DE3125426C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Matrixdrucker mit einem längs eines Aufzeichnungsträgers in Druckzeilenrichtung beweg­ baren Druckkopf der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Derartige Matrixdrucker sind aus dem Stand der Technik be­ kannt. Dabei werden bei matrixartiger Anordnung von Punkt­ bildungsgliedern im Druckkopf diese so aktiviert, daß ein ausgewähltes Schrift- oder Bildzeichen erzeugt wird.

Bei entsprechender Druckkopfkonfiguration können durchgehende Zeichenlinien erzeugt werden. Andererseits wird im Rahmen des Höchstgeschwindigkeitsdruckens oftmals eine Änderung der Druck­ qualität in Kauf genommen. Jedoch ist ein Drucker immer nur einer Aufgabe gerecht, entweder die Zeichen mit hoher Geschwin­ digkeit (aber niederer Druckqualität) oder mit hoher Qualität (aber niederer Qualität) auszugeben.

So ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 21 08 006 ein Mosaik-Drahtdruckkopf bekannt, welcher auf einem längs des Aufzeichnungsträgers in Druckzeilenrichtung geführten Trans­ portschlitten kippbar angeordnet ist. Dieses Druckwerk er­ möglicht 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 bemerk­ bar macht.

Die bei der Schwenk- oder Kippbewegung des Druckkopfes zu bewegende Masse gemäß der obengenannten DE-OS 21 08 006 wird bei dem Gegenstand der deutschen Offenlegungsschrift 24 30 407 dadurch reduziert, daß die Druckdrähte federnd biegsam sind und daß nur der Drahtführungskörper quer zu der zu druckenden Druckzeile um eine im wesentlichen parallel zu dieser verlaufenden Schwenkachse schwenkbar ist. Aber auch hierdurch wird die Schreibleistung nicht sehr erhöht. Das Verschwenken des Führungskörpers dient hierbei vor allen Dingen zum Drucken von Zeichen mit Ober- und/oder Unterlänge, wobei jeweils nur eine kleine Anzahl von Druckdrähten erforderlich ist. Außerdem ist hierbei der Drahtführungskörper soweit verschwenkbar, daß die Druckzeile sichtbar wird.

Weiterhin zeigt die deutsche Patentschrift 23 24 610 einen Schreibkopf zum Erzeugen eines feingerasterten Schrift­ zeichens aus Schreibflüssigkeitstropfen auf einem Auf­ zeichnungsträger. Hierbei können die aus den Auslaßdüsen in Richtung auf dem Aufzeichnungsträger ausgestoßenen, neutralen Flüssigkeitstropfen infolge Polarisation durch ein inhomogenes elektrisches Feld derart abgelenkt werden, daß die Ablenkung der Tintentropfen in einer Richtung er­ folgt, die eine Komponente in Richtung der in einer Reihe angeordneten Auslaßdüsen aufweist. Diese Einrichtung erzeugt zwar Schriftzeichen mit feinstem Raster und von hoher Qualität, aber die Schreibgeschwindigkeit ist auch hier nur begrenzt steigerungsfähig.

Weiterhin ist durch die DE-OS 21 19 416 eine Druckvorrich­ tung bekannt, bei der die einzelnen Punkte eines feinge­ rasterten 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. Dieses bedingt wiederum eine entsprechende Anzahl von Druck­ erzeugern, wodurch der Schreibkopf recht große Abmessungen bekommt und für normale Korrespondenzmaschinen zu teuer ist.

Da die Matrixdrucker ohne und mit der obengenannten Umschalt­ einrichtung für den Druckkopf unterschiedliche Massen aufwei­ sen und damit unterschiedliche Beschleunigungswerte zur Er­ zeugung eines sauberen Schriftbildes erforderlich machen, sind auch unterschiedliche Steuerungsprogramme für die unterschied­ lichen Matrixdrucker erforderlich. Daher ist auch ein billiger auf dem Markt befindlicher Matrixdrucker, mit dem nur grob­ gerasterte Schriftzeichen erzeugbar sind, nicht mit einer Umschalteinrichtung für den Druckkopf nachrüstbar.

Weiterhin ist es durch die DE 25 35 699 B2 bereits bekannt, für die Erzeugung des fein-gerasterten Druckers für den zweiten Durchgang des Druckkopfes den Aufzeichnungsträger um einen halben Rasterabstand in Spaltenrichtung zu verschieben. Dieses Verschie­ ben erfolgt durch Verdrehen der Schreibwerke, was beim Beschrei­ ben von Endlosformularen zu Problemen führen kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Matrixdrucker zu schaffen, dessen Druckkopf mit einerfür grobgerasterte Schrift­ zeichen erforderlichen Anzahl von Punktbildungsgliedern ausge­ rüstet 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 Schlittenbewegung nicht verändert werden muß. Diese Steuervor­ richtung soll auch bei verkauften Matrixdruckern mit geringem Kostenaufwand nachrüstbar sein. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Der längs des Aufzeichnungsträgers bewegbare Schlitten mit dem Druckkopf für Mosaikdrucker zeichnet sich durch eine geringe Masse und daher schnelle Bewegungsmöglichkeit mit einem lei­ stungsarmen Antrieb aus. Durch eine mehrfache Umsteuerung ist es möglich, neben grobgerasterten auch feingerasterte Schriftzeichen oder Bilder zu erzeugen, wobei die Anzahl der Punktbildungsglie­ der nicht erhöht wird.

