DE2361237C2 - Tintenstrahldruckeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einer im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art einer Tintenstrahldruckeinrichtungaus.

Es ist durch die US-Patentschrift 25 354 (reissue) bekannt, bei einer Photosetzeinrichlung für die Bestimmung der einzelnen Teile, aus denen ein Zeichen zusammengesetzt ist, eine Rastersteuerung zu verwenden. Aus der US-Patentschrift 26 56 106 geht als bekannt hervor ein Wellenabfühler, der sowohl den Drehwinkel als auch die Drehrichtung einer rotierenden Welle bestimmt und mit Zählwerken ausgerüstet ist. Durch die US-Patentschrift 29 54 860 ist es bekannt, für die Überwachung der augenblicklichen Position eines Druckkopfes einen Zähler zu verwenden. Durch die US-Patentschrift 32 97 124 ist ein automatisches Drucksystem bekannt, das eine mit einem Magnetbandspeicher verbundene Kugelkopfschreibmaschine aufweist. Es ist ferner bekannt (US-Patentschrift 32 60 340), bei einem automatischen Drucksystem der oben erwähnten Art. eine Auswahl der Information auf Zeichen-, Wort- und Zeilenbasis durchzuführen. Ein ähnliches automatisches Drucksystem ist durch die US-Patentschrift 35 12 137 bekannt.

Bei einem im IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 14, Nr. 12, Mai 1972, Seiten 3848, 3849 beschriebenen Drucker wird ein Druckkopf zwecks Sichtbarmachung des zuletzt gedruckten Zeichens in Zeilenrichtung verschoben. Diese Verschiebung geschieht durch Betätigung einer besonderen Taste und kann tntweder ίο nach links oder nach rechts erfolgen.

In der US-Patentschrift 34 00 798 ist eine Schreibmaschine beschrieben, bei der durch Verschwenken des Druckkopfes um eine zur Druckzeile parallele Achse die gedruckten Zeilen sichtbar gemacht werden können. Für das Sichtbarmachen ist ein zusätzlicher, massebehafteter und aufwendiger Mechanismus erforderlich.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Tintenstrahlschreiber mit abgelenkten Tintenstrahl, bei dem die Tintentropfen mit einer vorgegebenen Folge erzeugt werden, eine Sichtbarkeit der zuletzt geschriebenen Zeichen bei einer genauen Einhaltung der richtigen Zeichen- und Tropfenpositionen, was gleichbedeutend ist mit einer hohen Druckqualität, zu ermöglichen.
Bei einem Typendrucker nach der DE-OS 19 20 824 wird zwar der den Typenhebelkorb tragende Wagen zunächst entgegen <jer Druckrichtung über das zuletzt gedruckte Zeichen hinaus bewegt. Bei diesem Drucker wird jedoch das zu bedruckende Papier von dem Wagen und seinem Typenhebelkorb verdeckt. Der genannte Bewegungsablauf dient deshalb vor allem der Synchronisation zwischen der Translationsbewegung und der Phase der Rotationsbewegung des Typenhebelkorbes.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein einen Drucker und eine mit demselben verbundene Magnetkarteneinheit aufweisendes Tintenstrahldrucksystem,

Fig.2 ein Bewegungsdiagramm zur Veranschaulichung der Wagenbewegung während eines schrittweisen Drückens,

Fig.3a ein Blockdiagramm des in Fig. 1 dargestellten Tintenstrahldrucksystems,

Fig.3b ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einiger mechanischer Bewegungsabläufe und der den Drucker steuernden Signale,

so Fig.4 den Tintenstrahldruckkopf mit einem zusammenwirkenden Raster,

F i g. 5a einen für das Raster der F i g. 4 verwendbaren Abfühler,

F i g. 5b die Abfühlschaltung und

Fig.6 eine Ansicht der Antriebsteile des den Tintenstrahldruckkopf tragenden Wagens.

