DE2154568A1

DE2154568A1 - Aufschlag-Zeilen-Drucker

Info

Publication number: DE2154568A1
Application number: DE19712154568
Authority: DE
Inventors: David L.; Rose Stanley E.; Zürcher Robert S. Phoenix Ariz. Barnett (V.StA.)
Original assignee: Tally Corp
Current assignee: Tally Corp
Priority date: 1970-12-11
Filing date: 1971-11-03
Publication date: 1972-06-22
Also published as: GB1363657A; JPS5111533B1; US3782278A; FR2117135A5; DE2154568B2; DE2154568C3

Description

Aufschlag-Zeilen-Drucker

Die Erfindung besieht sich auf Druckery und zwar im besonderen auf solche, die als Zeiiea-DruQkiEbtieichnet werden, wobei der Druckvorgang durch einen Auf schlag erfolgt.

Die herköaualichen Drucker können in verschiedene Kategorien aufgeteilt werden, und zwar gibt «s beispielsweise Aufschlagßrucker, nicht aufschlagende Drucker, vor- oder riicksohlagende Drucker, Zeilen-Drucker, Beihen-Drmcker usw. Eeihen-Drucker können verhältnismäßig preiswert hergestellt werde», aber sie arbeiten im allgemeinen sehr langsam, da sie sich darauf beschränken, zu einer bestimmten Zeit nur ein einziges Zeichen zu drucken. Andererseits drucken Zeilen-Drucker gleichzeitig eine ganze Zeile von. Zeichen und arbeiten mit einer hohen Geschwindigkeit (50° oder mehr Zeilen pro Minute im Gegensatz zu 10 bis 30 Zeichen pro Sekunde bei Beihen-Druckern)· Zeilen-Drucker sind normalerweise sehr teuer und verwenden häufig die Hückschlagtechnik, wie beispielsweise die Trommel-Drucker, bei welchen ein elektromagnetisch getriebener Hammer das Papier

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und das !farbband gegen auf der Oberfläche einer Trommel befindliche Typen drückt.

Nicht aufschlagende Drucker beschränken sich auf eine einzige Kopie, wobei normalerweise auch nur Spezialpapier verwendet werden können. Hierfür kommen häufig elektrostatische oder Thermopapiere in 3?rage.

Drucker, die in der Nachrichtentechnik eingesetzt werden, müs- * sen eine Geschwindigkeitskapazität besitzen, die der Nachrichtenübermittlungsgeschwindigkeit entspricht. Bei der gegenwärtigen Nachrichtenübermittlungstechnik kommen Übertragungsgeschwindigkeiten in Präge (1200 Baud und mehr), die die Kapazitäten der billigen Drucker übersteigen, weshalb Drucker Bit höheren Geschwindigkeiten eingesetzt werden müssen, die äußerst teuer sind unter des Gesichtspunkt der unwirtschaftlichen. Ausnutzung der Hochgeschwindigkeitsdrucker-Kapazit^ten.

Ee liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Drucker zu schiuffen, der «it lf■ιebrielλteÄÜbeΓtr·βunβig·■ckwin^.ig-.. . texten au drucken vermag, während - er-iweilialriicli billiger ist als die herk3«»lichen HocligeecÄwindigkeitsdrucker·

Weitere Aufgäbe der Erfindung i#t ··, einen Drucker *u achaffen, der unter Verwendung der Auf»cnlagtechnik mit Nmckrl chtenübertragungsgeschwindigkeit stt drucken vermag, mit einer neuartigen Anordnung, die es gestattet, zur gleichen Zeit eine ganz· Zeile zu drucken« ......:_.,..':: -,':;- ^:."--" .; · ,;.;■:; : _

Veiter soll mit der Erfindung ein Aufschlag-Zeilen-Drucker geschaffen werden, der die Vorteile sowohl der Vor- als auch Eückschiagtechnik ausnutzt.

Schließlich soll durch die vorliegende Erfindung ein Aufschlag-Zeilen-Drucker geschaffen werden, der die Zeichen mit Hilfe

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einer Matrix erzeugt, wobei jedes Zeichen das Ergebnis einer Vielzahl von Aufschlägen ist.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende nähere Erläuterung der Anordnung deutlich.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine bildhafte Darstellung des erfindungsgemäßen Aufschlag-Zeilen-Druckers, die den kompakten Aufbau des Druckers deutlich werden läßt,

Fig. 2 eine schematische Blockzeichnung, die den Informationsfluß innerhalb des Gerätes anzeigt,

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht des erfindungsgemäßen Gerätes, teilweise im Schnitt,

