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Matrixdrucker mit einem längs eines Aufzeichnungsträgers
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in Druckzeilenrichtung bewegbaren Druckkopf Die Erfindung betrifft
einen Matrixdrucker mit einem längs eines Aufzeichnungsträgers in Druckzeilenrichtung
bewegbaren Druckkopf der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Derartige Matrixdrucker sind nach dem Stand der Technik bekannt. Dabei
werden bei matrixartiger Anordnung von Punktbildungsgliedern im Druckkopf diese
so aktiviert, daß ein ausgewähltes Schrift- oder Bildzeichen erzeugt wird.
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Bei entsprechender Druckkopfkonfiguration können durchgehende Zeichenlinien
erzeugt werden. Andererseits wird im Rahmen des Hochgeschwindigkeitsdruckens oftmals
eine Änderung der Druckqualität in Kauf genommen. Jedoch ist ein Drucker immer nur
einerAufgabe gerecht, entweder die Zeichen mit hoher Geschwindigkeit (aber niederer
Druckqualität) oder mit hoher Qualität (aber niederer Qualität) auszugeben.
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So ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 21 08 006 ein Mosaik-Drahtdruckkopf
bekannt, welcher auf einem längs des Aufzeichnungsträgers in Druckzeilenrichtung
geführten Transportschlitten kippbar angeordnet ist. Dieses Druckwerk ermöglicht
zwar eine Herstellung von gerasterten Schriftzeichen mit einer kleinstmöglichen
Anzahl von Druckdrähten, aber es läßt sich keine hohe Schreibgeschwindigkeit erzielen.
Der Druckkopf wird nämlich bei der Herstellung jedes einzelnen Zeichens geschwenkt,
wobei sich besonders das beträchtliche Beharrungsvermögen des Druckkopfes sehr nachteilig
bemerkbar macht.
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Die bei der Schwenk- oder Kippbewebung des Druckkopfes zu bewegende
Masse gemäß der obengenannten DE-OS 21 08 006 wird bei dem Gegenstand der deutschen
Offenlegungsschrift 2 30 407 dadurch reduziert, daß die Druckdrähte federnd biegsam
sind und daß nur der Drahtführungskörper quer zu der r zu druckenden Druckzeile
um eine im wesentlichen prailel zu dieser verlaufenden Schwenkachse schwenkbar itt.
Aber auch hierdurch wird die Schreibleistung nicht sehr erhöht. Das Verschwenken
des Führungskörpers dient hierbei vor allen Dingen zum Drucken von Zeichen mit Oberurd/oder
Unterlänge, wobei jeweils nur eine kleine Anzahl von Druckdrähten erforderlich ist.
Außerdem ist hierbei der Drahtführungskörper soweit verschwenkbar, daß die Druckzeile
sichtbar wird.
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Weiterhin zeigt die deutsche Patentschrift 23 24 610 einen Schreibkopf
zum Erzeugen eines feingerasterten Schriftzeichens aus Schreibflüssigkeitstropfen
auf einem Aufzeichnungsträger. Hierbei könne die aus den Auslaßdüsen i Richtung
auf dem Aufzeichnungsträger ausgestoßenen, neutralen Flüssigkeitstropfen infolge
Polarisation durch ein inhomogenes elektrisches Feld derart abgelenkt werden, dc3
die Ablenkung der Tintentropfen in einer Richtung erfclgt, die eine Komponente in
Richtung der in einer Reihe argeordneten Auslaßdüsen aufweist. Diese Einrichtung
erzeugt zhar Schriftzeichen mit feinstem Raster und von hoher Qualität, aber die
Schreibgeschwindigkeit ist auch hier nur begrenzt steigerungsfähig.
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Weiterhin ist durch die DE-OS 21 19 416 eine DruckvorrichtLng bekannt,
bei der die einzelnen Punkte eines feingerasterten
Schriftzeichens
ohne Verschiebung oder Ablenkung von druckenden Elementen unmittelbar nacheinander
erzeugt werden. Diese Anordnung benötigt aber für jeden Rasterpunkt in der Schriftzeichenspalte
ein eigenes Punktbildungsglied.
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Dieses bedingt wiederum eine entsprechende Anzahl von Druckerzeugern,
wodurch der Schreibkopf recht große Abmessungen bekommt und für normale Korrespondenzmaschinen
zu teuer ist.
