DE2550895C2 - Mosaikdrucker mit Drucknadeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mosaikdrucker mit in einer Reihe neben- oder übereinander angeordneten Drucknadeln, die jeweils von einem Elektromagneten gesteuert auf eine Druckfläche einwirken.

Bei solchen Mosaikdruckeni sind die zu druckenden Zeichen aus einzelnen Druckpunkten zusammengesetzt, die durch elektromagnetisch angetriebene Drucknadeln erzeugt werden. Die Zeichen werden dabei seriell gedruckt, wenn ein Druckkopf mit z. B. sieben senkrecht übereinander angeordneten Drucknadeln verwendet wird, die in fünf Teilschritten des zeilenweise über die Druckfläche bewegten Druckkopfes ansteuerbar sind. In der Druckstellung trifft die angesteuerte Drucknadel auf das Farbband auf, drückt dieses an den darunterliegenden Aufzeichnungsträger und erzeugt den Druck-Dunkt. Selbstverständlich lassen sich auch druckempQ O Π

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findliche Aufzeichnungsträger ohne Verwendung eines Farbbandes bedrucken.

Die bewegten Drucknadeln besitzen eine geringe Masse und erlauben daher ein schnelles Drucken. Ein gleichmäßiger Abdruck aller Drucknadeln läßt sich aber nur erreichen, wenn die Anschlagstärke aller Drucknadeln auf dem Farbband bzw dem Aufzeichnungsträger gleich groß ist und bei gleichem Abstand der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers vom Druckkopf die linden der Drucknadeln in ihren Druckstellnigeu in einer Ebene liegen.

Bei bekannten Mosaikdruckern werden die vorgeschnellten Drucknadeln in ihren Druekstellungen entweder von einem festen Anschlag plötzlich abgebremst, was zu Geräuschen führt und umfangreiche exakte Einstellarbeilen bedingt, oder durch ihren Anschlag auf dem Farbband bzw. Aufzeichnungsträger abgebremst, wodurch kein gleichmäßiger Abdruck erzeugt wird, da nicht sichergestellt ist, daß die Enden aller Drucknadein in ihren Druckslellungen stets genau in einer Ebene liegen.

Durch die DT-PS 11 J2 158 ist ein Mosaikdrucker bekannt, bei dem mechanische Schwingungen den eigentlichen Druckvorgang dadurch bewirken, daß die Drucknadeln in ihrer Eigenfrequenz magnetostriktiv erregt werden, wodurch der Abdruck durch Verändern der Länge der Drucknadein hervorgerufen wird. Mit einem solchen Druckverfahren laß; sich jedoch nur ein äußerst geringer Arbeitshub der Drucknadelenden erzeugen, was einerseits eine extrem genaue Fertigung der Länge der Drucknadeln sowie Justierung der Drucknadein im Druckkopf und andererseits eine ständige satte Anlage des Aufzeichnungsträgers bzw. Kohlepapiers gegen den Druckkopf bedingt, wodurch auf dem mit konstanter Geschwindigkeit bewegten Aufzeichnungsträger unerwünschte Schleifspuren hervorgerufen werden.

Bei einem anderen aus der GB-PS 7 76 906 bekannten Druckwerk wird das ausgewählte Abdruckelement durch Strecken eines Tragarmes mittels eines umlaufenden Nockens in Richtung zum Aufzeichnungsträger bewegt. Der eigentliche Abdruck erfolgt dann durch Vibration des gestreckten Tragarmes und des Abdruckelementes. Ein solches Druckwerk mit mechanischen Mitteln zur Auswahl sowie zur Vorbereitung und mit elektrischen Vibrationsmitteln zum Abdruck der Abdruckelemente ist aber nur aufwendig herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachsten Mitteln einen Mosaikdrucker der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mit dem ein gleichmäßiger, geräuscharmer Abdruck aller Drucknadeln auch bei schneller Druckfolge erzielbar ist. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß alle Drucknadein, die mit ihren einen Enden fest angeordnet sind, in ihren Druekstellungen gestreckt sind und deshalb mit ihren anderen Enden in einer Ebene liegen. Somit wird stets ein vollkommen gleichmäßiger Anschlag aller Drucknadein auf dem Aufzeichnungsträger bzw. Farbband bei größter Geräuscharmut erreicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt

I·'ig. I den erfindungsgemäßeii Mosaikdrucker mil einem sieben Dnicknadeln aufweisenden Druckkopf in schaubildlicher Darstellung,

Fig. 2 eine sich in ihrer gestreckten Drucksiellung befindende Dnicknadel in Seitenansicht,

|^;ig. i eine sich in ihrer seillich ausgesogenen Ruhestellung befindende Drucknadel in Seitenansicht und

I'ig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Mosaikdruekers nach der Erfindung i.iit einer Dnicknadel, die beidseitig der gestreckten Druckstellung zwei seitlieh ausgebogene Ruhestellungen aufweist, in Seilenansicht.

