DE3339776A1 - Verfahren und anordnung zum toleranzausgleich in matrixdruckeinrichtungen - Google Patents
Verfahren und anordnung zum toleranzausgleich in matrixdruckeinrichtungenInfo
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Description
Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen Berlin und München VPA 83 P 18 68 DE
Verfahren und Anordnung zum Toleranzausgleich in Matrixdruckeinrichtungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Toleranzausgleich in Matrixdruckeinrichtungen gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Druckköpfe von Matrixdruckern weisen bekanntlich Druckelemente, beispielsweise in Form von Nadeln auf, die in
einer oder in mehreren Reihen angeordnet sind. Die Ansteuerung der einzelnen Druckelemente mit einer in einem
Zeichengenerator enthaltenen Information erfolgt jeweils spaltenweise, d.h. nach der Bewegung des Druckkopfes um
einen Spaltenabstand wird dem Druckkopf ein Spalten- oder Drucktakt zugeführt. Der Drucktakt bestimmt somit den
Zeitpunkt der Betätigung der Druckelemente. Auf diese Weise kann auf einem Aufzeichnungsträger jedes Zeichen
rasterförmig aufgebaut werden.
Die Druckvorgänge finden, wie allgemein bekannt, während der Bewegung des Druckkopfes mit konstanter Geschwindigkeit
statt. Die Bildung der Drucktakte kann durch die Abtastung eines, den Druckkopf tragenden, sogenannten Drukkerwagens
bzw. der diesen antreibenden Antriebseinrichtung erfolgen. Im einzelnen geschieht das in der Weise,
daß ein mit der Antriebseinrichtung gekoppeltes Abtastsystem, beispielsweise eine Abtastscheibe, optoelektronisch
abgetastet wird, die dadurch gebildeten Abtasttakte einem Steuertaktgeber, z.B. einer PLL-Schaltung zugeführt werden,
in der ein sogenannter höherfrequenter Steuertakt gebildet wird. Dieser steht einem Drucktaktgeber zur Ver-
Fk 1 Obh / 26.10.1983
fügung, der dann die Drucktakte erzeugt. Steuer- und
Drucktakte werden jeweils nur während des eigentlichen Druckvorganges erzeugt, d.h. während der Beschleunigung
und während des Abbremsens des Druckerwagens findet kein Abdruck statt. Zu diesem Zweck wird ein am Zeilenanfang
gebildetes Kriterium das z.B. durch die Betätigung des sogenannten Zeilenanfangskontaktes erzeugt wird, bewertet.
Dieses Kriterium, das z.B. durch Schließen des Zeilenanfangskontaktes am Beginn einer Druckzeile erzeugt
wird, kann dazu ausgenützt werden, den Steuertaktgeber einzuschalten, so daß dieser mit einer definierten
Flanke des nächsten Abtasttaktes zu arbeiten beginnt .
Dabei tritt folgendes Problem auf. Bedingt durch nicht oder nur mit außergewöhnlich großem Aufwand vermeidbare
Einflüsse des Abtastsystems (beispielsweise Riemendehnung, Toleranz der Abtastscheibe usw) oder durch ein
nicht absolut konstantes Arbeiten des Zeilenanfangskontaktes kann das Zeilenanfangskriterium zeitlich gesehen
in unmittelbarer Nähe einer definierten Flanke des Abtasttaktes betätigt werden. Das bedeutet, daß das dadurch
bedingte Einschaltkriterium für den Steuertaktgeber einmal kurz vor der definierten Flanke, ein anderes Mal kurz
nach der definierten Flanke des Abtasttaktes auftritt. Das führt zu einer Veschiebung der Steuertakte und damit
zur Verschiebung der Drucktakte. Der Beginn des Abdruckes kann dadurch-um eine Periode des Abtasttaktes verspätet
oder verfrüht erfolgen. Im Ergebnis führt das zu einem störenden Druckversatz am Zeilenanfang und zu einem sehr
unruhigen Schriftbild.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Toleranzausgleich anzugeben, mit dem ein solcher Druckversatz vermieden wird.
35
Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen
6 VPA 83 P 18 68 DE
der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Der wesentliche, mit der Erfindung verbundene Vorteil besteht darin, daß ohne zusätzliche mechanische Abgleichsvorrichtungen
für die den Vorgang auslösenden Signale, nämlich für den Abtasttakt und/oder für das am Zeilenanfang
gebildete Kriterium immer ein gleichmäßiger Druckstart gewährleistet ist.
Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Dort zeigen
Fig. 1 eine Taktfolge mit den wesentlichen, zum Verständnis der Erfindung notwendigen Einzelheiten und
15
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.
Für die Darstellung in Fig. 1 wird angenommen, daß zum Zeitpunkt to der Druckerwagen die für den Druckvorgang
er.forderliche Geschwindigkeit erreicht hat. Der in Zeile 1 dargestellte Abtasttakt AT hat ab dem Zeitpunkt to
eine konstante Frequenz. Im Beispiel ist lediglich eine Taktperiode TA des Abtasttaktes AT dargestellt. Die Zeilen
2 bis 7 in Fig. 1 zeigen sechs verschiedene Fälle, die sich jeweils dadurch unterscheiden, daß das Kriterium
KS für den Zeilenanfang zu sechs verschiedenen Zeitpunkten ti bis t6 auftritt. In den in den Zeilen 2 und 3, sowie
in den Zeilen 6 und 7 dargestellten Fällen wird z.B.
der Zeilenanfangskontakt jeweils relativ nahe an der in
diesem Beispiel durch die ansteigende Flanke des Abtasttaktes AT zum Zeitpunkt TO definierten Flanke betätigt.
Eine Verschiebung der Zeitpunkte ti, t2 bzw. t5, t6, die
wie oben erwähnt nicht beeinflußbar auftreten kann, würde zu einer Verschiebung des Starts für den eigentlichen
Druckvorgang um jeweils eine ganze Periode TA des Abtasttaktes AT führen.
Mit dem erfindungsgemäß durchgeführten Meßvorgang vor dem
eigentlichen Druckvorgang wird die Zeitdauer zwischen dem Auftreten der ersten definierten Flanke des Abtasttaktes
zum Zeitpunkt to und dem Auftreten des Zeilenanfangskriteriums
KS zu den Zeitpunkten ti bis t6 ermittelt. In Fig. 1 sind diese Zeitdauern mit tml bis tm6 bezeichnet.
Liegt diese Zeitdauer innerhalb eines durch zwei zeitliche Schwellwerte tsl und ts2 bestimmten Wertes, so wird
für den späteren eigentlichen Druckvorgang jeweils nach der ersten definierten Flanke des ersten Abtasttaktes,
also bezogen auf den Zeitpunkt to, eine Wartezeit tw gebildet, d.h. die z.B. durch die Betätigung des Zeilenanfangskontaktes
gestarteten Vorgänge werden um die Wartezeit tw verzögert eingeleitet. In Fig. 1 ist diese Verzögerung
durch eine strichpunktierte Linie dargestellt.
Für den praktischen Einsatz ist es vorteilhaft, für die Meßzeit tm einen Schwellwert festzulegen, der in etwa ein
Viertel bzw. drei Viertel der Dauer einer Periode TA eines Abtasttaktes AT entspricht. Die Wartezeit tw kann
vorteilhafterweise etwa einer halben Dauer der Periode eines Abtasttaktes AT entsprechen. Unter Zugrundelegung
dieser Festlegungen werden gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel in den Fällen der Zeilen 2 und 3, sowie
der Zeilen 6 und 7 jeweils die Wartezeiten tw gebildet. Für alle nach einem solchen Meßvorgang stattfindenden
Vorgänge wird somit die Bewertung der Betätigung des Zeilenanfangskontaktes
jeweils um die Wartezeit tw verzögert wirksam. Damit ist sichergestellt, daß für die nachfolgenden
Druckvorgänge jeweils ein definierter Start für die Drucktakterzeugung gewährleistet ist. In den in den
Zeilen 4 und 5 dargestellten Fällen unterbleibt eine solche Verzögerung. Praktisch wird also in den in den Zeilen
2 bis 5 dargestellten Fällen die Drucktakterzeugung stets zum Zeitpunkt t7, in den in den Zeilen 6 und 7 dargestellten
Fällen stets zum Zeitpunkt t8 beginnen.
