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Verfahren und Vorrichtung zum Drucken von Zeichen
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in Rasterdarstellungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Drucken
von Zeichen in einer von in mehreren Spalten und Zeilen angeordneten Druckpunkten
gebildeten Rasterdarstellung mittels in zwei parallelen Spalten angeordneter Drackelemente
und einen Mosaikdruckkopf zur Durchführung dieses Verfahrens mit einzeln betätigbaren
Druckelementen, die in einem Führung smundstück zu zwei parallelen Spalten zusasflmengeführt
sind.
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Zinn Drucken von Zeichen wird üblicherweise eine Rasterdarstellung
der Zeichen verwendet, die
aus n einer Matrix angeordneten Druckpunkten
gebildet wird. Gebräuchlich sind dabei Matrizen mit sieben waagerechten Zeilen und
fünf senkrechten Spalten bzw. mit neun Zeilen und sieben Spalten.
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Zum Drucken der Zeichen in dieser Rasterdarstellung werden Mosaikdruckköpfe
verwendet, die zeilenweise über die zu bedruckende Unterlage bewegt werden. Das
Drucken der Zeichen erfolgt durch ein gesteuertes Ausstossen der Druckelemente,
die üblicherweise Drucknadeln oder Druckdrähte sind.
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Es sind verschiedene Arten von Mosaikdruckköpfen bekannt.
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Bei einer Art weist der Mosaikdruckkopf Druckelemente auf, die in
Anzahl und Anordnung den Druckpunkten der Rastermatrix entsprechen (vgl. DU-PS 1
o88 741). Bei diesem Mosaikdruckkopf wird das gesamte darzustellende Zeichen in
einem einzigen Druckvorgang gedruckt. Ein offenEichtlicher Nachteil dieses bekannten
Mosaikdruckkopfes besteht in der notwendigen grossen Zahl von Druckelementen - bei
der üblichen 7x5-Rastermatrix 35 Druckelemente - und deren aufwendiger Ansteuerung
und Betätigung.
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Aus der US-Patentschrift 2 820 956 ist ein Mosaikdruckkcpf bekannt,
der nur eine Spalte mit Druckelementen aufweist. Die beispielsweise fünf Spalten
eines Zeichens werden bei diesem Mosaikdruckkopf nacheinander gedruckt.
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Di.es bedeutet zwar erne erhebliche Vereinfachung des Di4ickkopfes
und der Ansteuerung und Betätigung, hat ande
'erseits aber eine
Verlsngsamung des uruckvorgangs zur Folge.
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Einen Komproniss zwischen diesen zwei Arten von Druckköpfen stellt
der aus der DT-AS 2 001 411 bekannte Mosaikdruckkopf dar. Dieser Mosaikdruckkopf
weist zwei Spalten von Druckelementen auf. Das Drucken der darzustellenden Zeichen
erfolgt jeweils in Gruppen von zwei unnittelbar aufeinanderfolgenden Spalten. Bei
einer 7x@-Rastermatrix wird somit zunächst die erste und zweite Spalte, anschliessend
die dritte und vierte Spalte u-id schliesslich die fünfte Spalte gedruckt, wolei
di3 sechste Spalte als leerspalte freibleibt.
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Di Verwindung von zwei Druckelementspalten bedeutet gegenüber einem
Einspalten-Druckkopf zwar einerseits eine Verioppelung der Druckgeschwindigkeit,
andererseits aber aucn eine Verdoppelung der erforderlichen Druckelemente, der Ansteuerung
und der Betätigungseinrichtungen. Diese Verdoppelung der Druckelemente ist insbesonder
nachteilig, wenn der Druckkopf über eine stillstelende zu bedruckende Unterlage
bewegt wird und nicht die Unterlage unter dem feststehenden Druckkopf voreibewegt
wird, wie dies gemäss der D-AS 2 oo1 411, der DU-P, 1 o88 741 und der US-PS 2 820
956 der Fall ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zinn Drucken
von Zeichen in Rasterdarstellungen und einen Mosaikdruckkcpf zur Durchführung dieses
Verfahrens zu schaffen, bei denen eine möglichst geringe Zahl von Druckelenenten
erforderlich ist, um Gewicht und Umfang
des Druckkopfes möglichst
gering zu halten, so dass die Massenträgheit bei einer Bewegung des Druckkopfes
gering bleibt, und die trotz der geringen Zahl von Druckelementen eine hohe Druckgeschwindigkeit
ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass von einer der Spalten nur Rasterpunkte der
Zeilen der Zeichendarstellung gedruckt werden, in denen unmittelbar aufeinanderfolgende
Druckpunkte auftreten, und dass solche unmittelbar aufeinanderfolgende Druckpunkte
von den dieser Zeile entsprechenden Druckelementen verschiedener Spalten gedruckt
werden.
