DE2119416A1

DE2119416A1 - Mosaikdruckkopf

Info

Publication number: DE2119416A1
Application number: DE19712119416
Authority: DE
Inventors: Hans 5060 Bensberg Mehlhart Erwin 5050 Porz Pomplun Emil 5060 Steinenbruck Schwibbe Al fred 5000 Köln P Buschmann
Original assignee: Nixdorf Computer AG, 4 790 Paderborn
Priority date: 1971-04-21
Filing date: 1971-04-21
Publication date: 1972-10-26
Also published as: NL7205171A; IT953323B; ATA348972A; AT328208B; GB1343570A; FR2136582A5; CH543967A

Description

DIPLOM-INGENtETTH PATBKTANWAIiT

NIXDORF COMPUTER AG ■ s München so

MATmBKIBCHBBSTB. TELEFON (0811) 981Θ

479 Paderborn 21. April 1971

Pontanusstr. 55

Mosaikdruckkopf

Die Erfindung betrifft einen Mosaikdruckkopf, bei dem punkterzeugende Druckelemente ein Schriftzeichenfeld zumindest teilweise bedeckend angeordnet sind und durch selektives Ansteuern bestimmter Druckelemente bei gleichzeitiger schrittweiser oder kontinuierlicher Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Druckkopf in jedem Schriftzeichenfeld ein Schriftzeichen während des Drückens zusammengesetzt wird.

Als Druckelemente können bei solchen Mosaikdruckköpfen beispielsweise mechanisch betätigte Nadeln verwendet werden, die auf ein Farbband und einen diesem nachgeordneten Aufzeichnungsträger einwirken. Weitere verwendbare Druckelemente sind bei der elektrostatischen Aufzeichnung Stiftelektroden und bei der magnetischen Aufzeichnung stiftförmige Magnetpole.

Bei der Aufzeichnung mit einem Mosaikdruckkopf ergeben s±h aus Punkten zusammengesetzte Schriftzeichen. Die einzelnen Punkte der Schriftzeichen sind dabei zu erkennen und

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können oft die Lesbarkeit beeinträchtigen. Insbesondere gilt dies bei einer maschinellen Lösung bzw. optischen Auswertung der geschriebenen Zeichen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Mosaikdruckkopf zu schaffen, der besser lesbare, aus Punkten zusammengesetzte Schriftzeichen erzeugt, als dies mit bekannten Druckköpfen möglich ist.

Ein Mosaikdruckkopf der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die Druckelemente in Richtung der Relativbewegung und bezüglich ihrer Höhenlage im Schriftzeichenfeld gegeneinander versetzt angeordnet sind. -

Durch die Versetzung der Druckelemente gemäß der Erfindung ist es möglich, Druckelemente mit größerem Durchmesser zu verwenden, als dies bei bekannten Mosaikdruckern der Fall ist. Würde man eine Reihe Druckelemente untereinander anordnen, so müßte der jeweilige Durchmesser des Druckelements bei η Druckelementen dem η-ten Teil der Schriftzeicheddöhe entsprechen. Verwendet man aber Druckelemente, die in Richtung der Relativbewegung und bezüglich ihrer Höhenlage im SchriftZeichenfeld gegeneinander versetzt angeordnet sind, so kann der Durchmesser der Druckelemente erhöht werden, denn es ist dabei möglich, die Anzahl der Druckelemente in Richtung der Höhe des Schriftzeichenfeldes zu verringern, so daß sich eine gewisse Ineinanderschachtelung der Druckelemente größeren Durchmessers ergibt. Das mit solchen Druckelementen bei entsprechender Ansteuerung erzeugte Schriftzeichen besteht aus zusammenhängenden Punkten und nicht aus einzelnen Punkten, wie es im folgenden noch eingehender erläutert wird. -

Ein Mosaikdruckkopf nach der Erfindung kann derart ausgebildet sein, daß mindestens zwei senkrecht zur Richtung der Relativ-

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/bewegung nebeneinander angeordnete Reihen Druckelemente vorgesehen sind, die gegeneinander versetzt sind. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann auch eine der Breite eines .Schriftzeichenfeldes entsprechende Anzahl Druckelementreihen vorgesehen sein, wobei die Reihen ungerader Ordnungszahl gegenüber den Reihen gerader Ordnungszahl um einen gleichblei- . benden Betrag versetzt sind.