VPA 83 P is S 3 OE
Ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung ist in Fig. 2 dargestellt. Das Beispiel zeigt einen Druckerwagen
DR, der den eigentlichen Druckkopf DK mit den Druckelementen trägt. Der Druckerwagen DR wird mittels
eines Antriebssystems M in Zeilenrichtung vor einem Aufzeichnungsträger P hin- und herbewegt. Dem Antriebssystem
M ist ein Abtastsystem AS, beispielsweise eine optoelektronisch abgetastete Abtastscheibe, zugeordnet, das
die Abtasttakte AT abgibt. Zur Erzeugung der Drucktakte DT ist ein Steuertaktgeber STG, ein Drucktaktgeber DTG,
sowie Zähler Zl und Z2 vorgesehen. Die Steuerung dieser Aggregate erfolgt von einer Druckersteuerung S aus. Die
Meßvorrichtung MV besteht aus einem Bewerter ATB für die Abtasttakte AT, einem Bewerter KB für das am Zeilenanfang
abgegebene Kriterium KS, das hier durch Betätigung des Zeilenanfangskontakts k gebildet wird. Weiter ist
eine Zeitmeßvorrichtung ZM und eine Verzögerungseinrichtung V vorgesehen. Die Wirkungsweise der Anordnung ist im
einzelnen folgende.
Vor dem Start eines Druckvorganges wird über die Steuerung S die Meßvorrichtung MV eingeschaltet. In diesem
Falle steht das vom Zähler Zl abgegebene Kriterium zur Verfügung, mit dem die Stellung des Druckerwagens DR am
Ende einer Beschleunigungsphase bestimmt ist. Das kann z.B. durch Abzählen der Abtasttakte AT während der Beschleunigungsphase
des Druckerwagens DR geschehen. Die erste Flanke des dadurch bestimmten Abtasttaktes AT
(Zeitpunkt to in Fig. 1, Zeile 1), setzt über den Bewerter ATB die Zeitmeßvorrichtung ZM in Gang. Diese wird
abgeschaltet, wenn im Bewerter KB das Kriterium KS (Betätigung des Zeilenanfangskontaktes k) erkannt wurde.
Abhängig davon, ob die gemessene Zeitdauer tm unterhalb
des ersten zeitlichen Schwellwertes ist oder oberhalb des zweiten zeitlichen Schwellwertes ts2 liegt, im Beispiel
also kleiner oder größer ein Viertel TA bzw. kleiner oder gröBer drei Viertel TA ist, wird ein Signal VS abgegeben.
Steht das Signal VS zur Verfugung, so wird die Verzögerungsschaltung
V eingeschaltet und alle anschließenden Vorgänge die durch das bei Betätigung des Zeilenanfangskontaktes
k gebildeten Kriterium KS eingeleitet werden, werden um die Wartezeit tw verzögert. Diese Verzögerung
unterbleibt, wenn das Signal VS nicht abgegeben wird.
Wenn nun anschließend an einem Meßvorgang die Druckvorgänge
abgewickelt werden, so wird bei jedem Zeilenanfang entweder die Verzögerung tw berücksichtigt (Fig. 1, Zeilen
2 und 3 bzw. Zeilen 6 und 7) oder nicht berücksichtigt (Fig. 1, Zeilen 4 und 5). Obowhl die Erzeugung des
Drucktaktes nicht mehr Gegenstand der Erfindung ist, wird kurz darauf eingegangen. Abhängig vom Eintreffen des Kriteriums
KS (Betätigung des Zeilenanfangskontaktes k) wird im Steuertaktgeber STG, der beispielsweise u.a. eine sogenannte
PLL-Schaltung enthält abhängig von den Abtasttakten AT, und zwar beginnend mit der ersten ansteigenden
Flanke des Abtasttaktes AT ab dem Zeitpunkt t7 bzw. t8 in Fig. 1, ein höherfrequenter Steuertakt ST erzeugt, aus
dem der Drucktaktgeber DTG die eigentlichen Drucktakte DT bildet. Die Abschaltung des Steuertaktgebers STG und des
Drucktaktgebers DTG am Ende einer Druckzeile kann durch Abzählen der Drucktakte DT im Zähler Z2 geschehen. Der
Druckerwagen DR wird dann abgebremst und nach Umkehr der Bewegungsrichtung erneut beschleunigt. Anschließend werden
wieder die Drucktakte DT für einen Druck in Rückwärtsrichtung in der beschriebenen Weise erzeugt.
Der beschriebene Meßvorgang und die dabei bestimmte Festsetzung einer Wartezeit findet jeweils in einem einzigen
Durchlauf vor dem Druckvorgang statt, erfordert also keinen spürbaren Zeitaufwand.
