DE2617902C3 - Anordnung an einem rechnergesteuerten Nadeldruckwerk zur Erkennung und Meldung von Fehlsteuerungen beim Drucken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung an einem rechnergesteuerten Nadeldruckwerk zur Erkennung und Meldung von Fehlsteuerungen beim Drucken, wobei der Druckkopf des Nadeldruckwerkes beim Ausdrucken von Informationen relativ zu einem Druckbalken — zwischen dem und den vorderen Enden der Drucknadeln des Druckkopfes der zu bedruckende Aufzeichnungsträger angeordnet ist — in Zeilenrichtung bewegt wird.

Bei speziellen Nadeldruckwerken, insbesondere bei solchen zur Erstellung von Fahrtausweisen oder optisch lesbaren Belegen besteht die Forderung der Überwachung der Funktionstüchtigkeit der einzelnen Drucknadeln, damit sichergestellt ist, daß die auszudruckenden Informationen nicht verfälscht wiedergegeben werden. Eine Informationssicherung ist dabei um so notwendiger, je höher die Wahrscheinlichkeit für das gelegentliche Auftreten von Fehler ist. Eine sich sowohl auf das ίο Druckbild als auch auf den Ausdruck negativ auswirkende Fehlerquelle könnte beispielsweise der Bruch einer Drucknadel des Nadeldruckers, ein defekter Nadel-Druckmagnet oder ein zu schwacher Andruck einer Drucknadel auf den zu bedruckenden Beleg bzw. den dahinterliegenden Druckbalken sein. Sind ausgedruckte Informationen falsch, so kann die Fehlerbedeutung besonders schwerwiegend sein, wenn die gedruckten Daten Ziffern sind, zumal Zahlen gewöhnlich eine größere Bedeutung haben als α-Texte und beim optischen bzw. späteren maschinellen Lesen in der Regel nicht direkt auffallen. Statl einer im Rasterbild dargestellt »8« könnte z. B. eine »0« oder statt einem »E« ein »F« erscheinen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung an rechnergesteuerten Nadeldruckwerken zu schaffen, mit welcher die Sicherheit der vom Nadeldrucker ausgedruckten Daten uuf Grund der Erkennung und Meldung von Fehlsteuerungen der Drucknadeln, verursacht durch elektrische und

so mechanische Störungen, gesteigert werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung. In den Unteransprüchen sind dazu einige vorteilhafte Ausgestaltungen genannt.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels erlä'ilert. Es zeigt

Fig. 1 ein Nadcldruckwcrk in vereinfachter Darstellung,

F i g. 2 das vordere Ende eines Druckkopfes wie er im Nadeldruckwerk gemäß F i g. 1 verwendet ist,
F i g. 2a eine ausgedruckte Information,
Fig. 3 eine Kraflmeßeinrichtung zur Funktionskontrolle ucr Drucknadeln,

Fig. 4 das allgemeine Blockschema eines Mikro-Computers.

Die Fig. 1 zeigt ein an sich bekanntes Nadeldruckwerk 1, wie es beispielsweise in einer programmgesteuerten Datenverarbeilungsanlage, z. B. einem elektronischen Kassen- oder Bankterminal, verwendet ist. Die Steuerung des Nadeldruckwerkcs 1 erfolgt programmabhängig über eine zentrale Steuereinheit (Fig.4) der Datenverarbeitungsanlage in an sich bekannter Weise. In vereinfachter Darstellung sind gemäß Fig. 1 nur diejenigen Teile des Nadeldruck werkes 1 gezeigt, die zum Verständnis der Erfindung notwendig sind.

Das Nadeldruckwerk 1 besieht im wesentlichen aus einem Druckkopf 2, der beim Informalionsdruck aus einer Startposition A in eine Endposition Sund zurück in Zeilenrichtung (Pfeil) kontinuierlich oder schrittweise und relativ /u einem in nicht dargestellter Weise ortsfest mit dem Nadeldruckwerk 1 verbundenen Druckbalken 3 bewegt wird. Zur exakten Führung des Druckkopfes 2 während eines Druckvorgangs sind zwei parallel zum Druckbalken verlaufende Führungsschienen 4 und 5 vorgesehen, zwischen dsnen ein den Druckkopf 2 in die einzelnen Druckpositionen steuernder Antriebsriemen 6, z. B. ein über einen nicht gezeigten Schrittmotor oder

dergleichen angetriebener Zahnriemen, angeordnet ist. Mit 7 ist der zu bedruckende Aufzeichnungsträger bezeichnet, der zwischen der Startposition A und der Endposilion B des Druckkopfes 2 vor dem Druckbalken 3 in vorgegebenem Abstand zum vorderen Druckkopfende 2a (F i g. 2) angeordnet ist.