Der in I' i g. I dargestellte Mosaikdrucker weist einen Druckknopf t auf, in dem sieben Drucknadeln 2 parallel zueinander und senkrecht übereinander angeordnet sind. Die Drucknadcln 2 werden /um Drucken von Informationen, wie Buchstaben, Ziffern oder Zeichen, über ein Farbband 3 mit einem Aufzeichnungsträger in Berührung gebracht, der an einer Druckwalze 5 eingespannt ist. Auf dem Aufzeichnungsträger 4 werden die Informationen aus jeweils 5x7 lesbaren Kasterpunkten zusammengesetzt, die in fünf senkrechten Spalten zu je sieben Druckpunkten angeordnet sind. Der Mosaikdrucker verwendet nur die zu einer Mosaikspalte eines Schriftzeichens gehörenden sieben Drucknadcln 2, die nach fünfmaliger Ansteuerung unter gleichzeitiger Verschiebung lies Druckkopfes 1 senkrecht zur Anordnung der Drucknadeln 2 in Richtung des Pfeiles 6 das Zeichen zeilenweise aufzeichnen.

Die Drucknadeln 2 bestehen aus Federstahl oder irgendeinem anderen biegeelastischen Material. Jede Drucknadel 2 ist mit ihrem einen, in den F i g. 2 bis 4 oberen Ende fest in dem Druckkopf 1 angeordnet. Das andere zum Aufzeichnungsträger 4 hin gerichtete Ende jeder Drucknadel 2 ragt durch eine Führung 7 des Druckkopfes 1 hindurch und ist in dieser freibeweglich angeordnet. An jeder Drucknadel 2 greift zwischen ihren beiden Enden ein Verbindungsglied 8 an, durch das die Drucknadel 2 in radialer Richtung aus ihrer gestreckten Druckstellung (Fig. 2) in eine seitlich ausgebogene Ruhestellung (Fig. 3) elastisch bewegbar ist. In der Ruhestellung (F i g. 3) sind die Drucknadcln 2 von der Druckfläche auf dem Aufzeichnungsträger 4 bzw. dem Farbband 3 zurückgezogen. In den Druckstellungen (F i g. 2) jedoch ragen die freibeweglichen Enden der gestreckten Drucknadeln 2 durch die Führungen 7 des Druckkopfes 1 hindurch und wirken auf die Druckfläche ein.

Jedes Verbindungsglied 8, das ein Seil, ein Draht oder eine Stange sein kann, ist mit einem Tauchanker 9 eines im Druckkopf 1 befestigten Elektromagneten 10 verbunden. Das andere Ende des Tauchankers 9 ist mit einer Feder 11 verbunden, deren anderes Ende ebenfalls im Druckkopf 1 befestigt ist. Jedem Elektromagneten 10 ist ein Schalter 12 zum Einschalten des von einer Stromquelle 13 gelieferten Stromes zugeordnet.

Bei geöffnetem Schalter 12 (F i g. 3) zieht die Feder 11 über den Tauchanker 9 und das Verbindungsglied 8 die Drucknadel 2 in ihre seitlich ausgebogene Ruhestellung, in der das freibewegliche Ende der Drucknadel 2 von der Druckfläche zurückgezogen ist. Bei geschlossenem Schalter (Fig. 2) wird der Elektromagnet 10 bestromt, und der Tauchanker 9 wird in den Elektromagneten 10 hineingezogen. Dadurch wird die Feder 11 gespannt und ihre Kraft aufgehoben, so daß sich die Drucknadel 2 elastisch in ihre gestreckte Druckstellung bewegt.

Bei dem beschriebenen Mosaikdrucker wird die Bewegung der Tauchanker 4 und der Drucknadeln 2 nicht (.lurch irgendwelche festen Anschlüge plötzlich abgebremst. Kr zeichnet sich daher durch eine besondere Cicniuscharmut aus. Die freibeweglichen Enden der Drucknadeln 2 liegen in ihren Dnicksiellungen genau in einer Ebene, so daß die Anschlagstarke aller Drucknadeln 2 auf dem Farbband 3 bzw. dem Aufzeichnungsträger 4 gleich groß ist und bei gleichem Abstand der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers vom Druckkopf somit stets ein vollkommen gleichmäßiger Ansehlag der Drucknudeln 2 erzielt wird.

Die an jeder Drucknadel radial angreifende Kraft zu ihrem seillichen Ausbiegen kann gemäß einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung uiich durch einen Dauermagneten aufgebracht werden, dessen Kraft der Wirkung des Elektromagneten entgegengerichlet ist.

