CH645850A5

CH645850A5 - Write device with write head for outputting sequences of characters onto a recording medium

Info

Publication number: CH645850A5
Application number: CH85480A
Authority: CH
Inventors: Wolfgang Bitzer
Original assignee: Ant Nachrichtentech
Priority date: 1979-02-15
Filing date: 1980-02-01
Publication date: 1984-10-31
Also published as: NL8000908A; DE2905783A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schreibvorrichtung mit Schreibkopf zur Ausgabe von Zeichenfolgen auf einen Aufzeichnungsträger. Es sind Schreibvorrichtungen bekannt, beispielsweise elektrische Schreibautomaten mit Speichereinrichtung, bei denen mit Hilfe eines Typendruckwerkes Zeichenfolgen aus dem Speicher zeilenweise auf einen Papierbogen geschrieben bzw. gedruckt werden, wobei nach jedem gedruckten Zeichen der Schreibkopf bzw. der Papierbogen in der laufenden Zeile um eine gewisse Breite, die grösser ist als die Zeichenbreite, weiter transportiert und positioniert wird und unter Beibehaltung dieser Position der Druckvorgang für das nächste aus dem Speicher ausgelesene Zeichen erfolgt. Es ist leicht einzusehen, dass zur exakten Positionierung des Schreibkopfes über dem Papier bzw. umgekehrt eine umfangreiche Mechanik erforderlich ist, die umso mehr elektrische Antriebsenergie benötigt, je grösser die Schreibgeschwindigkeit ist.

Bekannt sind auch Thermodrucker, bei denen Papier verwendet wird, das unter Temperatureinwirkung sich verfärbt und bei denen das Druckwerk aus einer Matrix Von erhitzbaren Nadeln besteht und wobei nach jedem Druck eines Zeichens der Schreibkopf in der laufenden Zeile in eine neue Position gebracht wird, die sich von der alten um mehr als eine Zeichenbreite unterscheidet, und bei denen in dieser neuen Position verharrend diejenigen Nadeln der Matrix kurzzeitig erhitzt werden, die zur Darstellung des folgenden aus einem Speicher ausgelesenen Zeichefis erforderlich sind. Obwohl der Schreibkopf eine wesentlich kleinere Masse besitzt, sind bei grösseren Schreibgeschwindigkeiten sehr hohe Beschleunigungen bzw. Verzögerungen notwendig, die eine verhältnismässig hohe elektrische Energieaufnahme zur Folge haben.

Sowohl bei Schreibautomat als auch bei Thermodrucker ist das Einhalten bestimmter vorgegebener Papierformate unumgänglich. Beispielsweise kann die Schreibwalze des Automaten aufgrund ihrer Breite maximal nur Din A 3-Endlos-faltpapier zumeist mit Randlochung aufnehmen, während

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beim Thermodrucker Vielfach-Endlospapier auf Rollen in Din A 4-Breite vorgesehen ist.

Ein weiteres Verfahren ist bekannt geworden, bei dem ein 7 in einer Spalte angeordnete Elektroden enthaltender Schreibkopf nahezu kontinuierlich mittels Schrittmotor entlang der Oberfläche eines Metallpapiers bewegt wird, wobei die einzelnen Zeichenspalten nacheinander eingebrannt werden (TELESTAR).

Auch hier sind für den Schreibkopf-Transport und für den Papiervorschub eine recht aufwendige Mechanik und ein relativ hoher Stromverbrauch erforderlich. Weiterhin ist das Druckwerk in allen seinen Abmessungen erheblich grösser als die kleinste Breite des Formats bzw. der Betrieb ist festgelegt auf das Format des Aufzeichnungsträgers.

