DE2635398C2 - Verfahren und Anordnung zur Ansteuerung der Druckmagnete eines Matrixdruckers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Ansteuerung der Druckmagnete eines Matrixdruckers, bei dem das abzudruckende Zeichen spaltenweise aufgebaut wird und die Magnete entsprechend der jeweiligen Zeichendarstellung durch einen einzelnen ersten Impuls bzw. durch einen ersten Impuls mit anschließender Impulsfolge erregt werden.

sehen Vibrator, kürzer zu machen. In der Praxis kann dieser Effekt jedoch nicht oder nur in etwa unter Hinnahme von schlechter Druckqualität bei Matrixdruckern genutzt werden, weil die Ansteuerimpulsfolge — vom Zeichenraster abhängig — diskontinuierlich ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ansteuerung und die mechanischen Eigenschaften der Magnete eines Matrixdruckers so aufeinander abzustimmen, daß bei kontinuierlicher und annähernd

to äquidistanter Impulsfolge in Resonanz gearbeitet werden kann. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist hierzu dadurch gekennzeichnet, daß mit der Ansteuerung eines Magneten eine logische Entscheidung darüber durchgeführt wird, ob es sich bei dem dem

is Magnet zugeführten Impuls um einen ersten Impuls oder um einen Folgeimpuls handelt, und daß bei einem ersten Impuls dem Magneten eine höhere Energie zugeführt wird als bei einem Folgeimpuls. Die unterschiedliche Energiezufuhr wird dadurch erreicht, daß bei gleicher Impulsfolgefrequenz derselbe Magnet beim ersten Impuls länger erregt wird ate beim Folgeimpuls. Diese Differenzierung zwischen erstem Impuls und Folgeimpuls kann durch bedarfsweises 37 11 754 bekannt, die Folgeimpulse bei einem periodisch erregten Gegenstand, z. B. bei einem mechani-

Beim Abdruck eines rasterförmigen Zeichens wird

der Matrixdruckkopf, dessen Druckelemente in Reihe übereinander angeordnet sind, von Rasterspalte zu Rasterspalte schrittweise oder kontinuierlich bewegt

(z. B. DE-OS 1913 343). Dabei wird das abzudruckende Zeichen spaltenweise aufgebaut Die einzelnen Druckelemente werden hierzu unterschiedlich angesteuert So wird beispielsweise beim Abdruck des Zeichens »A« das oberste von z. B. sieben übereinanderliegenden Druckelementen nur einmal, das zweite zweimal unmittelbar hintereinander und das dritte und vierte jeweils zweimal mit Unterbrechung, das fünfte dagegen fünfmal hintereinander und sechste und siebente wiederum nur zweimal mit Unterbrechung von dem zugeordneten Magneten bewegt Demnach werden bei dem Zeichen »A« die Magnete des zweiten und fünften Druckelementes durch einen ersten Impuls mit anschließender Impulsfolge beaufschlagt, während die übrigen Magnete nur durch einzelne erste Impulse gesteuert werden. Bei anderen Zeichen oder Ziffern ergeben sich andere Kombinationen von Folgeimpulsen zu Einzelimpulsen. Unter einem »ersten Impuls« wird somit derjenige Impuls verstanden, dem kein anderer Impuls vorangegangen ist unabhängig davon, ob diesem ersten Impuls weitere Impulse tatsächlich folgen oder nicht Die Folgefrequenz, mit der die Magnete der Druckelemente dabei angesteuert werden müssen, ist für hohe Druckgeschwindigkeiten ein begrenzender Parameter. Es ist z. B. schwierig, die zu bewegenden Massen klein genug zu halten und gleichzeitig ausreichend gute Bedingungen für die elektromechanische Energiewandlung einzuhalten. Deshalb werden derartige Matrixdrukker mit geringen Hüben und hoher Wärmeentwicklung in den Spulen betrieben. Beides ist jedoch nachteilig für die Anwendung dieses Druckprinzips.