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.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Schriftzeichen nach dem ersten Durchlauf,

Fig. 2 Schriftzeichen nach dem zweiten Durchlauf,

Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung des Erfin­ dungsgegenstandes und

Fig. 4 ein Blockschaltbild für die Ansteuerung.

Die Fig. 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 Druck­ drähte in einem Drahtführungskörper in bekannter Weise verschiebbar angeordnet sind. Die als Punktbildungs­ glieder dienenden Druckdrähte sind zur Erzeugung von Punkten bei gleichzeitiger schrittweiser oder kontinuier­ licher Relativbewegung zwischen dem Aufzeichnungsträger 1 und dem Druckkopf 3 verschiebbar, wobei die Elektro­ magnete 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 ver­ sehene Schreibwalze 7 in Pfeilrichtung 9 angetrieben. Die Schreibwalze 7 ist über einen nicht dargestellten Schrittmotor bekannterweise antreibbar.

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 Auf­ zeichnungsträger 1 gegenüberliegende, in einer Reihe an­ geordnete Auslaßdüsen aufweisen, aus denen Tintentröpfchen durch wahlweise ansteuerbare Druckerzeuger in bekannter Weise drückbar sind.

Die Maschine weist zwei Seitenwände 11, 13 auf, in denen zwei Führungsschienen 15, 17 gelagert sind. Diese Führungs­ schienen 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, 17 mit entsprechenden Gegenverzahnungen beim Hebevorgang abwälzbar sind. Die Spreizfedern 35, 37 sind aus Blech gestanzte ebenflächige Bügelfedern, die an ihren freien Enden je einen in eine entsprechende Ringnut 43, 45 der Führungsschienen 15, 17 eingreifenden Maul 39, 41 aufweisen. 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.

Die linke Seitenwand 11 weist zum Überfahren 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 Außen­ seiten verzahnt ist. Die rechte Seitenwand 13 weist dagegen Durchbrüche 57, 59 für die Lagermulden 31, 33 auf. Die Ver­ zahnungen an den Führungsschienen 15, 17 und in den Lager­ mulden 27, 29, 31, 33 sind Evolventenverzahnungen, wobei die Verzahnungen in den Lagermulden 27, 29, 31, 33 gerade ausgebildet sind. Die hintere Führungsschiene 15 ist mit einem zweiarmigen Schwenkhebel 61 fest verbunden, wobei der eine Arm 63 mit einem als Steuervorrichtung ausgebil­ deten Elektromagneten 65 in Wirkverbindung steht und der andere Arm 67 als Lenker ausgebildet ist, der über einen 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 be­ wegbaren Schieber 79 angeordneter Stift 77 formschlüssig eingreift. Die Schwenkbewegung des Schwenkhebels 71 wird durch die mit dem Arm 63 zusammenwirkenden Anschläge begrenzt. Diese Anschläge bestehen aus Einstellschrauben 81, 83, die durch Konterschrauben 85, 87 festsetzbar sind.