Das hier gezeigte Nadeldruckwerk 1 druckt a-num. Informationen, die sowohl optisch als maschinenlesbar sind, im Rasterdruck. Entsprechend dem Rasterbild eines darzustellenden Zeichens erfolgt die Ansteuerung einzelner Druckernadeln, hier mit 10 bezeichnet (F i g. 2), während der Bewegung des Druckkopfes 2 in Zeilenrichtung in bekannter Weise über eine dem Nadeldruckwerk 1 zugeordnete Druckerelektronik, die ihrerseits mit der zentralen Steuereinheit der schon genannten Datenverarbeitungsanlage in Wirkverbindung steht Die Lesbarkeit bzw. Richtigkeit eines ausgedruckten Zeichens auf dem Aufzeichnungsträger 7 hängt dabei in erster Linie davon ab, mit welcher Kraft die einzelnen für die Herstellung des Zeichens verantwortlichen Drucknadeln 10 auf den Aufzeichnungsträger 7 auftreffen. Eine zu geringe Anschlagstärke bzw. der Ausfall einzelner Drucknadeln 10 äußert sich in einem schwachen bzw. unterdrückten Abdruck der einzelnen Zeichen/Rasterpunkte.

Zwecks Kontrolle der Funklionstüchtigkeit der einzelnen Drucknadeln 10 des Druckkopfes 2 weist der Druckbalken 3 zwei voneinander beabstandete Kraftaufnehmer 8 und 9 (Fig. 1) auf, von denen der eine Kraftaufnehmer 8 in Zeilenrichtung gesehen Vorzugsweise im Bereich der Startposition A und der andere Kraftaufnehmer 9 im Bereich der F.ndposition B des Druckkopfes 2 im Druckbalken 3 angeordnet ist. Die wirksame Fläche eines jeden Kraftaufnehm<Ts 8, 9 verläuft dabei plan mit der Druckfläche des Druckbalkens 3 und ist dem vorderen Druckkopfende 2a, bzw. den vorderen Drucknadelenden der Drucknadeln 10 des Druckkopfes 2, wenn dieser die besagten Positionen A oder B anfährt, gegenüberliegend angeordnet. Als Kraftaufnehmer 8 und 9 dienen mechanisch-elektrische Wandler, die vorzugsweise aus einer Piezokeramik bestehen. Per Rechnerprogramm werden vor und/oder nach jedem Zeilendruck die Positionen A und/oder B mit dem Druckkopf 2 angefahren und vorzugsweise bei stillstehendem Druckkopf 2 jeder Druckdrahi 10 durch Ansteuerung auf seine Anschlagstärke hin kontrolliert. Da gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ein Druckkopf 2 mit 7 dicht untereinander liegenden Druckdrähien ΐυ vorgesehen ist, er/eugt jeder Kraftaufnehmer 8 bzw. 9 bei voller Funktionsfähigkeit der Drucknadeln 10 bzw. des Druckkopfes 2 auch 7 in ihrem Pegel annähernd übereinstimmende elektrische Signale, die einer den Kraftaufnehmern 8, 9 nachgeschalteten Kraftmeßeinrichtung (Fig. 3) zugeführt werden. In der Anschlagstärke unterschiedliche bzw. ausbleibende Drucknadelbewegungen veranlassen die Kiaftaufnehmer 8,9 zur Abgabe entsprechender Signale.

Die F i g. 2a zeigt eine auf den Aufzeichnungsträger 7 gedruckte Information bestehend aus vier <x-num. Zeichen, von denen das numerische Zeichen »8« und das α-Zeichen »E« fehlerfrr^; . ?hen 11 und das numerische Zeichen »0« und das «-Zeichen »F« fehlerhafte Zeichen W darstellen. Die fehlerhaft ausgedruckten Zeichen »0« und »F« (Zeichen 11') sind sowohl optisch als auch maschinenlesbar nicht direkt als fehlerhafte Zeichen 11' zu erkennen. Richtig ausgedruckt hätten diese Zeichen »0« und »F« ebenfalls als Zeichen »8« und »E« erscheinen sollen. Durch den teilweisen bzw. gänzlicnen Ausfall des dritten bzw. siebten Druckdrahtes 10 im Druckkopf 2 sind diese extremen aber in der Praxis denkbaren Fehler eingetreten. Die Fig.3 zeigt in Verbindung mit den Kraftaufnehmern 8, 9 die dein Nadeldruckwerk 1 (Fig. 1) zugeordnete Kraftmeßeinrichtung zur Verhinderung bzw. frühzeitigen Erkennung von Fehldrucken.

