DE2726785A1

DE2726785A1 - Schnelldrucker

Info

Publication number: DE2726785A1
Application number: DE19772726785
Authority: DE
Inventors: Takashi Fukushima; Takami Suzuki
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1976-06-14
Filing date: 1977-06-14
Publication date: 1977-12-15
Also published as: JPS52152318A; DE2726785C2; GB1587073A; JPS5732673B2; US4134692A

Description

DR. BERG ΕΊΗ..-ING. SIaPF

DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAiR 2726785 PATENTANWÄLTE

Postfach 860245, 8000 München 86

Anwaltsakte: 28 214 11. Juni 1977

Ricoh Company, Ltd.
Tokyo / Japan

Sehne 1!drucker

Die Erfindung betrifft einen Schnelldrucker.

Drucker mit elastisch federnden Typenrädern werden aufgrund ihrer vielen Vorteile zunehmend mehr verwendet. Diese Typenräder weisen eine rotierende Nabe mit einer Anzahl elastisch federnder Arme auf, die von der Nabe aus speichenförmig vorstehen. An den Endteilen der Arme sind Typen vorgesehen. Diese Typenräder können mit sehr niedrigen Kosten hergestellt werden und schaffen ein sehr schnelles, wirksames Drucken.

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9t 3310 TELEX: 05 24 560 BERG d Postscheck Manchen 653 43- 808

Das Typenrad wird gedreht, bis sich die gewählte Type in einer üruckstellung bezüglich einer Walze befindet, um welche Papier geführt wird. Ein Hammer wird angetrieben, um die gewählte Type in Anlage zu bringen und dieselbe anzutreiben, damit sie über ein (meist schwarz) eingefärbtes Band gegen das Papier schlägt, um dadurch das geforderte Schriftzeichen auszudrucken. Der ausgewählte Arm biegt sich während dieses Vorgangs elastisch federnd durch. Nach dem Auftreffen kehren die Type und der Hammer aufgrund der Rückfederung bzw. des Rückpralls des Arms und mit Hilfe einer Rückholfeder für den Hammer wieder in ihre Ausgangsstellungen zurück. Beim Auftreffen durchschneidet der Hammer eine Ebene, in welcher die nicht ausgewählten Typen liegen. Wenn das Typenrad zu diesem Zeitpunkt gedreht würde, würde der Arm, der dem gewählten Arm am nächsten liegt, mit dem Hammer zusammenstoßen, wodurch es zu einem Klemmen, Zerbrechen eines oder mehrerer Arme oder zu beidem kommen kann. Der Hammer muß daher so weit zurückgezogen werden, daß er das Typenrad freigibt, bevor dieses zur Auswahl des nächsten, zu druckenden Schriftzeichens gedreht werden kann.

Obwohl derartige Drucker oft betrieben werden, um nur ein Blatt Papier zu bedrucken, sollten manchmal auch mehrere Kopien gemacht werden, wobei zwischen die Blätter aus normalem Papier Durchschreib- bzw. Kohlepapier gelegt wird. Der Abstand zwischen dem Typenrad und der Walze

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wird mittels eines Hebels entsprechend der Anzahl der zu druckenden Blätter oder Kopien eingestellt. Da eine große Anzahl Blätter auf das Typenrad und den Hammer eine dämpfende bzw. abfedernde Wirkung haben, wodurch die Aufschlagenergie aufgenommen wird, kehrt der Hammer nach einem Aufprall langsamer in seine Ausgangsstellung zurück, wenn eine große Anzahl Blätter gedruckt wird. Infolgedessen muß die Drehung des Typenrades für eine längere Zeitdauer nach einem Auftreffen verhindert werden, wenn eine große Anzahl Blätter gedruckt wird.

Herkömmliche Drucker sind entsprechend ausgelegt, um ein Drehen des Typenrades für die maximale Zeitdauer zu verhindern, die möglicherweise der Hammer benötigt, um nach einem Schlag von dem Typenrad freizukommen. Diese maximale Zeitdauer entspricht notwendigerweise der maximalen Anzahl von Blättern, die mit dem Drucker gedruckt werden kann. Dies führt zu einer Vergeudung an Arbeitszeit, wenn nur ein Blatt oder nur eine geringere Anzahl Blätter zu drucken ist, da der Drucker die Zeit unbenutzt bleibt, die den Unterschied zwischen der maximalen Zeitdauer und der tatsächlichen Zeit ausmacht, die der Hammer benötigt, um das Typenrad freizugeben. Mit anderen Worten, der Drucker arbeitet nur in seiner maximal möglichen Geschwindigkeit, wenn die maximale Anzahl Blätter zu bedrucken ist, und dadurch ist notwendiger-

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weise verhindert, daß er schneller arbeiten kann, wenn weniger als die maximale Blattanzahl zu drucken ist.

Gemäß der Erfindung weist ein Typenrad eine rotierende Nabe, eine Anzahl elastisch federnder, am Umfang in Abständen angeordneter Arme, die in radialer Richtung nach außen von der Nabe vorstehen, sowie eine Anzahl Typen auf, die an den Endteilen der jeweiligen Arme vorgesehen sind. Das Typenrad wird gedreht, bis die gewählte Type bezüglich einer Walze eine Druckstellung erreicht. Ein oder mehrere Papierblätter, zwischen die dann Durchschlagpapier gelegt ist, werden zum Drucken um die Walze herumgeführt. Ein Hebel wird entsprechend eingestellt, um dadurch den Abstand zwischen dem Typenrad und der Walze entsprechend der Blattanzahl einzustellen. Ein Druckhammer wird elektromagnetisch betätigt, um den gewählten Arm elastisch federnd zu bewegen, so daß die jeweilige Type über ein eingefärbtes Band auf das Papier aufschlägt, um das geforderte Schriftzeichen zu drucken. Die Zeit, die der Hammer benötigt, von den nicht gewählten Armen des Typenrades nach einem Auftreffen freizukommen, ist eine Funktion der Anzahl Papierblätter und damit der Stellung des Hebels. Mittels einer elektrischen Schaltung wird diese Zeitdauer berechnet und währenddessen eine Drehung des Typenrades verhindert. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die Druckfläche des gewählten Schriftzeichens als Parameter bei der Berechnung der Zeit benutzt, um ein

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Drehen des Typenrades zu verhindern.