Das in Fig. 1 dargestellte Tintenstrahldrucksystem enthält die Schreibmaschine I, an welche die Magnetkarteneinheit 2 angeschlossen ul. Statt der Magnetkarteneinheit 2 sind auch andere Arten von Speichern verwendbar. Die Schreibmaschine 1 besitzt die Tastatur 3, die in bekannter Weise von elektromechanischen! Aufbau ist. Die Schreibmaschine 1 besitzt den Tintenstrahldruckkopf 4, der vor dem Aufzeichnungsträger 7 in Zeilenrichtung hin- und herbewegbar ist. Der Tintenstrahldruckkopf 4 weist eine Tintenstrahldüse und ein zugeordnetes Raster 8 auf, dessen oberer Teil die Spalten innerhalb eines Zeichenfeldes und dessen

unterer Teil ein Zeichenfeld darstellt (genauer beschrieben in Verbindung mit Fig.3), Die Schreibmaschine 1 besitzt die verschiedenen Steuerknöpfe to bis 13 for ein automatisches Drucken, ein Zeilendrucken, ein Wortdrucken und einen Zeichendruck. Andere Dmckknöpfe 15 bis 18 sind für die Auswahl der Aufzeichnungsart des Umspielens, des Justieren^ des Zeilensprungs und ähnliches vorgesehen.

Die Magnetkarteneinheit 2 besitzt den Ladeschlitz 25, einen Spuranzeiger 26, den Kartenauswerfknopf 27, einen Spur-nach-unten-Verschiebeknopf 28 und einen Spur-nach-oben-Verschiebeknopf 29 für die Einstellung des Magnetkopfes auf verschiedene Spuren der Magnetkarte, Anstelle der gezeigten Magnetkarteneinheit kann natürlich auch eine Magnetbandeinheit oder eine Datenverarbeitungseinheit verwendet werden.

Die Schreibmaschine 1 besitzt den linken Randschalter 31 und den rechten Randschalter 32.

In Fig.2 ist der Bewegungsablauf des Wagens dargestellt bei einem Drucken serial nach Zeichen. In F i g. 2 sind die Zeichenfelder A bis // gezeigt. Es wird angenommen, daß die Schreibmaschine in der oben erwähnten Druckart arbeitet durch Betätigung des Druckknopfes 15. Außerdem wird angenommen, daß der Wagen 5 mit seinem Tintenstrahldruckkopf 4 in der Stellung 100a innerhalb der Druckbewegungslinie 100 sich befindet. Es ist erkennbar, daß der Wagen 5 das Zeichenfeld A passiert und in das nächste Zeichenfeld einläuft Nach der Einleitung des Drückens eines Zeichens durch Drücken einer Taste der Tastatur 3 werden verschiedene Mechanismen, die weiter unten beschrieben sind, aktiviert, um den Wagen 5 samt seinem Tintenstrahldruckkopf 4 nach links entlang des Teiles lOOö zu bewegen bis zu einem Punkt 100c, der links vom Zeichenfeld A liegt. Darauf wird der Wagen 5 entlang des Teiles \00d der Linie 100 nach rechts bewegt bis zu der Stoppstelle lOOe, um für den Druck des nächsten Zeichens bereit zu sein. Während der Wagen das Zeichenfeld A passiert, werden ,geeignete Signale erzeugt, um Tintentropfen gegen den Aufzeichnungsträger 7 auszustoßen für den Druck eines Zeichens innerhalb des Zeichenfeldes A. Innerhalb des Zeichenfeldes B erfolgt kein Druck.

Die vorangegangene Bewegung des Wagens erfolgt für das Drucken der folgenden Zeichen in den Zeichenfeldern B, C, D usw. mit der Ausnahme, daß für die Zeichen D und E ein kontinuierlicher Wagenvorschub erfolgt. Dies wird angenommen, daß die für die Bildung der Zeichen in jenen Zeichenfeldern erforderlichen Signale von dem Drucksystem während des letzten Teiles des Zeichenfeldes D geliefert werden, so daß ein Abstoppen des Druckers nicht erforderlich ist, sondern ein kontinuierlicher Druck der Zeichen in den Zeichenfeldern D und Verfölgen kann.

Das Blockdiagrsunm der Fig.3a zeigt die Datenverarbeitungseinheit oder Magnetkarteneinheit oder Magnetbandeinheit 110, die durch verschiedene Steuerleitungen 120 bis 128 mit dem Zeichengenerator 130 und Druckersteuerschaltungen 131 verbunden ist. Andere Leitungen 134 bis 141 verbinden den Zeichengenerator 130 und die Druckersteuerschaltungen S31 mit Tintenstrahldruckkopf 4.

