DE2716705A1

DE2716705A1 - Ink drying unit for ink jet printer - has heater plate controlled in relation to speed of passing paper by impulse generator

Info

Publication number: DE2716705A1
Application number: DE19772716705
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing Grad Drescher; Wolfgang Endres; Karl-Heinz Fischbeck; Dieter Folkens; Michael Dipl Phys Hermann; Ehrenfried Dipl Chem Loock; Horst Mengel; Cornelis Van Dipl Ph Raamsdonk; Eilt-Heyo Dipl Ing Rittberg; Heinrich Ing Grad Sicking; Alberd Stoebesand; Norbert Dipl Phys Zeising
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia Werke AG
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1977-04-15
Publication date: 1978-10-26

Abstract

Ink drying unit for ink jet printer generates the required heat in relation to the speed of vertical transport of the recording surface esp. paper through the printer. The heater and paper transport unit are regulated by a common control unit. More specifically the transport unit has an electric stepping motor which is controlled via an impulse generator which feeds the impulses via a control circuit to the coils of the motor's stator and to a switch for the heater. The heater comprises a hot plate extending over the complete length of a line behind the paper.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tintontrockenvorrihtiing fürThe invention relates to an ink drying device for

einen Tintentröpfohen-Drucker der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebener. Art.an ink droplet printer in the preamble of the claim 1 specified. Art.

Stand der Technik Bei Aufzeichnungsverfahren von Informationen durch Auf spritzen farbiger Tir.tentrjpfchen auf einem Aufzeict nungsträger ist die Auswahl einer geeigneten Tinte ein besonderes Problem. Die bekannten Tinten auf wäßriger Basis eignen sich nicht für diesen Zweck, da sie leicht austrocknen und daher bei längerer Arbeitspause durch auskristallierenden Farbstoff zu Verstopfungen der feinen Düsen führen. Andererseits haben langsam austrocknende Tinten auf Glyzerin-Wasser-Basis wiederum eine hohe Viskosität, was für das Ink-Jet-Verfahren weniger geeignet ist, da ihre Durchflußgeschwindigkeit durch die engen Düsen nicht groß genug ist. Weiterhin kann man beim manuellen und langsamen Schreiben eine Tinte mit längerer Austrocknungszeit einsetzen. Beim schnellen Schreiben dagegen ist eine schnelltrocknende Tinte erforderlich, da die noch nassen Tintentröpfchen auf dem Aufzeichnungsträger beim Papiertransport verschmieren und zu einem unsauberen Schriftbild führen.State of the art In the recording process of information by The selection is made by splashing colored drops on a recording medium a suitable ink poses a particular problem. The well-known inks based on water Basis are not suitable for this purpose as they dry out easily and therefore with Long break from work due to crystallizing dye to blockages of the fine Lead nozzles. On the other hand, slow-drying inks have a glycerine-water base again a high viscosity, which is less suitable for the ink-jet process, because their flow rate through the narrow nozzles is not great enough. Farther you can use an ink with a longer drying time for manual and slow writing insert. When writing quickly, however, a quick-drying ink is required, because the still wet ink droplets on the recording medium during paper transport smear and lead to an unclean typeface.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 433 510 ist es bekannt, dem Tintenspritzkopf erwärmte Tinte zuzuführen.From the German Offenlegungsschrift 2 433 510 it is known to the To supply heated ink to the ink jet head.

Hiedurch werden die auf dem Aufzeichnungsträger auftreffenden Tintentröpfchen sehr schnell wischfest. Bei dieser bekannten Anordnung wird dem Spritzkopf unabhängig von der Papiertransportgeschwindigkeit immer Tinte mit einer konstanten Temperatur zugeführt. Zur Erzeugung von immer in sich gleichmäßig großen Tintentröpfchen mit konstanter Geschwindigkeit muß die Temperatur konstant gehalten werden, was ein erheblicher Steueraufwand erfordert.This causes the ink droplets hitting the recording medium very quickly smudge-proof. In this known arrangement, the spray head becomes independent from the paper transport speed always ink with a constant temperature fed. To generate always consistently large ink droplets with constant speed the temperature must be kept constant, what requires a significant tax expense.

