DE2825620C2 - Verfahren und Einrichtung zum Drucken von Punktmatrixzeichen durch einen Druckkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Drucken von Punktmatrixzeichen durch einen Druckkopf, der mindestens zwei parallele Reihen von Punk'.druckelementen in Richtung der Matrixspalten enthält, wobei der Abstand der Reihen ein ganzzahliges Vielfaches des Abstandes der Matrixspalten beträgt, die einzelnen Punktdruckelemente der Reihen auch in Richtung der Matrixzeile zueinander ausgerichtet sind und durch die Ansteuerung derart betätigt werden, daß in jedem Zeichen Punkte durch die Punktdruckelemente einer jeden Reihe gedruckt werden und zwischen zwei von demselben Punktdruckelement gedruckten Punkten ein vorgegebener Mindestabstand verbleibt. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Bei herkömmlichen Nadeldruckern sind die Nadeln in einer Reihe in Richtung der Matrixspalten angeordnet und werden bei Ansteuerung auf ein Druckmedium, z. B. ein Farbband, aufgesetzt, das seinerseits bei Anschlag einer Nadel einen Punkt auf dem Aufzeichnungsträger druckt. Die Matrixspalten eines Zeichens werden nacheinander gedruckt. Der Druckkopf überfährt den Aufzeichnungsträger, und die Nadeln werden dabei zum Drucken der gewünschten Zeichen zu geeigneten Zeitpunkten betätigt.

Die maximale Druckgeschwindigkeit der Punktmatrixdrucker ist dabei von der maximalen Tastgeschwindigkeit jedes einzelnen Punktdruckelements bzw. jeder Nadel abhängig. Ein Matrixdrucker mit einer in einer Spalte angeordneten Reihe von Punktdruckelementen hat bei einer 7 χ 7-Punktmatrix eine mittlere Zeichendruckgeschwindigkeit von '/to der maximalen Punktdruckgeschwindigkeit, da ein Matrixzeichen sechs Zwischenräume hat und der Abstand zwischen zwei benachbarten Zeichen vier weitere Zwischenräume einnimmt.

Durch die Verwendung eines Druckkopfes mit zwei parallelen Reihen von Punktdruckelementen bzw. Nadeln kann die Schreibgeschwindigkeit verdoppelt werden. In der DE-OS 27 58 794 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art mit zugehörigem Nadeldrucker

beschrieben, bei dem die in Richtung der Matrixspalten verlaufenden beiden Reihen von Punktdruckelementen zum Drucken von jeweils zwei benachbarten Matrixspalten verwendet werden. Der Druck aller Matrixspalten erfolgt zeitverschoben. Da jede Nidelspalte die Punkte in jeweils zwei benachbarten Matrixspalten zu drucken hat, andererseits aber zwischen zwei von derselben Nadel gedruckten Punkten ein vorgegebener Mindestabstand verbleiben muß, können bei bestimmten Zeichen, so z. B. beim Druck von M, N und W, bestimmte Punkte des zu druckenden Zeichens, die in Zeilenrichtung einen geringeren Abstand als den Spaltenabstand haben, nicht gedruckt werden, so daß das Zeichen ein teilweise unterbrochenes, unvollständiges Druckbild hat

Ein Druckkopf mit in zwei parallelen, in Richtung der Matrixspalten angeordneten Reihen von Punktdruckelementen ist aus der DE-OS 26 32 293 bekannt. Die Nadelspitzen sind dabei zueinander in vertikaler Richtung verschiebbar, um den Matrixdrucker wahlweise entweder auf eine relativ hohe Schreibgeschwindigkeit oder unter entsprechender Einbuße an Schreibgeschwindigkeit auf eine höhere Druckqualität zu bringen. Auch bei diesem bekannten Druckkopf ist die maximale Schreibgeschwindigkeit dadurch begrenzt, daß die Druckelemente in den beiden Reihen nacheinander betätigt werden können (DE-OS 26 32 293, Seite 4, Zeilen 6 und 5 von unten).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Vergrößerung des Abstandes zwischen zwei von demselben Druckelement gedruckten Punkten auf dem Aufzeichnungsträger eine besonders hohe Schreibgeschwindigkeit zu erzielen und dabei ein gleichmäßiges Druckbild beim Druck aller Zeichen zu gewinnen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 bzw. durch diejenigen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 2 gelöst.

Hierdurch wird die Schreibgeschwindigkeit gegenüber herkömmlichen Matrixdruckern mit einer Reihe von Punktdruckelementen nicht nur verdoppelt, sondern wegen des gleichzeitigen Drucks von zwei MatrixspaHen sogar vervierfacht. Das Druckbild ist bei vorgegebener Zeichenmatrix lückenlos, da am Druck jeder Matrixspalte die Punktdruckclemente aus mehreren Reihen beteiligt werden können.

Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes liegt darin, daß die Anschlagfrequenz der einzelnen Punktdruckelemente bei einer beliebigen Zeichenverteilung durch geeignete Zuweisung der Druckelemente in den einzelnen Reihen zwischen letzteren ausgeglichen werden kann. Hierfür ist Voraussetzung, daß die Druckelemente jeder Reihe in jeder Matrixspalte drucken können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. IA, IB, IC eine exemplarische Schrift aus alphanumerischen Zeichen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gedruckt ist;

Fig.2A und 2B ein schematisches Blockdiagramm einer Zeitgabe- und Steuereinrichtung für die Betätigung der Punktdruckelemcnte;

F i g. 3A den Buchstaben »Y« als Normaltype zum Vergleich mit dem Abstand zwischen den Spalten der Punktdruckelemenle des Druckkopfs gemäß F i g. 3B;

Fig.3B den Abstand zwischen den Punktdruckelementen eines Druckkopf? bei einem bevorzugten Abstand relativ zu den Buchstaben gemäß den F i g. 3A und 3C; und

Fig.3C den Buchstaben »Y« mit gedrängtem Typenbild zum Vergleich mit dem Abstand zwischen den Spalten von Punktdruckelementen des Druckkopfs gemäß F i g. 3B.