In Fig.3b ist die Logik 150 für verschiedene mechanische Funktionen verantwortlich und besitzt die Eingangsleitungen 151 — 156 und steuert verschiedene Schaltkreise 160 und schließlich den Druckmechanismus 161 mit einer Rückkopplung auf der Leitung 163. Der TintenstrahldruAkopf 4 (Fig.4) besitzt die Pumpe 40, um Tinte von der Tintenvorratsleitung 41 auf Anforderung zum erregten Kristall 42 zu befördern, der mit Hochfrequenz in der Größenordnung von 100 KHz beaufschlagt wird. Die Tintentropfen werden von der Düse 43 ausgestoßen und passieren die Ladeelektrode 44, um in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des Lageelektrodenverstärkers entsprechend aufgeladen zu werden für ein Ablenken in einer Druckspalte, um einen Wert, welcher die vertikale oder Höhenposition des Tropfens innerhalb eines gegebenen Zeichens darstellt. Der gezeigte Buchstabe 5 setzt sich aus mehreren vertikalen Spalten 51 zusammen. Das Drucken erfolgt in der Weise, daß die Folge der vertikalen Spalten, von denen eine jede eine Mehrzahl von Tropfen enthält, beispielsweise 40, von der Düse 43 mit Tintentropfen beaufschlagt wird. Sind einzelne Tintentropfen für den Druck nicht notwendig, werden sie gegen die Tintenauffangblende 53 gerichtet, von wo aus sie über die Leitung 54 zurück in das Tintenreservoir geleitet werden. Ein Paar Ablenkplatten 60, 61 ist im Bewegungsweg der die Ladeelektrode 44 verlassenden Tropfen angeordnet Ein konstantes Horhspannungspotential liegt an den Platten 60,61, das in Verbindung mit der unterschiedlichen Ladung der einzelnen Tintentropfen den Wert der Ablenkung der einzelnen Tropfen bestimmt Das Raster 8a, im vorliegenden Falle horizontal dargestellt, kann jedoch auch, wie in Fig. 1 und 5a gezeigt, vertikal angeordnet sein.

An den Tintenstrahldruckkopf 4 ist ein Abfühler für die Translationsbewegung gegenübe? dem Raster 8 befestigt, der in Fig.5a genauer dargestellt ist. Die Abfühleinrichtung besitzt das Gehäuse, welches die lichtemittierende Diode 32 enthält, die einen Lichtstrahl durch das Raster 8 und die Mutterrasterung 33 hindurch auf ein Paar Pholozellen 34, 35 richtet. Das Raster 8 besteht aus den beiden Teilen 8a und 8£>.

Das Raster 8 ist typischerweise steif und transparent und in einem Schlitz des Gehäuses geführt, um gegenüber dem Mutterraster 33 eine)·· gee-'gneten geringen Abstand einzuhalten.

Das Mutterraster 33 ist gegenüber der Vorderfläche de.· Photozellen 34, 35 angeordnet, derart, daß die Gleichstromausgangssignale der beiden Zellen sich auslöschen, während die Wechselstromsignale sich addieren. Dies wird erreicht durch ein Verschieben des Rasters der einen Zelle gegenüber dem Raster der anderen Zelle um 180°. Dadurch wird der Effekt der Lichtkegelverschiebung vermindert, der auftreten kann durch Alterung oder Spannungsverschiebung der lichtemittierenden Diode. Die zwei eben beschriebenen Kanäle erzeugen Signale, die um 90° gegeneinander verschoben sind. Dadurch wird ein Auf/Abzählen möglich. Ein Kanal (F 13.5b) enthält die Photozelle 34, an ύ'α der Verstärker 70 und die UND-Inverterschaltung 71 angeschlossen sind, während der andere Kanal die Photozelle 35 urihält, die mit dem Verstärker 73 und der UND-Inverterschaltung 74 verbunden ist. Die Ausgänge der UND-Inverterschaltungen 71,74 sind mit der Auf/Abzähllogik 75 verbunden, welche zur Bestimmung der Druckkopflage die Ausgänge 76 aufweist.

Wie dargestellt, liegen die einzelnen Zeichen innerhalb von Zeichenfeldern, die beispielsweise aus 40 Tropfen in der Höhe und 24 Tropfen in der Breite, d. h. aus 24 Spalten, bestehen.

Die durch die Ladeelektrode 44 (Fig.4) den Tintentropfen zugeführte Ladung bestimmt, an welcher Tropfenposition ein Tintentropfen innerhalb einer vorgegebenen Druckspalte eines Zeichenfeldes auf den

Aufzeichnungsträger 7 auftrifft. Ist kein Tinieniropfe» erforderlich, werden dieselben in die Tintenauffangblende 53 (Fig. 4) geleitet und ein entsprechendes Signal ergibt keine Aufladung des Tropfens.

