DE2154568B2

DE2154568B2 - Aufschlagzeilendrucker

Info

Publication number: DE2154568B2
Application number: DE2154568A
Authority: DE
Inventors: David L. Barnett; Stanley E. Rose; Robert S. Zurcher
Original assignee: Tally Corp
Current assignee: Tally Corp
Priority date: 1970-12-11
Filing date: 1971-11-03
Publication date: 1978-10-19
Also published as: US3782278A; JPS5111533B1; GB1363657A; DE2154568A1; FR2117135A5; DE2154568C3

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufschlagzeilendrucker zum Drucken von Zeichen auf einen sich im Verlauf des Druckvorganges fortbewegenden flexiblen Aufzeichnungsträger, mittels senkrecht zu dessen Fortbewegungsrichtung verschiebbaren, eine punktförmige Darstellung erzeugenden Schreiborganen, die als Hämmer ausgebildet und parallel zu einer hinter dem Aufzeichnungsträger befindlichen Schreibschiene an einer Hammerhalterung befestigt sind, während für jeden Hammer ein selektiv erregbarer Elektromagnet vorgesehen ist.

Ein derartiger Drucker ist bereits aus dem deutschen Gebrauchsmuster 17 93 137 bekannt Hierbei wird an einer ständig umlaufenden Walze, die mit wulstartigen Schneiden versehen ist, ein endloses Aufzeichnungsband vorbeigeführt Auf der gegenüberliegenden Seite des Aufzeichnungsblattes sind an einem endlosen Band mit Elektromagneten bestückte Schreiborgane be/estigt, die zur Erzeugung einer punktförmigen Darstellung bei Erregung eines dieser Elektromagnete gegen die Schneider der umlaufenden Walze geschlagen

ίο· werden. Mittels dieser Anordnung ist jedoch eine exakte Wiedergabe eines im Bildpunkte zerlegten Zeichens nicht möglich. Infolge des kontinuierlichen Umlaufens der wulstartigen Schneiden lassen sich horizontal nebeneinander liegende Bildpunkte eines Zeichens nur

is in der zeitlichen Aufeinanderfolge des Vorbeigleitens der nächsten Schneide wiedergeben, wodurch eine beträchtliche zeitliche Verzögerung bei der Herstellung aufeinanderfolgender Bildpunkte verursacht wird. Durch die ständig sich bewegenden Schneiden ist die

2Ci Darstellung eines klar umrissenen Bildpunktes ausgeschlossen. Da sich hierbei die Schneiden einerseits in vertikaler Richtung und die Schreiborgane andererseits in horizontaler Richtung kontinuierlich bewegen, kann die Darstellung nur ein verschwommenes Bild ergeben.

Die DE-OS 18 02 806 beschreibt Schrittantriebsvorrichtungen, die für den Antrieb von Aufzeichnungsträger vorgesehen sind. Hiernach soll zum Vorschub der Druckuntedage eine Kombination eines elektrischen Schrittmotors mit einer mechanischen Auslösevorrich-

-JO tung eingesetzt werden. Derartige Zeilenvorschubgeräte vermögen jedoch nicht zu einer angestrebten Erhöhung der Schreibgeschwindigkeit beizutragen.

Schließlich beschreibt die amerikanische Patentschrift 29 38 455 die Verwendung eines Bandes für die

)5 seitliche Verschiebung der Druckköpfe, wobei das Band über mehrere Umlenkrollen mit einer Hebelanordnung in Verbindung steht, die infolge Drehung einer Nockenscheibe einen Zug auf die Druckköpfe ausübt. In entgegengesetzter Richtung wird die Anordnung

w mittels einer Zugfeder bewegt, die das Band unter einer Vorspannung hält. Infolge der aufwendigen Führung und der Länge des Bandes ist jedoch eine präzise Führung der Schreiborgane in die einzelnen Schrittpositionen nicht möglich. Darüber hinaus kann im Anschluß an eine Zugbewegung des Bandes infolge der Massenträgheit der Schreiborgane bei erwünschten hohen Geschwindigkeiten unter Ausdehnung der Feder und Erschlaffer des Bandes die erforderliche Schrittposition nicht mit Sicherheit eingehalten werden, wodurch eine undeutliche Schriftwiedergabe verursacht, wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucker der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß eine klare Wiedergabe von in einzelne Bildpunkte zerlegten Schriftzeichen mit großer Schreibgeschwindigkeit ermöglicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch jeweils einen Schrittmotor zur schrittweisen Fortführung der die Druckhämmer tragenden Hammerhalterung in dem Rasterabstand entsprechenden Rasterschritten in Zeilenrichtung und zur schrittweisen Fortführung des Aufzeichnungsträgers in dem Rasterabstand entsprechenden Rasterschritten senkrecht zur Zeilenrichtung, sowie ortsfest im Rahmen angeordnete, die Druckhämmer antreibende Elektromagneten, wobei die Bewe-