Es ist bereits versucht worden, diese Nachteile zu umgehen, indem die Druckmagnete so betrieben werden, daß bei kontinuierlicher Impulsfolge die Ansteuerimpulse und der Bewegungsablauf aus »Resonanz« abgestimmt sind, d. h. es wird versucht, die zeitliche Ansteuerung der Druckmagnete zur Zeichendarstellung auf die mechanischen Bewegungen der Magnetsysteme abzustimmen. So ist aus der US-PS

Anschalten der Magnete an zwei Taktimpulsgeber erfolgen oder auch softwaremäßig durch eine entsprechende mikroprogrammierte Steuereinheit

Zwar ist es durch die DE-PS 1181241 bei Schreibmaschinen oder Schreibautomaten mit Typenhebeln bekannt, vor dem Abdruck eines vollständigen Zeichens eine logische Entscheidung drüber durchzuführen, ob der zu betätigende Typenhebel zum ersten oder zum wiederholten Male angeschlagen werden solL Jedoch wird hierdurch eine Zeitverzögerung erreicht um bei wiederholtem Anschlag desselben Typenhebels cuesen zwangsweise bis in die Ausgangslage zurückzuführen. Es ist auch bekannt (DE-AS 14 49 993) die logische Entscheidung darauf abzustimmen, ob beim Abdruck einer Zahi die Vornullen übersprungen werden können, so daß in diesem Bereich der Druckkopf eine kontinuierliche anstelle der üblichen schrittweisen Bewegungen durchführt.

In allen diesen Fällen aber ist eine Beeinflussung in der Energiezufuhr nicht möglich, so daß keinerlei Einfluß auf das Druckbild der abzudruckenden Zeichen ausgeübt werden kann. Hierzu sind stets gesonderte Vorkehrungen zusätzlich zu treffen.

Demgegenüber wird bei Matrixdruckern der zugrunde liegenden Art der Vorteil erzielt daß bei gleichem Hub der Druckelemente mit höherer Geschwindigkeit oder umgekehrt bei gleicher Geschwindigkeit mit höherem Hub gearbeitet werden kann. Außerdem wird erreicht, daß die im Durchschnitt zuzuführende elektrische Energie geringer ist da durch die Zufuhr der höheren Energie beim ersten Impuls die nachfolgenden Impulse exakt in Resonanz mit den mechanischen Bewegungen des Magneten liegen und somit wesentlich weniger Energie benötigen als bei dem bekannten Verfahren.

Das zugrunde liegende Verfahren kann durch eine Schaltungsanordnung verwirklicht werden, bei der die Magnete der Druckelemente über zugeordnete Transistoren schaltbar sind, die ihrerseits durch ein Auswahlregister abhängig von der Folge der Eingangssignale steuerbar sind. Eine derartige Schaltungsanordnung ist gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Auswahlregister ein zweistufiges Schieberegister und Verknüpfur.gsglieder aufweist, daß die sich untereinander entsprechenden Ausgänge der Schaltstufen des Schieberegisters über die Verknüpfungsglieder jeweils einem gemeinsamen Magneten zugeordnet sind und daß in Abhängigkeit davon, ob nur der erste oder nur der zweite oder beide der sich entsprechenden Ausgänge der Schaltstufen des Schie- so beregisters aktiviert sind, der zugeordnete Magnet entweder mit längerer Impulsdauer oder überhaupt nicht oder mit kürzerer Impulsdauer bei gleicher Impulsfolgefrequenz erregbar ist.

Bei einer derartigen Ausführung der Anordnung gemäß der Erfindung ist bei Erregung nur der ersten Schaltstufe des als Schieberegister ausgebildeten Auswahlregisters der dem jeweiligen Ausgang zugeordnete Magnet an einem Taktgeber mit längeren Impulsen, bei Erregung beider Schaltstufen der den go jeweiligen entsprechenden Ausgängen zugeordnete Magnet an einen Taktgeber mit kürzeren Impulsen und bei Erregung nur der zweiten Schaltstufe an keinen Taktgeber anschaltbar. Mit der Ansteuerung der ersten Schaltstufe des Schieberegisters sind beide Taktgeber aktiviert, deren Impulsfolgefrequenz gleich ist.

