DE2166693C3 - Elektrischer Drucker für Rechner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drucker nach der Gattung des Hauptanspruches.

Es ist bekannt, Verzerrungen der. von einem Schreibkopf auf einen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Schriftzeichen wie Buchstaben, Ziffern u.dgl. dadurch zu verhindern, daß diese Schriftzeichen den Schreibelektroden abhängig von der Position des über den Aufzeichnungsträger hinwegbewegten Schreibkopfes zugeführt werden. Diese Methode erfordert jedoch aufwendige und exakt arbeitende Einrichtungen zur fortlaufenden Positionsmessung des Schreibkopfes auf dem Aufzeichnungsträger.

Bei einer anderen bekannten Druckvorrichtung (DT-OS 19 65 456) dient ein Gleichstrommotor zum Antrieb des Schreibkopfes. Nach dem Anlauf des Motors wird durch eine Positionsmessung mittels einer Fotozelle und einer Lichtquelle von einer bestimmten Stellung des Schreibkopfes an der Schreibvorgang aiiseelösi. Das Ausschreiben der einzelnen, aufeinanderfolgenden Schriftzeichen einer Zeile ist dabei nicht mehr der Geschwindigkeit bzw. der Position des Schreibkopfes zugeordnet Es müssen daher besondere Maßnahmen getroffen werden, um eine konstante Geschwindigkeit des Schreibkopfes zu erzielen und um die Schriftzeichen mit stets gleichen Zeitabständen nacheinander auszuschreiben, da sich sonst ein uneinheitliches Schriftbild ergibt. Ein weiterer Mangel dieser bekannten Druckvorrichtungen besteht darin, daß zum Ausschreiben von Schreibsymbolen — z. B. eines Kommas — genausoviel Platz benötigt wird, wie für die Schriftzeichen selbst Dies ist insbesondere bei sogenannten Streifenschreibern von Nachteil, da der Aufzeichnungsträger zum Ausschreiben von zusätzlichen Schriftsymbolen entsprechend breiter gewählt werden muß, als dies zum Ausschreiben einer vom Datenausgabegerät — z. B. von einem Tischrechner — übertragenen bestimmten Anzahl von Schriftzeichen erforderlich wäre.

Aus der DT-OS 20 08 839 ist ein Tintenstrahldrucker bekannt mit einem Schreibkopf, welcher in Aufzeichnungsrichtung gegenüber einem Aufzeichnungsträger bewegbar ist Als Antriebseinrichtung für den Schreibkopf dient ein Impulsmotor, wobei die Schreibeinrichtung entweder während der Einschalt-Zeitspanne jedes Arbeitsspiels des Impulsmotors oder in seiner Ausschalt-Zeitspanne zum Schreiben betätigbar ist. Bei der Betriebsweise, bei welcher die Schreibeinrichtung während der Einschalt-Zeitspanne des Impulsmotors betätigbar ist, wird das Schreiben und das Vorschieben des Schreibkopfes gleichzeitig eingeleitet. Das Schreiben wird dann zu einem ersten Zeitpunkt f2 des Taktsignals T\ beendet, während der Impulsmotor bis zum Zeitpunkt / 3 des Taktsignals T2 angetrieben und der Vorschub des Schreibkopfes zum Zeitpunkt /3 eingestellt wird (F i g. 3).

Aus IBM Tecnical Disclosure Bulletin Vol. 12 Nr. 12 Mai 1970, Seiten 2185 und 2186 ist eine Schreibvorrichtung bekannt, bei der eine einzelne Schreibelektrode etwa nacii Art einer Sinuskurve auf und ab bewegt wird. Die Schriftzeichen entstehen durch punktförmiges Ausbrennen von Markierungen an verschiedenen Stellen des Kurvenzuges. Durch diese Anordnung entsteht ein mosaikartiges Bild. Eine Vereinigung von Schriftzeichen und Schriftsymbol zu einem Arbeitsschritt ist nicht offenbart; ferner arbeitet die Vorrichtung mit einem kontinuierlichen Antrieb, nicht mit einem Schrittmotor.