Weiterhin ist durch IBM Disclosure Bulletin, Vol. 18, No. 4 September 1975 Seite 1099 bekannt, die 2intentröpfchen auf dem Aufzeichnungsträger dreh Einsatz von Heizlampen oder Gebläsen schneller zum Trocken zu bringen. Auch hier ist keine Anordnung a@@@einen, durch welche die Wärmeerzeugung in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers steuerbar ist.Furthermore, through IBM Disclosure Bulletin, Vol. 18, No. September 4 1975 page 1099 known, the 2 ink droplets on the recording medium rotating use by heating lamps or blowers to dry faster. Again, there is none Arrangement a @@@ one, through which the heat generation depending on the transport speed of the recording medium is controllable.

Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrWrde, eine Tintentrockeneinrichtung zu schaffen, die Wärme in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers in Spaltenrichtung zum Trocknen erzeugt. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.OBJECT It is the object of the invention to provide an ink drying device to create the heat as a function of the transport speed of the recording medium generated in the column direction for drying. This task is achieved by the claim 1 specified invention solved.

Vorteile Der erfindungsgemäßen Tintentrockeneicricntun wird in Abhängigkeit von der Papiertransportgeschwindigkeit unterschiedliche Energie zur Erzeugung von Wärme mit einfachen und billigen Mitteln zugeführt. Wird manuell und langsam geschrieben, so wird wenig Wärme zum Trocknen erzeugt.Advantages of the ink drying process according to the invention is dependent different energy from the paper transport speed to generate Heat supplied by simple and cheap means. Is written manually and slowly, so little heat is generated for drying.

Beta schnellen Papiertransport ist die Wärme entsprechend hoch, so daß die Tintentropfen schneller getrocknet werden. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht sowohl beim langsamen als auch beim schnellen Schreiben eine stets gleichbleibende Schriftqualität. Außerdem wird der Auswahlbereich der einsetzbaren Tinten erheblich vergrößert.Beta fast paper transport, the heat is correspondingly high, so that the ink drops are dried faster. The inventive Arrangement allows for both slow and fast writing always consistent font quality. In addition, the selection range of the usable Inks enlarged considerably.

Erläuterung der Erfindung Die Erfindung wird nachstehend auhand eines Ausführungsbeispiels naher erläutert. Es zein: Figur 1 eine schaubildliche Darstellung des Erfindungsgegenstandes, Figur 2 ein Blockschaltbild für eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes und Figur 3 eine Einzelheit aus Figur 1.Explanation of the Invention The invention will be explained below on the basis of one Embodiment explained in more detail. It zein: Figure 1 is a diagrammatic representation of the subject matter of the invention, Figure 2 is a block diagram for an embodiment of the subject matter of the invention and FIG. 3 shows a detail from FIG. 1.

In der Figur 1 ist ein Aufzeichnungsträger 1 dargestellt, der in bekannter Weise über eine Papierwalze 3 transportierbar ist. Ein Schrittmotor 5 kann die Papierwalze 3 in beiden Drehrichtungen drehen. Hinter dem Aufzeichnungsträger 1 ist über dessen ganze Länge in Zeilenrichtung eine als Heizung dienende Heizplatte 7 angeordnet. Mit Hilfe dieser Heizplatte 7 ist es gleichzeitig auch möglich, gegenüber dem Tinten-Spritzkopf 9 einen stets gleichen Abstand zu erzielen. Dieser Spritzkopf 9 ist auf einem längs des Aufzeichnungsträgers 1 auf einer Achse 13 verschiebbaren Schlitten 11 angeordnet. Im Maschinengestell ist außerdem noch ein Schrittmotor 1 gelagert, auf dessen Welle 17 eine Scheibe 19 fest montiert ist, so daß diese bei Erregung des Schrittmotores 15 gedreht wird. Auf der anderen Seite im Maschinengestell ist eine zweite Scheibe 21 auf einer Achse 23 drehbar gelagert. Sin Seil 25 verläuft um die und zwischen den Scheiben 19, 21 und ist it seinen Enden an dem Schlitten 11 befestigt. Bei einer Erregung des Schrittmotors 15 wird daher der Schlitten 11 mit dem Spritzkopf'9 auf der Achse 13 verschoben.In the figure 1, a recording medium 1 is shown, which in known Way can be transported over a paper roller 3. A stepper motor 5 can control the paper roller 3 Turn in both directions of rotation. Behind the recording medium 1 is above it A heating plate 7 serving as a heater is arranged over the entire length in the direction of the rows. With the help of this heating plate 7, it is also possible at the same time, opposite the ink jet head 9 to always achieve the same distance. This spray head 9 is on a longitudinal of the recording medium 1 is arranged on an axis 13 displaceable carriage 11. A stepper motor 1 is also mounted in the machine frame on its shaft 17 a disk 19 is fixedly mounted so that it is when the stepping motor is energized 15 is rotated. On the the other side in the machine frame is one second disc 21 rotatably mounted on a shaft 23. Sin rope 25 runs around the and between the disks 19, 21 and is attached to the carriage 11 at its ends. When the stepping motor 15 is excited, the slide 11 with the spray head 9 moved on the axis 13.