Die Erfindung Wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Bekanntlich werden beim Matrixdruck die zur Zeichendarstellung benötigten Druckpunkte aus der Gesamtheit der möglichen Rasterpunkte ausgewählt Dabei wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel das abzudruckende Zeichen spaltenweise aufgebaut indem die Magnete M1 bis Mn der zugeordneten Druckelemente nacheinander einzeln oder gemeinsam erregt werden. Die entsprechende Impulskombination wird in bekannter, nicht näher dargestellter Weise für jede Spalte des Matrixdruckes dem Eingang E eines Auswahlregisters zugeführt Dieses Auswahlregister ist zweistufig mit den Stufen A 1 und A 2 ausgebildet Die Schaltstufe A 1 besitzt Ausgänge 11 bis In, während die Schaltstufe 2 gleiche Ausgänge 21 bis In aufweist Die erste Schaltstufe A 1 ist außerdem mit zwei Taktgebern Ti und Γ2 in der Weise verbunden, daß beide Taktgeber Ti und T2 eingeschaltet werden, sobald in der Schaltstufe A 1 einer oder mehrere der Ausgänge 11 bis In aktiviert sind. Die Taktgeber Ti und T2 erzeugen Impulse gleicher Impulsfolgefrequenz, jedoch unterschiedlicher Impulslänge. Dabei sendet der erste Taktgeber Ti längere Impulse als der Taktgeber Γ2 aus. Ihr Verhältnis zueinander ist an sich frei wählbar und wird durch die Impulsfolgefrequenz und durch die geometrischen und magnetischen Eigenschaften der Magnete begrenzt

Den Ausgängen der Schaltstufen A 1 und A 2 sowie der beiden Taktgeber 7Ί und T2 sind Verknüpfungsschaltungen nachgeordnet, die jeweils einem Schaltkreis des Druckmagneten M i bis Mn zugeordnet sind. Diese Verknüpfungsschaltungen V i bis Vn bestehen aus der Pyramidenschaltung jeweils zweier Und-Gatter U11 bis U in und U2i bis U2n und den Oder-Gattern Oi bis On. Jedes der Und-Gatter besitzt drei Eingänge, die, wie aus der Zeichnung ohne weiteres zu ersehen ist, mit den Ausgängen der Schaltstufen A 1 und A 2 des Auswahlregisters und mit den Ausgängen der beiden Taktgeber Ti und T2 verbunden sind. Während die Ausgänge 11 bis In bzw. 21 bis 2n beider Schaltftufen A 1 und A 2 jeweils mit den beiden zugeordneten Und-Gattern verbunden sind, ist jedes Und-Gatter nur jeweils mit einem der beiden Taktgeber 7*1 oder T2 verbunden. Außerdem sind die Ausgänge der zweiten Schaltstufe A 2 mit dem einen Und-Gatter U21 bis U2n direkt und mix dem Eingang des anderen Und-Gatters L/11 bis i7 In invertiert verbunden.

Den Verknüpfungsschaltungen V1 bis Vn ist jeweils ein Transistor Tr 1 bis Tm zugeordnet, die kollektorseitig gemeinsam an einer Spannung + U 2 anliegen und emitterseitig über Widerstände den einzelnen Schaltkreisen der Druckmagnete M i bis Mn zugeordnet sind. Diese Schaltkreise enthalten Schalttransistoren TMl bis 7Mn. Die Spannung U1 ist so gewählt, daß sie für die Ansteuerung der Magnete M i bis Mn ausreicht.

Wird davon ausgegangen, daß zum Abdruck eines Rasterzeichens sieben Druckmagnete Mi bis Mn vorhanden sind, so wird zum Abdruck der ersten Rasterspalte dem Eingang £der Auswahlschaltung eine Impulskombination zugeführt, die beispielsweise zum Abdruck des Buchstabens »E« sämtliche sieben Ausgänge 11 bis Inder ersten Schaltstufe A 1 aktiviert. Gleichzeitig mit dieser Aktivierung werden die Taktgeber 7"1 und T2 eingeschaltet. Über die Verbindungsleitunjjen der einzelnen Ausgänge 11 bis In mit den Eingängen der Und-Gatter U11 bis U Xn und U2\ bis U2n werden diese beiden Und-Gatter jeweils vorbereitet. Da die Ausgänge 21 bis In der zweiten Schaltstufe A 2 nicht aktiviert sind, werden die mit diesen

Ausgängen verbundenen Eingänge der Und-Gatter t/21 bis i/2/7 nicht vorbereitet, dagegen aber durch die Invertierung die entsprechenden Eingänge der Und-Gatter U11 bis U in.