Fig. 4- die perspektivische Darstellung eines Hammers des erfindungsgemäßen Gerätes in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Teil des erfindungsgemäßen Gerätes, der die Anordnung der Schreibschiene, des Papiers, des Farbbandes, des Hammers und des Elektromagneten zueinander zeigt,

Fig. 6 die Darstellung eines typischen Zeichens in stark vergrößertem Maßstab, das mit dem erfindungsgemäßen Drucker hergestellt worden ist,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Teils des erfindungs-. gemäßen Gerätes, die die Papiertransportvorrichtung und die relative Lage des Papiers zu den Hämmern und dem Faitoband näher erläutert,und

Fig. 8 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Gerät in welcher die relative Lage der Hammer und der Hammerhalterung zu dem Rahmen des Druckers dargestellt ist.

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Obwohl das in Fig. 1 dargestellte Druckergehäuse 10 verschieden geformt sein kann, besitzt es jedoch einen kompakten Aufbau. In der hier dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird das Papier 11 von vorne in den Drucker eingegeben und verläßt das Gehäuse, nachdem es bedruckt ist, etwa oben in der Mitte und gleitet über die Rückseite des Druckers ab. Schalter 12 sind an geeigneter Stelle für manuelle Betätigung vorgesehen, während das Papier auch von Hand über die Zapfen 14, die durch die öfffe nung 15 an der Seite des Gehäuses 10 hindurchragen, fortbewegt werden kann. Die Zapfen 14 stehen mit einer Papier-Transportrolle in Verbindung, wie nachstehend näher erläutert wird.

Der in Fig. 2 dargestellte Informationsverlauf kann verschieden sein, ge nachdem für welchen besonderen Anwendungsbereich der vorliegende Drucker eingesetzt wird, Normalerweise werden die einkommenden Daten und die chiffrierte Kontrollinformation einem Datenspeicherungssystem 20 über ein Kontrollsystem 24 zugeführt, worauf sich das Drucken anschließt. Die Daten liegen in Bits vor und können über reihenbildende Einzel-Leitungen oder parallele Mehrfach-Leitungen eingegeben werden. Die Informationen in dem Datenspeichersystem 20 werden zunächst auf eine Eingangskopplung aufgebracht und darauf auf eine Druckkopplung übertragen, wobei die Eingangskopplung frei wird, um die nachfolgende Eingangsinformation zu übernehmen. Das Prinzip und die Kontrollvorrichtungen des Systems können entsprechend dem Stand der Technik verschieden sein und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Die in dem Datenspeichersystem 20 gespeicherten Daten werden gedruckt, indem ein bestimmter Elektromagnet 21 zur Betätigung eines Hammers aktiviert wird, worauf die Hammer durch die Aktivierung einer Hammervorschubanordnung 22 auf den nachfolgenden Platz gebracht werden. Die entsprechenden Hammer-Elektromagnete werden dann wiederum aktiviert, bis alle Schrittpositionen durchlaufen sind. Daraufhin wird ein Papiervorschub-Motor 23 aktiviert, wodurch das Papier vorgeschoben und der Vorgang wiederholt wird. Die zeitliche Einstellung und die Kontrol-

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le der Aktivierung der Hammerelektromagnete 21 der Papiervorschub-Anoiidnung 23 und der Haimervorschub-Anordnung 22 wird durch die Kontrollschaltung 24· bewirkt.

Wie aus den Figuren 3 "bis 8 hervorgeht, ist eine Mehrzahl von Hämmern 30, die aufeinander ausgerichtet sind, an einer Hammerhaltevorrichtung 32 befestigt· Bei der zur Erläuterung gewählten Ausführungsform sind die Hammer in der Weise an der Hammerhalterung 32 befestigt, indem sie zwischen den sich gegenüberliegenden flächen von Klemmschienen 32 und 36 eingeklemmt sind, wobei die letztere als Fortsatz der Hammerhalterung 32 ausgebildet ist. Sie Hammer 30 sind aus einem geeigneten Stahl hergestellt, um zu ermöglichen, daß sie von der Papieroberfläche weggezogen werden können und daß sie, wenn sie freigelassen werden, nach vorne schnellen und gegen das Papier schlagen, worauf sie in ihre ursprüngliche Position zurückkehren. Sie Hammer könnten auch aus einer einzigen Metallplatte gestanzt sein, wobei jeder der Hammer kammartig einen Tinger bildet, während die Grundplatte zwischen den KLemmschienen 34- und 36 eingeklemmt ist. Wie im besonderen aus Fig. 4- deutlich wird, besitzt jeder Hammer an seinem oberen Teil eine Schlagfläche 38, die als rechtwinklige Kant· hervorsteht und, wenn der Hammer in dem Drucker montiert ist, senkrecht zur Papierfläche liegt. Sie Verwendung einer Kante als Schlagfläche 38 erleichtert die Erzeugung von Punkten in der Matrix eines Zeichens, wie nachstehend eingehender erläutert wird.