Bei einer Anordnung der Druckelemente nach der Erfindung ist eine besondere Taktsteuerung der Druckelemente erforderlich, die in Einzelschritten erfolgen muß, welche dem jeweiligen Abstand der Druckelemente in Richtung der Relativbewegung zwischen dem Druckkopf und dem Aufzeichnungsträger entsprechen. Wie noch gezeigt wird, sind mit der Erfindung trotz einer solchen Taktsteuerung Ansteuerungsarten möglich, die einen geringeren Aufwand verursachen als bekannte Ansteuerungen.

Die beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung unterscheiden sich durch die Art der Relativbewegung. Bei der erstgenannten Ausführungsform, die mit zwei senkrecht zur Richtung der Relativbewegung nebeneinander angeordneten Reihen Druckelemente arbeiten kann, ist eine kontinuierliche Relativbewegung möglich, wobei zum Aufbau eines Schriftzeichens während dieser Bewegung die Druckelemente entsprechend wechselweise angesteuert werden. Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der eine der Breite eines Schriftzeichenfeldes entsprechende Anzahl Druckelementreihen vorgesehen ist, wird zweckmäßig eine schrittweise Relativbewegung durchgeführt, wobei die Anordnung der Druckelemente jeweils einem Schriftzeichenfeld gegenübergestellt wird und die Umschaltung von einer Druckelementreihe zur nächsten über das Schriftfeld hinweg beispielsweise elektronisch erfolgt. Mit beiden Ausführungsformen der Erfindung lassen sich hohe Schreibgeschwindigkeiten bei geringem Steueraufwand erzielen.

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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Reihe Druckelemente auf einer zur Diagonalen des SchriftZeichenfeldes parallelen Linie angeordnet ist. Eine solche Anordnung der Druckelemente eignet sich besonders für die kontinuierliche Relativbewegung zwischen Druckkopf und Aufzeichnungsträger, wobei jedoch" zu beachten,ist, daß ein gleitender Wechsel von Schriftzeichenfeld zu Schriftzeichenfeld erfolgen muß, denn zu gewissen Zeitpunkten befinden sich die Druckelemente der diagonalen Reihe in zwei verschiedenen Schriftzeichenfeldern.

Die erfindungsgemäß versetzte Anordnung der Druckelemente zueinander ermöglicht einen besonders einfachen und kostensparenden Aufbau einer Nabelführung, die beispielsweise in einem Mosaikdruckkopf verwendet wird, in dem Druckelemente in Form von Drucknadeln durch eine Führung hindurch auf den Aufzeichnungsträger einwirken. Derartige Nadelführungen enthalten Bohrungen, die entsprechend der jeweils vorgesehenen Anordnung der Drucknadeln angeordnet sind und diese in Richtung zum Aufzeichnungsträger hin führen. Für einen Mosaikdruckkopf nach der Erfindung kann eine Nadelführung in vorteilhafter Weise derart aufgebaut sein, daß sie aus einer Anordnung mehrerer waagerecht übereinander-geschichteter Platten besteht, deren Oberflächen mit halbkreisförmigen, einander bei Schichtung gegenüberstehenden Nuten versehen sind. Eine derartige Nadelführung unterscheidet sich vorteilhaft gegenüber bekannten Nadelführungen, die meist eine senkrechte Reihe von Drucknadeln zwischen zwei Platten geführt halten. Bei solchen Nadelführungen können durch Abrieb erhebliche Verschmutzungen der Nadelkanäle auftreten, wodurch Betriebsstörungen sehr häufig sind. Eine Nadelführung nach der Erfindung, die aus mehreren waagerecht übereindergeschichr teten Platten besteht, kann sehr einfach gefertigt werden, wobei eine besondere Oberflächenbehandlung der Nuten in den Platten ohne besonders hohen Aufwand möglich ist.