In der Figur 3 ist ein Ausschnitt des Tintenspritzkopfes 9 im Schnitt dargestellt. In diesem Spritzkopf 9 sind Tintenkammern 27 enthalten, welche einerseits AAuslaßdüsefl ,) und andererseits durch eine elastische Membran 31 abgedeckt sind. An diese Membran ist ein al elektromechanische Wandlereinrichtung ausgebildeter piezoelektrischer Kristall 33 angeschlossen, der zur Erzeugung von kurzzeitigen Impulsen dient. Der Kristall 33 erhält die Steuerimpulse über die Leitungsdrähte 35 von einer Steuereinrichtung 37.In the figure 3 is a detail of the ink jet head 9 in section shown. Ink chambers 27 are contained in this spray head 9, which on the one hand AAuslaßdüsefl,) and on the other hand are covered by an elastic membrane 31. An al electromechanical converter device is formed on this membrane Piezoelectric crystal 33 connected to the generation of short-term Impulse is used. The crystal 33 receives the control pulses via the lead wires 35 from a control device 37.

Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich auch möglich, einen Tintenstrahldrucker einzusetzen, bei Tinte von einem mit einer Pumpe ausger@steten Tank unter Druck durch eine Leitung zu einer Austrittsdüse des Spritzkopfes gefördert wird. Mittels eines an einen Treiber angeschlossenen Wandlers wird der Düse eine Vibration erteilt wodurch der zunächst kontinuierliche Tintenstrahl in eine Folge von gleichen und gleichbeabstandeten Tintenströpfchen aufgelöst wird. An der Stelle der Flugbahn, an welcher die Strahlauflösung erfolgt, ist eine ringförmige Elektrode angeordnet, durch welche die einzelnen Tröpfchen auf ein Potential aufgeladen werden. Diese Aufladung erfolgt durch eine Videosignalquelle, an die die Elektrode angeschlossen ist. Die geladenen Tintentröpfchen fliegen durch ein elektisches Feld zwischen zwei Ablenkelektroden, welche an konstantem Potential liegen, so daß auch das elektrische Feld zwischen ihnen konstant ist. Die, das elektrische Feld durchfliegenden Tintentröpfchen werden entsprechend der ihnen individuell erteilten La@@@@ @@ geleakt. @enjezigen Tröpfchen, die am Abdruckvorgang nicht teilnehmen sollen, wird eine Ladung erteilt, die sie in eine Abfangvorrichtung anlenkt, von wo die Tinte durch eine Leitung in dem Tintentank zurückgeführt wird.In the context of the invention, it is of course also possible to use a Use an inkjet printer with ink from a pump equipped Tank conveyed under pressure through a line to an outlet nozzle of the spray head will. By means of a converter connected to a driver, the nozzle becomes a Vibration is given thereby causing the initially continuous ink jet in a sequence is dissolved by equal and equally spaced ink droplets. At the point the trajectory at which the beam dissolves is an annular electrode arranged through which the individual droplets are charged to a potential. This charging takes place via a video signal source to which the electrode is connected is. The charged ink droplets fly through an electrical field between two Deflection electrodes, which at constant potential, so that also the electric field between them is constant. The, the electric field Ink droplets flying through are given according to their individually La @@@@ @@ leaked. @enjezigen droplets not participating in the printing process should, a charge is issued, which steers them into an interceptor, by where the ink is returned through a conduit in the ink tank.

