• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1988002310A1
    申请号:PCT/DE1987/000441
    申请日:1987-09-25
    公开日:1988-04-07
    发明作者:Ernst Goepel；Werner Schumann
    申请人:Siemens Aktiengesellschaft；
    IPC主号:B41J2-00
    专利说明:
    Anordnung zum elektrischen Abgleich von in Tintenköpfen angeordneten Wandlerelementen. Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Nach dem Bubble-Jet-Prinzip arbeitende Tintendruckeinrichtungen, wie sie z.B. in der DE-OS 30 12 698 beschrieben werden, enthalten Thermalwandlerelemente mit elektrischen Dünnfilm-Heizwiderständen R, die in kapillaren Tintenkanälen auf einem Substrat angeordnet sind. Beim Anlegen eines Spannungsimpulses der Höhe U und der Dauer t an einen solchen Heizwiderstand R entsteht durch die in ihm freiwerdende Stromwärme E = (U2 / R) . t eine Tintendampfblase, deren Druck p auf die Tinte zum Tintentröpfchenausstoss genutzt wird. Der Druck der Tintendampfblase p ist eine Funktion der freiwerdenden Stromwärme E, wobei in dieser Funktion thermodynamische, dünnfilmtechnische Einflussgrössen mit berücksichtigt werden. Um gleiches Spritzverhalten aller Kanäle eines Kopfes sowie der Köpfe untereinander zu erhalten, sollte der Druck der Tintendampfblase p möglichst überall gleich sein. Zwar ist es möglich diese Gleichheit innerhalb der Kanäle eines Multikanalkopfes, d.h. innerhalb eines Substrates, weitgehendst zu erreichen - womit auf einen kanalweisen Abgleich verzichtet werden kann - wegen der Grenzen der Herstellbarkeit ist jedoch eine hochgenaue Reproduzierbarkeit der Dünnfilmdicken und -zusammensetzungen für verschiedene Substrate nicht möglich. Das bedeutet, die freiwerdende Stromwärme und damit der Druck in der Tintendampfblase ändert sich von Kopf zu Kopf bzw. von Fertigungslos zu Fertigungslos derart, dass eine dem Herstellungsprozess folgende Messung und Einstellung der Tintenspritzparameter zur Herstellung eines qualitativ hochwertigen Schriftbildes unumgänglich ist.Ein derartiger Abgleich ist im ubrigenauch für die Schreibköpfe von Tintendruckeinrichtungen notwendig, die mit piezoelektrischen Wandlern arbeiten (Piezoröhrchen oder -plättchen). Aus der Literaturstelle BJ-80 Bubble-Jet-Printer, Service Manual, Canon Q48-0101-705 Dec.1985ist es bekannt, bei Tintenköpfen die nach dem Thermalwandlerprinzip arbeiten, nach der Kopfherstellung in einem Spritztest die Impulsspannung U zu ermitteln, bei der sich das gewünschte Spritzverhalten des Kopfes einstellt. Diese kopfspezifische Spannung wird auf dem Tintenkopf-vermerkt. Beim Einbau des Tintenschreibkopfes in ein Druckgerät wird das dortige Stromversorgungsteil mit Hilfe eines Abgleichwiderstandes, der in diesem Stromversorgungsteil angeordnet ist und eines Spannungsmessinstrumentes eingestellt bzw. abgeglichen. Da die Lebensdauer solcher Tintenschreibköpfe begrenzt ist und während der Gesamtlebensdauer der Druckeinrichtung mehrere solcher Kopfwechsel notwendig sind, bedeutet dies einen relativ hohen Aufwand hinsichtlich der Wartung des Druckers, zumal für einen derartigen Abgleich Fachpersonal erforderlich ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen mit der es möglich ist Tintenköpfe in Druckeinrichtungen auszuwechseln bzw. einzubauen, ohne dass ein gesonderter Abgleich bei jedem Kopfwechsel notwendig ist. Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Abgleich über ein dem Schreibkopf zugeordnetes Bauelement erfolgt, dessen elektrisches Verhalten von der der Druckeinrichtung zugeordneten Stromversorgungsanordnung erfasst wird, und dass dann die Stromversorgungsanordnung in Abhängigkeit davon die Ansteuerspannung festlegt.Der Abgleich erfolgt unabhängig von der Druckeinrichtung durch Koppelung des Schreibkopfes an eine Modellstromversorgungsanordnung und Einstellen der Ansteuerspannung über einen dem Schreibkopf zugeordneten Abgleichwiderstand. Wird die Erfindung in Tintendruckeinrichtungen verwendet die nach dem Thermalwandlerprinzip arbeiten, so kann den auf einem Substrat angeordneten Thermalwandlerelementen ein auf dem Substrat integrierter Abgleichwiderstand zugeordnet sein. Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen FIG 1 eine schematische Darstellung eines Tintenschreibkopfes nach dem Thermalwandlerprinzip beim Abgleich und FIG 2 eine schematische Darstellung desselben Tintenschreibkopfes vor dem Einbau. Eine hier nur schematisch dargestellte Tintendruckeinrichtung, die nach dem Thermalwandlerprinzip arbeitet, wie sie z.B. in der DE-OS 30 12 698 im Detail beschrieben ist, weist einen Tintenschreibkopf TK auf, der die eigentlichen, hier nicht dargestellten Wandlerelemente enthält. Diese Wandlerelemente sind in bekannter Weise auf einem einzigen Substrat integriert und weisen die in der FIG 1 mit Rl-RN bezeichneten Heizwiderstände auf. Der Schreibkopf TK wird mit Hilfe einer hier nicht dargestellten Antriebseinrichtung zeilenweise entlang eines Aufzeichnungsträgers bewegt, wobei er über ein flexibles Kabel K mit einer Stromversorgungsanordnung SVder Druckeinrichtung verbunden ist. Die Stromversorgungseinrichtung SVweist eine der Zahl der