Beiden im Druckbalken 3 den vorderen Drucknadelenden der Drucknadeln 10 in den Positionen A und B (Fig. 1) gegenüberliegend angeordneten Kraftaufnehmern 8 und 9, von denen der schon erwähnte Kraftaufnehmer 8 die Anschlagstärke (Pn-A) der einzelnen Drucknadeln 10 bei in Startposition A befindlichem Druckkopf 2 und der Kraftaufnehmer 9 die Anschlagstärke (Ph-B) bei in Endposition B befindlichem Druckkopf 2 kontrolliert, ist ein gemeinsamer Verstärker 12 (Fig.3) nachgeschaitet, der ausgangsseitig an einen Schwellwertschalter 13 angeschaltet ist. Der Schwellwertschalter 13 ist an eine Logik-Schaltung 14 mit den Ausgängen 15 und 16 geschaltet, von denen Ausgang 15 ein Signal abgibt, wenn die Funktionstüchtigkeit der einzelnen Drucknadeln 10 fehlerfrei und der Ausgang 16 ein Signal abgibt, wenn die Funktion fehlerhaft ist, d. h. wenn eine oder mehrere der Drucknadeln 10 nicht mit der erforderlichen Anschlagstärke arbeiten. Die Wirkungsweise der Kraftmeßeinrichtung gemäß F i g. 3 ist folgende:

Die von dem Kraftaufnehmer 8 bzw. 9 beim Auftreffen der Drucknadeln 10 erzeugten elektrischen Signale niedrigen Leistungspegels werden dem Verstärker 12 und von diesem verstärkt dem Schwellwertschalter 13 zugeführt. Durch den Schwellwertschalter 13 wird jedes elektrische Signal auf einen Mindestpegel hin überprüft, der einer Mindestanschlagstärke einer Drucknadel 10 genügt. Erreicht das Signal diesen Mindestpegel nicht, so liefert der Schwellwertschalter

13 keineti Impuls an die nachgeschallete Logik-Schaltung 14. Das Ausbleiben eines Impulses deutet auf einen Funktionsfehler der zugehörigen Drucknadei hin. Da gemäß dem Ausführungsbeispiel (F i g. 2) sieben Drucknadeln 10 vorgesehen sind, müssen bei Funktionstüchtigkeit aller Drucknadeln 10 auch sieben Impulse von dem Schwellwertschalter 13 der Logik-Schaltung

14 zugeführt werden. Die Logik-Schaltung 14 erkennt die Anzahl der jeweils an ihr gelieferten Impulse z. B. mittels eines nicht dargestellten Zählers, dessen Zählvorrat entsprechend auf sieben begrenzt ist. Erreicht der Zähler der Logik-Schaltung 14 nach einem Kontrollvorgang seine maximale Zählkapazität, so wird der Ausgang 15 markiert. Wird der Zählerendstand (sieben) im Falle von Drucknadeln-Funktionsstörungen nicht erreicht, so wird auf den Ausgang 16 ein Fehlersignal gegeben, daß die zentrale Steuereinheit 17 (Fig.4) der Datenverarbeitungsanlage dazu veranlaßt, daß weitere Druckprogramm zu unterbrechen und bestimmte einprogrammierte Datenreltungs- und/oder Druckerprüfroutinen einzuleiten.

Die Fig.4 zeigt das Blockschema der zentralen Steuereinheit 17 (Mikrocomputer) einer programmgesteuerten Verarbeitungsanlage, die. wie anfangs schon erwähnt, beispielsweise eine clekironische Registrierkasse oder ein Bankterminal sein kann. Diese Steuereinheit 17 besteht im wesentlichen aus drei Funktionsgruppen: einer Recheneinheit (CPU) 17a, einem Speicher 17öund Ein- und Ausgangsstronikreisen (I/0-Ports) 17c Die ferner zum System gehörenden Schnittstellen-(Interface) und Hilfsstronikreise sind der