Bei dem neuen Verfahren wird eine besondere alphanumerische Schrift aus Punktmatrixzeichen verwendet, deren Besonderheiten ein rasches Drucken in

ic Verbindung mit in zwei parallelen Reihen: in Richtung der Matrixspalten angeordneten Punktdruckelementen ermöglichen. Eine solche Schrift ist in F i g. 1 in einem 7 χ 7-Punktmatrix für den Buchstaben selbst und wenigstens vier Punkt-Zwischenräumen (ausreichend Raum zum Druck von drei Punktspalten) zwischen den Punktmatrixzeichen gezeigt

Eine herkömmliche Art des Druckes von Punktmatrixzeichen verwendet einen Druckkopf mit einem Feld von Punktdruckelementen (Nadeln), die in einer Spalte angeordnet sind. Jedes Druckelement kann durch elektromagnetische Mittel unabhängig axial in ein Band und Papier getrisben werden. Der Druckkopf wird mit konstanter Geschwindigkeit über das Papier bewegt, und die Elektromagneten werden zum Drucken der Zeichen zu den geeigneten Zeitpunkten selektiv erregt Anstelle der elektromagnetisch betätigten Nadeln

bzw. Drähte kann der Druckkopf auch mit anderen Punktdruckelementen, beispielsweise mit erhitzten Stiften oder Farbstrahl-Punktdruckelementen versehen sein.

Zur Erleichterung der Erläuterung werden in der folgenden Beschreibung die horizontalen Matrixzeilen mit A, B, C usw. vom oberen Ende des Zeichens aus bezeichnet, wobei die unterste Zeile einer Schrift von sieben Punkten Höhe die Zeile G ist Die in F i g. 1 gezeigte Schrift wird als 7 χ 7-Schrift bezeichnet, jedoch können tatsächlich acht Punktzeilen vorhanden sein, wobei die unterste Zeile H zum Unterstreichen der Zeichen gegebenenfalls vorgesehen sein kann. Die in Fi g. 1 gezeigte Schrift weist die wahlweise Zeile Häuf.

In Fig. IA ist der Großbuchstabe »A« unterstrichen

gezeigt, wobei zu beachten ist, daß die Unterstreichung in der Zeile H nicht zum Buchstaben »A« gehört, sondern ein unabhängiges Zeichen darstellt, welches gleichzeitig mit einem anderen Zeichen gedruckt werden kann. Ein alternatives Verfahren zum Unterstreichen bei Verwendung eines Zweispalten-Vierzehn-Druckelementen-Kopfes benutzt ein Zeichen mit vier Punkten in einer Matrixzeile, beispielsweise der Zeile F, wie in F i g. 1A mit dem Zeichen 101 veranschaulicht ist. Dieses Zeichen wird während des normalen Abtastens einer Textzeile nicht gedruckt; nachdem eine die Unterstreichung erfordernde Zeile gedruckt worden ist, wird das Papier um etwa 1,27 mm nach oben gerückt (im Faile einer Zeichenhöhe von 2,54 mm und wenn sich das Unterstreichungszeichen 101 in der Matrixzeile F befindet), und bei der nächsten Horizontalabtastung wird das Zeichen 101 zum Unterstreichen der zuvor gedruckten Zeichen aktiviert. Auf diese Weise kann das Unterstreichungszeichen in der Matrixzeile F (oder in irgendeiner anderen Zeile) im Raum der Zeile H gedruckt werden.

Die Matrixspalten sind mit 1, 2, 3 usw. bis zur Spalte 10 bezeichnet. In den nicht bezeichneten Spalten 8, 9 od-r 10 werden jedoch keine Punkte gedruckt, da diese Spalten den Zwischenraum zwischen benachbarten Zeichen bilden.
Wie oben gesagt, kann ein Druckkopf mit zwei

parallelen Spalten von Druckelementen auf die doppelte Zeichen-Druckgeschwindigkeit wie ein Druckkopf mit nur einer Reihe bzw. Spalte von Druckelementen gebracht werden, indem einfach alle ungeraden Matrixspalten von den Druckelementen in der ersten Spalte und die geraden Matrixspalten von der anderen Druckelementenspalte gedruckt werden. Die in F i g. 1 dargestellte Schrift kann jedoch mit einem geschickteren Druck-Steuersystem gedruckt werden, mit dem Ergebnis, daß die Druckgeschwindigkeit eines Zwei-Spalten-Druckkopfes um einen Faktor von 4 gegenüber herkömmlichen Ein-Spalten-Druckköpfen erhöht werden kann.

Um den Druckelementen-Zuweisungsplan leicht verständlich zu machen, sind die von den Druckelementen in einer der Druckelementenspaiten gedruckten Punkte in F i g. 1 durch das Symbol »X« und die von der anderen Druckelementenspalte gedruckten Punkte unter Verwendung des Symbols »O« gezeigt. Die kleinen Punkte in der Figur zeigen die Matrixpositionen zu Bezugszwecken an, werden jedoch nicht tatsächlich gedruckt.