6 Patentansprüche 5
2 Figuren
ΛΑ
- Leerseite -
Claims (6)
1.J Verfahren zum Toleranzausgleich in Matrixdruckeinrich-TTungen,
bei denen der durch ein am Zeilenanfang gebildetes Kriterium eingeleitete Start der Drucktakterzeugung
in Abhängigkeit von einem durch Abtastung der Bewegung des Drukkerwagens gebildeten Abtasttaktes geschieht,
dadurch gekennzeichnet, daß vor einem Druckvorgang die Zeitdauer (tml bis tm6) zwischen
einem Flankenwechsel des Abtasttaktes (AT) und dem erstmaligen Auftreten des am Zeilenanfang gebildeten Kriteriums
(KS) festgestellt wi'rd,
und daß bei Unterschreiten oder bei Überschreiten eines vorgegebenen zeitlichen Schwellwertes (tsl,ts2) die durch
das Kriterium (KS) eingeleiteten Vorgänge zur Bewertung einer definierten Flanke des Abtasttaktes (AT) verzögert
(tw) werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Zeitdauer (tml bis tm6) zwischen der ansteigenden
Flanke des ersten nach Erreichen einer für einen Abdruckvorgang' vorgesehenen Geschwindigkeit des Druckerwagens
(DR) gebildeten Abtasttaktes (AT) und dem am Zeilenanfang gebildeten Kriterium (KS) jeweils während eines
einzigen, dem eigentlichen Druckvorgang, vorhergehenden Durchlaufs des Druckerwagens (DR) erfolgt,
daß die gemessene Zeitdauer (tml bis tm6) mit dem unteren und dem oberen zeitlichen Schwellwert (tsl,ts2) verglichen
wird,
daß bei Unterschreiten des unteren zeitlichen Schwellwertes (tm tsl) und bei Überschreiten des oberen Zeitschwellwerts
(tm ts2) die Verzögerungszeit (tw) eingestellt wird, die mindestens für den folgenden eigentlichen Druckvorgang
die Bewertung des am Zeilenanfang gebildeten Kriteriums [KS) jeweils verzögert.
BAD ORIGINAL
- * - VPA oo η , Λ ,
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der untere und der obere zeitliche Schwellwert (tsl,ts2), sowie
die Verzögerungszeit (tw) in Abhängigkeit von der Periodendauer (TA) eines Abtasttaktes (AT) bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der untere zeitliche Schwellwert (tsl) in der Größenordnung
von ein Viertel, der obere zeitliche Schwellwert (ts2) in der Größenordnung von drei Viertel der Periodendauer (TA)
eines Abtasttaktes (AT) liegt, und daß die Verzögerungszeit (tw) etwa einer halben Periodendauer (TA) eines Abtasttaktes
(AT) entspricht.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßvorrichtung (MV) vorgesehen ist, die jeweils für die
Dauer eines Meßvorganges einschaltbar ist, und die einen ersten Bewerter (KB) für das am Zeilenanfang gebildete
Kriterium (KS) und einen zweiten Bewerter (ATB) für die Flanken des Abtasttaktes (AT) aufweist,
daß der zweite Bewerter (ATB) nach Erreichen der für den Start eines Druckvorganges vorgesehenen Stellung des
Druckerwagens (DR) eingeschaltet wird, daß eine dem ersten und dem zweiten Bewerter (KB,ATB)
nachgeschaltete Zeitmeßschaltung (ZM) vorgesehen ist, die die Zeitdauer (tml bis tm6) zwischen dem Auftreten (Zeitpunkt
tO) der im zweiten Bewerter (ATB) bewerteten Flanke des Abtasttaktes (AT)· und dem Auftreten des am Zeilenanfang
gebildeten Kriterium (KS) feststellt, und die durch Vergleich mit einem eingestellten unteren und oberen
zeitlichen Schwellwert (tsl,ts2) ein Ausgangssignal (S) bildet,
und daß eine durch das Ausgangssignal (S) steuerbare Ver-
BAD ORIGINAL
-«- VPA PiSo
zogerungsschaltung (V) vorgesehen ist, die die Weitergabe
des am Zeilenanfang gebildeten Kriteriums (KS) verzögert (tm).
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das am Zeilenanfang gebildete Kriterium (KS) durch die Betätigung
eines Zeilenanfangskontaktes (k) erzeugt wird.
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