Die Erfindung hat sich deshalb zur Aufgabe gemacht, eine Schreibvorrichtung anzugeben, die für den Transport des Schreibkopfes bzw. des Aufzeichnungsträgers nur wenig bzw. gar keine elektrische Energie aus der zur Verfügung stehenden Stromversorgung benötigt, und die unabhängig von der laufenden Ausgabegeschwindigkeit bzw. deren momentaner Änderung einen sauberen gleichmässigen Zeichendruck mit konstantem Abstand liefert, ohne dass eine Stillstandspositionierung jeweils zum Zeichendruck erforderlich wird, und wobei die Arbeitsweise unabhängig vom Format bzw. die Abmessungen der Schreibvorrichtung wesentlich kleiner als die kleinste Formatbreite des Aufzeichnungsträgers sein kann.

Es gibt zwar Tintenschreiber, bei denen ein oder mehrere Schreibstifte auf sich mit konstanter vorgegebener Geschwindigkeit sich abrollendem Endlospapier Messwerte aufgezeichnet werden, jedoch ist bis jetzt kein Gerät dieser Art bekannt geworden, das die Aufgaben nach der Erfindung lösen kann.

Weiterhin sind Bildtelegrafieverfahren bekannt, bei denen jedes Zeichen rasterartig aus 7 mal 7 Bildpunkten aufgebaut wird, wobei nacheinander die einzelnen Zeilenpunkte einer Spalte auf einem vorwärts bewegten Papierband geschrieben werden. Zumeist wird der Papiertransport vom Sender aus synchronisiert (Synchron- bzw. Start-Stop-Gerä-te), oder es herrscht Quasisynchronismus, bei welch letzteren Geräten die Schreibspindel einen Gang mit zwei Windungen besitzt, wodurch eine zweizeilige Schrift aufgezeichnet wird und kleine Drehzahlunterschiede zwischen Sender und Schreiber ein Schräglaufen der Schrift verursachen.

Das Fax-Verfahren ermöglicht die Übertragung von Zeichnungen, Schriftstücken, insbesondere Wetterkarten. Das Schreiben erfolgt mechanisch durch die Aufzeichnung von Bildpunkten, während die Abtastung der zu sendenden Vorlage auf optischem Wege geschieht. Auch hier ist ein Gleichlauf zwischen Sender und Empfängerschreiber unbedingt erforderlich, um Bildverzerrungen auszuschliessen. Ausserdem ist das Verfahren auf die Einhaltung eines gewissen festgelegten Papierformates angewiesen.

Bekannt sind weiterhin automatische Schreibgeräte, die von elektronischen Rechnern gesteuert werden. Beim XY-Schreiber, der von einem Analogrechner, die Ausgangsdaten für eine Niederschrift bekommt, liegen diese Ausgangsdaten in Form der beiden X- und Y-Ablenkspannungsverläufe in zeitlicher Abhängigkeit vor. Der Schreibkopf hat nun möglichst linear diesen Ablenkspannungen in Form einer entsprechenden S-/Y-Bewegung zu folgen. Schon kleine Linea-ritätsfehler können grosse Verzerrungen hervorrufen.

Beim Plotter, dem Zeichengerät für die Digitalrechnerausgabe, hat der Schreibkopf ebenfalls den Ablenkspannungen in X- und Y-Richtung zu folgen, wobei die Ablenkung in Form kleiner gleicher Inkrement- bzw. Dekrementschritte abwechselnd in X- bzw. Y-Richtung erfolgt. Bei Lupenauflösung ist entsprechend eine 45°-Linie als Treppenkurve er645 850

kennbar. Auch dieses Schreibverfahren erfordert hohe Li-nearität beim X- bzw. Y-Ablenk Verstärker sowie eine feinmechanisch exakt arbeitende Vorrichtung zur Wegeumsetzung dieser Spannungen, um Verzerrungsfehler zu vermeiden, und ist auf gewisse Papierformate angewiesen.

Die Lösung der erfindungsgemässen Aufgaben erfolgt mit den im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Mitteln.