Gemäß der Erfindung soll somit ein Drucker geschaffen werden, welcher schneller als herkömmliche Drucker der selben Ausführung betreibbar ist. Darüber hinaus soll ein Schnelldrucker geschaffen werden, bei welchem ganz sicher ein Brechen eines Typenrades und ein Verklemmen des Druckermechanismus verhindert ist. Darüber hinaus soll eine unwirksame Arbeitsweise eines Druckers beseitigt werden, so daß durch die Erfindung ein insgesamt verbesserter Schnelldrucker geschaffen ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines Schnelldruckers gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Teil einer vergrößerten schematischen Ansicht eines Einstellmechanismus des Schnelldruckers;

Fig. 3 eine schematische elektrische Schaltung des erfindungsgemäßen Druckers;

Fig. 4 eine Kurvendarstellung, in welcher die Arbeitsweise der Ausführungsform der Fig. 1 wiedergegeben ist;

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Fig. 5 eine schematische elektrische Schaltung einer ersten Ausführungsform einer Sperrzeit-Steuereinrichtung des erfindungsgemaßen Druckers;

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Schaltung, in welcher eine zweite Ausführungsform einer Sperrzeit-Steuereinrichtung wiedergegeben ist;

Fig. 7 eine der Fig. 5 ähnliche Schaltung, in welcher eine dritte Ausführungsform der Sperrzeit-Steuereinrichtung dargestellt ist;

Fig. 8 eine schematische elektrische Schaltung einer zweiten Ausführungsform eines Druckers gemäß der Erfindung; und

Fig. 9 eine Kurvendarstellung, in welcher die Arbeitsweise der Ausführungsform der Fig. 8 gezeigt ist.

In Fig. 1 weist ein in seiner Gesamtheit mit 11 bezeichneter Schnelldrucker gemäß der Erfindung ein Typenrad auf. Das Typenrad 12 weist eine rotierende Nabe 12a und eine Anzahl elastisch federnder Arme 12b auf, welche in radialer Richtung von der Nabe 12a vorstehen. Obwohl es in den Zeichnungen nicht zu erkennen ist, sind die Arme 12b in gleichen Abständen entlang des Umfangs um

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die Achse der Nabe 12a in einer zu der Zeichenebene senkrechten Ebene angeordnet. Die Nabe 12a ist an einer Welle 13a eines Antriebsmotors zur Typenauswahl befestigt, und zusammen mit dieser drehbar.

Eine radial weiter innen liegende Type 12c und eine radial weiter außen liegende Type 12d sind an jedem Arm 12b vorgesehen. Das ganze Typenrad 12 kann durch Formen oder Pressen eines elastischen Kunstharz- oder Kunststoffmaterials als Ganzes hergestellt werden_/und die Oberflächen der Typen 12c und 12d sind mit einem harten Material, wie einem Metall oder einem bei Wärme aushärtenden Kunstharz beschichtet, damit sie einer Verformung und einer Abnutzung widerstehen. Nicht sichtbare Oberflächen der Typen 12c und 12d sind als alphanumerische Schriftzeichen, Symbole u.a. entsprechend der jeweiligen Anwendung ausgebildet, welche einem Schlitten 14 gegenüberliegen. Der Schlitten 14 trägt eine umlaufende Walze 16, welche zusammen mit dem Schlitten 14 als Einheit senkrecht zu der Zeichenebene bewegbar ist, damit die Schriftzeichen einen entsprechenden Abstand voneinander haben. Die Walze 16 ist für einen bestimmten Zeilen-Abstand entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar. Ferner ist das Typenrad 12 in vertikaler Richtung bezüglich des Schlittens 14 bewegbar. Zum Drucken wird der ausgewählte Arm 12b durch den Motor 13 in eine Druckstellung gebracht, in welcher er vertikal nach oben vorsteht. Das Typenrad 12 wird in vertikaler Richtung bewegt, so daß die ausge-

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wählte Type 12c oder 12d dem ausgewählten Arm 12b der Walze 16 gegenüberliegt, üblicherweise können die Typen 12c Großbuchstaben und die Typen 12d Kleinbuchstaben darstellen.

Ein oder mehrere Blatt Papier 17 sind in Abhängigkeit von der Anzahl der geforderten Druckkopien zum Ausdrucken um die Walze 16 herumgeführt. Wie dargestellt, sind zwei Blätter 17a und 17b normalen Papiers, zwischen welche ein Blatt Kohle- oder Durchschlagpapier 17c gelegt ist, um die Walze 16 herumgeführt, um zwei gedruckte Kopien zu schaffen. Ein entsprechend eingefärbtes Farbband 18 ist zwischen dem Typenrad 12 und der Walze 16 angeordnet.