Bei der Druckkopfanordnung gemäß F i g. 3B sind die die Druckelemente bildenden Nadeln in der linken Druckkopfspalte die »X«-Nadeln und diejenigen in der rechten Druckkopfspalte die »O«-Nadeln. Tatsächlich ist es natürlich so, daß alle Nadeln Punkte drucken und daß »X« und »O«-Bezeichnungen in den Figuren nur der Vereinfachung der Identifizierung dienen. Die räumliche Trennung der Spalten im Druckkopf, die durch den Abstand D in Fig.3B gekennzeichnet ist, hängt von dem Abstand der zu druckenden Zeichen und der Logik des Drucksystems ab. Der Abstand bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt etwa 0,762 mm. Die F i g. 3A und 3C zeigen den Buchstaben »Y« in normalen und komprimierten Typen im Vergleich zum Kopfspaltenabstand gemäß F i g. 3B. Es ist zu sehen, daß die N-Nadelspalte der O-Nadel um drei Matrixspalten im Falle einer Normaltype und um fünf Matrixspalten im Falle einer komprimierten Type nacheilt. Diese Beziehungen werden weiter unten noch genauer erläutert.

F i g. 1 läßt erkennen, daß in keiner Matrixzeile zwei X oder Y enger zusammenliegen als vier Matrixspaltenabstände. Wenn ein X in einer Zeile der Matrixspalte 1 auftritt, so erscheint es in dieser Zeile nicht wieder bis zur Matrixspalte 5. Einige benachbarte Matrixspalten können X-Punkte enthalten, jedoch nicht in derselben Matrix2:eile. So hat beispielsweise die Matrixpslate 1 des Großbuchstabens »A« X-Punkte in den Zeilen D, E F und G, während in Matrixspalte 2 »X« nur in Zeile C aufiriii. Ei isi zu erkennen, daß rviainxäpslte 3 sowohl ein X als auch ein O enthält, wobei das O in der Zeile E liegt Das O in der Zeile E ist notwendig, da ein X in Zeile E schon in der Matrixspalte 1 ist und zwischen Matrixspalte 1 und Matrixspalte 3 keine vier Spaltenabstände liegen.

Eine Zeichenschrift mit den im vorstehenden Absatz beschriebenen Charakteristiken kann mit einer Geschwindigkeit von 400 Zeichen pro Sekunde unter Verwendung eines an 1000 Punkten pro Sekunde ansteuerbaren Doppelspalten-Druckkopfs gedruckt werden, da keine Nadel mehr als einmal innerhalb benachbarter vier Matrixspalten betätigt zu werden braucht. Es wurde oben festgestellt, daß der Buchstabe »A« beispielsweise X-Punkte in jeder der Matrixspalten 1,2,3 und 4 hat und daß die Matrixspalte 3 sowohl ein X als auch ein O enthält Daraus (sowie aus der Darstellung anderer Buchstaben) läßt sich ableiten, daß nicht nur die Punkt-Spalten-Zuordnungen von Buchstabe zu Buchstabe variabel sein müssen, sondern daß die Punkte innerhalb einzelner Matrixspalten auch so zugeordnet werden müssen, daß sie den Schriftcharakteristiken angepaßt sind.

Durch geschickte Ansteuerung läßt sich ein zusätzlicher Vorteil mit der Druckeinrichtung erzielen. Dieser Vorteil besteht darin, daß die Abnutzung der Nadeln in den X- und O-Druckelementenspaiten ausgeglichen werden kann. Es ergibt sich bei Betrachtung einer Punktmatrixschrift mit alphanumerischen Zeichen, daß die Hauptabnutzung der Nadeln aufgrund des Drucks der Großbuchstaben und Zahlen in den Matrixzeilen A und G auftritt, wenn im Falle der kleinen Buchstaben (Fig. IB) in den Zeilen C und G. Wenn die X- und O-Spaltennadeln in diesen stark benutzten Matrixzeilen im Verlauf des Druckvorgangs so betätigt werden können, daß die Anschlagszahl untereinander gleich wird, so kann die Lebensdauer des Druckkopfs optimiert werden. Ein solcher Ausgleich wird insbesondere in bezug auf die Großbuchstaben, die kleinen Buchstaben und die Zeichen getrennt vorgenommen, so daß alle Sprachen- und Zahlengemische zu einer gleichmäßigen Abnutzung in den einzelnen Matrixzeilen führen.

Diese Egalisierungsmethode (die gegebenenfalls in allen Matrixzeilen durchgeführt werden kann) ist für den Fall von Zahlen beim Druck der Matrixzeile A dargestellt. Die Ziffern mit einer geraden Zahl von Punkten in der Matrixzeile, nämlich 0,3,5 und 7, werden automatisch egalisiert und brauchen nicht besichtigt zu werden. Die Ziffern 1, 2,4, 6, 8 und 9 haben jedoch eine ungerade Punktzahl in der Mairixzeile A. Da die Verwendung von Ziffern bzw. Zahlen in der Regel gleichmäßig ist, wird die Egalisierung dadurch vorgenommen, daß ein X-Punkt mehr als O-Punkte in der Matrixzeile A von drei Ziffern und ein O-Punkt mehr als X-Punkte in den anderen drei Ziffern getastet werden. Daher sind die Ziffern 1, 8 und 9 in Fig. 1 mit einem überschüssigen O-Anschlag in Matrixzeile A gezeigt, während die Ziffern 2, 4 und 6 einen überschüssigen X-Anschlag haben.