Aus der US-PS 3151 543 ist eine Aufzeichnungsvorrichtung bekannt, bei der Schriftsymbole mittels einzelner Druckstäbe aufgezeichnet werden. Die einzelnen Druckstäbe liegen im elektrischen Feld einzelner Elektromagnete, die mit unterschiedlicher Frequenz von einer Steuervorrichtung angeregt werden. Aufgrund der Geometrie und der unterschiedlichen Massen der Druckstäbe wird entsprechend einer bestimmten Frequenz ein zugehöriger Druckstab bewegt zur Herstellung einer Aufzeichnungsmarkierung. Der Vorschub des Papierwagens erfolgt bei diesem Druckwerk über einen Motorantrieb, der Antriebsimpulse von einem Taktgenerator erhält, der gleichzeitig die Druckimpulse erzeugt.

Schließlich ist es aus Electronics 24. 3. 1961, Seiten 31 bis 35 bekannt, zur Darstellung von Ziffern 10- oder 14-Segment-Vorrichtungen mit Anzeigeröhren zu benutzen, wobei ein punktförmiges Symbol in dem Zwischenraum zwischen zwei Ziffern angeordnet sein kann. Ein Druckvorgang erfolgt bei dieser bekannten

Anordnung nicht. Maßnahmen zur Steuerung des Druclcvorganges sind daher ebenfalls nicht vorhanden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs erwähnten Drucker in der Weise zu entwikkeln, daß auf einfache Weise eine der Position des Schreibkopfes zugeordnete Aufzeichnung von Schriftzeichen erzielt wird, ohne daß für auszuschreibende Schriftsymbole zusätzliche Platzbedarf erforderlich ist Dies wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht

Auf diese Weise wird jedes auszuschreibende Schriftzeichen einem Schritt des Schrittmotors zugeordnet Da der Auizeichnungsvorgang während der Bewegung des Schreibkopfes erfolgt, kann der Schrittmotor mit einer hohen Impulsfolge angesteuert werden, so daß er wie ein Synchronmotor mit konstanter Geschwindigkeit arbeitet

Ein derartiger Drucker ist vorzugsweise als Zusatzgerät oder als Einbauteil eines elektronischen Rechners verwendbar, wobei der Schrittmotor von den Taktimpulsen des Rechners gesteuert werden kann.

Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes sind in einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Schnelldruckers;

F i g. 2 zeigt den Schnelldrucker als Zusatzi erät für einen elektronischen Tischrechner;

Fig.3 zeigt das Schriftbild des Schnelldruckers auf einem Aufzeichnungsträger und

Fig.4 ein Diagramm der verschiedenen im Schnelldrucker verwendeten Steuer- und Informationsimpulse;

Fig.5 zeigt ein Blockschaltbild zur Komma-Ausschreibung zwischen zwei Ziffern.

Das in Fig. 1 gezeigte Blockschaltbild eines elektrisehen Schnelldruckers ist mit drei Eingängen 10, 11,12 versehen, über die Spannungsimpulse zur Steuerung und zum Ausschreiben von Schriftzeichen in den Schnelldrucker gelangen. Über den Eingang 10 gelangen die auszuschreibenden Zeichen — z. B. Zahlen — als kodierte Zeichenimpulse in einen Speicher 13. Über den Eingang 11 werden Steuerbefehls-Impulse in eine Steuereinrichtung 14 gegeben, die mit logischen Schaltelementen bestückt ist und im folgenden als Steuerlogik 14 bezeichnet wird. Über den Eingang 12 gelangen Taktimpulse in einen Taktumformer 15, an den ein Schrittmotor 16 zum Antrieb eines Schreibkopfes 17 und einer Vorschubeinrichtung 18 für einen bandförmigen Aufzeichnungsträger 19 angeschlossen ist. Der Schreibkopf 17 ist mit sieben über den Aufzeichnungsträger 19 hin- und herbewegbaren Schreibelektroden 20 versehen, die über eine Verstärkereinheit 21 von einem Zeichengenerator 22 angesteuert werden. Der Schrittmotor 16 betätigt ferner eine Kontrolleinrichtung 23, und der Zeichengenerator 22 wird vom Informationsspeicher 13 sowie durch Schreibtaktimpulse von einer Takterzeugerstufe 35 angesteuert.