Ein Druckhammer 19 ist für eine Bewegung auf das Typenrad 12 zu und von diesem weg entsprechend gehalten und wird durch eine zum Rückholen des Typenhammers vorgesehene Druckfeder 21 nach rechts gedrückt. Normalerweise ist das linke Ende des Hammers 19 in einer Ruhestellung durch die Feder 21 in einem Abstand S1 von der Vorderbzw. Rückseite des Typenrades 12 gehalten. Ein den Hammer betätigender Hebel 22 ist um einen in einem dazwischenliegenden Drehpunkt angeordneten Bolzen 23 schwenkbar, und weist einen oberen nicht näher bezeichneten Endteil auf, welcher mit dem rechten Ende des Hammers 19 in Anlage bringbar ist. An dem unteren, ebenfalls nicht näher

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bezeichneten Endteil des Hebels 22 ist ein Elektromagnet 2 4 vorgesehen.

Um das gewählte Schriftzeichen zu drucken, wird das Typenrad 12 gedreht und durch eine Antriebsschaltung 26 in vertikaler Richtung bewegt, bis die ausgewählte Type 12c Oder 12d in die Druckstellung zwischen dem Hammer 19 und der Walze 16 gebracht ist. Der Elektromagnet 24 wird dann durch die Antriebsschaltung 26 erragt und zieht den unteren Endteil des Hebels 22 an, wodurch dieser entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Der obere Endteil des hebeis 22 kommt dann an dem Hammer 14 in Anlage und bewegt denselben nach links, wodurch er an der ausgewählten Type 12c oder 12d in Anlage kommt. Bei einer weiteren Bewegung des Hammers 19 nach links schlägt die ausgewählte Type 12c oder 12d gegen die Blätter 17a bis 17c, wodurch das gewählte Schriftzeichen gedruckt wird. Der gewählte Arm 12b liegt sich elastisch federnd durch, wodurch es zu einer Bewegung der Typen 12c und 12d kommt. Nach dem Schlag bzw. Auftreffen kehren der ausgewählte Arm 12b und die Typen 12c und 12d infolge des Zurückprellens und der Federkraft des Arms 12b in ihre Ausgangsstellungen zurück. Der Hammer 19 wird durch das Zurückprellen, die Federkraft des Arms 12b und die Kraft der Rückführfeder 21 in seine Ruhestellung zurückgebracht.

Wie oben ausgeführt, muß das linke Ende des Hammers 19

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in der Ruhestellung in einem Abstand angeordnet sein, der nicht größer als der Abstand S1 ist, bevor das Typenrad 12 gedreht wird, um das nächste zu druckende Schriftzeichen auszuwählen. Sonst würde der Hammer 19 die Ebene schneiden, die der am weitesten rechts liegende Teil der Arme 12b und der Typen 12c und 12d durchläuft, und der Arm 12b, der neben dem ausgewählten Arm 12b liegt, würde auf den Hammer 19 treffen, was ein Verklemmen des Druckmechanismus und/oder ein Brechen eines oder mehrerer Arme 12c zur Folge haben könnte. Mit anderen Worten, der Hammer 19 muß das Typenrad 12 freigeben, nachdem er auf das Papier 17 aufgetroffen ist, bevor das Typenrad 12 zur Auswahl des nächsten Schriftzeichens gedreht werden kann.

Die Zeit, die der Hammer 19 benötigt, um nach einem Aufschlag in seine Ruhestellung zurückzukehren, ist infolge der dämpfenden bzw. federnden Wirkung des Papiers 17 eine Funktion der Anzahl der zu druckenden Blätter. Je gröler die Blattanzahl ist, umso größer wird die Dämpfung bzw. Abfederung.

Ein Einstellhebel 31, welcher in grösserem Maßstab in Fig.2 dargestellt ist, ist schwenkbar an einer Welle 32 angebracht. Ein an dem Einstellhebel 31 angebrachter Stift steht in einem Einschnitt 34 vor, der in dem Schlitten 14 ausgebildet ist. Wenn eine große Blattanzahl zu drucken ist,

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werden der Schlitten 14 und die Walze 16 von dem Typenrad 12 und dem Farbband 18 wegbewegt.

Wie dargestellt, ist beispielsweise der Hebel 31 mit einem Feststellansatz 36 versehen. Ein Feststellteil ist an dem Schlitten 14 angebracht und mit drei Feststelleinschnitten 37a bis 37c versehen, in welche der Feststellansatz 36 wahlweise in Eingriff bringbar ist. IM ein Blatt Papier zu bedrucken, wird der Einstellhebel 31 im Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß der Feststellansatz 36 in den Feststelleinschnitt 37a eingreift. Der Stift 33 und der Wagen 14 werden nach rechts bewegt, so daß die Walze 16 maximal zu dem Typenrad 12 hin bewegt wird. Zum Bedrucken von drei Blättern (drei Blatt normalen Papiers, zwischen welche zwei Blatt Durchschlagpapier gelegt ist, um zwei gedruckte Kopien zu schaffen) wird der Einstellhebel 31 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß der Feststellansatz 36 in den Feststelleinschnitt 37b eingreift, wodurch die Walze 16 weg von dem Typenrad 12 in eine Zwischenstellung gebracht wird. Um fünf Blätter zu bedrucken, (fünf Blatt normalen Papiers, zwischen welche vier Blatt Kohlepapier dazwischengelegt sind, um vier gedruckte Kopien zu schaffen) wird aer Hebel 31 entgegen dem Uhrzeigersinn verschoben, so daß der Feststellansatz 36 in den Fest*telleinschnitt 37c eingreift und die Walze 16 maximal von dem Typenrad 12 wegbewegt wird.

