Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Druckerpatrone direkt and den Controller: Kontakte?


von Matthias M. (matthias_m69)


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Hi,

ich möchte gerne die HP 45 Patrone (mit eingebautem Druckkopf) direkt 
mit dem Mikrocontroller ansteuern. Die Pinbelegung und das Timing ist in 
einem HP Patent bis ins Detail beschrieben. Das Problem ist jetzt aber 
eher die mechanische Verbindung zur Patrone.

Ich möchte die Patrone so mit meiner Platine verbinden, das alle 
Kontakte sicher verbunden sind. Hat jemand eine Idee, wie man das 
hinbekommt?

Es sind rund 50 Kontakte auf Folie. Löten scheidet aus, da die Patrone 
irgendwann ja mal gewechselt werden muss. Ich dachte mal an leitende 
Gummikügelchen, Federproben, usw., aber entweder wird es superteuer, 
oder ich finde nichts online.

Hat jemand ne gute Idee?

Zur Not muss ich einen Drucker schlachten und das Flachbandkabel 
benutzen, aber eigentlich möchte ich das vermeiden... .

 - Matthias

von Florian T. (florian_t)


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Nur mal so als Idee: Von LCDs gibt es doch diese leitenden Gummis. Die 
gibt es schon für günstig Geld in jeder Länge. Du müsstest Dann nur noch 
eine passende Platine als Gegenstück ätzen und die Lücke mit diesen 
Gummis schließen. Das ganze dann mit Kabelbindern oder starken Gummis 
zusammen drücken lassen.

von Klaus R. (klaus2)


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...die Gummis haben aber einen zu hohen Widerstand, vermute ich.

Interessant, Matthias, was hast du mit den Patronen konkret vor? Bist du 
dir sicher, dass die so einfach anzusteuern sind?

Ich würde mir, damit man auf Nummer sicher geht und sich nicht mit 
derartigen Kontaktproblemen nen Wolf sucht, auf eBay einen 
Schlacht-Drucker kaufen. Das ist die einzig solide Alrernative.

Klaus.

von Jörg B. (joerg-b)


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Hallo Matthias,

wie ist denn das Flachbandkabel am Druckkopfhalter angeschlossen? Kannst 
Du an der Stelle löten? Ist das Flachbandkabel nur einseitig mit 
Kontakten ausgeführt oder beidseitig? Wenn es nur einseitig ist, dann 
fertige Dir eine Leiterplatte an, wo die Leiterbahnen genauso ausgeführt 
werden, wie sie beim Flachbandkabel sind. Auf dieser Leiterplatte 
befestigst Du das Flachbandkabel mit einer Klemmvorrichtung so, dass die 
Anschlüsse frei zugänglich sind. Das verbinden ds Flachbandkabel mit der 
Leiterplatte ist jetzt leider Sehr Zeitaufwändig. Du klebst jeder 
Leisterbahn mit Tesafilm auf beiden Seiten ab. Mit Leitsilber verbindest 
Du die Leiterplatte mit dem Flachbandkabel. Der Nachteil ist hiebei 
aber, dass beim Ersatz der Druckkopfhalters, die Leitsilberverbindungen 
jedes mal erneuern musst. Ich habe dieses auch schon gemacht und 
funktionierte Einwandfrei. Hier war es zwar kein Druckkopf, aber der 
Vorgang war der Gleiche.

Grüße, Jörg

von Matthias M. (matthias_m69)


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Florian: Ja, wie heissen denn diese Gummis? Ich habe da so nichts 
gefunden.

Klaus: ich will einen Drucker bauen, der vollfarbig und schichtweise in 
Pulver druckt. Das Resultat sind dann farbige Gips-3D-Skulpturen. Das 
Prinzip ist recht einfach, aber man muss mindestens fünf Patronen 
ansteuern.

Die HP 45 sind super, weil die einfach nur eine Matrix aus 300 
Widerständen haben, die man erhitzt (20V für 5us). Dann kocht die Tinte 
und ein Tropfen fliegt heraus. Die Pinbelegung ist komplett bekannt, 
Spannungen, Ströme, etc. . Sollte also gehen.

Jörg: in den Druckkopfhaltern sind Folienkabel, die an den Kotaktstellen 
kleine Ausbeulungen haben. Für mich ist das Problem, dass ich bei fünf 
Köpfen zehn Flachbandkabel habe, die durch die Gegend schlabbern. Ich 
hätte lieber eine Platine mit der CPU drauf, die sich mit den Köpfen 
bewegt.

Wenn ich natürlich einen Drucker schlachte, dann habe ich ja gleich auch 
schon die Stecker für das Flachbandkabel... .

von Klaus R. (klaus2)


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20V inkl Strom gehn nie durch die Gummis, die sind für leistungslose LCD 
Ansteuerung gedacht. Schlachte einen Drucker :)

Viel Erfolg beim Farbgipsen!