Wie Fi g. 2 zeigt, ist der Schnelldrucker als transportables Gerät 24 über ein Steuerkabel 25 und über ein Stromversorgungskabel 26 an ein elektronisches Daten-Verarbeitungsgerät — hier an einen elektronischen Tischrechner 27 — angeschlossen. Die Takt-, Steuer- und Zeichenimpulse werden in dem Gerät 27 erzeugt und gelangen über das Steuerkabel 25 in den Schnelldrucker 24. Bei eingeschaltetem Tischrechner 27 werden die für den Umlauf der elektronischen Ziffernanzeige auf zwölf nebeneinander angeordneten Ziffernan7eif eröhren 30 im Tischrechner 27 benötigten Taktimpulse mit einer rrequenz von 2 kHz über den Eingang 12 (F i g. 1) in den Taktumformer 15 geleitet. Im Tischrechner 27, der ein Tastenfeld mit Zahlentasten 28 und Rechentasten 29 hat, v/ird zunächst durch Betätigung der Zahlentasten 28 eine Zahl eingetippt Danach wird eine der Rechentasten 29 (z. B. die Divisions-Taste) gedrückt, welche die Rechenoperation des Tischrechners 27 vorbereitet. Mit der Betätigung dieser Rechentaste 29 gelangt ein von ihr ausgelöster Steuerimpuls über den Eingang 11 in die Steuerlogik 14 sobald im Umlauf der Ziffernanzeige die Ziffernanzeigeröhre 30a durch einen Taktimpuls angesteuert wird. Die Steuerlogik 14 gibt ein Signal an den Taktumformer 15, der den Schrittmotor 16 einschaltet. Dieser zieht nun den Schreibkopf i7 vom linken Rand des Aufzeichnungsträgers 19 nach rechts.

Da sich der Nachlauf, mit dem der Rotor dem Drehfeld des Schrittmotors 16 folgt, erst nach dem Anlaufen des Motors 16 auf einen nahezu konstanten Wert einsteilt, öffnet die Steuerlogik 14 den Speicher 13 durch ein Steuersignal erst dann, wenn nach dem ersten Schritt des Schrittmotors 16 bei annähernd konstantem Nachlauf die auf der linken Ziffernröhre 30b stehende Ziffer im Taktumlauf kurzzeitig als Zeichen am Eingang 10 des Speichers 13 ansteht. Das Zeichen wird jetzt gespeichert und zugleich an den Zeichengenerator 22 weitergeleitet. Dieser erzeugt für die sieben Schreibelektroden 20 eine dem Zeichen entsprechende Folge von Spannungsimpulsen, die in der Verstärkereinheit 21 verstärkt den Schreibelektroden 20 zugeführt werden. Da der Schreibkopf 17 die Schreibelektroden 20 von links nach rechts über einen an Masse liegenden Metallbelag 19a des Aufzeichnungsträgers 19 zieht, erscheint das Zeichen als Ziffer in einem aus dem Metallbelag 19a ausgebrannten Punktraster auf dem Aufzeichnungsträger 19(F i g. 3).