In Fig. 4 ist die Beziehung zwischen dem Abstand S des

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linken Endes des Haitimers 19 bezüglich dessen Ruhestellung als Funktion der Zeit T und der Anzahl der zu bedruckenden Blätter dargestellt. Die Kurven 27, 28 und 29 zeigen, daß der Feststellansatz 36 in die Feststelleinschnitte 37a - 37c eingreift, um ein, drei bzw. fünf Blatt zu bedrucken.

Wie aus der Kurve 27 zu ersehen ist, schlägt der Hammer 19 von seiner Ruhestellung aus einer Entfernung S2 gegen das Papier 17 und kehrt in seine Ruhestellung innerhalb einer Zeitdauer ti, gerechnet vom Beginn der Bewegung an, zurück. Zum Bedrucken von drei Blatt wird der Hammer 19

über eine Entfernung S3 bewegt und kehrt in seine Ruhe-Bestellung innerhalb einer Zeit t2 zurück, bei einem Blatt

Hierbei ist t2 >tl, da der Abstand S3 > S2 ist und da auch die Dämpfungswirkung von drei Blatt größer ist als die von einem Blatt. Zum Bedrucken von fünf Blatt wird der Hammer 19 über eine Entfernung S4 bewegt und kehrt innerhalb einer Zeit t3 wieder in seine Ruhestellung zurück, wobei die Werte S4 und t3 die Maximalwerte sind.

Bei einem herkömmlichen Drucker, welcher im allgemeinen ein Typenrad und einen Hammer aufweist, der dem Typenrad 12 und dem Hammer I9 ähnlich sieht, wird die Einrichtung so eingestellt, daß ein Drehen des Typenrades, um das nächste Schriftzeichen zu wählen, für die maximale Zeitdauer t3

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TK

verhindert ist, nachdem sich der Hammer begonnen hat zu bewegen, um sicherzustellen, daß das Typenrad nicht gedreht wird, so_lange der Hammer von ihm freigekommen ist. Obwohl diese Maßnahme eine maximale Druckgeschwindigkeit ermöglicht, wenn die maximal mögliche Blattanzahl zu drukken ist (in dem vorliegenden Beispiel fünf Blatt,) ist selbstverständlich, daß Betriebszeit vergeudet wird, wenn eine geringere Anzahl von Blättern zu bedrucken ist. Um drei Blatt zu bedrucken, wird die Einrichtung unnötigerweise bei jedem Schriftzeichen, das gedruckt wird, für eine Zeitdauer, die gleich der Zeit t3 - t2 ist, unwirksam gehalten und nicht benutzt. Es wird somit eine maximale Zeit von t3 - ti vergeudet, wenn nur ein Blatt gedruckt wird.

Anhand von Fig. 3 wird nunmehr beschrieben, wie mit der Erfindung diese Nachteile überwunden werden. Gemäß der Erfindung sind Mikroschalter 41 bis 43 an den Feststelleinschnitten 37a, 37b bzw. 37c vorgesehen. Die Mikroschalter 41 bis 43 sind normalerweise offen und werden durch den Feststellansatz 36 geschlossen, wenn dieser in den entsprechenden Feststelleinschnitt 37a, 37b oder 37c eingreift.

Die Mikroschalter 41 bis 43 sind mit Eingängen eines Sperrdecodierers 44 verbunden, dessen Ausgänge mit entsprechenden Eingängen einer Sperrzeit-Steuereinrichtung verbunden sind. Der Ausgang der Sperrzeit-Steuereinrichtung 45 ist über einen Inverter 4 6 mit dem Eingang eines

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UND-Glieds 47 verbunden. An dem anderen Eingang des UND-Gliedes 47 wird Druckimpulssignal P1 erhalten, welches in einem anderen, nicht dargestellten Teil der Einrichtung erzeugt wird. Das Drucksignal Pl wird erzeugt, damit die Einrichtung 11 ein Schriftzeichen druckt. Die Einrichtungen zum Erzeugen des Drucksignals Pl sind nicht Gegenstand der Erfindung und daher auch nicht dargestellt.

Der Ausgang des UND-Gliedes 47 ist mit einem Eingang eines Impulsgenerators 43 verbunden, welcher entsprechend dem Drucksignal Pl, das über das UND-Glied 4 7 durchgeschaltet worden ist, ein Typenauswahlsignal P2 erzeugt. Der Motor ist üblicherweise ein Schrittschaltmotor. Der Typenauswahlimpuls P2 von dem Impulsgenerator 43 wird an einen Eingang einer Typenrad-Steuereinrichtung 49 angelegt, dessen Ausgang mit dem Motor 13 verbunden ist. Obwohl es nicht dargestellt ist, wird ein Signal, welches das zu druckende Schriftzeichen anzeigt, der Typenrad-Steuerschaltung 4 9 von einem anderen Teil der Einrichtung 11 aus zugeführt. Die Typenrad-Steuereinrichtung 49 berechnet die Anzahl Schritte, um die das Typenrad 12 aus seiner Anfangsstellung in eine Stellung gedreht werden muß, in welcher der ausgewählte 12b die Druckstellung einnimmt, und legt an den Motor eine entsprechende Anzahl von Schrittschaltimpulsen an. Wenn das Typenrad 12 die geforderte Stellung erreicht, wird von der Typenrad-Steuereinrichtung 49 ein Signal P4 an den Impulsgenerator 48 zurückgegeben,

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um dies anzuzeigen.

Entsprechend dem Signal P4 wird von dem Impulsgenerator 48 ein Impuls P3 an eine Hammersteuereinrichtung 51 angelegt, welche den Elektromagneten 24 dementsprechend erregt, um das geforderte Schriftzeichen zu drucken. Das Signal P3 wird auch an einen Triggereingang der Sperrzeit-Steuereinrichtung 45 angelegt.