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Ausführungsbeispiele der.Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung von Druckelementen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in zwei senkrechten Reihen, die gegeneinander .versetzt sind,

Fig. 2 eine Anordnung von Druckelementen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Reihe, die diagonal über das SchriftzeichenfeId verläuft,

Fig. 3 eine Anordnung von Druckelementen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Verteilung über das gesamte Schriftzeichenfeld, wobei mehrere senkrechte Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sind,

Fig. 4 einei Vergleich in bisheriger Punktaufzeichnung mit einem Mosaikdruckkopf und einer Aufzeichnung mit einem Mosaikdruckkopf nach der Erfindung,

Fig. 5 die einzelnen Phasen der Aufzeichnung eines Schriftzeichens mit einem Mosaikdruckkopf nach der Erfindung und

Fig. 6 und 7 eine auseinandergezogene und eine zusammengesetzte Darstellung einer Nadelführung für einen Mosaikdruckkopf, der mit erfindungsgemäß angeordneten Drucknadeln arbeitet.

In Fig. 1 ist eine Anordnung von Druckeleraenten dargestellt, die in durch die Erfindung angegebener Weise gegeneinander versetzt sind. Mit einer solchen .Nadelanordnung in Form von zwei Reihen wird erreicht, daß der häufig vorkommende senkrechte Zeichenbalken auf mehrere Takte verteilt gebildet wird, wobei die Schreibgeschwindigkeit bisheriger Anordnungen

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beibehalten werden kann, wie noch gezeigt wird.

In Fig. 2 ist eine Anordnung von Druckelementen auf einer Linie dargestellt, die diagonal über ein Schriftzeichenfeld' verläuft. Auch bei dieser Anordnung der Druckelemente ist eine Versetzung der Einzelelemente in Richtung der Relativbewegung (von links nach rechts) und in Richtung der Höhe des Schriftzeichenfeldes vorgesehen. Bei entsprechender Steuerung der Druckelemente kann erreicht werden, daß bei einer Relativbewegung der diagonalen Anordnung beispielsweise von links nach rechts ein senkrechter Balken eines Schriftzeichens gezeichnet wird, wenn jeweils zwei Druck-

» elemente vom unteren Ende der Druckelementreihe schrittweise bis zum oberen Ende der Druckelemente immer dann angesteuert werden, wenn sie auf den beiden senkrechten Linien .des Schriftzeichanfeldes angeordnet sind, auf denen der senkrechte Balken des Schriftzeichens geschrieben werden soll. Ebenso sind natürlich auch alle anderen Teile eines Schriftzeichens bei entsprechend abgeänderter Ansteuerung der Druckelemente zu verwirklichen«

Fig. 3 zeigt eine Anordnung der Druckelemente in einer Verteilung über ein gesamtes Schriftzeichenfeld. .Ähnlich wie in'Fig. 1 sind dabei mehrere Anordnungen jeweils zweier gegeneinander versetzter Schriftzeichenreihen vorgesehen. W' Bei dieser Anordnung der Druckelemente erfolgt zweckmäßig eine schrittweise Relativbewegung zwischen Druckkopf und Aufzeichnungsträger, wobei der Aufbau des jeweiligen Schriftzeichens durch entsprechende elektronische Umschaltung der Druckelementreihen erfolgen kann.

In Fig. 4 ist ein Vergleich zweier Schriftzeichen dargestellt, die durch Punktaufzeichnung mit einem Mosaikdruckkopf erzeugt sind. Im linken Teil der Figur ist ein auf herkömmliche Weise aufgezeichnetes Schriftzeichen dargestellt, im rechten Teil, ,der Figur ein Schriftzeichen, das mit einer erfindungsgemäßen

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Anordnung der Druckelemente aufgezeichnet ist. Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß das im rechten Teil der Figur dargestellte Schriftzeichen besser lesbar ist und insbesondere bei maschineller Auswertung einen höheren Wirkungsgrad erzielen kann,

Fig. 5 zeigt die Bildung eines Schriftzeichens mit einer Druckelementanordnung gemäß einer Ausfürfungsform der Erfindung. Die Anordnung der Druckelemente ist in der in Fig. 1 gezeigten Weise mit zwei senkrechten Druckelementreihen getroffen. Im unteren Teil der Fig. 5 sind immer diejenigen Druckelemente gekennzeichnet, welche bei einem jeweiligen Aufzeichnungstakt angesteuert werden. In der oberen Hälfte | der Fig. 5 ist die jeweilige Zeichenbildung dargestellt. Die Aufzeichnungstakte sind mit I bis IX bezeichnet.