Die in den Tischrechner 27 eingegebene Zahl bzw. das von ihm errechnete Ergebnis erscheint auf den Anzeigeröhren 30 des Tischrechners 27 in einem von den Taktimpulsen gesteuerten Taktumlauf und die angezeigten Ziffern werden von links nach rechts fortschreitend mit diesem Taktumlauf als Zeichenimpulsfolge auf den Eingang 10 des Speichers 13 übertragen. Bei dem mit zwölf Anzeigeröhren 30 versehenen Tischrechner 27 öffnet die Steuerlogik 14 den Speicher 13 durch ein entsprechendes Signal kurzzeitig mit jedem 14. Taktimpuls (Fig.4). Auf diese Weise gelangt mit jedem Taktumlauf des Tischrechners 27 nur ein Zeichen in den Speicher 13, und zwar in der Reihenfolge der am Tischrechner 27 von links nach rechts erscheinenden Ziffern. Dieses Zeichen wird während des sich anschließenden Taktumlaufs vom Speicher 13 über den Zeichengenerator 22 und die Verstärkereinheit 21 auf den Schreibkopf 17 übertragen und auf den Aufzeichnungsträger 19 ausgeschrieben. Der Schrittmotor 16 wird synchron mit dem Takt des auszuschreibenden Zeichens durch Schrittinipulse angesteuert, die im Taktumformer 15 mit jedem 14. Taktimpuls des Tischrechners 27 erzeugt und zur Erzeugung des Drehfeldes im Schrittmotor 16 um jeweils 120° phasenverschoben sind.

Gelangt der Schreibkopf 17 an den rechten Rand des Aufzeichnungsträgers 19, so löst der Schrittmotor 16 in der Kontrolleinrichtung 23 ein in die Steuerlogik 14 eingehendes Steuersignal aus. Diese sperrt nun den Speicher 13, so daß keine weiteren Zeichen ausgeschrieben werden. Sie bewirkt ferner im Taktumformer 15 eine Phasenumkehninir sn Haß der .Schrittmotor 16

seine Drehrichtung ändert und den Schreibkopf 17 an den linken Rand des Aufzeichnungsträgers 19 zurückbewegt. 1st der Schreibkopf 17 am linken Rand des Aufzeichnungsträgers 19 angelangt, so gibt die Kontrolleinrichtung 23 ein weiteres Steuersignal in die Steuerlogik 14. Falls nun am Eingang 11 der Steuerlogik 14 kein erneuter, vom Tischrechner 27 ausgelöster Steuerbefehl ansteht, wird der Ausgang des Taktumformers 15 von der Steuerlogik 14 gesperrt und damit der Schrittmotor 16 stillgesetzt. Ferner wird die Umkehrung der Phasenfolge für einen erneuten Schreibvorgang vorbereitet.

Der in Fig.3 dargestellte Ausschnitt des Aufzeichnungsträgers 19 zeigt das Schriftbild der durch die Schreibelektroden 20 des Schreibkopfes 17 aufgezeichneten Zeichen als 5 χ 7 Punktraster. Jeder Schritt A des Schrittmotors 16 bzw. des Schreibkopfes 17 ist durch Schreibtaktimpulse der Takterzeugerstufe 35 in dreizehn Schritteile a unterteilt. Die ersten sieben Schritteile sind für je ein Zeichen 31 und die nachfolgenden sechs Schrittteile für den Abstand zweier Zeichen voneinander bestimmt. Im 1, 2., 4., 6. und 7. Schritteil a jedes Motorschrittes A gelangen Spannungsimpulse vom Zeichengenerator 22 auf bestimmte Schreibelektroden 20, die punktförmige Ausbrände 32 im Metallbelag 19a des Aufzeichnungsträgers 19 erzeugen, welche ein den Zeichenimpulsen am Eingang 10 des Schnelldruckers 24 entsprechendes Zeichen 31 darstellen.