Im Falle von Buchstaben ist die Situation etwas komplizierter, Betrachtet sei die Matrixzeile G der Großbuchstaben. Die Buchstaben B, D, F, J, O, P, S, T, V, C, G, I, Q, U und Y haben in der Zeile eine ungerade Punktzahl. Der Buchstabenausgleich hängt in gewissem Umfang von der zum Druck vorgesehenen Sprache ab, da die Häufigkeit der Buchstaben in den verschiedenen Sprachen unterschiedlich ist Da bei jedem der obengenannten Buchstaben entweder ein X Anschlag oder ein O-Anschlag überschüssig ist, kann die Egalisierung dadurch erreicht werden, daß die Buchstaben in zwei Gruppen unterteilt werden, von denen die eine Gruppe ein zusätzliches X und die andere Gruppe ein zusätzliches O hat. Die Summe der Häufigkeiten des Auftretens der Buchstaben in jeder Gruppe wird gleichgemacht Wenn eine Gruppe beispielsweise die Buchstaben B, F, P, T, V, G, Q, Y, E und J und die andere Gruppe QI₁U₁S und O enthält, so ist die Egalisierung bei Verwendung der englischen Sprache im wesentlichen erreicht Die Anschlagsfrequenzen dieser Buchstaben sind in der englichen Sprache etwa wie folgt:
B - 1,4%;F - 2£%;P - 2,0%;T- 10,5%;V- 0,9%; G — 2,0%; Q - 0,1 %; Y — 2,08%; D — 33% und J — 0,1% mit einer Gesamthäufigkeit von 25,7% für die erste Gruppe und C - 23%; I - 63%; U - 2^%; S -

6,1% und O — 8,0% bei einer Gesamthäufigkeit von 25,7%.

Bei der Schrift gemäß F i g. 1 wurden nur die Zeilen A und G hinsichtlich der Abnutzung ausgeglichen, da diese beiden Zeilen am stärksten benutzt werden. Es kann jedoch gegebenenfalls zweckmäßig sein, alle Zeilen zu egalisieren, und dies kann in der vorstehend beschriebenen Weise geschehen.

Unterschiedliche Sprachen und sogar unterschiedliche Mundarten in der gleichen Sprache können die optimale Punktverteilung in gewissem Umfang ändern, und in dem Ausmaß, wie der Druckkopf zum Druck derartig unterschiedlicher Texte verwendet wird, wird das Verteilungsoptimum verlassen. Es ist selbstverständlich zweckmäßig, eine logische Schaltung vorzusehen, welche so programmiert ist, daß sie die Nadelabnutzung bei einer beliebigen Sprache oder einer beliebigen Mundart entsprechend den oben beschriebenen Prinzipien egalisiert. Die zugehörige Logik kann immer dann eingesetzt werden, wenn die spezielle Sprache oder Mundart gedruckt wird.

Ein zusätzliches Merkmal, das durch das beschriebene System möglich gemacht wird, besteht darin, daß jede Punktzeile in der kürzest möglichen Zeit gedruckt werden kann, damit eine Maximalzeit zur Änderung der Zeichendaten usw. zur Verfugung steht. Dieses Ergebnis läßt sich dadurch erreichen, daß alle Punkte entweder in der Matrixspalte 1 oder in der Matrixspalte 7 von den zu der gleichen Nadelspalte gehörigen Nadeln gedruckt werden, also X oder O. Wenn beispielsweise in der in F i g. 1 gezeigten Weise alle Punkte in Matrixspalte 1 als X-Punkte vorgesehen sind, so beginnt der Druck des Zeichens solange nicht, bis die Nadel (welche die voreilende Nudel von links nach rechts ist) die Matrixspalte 2 erreicht Beim Drucken von rechts nach links ist das Zeichen vollständig geschrieben, wenn die O-Nadel (die dabei die nacheilende Nadel ist), den Druck der Matrixspalte 2 beendet.

Bei einem Doppelspalten-Druckkopf, der eine 7 χ 7-Punktmatrixschrift in der zuvor beschriebenen Weise mit einer Geschwindigkeit von 400 Zeichen pro Sekunde druckt, werden die Punktspalten in etwa 250^s-IntervaIlen gedruckt, obwohl keine Einzelnadel häufiger als einmal pro Millisekunde betätigt wird. In praktikablen Druckköpfen muß der Stromimpuls häufig langer als 250 μ5 an die Betätigungsvorrichtung angelegt werden, so daß es in solchen Fällen nicht möglich ist, einen einzigen Zeitgeber zur Steuerung aller Betätigungsvorrichtungen zu verwendea Es wäre selbstverständlich möglich, vierzehn Zeitgeber (für eine Zwei-Spalten-Sieben-Zeilen-Matrix) für diese Aufgabe zu verwenden; ein solches Konzept wäre jedoch aufwendig. Die in F i g. 2 dargestellte Schaltung ermöglicht die abwechselnde Verwendung von zwei Zeitgebern zum Takten der den Nadel-Betätigungsvorrichtungen zugeführten Impulse derart, daß die Betätigungsimpulse langer als die Zeit zwischen zwei Matrixspalten anstehen.

Die beiden monostabilen Zeitgeber 201 und 202 (Fig.2) werden von einem Flipflop 203 abwechselnd getastet Das Flipflop 203 wird von einem durch den Taktgeber 212 erzeugten Taktimpulssignal angesteuert Die von den Zeitgebern 201 und 202 erzeugten Impulse haben die zur geeigneten Betätigung der die Drucknadeln antreibenden elektromagnetischen Betätigungsglieder erforderliche Dauer. Das Ausgangssignal des Zeitgebers 201 wird dem »Lösch«-Eingang von Verriegelungsschaltungen 204 und 206 zugeführt Die Verriegelungsschaltung 204 steuert, wie nachfolgend noch genauer erläutert werden wird, die zur X-Spalte des Druckkopfs gehörigen Nadeln zum Druck der ungeradzahligen Matrixspalten, während die Verriegeiungsschaltung 206 die zu der O-Spalte des Druckkopfs gehörigen Nadeln zum Druck der geradzahligen Matrixspalten steuert. In ähnlicher Weise liefert der Zeitgeber 202 ein »Lösch«-Signal an die Verriegelungsschaltungen 205 und 207, welche die X- und O-Spalten

ίο der Druckköpfe zum Druck der geradzahligen und ungeradzahligen Matrixspalten steuern.

