DE1148569B

DE1148569B - Druckverfahren bei dem mechanische Schwingungen den eigentlichen Druckvorgang bewirken

Info

Publication number: DE1148569B
Application number: DEJ18808A
Authority: DE
Inventors: Max Preisinger
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1959-09-26
Filing date: 1960-10-03
Publication date: 1963-05-16
Also published as: GB922918A; US3108534A; DE1132158B; GB894276A; NL256071A; US3151543A

Description

Im Hauptpatent wird ein Druckverfahren angegeben, bei dem die einzelnen Zeichen aus punktförmigen Bereichen aufgebaut und die zur Erzeugung dieses Bereichs dienenden Druckelemente zur Durchführung des eigentlichen Druckvorganges zu mechanischen Schwingungen angeregt werden. Diese mechanischen Schwingungen werden mit Hilfe eines elektrischen Wechselstromes erzeugt, der über geeignete Wicklungen die einzelnen Druckelemente zu mechanischen Schwingungen anregt, die möglichst genau der Eigenfrequenz dieser Elemente entsprechen. Bei der im Hauptpatent beschriebenen Anordnung ist für jedes einzeln ansteuerbare Druckelement (Resonator) ein steuerbarer Leistungsverstärker vorgesehen, wodurch ein relativ hoher technischer Aufwand erforderlich wird.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird daher gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß jedes Druckelement (Resonator) eine besondere Eigenfrequenz aufweist und durch eine mehreren bzw. allen Druckelementen gemeinsam zugeführte entsprechende Anregungsfrequenz ansteuerbar ist.

Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens können die Druckelemente zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten einzeln durch Zuführung jeweils einer einzelnen Frequenz oder gruppenweise durch Zuführung eines die Eigenfrequenz der jeweils gleichzeitig zu erregenden Druckelemente enthaltendes Frequenzgemisch angesteuert werden. In beiden Fällen sind alle Druckelemente dauernd mit einem die Anregungsenergie liefernden Verstärker verbunden. Die Auswahl der jeweils erwünschten Druckelemente erfolgt durch Zuführung einer oder mehrerer Frequenzen an den Verstärkereingang. Bei einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die nur einzeln ansteuerbaren Druckelemente zwecks zeilenweiser oder spaltenweiser Darstellung der Zeichen entlang einer Geraden angeordnet sind und die Druckunterlage während des Druckes eines Zeichens kontinuierlich senkrecht zu dieser Geraden relativ zu den Druckelementen bewegt wird, können nur Linien gedruckt werden, die einen spitzen Winkel mit dieser Geraden einschließen. Sollen Linien gedruckt werden, die senkrecht zur Transportrichtung der Druckunterlage liegen, so darf die besagte Gerade mit dieser Transportrichtung keinen rechten Winkel einschließen.

Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, die zur Ansteuerung der einzelnen Druckelemente erforderliche elektrische Energie über einen gemeinsamen Verstärker allen Druckelementen gleichzeitig zuzuführen und diesem

bei dem mechanische Schwingungen
den eigentlichen Druckvorgang bewirken

Zusatz zum Patent 1132 158

Anmelder:

IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m. b. H.,
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Max Preisinger, Darmsheim (Württ.),
ist als Erfinder genannt worden

Verstärker einzeln ansteuerbare, auf die zur Auswahl der einzelnen Druckelemente erforderlichen Frequenzen abgestimmte Frequenzgeneratoren vorzuschalten.

Es ist aber auch möglich, dem Verstärker einen einzigen, in mehreren Frequenzen schwingfähigen Frequenzgenerator vorzuschalten, der wahlweise zur Erzeugung jeweils einer oder mehrerer der erforderlichen Frequenzen angesteuert werden kann.

Desgleichen können die erforderlichen Frequenzen auch durch Filter aus einem zur Verfügung stehenden Frequenzgemisch ausgesondert und den nachgeschalteten Einheiten zugeleitet werden.

Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß zur Erzeugung der zur Anregung der einzelnen Druckelemente erforderlichen Frequenzen als Vorlage dienende Zeichen oder Kurven punktweise abgetastet werden können und die Abtastsignale die Zuleitung einer Frequenz an die Druckelemente steuern, deren Höhe von der Entfernung des jeweils abgetasteten Punktes von einer Bezugslinie abhängig ist.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Erfindungsgedankens wird die Abtastung der als Vorlage dienenden Zeichen oder Kurven mit-

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tels einer sogenannten'.»Flying-Spot-Röhre«, deren Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des exfindungs-

Lichtpunkt nach Art eines Fernsehrasters bewegt gemäßen Druckwerks,

wird, durchgeführt. Als besonders einfach erweist sich Fig. 2 die schematische Darstellung einer Schalein Verfahren, bei dem der Leuchtfleck entlang einer tung zur Steuerung der Anordnung nach Fig. 1 und senkrechten oder nahezu senkrechten Linie auf und 5 Fig. 3 die schematische Darstellung einer anderen ab bewegt wird und der abzutastende Aufzeichnungs- Schaltung zur Steuerung der Anordnung nach Fig. 1. träger gleichzeitig eine quer zu dieser Linie erfolgende Das zu bedruckende Papier 1 wird, wie aus den Bewegung ausführt, die synchron mit der Bewegung Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich, über die im Schreibwagen des zu bedruckenden Aufzeichnungsträgers erfolgt. 32 gelagerte Walze 2 an den entlang einer zur Die Höhe der während einer Auf- und Abbewegung io Walzenachse 3 nahezu senkrecht liegenden Geraden des Leuchtfleckes ansteigenden und wieder abfallen- angeordneten Druckstiften 4 vorbeigeführt, die an den den Frequenz ist zweckmäßigerweise eine Funktion der Papierebene zugewandten Enden der vorzugsder Entfernung des Leuchtfleckes von seinem unteren weise als Röhrchen ausgebildeten magnetostriktiven Umkehrpunkt. Die Eigenfrequenzen der einzelnen Schwinger 5 befestigt sind. Diese Schwinger sind mit Druckelemente sind so gewählt, daß immer das sich 15 ihren der Papierebene abgewandten Enden in dem in der vom Leuchtfleck jeweils eingenommenen Höhe aus magnetisch leitendem Material bestehenden befindliche Druckelement angesteuert wird. So wird Joch 6 befestigt, während ihre der Papierebene zubeispielsweise bei der nach dem angegebenen Ver- gewandten Enden in diesem Joch axial verschiebbar fahren erfolgenden Abtastung des Buchstaben E in angeordnet sind. Die Schwinger 5 sind ferner im Bean und für sich aus der Technik der Blinden- 20 reich ihrer Schwingungsknoten in einem Steg 61 des lesegeräte bekannter Weise zunächst eine Schwingung Joches 6 befestigt. Die insgesamt aus dem gleichen ansteigender und wieder abfallender Frequenz er- Material hergestellten und gleiche Querschnitte aufzeugt, die anzeigt, daß der Leuchtfleck sich auf einer weisenden Schwinger 5 weisen, wie aus Fig. 1 hervorsenkrechten Geraden auf und ab bewegt. Bei der Ab- geht, verschiedene Längen auf, so daß auch ihre tastung der drei waagerechten Linienelemente des 25 Eigenfrequenzen verschieden sind. Es ist selbstver-Buchstaben E werden aus der an- und abfallenden ständlich auch möglich, Schwinger gleichet Länge zu Frequenz je ein kurzer Schwingungszug niedriger, verwenden, und die verschiedenen Eigenfrequenzen mittlerer und hoher Frequenz ausgesondert. Bei den durch an den einzelnen Schwingern befestigte untergenannten Blindenlesegeräten werden diese Fre- schiedliche Zusatzmassen festzulegen. Die einzelnen quenzen hörbar gemacht und ermöglichen ein ein- 30 Resonanzfrequenzen sind dabei so gewählt, daß ein wandfreies Erkennen der abgetasteten Zeichen. Nach Übersprechen von einem Schwinger auf den anderen dem erfindungsgemäßen Verfahren dienen die bei der bzw. die Anregung eines Schwingers durch die Reso-Abtastung der Zeichnung gewonnenen Frequenzen nanzfrequenz eines anderen Schwingers ausgeschloszur Ansteuerung dei.einzelnen Druckelemente. Die sen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden durch die Abtastsignale getastete an- und absteigende 35 die Eigenfrequenzen 17, 17,5, 18, 18,5, 19, 19,5 und Frequenz kann beispielsweise durch einen Generator 20 kHz gewählt.