F i g. 4 zeigt die verschiedenen Steuer- und Zeichenimpulse untereinander über der Zeitachse t aufgezeichnet. Dabei sind über der Zeitachse fj die Taktimpulse des Tischrechners 27 dargestellt und entsprechend den von ihnen umlaufend angesteuerten zwölf Ziffernanzeigeröhren mit 1 —12 bezeichnet. Die Taktimpulse gelangen über den Eingang 12 in den Taktumformer 15 des Schnelldruckers 24. Ein Steuerimpuls, der über den Eingang 11 in die Steuerlogik 14 geht und den Einschaltvorgang des Schrittmotors t6 auslöst, ist über der Zeitachse h aufgetragen. Dieser Impuls tritt beim Betätigen einer Rechentaste 29 des Tischrechners 27 mit dem Taktimpuls auf, der die Ziffernanzeigeröhre 30a ansteuert. Die Schrittimpulse für den Schrittmotor 16 sind über dec Zeitachse ti aufgetragen. Der erste Schrittimpuls wird im Taktumformer 15 erzeugt, sobald ein Steuerimpuls über den Eingang 11 in die Steuerlogik 14 geht Der zweite Schrittimpuls wird von dem Taktimpuls ausgelöst, der die Ziffernanzeigeröhre 30b ansteuert. Die nachfolgenden Schrittimpulse werden mit Beginn jedes 14. Taktimpulses ausgelöst. Sie alle sind zur Erzeugung eines Drehfeldes im Schrittmotor 16 um jeweils 120° gegeneinander phasenverschoben. Über der Zeitachse U sind die Zeichenimpulse dargestellt, die über eine von vier Leitungen bestimmter Wertigkeit auf den Speicher 13 übertragen werden. Die Zeichenimpulse wiederholen sich nach jedem Taktumlauf an den Ziffernanzeigeröhren 30 — also mit jedem 13. Taktimpuls. Schließlich sind über der Zeitachse f₅ die Schreibtaktimpulse aufgetragen und numeriert, die in der Takterzeugersrufe 35 gewonnen werden. Jeder Schritt A umfaßt dreizehn Schreibtaktimpulse, durch deren ersten Teil die zum Ausschreiben von Zeichen in einem Mosaikraster benötigten Spannungsimpulse im Zeichengenerator 22 erzeugt und durch deren zweiten Teil die Einhaltung eines Abstandes zwischen zwei benachbarten Zeichen gesteuert wird.

F i g. 5 zeigt ein Blockschaltbild des Schnelldruckers 24 zum Ausschreiben eines Kommas, das beim Tischrechner 27 jeweils als Punkt in einer der Ziffernanzeigeröhren 30 unten rechts neben der angezeigten Ziffer erkennbar ist. Das Komma wird zusammen mit der Ziffer als ein Zeichen im Taktumlauf an den Schnelldrucker 24 übermittelt. Dabei gelangen die Ziffersignale — wie Fig.5 zeigt — über den Eingang 10a in den Ziffernspeicher 13a und gleichzeitig das Kommasignal über einen weiteren Zeicheneingang 10f> in einen Kommaspeicher 13i>. Die Ziffernimpulse werden zu dem Zeichengenerator 22a weitergeleitet, an den die Takterzeugerstufe 35 angeschlossen ist, die entsprechend den vorerwähnten dreizehn Schritteilen a (Fig.3) jedes Schrittes A dreizehn Schreibtaktimpulse an den Zeichengenerator 22a übermittelt Mit den ersten sieben Schreibtaktimpulsen werden über die Verstärkereinheit 21 den sieben Schreibelektroden 20 Schreibspannungsimpulse derart zugeführt, daß die für das auszuschreibende Zeichen 31 erforderlichen Ausbrände 32 auf dem Aufzeichnungsträger 19 entstehen Der Kommaimpuls im Speicher \3b wird zwei UND-Gliedern 36 und 37 für die zwei unterer Schreibelektroden 20a und 2Oi(F i g. 3) zugeführt. Beide UND-Glieder 36 und 37 werden mit dem 10. und 11 Schreibtaktimpuls der Takterzeugerstufe 35 vom Zeichengenerator 22a angesteuert. Am Ausgang dei UND-Glieder 36 und 37 treten dabei zwei aufeinander folgende Schreibspannungsimpulse auf, die jeweils übei die Verstärkereinheit 21 den zwei unteren Schreibelektroden 20a und 206 zugeführt werden. Auf derr Aufzeichnungsträger 19 wird auf diese Weise nach den Ausschreiben der Ziffer 31 (Null) zwischen dieser unc einer nachfolgenden Ziffer 31a (Zwei) durch die zwe Schreibelektroden 20a und 20b ein durch viei punktförmige Ausbrände 32 veranschaulichtes KommE 38 erzeugt.