Klaus.

von Matthias M. (matthias_m69)


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Achja, hier ein Link zu der Mechanik. Diese Version druckt nur schwarz, 
was schon mal nett ist (proof of concept), aber vollfarbig wäre eben das 
Ziel:

http://pwdr.github.com/

von PeterL (Gast)


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Die Tintenmengen reichen aus um den Gips auszuhärten?

von Florian T. (florian_t)


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Matthias M. schrieb:
> Florian: Ja, wie heissen denn diese Gummis? Ich habe da so nichts
> gefunden.

Die Teile findet man unter dem Namen "Zebragummi" oder "Leitgummi".
Hier kann man welche kaufen: 
http://www.handyersatzteilservice.de/produkte/Leitgummi.html

Ob die Gummis jedoch einen höheren Strom leiten weiß ich nicht. Wieviel 
Strom muss bei 20V fließen, damit die Tinte kocht?

Alternativ: Es Stiftsockelleisten mit kleinerem Abstand als das Standard 
Lochraster Maß. Auf dem Beagle Board gibt es einen Display Anschluss der 
vom Hobbybastler bestückt werden muss. Ich könnte mir vorstellen, dass 
der in etwa passende Maße hat (Der Anschluss, nicht das Board).

von Florian T. (florian_t)


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Klaus R. schrieb:
> 20V inkl Strom gehn nie durch die Gummis, die sind für leistungslose LCD
> Ansteuerung gedacht. Schlachte einen Drucker :)

Woher weißt Du das? Hast Du es schon einmal ausprobiert? Kannst Du das 
wirklich mit Sicherheit sagen? Diese Zebragummis werden meistens mit Ruß 
oder Graphit gefertigt. Beides Materialien die durchaus auch hohe Ströme 
leiten können. Ich denke mal nur an die Kohleabnehmer in einem 
Elektromotor.

von Matthias M. (matthias_m69)


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PeterL: ja, aber deswegen muss man ja die Mechanik selbst bauen. So kann 
man dann so oft über die gleiche Stelle fahren, bis genug Tinte im Gips 
ist. Alternativ kann man auch PVA (pulverförmiger Weissleim) mit 
Maisstärke mischen und mit Vodka im Druckkopf aushärten. Das Resultat 
ist dann so wie trockene Nudel ;-)

von josa (Gast)


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Hast du einen Link zu dem Patent der Patrone?
Grüße josa

von Matthias M. (matthias_m69)


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Ja, die Patente zur HP45 sind online. Da steht eigentlich alles drin, 
was man wissen muss. Ich bin inzwischen aber weg von thermischen 
Druckköpfen, da sich Tinte nicht eignet und andere Chemie benutzt werden 
muss. Damit hier keine unnötige Hitze entsteht bin ich auf Piezzo Köpfe 
umgestiegen.

Die Epson-Köpfe sind im Netzt erklärt und lassen sich erträglich einfach 
ansteuern. Die Frage nach den Pogo-Pins löst sich, indem man das 
Flachbandkabel und den Carrier weiterverwendet.

Xaar bietet ebenfalls (wesentlich teurere) Hochleistungsköpfe an, die 
einen handelsüblichen Pin-Header haben und sich ganz simpel über SPI 
ansteuern lassen. Da muss für das Netzteil und die Tintenpumpe 
wesentlich mehr Aufwand als für die Ansteuerung betrieben werden.

Bei der Menge Binder, die ein 3D Drucker in seinem Leben so versprüht, 
sind Hochleistungsköpfe aber wohl doch die beste Wahl.

von josa (Gast)


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Ich finde im Netzt irgendwie nichts zu den Patenten? Hast du einen 
Konkreten Link?
Grüße josa

von Matthias M. (matthias_m69)


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Lass mal sehen. Also: US_5946012 beschreibt die Patrone. United States 
Patent- 6,332,677 beschreibt die Pads. Wenn Du nach 
How_to_Pick_Your_TIJ_Technology_Family suchst, dann findest Du noch ein 
wenig mehr über HP Köpfe.

Siehe auch:

http://home.arcor.de/jackspage/cirp45.html

http://www.patentlens.net/patentlens/patent/US_5946012/en/

http://www.google.de/patents/US6332677

Viel Spass.

von josa (Gast)


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Vielen Dank. Da steht wirklich alles drin.
Grüße josa

von josa (Gast)


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Ich habe noch nicht rausgefunden wie lange ich wie viel Volt anlegen 
muss um eine Düse "abzufeuern". Ich habe nur gesehen, dass man den 
Adress Select ein bisschen länger anhaben soll.
Grüße josa

von klaus2 (Gast)


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Da stand was mit 1/22 * 90%/f, aber genaue Zeiten sind mir dann auch 
unklar, wenn f variabel ist...man will ja definierte 
Tintentropfengrösse.

klaus.

von josa (Gast)