Im Takt I wird das dritte Druckelement, von unten her gerechriet, betätigt und druckt an der im oberen Teil der Figur bezeichneten Stelle einen Punkt. Im Takt II ist dieser zuvor gedruckte Punkt schwarz dargestellt« Hier werden die beiden mittleren Druckelemente angesteuert, so daß zwei weitere Punkte gedruckt werden. Im Takt III sind die bisher gedruckten Punkte schwarz, der im Takt III gedruckte Punkt weiß dargestellt. Die Aufzeichnung setzt sich für die Takte IV, V und VI in beschriebener Weise fort. Bei den dargestellten Takten VII und VIII ist zu erkennen, wie sich ein senkrechter Zeichenbalken bildet. Er wird durch aufeinanderfolgende Ansteuerung der beiden senkrechten Druckelementreihen zu unterschiedlichen Zeitpunkten gebildete Bei Takt IX ist schließlich das gesamte Schriftzeichen, im vorliegenden Falle die Zahl 4, fertiggestellt.

Aus der vorstehenden Beschreibung der einzelnen Aufzeichnungstakte geht hervor, daß für den jeweiligen Taktvorgang ein geringerer Stromverbrauch als bei bekannten Anordnungen erforderlich ist, wenn beispielsweise Drucknadeln verwendet

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werden, die elektromagnetisch zu "betätigen sind. Dies ist insbesondere für den senkrechten Schriftzeichenbalken zu ■ erkennen, da dieser in zwei Schritten mit jeweils der halben Anzahl Druckelemente erzeugt wird, verglichen mit der Anzahl Druckelemente für seine gesamte Aufzeichnung« Andererseits können bei gleichem Stromverbrauch wie bei bekannten Anordnungen die Antriebsmagnete für die Drucknadeln verstärkt werden, so daß entweder ein langer Nadelhub möglich ist oder unterschiedliche Dicken der Aufzeichnungsträger mit jeweils ausreichender Krafteinwirkung bei der Aufzeichnung bzw. bei der Erzeugung mehrerer Durchschläge verwendet werden können.

In Fig. 6 und 7 ist eine Nadelführung dargestellt, die sich besonders gut als Führung für Drucknadeln eignet, die in einem Mosaikdruckkopf gemäß der Erfindung als Druckelemente verwendet werden. Nadelführungen bei Nadeldruckköpfen müssen einen möglichst geringen Verschleiß haben und eine einwandfreie Führung der Drucknadeln gewährleisten. Ferner dürfen die Nadeln infolge Hemmung oder sonstiger Einflüsse innerhalb der Führungen nicht verbogen werden» Die bisher bekannten Führungen erfüllen diese Aufgaben nur teilweise. Da die erfindungsgemäße Anordnung der Druckelemente in gegenseitiger Versetzung zueinander vorgesehen ist, kann eine Führung für Drucknadeln so ausgebildet werden, daß die Nadeln einander nicht berühren, da ihr gegenseitiger Abstand zueinander größer gehalten werden kann als bei bekannten Anordnungen. Ausgehend von dieser Erkenntnis ergibt sich in Weiterbildung des Erfindungsgedankens eine Anordnung der in Fig. 6 und 7 gezeigten Art. Diese Nadelführung besteht aus mehreren horizontal übereinandergeschichteten Platten, die auf ihrer Ober- und Unterseite mit Nuten halbkreisförmigen Querschnitts versehen sind. Die Nuten sind dabei derart angeordnet, daß sie bei Schichtung der Platten einander gegenüberstehen und runde Kanäle bilden, die jeweils eine Drucknadel aufnehmen. Die in Fig. 6 und 7 gezeigte Anordnung entspricht der in Fig. 1 gezeigten Verteilung der Druckelemente, die Nuten sind in den