Wandlerelemente R entsprechende Anzahl von elektronischen Schaltern S1bis SN auf, die mit der eigentlichen zeichenerzeugenden Einrichtung verbunden sind und die die Aufgabe haben, die Wandlerelemente mit ihren Heizwiderständen R1bis RN zeichenabhängig an eine Ansteuerspannung U zu legen. Diese Ansteuerspannung U wird in bekannter Weise über einen Spannungsregler SR erzeugt. Die erfindungsgemässe Anordnung arbeitet nun wie folgt: Nach Herstellung des eigentlichen, die Wandlerelemente mit ihren Widerständen R1bis RN aufnehmenden Substrates wird dieses Substrat über eine entsprechende Kabelverbindung K an eine Modellstromversorgungsanordnung SVM angeschlossen. Dann wird mit Hilfe eines hier nicht dargestellten Messinstrumentes die Ansteuerspannung U festgestellt und dann mit Hilfe eines Lasers oder anderer Einrichtungen der auf dem Substrat angeordnete Abgleichwiderstand RA so eingestellt bzw. gewählt, dass an den Heizwiderständen R1bis RN die dem gewünschten Spritzverhalten des Tintenkopfes entsprechende Ansteuerspannung U anliegt. Anstelle der Einstellung des Abgleichwiderstandes ist es auch möglich-,einen entsprechend ausgewählten Widerstand auf der die Wandlerelemente tragenden Leiterplatte bzw. dem Substrat zu kontaktieren. Zu diesem Zwecke können entsprechende Stecker und Halterungen vorgesehen sein. Bei entsprechend aufgebauter Stromversorgung ist es weiterhin möglich, statt Widerständen andere elektrische Bauelemente zu verwenden, die einstellbar ausgestaltet sind, z.B. Kondensatoren. Ein so abgeglichener Kopf kann ohne zusätzlichen Ab gleich in jeder Druckeinrichtung entsprechend der FIG 2 eingebaut werden, die eine der Modellstromversorgung SVM entsprechende Stromversorgung SVaufweist. Im noch nicht angeschlossenen Zustand des Tintenkopf es TK liefert entsprechend der Fig. 2 die Stromversorgung SVmit dem zugeordnetem Referenzwiderstand RF die Leerlauf Ansteuerspannung UR. Nach Koppelung des Tintenkopfes TK mit der Stromversorgung SV erfasst der Spannungsregler SR durch Parallelschaltung des Abgleichwiderstandes RA mit dem Referenzwiderstand RF den voreingestellten Wert des Abgleichwiderstandes RA und stellt damit am Ausgang und damit an den Heizwiderständen R1bis RN automatisch die kopfspezifische Ansteuerspannung U ein. 6 Patentansprüche 2 FIG
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. Anordnung zum elektrischen Abgleich von mehreren in ei¬ nem Tintenschreibkopf (TK) einer Druckeinrichtung angeord- neten Wandlerelementen, die über eine elektrische Schalt¬ einrichtung (Sl bis SN) zeichenabhängig mit einer An¬ steuerspannung beaufschlagbar sind, wobei in einem Funk¬ tionstest zum Ausgleich von Fertigungsschwankungen ein Ab¬ gleich der von einer Stromversorgungsanordnung (SV) gelie- ferten Ansteuerspannung (U) für die Wandlerelemente vorge¬ nommen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t , daß der Abgleich über ein dem Schreibkopf (TK) zu¬ geordnetes Bauelement (RA) erfolgt, dessen elektrisches Verhalten von der der Druckeinrichtuπg zugeordneten Strom- Versorgungsanordnung (SV) erfaßt wird und daß dann die
    Stromversorgungsanordnung (SV) in Abhängigkeit von diesem Bauelement die Ansteuerspaπnung (U) einstellt.
    2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß der Abgleich unabhängig von der Druckeinrichtung durch Koppelung des Schreibkopfes (TK) an eine Modellstromversorgungsanordnung (SVM) erfolgt.
    3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a - d u r c h., g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wandler- elemeπte als auf einem Substrat angeordnete Thermal-Wand- lerele ente ausgebildet sind und daß der Abgleich über einen dem Substrat zugeordneten Abgleichwiderstand (RA) erfolgt.
    4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ab¬ gleichwiderstand (RA) auf dem Substrat integriert ange¬ ordnet ist.
    5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ab- gleichswiderstand (RA) als laserabgleichbarer Schichtwi¬ derstand ausgebildet ist.
    6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Strom¬ versorgungsanordnung (SV) im Drucker einen Spannungsregler (SR) mit zugehörigem Referenzwiderstand (RF) aufweist, wo¬ bei der Referenzwiderstand (RF) bei angeschlossenem Tin- tendruckkopf (TK) mit dem Abgleichswiderstand (RA) elek¬ trisch gekoppelt ist.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1988-04-07| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1988-04-07| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1988-12-01| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1987906161 Country of ref document: EP |
    1989-08-23| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1987906161 Country of ref document: EP |
    1991-06-12| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1987906161 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DEP3633463.4||1986-10-01||
    DE3633463||1986-10-01||DE19873770827| DE3770827D1|1986-10-01|1987-09-25|Anordnung zum elektrischen abgleich von in tintenkoepfen angeordneten wandlerelementen.|
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