erzeugt werden, dessen Frequenz synchron mit der Auf den Schwingern5 sind die Wicklungen? an-Bewegung des Leuchtfleckes zyklisch verändert wird. geordnet, die in Serie mit dem Ausgang des Es ist aber auch möglich., eine der Anzahl der Druck- Leistungsverstärkers 8 verbunden sind. Der Eingang elemente entsprechende Zahl von dauernd schwin- 40 des Leistungsverstärkers 8 ist über die Entkopplungsgenden und auf die Resonanzfrequenzen der ein- schaltung 9 und die Schalter 10 mit den Oszillatoren zemen Druckelemente abgestimmte Anzahl von Oszil- 11 verbunden, die auf die Frequenzen 17, 17,5, 18, latoren vorzusehen, die über einen synchron mit der 18,5, 19, 19,5 und 20 kHz abgestimmt sind. Die Bewegung des abtastenden Leuchtfleckes umlaufen- Schalter 10 werden in Abhängigkeit von den im den Kommutator abwechselnd mit einem Schalter 45 Speicher 13 gespeicherten Zeichen durch die monoverbunden werden, der durch die Abtastsignale be- stabilen Multivibratoren 12 betätigt, tätigt wird und je nach Vorliegen oder Nichtvorliegen Die von der nicht dargestellten Ausgabeeinheit in eines Zeichenelementes die jeweilige Frequenz über Form von elektrischen Impulsen gelieferten Zeichen einen Leistungsverstärker an die Druckelemente werden im Verschlüßler 14 umgeformt und über die leitet. Die Abtastung kann selbstverständlich auch mit 50 Leitungen 15 in den Magnetkernspeicher 13 einanderen aus der Fernsehtechnik bekannten Mitteln geschrieben.

oder aber bei magnetischen Aufzeichnungen mit Hilfe Der Verschlüßler 14 hat eine der Zahl der zu vervon Magnetköpfen erfolgen. arbeitenden Zeichen entsprechende Anzahl von Aus-Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungs- gangen, von denen jeweils einer einem bestimmten gedankens wird vorgeschlagen, die zur Anregung der 55 Zeichen zugeordnet ist. Diese Ausgänge sind über die einzelnen Druckelemente zur Verfügung stehenden Leitungen 15 mit dem Speicher 13 verbunden. Die Frequenzstöße beispielsweise durch Filter zu trennen einzelnen Leitungen 15 sind dabei jeweils mit einer und spaltenweise oder zeilenweise in einen Matrix- Einschreibleitung verbunden, die in Form des bespeicher einzugeben, dessen einzelne Speicherplatte treffenden Zeichens durch die entsprechenden Kerne in an und für sich bekannter Weise durch logische 60 geführt ist. Beim Auftreten eines Impulses auf einer Schaltungen zur Erkennung der abgetasteten Zeichen, der Leitungen 15 wird das der betreffenden Leitung insbesondere der Ziffern, verknüpft sind. Auf diese entsprechende Zeichen als durch eingeschriebene Weise ist es möglich, außer der Wiedergabe einer Kerne dargestelltes Flächenmuster wiedergegeben. Der abgetasteten Vorlage, beispielsweise eines Beleges, Verlauf der Emschreibleitungen ist in Fig. 2 beispielsauch die darin enthaltenen numerischen Werte zu 65 weise für die Zeichen B (gestrichelt), 1 (punktiert) speichern oder rechnerisch zu verwerten. Die Erfin- und J (strichpunktiert) eingezeichnet. Die Verläufe dung wird anschließend an Hand der Figuren näher der Schreibleitungen für die übrigen Zeichen sind der erläutert. Es stellen dar: Einfachheit halber nicht eingezeichnet.