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Einzelplatten jeweils gleichartig gegeneinander versetzt angeordnet, wobei die Richtung der Versetzung von Platte zu Platte umgekehrt ist. Bei Zusammensetzung der Plattenanordnung ergibt sich die in Fig. 7 gezeigte Struktur, bei der klar zu erkennen ist, daß die Drucknadeln einander nicht berühren, sondern in jeweils einem besonderen Kanal geführt sind. Dieser Kanal bzw. die Oberfläche einer jeden Einzelplatte kann vor der Zusammensetzung mit einem besonderen, die Lagereigenschaften des jeweiligen Kanals verbessernden Material bearbeitet sein. .

Ebenso sind auch Führungen aus übereinandergeschichteten horizontalen Platten möglich, die eine Verteilung der Kanäle " haben, wie sie der Verteilung der Druckelemente gemäß Fig. 2 und Fig. 3 entspricht.

Die in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigten übereinandergeschichteten Platten können je nach Aufgabenstellung aus unterschiedlichem Material bestehen. Werden beispielsweise Druckelektroden für die elektrostatische Aufzeichnung verwendet, die in einem Block zu befestigen sind, so sind die mit den Platten gebildeten Kanäle so zu bemessen, daß die Elektroden in ihnen gehalten werden. Zur gegenseitigen Isolation der Elektroden sind die Einzelplatten dann aus einem elektrisch nichtleitendem Material gefertigte Andererseits bestehen die Einzelplatten | .bei der Ausbildung der Kanäle als Gleitlager zweckmäßig aus einem Metall oder einem anderen Material guter Wärmeleitfähigkeit, so daß einerseits eine einwandfreie Lagerung gewährleistet ist, welche hinsichtlich hoher Schreibgeschwindigkeiten von Wichtigkeit ist, andererseits eine möglichst geringe Abnutzung der Lagerflächen sichergestellt ist.

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Claims

Patentansprüche

Mosaikdruckkopf, bei dem punkterzeugende Druckelemente ein Schriftzeichenfeld zumindest teilweise bedeckend angeordnet sind, und durch selektives Ansteuern "bestimmter Druckelemente bei gleichzeitiger schrittweiser oder kontinuierlicher Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Druckkopf in jedem Schriftzeichenfeld ein Schriftzeichen während des Drückens zusammengesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente in Richtung der RelatJsfoewegung und bezüglich ihrer Höhenlage im Schriftzeichenfeld gegeneinander versetzt angeordnet sind.
2. Mosaikdruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei senkrecht zur Richtung der Relativbewegung nebeneinander angeordnete Reihen Druckelemente vorgesehen sind, die gegeneinander versetzt sind_o
3. Mosaikdruckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Breite eines Schriftzeichenfeldes entsprechende Anzahl Druckelementreihen vorgesehen ist und daß die Reihen ungerader Ordnungszahl gegenüber den Reihen gerader Ordnungszahl um einen gleichbleibenden Betrag versetzt sind,
.4. Mosaikdruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe Druckelemente auf einer zur Diagonalen des Schriftzeichenfeldes parallelen Linie angeordnet ist.
5. Nadelführung für einen mit Nadeln als Druckelemente arbeitenden Mosaikdruckkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung mehrerer waagerecht übereinandergeschichteter Platten^ deren Oberflächen mit

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halbkreisförmigen, einander bei Schichtung gegenüberstehenden Nuten versehen sind.

Halterung für einen mit Stiftelektroden oder stiftförmigen Hagnetpolen als Druckelemente arbeitenden Mosaikdruckkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung mehrerer waagerecht übereinandergeschichteter Platten, deren Oberflächen mit halbkreisförmigen, einander bei Schichtung gegenüberstehenden Nuten versehen sind, in denen die Stiftelektroden oder Magnetpole befestigt sind.

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