Eine Schreibschiene 40 besitzt eine sich horizontal erstreckende Kante, die als Schlagfläche fungiert. Die Schreibschiene 40 wird von einer Klemmschiene 42 gehalten und liegt der Schlagfläche 38 der Hammer 30 gegenüber. Ein flexibles Blatt - wie beispielsweise Papier -, auf das die Zeichen aufgedruckt werden sollen, wird, wie in Figur 7 dargestellt ist, über ein Paar Zahnrollen 46, 48, die in entsprechende Transportlöcher 50 in dem Papier eingreifen, durch den Drucker transportiert. Ein her-

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kömmliches Farbband 52 wird einer Vorratsrolle 54 entnommen und der Aufnahmerolle 60 über die führungen 56 und 58 zugeführt· Es ist noch festsmstellen, daß die Führungsrichtung des Farbbandes, während es von der Führung 56 zur Führung 58 geleitet wird, zur Horizontalen bzw. zu den in einer Höhe liegenden Hämmern 30 geneigt ist. Auf diese Weise wird die gesamte Breite des Farbbandes ausgenutzt, da jeder Hammer 30 somit auf einen Teil des Farbbandes aufschlägt, der noch nicht von den vorangehenden Hämmern benutzt wurde. Vor jedem Hammer 30 ist ein Elektromagnet 62 vorgesehen. Zur besseren Übersicht über die einzelnen Elemente des erfindungsgemäßen Gerätes sind die jeweiligen Elektromagneten aus den Figuren 3, 7 und 8 herausgenommen, jedoch ist in Fig. 5 ein Elektromagnet 62 dargestellt, der vor dem entsprechenden Hammer 30 liegt. Sie Elektromagnete können an dem Böhmen 64 (Fig. 8) des Druckers befestigt sein, wenn es erwünscht ist, daß si· eine feste Position einbehalten. Es kann auch eine horizontale Bewegungem&glichkeit der Elektromagnete vorgesehen sein, um der seitlichen Bewegung der Hummer genau xu folgen* wenn eine stärkere solch· Bewegung erfolgen solle

Sie Hammerhalterung 32 ist ebenfalls an tea lahmen 64 befestigt, jedoch so, daß ein· seitlich· oder horieontale Vor- und Äickbewegung möglich ist. Sie eine Bewegung ermöglichend· Befestigung wird erreicht durch eine Mehrzahl zweidimensional·^ halbflexibler Bänder 66, die an einem Ende an einem aufrecht stehenden Schenkel 68, der sich von der Hammefehalterung 32 nach oben erstreckt, eingeklemmt sind. Vie die Figur 8 zeigt, sind die Bänder 66 auf der anderen Seite an dem Rahmen 64 befestigt. Jedes der Bänder 66 ist aus Federstahl hergestellt, der eine zweidimensionale Bewegung senkrecht zur Seitenfläche des Bandes gestattet, während eine Bewegung in jeder anderen Richtung unmöglich ist. Biese Befestigung der Hammerhaiterung 32 gewährleistet ein sicheres Halten der Hämmer in einer vorbestimmten Höhenlage, während gleichzeitig trotzdem die Hammerhalterung

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und die Hämmer 30 seitlich über das Papier 44 bewegbar sind. Diese seitliche Bewegung wird in Fig. 8 durch den Pfeil 69 angezeigt. Die seitliche Bewegung wird auf die Hammerhalterung 32 und die Hämmer 30 durch einen Schrittmotor ?0 übertragen, der mit der Hammerhalterung 32 über ein zweidimensionales, haTbflexibles Band 72 in Verbindung steht. Obwohl auch andere Hilfsmittel verwendet werden können, um die Hammerhalterung=jait dem Schrittmotor 70 zu verbinden, überträgt das Band 72 auf einfache Weise die Drehbewegung der Schrittmotorachse 74 i& eine geradlinige Bewegung, wobei durch das schrittweise Drehen des Schrittmotors 70 die Hammerhai "Sung 32 und die Hämmer 30 einfach und zwangsläufig "schrittweise" weiterbewegt werden.