Eine weitere vorteilhafte Aiisiiihiungsform nach der Erfindung zeigt Fig. 4. Hier weist die Drucknadel 2 zwei seillich ausgebogene Ruhestellungen auf, zwischen denen sich die gestreckte Druckstellung befindet. In den beiden Ruhestellungen isl die Drucknadel 2 von der Druckfläche zurückgezogen, in der Druckstelliing wirkt sie a;if die Druckfläche ein. Zum Aufzeichnen eines Druckpunktes auf den Aufzeichnungsträger durch eine Drucknadel 2 wird diese von der ersten Ruhestellung über die Druckstellung in die zweite Ruhestellung bewegt und verbleibt dort. Zum Aufzeichnen des nächsten Druckpunktes wird die Drucknadel 2 von der zweiten Ruhestellung über die Druckstelliing in die erste Ruhestellung bewegt und verbleibt dort. Nach dem Aufzeichnen der Druckpunkte nimmt die Drucknadel demnach abwechselnd die eine von den beiden Ruhestellungen ein. Zum seitlichen Bewegen der Dnicknadel 2 ist ein Steuermagnet vorgesehen, der aus zwei Dauermagneten 14, zwischen denen ein Elektromagnet 15 mit Anker 16 angeordnet ist, besteht. Der Elektromagnet 15 erzeugt bei seiner Erregung jeweils einen magnetischen Fluß, der dem von dem einen Dauermagneten 14 erzeugten Fluß entgegengerichtet ist.

In jeder Ruhestellung der Drucknadel 2 befindet sich diese und damit der mit dem Verbindungsglied 8 verbundene Anker 16 in der einen stabilen Lage, die durch den einen Dauermagneten 14 gegeben ist. Zum Aufzeichnen eines Druckpunktes wird der Elektromagnet 15 mittels eines Stromimpulses kurzzeitig erregt, so daß sich der Magnetfluß und damit das vorhandene Magnetfeld derart ändert, daß der Anker 16 von seiner einen in die andere Lage umklappt. Der Anker 16 nimmt über das Verbindungsglied 8, das hier als Stange ausgebildet ist, die Drucknadel 2 mit und bringt diese über die Druckstellung in ihre andere stabile Ruhestellung. Zum Aufzeichnen eines Druckpunktes wird die Drucknadel 2 demnach jeweils nur in eine Richtung bewegt, was zu außerordentlich kurzen Druckzeiten führt. Außerdem ist es möglich, den Elektromagneten 15 mit einem Stromimpuls relativ hoher Stromstärke zu erregen, da der Strom nur kurzzeitig die Erregerspule durchfließt, und somit die Spule nicht übermäßig erwärmt wird.

Anstelle eines Elektromagneten mit zwei Dauermagneten ist auch ein Elektromagnet mit nur einem Dauermagneten möglich, der den Anker und damit die Drucknadel in zwei stabilen Lagen, die den Ruhestellungen entsprechen, hält. Das Bewegen der Drucknadel in die jeweilige seitlich ausgebogene Ruhestellung wird hier durch abwechselnde Erregung und Gegenerregung des Elektromagneten erzielt.

Zum Verschieben des Druckkopfes 1 senkrecht zur Anordnung der Drucknadeln 2 in Zeilenrichtung sind die Drucknadeln 2, die senkrecht zur Richtung der Druckbewegung wirkenden Elektromagnete 10,15 und die Federn H bzw. Dauermagnete 14 in einem gemeinsamen, in Richtung der Druckzelle bewegbaren Schlitten (nicht dargestellt) angeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

25 Patentansprüche:

1. Mosaikdrucker mil in einer Reihe neben- oder übereinander angeordneten Drucknudcln, die jeweils von einem Elektromagneten gesteuert auf eine Druckfläche einwirken, dadurch gekennz e i c h η e t, dall jede aus biegeelaslischem Material hergestellte Drucknadel (2) durch eine /wischen ihren beiden Linden, von denen das eine fest und ('as andere vor der Druckstelle in einer Führung (7) frei beweglich angeordnet ist, radial angreifende Kraft (II, 14) aus ihrer gestreckten Drucksiellung in eine seitlich ausgebogene Ruhestellung elastisch bewegbar ist, in der die Drucknadel (2) von der Druckfläche >5 zurückgezogen ist, und daß die Kraft (II, 14) durch einen Elektromagneten (10, 15) aufhebbar und dabei die Drucknadel (2) elastisch in ihre gestreckte Drucksti'llung bewegbar ist.

2. Mosaikdrucker nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft zum seitlichen Ausbiegen der Drucknadel (2) durch eine Feder (Ii) aufgebracht wird und daß jeder Elektromagnet (10) einen Tauchanker (9) aufweist, dessen eines linde mit der zugeordneten Drucknadel (2) und dessen *5 anderes Ende mit der Feder (11) verbunden ist.

3. Mosaikdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft zum seillichen Ausbiegen der Drucknadel durch einen Dauermagneten aufgebracht wird, dessen Kraft der Wirkung des Elektromagneten entgegengerichtet ist.

4. Mosaikdrucker nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucknadel (2) zwei seitlich ausgebogene Ruhestellungen aufweist, zwischen denen sich die gcstreckie Druckstellung befindet, und daß zum seitlichen Bewegen der Drucknadel (2) ein Elektromagnet (15) mit wenigstens einem den Anker (16) wahlweise in zwei stabilen Lagen haltenden Dauermagneten (14) vorgesehen ist.

5. Mosaikdrucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucknadcln (2), die senkrecht zur Richtung der Druckbewegung wirkenden Elektromagnete (10, 15) und die Federn (11) bzw. Dauermagnete (14) in einem gemeinsamen, in Richtung der Druckzeile bewcgbaren Schlitten angeordnet sind.