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Außerdem ist durch die deutsche Patentschrift 25 35 699 ein Verfahren
zur Herstellung von feingerasterten Schriftzeichenfeldern bekannt, bei dem die Punktbildungsglieder
bei ihrer Relativbewegung bis zum Druckzeilenende in jedem Schriftzeichenfeld grob,gerasterte
Schriftzeichen erzeugen und wobei dieselben Punktbildungsglieder bei ihrer darauffolgenden
Relativbewegung bis zum Druckzeilenanfang unter Verwendung der im Speicherwerk noch
gespeicherten Rasterpunkte Punkte in den Lücken zwischen den Punkten der grobgerasterten
Schriftzeichen erzeugen. Die Vorrichtung zum Umschalten des Druckkopfes ist hierbei
mit -auf dem längs des Aufzeichnungs trägers bewegbaren Schlitten angeordnet, wodurch
die Masse des Schlittens wesentlich erhöht wird.
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Da die Matrixdrucker ohne und mit der obengenannten Umschalteinrichtung
für den Druckkopf unterschiedliche Massen aufweisen und damit unterschiedliche Beschleunigungswerte
zur Erzeugung eines sauberen Schriftbildes erforderlich machen, sind auch unterschiedliche
Steuerungsprogramme für die unterschiedlichen Matrixdrucker erforderlich. Daher
ist auch ein billiger auf dem Markt befindlicher Matrixdrucker, mit dem nur grobgerasterte
Schriftzeichen erzeugbar sind, nicht mit einer Umschalteinrichtung für den Druckkopf
nachrüstbar.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Matrixdrucker zu schaffen,
dessen Druckkopf mit einer für grobgerasterte Schriftzeichen erforderlichen Anzahl
von Punktbiidungsgliedern ausgerüstet ist und durch eine wahlweise einbaubare Vorrichtung
zur Erzeugung von feingerasterten Schriftzeichen oder -bildern derart steuerbar
angeordnet ist, daß das Programm für die Steuerung der Schlittenbewiegung nicht
verändert werden muß. Diese Steuervorrichtung soll auch bei verkauften Matrixdruckern
mit geringem Kostenaufwand nachrüstbar sein. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch
l gekennzeichnete Erfindung gelöst.
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Der längs des Aufzeichnungsträgers bewegbare Schlitten mit dem Druckkopf
für Mosaikdrucker zeichnet sich durch eine geringe Masse und daher schnelle Bewegungsmöglichkeit
mit einem leistungsarmen Antrieb aus. Durch eine einfache Umsteuerung ist es möglich,
neben grobgerasterten auch feingerasterte Schriftzeichen oder Bilder zu erzeugen,
wobei die Anzahl der Punktbildungsglieder nicht erhöht wird.
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Der Gegenstand des Patentanspruchs 3 ermöglicht eine einfache Fertigung
und Montage der erfindungsgemäßen Umschalteinrichtung. Auch ist ein nachträglicher
Einbau der Umschalteinrichtung für den Druckkopfschlitten möglich.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind
den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen: Figur l Schriftzeichen nach dem ersten Durchlauf, Figur
2 Schriftzeichen nach dem zweiten Durchlauf, Figur 3 eine schaubildliche Darstellung
des Erfindungsgegenstandes und
Figur 4 ein Blockschaltbild für die
Ansteuerung.
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Die Figur 3 zeigt die erfindungswesentlichen Teile eines Matrixdruckers
mit einem längs eines Aufzeichnungsträgers 1 in Druckzeilenrichtung bewegbaren Druckkopf
3. Dieser Druckkopf 3 kann ein Nadeldruckkopf sein, dessen Druckdrähte in einem
Drahtführungskörper in bekannter Weise verschiebbar angeordnet sind. Die als Punktbildungsglieder
dienenden Druckdrähte sind zur Erzeugung von Punkten bei gleichzeitiger schrittweiser
oder kontinuierlicher Relativbewegung zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Druckkopf
3 verschiebbar, wobei die Elektromagnete von einem Speicher, in dem die zu erstellenden
Schrift- oder Bildzeichen mosaikartig gespeichert sind, selektiv ansteuerbar sind.