In der Figur 2 ist eine Steuereinrichtung 41 dargestellt, die mit einem Impulsgenerator 39 in Wirkverbindung steht.In the figure 2, a control device 41 is shown, which with a pulse generator 39 is in operative connection.

Von dieser Steuereinrichtung 41 werden @@ @@erimpulse parallel an ein Schaltglied 43 für die @eizung 7 und an ein Kontrollglied 47 für den Schrittmotor 5 fiir den Papiertransport in Spaltenrichtung gegeben. Das Schaltglied 43 ist über Leitungen 49 mit der Heizung 7 verbunden. Mit Hilfe dieser Heizung 7 werden die mit dem Ti@ten-Spri tzkopf 9 auf dem Aufzeichnungsträger 1 erzeugte. Schriftzeichen, welche aus einzelnen Tintentröpfehen @@saikartig zasammengesetzt werden, schnell zum Trocknen @@bracht. Durch dieses Trocknen wird einerseits die Les@arkeit alphanumerischer Zeichen verbessert und andererseits der Einsatz von sonst nicht schnell trocknenden Tinte. ermb@@elcht. Un bei schnellen Papiertransport genugend Wärme zum Trocknen zur Verfügung zu haben und beim langsamen Papierttransport ein Verbrennen oder Verkohlen des Papiers zu verhindern, ist eine Dosierung der Wärmezufuhr erforderlich. Dieses wird erfindungsgemäß einfach und billig dadurch geregelt, daß die Steuereinrichtung 41 parallel Stederimpulse an das Steuerglied 43 für die }Ieizung 7 und an das Kontrollglied 47 für den Schrittmotor 5 gege@en werden. Wenn viele Steuerimpulse dem Schrittmotor 5 zugeführt werden, @@ erfolgt ein schneller Papiertransport und eine entsprechend hohe Wärmezufuhr zu der Heizung 7. Beim langsamen Papiertransport ist die Wärmezufuhr zu der Heizang 7 entsprechend geringer.From this control device 41 @@ @@ erimpulse are applied in parallel a switching element 43 for the heating 7 and a control element 47 for the stepping motor 5 given for the paper transport in the column direction. The switching element 43 is over Lines 49 connected to the heater 7. With the help of this heater 7 are the generated with the Ti @ ten spray head 9 on the recording medium 1. Characters, which are composed of individual ink droplets @@ saik-like, quickly to dry @@ brought. On the one hand, this drying makes the readability more alphanumeric Signs improved and on the other hand the use of otherwise not quick drying Ink. ermb @@ elcht. Unless the paper is transported quickly, there is enough heat to dry it available and burning or charring when the paper is being transported slowly To prevent the paper, a dosage of the heat supply is necessary. This is according to the invention controlled easily and cheaply in that the control device 41 parallel Steder pulses to the control element 43 for the heating 7 and to the control element 47 for the stepper motor 5. When a lot of control impulses to the Stepper motor 5 are fed, @@ takes place a faster paper transport and a correspondingly high heat input to the heater 7. When the paper transport is slow the heat supply to the Heizang 7 is correspondingly lower.

Wenn kein Papiertransport erfolgt, dann ist die Heizung 7 außer Betrieb. Die Energiezufuhr zu der @eitung 7 erfolgt also in Abhängigkeit von dem Papiertransport, was sich erfindungsgemäß einfach und billig regeln läßt.If there is no paper transport, the heater 7 is out of operation. The energy supply to the line 7 is therefore dependent on the paper transport, what can be regulated easily and cheaply according to the invention.