<>5 gung der Druckhämmer auf die Breite der zugeordneten Elektromagneten begrenzt ist. Bezüglich bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Druckers wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt im einzelnen

F i g. 1 eine perspektivische Teilansicht des erfindungsgemäßen Gerätes, teilweise im Schnitt,

F i g. 2 die perspektivische Darstellung eines Hammers des erfindungsgemäßen Gerätes in vergrößertem Maßstab,

Fig.3 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.4 die Darstellung eines typischen Zeichen: in stark vergrößertem Maßstab, das mit dem erfindungsgemäßen Drucker hergestellt worden ist,

Fig.5 eine perspektivische Ansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Gerätes, die die Papiertransportvorrichtung und die relative Lage des Papiers zu den Hämmern und dem Farbband näher erläutert und

Fig.6 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Gerät, in welcher die relative Lage der Hämmer und der Hammerhalterung zu dem Rahmen des Druckers dargestellt ist

Wie aus den F i g. 2 bis 6 hervorgeht, ist eine Mehrzahl von Hämmern 30, die aufeinander ausgerichtet sind, an einer Hammerhaltevorrichtung 32 befestigt. Bei der zur Erläuterung gewählten Ausführungsform sind die Hämmer in der Weise an der Hammerhalterung 32 befestigt, indem sie zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen von Klemmschienen 34 und 36 eingeklemmt sind, wobei die letztere als Fortsatz der Hammerhalterung 32 ausgebildet ist. Die Hämmer 30 sind bevorzugt aus 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. Die Hammer könnten auch aus einer einzigen Metallplatte gestanzt sein, wobei jeder der Hammer kammartig einen Finger 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 rechtwinkelige Kante hervorsteht und, wenn der Hammer in dem Drucker montiert ist, senkrecht zur Papierfläche liegt. Die 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 ein Blatt aus Papier, auf das die Zeichen gedruckt werden sollen, wird über ein Paar Zahnrollen 46, 48, die in entsprechende Transportlöcher 50 in dem Papier eingreifen, durch den Drucker transportiert. Ein herkömmliches Farbband 52 wird einer Vorratsrolle 54 entnommen und der Aufnahmerolle 60 über die Führungen 56 und 58 zugeführt. Es ist noch festzustellen, 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 F i g. 1,5 und 6 herausgenommen, jedoch ist in F i g. 3 ein Elektromagnet 62 dargestellt, der vor dem entsprechenden Hammer 30 liegt. Die Elektromagnete können an dem Rahmen 64 des Druckers befestigt sein, wenn es erwünscht ist, daß sie eine feste Position einnehmen.

ίο Die Hammerhalterung 32 ist ebenfalls an dem Rahmen 64 befestigt, jedoch so, daß eine seitliche oder horizontale Vor- und Rückbewegung möglich ist. Die eine Bewegung ermöglichende Befestigung wird erreicht durch eine Mehrzahl zweidimensionaler, halbflexibler Bänder 66, die an einem Ende an einem aufrechtstehenden Schenkel 68, der sich von der Hammerhalterung 32 nach oben erstreckt, eingeklemmt sind. Wie die F i g. 6 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. Diese Befestigung der Hammerhalterung 32 gewährleistet ein sicheres Halten der Hämmer in einer vorbestimmten Höhenlage, während gleichzeitig trotzdem die Hammerhalterung 32 und die Hämmer 30 seitlich über das Papier 44 bewegbar sind. Diese seitliche Bewegung wird in F i g. 6 durch den Pfeil 69 angezeigt. Die seitliche Bewegung

jo wird auf die Hammerhalterung 32 und die Hämmer 30 durch einen Schrittmotor 70 übertragen, der mit der Hammerhalterung 32 über ein halbflexibles Band 72 in Verbindung steht. Obwohl auch andere Hilfsmittel verwendet werden können, um die Hammerhalterung

J5 mit dem Schrittmotor 70 zu verbinden, überträgt das Band 72 auf einfache Weise die Drehbewegung der Schrittmotorachse 74 in eine geradlinige Bewegung, wobei durch das schrittweise Drehen des Schrittmotors 70 die Hammerhalterung 32 und die Hammer 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.

so 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 Fig.4 näher erläutert werden. In F i g. 4 ist die Zahl »7« dargestellt, die durch ein ausgewähltes Drucken von Zeichen oder Punkten in einer Matrix gebildet ist. Bei der zur Erläuterung gewählten Ausführungsform wurde eine 7nial 8-Matrix gewählt. Für den Fachmann ist natürlich klar, daß eine

W) größere oder kleinere Zahl von Schrittpositionen entsprechend der Erfordernissen einer bestimmten Anwendung gewählt werden kann.

^wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, sind die horizontalen oder seitlichen Schrittpositionen mit x\, χ 2 χ 7

h> bezeichnet, während die senkrechten Schrittpositionen die Bezeichnungen y 1, y2, ... y% tragen. Nimmt man nun an, daß die Zahl »7« gedruckt werden soll, so steht das Papier 44 still, und die Punktposition χ 1, y& liegt

zwischen der Schlagfläche der Schreibschiene 40 und dem Hammer 30. Der Elektromagnet 62 wird aktiviert und gleich anschließend deaktiviert, wodurch der Hammer zunächst vom Papier 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 daraufhin aktiviert, worauf der Hammer 30 in die horizontale Schrittposition χ 2 bewegt wird. Der Elektromagnet wird daraufhin wieder aktiviert, und Hammer und Schreibschiene formen das Zeichen 86 in der Position χ 2, yS. Der Schrittmotor 70 bewegt sich weiter und bewirkt, daß die Hammerhalterung 32 und die Hämmer 30 weitere aufeinanderfolgende Schrittpositionen durchlaufen, bis der Hammer die horizontale Schrittposition χ 7 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 Schrittposiion y 7 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 F i g. 6 dargestellt, wobei die Hammer jeweils an den entsprechenden Schrittpositionen, die zur Bildung der Zahl »7« erforderlich sind, aktiviert werden. Die Hämmer bewegen sich daher weiter schrittweise hin und zurück, seitlich oder horizontal, über das Papier 44, wobei die mit den Hämmern verbundenen Eleklromagnete zu entsprechenden Zeiten aktiviert werden. Jeweils am Ende eines horizontalen Durchlaufs von links nach rechts oder von rechts 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 Hämmer schrittweise fortbewegen oder hin- und

ίο herschwingen. Obwohl die Hämmer 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, Gleilschienen usw. — geführt würde. Außerdem werden die Toleranzen 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 Hämmer überträgt, Probleme, die bei der Verwendung von herkömmlichen Bewegungsübertragungsmitteln auftreten würden, 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

j5 Vorteile des Aufschlag-Zeilen-Druckens ausnutzt, während eine Matrix zur Bildung der Zeichen verwendet wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aufschlagzeilendrucker zum Drucken von Zeichen auf einen sich im Verlauf des Druckvorganges fortbewegenden flexiblen Aufzeichnungsträgers, mittels senkrecht zu dessen Fortbewegungsrichtung verschiebbaren, eine punktförmige Darstellung erzeugenden Schreiborganen, die ?!s Hämmer ausgebildet und parallel zu einer hinter dem Aufzeichnungsträger befindlichen Schreibschiene an einer Hammerhalterung befestigt sind, während für jeden Hammer ein selektiv erregbarer Elektromagnet vorgesehen ist, gekennzeichnet durch jeweils einen Schrittmotor (70,80) zur schrittweisen Fortführung der die Druckhämmer (30) tragenden Hammerhalterung (32) in dem Rastertbstand entsprechenden Rasterschritten in Zeilenrichtung und zur schrittweisen Fortführung des Aufzeichnungsträgers in dem Rasterabstand entsprechenden Rasterschritten senkrecht zur Zeilenrichtung sowie ortsfest im Rahmen (64) angeordnete, die Druckhämmer (30) antreibenden Elektromagneten (62), wobei die Bewegung der Druckhämmer (30) auf die Breite der zugeordneten Elektromagneten (62) begrenzt ist

2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhämmer (30) durch kurzzeitiges Erregen der Elektromagnete (62) entgegen ihrer Anschlagrichtung vorspannbar und federnd zum Abdruck gegen den Aufzeichnungsträger (64) führbar sind.

3. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor (70) zur schrittweisen Vor- und Rückbewegung der Hammerhalterung (32) als Umkehrmotor ausgebildet ist.

4. Drucker nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (74) des Schrittmotors (70) über ein elastisches Band (72) mit der Hammerhalterung (32) in Verbindung steht, und daß die Hammerhalterung (32) über mehrere eine Führung bildende flexible Bänder (66) an dem Rahmen (64) gehalten ist.

5. Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hämmer (30) eine Schlagkante (38) besitzen, die aus einer aus den Hämmern (30) heraustretenden rechteckigen Kante besteht, während den Hämmern (30) hinter dem Aufzeichnungsträger eine Schreibschiene (40) gegenüberliegt, die eine horizontal verlaufende rechteckige Kante besitzt, deren Breite derjenigen der Schlagkanten (38) der Hämmer (30) entspricht.