Jede der Verriegelungsschaltungen 204 bis 207 nimmt Eingangsdaten von einem zugehörigen Zeichengenerator auf. Die Verriegelungsschaltungen 204 und 205 erhalten ihre Eingangsdaten vom X-Spalten-Zeichengenerator 208, während die Verriegelungsschaltungen 206 und 207 ihre Daten vom O-Spalten-Zeichengenerator 209 beziehen. Die Zeichengeneratoren 208 und 209 enthalten geeignete NUR-Lese-Speicher (ROM's), in denen die Informationsbits zur Herstellung der zu druckenden Schrift, beispielsweise der Schrift gemäß F i g. 1 gespeichert sind. Die Einrichtung zur Speicherung solcher Information und zur erforderlichen seriellen Wiedergewinnung, Spalte um Spalte, ist bekannt und braucht hier nicht im einzelnen erläutert zu werden. Es reicht aus, festzustellen, daß die Zeichengeneratoren eine Spalte-für-Spalte-Information an die Verriegelungsschaltungen liefern, und zwar über Leitungen 210 im Falle des X-Zeichengenerators und über die Leitung 211 im Falle des O-Zeichengenerators.

Aufgrund der räumlichen Trennung der X- und O-Spaltennadeln wird die einer besonderen zu druckenden Spalte entsprechende Information nicht an beide Druckkopfspalten gleichzeitig angelegt sondern die Information für die nacheilende Druckkopfspalte muß bezüglich der voreilenden Spalte so verzögert werden, daß die Punkte für diese Spalte an der richtigen Stelle gedruckt werden. Die geeigneten Verzögerungen können durch Verwendung von Schieberegistern in den Leitungen 210 und 211 entwickelt werden. Das Verschieben einer Datengruppe gegenüber einer anderen ist im Stande der Technik bekannt und braucht hier nicht beschrieben zu werden. Das Verzögerungsmaß hängt von der Druckgeschwindigkeit des Kopfes, dem Abstand der Druckkopfspalten und dem Abstand der zu druckenden Zeichen ab. Mit dem beschriebenen Verfahren können Änderungen im Zeichenabstand besonders einfach vorgenommen werden. Beispielsweise beträgt der Spaltenabstand bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel 0,762 mm. Um Zehn-Schritt-Zeichen herzustellen, werden die Daten für die nacheilende Spalte um drei Taktimpulse verzögert, und die Druckgeschwindigkeit des Kopfs wird auf 0,762 mm/ 3 Taktimpulse eingestellt Um komprimierte Zeichen zu drucken, wird die Verzögerung der nacheilenden Spalte auf fünf Taktimpulse erhöht und die Druckgeschwindigkeit des Kopfes auf 0,762 mm/5 Taktimpulse eingestellt Dadurch ergeben sich Zeichen mit einem Schrittabstand bzw. einer Schrittlänge von 6,56 cm.

Um die Zeitgeneratoren zur Abgabe von Daten mit der gewünschten Synchronisation zu veranlassen, können auch andere Mittel als Schieberegister-Verzögerungsschaltungen verwendet werden. Die Zeichendaten sind in den Zeichengeneratoren in ROM's gespeichert, die bestimmte vorgegebene Adressen haben, und die Daten werden durch Abfragen des Speichers in diesen Adressen beispielsweise entsprechend der Spalte 1 des zu druckenden Zeichens, gefolgt

von Spalte 2 usw. wiedergewonnen. Durch Änderung der Adreßcodes, die einem der Zeichengeneratoren zugeführt werden, gegenüber dem anderen, können die ROM's mit Daten entsprechend X-Spalte 1 beispielsweise gleichzeitig mit den Daten entsprechend der O-Spalte 4 wiedergewonnen werden. Wenn in der umgekehrten Richtung gedruckt werden soll ist es einfach, die Adressenänderungseinrichtung so zu ändern, daß beispielsweise Daten entsprechend der X-Spalte 4 gleichzeitig mit Daten entsprechend der O-Spalte 1 erscheinen. Die Adressenänderung kann auch einfach geändert werden, um eine gedrängte Punkt-Schrittfolge zu berücksichtigen. Die Einrichtung zur Änderung der Adressen in dieser Weise ist im Stande der Technik bekannt.

Jede der Gruppen von Leitungen 210 und 211 enthält eine Leitung entsprechend jeder Zeichenzeüe. Daher hat die Verriegelungsschaltung 204 beispielsweise mit IOA, !OB usw. bis IOH bezeichnete Eingänge, die mit dem Zeichengenerator 208 verbunden sind. Die anderen Verriegelungsschaltungen haben ähnliche Eingänge. Auf jeden Eingang IOA, 1OB usw. oder IXA, IXB usw. kommt ein zugehöriger Verriegelungsschaltungsausgang OOA. OOB usw. oder OXA, OXB usw.