Der Sperrdecodierer gibt Ausgangssignale ab, aufgrund der dann der Mikroschalter 41, 42 oder 43 geschlossen wird. Die Ausgänge, die von dem Sperrdekodierer an die Sperrzeit-Steuereinrichtung 4 5 angelegt werden, legen das Zeitsteuerintervall der Sperrzeit-Steuereinrichtung 45 fest. Wenn der Mikroschalter 41, 42 oder 43 geschlossen wird, beträgt das Zeitsteuerintervall der Sperrzeit-Steuereinrichtung 45 ti, t2 bzw. t3. Die Sperrzeit-Steuereinrichtung 45 wird durch das Signal P3 von dem Impulsgenerator 48 angesteuert und getriggert und gibt einen hohen Ausgang für die gewählte Zeitdauer ti, t2 oder t3 ab. Der hohe Ausgang der Sperrzeit-Steuereinrichtung 45 wird durch den Inverter 46 invertiert, um dadurch ein niedriges Sperrsignal zu schaffen, welches an den Eingang des UND-Gliedes 47 angelegt wird, um dieses zu sperren. Infolgedessen kann das folgende Signal Pl nicht über das UND-Glied 47 zu dem Impulsgenerator 43 durchgeschaltet werden, um das Typenrad 12 zu drehen, bis das Zeitinter-

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λο

vail ti, t2 ader t3 beendet ist oder bis der Hammer 19 nach dem Aufschlag auf das Papier 17 in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist.

Hieraus ist zu ersehen, daß mit Hilfe der Steuerschaltung 26 verhindert ist, daß irgendwelche weitere Drucksignale Pl während der Zeit angenommen werden, die der Hammer 19 benötigt, um den Druckvorgang durchzuführen und um in seine Ruhestellung zurückzukehren, in welcher er von dem Typenrad 12 freigekommen ist. Diese Sperrzeit ist eine Funktion der Anzahl der zu druckenden Blätter und ist infolgedessen auf ein Minimum herabgesetzt, wenn nur ein Blatt zu drucken ist. Infolgedessen kann die Druckgeschwindigkeit erhöht werden (Drucksignale werden von der Steuerschaltung 26 mit einer höheren Geschwindigkeit erhalten) wenn nur ein Blatt oder eine Anzahl Blätter zu bedrucken ist, die geringer als die maximal zulässige Blattanzahl ist.

Nach Verstreichen des Zeitintervalls ti, t2 oder t3 wird der Ausgang der Sperrzeit-Steuereinrichtung 45 niedrig und der Ausgang des Inverters 46 wird hoch. Es kann dann angenommen werden, daß das niedrige Sperrsignal beendet ist. Wenn der hohe Eingang des Inverters 46 an das UND-glied 47 angelegt wird, kann ein nachfolgendes Drucksignal P2 über das UND-Glied 47 zu dem Impulsgenerator 48 durchgeschaltet werden, um das folgende Schriftzeichen zu drucken.

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Wie in Fig. 5 dargestellt, weist die Sperrzeit-Steuereinrichtung 45 einen monostabilen Multivibrator 52 auf, der zwischen den Impulsgenerator 48 und den Inverter 46 geschaltet ist. Die Dauer des Impulses, der von dem Multivibrator 52 entsprechend dem Signal P3 erzeugt wird, ist durch einen Zeitkondensator Cl festgelegt, welcher über Widerstände Rl bis R3 geladen wird, welche in Reihe zwischen einen Anschluß 53 des Kondensators Cl und eine Spannungsquelle B+ geschaltet sind.

Die Kollektorschaltungen der NPN-Transistören Tl bis T3 sind parallel zu den Widerständen Rl, R2 bzw. R3 geschaltet. Die Ausgänge des Sperrdecodierers 44, die dem Schließen der Mikroschalter 41 bis 43 entsprechen, sind mit den Basen der Transistoren Tl bis T3 über Leitungen 54, 56 bzw. 57 verbunden. Die Widerstandswerte der Widerstände Rl bis R3 sind so gewählt, daß gilt: Rl>R2 >R3.

Der Anschluß 53 ist normalerweise durch eine nicht dargestellte Schaltung in dem Multivibrator 52 auf Erdpotential gehalten, so daß der Kondensator Cl entladen wird. Entsprechend dem Signal P3 ist dann der Anschluß 53 ungeerdet, und der Ausgang des Multivibrators 52 wird hoch. Der Kondensator Cl lädt sich dann über verschiedene Kombinationen der Widerstände Rl bis R3, wie unten noch beschrieben wird.

Wenn die Spannung an dem Kondensator Cl einen bestimmten

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Wert erreicht, wird der Ausgang des Multivibrators 52 niedrig, und der Anschluß 53 geerdet, wodurch sich der Kondensator Cl entlädt. Auf diese Weise schafft der Multivibrator 52 einen hohen Ausgang von dem Zeitpunkt an, an welchem das Impulssignal P3 empfangen wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Spannung an den Kondensator Cl den vorbestimmten Wert erreicht.

Der Laoestrom des Kondensators Cl ist durch den Widerstandswert der in Reihe geschalteten Widerstände festgelegt. Wenn der Mikroschalter 41 geschlossen wird, ist der Ausgang des Decodierers 44 auf der Leitung 54 hoch, wodurch der Transistor Tl angeschaltet wird. Hierdurch wird dann der Widerstand Rl über den niedrigen Widerstand der Kollektorschaltung des Transistors Tl kurzgeschlossen. Da der Widerstandswert des Widerstands Rl groß ist, wird der Reihenwiderstand bezüglich des Kondensators Cl maximal herabgesetzt, und der Kondensator Cl lädt sich mit maximaler Geschwindigkeit. Die Zeit, die der Kondensator Cl benötigt, um sich auf eine vorbestimmte Spannung aufzuladen, wenn der Widerstand Rl kurzgeschlossen ist, ist so gewählt, daß sie gleich der Zeit ti ist.