Die erfmdungsgemässe Schreibvorrichtung hat die Vorteile, dass elektrische Energie für den Transport des Aufzeichnungsträgers, bzw. des Schreibkopfes eingespart werden kann, dass unabhängig von der Schreibgeschwindigkeit nahezu verzerrungsfreie Zeichen ausgegeben werden können und dass unabhängig vom Format des Aufzeichnungsträgers gearbeitet werden kann. In einer Erfindungsweiterbildung wird der Motor zum Transport des Schreibkopfes bzw. des Aufzeichnungsträgers nicht mehr benötigt. Die Schreibvorrichtung weist sehr kleine und handliche Abmessungen auf.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schreibvorrichtung 12.

Die Figur 2 bietet eine Draufsicht auf die geöffnete Schreibvorrichtung nach Figur 1 von oben.

In Figur 1 ist der Schreibkopf 2 mit den Elektroden 1, der durch die Feder 3 auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 13, hier metallisiertes Papier, gedrückt wird, zu erkennen. Über den Schalter 4 ist jeweils eine Elektrode 1 an einen Kondensator 5, der auf die Entladespannung aufgeladen werden kann, anschliessbar. Der aus 7 Elektroden 1 bestehende Schreibkopf 2 schreibt die auszugebenden Zeichen E spaltenweise und wird durch den Taktgeber 6 angesteuert. Der Taktgeber 6 besteht in einer ErfindungsWeiterbildung aus einer Gabellichtschranke, deren Lichtstrahl durch eine drehbare Lochscheibe 7 abwechselnd freigegeben bzw. unterbrochen wird. Die Lochscheibe 7 wird ebenfalls in einer Erfindungsweiterbildung durch eine Getriebeanordnung 8, 8a von einer Walzenrolle 9 angetrieben, die auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 13 abgerollt wird und wobei die Lochscheibe 7 eine Drehzahlübersetzung von beispielsweise 1:10 erfahrt. Durch Abrollen der Walzenrolle 9 auf dem Metallpapier 13 wird nun Spalte für Spalte des auszugebenden Zeichens, das einem hier nicht dargestellten Speicher entnehmbar ist, über die entsprechend angesteuerten Elektroden 1 durch Entladung der Kondensatoren 5 in das Metallpapier 13 gebrannt, wobei die Zuführung des Gegenpotentials über die Walzenrolle 9, über die Kufen 14 und über eine Bürste 10 erfolgt. Die gesamte Schreibvorrichtung 12 kann mittels handlichem Gehäuse 15 mit beliebiger Geschwindigkeit über dem Aufzeichnungsträger 13 geführt werden, und die Zeichen E werden jeweils unabhängig von der Geschwindigkeit in gleicher Breite bzw. in gleichem Abstand, die beispielsweise durch Änderung der Getriebearten einstellbar sind, aufgezeichnet. Bei der schematisierten und sich auf das wesentliche beschränkenden Seitenansicht der erfindungsgemässen Schreibvorrichtung nach Figur 1 ist insbesondere auch der Zeichenspeicher, von dem die einzelnen Zeichen bzw. Zeichenspalten ausgelesen werden, weggelassen worden, und es fehlt auch das Kabel, über das die Zeichendaten bzw. die für die Steuerung und den Schreibvorgang benötigte Gleichspannung herangeführt werden.

Die Figur 2 zeigt ebenfalls eine schematische Skizze der Schreibvorrichtung 12 nach Figur 1 von oben gesehen, wobei das Gehäuse 15, die Bürste 10, die Kufen 14 und das Getriebe 8, 8a weggelassen wurden. Erkennbar ist die Lochscheibe 7, die in die Gabellichtschranke des Taktgebers 6 hineinreicht. Ferner ist die Walzenrolle 9 angedeutet sowie

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der Schreibkopf 2 mit 7 Elektroden 1. Links vor dem Schreibkopf ist ein bereits geschriebener Buchstabe E sichtbar, der durch Verschieben des Schreibschlittens und damit durch Abrollen der Walzenrolle 9 auf dem Aufzeichnungsträger 13 von links nach rechts entstanden ist.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Ausführung beschränkt, sondern kann beispielsweise auch mit Thermopapier, das sich unter Temperatureinwirkung verfärbt, arbeiten, wobei die Elektroden heizbar oder durch Heizwiderstände ersetzbar sind.