Die Ausgänge der Verriegelungsschaltungen sind mit NOR-Gattern verbunden, welche die Auslösung der Nadel-Betätigungsglieder steuern. Die OXA-Ausgänge der Verriegelungsschaltungen 204 und 205 sind mit dem NOR-Gatter GXA, die OXß-Ausgänge mit dem NOR-Gatter GXB usw. verbunden. In ähnlicher Weise sind die OO-4-Ausgänge der Verriegelungsschaltungen 206 und 207 mit dem NOR-Gatter GOA usw. verbunden.

Zur Verbesserung der Übersicht sind nur die Eingangsverbindungen zu den NOR-Gattern GOA, GOH, GXA und GXH in F i g. 2 gezeigt; selbstverständlich gibt es ähnliche Eingangsverbindungen zu allen NOR-Gattern. Die Gatter GXA, GXBusvi. steuern die Betätigung der Nadeln in den X-Matrix-Zeilen A, ßusw. und die Gatter GOA, GOB usw. steuern die Betätigung der O-Matrix-Zeilen A, B usw. Wenn ein Signal an jedem Eingang eines der NOR-Gatter erscheint wird die zugehörige Nadel betätigt Die Einrichtung zur Ausführung dieser Steuerung ist im Stande der Technik bekannt und wird im folgenden nicht näher beschrieben.

Die Zeitgeber 201 und 202 koppeln normalerweise ein »Lösch«-Signal an den CZJ?-Eingang jeder der Verriegelungsschaltungen 204 bis 207. Ein Löschsignal am CLR- Eingang dieser Verriegelungsschaltungen löscht die Daten in den Verriegelungsschaltungen und hält die Ausgänge der Verriegelungsschaltungen auf NuIL Bei Empfang eines »Start«-Signals vom Flipflop 2Ö3 hebt der das Signal empfangende Zeitgeber (abwechselnd 201 und 202) das Löschsignal an den ihm zugeordneten Verriegelungsschaltungen auf, so daß die dann von den Zeichengeneratoren angelegten Daten-Eingangssignale aufgenommen und zu den zugehörigen Verriegelungsschaltungsausgängen übertragen werden. Nach einem vorgegebenen Zeitintervall kehrt der Zeitgeber in seinen Ruhezustand zurück und legt wieder ein Lösch-Signal an die ihm zugeordneten Verriegelungsschaltungen. Das vorgegebene Zeitintervall entspricht der gewünschten Betätigungszeit des Druckstifts bzw. Druckdrahts. Sobald die Eingangsdaten in eine der Verriegelungsschaltungen unter Aufhebung des Löschsignals eingegeben worden sind, können sie am Eingang dieser Verriegelungsschaltungen ohne Beeinträchtigung des Ausgangssignals der Verriexehmgsschaltnngen

geändert werden. Nach der Verriegelung der Daten sind daher die Zeichengeneratoren frei, Daten entsprechend der nächsten Spalte zur Verwendung durch die dem Leerlaufzeitgeber zugeordneten Verriegelungsschaltungen auszugeben. Der zweite Zeitgeber kann vor Beendigung des Zeitgabeintervalls des ersten Zeitgebers betätigt werden.

Zur Veranschaulichung der Betriebsweise der Schaltung sei angenommen, daß der Buchstabe »S« der Schrift gemäß F i g. 1 gebildet wird und daß die Teilung bzw. der Abstand der X-Spalten- und O-Spa!ten-Nadeln gleich drei Matrixspaltenabständen ist. Das heißt, wenn die X-Spalten-Nadeln zu einem bestimmten Zeitpunkt die Matrixspalte 1 drucken, so drucken die O-Spalten-Nadeln die Spalte 4. Wie nachfolgend erläutert werden wird, handelt es sich hierbei um einen bevorzugten Nadeispaitenabstand für Zeichen einer Standardbreite. Es sei angenommen, daß der Druck von links nach rechts erfolgt und daß die O-Nadel-Spalte die rechte Spalte ist. Wenn die O-Nadel-Spalte des Druckkopfs sich dem Raum nähen, der dem zu druckenden Zeichen S zugeordnet ist, so erzeugen die Zeichengeneratoren keine Daten, da keine »O«-Punkte in einer der Spalten 1, 2 oder 3 des Buchstabens S vorhanden sind, und die X-Spalten-Stifte laufen der O-Spalte um drei Spalten nach. Zu einem Zeitpunkt erzeugt der O-Zeichengenerator (in Abhängigkeit von einem Taktimpuls) jedoch Druckdaten für Spalte 4, d. h. Signale auf den Leitungen IOA, IOD und IOG der Leitungen 211. Gleichzeitig werden am Ausgang des X-Zeichengenerators Signale entsprechend der Spalte 1 entwickelt und an die Leitungen IXB, IXC und IXF der Leitungen 210 angelegt. Diese Signale sind Eingangssignale für die zugehörigen Verriegelungsschaltungen.

Der Taktimpuls wird auch an das Flipflop 203 angelegt wodurch ein Startsignal an den Zeitgeber 201 angelegt wird. Dadurch wird das Löschsignal an den Verriegelungsschaltungen 204 und 206 aufgehoben und die Zeitgabeperiode des Zeitgebers eingeleitet.

Die Aufhebung des Löschsignals an den Verriegelungsschaltungen 204 und 206 bewirkt daß deren Eingabedaten verriegelt und zu den Ausgangsanschlüssen dieser Verriegelungsschaltungen übertragen werden. Daher erscheinen Ausgangssignale an OOA, OOD und OOG der Verriegelungsschaltung 206 und an OXB, OXC und OXF der Verriegelungsschaltung 204. Die NOR-Gatter GOA, GOD und GOG werden dadurch ebenso wie die Gatter GXB, GXCund GXFerregt Die erregten NOR-Gatter bewirken, daß Strom an die Nadel-Betätigungsglieder der Spalte X, Matrixzeilen B, C und F und der Spalte O, Matrixzeilen A, D und G angelegt wird.