Dementsprechend ist, wenn der Mikroschalter 4 2 geschlossen wird, der Ausgang auf der Leitung 56 hoch, und der Transistor T2 wird angeschaltet, wodurch der Widerstand R2

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kurzgeschlossen wird. Da der Widerstandswert des Widerstands R2 zwischen den Werten der Widerstände Rl und R3 liegt, wird der Reihenwiderstand bezüglich des Kondensators Cl auf einen mittleren Wert verringert, und der Kondensator Cl lädt sich auf den vorbestimmten Wert in der Zeit t2.

Wenn der Mikroschalter 43 geschlossen wird, wird der Transistor T3 durch einen hohen Ausgang auf der Leitung 57 angeschaltet und dadurch der Widerstand R3 kurzgeschlossen. Der Widerstandswert des Widerstands R3 ist klein, und die Wirkung auf die Reihenschaltung bezüglich des Kondensators Cl ist minimal. Infolgedessen lädt sich der Kondensator Cl auf den vorbestimmten Wert in der maximalen Zeit t3.

In Fig.6 ist eine Abwandlung der Schaltung der Fig. 5 dargestellt. Eine Sperrzeit-Steuereinrichtung 58 weist denselben Multivibrator 52 und denselben Kondensator Cl wie die Steuereinrichtung 45 auf. Jedoch sind in der Steuereinrichtung 58 NPN-Transistoren Tl bis TG in Reihe mit Widerständen R4 bis R6 zwischen die Spannungsquelle B+ und den Anschluß 53 geschaltet. Die Werte der Widerstände R4, R5 und R6 sind so gewählt, daß gilt: R4<R5 <R6.

Wenn der Mikroschalter 41 geschlossen wird und der Transistor T4 dadurch angeschaltet wird, lädt sich der Konden-

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sator Cl über den Transistor T4 und den Widerstand R4. Da der Widerstand R4 (von den drei Widerständen) den kleinsten Wert hat, lädt sich der Kondensator Cl mit maximaler Geschwindigkeit, die der Zeitdauer ti entspricht. Wenn der Mikroschalter 42 geschlossen wird, lädt sich der Kondensator Cl über den Widerstand R2 mit einem mittleren Widerstandswert entsprechend der Zeit t2. Beim Schließen das Mikroschalters 43 lädt sich der Kondensator Cl über den Widerstand R3 mit dam maximalen Widerstandswert entsprechend der Zeit t3.

In Fig. 7 ist eine weitere Sperrzeit-Steuereinrichtung 71 mit einem Binärzähler 72 dargestellt. An einen Einstelleingang des Zählers 72 wird der Impuls Pl angelegt. Obwohl der Schaltungsaufbau des Zählers 72 nicht Gegenstand der Erfindung und daher auch nicht dargestellt ist, ist der Zähler 72 so ausgelegt, daß er entsprechend der an einen Rückwärtszähleingang angelegten Taktimpulse rückwärts zählt. Der Zähler 72 weist eine Sperr- bzw. Halteschaltung, die mit den Leitungen 54, 56 und 57 verbunden ist und einen Decodierer auf. Entsprechend dem Impuls Pl werden die Signale auf den Leitungen 54, 56 und 5 7 in dem Zähler 72 gesperrt bzw. gehalten und in der Weise decodiert, daß der Anfangszählerstand des Zählers dementsprechend eingestellt ist. Wenn beispielsweise die Leitungen 54, 56 oder 57 (logisch) hoch sind, kann der Anfangszählerstand des Zählers 72 auf "3", "5" oder "7" entsprechend den Zeitintervallen

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ti, t2 bzw. t3 eingestellt werden. Ein Ausgang des Zählers 72, welcher mit dem Inverter 46 verbunden ist, ist hoch, wenn der augenblickliche Zählerstand in uem Zähler 72 nicht gleich dem Anfangszählerstand ist, welcher gesperrt und decodiert ist und infolgedessen nicht gleich Null ist.

Der Hammeransteuerimpuls P3 wird an einen Setzeingang eines Flip-Flops 73 angelegt. Der Ausgang des Inverters 46 ist mit einem Rücksetζeingang des Flip-Flops 73 verbunden. Der "Q"-Ausgang des Flip-Flops 73 ist mit einem Eingang eines UNü-gliedes 74 verbunden, dessen Ausgang mit dem Rückwärtszähleingang des Zählers 72 verbunden ist. An den anderen Eingang des UND-Gliedes 74 werden Taktimpulse CK von einem entsprechenden Taktimpulsgenerator angelegt, der nicht dargestellt ist.

Während des Betriebs wird der Druckimpuls Pl an tien Zähler 72 angelegt, wodurch der hohe Ausgang von der Leitung 54, 56 odar 57 in dem Zähler 72 gesperrt bzw. gehalten und decodiert wird. Der Anfangszählerstand, der in dem Zähler 72 eingestellt ist, ist gleich der Anzahl Taktimpulse CK in dem entsprechenden Zeitintervall ti, t2 bzw. t3. Der Ausgang des Zählers 72 bleibt niedrig, da der augenblickliche Zählerstand in dem Zähler 72 gleich dem gesperrten bzw. gehaltenen Wert ist. Das Flip-Flop 73 wird von einer vorherigen Arbeitsweise zurückgestellt,

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Afc

um einen niedrigen Ausgang zu schaffen, durch welchen das UND-Glied 74 gesperrt wird. Auf diese Weise ist verhindert, daß Taktimpulse CK den Zähler 72 erreichen und ihn "herunterzählen" bzw. seinen Zählerstand verringern.