Die den einzelnen Spalten des Speichers 13 zugeordneten Leseleitungen 17 sind jeweils mit einer Stufe des Overbeckrings 18 verbunden, der durch, den Taktgeber 21 gesteuert wird. Die Bewegung des Schreibwagens wird durch den gleichen Taktgeber derart gesteuert, daß ein im Speicher 13 enthaltenes Zeichen synchron mit der Schreibwagenbewegung spaltenweise ausgelesen und über die monostabilen Multivibratoren 12, die Schalter 10, die Einkopplungsschaltung 9, den Leistungsverstärker 8 und die Druckstifte 4 spaltenweise auf das Papier 1 übertragen wird. Die monostabilen Multivibratoren 12 verlängern die von dem Kernspeicher 13 kommenden elektrischen Impulse auf eine für den Druckvorgang geeignete Zeitdauer, die je nach der gewünschten Druckintensität zwischen 200 μββϋ und 1 msec liegt. Während dieser Zeit werden die zur Darstellung der jeweiligen Zeichenspalte erforderlichen Schalter 10 durch die an den Ausgängen der monostabilen Multivibratoren auftretende Spannung betätigt, so daß die betreffenden Oszillatoren 11 über die Entkopplungsschaltung 9 mit dem Eingang des Verstärkers 8 verbunden werden. Das am Ausgang dieses Verstärkers auftretende Frequenzgemisch, das die Frequenzen enthält, die den in der jeweils zu berücksichtigenden Spalte liegenden eingeschriebenen Kernen 20 entsprechen, erregt die auf diese Eigenfrequenzen abgestimmten Schwinger 5 zu Longtudinalschwingungen, so daß die an ihren der Papierebene zugewandten Enden befestigten Druckstifte das Farbband 41 gegen das Papier 1 drücken und auf diese Weise den Abdruck der betreffenden Spalte des Zeichens bewirken. Nach dem Abdruck dieser Spalte wird durch die nächste Stufe des Overbeckringes 18 die nächste Spalte des Speichers 13 ausgelesen, gleichzeitig wird unter Steuerung des Taktgebers 21 der Schreibwagen 32 durch den Motor 30 um eine Spalte verschoben, so daß die nächste Spalte des Zeichens in den Bereich der Druckstifte 4 gelangt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht ein Zeichen aus maximal fünf Spalten und sieben Zeilen. Der Verstärker 8 muß für die gleichzeitige Anregung von sieben Schwingern ausgelegt sein.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 wird jeweils nur ein Druckstift 4 betätigt, so daß zur Darstellung der Spalte eines Zeichens die einzelnen Druckstifte nacheinander betätigt werden müssen. Zu diesem Zweck ist ein zweiter Overbeckring 38 vorgesehen, der bei jedem Umlauf des Ringes 18 fünfmal umläuft, so daß während der Auslesezeit einer Spalte die zu den Zeilen eins bis sieben gehörenden Magnetkerne zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ausgelesen werden. Dieses Druckwerk ist zwar etwas langsamer als das Druckwerk nach Fig. 2, hat aber den Vorteil, daß der Verstärker 8 nur zur Aussteuerung eines einzigen Schwingers ausgelegt sein muß.