Zu einem ciwäs späteren Zeitpunkt und gegebenenfalls vor Beendigung des Druckzyklus der X-Spalte 1 und der O-Spalte 4 bewirkt der nächste Taktimpuls, daß die Zeichengeneratoren Ausgangsdaten entsprechend der O-Spalte 5 und der X-Spalte 2 entwickeln. Fig. 1 zeigt, daß es keine O-Punkte in Spalte 5 gibt, daß jedoch in Spalte 2 Punkte in den Zeilen A, D und G gedruckt werden müssen. Während also der O-Generator keine Druck-Ausgangssignale zu diesem Zeitpunkt entwikkelt, erscheinen Drucksignale auf den Leitungen IXA, /XDund IXGaCT Leitungen 210.

Der Taktimpuls bewirkt außerdem, daß das Flipflop 203 den Zeitgeber 202 startet wodurch das Löschsignal von den Verriegelungsschaltungen 205 und 207 abgenommen wird. Ausgangssignale OXA, OXD und OXG werden dadurch an den entsprechenden Ausgän-

gen der Verriegelungsschaltung 205 entwickelt. Dies führt zur Betätigung der Nadeln der Spalte X in den Matrixzeilen A, Dund G.

Wenn die Zeitgabeperiode des Zeitgebers 210 abgelaufen ist, legt der Zeitgeber 201 wieder ein Löschsignal an die Verriegelungsschaltungen 204 und 206 an, und der Strom zu den Nadel-Betätigungsgliedern der Spalte X, Zeilen B, Cund Fund der Spalte 0, Zeilen A, D und G wird unterbrochen. Dies hat keinen Einfluß auf die Nadelbetätigung in der Spalte X, Zeilen A, D und G, da diese von der Verriegelungsschaltung 205 gesteuert werden.

Der nächste, an die Zeichengeneratoren 208 und 209 und das Flipflop 203 angelegte Taktimpuls startet den Zeitgeber 201 erneut und bewirkt, daß die Zeichengeneratoren Ausgangsdaten für die nächsten Spalten, nämlich die X-Spalte 3 und die O-Spaiie 6 entwickeln. Wie vorher werden über die Verriegelungsschaltungen 204 und 206 und die entsprechenden Gatter die Nadeln zum Druck der erforderlichen Punkte in diesen Spalten 2» erregt.

Der oben beschriebene Vorgang wird so lange wiederholt, bis alle Spalten in der entwickelten Zeile gedruckt sind. Der Aufzeichnungsträger wird dann um eine Schriftzeile nach oben gerückt, und der spaltenwei- ^ se Druckvorgang wird für die nächste Zeichenzeile wiederholt, mit der Ausnahme, daß der Druck von rechts nach links erfolgt. Beim Drucken von rechts nach links ist die X-Spalte der O-Spalte vorauseilend, statt umgekehrt, so daß geeignete logische Verzögerungen » zur richtigen Synchronisation der Zeichengeneratoren vorgesehen sein müssen.

Ein typisches Zeichen, das mit der in F i g. 1 gezeigten Schrift gedruckt werden kann, hat eine Höhe von 0,2667 cm und eine Teilung von 10 Zeichen pro 2,54 cm bei Normaldruck. Die Drucknadeln für solche Zeichen haben einen Durchmesser von etwa 0,0381 cm, und die X- und O-Nadelspalten sind um drei Matrixspalten oder 0,762 mm voneinander beabstandet

Es ist möglich. Zeichen der hier beschriebenen Art mit to einem beliebigen Abstand zwischen den X- und O-Spalten des Druckkopfs zu bilden, vorausgesetzt, daß die Zeichengeneratoren in der geeigneten Zeitfolge zur Ausrichtung der gedruckten Spalten angesteuert werden. Wenn die Druckkopfspalten jedoch um etwa 0,762 mm beabstande» sind, können Buchstaben mit einer Teilung von zehn pro Zoll durch Verwendung einer Taktimpuls-Folgefrequenz von 1 pro gedruckter Spalte und durch Verzögerung der Zeichendaten eines der Zeichengeneratoren gegenüber dem anderen um drei Taktimpulse entwickelt werden. Ein gedrängtes Zeichen mit einer Teilung von 6,56 cm kann unter Verwendung derselben Daten einfach durch Erhöhung der Verzögerungszeit zwischen den X- und o-Zeichengeneratoren aus fünf Taktimpulse gegenüber drei und durch entsprechende Verringerung der Druckgeschwindigkeit des Druckkopfs entwickelt werden. Auf diese Weise können zwei gewünschte Druckteilungen bzw. Punktabstände mit einem einzigen Druckkopf erreicht werden, und die Logikverzögerungen sind hierfür leicht gewinnbare ganzzahüge Werte.