Durch die Anstiegsflanke des Hammeransteuerimpulses P3 wird das Flip-Flop 73 gesetzt, welches einen hohen Ausgang erzeugt, der das UND-Glied 74 freigibt. Auf diese Weise werden dann Taktimpulse CK an den Rückwärtszähleingang des Zählers 72 angelegt, wodurch dieser heruntergezählt wird und der Ausgang des Zählers 72 hoch wird. Der hohe Ausgang des Zählers 72 wird durch den Inverter 46 invertiert und stellt dadurch einen Sperrimpuls dar.

Wenn der Zählerstand in dem Zähler 72 null erreicht, wird der Ausgang des Zählers 72 niedrig und der Ausgang des Inverters 46 hoch. Mit anderen Worten, der (logisch) niedrige Sperrimpuls ist beendet. Durch die Anstiegstlanke des Ausgangssignals des Inverters 46 wird das Flip-Flop 73 zurückgesetzt, das einen niedrigen Ausgang schafft, durch den das UND-Glied 74 gesperrt wird. Infolgedessen werden nicht mehr TaktimpulscCK zu dem Zähler 72 durchgeschaltet, und es wird dadurch verhindert, daß der Zähler 72 über null hinaus abnimmt bzw. heruntergezählt wird.

Ein weiterer Druckparameter, welcher die Druckkraft be-

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einflußt, mit welcher die Type 12c oder 12d auf das Papier auftrifft, ist die Druckfläche der gewählten Type. Beispielsweise ist die Druckfläche des Schriftzeichens "B" größer als die des Zeichens "1". Wegen der größeren Druckverteilung auf einer größeren Druckfläche ist der Aufschlagdruck pro Flächeneinheit herabgesetzt, wenn die Druckfläche größer ist. Wenn die. selbe Antriebskraft auf den Hammer 19 ausgeübt wird, um die Schriftzeichen "B" und "1" zu drucken, wird das Schriftzeichen "B" heller gedruckt als das Schriftzeichen "1". Aus diesem Grund ist es auch vorteilhaft, den Aufschlagdruck als Funktion der Druckfläche des gewählten Zeichens zu ändern.

Obwohl nicht dargestellt, kann mit der Grundschaltung der Fig. 3 diese Aufgabe mit nur einer kleineren Abwandlung erreicht werden. Insbesondere können die Mikroschalter 41 bis 43 und der Sperrdecodlerer 44 weggelassen werden, und Signale, die einer kleinen, mittleren oder großen Druckfläche entsprechen, werden an die Leitungen 54, 56 und 57 entsprechend dem gewählten Schriftzeichen angelegt. Die Signale können in der Typenwählanordnung der Wähleinrichtung erzeugt werden.

In Fig. 8 ist ein Drucker 81 dargestellt, bei welchem der Abstand zwischen der Type 12 und der VJalze 16 sowie die Hammersperrzeit als Funktion sowohl der Anzahl Papierblätter 17 als auch der Druckfläche des gewählten Schrift-

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zeichens eingestellt werden. Teile, die den vorgeschriebenen Teilen entsprechen und welche dieselben Funktionen ausführen, sind mit den selben Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht nochmals beschrieben.

Der Drucker 31 weist einen Druckflächendecodierer 82 auf, welcher Eingänge, die insgesamt als Eingänge 3 3 bezeichnet sind, von einer nicht dargestellten Typenwähleinrichtung erhalten kann. Die Eingänge Ö3 kennzeichnen das gewählte Schriftzeichen und werden auch in einem geringfügig abgewandelten Impulsgenerator 48· angelegt, um das Typenrad 12 für eine Schriftzeichenwahl zu drehen. Der Druckflächendecodierer 82 gibt einen hohen Ausgang an eine Leitung 84 oder 86 in Abhängigkeit davon ab, ob die Druckfläche des gewählten Zeichens klein oder groß ist. Der Impulsgenerator 48* weist einen nicht dargestellten Decodierer auf, so daß der Hammeransteuerimpuls P3 eine grössere Amplitude für grössere Druckflächen haben kann und dadurch die Aufschlagkraft der Type 12c oder 12d auf dem Papier 17 erhöht werden kann. Die Mikroschalter bis 43 sowie die Leitungen 84 und 86 sind mit Eingängen eines abgewandelten Sperrdecodierers 44' verbunden, welcher sechs Eingänge Il bis 16 hat, die mit einer abgewandelten Sperrzeit-Steuereinrichtung 71· verbunden sind und welche Sperrzeiten tll bis tl6 entsprechen.

In Fig. 9 zeigen Kurven 91, 93 und 95 die Verstellung

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(bzw. den Abstand) S des Hammers 19, wenn das Signal auf der Leitung 36 (bei einer großen Druckfläche) logisch hoch ist und die Mikroschalter 41, 42 bzw. 43 geschlossen sind. Der Hammer 19 bewegt sich über Strecken SIl, S12 und S13 und kehrt aus der Ruhestellung in den Zeitinvervallen tll, tl3 bzw. tl5 in den Abstand Sl zurück. In Fig. 9 ist die maximale Druwkgeschwindigkeit dargestellt, da das Typenrad 12 gedreht v/erden kann, wenn der Hammer 19 nach dem Auftreffen auf das Papier 17 aasselbe frei gibt bzw. von ilun freigekommen ist.