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Zur Durchführung dieses Verfahrens eignet sich vorzugsweise ein Mosaikdruckkopf
mit einzeln betätigbaren Druckelementen, die in einem Führungsmundstück zu zwei
parallelen Spalten zusammengeführt sind, der erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet
ist, dass der Abstand der Spalten gleich dem zwei- odcr mehrfachen horizontalen
Abstand zweier in einer Zeile unmittelbur aufeinanderfolgender Rasterpunkte eines
Zeichens ist und dass eine der Spalten nur an den Rasterpunkten Druckelemente aufweist,
bei denen bei der Rasterdarstellung der Zeichen in einer Zeile unmittelbar aufeinanderfolgende
Druckpunkte auftreten.
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Eine wesentliche Ehöhung der Geschwindigkeit gegenüber einem Druckkopf
mit nur einer Spalte von Druckelementen
ergibt sich erfindungsgemäss
dadurch, dass unmittelbar aufeinanderfolgende Druckpunkte in der gleichen Rasterzeile
nicht durch dasselbe Druckelement erzeugt werden müssen. Der zeitliche Mindestabstand
zwischen dem Drucken zweier unmittelbar in einer Rasterzeile aufeinander folgender
Druckpunkte und damit der zeitliche Hindestabstand zwischen dem Drucken zweier Spalten
des Rasters bzw. die erreichbare Druckfrequenz werden auf diese Weise erfindungsgemäss
nicht mehr durch die Dauer des Druckvorgangs des einzelnen Druckelementes beschränkt.
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Dies bedeutet, dass im Gegensatz zu den bekannten Druckverfahren und
den bekannten Mosaikdruckkupfen die einzelnen Druckvorgänge bzw. die einzelnen Spaltenabdrucke
in einem zeitlichen Abstand aufeinander folgen können, dessen Dauer kiitzer ist
als die Dauer, die für das Ansteuern, AussLssen und Zurückbewegen in die Ruhelage
des Druckelementes notwendig ist.
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Der Vorteil der Erfindung gegenüber den bekannten Druckköpfen mit
zwei oder mehreren Spalten von Druckelementen besteht darin, dass die Zahl der notwendigen
Druckelemente geringer ist als bei diesen bekannten Druckköpfen.
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Für die übliche Zeichendarstellung in einer 7x5-Rastermatrix sind
beispielsweise zusätzlich zu den sieben Druckelementen der einen Spalte nur noch
drei weitere Druckelemente in der zweiten Spalte notwendig. Es kann also gegenüber
dem bekannten Druckkopf mit zwei Spalten von Druckelemente nahezu ein Drittel der
Druckelemente und insbesondere ihrer Betätigungseinrichtungen eingespart werden.
Dies bedeutet neben Mr Kostenve-rringerung eine beträchtliche Verringerung der Massenträgheit
und des Volumens des Druckkopfes, was insbesondere bei einem bewegten Druckkopf
von grosser Wichtigkeit ist.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Abstand
der zwei Druckelementspalten des Druckkopfes grösser ist als der Abstand der unmittelbar
in einer Zeile aufeinanderfolgenden Druckpunkte. Selbst bei einer Zeichendarstellung,
bei welcher die Druckpunkte in einer Zeile unmittelbar aneinander anschliessen,
so dass sie sich mit ihrem Umfang berühren, ist im Bührungsmundstück zwischen den
zwei Spalten von Druckelementen ein durchgehender Steg vorhanden. Dies erleichtert
die Fertigung des Führungsmundstückes, da dieses aus einzelnen Teilen zusammengesetzt
werden kann, die entlang der Mittelachsen der Druckelementspalten miteinander in
Verbindung stehen.
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Die Durchtrittsöffnungen für die Druckelemente können bei dieser Pertigungstechnik
als halbkreisförmige Ausnehmungen in der Kante der einzelnen Teile des Bührungsmundstückes
ausgebildet werden.
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Ausserdem ist erfindungsgemäss eine einfachere und bessere Führung
der Druckelemente möglich. Bei den herkömmlichen zwei oder mehrere Spalten von Druckelementen
aufweisenden Druckköpfen müssen die Druckelemente einer Zeile unmittelbar nebeneinander
angeordnet sein, um in einer Zeile unmittelbar aneinander anschliessende Druckpunkte
erzeugen zu können. Dies führt zu einer Reibung der in einer Zeile nebeneinander
angeordneten Druckelemente, die insbesondere noch dadurch vergrössert wird, dass
auf die Druckelemente infolge der Relativbewegung zwischen Druckkopf und Druckunterlage
beim fliegenden Druck im Moment der Berührung mit der Druckunterlage eine Kraft
in Zeilenrichtung einwirkt, die die Druckelemente gegeneinander presst. Diese Reibung
der Druckelemente erhöht den Verschleiss und macht eine höhere Betätigungskraft
notwendig. Da erfindungsgemäss die zwei Spalten der Druckelemente im Abstand voneinander
angeordnet
sind, fällt dieses Führungsproblem weg, die Lebensdauer des Druckkopfes wird erhöht
und eine geringere Betätigungskraft ist ausreichend.
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Im folgenden wird die Erfindung ..nhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1
die Anordnung der Druckelemente im Bührungsmundstück eines Hosaikdruckkopfes zum
Drucken von Zeichen in einer 7x5-Rastermatrix gemäss der Erfindung, Fig. 2 Beispiele
für den Druck von Zeichen im Ganzrasterdruck mit dem Druckkopf gemäss Fig. 1 und
Fig. 3 Beispiele für den Druck von Zeichen im Halbrasterdruck mit dem Druckkopf
gemäss Fig. 1.
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Fig. 1 zeigt in Draufsicht das Führungsmundstück 1 eines Mosaikdruckkopfes
mit der Anordnung die Druckelemente für dei Druck von im 7x5-Ganz- bzw. Halbraster
dargestellten Zeichen Nach Fig. 1 sind zwei Druckelemenuspalten A und B vorgesehen.
Der Abstand a der Spalten A und B entspricht dem doppelten horizontalen Abstand
zweier
in einer Zeile unmittelbar aufeinander folgender Rasterpunkte eines Zeichens. In
der Druckelementspalte B sind sieben Druckelemente B1 bis B7 untereinander und in
der dazu parallelen Druckelementspalte A sind auf gleicher Höhe zu den Druckelementen
B 1, B 4 und B 7 die Druckelemente A 1, A 4 und A 7 angeordnet.
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Aus dieser Anordnung ergibt sich der nachfolgend beschriebene Druckablauf
für Zeichen nach dem Ganzrasterdruck gemäss Fig. 2. Der Mosaikdruckkopf wird dabei
kontinuierlich gegenüber der zu bedruckenden Unterlage bewegt. Der Druckvorgang
erfolgt jeweils nach Schritten dieser kontinuierlichen Bewegung des Druckkopfes,
die dem Abstand vom Mittelpunkt eines Druckpunktes zum Mittelpunkt des nächsten
Druckpunktes entsprechen.
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Der zeitliche Ablauf der einzelnen Druckschritte ist in Fig. 2 unter
den jeweiligen Zeichen dargestellt.
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Die Betätigung eines Drucelementes der Spalte A ist durch einen Punkt,
die eines Druckelementes der Spalte B durch ein Kreuz gekennzeichnet.