Der Schrittmotor 70 ist umkehrbar und durchläuft eine Anzahl von Positionen, die der Anzahl der horizontalen Punkte in der Matrix entspricht, die ein Zeichen bildet. Eine mechanische Arretierung 76 kann vorgesehen sein, die mit einem an der Motorachse 74 befestigten Vorsprung 78 zum Eingriff kommt.

Das Papier 44 wird durch den Einsatz eines zweiten Schrittmotors 80, der über die Zahnräder 81 und 82 mit den Zahnrollen 46 und 48 im Eingriff steht, fortbewegt. Die ausgewählte Aktivierung der entsprechenden Elektromagnete 62 erzeugt eine Matrix von Schrittpositionen, wodurch das Zeichen gebildet wird.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Druckers soll im folgenden anhand der Figur 6 näher erläutert werden. In Fig. 6 ist die Zahl "7" dargestellt, die durch ein ausgewähltes Drucken von Zeichen oder Sunkten in einer Matrix gebildet ist. Bei der zur Erläuterung gewählten Ausführungsform wurde eine 7mal 8-Matrix gewählt. Für den ..Fachmann ist natürlich klar, daß eine größere oder kleinere Zahl von Schrittpositionen entsprechend den Erfordernissen einer bestimmten Anwendung gewählt werden kann.

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Vie aus Fig. 6 ersichtlich ist, sind die horizontalen oder seitlichen Schrittpositionen mit x1, x2, ...., x7 bezeichnet, während die senkrechten Schrittpositionen die Bezeichnungen y1, y2, ...., x8 tragen. Nimmt man nun an, daß die Zahl "7" gedruckt werden soll, so steht das Papier 44 still, und die Punktposition art, y8 liegt zwischen der Schlagfläche der Schreibschiene 4-0 und dem Hammer 30. Der Elektromagnet 62 wird aktiviert und gleich anschließend deaktiviert, wodurch der Hammer zunächst vom Papier

t weggezogen und dann freigelassen wird. Das auf den Hammer übertragene Moment läßt ihn gegen das Farbband 52 schlagen und gegen das Papier 44- andrücken, worauf sowohl das Papier als auch das Farbband gegen die Schreibschiene 40 angepreßt werden. Da die Schlagfläche 38 des Hammers 30 senkrecht zur Kante der Schreibschiene 40 liegt, wird ein verhältnismäßig kleines Zeichen oder ein kleiner Punkt 85 gebildet. Der Schrittmotor 70 wird daraufhinkktiviert, worauf der Hammer 30 in die horizontale Schrittposition x2 bewegt wird. Der Elektromagnet wird daraufhin wieder aktiviert^ und Hammer und Schreib schiene formen das Zeichen 86 in der Position x2,y8. Der Schrittmotor 70 bewegt sich weiter und bewirkt, daß die Hammerhalterung 32 und die Hammer 30 weitere aufeinanderfolgende Schrittpositionen durchlaufen, bis der

ψ Hammer die Horizontale Schrittposition x7 erreicht. Nachdem der Punkt in dieser Position gedruckt worden ist, wird der Schrittmotor 80 aktiviert, wodurch das Papier 44 ein wenig vorwärts bewegt wird. Die senkrechte Schrittposition y7 liegt nun zwischen der Schlagfläche der Hämmer und der Schreibschiene. Der Schrittmotor 70 wird nun in der umgekehrten Richtung aktiviert, wodurch die Hämmer schrittweise nach links bewegt werden, wie in Fig. 6 dargestellt, wobei die Hammer Jeweils an den entsprechenden Schrittpositionen, die zur Bildung der Zahl "7" erforderlich sind, aktiviert werden. Die Hammer bewegen sich daher weiter schrittweise hin und zurück, seitlich oder horizontal, über das Papier 44, wobei die mit den Hämmern verbundenen Elektromagnete zu entsprechenden Zeiten aktiviert werden. Jeweils am Ende eines horizontalen Durchlaufs von links nach rechts oder von rechts

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nach links wird das Papier fortbewegt, um die nächste Reihe von Punktpositionen in der Matrix in eine entsprechende Schlagposition zwischen den Hämmern und der Schreibschiene zu bringen. Es ist noch festzustellen, daß nur ein einziger Elektromagnet einen bestimmten Hammer aktiviert ohne Rücksicht auf die Position des Hammers. Der jeweils einen Hammer betätigende Elektromagnet steht still, während sich die Hammerhalterung und die Hammer schrittweise fortbewegen oder hin- und herschwingen. Obwohl die Hammer dann manchmal nicht genau auf den entsprechenden Elektromagnet ausgerichtet sind, bleiben sie .trotzdem insoweit innerhalb seines Einflußbereiches, daß der Hammer durch die Aktivierung und Deaktivierung des entsprechenden Elektromagneten betätigt wird. Da die Elektromagnete stillstehen, ist die Masse, die während des Fortschreitens der Hämmer beschleunigt und abgebremst wird, stark verringert, und die Geschwindigkeit, mit welcher die Hämmer fortschreiten, wird entsprechend erhöht. Die Verwendung von halbflexiblen Bändern 66 vermindert stark die Reibung, die auftreten würde, wenn die Hammerhalterung von herkömmlichen Mitteln - wie Rollen, Gleitschienen uswgeführt würde. Außerdem werden die Toleraneen durch die Verwendung der Bänder 66 auf sehr kostensparende Weise, jedoch exakt eingehalten. In ähnlicher Weise vermeidet das Band 72, das die Schrittbewegung auf die Hammer überträgt, Probleme, die bei der Verwendung von herkömmlichen Bewegungsübertragungsmitteln auftreten wurden, wie beispielsweise die Ungenauigkeit von Kettentrieben oder das Spiel von Zahnrad und Zahnstange. Hieraus wird deutlich, daß durch die vorliegende Erfindung ein einzigartiges Drucksystem geschaffen wurde, das die Vorteile des Aufschlag-Zeilen-Druckens ausnutzt, während eine Matrix zur Bildung der Zeichen verwendet wird.

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Claims

Patentansprüche

QJ Aufschlag-Zeilen-Drucker zum !brücken von Zeichen auf eine flexible Unterlage, die im Verlauf des Drückens schrittweise fortbewegt wird, gekennzeichnet durch einen Hahmen (64), eine Mehrzahl von in einer Beine liegenden Hämmern (30), die von einer Hammerhalterung (32) getragen wird, eine die Bewegungsmöglichkeit der Hammer (30) entlang der Unterlage (11) gestattende Befestigung (66) der Hammerhalterung (32) am Bahnen (64), einen Schrittmotor (70) zur Übertragung einer schrittweisen Fortbewegung der Hammerhalterung (32) und der Hämmer (30) durch eine bestimmte Anzahl von Schrittpositionen entlang der flexiblen Unterlage (11) und eine Anzahl von an dem Bahn»en (64) befestigten Elektromagneten (62), wobei jeweiä ein Hammer (30), wenn er sich in einer der Schrittpositionen befindet, durch die Aktivierung des entsprechenden Elektromagneten (62) gegen die Unterlage (11) schlagbar ist.
2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor (70) zur Führung der Hämmer (30) durch die einzelnen Schrittpositionen umkehrbar ist.
3· Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Zeichenposition auf der flexiblen Unterlage (11) ein Hammer (30) vorgesehen ist, während die Hammer (30) in horizontaler Richtung aufeinander ausgerichtet sind.

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4. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur schrittweisen Fortbewegung der Hammer (30) aus einem Schrittmotor (70) besteht, dessen Achse mit einem Ende eines teilweise flexiblen Bandes (72) in Verbindung steht, während das andere Ende des Bandes (72) an der Hammerhalterung (32) befestigt ist.
5· Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hammer (30) durch Zurückschnellen nach Aktivierung und Deaktivierung der Elektromagnete (62) gegen die Unterlage (11) führbar sind.
6. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Hammerhalterung (32) am Rahmen (64) eine Anzahl von eine Bewegung in horizontaler Richtung gestattenden und in vertikaler Richtung verhindernden, zweidimensionalen, halbflexiblen Bändern (66) vorgesehen ist.
7. Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einer Vorratsrolle (54) zwischen den Hämmern (30) und der Unterlage (11) hindurch zu einer Aufnahmerolle (60) geführtes Farbband (52) vorgesehen ist, dessen Bewegungsrichtung entlang der Unterlage (11) zur Horizontalen geneigt ist.
8. Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete (62) mit einer zweiten Anordnung zur schrittweisen Fortbewegung verbunden sind, mittels welcher sie synchron mit den Hämmern (30) über eine bestiaate Anzahl von Schrittpositionen quer zur Unterlage (11) führbar sind.
9· Druclcer nach einen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagfläche (38) der Häaaer (30) auf der einen Seite der Unterlage (11) eine Schreibschiene (40),

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die ebenfalls eine Schlagfläche besitz^, auf der anderen
Seite der Unteilage (11) gegenüberliegt·
10. Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagfläche (38) der Hämmer (30)
durch eine senkrecht vorstehende Kante gebildet wird.
11. Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagfläche der Schreibschiene (40)
durch eine sich waagerecht erstreckende Kante gebildet wird.

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