Da nun die beiden Taktgeber Ti und T2 die gleiche Impulsfolgefrequenz besitzen, werden gleichzeitig über die entsprechenden Leitungen zu den einzelnen Und-Gatter Impulse angelegt, von denen jedoch nur das Und-Gatter schaltet, das mit dem Taktgeber Π verbunden ist, der die längeren Impulse aussendet. Nur diese Und-Gatter i/11 bis Uin werden für die Dauer dieses Impulses durchlässig und schalten über das nachfolgende Oder-Gatter 01 bis On die Transistoren Tr i bis Tm und damit die Magnete M i bis Mn. Damit werden für den Abdruck der ersten Rasterspalte sämtliche Druckmagnete erregt und die erste Rasterspalte des Buchstaben »E« abgedruckt In der Zeichnung sind hierzu nur der erste, der zweite und der letzte Magnet mit den entsprechenden Schaltungen dargestellt

Nach Beendigung des vom Taktgeber Ti abgegebenen Impulses wird der an den Ausgängen U bis in der ersten Schaltstufe A1 herrschende Zustand in die zweite Schaltstufe A 2 überführt, so daß nunmehr anstelle der Ausgänge 11 bis 1 π die Ausgänge 21 bis 2/7 aktiviert sind. Tritt nun über den Eingang E der Auswahlschaltung die Kombination der nächsten abzudruckenden Rasterspalte ein, im vorliegenden Beispiel wären dies von den sieben möglichen Rasterpunkten der erste, der vierte und der siebente Rasterpunkt, so werden in der Schaltstufe A i die Ausgänge 11, 14 und 17 aktiviert Gleichzeitig werden wiederum die Taktgeber Tl und T2 angesteuert

Nun ergibt sich für die Ausgänge 11, 14 und 17 eine andere Situation als für die Ausgänge 12,13,15 und 16. Für die Ausgänge 11,14 und 17 sind gleichzeitig auch die Ausgänge 21,24 und 27 der Schaltstufe A 2 aktiviert so daß durch die Invertierung nunmehr die Und-Gatter t/21, t/24 und t/27 schalten, während die Und-Gatter U11, U14 und U17 gesperrt sind. Damit wird über das zugeordnete Oder-Gatter Oi, OA und O 7 der nachgeschaltete Transistor durch den zweiten Taktgeber T2 mit dem kürzeren Impuls geschaltet Wie vorher beschrieben, werden dadurch die Magnete Mi, Λ/4 und M 7 erregt

Die Ausgänge 12, 13, 15 und 16 der Schaltstufe A 1 sind nicht aktiviert, dagegen aber die entsprechenden Ausgänge 22,23,25 und 26 der zweiten Schaltstufe A 2. Dadurch werden die mit den beiden Ausgängen der Schaltstufe A 2 verbundenen Eingänge der Und-Gatter t/22, t/23, t/25 und t/26 vorbereitet nicht aber die damit verbundenen Eingänge der Und-Gatter i/12, t/13, t/15 und U16. Da die Ausgänge 12,13,15 und 16 der ersten Schaltstufe A 1 und damit die mit ihnen verbundenen Eingänge der Und-Gatter U12, U13, U15 und t/17 nicht aktiviert sind, bleiben die beiden Und-Gatter für die Ausgänge 22, 23, 25 und 26 der zweiten Schaltstufe A 2 unwirksam. Die mit diesen Verknüpfungsschaltungen verbundenen Druckmagnete M 2, M 3, M 5 und M 6 werden nicht erregt. Für den Abdruck des Zeichens »E« wird in den nächsten Rasterspalten die gleiche Schaltsituation bestehen bleiben, so daß für alle weiteren Rasterpunkte jeweils nur die vom Taktgeber T2 ausgesandten kurzen Impulse zur Wirkung kommen.