Claims

Patentansprüche:

1. Druckverfahren, bei dem der punktweisen Farbstoffübertragung dienende Druckelemente, wie Druckstifte, Druckbleche od. dgl. beim Druckvorgang zu mechanischen, ihrer Eigenfrequenz entsprechenden Schwingungen erregt werden, nach Patent 1132158, dadurch gekennzeichnet, daß Druckelemente mit jeweils einer besonderen Eigenfrequenz verwendet werden und durch eine mehreren bzw. allen Druckelementen gemeinsam zugeführte entsprechende Anregungsfrequenz angesteuert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten einzeln durch Zuführung jeweils einer einzelnen Frequenz oder gruppenweise durch Zuführung eines die Eigenfrequenzen der jeweils gleichzeitig zu erregenden Druckelemente enthaltendes Frequenzgemisch angesteuert werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der zur Anregung der einzelnen Druckelemente erforderlichen Frequenzen als Vorlage dienende Schriftzeichen oder Kurven punktweise abgetastet werden und die Abtastsignale die Zuleitung einer Frequenz an die Druckelemente steuern, deren Höhe von der Entfernung des jeweils abgetasteten Punktes von einer Bezugslinie abhängig ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der als Vorlage dienenden Zeichen oder Kurven in der gleichen Richtung und Reihenfolge durchgeführt wird, in der die den Druck bewirkenden Elemente angeordnet sind bzw. betätigt werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Anregung der einzelnen Druckelemente zur Verfügung stehenden Frequenzzüge beispielsweise durch Filter getrennt und spalten- oder zeilenweise in einen Matrixspeicher eingegeben werden, dessen einzelne Speicherplätze in an und für sich bekannter Weise durch logische Schaltungen zur Erkennung der abgetasteten Zeichen insbesondere Ziffern verknüpft sind, derart, daß außer der Wiedergabe einer abgetasteten Vorlage auch die in dieser Vorlage enthaltenen Werte gespeichert bzw. rechnerisch verwertet werden können.

6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei zur zeilenweisen oder spaltenweisen Darstellung der zu druckenden Zeichen vorgesehenen Druckelementen diese in Richtung der während des Druckes eines Zeichens erfolgenden Relativbewegung zwischen der Druckunterlage und den Druckelementen derart versetzt angeordnet sind, daß der Druck einer Zeile bzw. einer Spalte des jeweils darzustellenden Zeichens durch aufeinanderfolgende Ansteuerung der einzelnen Druckelemente durchführbar ist.

7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5 und nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ansteuerung der einzelnen Druckelemente ein gemeinsamer Verstärker angeordnet ist, über den die erforderliche elektrische Energie allen Druckelementen gleichzeitig zugeführt wird und dem einzeln bzw. in Gruppen anschaltbare, auf die zur Auswahl der einzelnen Druckelemente erforderlichen Frequenzen abgestimmte Frequenzgeneratoren vorgeschaltet sind.

8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5 und nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Verstärker vorgesehen ist, über den die zur Ansteuerung der einzelnen Druckelemente erforderliche elektrische Energie allen Druckelementen gleichzeitig zugeführt wird und

dem ein steuerbar die zur Auswahl der einzelnen Druckelemente erforderlichen Frequenzen erzeugender Frequenzgenerator vorgeschaltet ist.

9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5 und nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Verstärker vorgesehen ist, über den die Ansteuerung der einzelnen Druckelemente erforderliche elektrische Energie allen Druckelementen gleichzeitig zugeführt wird und dem eine der Anzahl der auszuwählenden Druckelemente entsprechende Anzahl von einzeln bzw. gruppenweise ansteuerbaren, auf die zur Auswahl der einzelnen Druckelemente erforderlichen Frequenzen abgestimmte Filter zur Ausscheidung

der jeweils gewünschten Frequenz bzw. Frequenzgemisch vorgeschaltet sind.

10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5 und nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Verstärker vorgesehen ist, über den die zur Ansteuerung der einzelnen Druckelemente erforderliche elektrische Energie allen Druckelementen gleichzeitig zugeführt wird und dem ein steuerbar jeweils auf eine der zur Auswahl eines bzw. mehrerer Druckelemente erforderliche Frequenz bzw. Frequenzen abstimmbares Filter zur Ausscheidung der jeweils gewünschten Frequenz bzw. Frequenzen aus einem Frequenzgemisch vorgeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen