DE2632293C2

DE2632293C2 - Druckkopf für Matrixdrahtdrucker

Info

Publication number: DE2632293C2
Application number: DE2632293A
Authority: DE
Inventors: Blair Robertson Owego N.Y. Martin; Johann Hans Vestal N.Y. Meier
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1975-08-01
Filing date: 1976-07-17
Publication date: 1985-11-07
Also published as: US4010835A; DE2632293A1; GB1514406A; JPS5220121A; DE2660934C2; JPS5760950B2

Description

Die Erfindung betrifft einen in Druckrichtung bewegbaren Druckkopf für Matrixdrahtdrucker.

Derartige Druckköpfe sind nach dem Stand der Technik bekannt Danach werden bei matrixartiger Anordnung der Druckdrähte im Druckkopf diese so aktiviert, daß ein ausgewähltes Zeichen erzeugt wird.

Aus der DE-OS 21 19 416 ist ausejren Fig. 4 mit zugehöriger Beschreibung bekannt, durch Druckpunktüberlappung die Lesbarkeit von Schriftz ichen zu erhöhen. Diese Druckpunktüberlappung wird dadurch bewirkt, daß die einzelnen Druckelemente größer sind als der Abstand benachbarter Druckpunkte und daß deshalb die Druckelemente nicht entlang einer vertikalen Linie, sondern versetztzueinanderangeordnetsind. Fig. 1 zeigt eine zweispaltige Druckelementenanordnung, bei der die Druckelemente der Spalten gegeneinander versetzt sind.

Aus DE-GM 72 26 251 ist ein Druckkopf mit ebenfalls versetzter Anordnung der Druckelemente bekannt, dessen Halterung zum Abdruck eines Zeichens zur Erzeugung eines verfeinerten Rasterdruckes in zwei Stellungen gebraucht wird. In der zweiten Stellung werden freigelassene Räume zwischen den Druckpunkten, die in der ersten Stellung gedruckt werden, ausgefüllt

Aus der DE-OS 22 48 564 ist ein Schreibkopf mit einer vertikal angeordneten Reihe von Drucknadeln bekannt, bei dem die Dracknadeln zu einem Nadelpaket zusammengefaßt sind, welches im Schreibkopf diagonal verschiebbar gelagert ist. Der Druckvorgang erfolgt in zwei Phasen: vor und nach Verschiebung des Nadelpaketes. Dabei werden während der zweiten Phase Druckpunkte in die Lücken des während der ersten Phase erzeugten Grobrasters gedruckt.

Aus FR-PS 22 55 179 ist eine drehbar eingerichtete Lagerung eines Druckkopfes für in einer Spalte angeordnete Elektroden vorgesehen.

Des weiteren ist aus dem IBMTDB, Vol. 16, Nr. 5, Oktober 1973, Seite 1594 ein Elektrodenschreibkopf mit zwei Spalten versetzt zueinander angeordneter Elektroden bekannt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen seriellen Matrixdrahtdrucker anzugeben, der wahlweise sowohl das Hochgeschwindigkeitsdrucken durch Erzeugung einer grobgerasterten Schnellschrift als auch die Erzeugung einer Schrift hoher Konturqualität mit Druckpunktüberlappung ermöglicht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

ίο Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Druckkopfes, in welchem die Führungen für die Druckdrähte zusammen mit den Druckdrahtbetätigungsmitteln in einem in bestimmte Winkelstellungen einstellbaren Gehäuse angeordnet sind,

F i g. 2 eine schematische Darstellung der Positionen, welche die Druckdrähte einnehmen, wenn ihr Trägerelement gedreht wurde,

F i g. 3 eine Darstellung zur geometrischen Beziehung für die Anordnungen nach den F i g. 1 und Z

In F i g. 1 ist ein Druckkopf dargestellt, der in verschiedene Winkelstellungen bezüglich einer Referenz, z. B. einer vertikalen Linie, eingestellt werden kann. Im vorderen Teil des Druckkopfes sind — wie auch indirekt aus F i g. 2 hervorgeht — zwei Spalten mit jeweils äquidistant angeordneten Druckdrähten angeordnet, wobei die Druckdrähte der Spalten gegeneinander versetzt sind. Die Drahtfühcaigen sind zusammen mit den Drahtbetätigungsmitteln in einem kegelförmigen Trägerkörper 33 angeordnet, welcher an seinem vorderen Ende durch einen Trägerarm 35 und an seinem hinteren Ende von einem Trägerarm 37 gehalten wird.

Die Druckkopfanordnung wird durch einen Positionsauswahlhebel 39 in die gewünschte Winkelstellung gebracht Die Betätigungsweise der Führung 31 durch den Hebel 38 für einen vorbestimmten Winkel geht aus der Darstellung hervor. Elektrische Verbindungen zu den Druckdrahtbetätigungsmitteln, die in dem Träger 33 enthalten sind, können durch flexible Leitungen (nicht gezeigt) hergestellt werden.

Wenn die Führung 31 zur Vertikalen eine erste Winkelstellung einnimmt, wird das Druckdrahtfeld eine erste Anzahl von Punkten in einer vertikalen Linie vorsehen für eine hohe Druckqualität, wobei sich eine Vielzahl von dichtbenachbarten Druckpunkten überlappen, so daß eine relativ ausgezogene Linie entsteht.

Für eine Drehung in eine zweite Winkelposition sollen zwei Druckdrähte in horizontaler Flucht liegen, und der vertikale Abstand soll das Zweifache des Punktabstandes der ersten Position betragen.

so Die Hauptbeziehung der Drähte in den zwei Winkelpositionen und der Typ der Punktausbildungen sind in F i g. 2 illustriert. In F i g. 2 sind der Ort und Abstand der Druckdrähte in zwei versetzten Winkelpositionen gezeigt, welche die Führung 31 als Ergebnis ihrer Drehung durch den Selektorhebel 39 einnehmen kann. In einer Position 5 (Stellung: von oben links nach unten rechts) — für Geschwindigkeitsdrucken — ist die Position der Druckdrähte durch kleine Kreuze gekennzeichnet. Es sei bemerkt, daß die Druckdrähte horizontal orientierte Paare bilden, und in dieser Position wird eine Betätigung dieser Druckdrähte eine Folge von Punkten hervorrufen, die rechts in dieser Darstellung gezeigt sind. Dabei sind die Punkte voneinander durch eine vorgegebene Größe beabstandet, sie haben einen gleichförmigen Abstand voneinander.

Wenn das Feld in eine Position P (von rechts oben nach links unten) gedreht wird, nehmen die Druckdrähte die durch die kleinen Kreise angegebenen Positionen

ein. Unter diesen Bedingungen sind die Druckdrähte nicht horizontal ausgerichtet; wenn sie zu entsprechenden Zeiten aktiviert werden, wird eine vertikale Linie wie im linken Teil der Figur dargestellt erzeugt, wobei diese Linie durch Überlappung von Punkten (mit nur dem halben Abstand bezogen auf den Fall S) als »durchgehende« Linie erzeugt wird.

In der 5-Position gibt es immer zwei Druckdrähte (als kleine Kreuze dargestellt) in gleicher horizontaler Ausrichtung, z. B. die Drähte 51 und 53. Der erste Druckdraht dient den ungeraden Punktpositionen (erster, dritter und fünfter Punkt z. B. auf der oberen Linie eines E). Der zweite Druckdraht dient allen geraden Positionen (zweiter und vierter Punkt z. B. auf der oberen Linie eines E).

In der f-Position gibt es die zweifache Anzahl horizontaler Zeilen, auf welchen Punkte wiedergegeben werden können, aber es gibt nur einen Druckdraht (als kleiner Kreis dargestellt) horizontaler Ausrichtung. Da in der f-Position die vertikale Auflösung verdoppelt ist, sollte auch die horizontale Auflösung verdoppelt werden, um die Zeichen gleichmäßig erscheinen zu lassen. So kann in der f-Position die vierfache Menge der Punkte adressiert werden, aber die Druckgeschwindigkeit beträgt nur ein Viertel der Geschwindigkeit, die für die erste Position zu erhalten ist

Es gibt zwei Anforderungen, die zu erfüllen sind, wenn der Emitter und die Logik für diesen Druckertyp einfach gehalten werden sollen:

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1. Der horizontale Abstand zwischen benachbarten Druckdrähten auf den Achsen RR' und QQ' (h ir. Fig.3) muß in einer rationalen Beziehung zur Emitterauflösung stehen, um einen einfachen Emitter zu benutzen, welcher auf eine laterale Verschiebung des Druckkopfes entlang der Druckzeile anspricht

2. Der horizontale Abstand zwischen den Achsen RR' und (?<?'(gleich dem Abstand zwischen den Druckdrähte-· auf der gleichen horizontalen Linie in der 5-Position) muß gleich sein der Emitterauflösung multipliziert mit einer rationalen Zahl, vorzugsweise einem Integer.

Allgemein ist es wünschenswert, einen gleichförmigen Abstand der horizontalen Zeilen zu haben, auf welchen die Punkte in der P-Position ebensogut wie in der S-Position plaziert werden können. Wenn V der Abstand für die 5-Position ist, ist V/2 der Abstand in der P- Position.

Des weiteren erscheint es vorteilhaft, wenn die P-Position den gleichen Winkslversatz von der Vertikalen aufweist wie es im Falle der 5-Position zutrifft, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Daraus folgt, daß in der 5-Position die horizontalen Zeilen vom Drehungszentrum wie folgt voneinander entfernt sind:... —3 V, —2 V, — K 0, + V, + 2 V, + 3 V + ... Dabei liegen die negativen Abstände unterhalb des Drehungszentrums und die positiven oberhalb.

In der P-Position muß der vertikale Abstand V/2 betragen, und unter Beachtung von SymmetriefoFderungen sind die horizontalen Zeilen vom Drehungszentrum wie folgt beabstandet:..., -4 V/4, -3 V/4, - V/4, + V/4, + 3V74,+5VM,...

Diese Beziehungen gehen aus der Darstellung in F i g. 3 klar hervor.

Wenn der horizontal?· Abstand zwischen benachbarten Druckdrähten auf den Achsen QQ' und /?/?'als h definiert wird, ist der horizontale Abstand zwischen zwei Spalten in den 5- oder P-Positioneri nh, wobei π eine rationale Zahl bedeuteL

In F i g. 3 sind die Beziehungen zwischen diesen Variablen dargestellt Nach dem Satz für ähnliche Dreiekke kann der Abstand der Achsen von den Drahtführungen abgeleitet werden. Der Winkel ödes Dreiecks DBC ist gleich dem Winkel #des Dreiecks AOF. Diese Dreiecke sind unter Beachtung der Beziehungen der P- und 5-Posiüonen vom Druckdraht konstruiert, wenn sich dieser über den Winkel 2 Φ von der Position Fzur Position B bewegt Um die Anforderungen des V/2 Abstandes für die P-Position zu erfüllen, müssen sich die Drähte entweder aufwärts oder abwärts um die Distanz V/4 bewegen, wie für die vertikale Höhe des Punktes B aus F i g. 3 zu ersehen ist Die Linie OA teilt das gleichschenklige Dreieck BOF, und das untere der beiden resultierenden rechtwinkligen Dreiecke ist OAF.

Im folgenden sei das Dreieck OAG betrachtet. Es ist ein rechtwinkliges Dreieck mit der Seite GA = V/8 und dem gegenüberliegenden Winkel Θ. Um die Seite OG zu bestimmen, wird die Seite GA, welche gleich ist V/8, durch hl V dividiert, wobei der letztere Wert dem Tangens des Winkels Φ entspricht. Somit ist aber

CG = V/h.VIS = V²ZSh.

Der Abstand OF, welcher dem Abstand von dem Drehungszentrum O zur Achse der linken Spalte der Druckdrähte entspricht ist dann Λ/8 + V²Zo/?. Die gesamte Distanz zwischen zwei Spalten vorher als nh definiert ist gleich

2 (h/S + V²ZS) oder (h/4 + V²IAh) = nh. Aufgelöst nach η ergibt sich
η = 1/4 + V²Mh².

Die Steigung V/h ergibt sich aus der Darstellung zu ]/4n— 1. Nach der Wahl von η ist VIh zu bestimmen. Für π = 4 ist VIh = i/l6-1 = 3,87. Die »S«- und »/VPositionen sind definiert durch die Steigung

Φ = θ — Arcustangens (hl V).

Unter vielen möglichen Lösungen sind η = 2,5, π = 6,5 und η — 20,5 besonders vorteilhaft. Die geometrischen Zusammenhänge stellen sich wie folgt dar:

55 Die Lösung für η = 6,5 erscheint insbesondere günstig, da sie eine quadratische Matrix gestatte: (gleicher Punktabstand auf dem Papier in horizontaler und vertikaler Richtung); sie führt zu einer angemessenen horizontalen Distanz zwischen den zwei Achsen der Druck-

65 drähte.

η	2,5	6,5	20,5
VIh = _]f4h~=Ä	3	5	9
r.h =■ nV/]/(4n-\)	5 V/6	13V/10	41/18
erforderliches
»Feuer«-Potential
Pulse pro Abstand h	2	4	2
Pulse pro Abstand nh	5	26	41

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

In Druckrichtung bewegbarer Druckkopf für Matrixdrahtdrucker mit zwei parallel zueinander verlaufenden Spalten mit jeweils äquidistant angeordneten Druckdrähten,

wobei die Druckdrähte der Spalten gegeneinander versetzt sind,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Spalten in einem gemeinsamen um eine horizontale Achse schwenkbaren Trägerelement (31) angeordnet sind,

daß die beiden Spalten derart gegeneinander versetzt sind, daß beim Verdrehen des Trägerelementes (31) in eine von zwei Winkelstellungen die einander entsprechenden Druckelemente (51,53) beider Spalten in Zeilenrichtung (zur Erzeugung einer grobgerasteren Schnellschrift) ausgerichtet oder voneinander in vertiks'er Richtung um die Hälfte des Abstandes der Druckpunkte einer Spalte von Druckelementen (zur Erzeugung einer Schönschrift mit Druckpunktüberlappung) beabstandet sind.