Aufgrund der geschilderten Wirkungsweise ist es ohne weiteres ersichtlich, daß entsprechend der an den Eingang E der Auswahlschaltung angelegten Impulskombination in Verbindung mit den an den Ausgängen 11 bis Inder ersten Schaltstufe A 1 und den Ausgängen 21 bis 2/7 der zweiten Schaltstufe A 2 anliegenden Kombination die Schalttransistoren Tr 1 bis Tm durch die Verknüpfungsschaltungen Vl bis Vn nur dann an den Taktgeber T2 mit den kürzeren Impulsen angeschaltet werden, wenn sowohl an den Ausgängen der ersten Schaltstufe A 1 als auch an den Ausgängen der zweiten Schaltstufe A 2 Spannung anliegt. 1st dagegen der Ausgang 11 bis In der ersten Schaltstufe A 1, nicht aber der zugeordnete Ausgang 21 bis 2n der zweiten Schaltstufe A 2 aktiviert, so wird der zugeordnete Schalttransistor Tr i bis Tm jeweils mit dem Taktgeber Tl mit den längeren Impulsen angeschaltet. Eine Anschaltung der Transistoren Tr 1 bis Tm an einen der Taktgeber Tl und T2 unterbleibt dagegen, wenn nur der zugeordnete Ausgang 21 bis 2n der zweiten Schaltstufe A 2 aktiviert ist nicht aber der zugeordnete Ausgang 11 bis 1/7 der ersten Schaltstufe A 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung stellt lediglich ein schematisches Beispiel dar. Der gleiche Effekt kann auch durch eine andere Schaltungsanordnung ohne weiteres erreicht werden. Zum Beispiel auch dadurch, daß überwacht wird, ob eine gewisse Zeitdauer zwischen zwei Ansteuerimpulsen verstrichen ist oder nicht und daß unabhängig davon die Ansteuerzeit langer oder kürzer gemacht wird. Außer der Beeinflussung der Erregungszeit der Magnete können auch die angelegte Spannung t/l, der Spulenstrom oder der Abschaltvorgang variiert werden. Ebenso sind Kombinationen dieser Varianten möglich.

Es ist auch möglich, die für die Ansteuerung der Magnete AfI bis Mn an einen langen oder kürzeren Impuls ausschlaggebende Aktivierung der Ausgänge 11 bis In und 21 bis 2n der Schaltstufen A 1 und A 2 softwaremäßig zu erreichen, indem zur Differenzierung zwischen Einzelimpuls und Folgeimpuls mikroprogrammierbare Steuereinheiten verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Ansteuerung der Druckmagnete eines Matrixdruckers, bei dem das abzudruckende Zeichen spaltenweise aufgebaut wird und die Magnete entsprechend der jeweiligen Zeichendarstellung durch einen einzelnen ersten Impuls bzw. durch einen ersten Impuls mit anschließender Impulsfolge des jeweiligen Magneten erregt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Ansteuerung eines Magneten (MX bis Mn) eine logische Entscheidung darüber durchgeführt wird, ob es sich bei dem Magnet (M) zugeführten Impuls um einen ersten Impuls oder um einen Folgeimpuls handelt, und daß bei einem ersten Impuls dem Magneten (M) eine höhere Energie zugeführt wird als bei einem Folgeimpuls.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurca gekennzeichnet, daß bei gleicher Impulsfolgefrequenz derselbe Magnet (M)bei einem ersten Impuls länger erregt wird als bei den Folgeimpulsen.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der die Magnete der Druckelemente über zugeordnete Transistoren schaltbar sind, die ihrerseits durch ein Auswahlregister abhängig von der Folge der Eingangssignale steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswahlregister ein zweistufiges Schieberegister (Schaltstufen A 1 und A 2) und Verknüpfungsglieder (Vi bis Vn) aufweist, daß die sich untereinander entsprechenden Ausgänge der Schaltstufen (A 1, A 2) des Schieberegisters über die Verknüpfungsglieder (VX bis Vn) jeweils einem gemeinsamen Magneten (M) zugeordnet sind und daß in Abhängigkeit davon, ob nur der erste oder nur der zweite oder beide der sich entsprechenden Ausgänge der Schaltstufen (A 1, A 2) des Schieberegisters aktiviert sind, der zugeordnete Magnet (M) entweder mit längerer Impulsdauer oder überhaupt nicht oder mit kürzerer Impulsdauer bei gleicher Impulsfolgefrequenz erregbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erregung nur der ersten Schaltstufe (A 1) des Schieberegisters der dem jeweiligen Ausgang (11 bis InJ zugeordnete Magnet (M) an einen Taktgeber (Ti) mit längeren Impulsen, bei Erregung beider Schaltstufen (A 1, A 2) der den jeweiligen entsprechenden Ausgängen (21 bis 2n) zugeordnete Magnet (M) an einen Taktgeber (T2) mit kürzeren Impulsen und bei Erregung nur der zweiten Schaltstufe an (A 1) keinen Taktgeber anschaltbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Ansteuerung der ersten Schaltstufe (A 1) des Schieberegisters beide Taktgeber (Ti, T2) aktivierbar sind, deren Impulsfolgefrequenz gleich ist