Der Aufzeichnungsträger 1 ist z. B. endlos und wird über eine mit Stiften 5 versehene
Schreibwalze 7 in Pfeilrichtung 9 angetrieben.
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Die Schreibwalze 7 ist über einen nicht dargestellten Schrittmotor
bekannterweise antreibbar.
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Der Schreibkopf 3 kann auch ein Tintenspritz-Schreibkopf sein. Die
Punktbildungsglieder dieses Schreibkopfes weisen Flüssigkeitskammern auf, welche
mit einem gemeinsamen Vorratsbehälter in Wirkverbindung stehen und die dem Aufzeichnungsträger
1 gegenüberliegende, in einer Reihe angeordnete Auslaßdüsen aufweisen, aus denen
Tintentröpfchen durch wahlweise ansteuerbare Druckerzeuger in bekannter Weise drückbar
sind.
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Die Maschine weist zwei Seitenwände 11, 13 auf in denen zwei Führungsschienen
15, 17 gelagert sind. Diese Führungsschienen 15, 17 weisen einen runden Querschnitt
auf und sind an ihren Lagerstellen mit Verzahnungen 19, 21, 23, 25 versehen. Die
Führungsschienen 15, 17 sind in Lagermulden
27, 29, 31, 33 quer
zu ihrer Längsrichtung gelagert und werden durch Spreizfedern 35, 37 in diesen Lagermulden
27, 29, 31, 33 kraftschlüssig gehalten. Die Lagermulden 27, 29, 31, 33 weisen in
Heberichtung der Führungsschienen 15, 17 je eine Verzahnung auf, auf denen die Führungsschienen
15, 1/ mit entsprechenden Gegenverzahnungen beim Hebevorgang abwälzbar sind. Die
Spreizfedern 35, 37 sind aus Blech gestanzte ebenflächige Bügel federn, die an ihren
freien Enden je einen in eine entsprechende Ringnut 43, 45 der Führungsschienen
15, 17 eingreifenden Maul 39, 41 aufweisen.
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Mit den Führungsschienen 15, 17 wirken Führungsrollen 47, 49, 51 zusammen,
die in bekannter Weise auf einem Schlitten 53 für den Druckkopf 3 drehbar gelagert
sind.
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Die linke Seitenwand 11 weist zum Uberfahren des Schlittens 53 eine
nach oben offene Ausnehmung 55 auf, wobei die mit den Verzahnungen der Lagermulden
27, 29 zusammenwirkende Verzahnung an den Führungsschienen 15, 17 nur an den Außenseiten
verzahnt ist. Die rechte Seitenwand 13 weist dagegen Durchbrüche 57, 59 für die
Lagermulden 31, 33 auf. Die Verzahnungen an den Führungsschienen 15, 17 und in den
Lagermulden 27, 29, 31, 33 sind Evolventenverzahnungen, wobei die Verzahnungen in
den Lagermulden 27, 29, 31, 33 gerade asuebiidet sind. Die hintere Führungsschiene
15 ist mit einem zweiarmigen Schwenkhebel 61 fest verbunden, wobei der eine Arm
63 mit einem als Steuervorrichtung ausgebildeten Elektromagneten 65 in Wirkverbindung
steht und der andere Arm 67 als Lenker ausgebildet ist, der über eine Stift-Schlitz
(69, 71) mit einem mit der Führungsschiene 17 verbundenen Lenker 73 gekoppelt ist.
Der eine Arm 63 des Schwenkhebels 61 weist einen Führungsschlitz 75 auf,
in
dem ein an einem durch den Elektromagneten 65 bewegbaren Schieber 79 angeordneter
Stift 77 formschlüssig eingreift. Die Schwenkbewegung des Schwenkhebels 71 wird
durch die mit dem Arm 63 zusammenwirkende Anschläge begrenzt. Diese Anschläge bestehen
aus Einstellschrauben 81, 83, die durch Kontorschrauben 85, 87 festsetzbar sind.