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Der Beginn des Druckes des als Beispiel angegebenen Zeichen "E" erfolgt,
sobald der Mosaikdruckkopf mit seiner Druckelementspalte A die Spalte II des Zeichens
"E" erreicht hat. Betätigt werden die Druckelemente A 1,
A 4 und
A 7. Nach dem zweiten Schritt erreicht die Druckelementspalte B die Spalte I. Nun
werden die Druckelemente B 1 bis B 7 betätigt. Die Druckelemente der Druckelementspalte
A werden nicht betätigt. Nach dem dritten Schritt gelangt die Druckelementspalte
A zur Spalte IV und die Druckelemente A 1, A 4 und A 7 werden betätigt, während
die Druckelemente der Druckelement spalte B nicht betätigt werden. Nach dem vierten
Schritt erreicht die Druckelementspalte B die Spalte III. Jetzt werden die Druckelemente
B 1, B 4 und B 7 nicht aber die Druckelemente der Spalte A betätigt.
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Beim fünften Schritt gelangt die sruckelementenspalte B auf Spalte
IV und es erfolgt weder in der Druckelementspalte A noch in der Spalte B eine Betätigung
der Druckelemente. Die letzte Betätigung der Druckelemente und damit der Abschluss
des Drucks des Zeichens "E" erfolgt nach dem sechsten Schritt mit den Elementen
B 1 und B 7, sobld die Druckelementspalte B die Spalte V erreicht hat. Gleichzeitig
steht die DruckelementEpalte A bereits auf der Spalte I des folgenden Zeichens "H",
dessen Druck nach gleichem Schema wie der Druck des Zeichens "E" abläuft. Der Druck
des sich anschliessenden Zeichens "N" verläuft nach dem gleichen Prinzip. Wenn sich
die Druckelementspalte B in Spalte I befindet, werden jedoch nur die Druckelemente
B 1 und B 3 bis B 7 betätigt. In den i(,lgenden Schritten werden dann die Druckelemente
B 2 und A 4 und anschliessend das Druckelement B 3 betätigt. Nach einem Leerschritt
erfolgt dann der abschliessende Druck durch die Druckelementspalte B in Spalte V
mit den Druckelementen B 1 bis B 7. Der Druck des Zeichens "1" erfolgt wieder wie
der der Zeichen "E" und "H".
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Der Druck von Zeichen im ILalbrasterdfuck ist im Beispiel der Figur
3 dargestellt. Während beim Gtnzrasterdruck der Abstand zwischen den Mittelpunkten
der Druckpunkte einer Rasterspalte und denen der nächsten einem ganzen Schritt entspricht,
entspricht er beim .Halbrasterdruck nur noch einem halben Schritt. Daraus ergibt
sich der folgende Druckablauf.
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Der Beginn des Druckes des Zeichens "A" erfolgt, wenn die DruckelementspaCte
A die Spalte II erreicht hat.
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Betätigt wird das Druckelement A 4. Im zeiten Halbschritt erfolgtisine
Betätigung der Druckelemente der Spalte A und B. Im dritten Halbschritt erreicht
die Druckelementspalte B die Spalte I und es werden die Druckelemente B 4 bis B
7 betätigt. Beim vierten Halbschritt, wenn sich die Druckelementspalten A und B
in den Spalten III' bzw. I' befinden, werden die Druckelemente A 1 und B 3betätigt.
Im fünften albschritt werden die Druckelemente A 4 und B 2 betätigt. Es folgt ein
LeerhalbschritI. Bei dem siebten Halb schritt erreicht die Druckelementspalte B
die Spalte III und das Druckelement B 4 wird betätigt. Es folgt ein Leerhalbschritt
und in den folgenden Halbschritten werden nacheinander die Druckelemente B 2, B
3 und B 4 bis B 7 betätigt. Der Druck der nachfolgenden Zeichen "Y", "V" und erfolgt
in der aus Figur 3 ersichtlichen Weise entsprechend.
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Der beschriebene Druckablauf und die Darstellungen der Figuren 2 und
3 zeigen deutlich, dass die in einer Zeile des Rasters unmittelbar aufeinander folgenden
Druckpunkte
niemals von demselben Druckelement des Druckkopfes
erzeugt werden. Daraus ergibt sich, da@@ in der für die Betätigung eines Druckelementes
benötigten eit der Mosaikdruckkopf über zwei Rasterspalten im Ganzraster bzw. über
vier Rasterspalten im IIalbraster bewegt werden kann.