Die von einer Tastatur 19 oder einer anderen Signalquelle kommenden Steuerimpulse werden über eine Interface-Einheit 93 einem Steuerelement, z. B. einem Mikroprozessor 95 zu­ geführt. Dieser Mikroprozessor 95 empfängt die ankommenden Steuerimpulse, nimmt Berechnungen vor und gibt Steuersignale decodiert an den Zeichengenerator 100 weiter. Dieser Zeichen­ generator 100 dient zur Erzeugung der Schriftzeichen in einem Grobraster (Fig. 1) bei einem ersten Durchlauf des Schlittens 53 längs des Aufzeichnungsträgers 1, wobei während des darauf­ folgenden zweiten Durchlaufs des Schlittens 53 Punkte in den Zwischenräumen zwischen den grobgerasterten Punkten erzeugt werden (Fig. 2). Der Schreibkopf 3 erhält die entsprechenden Signale über den Verstärker 101 von dem Zeichengenerator, der die Steuersignale von dem Mikroprozessor 95 erhält. Der Mikro­ prozessor 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. Der Schlitten 53 wird von dem Schrittmotor 99 angetrieben, welcher ebenfalls Steuersignale von dem Mikroprozessor 95 über den Verstärker 98 erhält (Fig. 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 Punktbildungs­ gliedern in der Spaltenanordnung angehoben. Zu diesem Zweck erhält der Elektromagnet 65 über den Verstärker 102 von dem Mikroprozessor 95 einen entsprechenden Steuerimpuls. Der erregte Elektromagnet 65 erzeugt stoßend eine Drehbe­ wegung des Schwenkhebels 63 im Gegenuhrzeigersinn, wodurch die Drehbewegungen der Führungsschienen 15 und 17 durch Abwälzen der Verzahnungen 19, 21, 23, 25 auf den Gegen­ verzahnungen 27, 29, 31, 33 ein paralleles Anheben des Schreibkopfes 3 bewirken. Somit ist die exakte senkrechte Anhebung des Schreibkopfes 3 ohne Veränderung des Schreib­ kopfabstandes zum Aufzeichnungsträger bewirkt. Da die Schlittenmasse konstant bleibt, wird hierdurch der dyna­ mische Schreibvorgang nicht beeinflußt. Auch ist die Anhebe­ vorrichtung bei als Endlosformularen ausgebildeten Aufzeich­ nungsträgern vorteilhaft einsetzbar. Außerdem ist die erfin­ dungsgemäße Einrichtung einfach steuerbar. Nach dem Erzeugen jedes zweiten Punktes in Spaltenrichtung der Schriftzeichen wird am Ende der Zeile der Rücklauf des Schlittens 53 einge­ leitet und gleichzeitig der Elektromagnet 65 zum Anheben des Schreibkopfes 3 erregt. Dann werden im zweiten Durchlauf des Schlittens 53 vom Zeilenanfang bis zum Zeilenende die restlichen 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.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung lassen sich z. B. mit einem 12 Düsen-Schreibkopf 24 Rasterpunkte in Spaltenrich­ rung der Schriftzeichen und bei einem 24iger Düsen-Schreib­ kopf 48 Rasterpunkte auf einfachste Weise erzeugen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist außerdem auch für andere Mosaikdrucker z. B. für Nadeldrucker geeignet.

Im Rahmen der Erfindung kann der eine Arm 63 des Schwenk­ hebels 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 90° weitergeschaltet zu werden.

Claims (5)

1. Matrixdrucker mit einem längs eines Aufzeichnungsträgers in Druckzeilenrichtung bewegbaren Druckkopf, der auf einem auf Führungsschienen geführten Transportschlitten angeordnet ist und mindestens eine Reihe von in Transportrichtung des Auf­ zeichnungsträgers angeordneten Punktbildungsgliedern auf­ weist, die zur Erzeugung von Punkten bei gleichzeitiger schrittweiser oder kontinuierlicher Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Druckkopf von einem Speicher, in dem die zu erstellenden Schrift- oder Bildzeichen mosaikartig gespeichert sind, selektiv ansteuerbar sind, wobei zur Er­ zeugung eines fein gerasterten Schriftbildes ein zweiter Druckvorgang durchführbar ist, bei dem Druckkopf und Auf­ zeichnungsträger in Vorschubrichtung des Aufzeichnungs­ trägers relativ um beispielsweise die Hälfte des Höhenab­ standes zwischen zwei benachbarten Punktbildungsgliedern in der Spaltenanordnung verschoben sind und bei dem weitere Druckpunkte zwischen die beim ersten Druckvorgang geschrie­ benen Punkte druckbar sind, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führungsschienen (15, 17) an ihren Lagerstellen Ver­ zahnungen (19, 21, 23, 25) aufweisen, die in Verzahnungen von Lagermulden (27, 29, 31, 33) eingreifen, die parallel zur Vorschubrichtung (9) des Aufzeich­ nungsträgers verlaufen, daß die Führungsschienen (15, 17) durch Spreizfedern (35, 37) in diesen Lagermulden (27, 29, 31, 33) haltbar sind, und daß die Führungsschienen (15, 17) mit dem auf diesen geführten Druckkopf (3) dadurch anhebbar sind, daß durch eine Steuervorrichtung (65) die Führungsschienen (15, 17) gemeinsam um ihre jeweilige Achse gedreht werden.

2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Führungsschiene (15) mit einem zweiarmigen Schwenkhebel (61) fest verbunden ist, wobei der eine Arm (63) mit der Steuervorrichtung (65) in Wirkverbindung steht und der andere Arm (67) als Lenker ausgebildet ist, der über eine Stift-Schlitz-Verbindung (69, 71) mit einem mit der anderen Führungsschiene (17) fest verbundenen Lenker (73) gekoppelt ist.

3. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Justierschrauben (81, 83) in Schwenkrichtung des Schwenkhebels (61) angeordnet sind, die mit dem einen Arm (63) zur Einstellung der beiden Endlagen der Führungsschie­ nen (15, 17) in Wirkverbindung bringbar sind.

4. Drucker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuervorrichtung (65) aus einem Elektromagneten besteht.

5. Drucker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der eine Arm (63) des Schwenkhebels (61) federnd gegen eine Nockenkurve anliegt, welche über einen Antrieb, z. B. einen Schrittmotor intermittierend antreibbar ist.