Der Wagen 5 ist zwecks seiner Translationsbewe- j gung von links nach rechts vor dem Aufzeichnungsträger 7 auf der Welle 200 gelagert. An beiden Seiten des Wagens 5 ist das Seil 201 befestigt, das um die Rollen 205—208 geführt ist. Das Seil 20! ist um die Trommel 210 gelegt, die auf der Welle 211 befestigt ist. Mit der Trommel 210 sind die Naben 212 und 213 fest verbunden. Die aus der Trommel 210 und den Naben 212, 2Π bestehende Baueinheil ist auf der Welle 211 frei drehbar. Die Nabe 212 wird von der Schlingfeder 216 umgeben, die zur Schlingfederkupplung 218 gehört. während die Nabe 213 von der Schlingfeder 220 umgeben ist. die zur Schlingfederkupplung 221 gehört. Die letztere entkuppelt das Planetenradgetriebe 270 während eine«; Wagenrücklaufes, um das Rädergeräiisc-h zu vermeiden. Die Schlingfederkupplung 218 ist beim Wagenrücklauf tätig, d. h. während sich der Wagen 5 vor rechts nach links bewegt, während die Schlingfederkupplung 221 für die Bewegung des Wagens 5 von links nach rechts vorgesehen ist.

Die Hauptfeder 230. die Rückbewegungskupplung 231 und damit verbundene Bauelemente sind hintereinander angeordnet und werden von der mechanischen Steuerung 232 aus betätigt. Außerdem ist die Indexvorrichtung 233 und Tabulierregler 234 vorgesehen.

Es wird angenommen, daß der Wagen 5 sich am linken Rand befindet, was durch den linken Randschalter 30 angezeigt wird. Wenn ein Druck einer Zeile gewünscht ist. werden als erstes durch die Rückbewegungskupplung 231 die Klinken 241, 242 (detailliert in Fig. 6 gezeigt) außer Eingriff mit dem Klinkenrad 243 gebracht. Dadurch wird die Antriebsbewegung durch die Hauptfeder 230 über die Nabe 213 und die Trommel 210 auf das Seil 201 übertragen, das den Wagen 5 vor dem Aufzeichnungsträger 7 von links nach rechts zieht. Die Bewegung des Wagens 5 bleibt aufrechterhalten, bis von der Datenquelle ein Zeilenendesignal empfangen wird oder der rechte Randschalter 32 anzeigt, daß der rechte Kand erreicht ist. Uaraulhin wird ein Wagenrücklauf durch den Motor 250 eingeleitet, der mittels des durch den Wagenrücklaufmagneten 256 betätigbaren *S Ankers 255 über die Nabe 212. die Trommel 210 und die .Schlingfeder 216 der Schlingfederkupplung 218 eingekuppelt wird. Dementsprechend wird der Wagen 5 von rechts nach links bewegt bis der linke Randschalter die Beendigung des Wagenrücklaufes anzeigt. Während der Wagen 5 in Bewegung ist. wird die Hauptfeder 230 gespannt und somit vorbereitet für eine Schrittbewegung und Tabulierbewegung in eine nachfolgenden Zeile.

Wenn serial nach Zeichen zu drucken ist, erfolgt die Bewegung des Wagens und des mit ihm verbundenen Tintenstrahldruckkopfes 4 in der weiter oben in Verbindung mit F i g. 2a beschriebenen Weise. Hierin wird angenommen, daß der Wagen 5 beim Punkt 100a abgestoppt ist.

Die Logik ist wirksam, um eine Wagenrücklaufbewegung von 7,62 mm, das drei Zeichen entspricht, einzuleiten, wenn eine Zeichenteilung von 2,54 mm angenommen wird. Der Wagenrücklauf wird eingeleitet durch Erregung der Rückbewegungskupplung 231, die über den Hebel 260 den um den Bolzen 262 verschwenkbaren Arm 261 bewegt. Hierbei bewegt sich der Teil 261a von dem Betrachter der F i g. 6 weg. während der Teil 2616 sich auf den Betrachter /u bewegt. Die Bewegung des Armes 261 bewirkt, daß die Klinke 242 das Klinkenrad 243 entgegengesetzt /um Uhrzeigerdrehsinn bewegt, wenn auf die Welle 211 von rechts aus gesehen wird. Das Klinkenrad 243 ist direkt mil Her Trommel 210 verbunden wnrlnrrh einp Bewegung des Wagens 5 um drei /eichcntcilungcn zurück bis zum Punkt 100c· in F i g. 2a hervorgerufen wird.