Mit anderen Worten, beim Drucken normaler Schriftzeichen bilden die X-Nadeln die Matrixspalte 1 zu demselben Zeitpunkt wie die O-Stifte die Matrixspalte 4 bilden, wobei beide Spalten um drei Matrixspalten-Zwischenräume voneinander beabstandet sind. Wenn der tatsächliche Abstand der X- und O-Nadeln 0,762 mm beträgt, so wäre das gesamte Zeichen und die Strecke von zehn Spaltenabständen gleich 0,254 cm entsprechend einer Teilung von zehn Buchstaben pro 2,54 cm. Wenn derselbe Druckkopf derart benutzt wird, daß beim Druck der Spalte 1 mit den X-Nadeln die O-Nadeln die um fünf Spalten beabstandete Matrixspalte 6 drucken, so würde die gesamte Zeichenbreite 1,524 mm betragen, was einer Teilung von 16,66 Zeichen pro 2,54 cm entspricht In jedem Falle muß natürlich die Lineargeschwindigkeit des Druckkopfes so eingestellt werden, daß die X-Nadeln an der Stelle der zuvor gedruckten O-Spalten eine genaue Anzahl von Taktimpulsen nach dem Druck der entsprechenden O-Spalte ankommen, wie dies durch die zu diesem Zeitpunkt verwendete Logik vorgeschrieben wird. Wenn die Druckgeschwindigkeit des Druckkopfs nicht genau der theoretisch erforderlichen Druckgeschwindigkeit entspricht so können die gedruckten Zeichen aufgrund ungerader Punktspalten deformiert werden. Wenn der Fehler groß genug ist, können die Zeichen sogar nicht mehr entziffert werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Drucken von Punktmatrixzeichen durch einen Druckkopf, der mindestens zwei parallele Reihen von Punktdruckelementen in Richtung der Matrixspalten enthält, wobei der Abstand der Reihen ein ganzzahliges Vielfaches des Abstandes der Matrixspalten beträgt, die einzelnen Punktdruckelemente der Reihen auch in Richtung der Matrixzeile zueinander ausgerichtet sind und durch die Ansteuerung derart betätigt werden, daß in jedem Zeichen Punkte durch die Punktdruckelemente einer jeden Reihe gedruckt werden und zwischen zwei von demselben Punktdruckelement gedruckten Punkten ein vorgegebener Mindestabstand verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktdruckelemente so betätigt werden, daß jeder in einer Matrixzeile zu druckende Fankt von jedem anderen in derselben Matrixzeile von derselben Reihe von Punktdruckelementen gedruckte Punkt um eine die Anzahl der Reihen übersteigende Zahl von Matrixspalten getrennt ist und die für die Punktdruckelemente einer Reihe dadurch ausgeschlossenen Punkte des zu druckenden Zeichens in jeder einzelnen Matrixspalte durch die Punktdruckelemente einer anderen Reihe gedruckt werden, und daß während der Durchführung des Druckes der Druckkopf und der Aufzeichnungsträger sich mit einer kontinuierlichen Vorschubbewegung in Zeilenrichtung relativ zueinander bewegen.

2. Einrichtung zum Drucken von Punktmatrixzeichen nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, die aufweist einen Druckkopf mit mindestens zwei in Richtung der Matrixspalten angeordneten parallelen Reihen von Punktdruckelementen, wobei der Abstand der Reihen ein ganzzahliges Vielfaches des Abstandes der Matrixspalten beträgt, die einzelnen Punktdruckelemente der Reihen auch in Richtung der Matrixzeile zueinander ausgerichtet sind und durch Ansteuerung einzeln derart betätigbar sind, daß in jedem Zeichen Punkte durch die Punktdruckelemente einer jeden Reihe gedruckt werden, ferner eine Einrichtung zur Steuerung der relativen Vorschubbewegung von Druckkopf und einem Aufzeichnungsträger in Zeilenrichtung, eine Zeichengeneratoranordnung zur Erzeugung von Betätigungssignalen für die Punktdruckelemente und einen Speicher zur Speicherung der für den Druck der Zeichen erforderlichen Matrixlage der Punkte, wobei die in dem Speicher gespeicherten Punktplätze so vorgesehen sind, daß zwei von demselben Punktdruckelement gedruckte Punkte einen vorgegebenen Mindestabstand haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichengeneratoranordnung (208, 209) nach Maßgabe der im Speicher gespeicherten Matrixlagen der Punkte derart steuerbar ist, daß sie zum Druck der in einer Matrixspalte (1 ... 6) beim Druck durch eine erste Reihe (z. B. X) von Punktdruckelementen ausgeschlossenen Punkte des zu druckenden Zeichens eine andere Reihe (z. B. O) von Punktdruckelementen individuell betätigt, daß Punktdruckelemente mehrerer Reihen des Druckkopfes gleichzeitig betätigbar sind und daß während des Drückens der Druckkopf und der Aufzeichnungsträger mit einer kontinuierlichen Vorschubbewegung in Zeilenrichtung relativ zueinander bewegbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei über ein Flipflop (203) mit periodischen Taktimpulsen im Gegentakt angesteuerte Zeitgeber (201,202) vorgesehen sind, deren Ausgangsimpulse eine der zum Drucken eines Punktes erforderlichen Ansieuerzeit entsprechende Dauer haben, daß zur Ansteuerung jeder Reihe von Punktdruckelementen ein Zeichengenerator (208 bzw. 209), zwei von diesem über parallele Eingänge (IXA... IXH bzw. IOA... IOH) ansteuerbare Verriegelungsschaltungen (204, 205 bzw. 206, 207) und mehrere, den Verriegelungsschaltungen jeweils nachgeschaltete NOR-Gatter (GXA... GXH bzw. GOA... GOH) vorgesehen sind, wobei jedes NOR-Gatter mit einem Eingang an einen Ausgang der ersten Verriegelungsschaltung und mit einem anderen Eingang an einen Ausgang der zweiten Verriegelungsschaltung angeschaltet ist und bei Ansteuerung der beiden Eingänge durchschaltbar ist, daß jeder Zeitgeber mit einer der beiden Verriegelungsschaltungen verbunden ist und daß die Punktdruckelemente jeweils durch ein Ausgangssignal eines NOR-Gatters ansteuerbar sind.