besseren Übersicht halber nicht dargestellt. Die zentrale Steuereinheit 17 besitzt Unterbrechungseigenschaften (Interrupt), d. h, daß das System entweder bereits vom Hersteller vorgesehene oder vom Anwender softwarenmäßig erstellte Einrichtungen (nicht dargestellt) zur Aufbereitung externer Signale aufweist, so daß ein gerade laufendes Verarbeitungsprogramm, z. B. Ausdrucken von Informationen usw. zu bestimmten Zeitpunkten per Programm unterbrochen und ein spezielles Teilprogramm, z. B. Druckerfunktionskontrollen usw. ausgeführt werden kann, wobei jeweils nach Ausführung eines Teilprogramms und Behebung der Störung im unterbrochenen Programm weitergefahren wird. Die Einleitung einer Programmunterbrechung erfolgt über einen dafür vorgesehenen Steuereingang an der Recheneinheit 17a. Da gemäß der Erfindung Drucknadel-Kontrollprogramme durchgeführt werden sollen, steht dieser Sleuereingpng mit dem Ausgang 15 bzw. 16 der Logik-Schaltung 14 der Kraftmeßeinrichtung (Fig.3) in Verbindung, die Bestandteil der nicht dargestellten Druckerelektronik des Nadeldruckwerkes 1 (Fig. 1) ist,das über eine Leitung 18 des I/O-Ports 17c mit Daten wie Steuer- und Druckinformationen zu beschicken ist. Das Nadeldruckwerk 1 als peripheres Datenendgerät ist hier (Fig.4) symbolisch dargestellt. Mit 19 sind weitere Leitungen bezeichnet, die mit nicht gezeigten weiteren Daten sendenden peripheren Anschlußgeräten wie Tastaturen usw. in Verbindung stehen. Eine alle Funklionsgruppen 17a bis 17c verbindende gemeinsame Datenleitung (Datenbus) 20 dient für den internen Datentransport. Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Anstalt von nur zwei Kraftaufnehmern 8, 9 könnten je nach Notwendigkeit auf anderen Druckpositionen weitere Kraftaufnehmer im Druckbalken vorgesehen werden, z. B. wenn Aufzeichnungsträger 7 unterschiedlicher Breite bedruckt werden sollen. In Fig.3 sieht der Verstärker 12 hierfür weitere Anschlüsse (gestrichelt) vor. Ebenfalls ist es denkbar, nur einen Kraftaufnehmer vorzusehen, der so positioniert ist, daß nur jeweils am Ende bzw. Anfang einer Druckzelle kontrolliert wird. Dies bielet sich bei Nadeldruckwerken 1 an, bei denen der Druckkopf 2 nur während der Vorwärtsbewegung drucken so!!. Die Verwendung von zwei Kraftaufnehmern 8, 9 links und rechts des Aufzeichnungsträgers, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, angeordnet, schafft die Möglichkeit einer schnellen Funktionskontrolle der Drucknadeln 10, wenn der Druckkopf 2 sowohl in Vorwärtsbewegung (von A nach B) als auch in Rückwärtsbewegung (von B nach /ψdrucken soll. Ferner ist es möglich, die Lage der Kraftaufnehmer im Druckbalken 3 zwecks Erleichterung von Justierarbeilen veränderlich zu machen bzw. die Kraftaufnehmer an geeigneter anderer Stelle außerhalb des Druckbalkens 3 anzuordnen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

."d

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Anordnung an einem rechnergesteuerten Nadeldruckwerk zur Erkennung und Meldung von Fehlsteuerungen beim Drucken, wobei der Druckkopf des Nadeldruckwerkes beim Ausdrucken von Informationen relativ zu einem Druckbalken — zwischen dem und den vorderen Enden der Drucknadeln des Druckkopfes der zu bedruckende Aufzeichnungsträger angeordnet ist — in Zeilenrichtung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur programmgesteuerten Überwachung der Drucknadelfunktion außerhalb des Druckbereichs jedoch vorzugsweise im Druckbalken (3) angeordnet mindestens ein allen Drucknadeln gemeinsam zugeordneter Kraftaufnehmer (8, 9) einer Kraftmeßeinrichtung (12,13,14) vorgesehen 1st, auf den der Druckkopf (2) in Zeilenrichtung in Prüfzyklen einstellbar ist, und daß das Druckprogramm in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der durch Prüfanschlag der Drucknadeln (10) beaufschlagten Kraftmeßeinrichtung freigegeben oder unterbrochen wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftaufnehmer (8, 9) ein mechanisch-elektrischer Wandler verwendet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanisch-elektrische Wandler aus einer Piezokeramik besteht.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung des oder der Kraftaufnehmer (8, 9) im Druckbalken (3) so gewählt ist, daß die programmgesteuerte Kontrolle der Drucknadeln (10) des Druckkopfes (2) jeweils vor und/oder nach einem Zeilendruck erfolgt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolle Jer Drucknadcln (10) bei vorzugsweise stillstehendem Druckkopf (2) erfolgt.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Kraftaufnehmer (8,9) im Druckbalken (3) veränderbar ist.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung aus einem allen Kraftaufnehmern (8, 9) gemeinsamen Verstärker (12) mil nachgcschaltetem Schwellwertschalter (13) und einer von diesem gesteuerten Logik-Schaltung (14) besteht, die zur Unterbrechung des laufenden Druckprogramms und Einleitung bestimmter Datensicherungs- und/oder Prüfroutinen über Ausgänge (15, 16) direkt mit der zentralen Steuereinheit (17) einer programmgesteuerten Datenverarbeilungsanlage in Verbindungsteht.