Die Erfindung ist nicht auf das beschrieben« Ausführungsbeispiel beschränkt, da der Schnelldruckei 24 an verschiedenen Datenausgabegeräte anzuschlie Ben ist. So kann der Speicher 13 derart erweiter werden, daß er die eingebenden Zeichenimpulse zunächst speichert und ein Einschaltsignal an di« Steuerlogik 14 gibt, sobald z. B. die zum Ausschreiber einer vollen Zeile erforderliche Anzahl von Zeicher gespeichert ist Ferner können die Taktimpulse auch au! den eingegebenen Zeichenimpulsen gewonnen werdet und die Steuerlogik 14 ist so geschaltet, daß die in dei Speicher 13 gelangenden Zeichenimpulse das Einschalt signal für den Schrittmotor 16 in der Steuerlogik U auslösen. Der Schrittmotor 16 läuft dann an und nacl einem zwei oder mehreren von der Steuerlogik 1' registrierten Leerschritten des Schrittmotors 16 werdei die inzwischen im Speicher 13 eingegangenen Zeichei schrittweise synchron mit der Ansteuerung des Schritt motors durch Signale der Steuerlogik 14 an dei Zeichengenerator 22 weitergeleitet, schließlich den Schreibkopf 17 zugeführt und auf den Aufzeichnungs träger 19 ausgeschrieben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Drucker für Rechner zum zeilenweisen Ausschreiben von Schriftzeichen auf einem Aufzeichnungsträger durch einen während des Schreibvorganges quer über den Aufzeichnungsträger bewegten Schreibkopf, mit einer Takterzeugerstufe des Druckers, die bei jedem Schritt eines für den Antrieb des Schreibkopfes verwendeten Schrittmotors eine Folge von Schreibtaktimpulsen erzeugt, die zum Schreiben eines Zeichens ieitHch kürzer bemessen ist als der Motorschritt, so daß zwischen den gedruckten Schriftzeichen ein Abstand entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausdrucken in Mosaikrasterform zusätzliche Impulse für die Leerspalten zwischen der Zeichendarstellung erzeugt werden, die das Ausschreiben eines gegebenenfalls vorhandenen Schriftsymbols (38) zwischen dem ausgeschriebenen (31) und dem nachfolgenden Schriftzeichen (31 a) steuern.

2. Elektrischer Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher (13) ein in den Drucker (24) gelangendes Schriftsymbol (38) zusammen mit dem davorliegenden Schriftzeichen (31) aufnimmt, und es während eines Schrittes (A) des Schrittmotors (16) über einen von den Schreibtaktimpulsen gesteuerten Zeichengenerator (22) nach dem Ausschreiben des Schriftzeichens (31) dem Schreibkopf (17) zuführt.

3. Elektrischer Drucker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufzeichnungsträger ein mit einer aufgedampften Metallschicht versehenes Registriermetallpapier (19, 19a,) dient, auf dem die Aufzeichnung mittels mehrerer voneinander isolierter Schreibelektroden (20) erfolgt.

4. Elektrischer Drucker nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, da3 ein als Komma dienendes Schriftsymbol (38) durch vier punktförmige Ausbrände (32) gebildet ist, die von den zwei unteren Schreibelektroden (20a, 20b) des Schreibkopfes (17) durch Anlegen von je zwei während eines Schrittes (A) des Schrittmotors (16) zeitlich aufeinanderfolgenden Spannungsimpulsen auf den Aufzeichnungsträger (19) zu erzeugen sind. «