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Ich dachte Farbabstufungen macht man indem man mehrmals feuert.

von josa (Gast)


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F würde dann aber für die komplette Periode gelten, bis Adress Select 
einmal durch ist.

von Matthias M. (matthias_m69)


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Naja, am besten fängt man mit ein paar Microsekunden an und erhöht dann 
die Zeit. Irgendwann formt sich ein Tropfen. Dann erhöht man bis sich 
kein Tropfen mehr bildet. Die Wahrheit liegt dann wie immer in der Mitte 
;-)

von josa (Gast)


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Wie viel Volt btaucht man so etwa? Bei anderen Patronen sind es glaube 
ich 20 wie ist das hier? Wieso solte sich ab einer gewissen Zeit kein 
Tropfen meht bilden ?
Grüße josa

von Matthias M. (matthias_m69)


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Hmm, ich meine 9 bis 12 Volt sind ausreichend. Die alten HPs wollten 
20V. Da habe ich lange gehampelt, bis ich das hinbekommen habe. 
Spritesmods ist eine gute Referenz:

http://spritesmods.com/?art=inker&page=3

Wenn man die Spannung zu lange anlegt, dann gast zu viel Tinte aus und 
es sammelt sich keine Tinte mehr um einen neuen Tropfen zu bilden. Nach 
kurzer Zeit überhitzt dann das Element und brennt durch. Deswegen immer 
schön in der Mitte des Betriebsbereiches bleiben. Wenn Du also die Düsen 
mit dem Arduino an und ausschalten willst, dann müssen unbedingt alle 
Interrupts während des Timings abgeschaltet sein, oder Du wunderst Dich, 
warum zufällig immer mal wieder eine Düse durchbrennt.

von josa (Gast)


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Ich hatte bei der Steuerung eher an einen AVR, auf dem der Arduino 
basiert, gedacht, den ich dann in C++ programmiere, da hat man mehr 
zugriff auf die Hardware, gerade was Timer und Interupts betrifft. Ich 
kenne mich mit dem Arduino auch nicht so gut aus wir arbeiten nur in der 
Schule damit. Privat verwende ich einen Raspberry Pi oder einen AVR.

Danke für die Erklärung, was passiert, wenn man die Spannung zu lange 
anlegt.
Grüße josa

von Kaj (Gast)


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josa schrieb:
> Ich kenne mich mit dem Arduino auch nicht so gut

Musst du auch nicht. Betrachte Arduino doch einfach als fertige Platine 
auf der ein AVR sitzt. Mehr ist es nämlich nicht. Das ganze Arduino-Zeug 
kannst du dabei auch weglassen. Mach ich auch so. ein (viel zu teures) 
arduino-board nehmen, und ganz normal mit z.B. Atmel Studio 
programmieren, compilieren und dann die hex-Datei mit avrdude auf den 
controller schieben. Ganz einfach, und ganz ohne Arduino-Zeug. ;)

Grüße

von josa (Gast)


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Der Sinn von Arduino ist doch die Entwicklungsumgebung und die einfache 
Platine. Einen AVR kann ich auch einfach per ISP programmiern. Ich 
verstehe jetzt nicht, warum ich eine Arduino Platine nehmen sollte, wen 
ich sie gar nicht brauche.
Grüße josa

von Martin (Gast)


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Matthias M. schrieb:
> Ich möchte die Patrone so mit meiner Platine verbinden, das alle
> Kontakte sicher verbunden sind. Hat jemand eine Idee, wie man das
> hinbekommt?

Du könntest federnde Kontaktstifte verwenden. Auf ebay nach "spring 
probe" suchen, die gibt es spottbillig von China.

von josa (Gast)


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Man könnte als Kontakte auch diese Gummis, die in den meisten 
Fernbedienungen die Kontakte für die Schalter verbinden verwenden.
Grüße josa

von Matthias M. (matthias_m69)


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Ja, die "spring probes" oder auch "pogo lins" sind wohl die beste 
Lösung. Die gibt's in sehr unterschiedlichen Qualitäten zu sehr 
unterschiedlichen Preisen. Bei den grossen Versendern zahlt man locker 
auch mal einen Euro - pro Pin! Die werden allerdings auch unter 
Dauerlast bei der Serienfertigung eingesetzt. Die Chinaware ist genau 
das Richtige. Danke für den Hinweis. Mit einer gut gebohrten Platine und 
kurzen Lins sollte es tatsächlich gehen.

von Matthias M. (matthias_m69)


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Die original Flachbandkabel haben leicht federnde kleine Beulen, die bei 
der Herstellung in die Kabel gepresst werden, Für den Eigenbau ist das 
eher nicht geeignet, obwohl ich durchaus schon Anleitungen zum Ätzen von 
Flexkabeln gefunden hab. Dann müsste man wohl noch eine Stanze für die 
Federpunkte herstelle, also nur etwas für eine Kleinserie.

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