Die Heizung 7 besteht aus einer Heizplatte, welche hinter dem Aufzeichnungsträger 1 über die ganze Länge einer Schreibzeile angeordnet ist. Die Heizplatte 7 besteht z. B.The heater 7 consists of a heating plate which is behind the recording medium 1 is arranged over the entire length of a writing line. The heating plate 7 consists z. B.

aus Wismut. Beim Schließen des Schaltgliedes 43, welches ein piezoelektrisches Relais, eine piezoelektrische Doppelscheibe, etc. sein kann, fließt Strom durch die Heizplatte 7, wodruch ein Magnetfeld senkrecht zu dieser Heizplatte 7 aufgebaut wird. Fließt ein Strom parallel zum Aufzeichnungsträger durch die Heizplatte 7, so gibt senkrecht zum Magnetfeld und zum Strom eine Temperaturdifferenz, @ie zum Erwärmen des Aufzeichnungsträgers die@@. Durch da@ Erwa@men des Aufzeichnungsträgers werden die Tintentröpfchen schneller zum Trocknen gebracht. Der Stromfluß durch Heizplatte 7 und damit die Erwärmung wird entsprechend der @@@@schlagung des Schrittmotors @ für den Papiertransport @@ Spaltenrichtung gesteuert.from bismuth. When closing the switching element 43, which is a piezoelectric Relay, a piezoelectric double disc, etc., current flows through it the heating plate 7, whereby a magnetic field is built up perpendicular to this heating plate 7 will. If a current flows through the heating plate 7 in parallel to the recording medium, so there is a temperature difference perpendicular to the magnetic field and to the current, @ie to Heating the recording medium the @@. By warming up the recording medium the ink droplets dry faster. The current flow through Heating plate 7 and with it the heating is according to the @@@@ beat of the stepper motor @ Controlled for the paper transport @@ Column direction.

Wird manuell und langsam geschrieben, so werden dem Schrittmotor 5 weniger Steuerimpulse zugeführt. Es wird dann auch wenig Wärme zum Trocknen erzeugt. Beim schnellen. Schreiben und Papiertransport werden dem Schrittmotor viele Steuerimpulse zugeführt. Die Wärm züruk zur H@@ @tte 7 ist dann auch entsprechend hoch, da die zeit @@ @@ttrocknen bei dem schnellen Papiertransport s@@r ge@sag ist, um ein Verschmieren des Schriftbildes @@ ver@i@@ern. Im Rahmen der Erfindung ist es auch @örlich, si@@@ der Heizplatte ein Warmluftgebläse einzuselzen w@@ i@k ist, daß sowohl beim schnellen als auch @ @anen Papiertransport ein stets sauberes Schriftbi@@ @@ @ad der Einsatzbereich von verschiedenen @i@tens@ bei Tintenspritzdruckern erweitert wird.If writing is done slowly and manually, the stepper motor 5 fewer control pulses supplied. Little heat is then generated for drying. At the fast. Writing and paper transport give the stepper motor many control impulses fed. The warmth back to H @@ @tte 7 is then correspondingly high, since the time @@ @@ tdry with the fast paper transport s @@ r ge @ said to avoid smearing of the typeface @@ ver @ i @@ ern. In the context of the invention, it is also possible to si @@@ the heating plate a hot air blower w @@ i @ k is that both the fast and Always clean writing when transporting paper is expanded by various @ i @ tens @ in inkjet printers.

Claims

Ink drying device for an ink droplet printer Claims: 1.) Ink drying device for an ink droplet printer 1 in which the ink is one Spray head supplied from a reservoir and as individual ink droplets from a The outlet nozzle of this spray head is driven out for printing on a recording medium is not shown, which is shown on the recording medium (1) The ink droplets that hit can be dried by a heater (?), And that the heating (7) and the transport device for the recording medium (1) in Column direction can be controlled by a common control device (41).

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c It should be noted that the recording medium transport device comprises an electric motor, which can be switched via the control device (41).

3. Apparatus according to claim 2, d a d u r c h g e -k o n n z e i c h n e t that the electric motor is a stepping motor (5) and a pulse generator (39) can be controlled, which the pulses via a circuit to the windings of the Stator of the stepping motor and a switching element (43) for the heater (7) feeds

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the heater (7) is a heating plate, which over the entire length of a Line is arranged after the recording medium (1).