Die Kurven 92, 94 und 96 stellen das Signal auf der Leitung 84 dar, das (bei kleiner Druckfläche) logisch hoch ist und wobei die Mikroschalter 41, 4 2 bzw. 4 3 geschlossen sind. Hieraus ist zu ersehen, daß, da eine kleinere Antriebskraft auf den Hammer 19 ausgeübt wird, dieser die selben Strecken SlI, S12 und S13 zurücklegt, wenn das Signal auf der Leitung 36 hoch ist, aber in die Stellung Sl in größeren Zeitintervallen tl2, tl4 bzw. tl6 zurückkehrt. Durch die Ausgänge Il bis 16 des Sperrdecodierers 44' wird der Anfangszählerstand in der Sperrzeit-Steuereinrichtung 71' entsprechend den ZeitIntervallen tll bis tl6 gesetzt. Der Anfangszählstand wird entsprechend dem Druckimpuls Plin der Sperrzeit-Steuereinrichtung 71¹ gesperrt bzw. gehalten, und das Rückwärtszählen wird entsprechend dem Hammer am Steuerimpuls P3 begonnen. Infolge-

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dessen sind sechs verschiedene Sperrzeiten für die sechs möglichen Kombinationen der Blattanzahl und der Druckfläche vorgesehen, wie in Verbindung mit der Ausführungsform der Erfindung beschrieben ist.

Gemäß der Erfindung ist somit ein wesentlich verbesserter Schnelldrucker geschaffen, bei welchem die Druckgeschwindigkeit durch Beseitigen von unnötigen Hammerleerlaufzeiten erhöht ist. Auch sind noch verschiedene Abwandlungen der Erfindung möglich. Beispielsweise kann die Anzahl der Schritte bezüglich der zu bedruckenden Blattzahl und üer Typendruckfläche gegenüber der Darstellung und Beschreibung geändert werden. Ferner kann die Aufschlagkraft der Typen des Typenrades auf das Papier erhöht werden, wenn die Blattanzahl erhöht wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Walze weg von dem Typenrad bewegt wird, so daß die Type vor dem Auftreffen auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigt wird, wodurch die kinetische Energie und die Aufschlagkraft erhöht werden.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche :

1. Schnelldrucker, gekennzeichnet durch ein Typenrad (12) mit einer rotierenden Nabe (12a), einer Anzahl am Umfang in gleichen Abständen angeordneter, elastisch federnder Arme (12b), die radial von der Nabe (12a) vorstehen, und mit einer Anzahl Typen (12c, 12d), die an Endteilen der jeweiligen Anne (12b) vorgesehen sind;

durch eine Typenwähleinrichtung zum Drehen des Typenrades (12), so daß die gewählte Type (12c, 12d) eine Druckstellung einnimmt;

durch einen Druckhammer (19);

eine Hammeransteuereinrichtung (26) zum Ansteuern das uruckhammers (19), um ihn mit dem gewählten Element in Anlage zu bringen und dieses zum Drucken gegen das Papier (17) zu bewegen;

und durch eine Einrichtung (45; 48; 71; 71') zum Sperren der Typenwähleinrichtung, so_vlange der Hammer (19) an der ausgewählten Type (12c, 12d) anliegt.

2. Schnelldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hammeransteuereinrich-

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tung (26) eine Einrichtung zum Erzeugen eines elektrischen AnsteuersignaIs aufweist, um das Ansteuern des Hammers (19) einzuleiten, und daß die ein Auswählen sperrende Einrichtung einen Sperrimpulsgenerator (48; 43') zum Erzeugen eines Sperrimpulses aufweist, der entsprechend dem Hammeransteuersignal eine vorbestimmte Dauer hat, wobei der Sperrimpuls die Typenwähleinrichtung für die vorbestimmte Dauer sperrt.

3. Schnelldrucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die den Wählvorgang sperrende Einrichtung so ausgelegt ist, um die Dauer des Sperrimpulses entsprechend eines veränderlichen Druckparameters der Druckeinrichtung voreinzustellen.

4. Schnelldrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckparameter durch die Anzahl der zu bedruckenden Blatt Papier (17) gebildet ist.

5. Schnelldrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckparameter durch eine Druckfläche der gewählten Type (12c, 12d) gebildet ist.

6. Schnelldrucker nach Anspruch 4, gekennzeich-

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net durch eine Einstelleinrichtung (31) zum Einstellen eines Abstandes zwischen dem Typenrad (12) und dem Papier (17) entsprechend der Anzahl Papierblätter (17), wobei die Einstelleinrichtung mit der das Wählen sperrenden Einrichtung in der Weise verbunden ist, daß die Dauer des Sperrimpulses entsprechend einer Stellung der Einstelleinrichtung voreingestellt ist.

7. Schnelldrucker nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Typenwähleinrichtung so ausgelegt ist, um ein Drehen des Typenrades (12) entsprechend eines elektrischen Drucksignals einzuleiten, und daß der Drucker ein Verknüpfungsglied (47) zum Durchschalten des Drucksignals zu der Typenwähleinrichtung aufweist, wobei das Verknüpfungsglied durch den Sperrimpuls für die vorgegebene Dauer gesperrt ist.

3. Schnelldrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrimpulsgenerator (48; 43') einen veränderlichen monostabilen Multivibrator aufweist.

9. Schnelldrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrimpulsgenerator einen Digitalzähler (72) aufweist.

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ΙΟ. Schnelldrucker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Digitalzähler (72) so ausgelegt ist, daß er entsprechend den Taktimpulsen rückwärts zählt, wobei ein Anfangszählstand in dem Zähler (72) gehalten wird, der einerAnzahl Taktimpulse bezüglich der Dauer des Sperrimpulses entspricht.

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