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Die von einer Tastatur 91 oder einer anderen Signalquelle kommenden
Steuerimpulse werden über eine Interface-Einheit 93 einem Steuerelement, z. B. einem
Mikroprozessor 95 zugeführt. Dieser Mikroprozessor 95 empfängt die ankommenden Steuerimpulse,
nimmt Berechnungen vor und gibt Steuersignale decodiert an den Zeichengenerator
100 weiter. Dieser Zeichengenerator 100 dient zur Erzeugung der Schriftzeichen in
einem Grobraster (Figur 1) bei einem ersten Durchlauf des Schlittens 53 längs des
Aufzeichnungsträgers 1, wobei während des darauffolgenden zweiten Durchlaufs des
Schlittens 53 Punkte in den Zwischenräumen zwischen den grobgerasterten Punkten
erzeugt werden. (Figur 2). Der Schreibkopf 3 erhält die entsprechend>n Signale
über den Verstärker 101 von dem Zeichengenerator, der die Steuersignale von dem
Mikroprozessor 95 erhält. Der Mikroprozessor 95 steht übrigens mit einem Pufferspeicher
97 und einem Festwertspeicher in Wirkverbindung. Das Auffüllen der grobgerasterten
Schriftzeichen erfolgt durch den zweiten Durchlauf, der entweder in der gleichen
Laufrichtung wie der erste Durchlauf durchgeführt werden kann oder der auch der
unmittelbarer Rücklauf nach dem ersten Durchlauf sein kann.
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Der Schlitten 53 wird von dem Schrittmotor 99 angetrieben, welcher'
ebenfalls Steuersignale von dem Mikroprozessor 95 über den Verstärker 98 erhält.
(Figur 4)
Zwischen dem ersten und dem zweiten Durchlauf wird der
Druckkopf 3 um einen Bruchteil, z. B. um die Hälfte des Höhenabstandes zwischen
zwei benachbarten Punktbildungsgliedern in der Spaltenanordnung angehoben. Zu diesem
Zweck erhält der Elektromagnet 65 über den Verstärker 102 von dem Mikroprozessor
95 einen entsprechenden Steuerimpuls.
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Der erregte Elektromagnet 65 erzeugt stoßend eine Drehbewegung des
Schenkhebels 63 im Gegenuhrzeigersinn, wodurch die Drehbewegungen der Führungsschienen
15 und 17 durch Abwälzen der Verzahnungen 19, 21, 23, 25 auf den Gegenverzahnungen
27, 29, 31, 33 ein paralleles Anheben des Schreibkopfes 3 bewirken. Somit ist die
exakte senkrechte Anhebung des Schreibkopfes 3 ohne Veränderung des Schreibkopfabstandes
zum Aufzeichnungsträger bewirkt. Da die Schlittenmasse konstant bleibt, wird hierdurch
der dynamische Schreibvorgang nicht beeinflußt. Auch ist die Anhebevorrichtung bei
als Endlosformularen ausgebildeten Aufzeichnungsträgern vorteilhaft einsetzbar.
Außerdem ist die erfindurgsgemäße Einrichtung einfach steuerbar. Nach dem Erzeugen
jedes zweiten Punktes in Spaltenrichtung der Schriftzeichen wird. am Ende der Zeile
der Rücklauf des Schlitens 53 eingeleitet und gleichzeitig der Elektromagnet 65
zum Anheben des Schreibkopfes 3 erregt. Dann werden im zweiten Durchlauf de Schlittens
53 vom Zeilenanfang bis zum Zeilenende die ru etlichen noch im Speicherwerk gespeicherten
Punkte der gleichen Schriftzeichen erzeugt und danach der Elektromagnet 65 wieder
entregt. Hiernach befindet sich der Schreibkopf 3 wieder in Schreibbereitschaft
für ein neues Schriftzeichen.
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Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung lassen sich z. B. mit einem
12 Düsen-Schreibkopf 24 Rasterpunkte in Spaltenrichtung
der Schriftzeichen
und bei einem 24iger Düsen-Schreibkopf 48 Rasterpunkte auf einfachste Weise erzeugen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist außerdem auch für andere Mosaikdrucker z. B.
für Nadeldrucker geeignet.
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Im Rahmen der Erfindung kann der eine Arm 63 des Schwenkhebels 61
federnd gegen eine Nockenkurve anliegen, welche über einen Antrieb z. B. einen Schrittmotor
intermittierend antreibbar ist. Die Nockenkurve kann z. B. vier gleichmäßig auf
dem Umfang verteilte Nocken aufweisen und braucht daher für jede Hebung der Führungsschienen
15, 17 um 900 weitergeschaltet zu werden.