Die Zeichenausgabe braucht nicht auf eine Spalte beschränkt zu sein, sondern kann beispielsweise alle zu dem Zeichen gehörigen Punkte aus der Punktematrix umfassen und gleichzeitig zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt erfolgen. Weiterhin ist die Zeichendarstellung nicht auf eine Punktematrix beschränkt; prinzipiell kann der Schreibkopf auch ganze Typen aufweisen, die zum richtigen Zeitpunkt positioniert und beispielsweise mittels Hammerwerk, das ebenfalls durch die Bewegung des Schreibwerks bzw. des Aufzeichnungsträgers angetrieben wird, angeschlagen werden.

Die Erfindung bleibt weiterhin auch nicht beschränkt auf manuelles Führen des Schreibschlittens, sondern kann selbstverständlich eine automatische Führung durch einen Motor erfahren.

Der Antrieb des die Ausgabe der Zeichenfolge steuernden Taktgebers braucht nicht auf eine Rad- oder Walzenrolle beschränkt sein, sondern kann durch andere Mechanismen oder physikalische Verfahren gesteuert werden oder erfolgen. Beispielsweise kann der Antrieb unter Ausnutzung des Hook'schen Gesetzes über eine Feder erfolgen, die durch Auslenkung des Schreibschlittens gegenüber einem fixen

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Punkt bzw. dem fixierten Aufzeichnungsträger gedehnt, ge-presst, verdreht und/oder sonstwie elastisch verformt wird.

Das erfindungsgemässe Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 1 und 2 weist unter anderem den Vorteil auf, dass die s Schreibvorrichtung 12, versehen mit einem elektrisch leitenden Gehäuse 15, nahezu als geschlossener Faraday'scher Käfig wirkt, wobei die Bürste 10, die metallische Schlittenkufe 14, die Walzenrolle 9 in metallischer Ausführung sowie der metallisierte Aufzeichnungsträger 13 zusätzlich als Ab-lo schirmung dienen und zu einem hohen Schutz gegen Ab-strahlung beitragen. Das ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Schreibvorrichtung mit einem Ver- oder Entschlüsselungsgerät, das beispielsweise verschlüsselte Nachrichten über elektrische Verbindungswege übertragen kann, zusam-15 menarbeitet.

Die erfindungsgemässe Schreibvorrichtung lässt sich vorteilhafterweise bei kleinster konstruktiver Ausführung des Schlittenunterteils mit einem Gehäuseoberteil 15 in bleistiftähnlicher Form ausführen, das als Griffel über die Oberflä-20 che eines Aufzeichnungsträgers beliebigen Formates manuell gleiten kann, wobei am oberen Ende des Griffels ein flexibles Kabel angebracht ist, das die Verbindung zu einem Nachrichtenzeichen liefernden Gerät, beispielsweise elektronischem Taschenrechner mit Eingabetastatur und Leuchtan-25 zeige usw., herstellt.

Denkbar ist jedoch auch die erfindungsgemässe Weiterbildung, bei der im Schlitten der Schreibvorrichtung beispielsweise ein elektronischer Taschenrechner einschliesslich Batterieversorgung integriert ist, wobei die interessierenden 30 (Zwischen-) Ergebnisse bei Rechnungen beispielsweise unter oder nach Betätigung einer Taste bzw. Tastenkombination und gleichzeitigem Abrollen auf dem Aufzeichnungsträger geschrieben werden können.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

645 850 PATENTANSPRÜCHE

1. Schreibvorrichtung mit Schreibkopf zur Ausgabe von Zeichenfolgen auf einen Aufzeichnungsträger, gekennzeichnet durch einen Schlitten (12), an dessen Boden ein auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (13) gleitbarer Schreibkopf (1,2,3) angebracht ist, und durch dessen Relativbewegung zum Aufzeichnungsträger (13) ein Taktgeber (6, 7) antreibbar ist, durch den die Ausgabe der Zeichenfolge (E)

über den Schreibkopf (1,2, 3) steuerbar ist.

2. Schreibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Zeichenausgabe derart erfolgt, dass die Ausgabefrequenz bzw. -menge proportional zur jeweiligen augenblicklichen Relativgeschwindigkeit bzw. proportional zum relativ zurückgelegten Weg des Schlittens

3. Schreibvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung durch Abrollen mindestens einer am Schlittenboden angebrachten Rad- oder Walzenrolle (9) auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers

4. Schreibvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrollen durch manuelles Führen des Schlittens (12) bzw. des Aufzeichnungsträgers (13) erfolgt.

5. Schreibvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Taktgebers (6, 7) mittels zwischengeschaltetem Getriebe (8, 8a) erfolgt.

6. Schreibvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Proportionalitätsgrösse in Abhängigkeit von der Getriebeübersetzung einstellbar ist.

7. Schreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe der Zeichen (E) jeweils als aus Zeilen und Spalten bestehende Punktematrix spaltenweise erfolgt.

8. Schreibvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Schreibkopf (1,2, 3), bei dem jedem Punkt mindestens einer Spalte der Punktematrix eine Elektrode (1) zugeordnet ist.

9. Schreibvorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch metallisiertes Papier als Aufzeichnungsträger (13), in das die einzelnen Zeichenpunkte mittels elektrischer Entladung der Elektroden (1) einbrennbar sind.

10. Schreibvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das für die Entladung benötigte Gegenpotential über die Rolle (9) oder über eine am Schlittenboden angebrachte Kufe (14) oder Bürste (10) an das Papier erfolgt.

11. Schreibvorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine derartige geometrische Anordnung von Rolle (9), Kufe (14) und Bürste (10), dass der Schreibkopf (1,2, 3) weitgehend elektrisch abgeschirmt ist.

12. Schreibvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in die elektrische Abschirmung das metallisierte Papier (13) einerseits und das elektrisch leitende Schlittengehäuse (15) mit einbezogen sind.

(12) ist.

13. Schreibvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch sich bei Temperaturerhöhung verfärbendes Papier als Aufzeichnungsträger (13).

(13) erfolgt.

14. Schreibvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (1) heizbar oder durch Heizwiderstände realisiert sind.

15. Schreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen eine Loch- oder Schlitzscheibe (7) enthaltenden Taktgeber (6, 7), durch die mindestens 1 mal bei jeder Umdrehung der Lichtstrahl einer Lichtschranke freigeb- bzw. unterbrechbar ist, wobei das verstärkte Ausgangssignal der Fotozelle der Lichtschranke den Steuertakt für die Ausgabe der Zeichenfolge (E) bildet.

16. Schreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (12) einen elektronischen Taschenrechner, der über einen Zeichen aufnehmenden und abgebenden Speicher verfügt, mindestens teilweise enthält oder mittels mehrradrigem flexiblem Kabel mit einem solchen verbunden ist.

17. Schreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenmasse des Schlittenbodens kleiner sind als diejenigen des Aufzeichnungsträgers (13).

18. Schreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil des Schlittens (12) schreibstiftartig ausgebildet ist.

19. Schreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektronisches Chiffriergerät in handlicher Grösse z. B. zur Aufnahme in einer Tasche, das über einen Zeichen aufnehmenden oder abgebenden Speicher mit Eingabetastatur und Anzeige verfügt, in dem Schlitten (12) untergebracht ist, oder mittels flexiblem Kabel mit dem Schlitten (12) verbindbar ist.

20. Schreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gerät, das zur Übertragimg schreib- oder zeichenbarer Nachrichten über elektrische oder andere Verbindungswege dient, vorgesehen ist und mindestens teilweise im Schlitten (12) untergebracht ist oder mittels flexiblem Kabel mit ihm verbindbar ist.