Daraufhin wird der Freigabemoment 240 erregt, um das Klinkenrad 243 freizugeben, so daß die Trommel 210 im Uhrzeigerdrehsinn, gesehen vom rechten Ende der Welle 211 aus. durch die Hauptfeder 230 gedreht wird.

Während einer Tabulierbewegung. die unter dem Einfluß der Hauptfeder 230 erfolgt, wird die Geschwindigkeit der Bewegung durch den Tabulierregler 234 über das Planetenradgetriebe 270 gesteuert, welches das Ringrad 271, das Planetenrad 172 und das Sonnenrad 279 aufweist. Die Steuerung wird durchgeführt über die Schlingfederkupplungen 221, 280 und dem Tabulierregler 234, um sicherzustellen, daß übermäßige Geschwindigkeiten nicht auftreten.

Durch die Wirkung der Hauptfeder 230 und die Drehung der Trommel 210 wird der Wagen 5 zusammen mit seinem Tintenstrahldruckkopf 4 von links nach rechts, wie durch den Teil lOOrfin F i g. 2a dargestellt ist, bewegt, wobei der Druck eines Zeichens in dem Zeichenfeld A durch die Elektronik gesteuert wird, wobei die Z-eicnen- und bpaitensteiiungen aer nntentropfen durch den Zähler 90 während der Bewegung des Wagens 5 überwacht werden. Der Freigabemagnet 240 wird, bevor der Wagen 5 am Punkt lOOe (Fig. 2a) angehalten wird, aberregt.

Aufeinanderfolgende Zeichen werden in dieser Weise schrittweise gedruckt, solange dies erfoderlich ist.

Aus Fi g 2 geht klar hervor, daß der Wagen 5 samt seinem Tintenstrahldruckkopf 4 eine bestimmte "trecke nach rechts über eine Zeichenstellung hinaus, die gerade gedruckt wurde, bewegt wird, so daß das gerade gedruckte Zeichen nicht verdeckt ist und sofort visuell betrachtet werden kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Tintenstrahldruekeinrichtung, welche Zeichen durch Ablenkung des Tintenstrahles in der Ebene einer Koordinate und durch eine Relativbewegung der Tintenstrahldüse und des zu bedruckenden Aufzeichnungsträgers in der anderen Koordinate druckt, wobei die Tintenstrahldüse auf einem entlang der Druckzeile hin- und her verschiebbaren Wagen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die in Verbindung mit einer die augenblickliche Lage des Wagens (5) feststellenden Einrichtung (8,32,33, 34, 35) den (5) mit der Tintenstrahldüse (43) nach Beendigung eines Schreibvorganges in einem Zeichenfeld (A) erst nach Durchfahren mindestens eines weiteren Zeichenfeldes (B) anhält, so daß das zuletzt geschriebene Zeichen sichtbar ist, ihn bei Eingabe neuer zu druckender Zeichen zunächst entgegengesetzt zur Druckrichtung über das neu zu bedruckeBife Zeichenfeld (B) hinaus verschiebt, und anschließend einen Vorschub in Druckrichtung veranlaßt, wobei während des Überfahrens des zu bedruckenden Zeichenfeldes (B) der Druckvorgang durchgeführt und der Wagen (5) erst wieder nach Überschreiten eines weiteren, noch nicht zu bedruckenden Zeichenfeldes (£} angehalten wird.

2. Tintenstrahldruekeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die augenblickliche Lage des Wagens (5) feststellende Einrichtung einen fest angeordneten, transparenten Rasterstreifen (8) aufweist, det zwei gegeneinander versetzte Strichraster (8a, Sb) besitzt, daß die Abfüllvorrichtung aus einer lichtemittierenden Diode (32) und zwei Photozellen (34,35), von dener je eine je einem der genannten Strichraster (8a bzw. 8b) zugeordnet ist, und aus einer im Gehäuse befestigten Mutterrasterschablone (33) besteht, die in einem den Rasterstreifen (8) führenden Schlitz im Gehäuse an der der Diode (32) zugewandten Seite angeordnet ist und daß an jede Photozelle (34, 35) je ein zu einer gemeinsamen Zähllogik (75) führender Kanal angeschlossen ist, in dem je eine UND-Inverttrschaltung (71 bzw. 74) liegt.