DE3403190A1

DE3403190A1 - Matrixdrucker

Info

Publication number: DE3403190A1
Application number: DE19843403190
Authority: DE
Inventors: Thomas R. New Milford Conn. Peer
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1983-02-16
Filing date: 1984-01-31
Publication date: 1984-08-16
Also published as: CA1205921A; NL8400503A; JPS59156763A; US4567570A; FR2541480B1; IT1174490B; IT8419626A0; GB8404080D0; FR2541480A1; GB2135800B; GB2135800A

Description

Die Erfindung betrifft einen Matrixdrucker und insbesondere einen Matrixdrucker mit einem Druckkopf, dessen 5 Typen in bezug auf eine Horizontalebene geneigt angeordnet sind.

Zahlreiche Matrixdrucker wie beispielsweise Nadeldrucker, Stiftdrucker, Thermodrucker und Tintenstrahl-

10 drucker weisen Druckköpfe auf, bei denen die Typen vertikal fluchten. Eine solche vertikal fluchtende Anordnung der Typen legt den zum Drucken zulässigen Typenabstand bei bestimmter Druckauflösung Beschränkungen auf. Man hat festgestellt, daß durch Schrägstellung

-| 5 der Typen eines Matrixdruckkopfs die Druckauflösung optimiert werden kann, wobei ein Typenabstand möglich ist, der wesentlich größer als für nicht geneigte oder vertikal ausgerichtete Typen des Druckkopfs ist. Außerdem bietet ein schräggestellter oder geneigter

20 Druckkopf Kunstruktionsfreiheiten, indem eine Anzahl ■ anderer Realisierungsmöglichkeiten für die Betätigungselemente der Typen gewählt werden kann, da der Zwang zu kleinen Abmessungen beim Typenabstand der Drucktypen etwas gelockert ist.

Die US-PS 4 059 183 beschreibt einen Matrixdrucker mit schrägem Druckkopf. Dieser IBM-Drucker weist einen Druckkopf auf, der drei Zeichenzeilen von anfänglich in einen Druckzeilenspeicher eingegebenen Daten über-

30 deckt und druckt, die zu Beginn des Druckes von jeweils drei Zeilen eingegeben werden. Die zu druckenden Zeichen werden in acht Punktmodule unterteilt, von denen jeder 1/8 eines Zeichenpunktmusters darstellt. Die Punktmuster in den Modulen werden durch eine Schaltung schräg

gestellt, die ein zehn Bit Dreiecks-Schieberegister

und zwei Speicher für jeden der 24 Punktmustermodule aufweist, die für eine Zeichenspalte von drei Zeichen mit acht Modulen je Zeichen erforderlich ist. Die Drucktypen des Druckkopfs sind 45 geneigt, so daß 5 die Drucktypen sich über zehn Punktzeilen und zehn

Punktspalten gleichzeitig erstrecken. Demnach erfordert die Dreiecks-Schiebeschaltung zehn Schieberegister von ein bis zehn Bits, wobei die ersten neun Bytes und die letzten neun Bytes der Punktdaten für einen Punktmustermodul, die durch die Schiebeschaltung gelaufen sind, lediglich Teildaten enthalten und in verschiedenen Speichern für den Punktmustermodul gespeichert werden. Gemäß der IBM-Patentschrift werden die Anfangsund Enddatenabschnitte mit den End- und Anfangsteildaten-IS abschnitten entsprechender Module für vorhergehende und nachfolgende Zeichen jeweils kombiniert, um dem Druckkopf in richtiger Reihenfolge vollständige Punktmusterdaten anzubieten.

20 Die US-PS 4 091 390 der Firma IBM beschreibt einen Druckkopf mit einer schräggestellten oder geneigten Anordnung von Tintenstrahlen.

Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat festge-25 stellt, daß Matrixdrucker, die einen Druckkopf mit

geneigten oder schräggestellten Typen betreiben, sehr komplex sind, eine große Anzahl von Bauteilen besitzen und eine komplizierte Datenhandhabung haben. Demzufolge entwickelte er einen Datenumsetzer zum Treiben eines geneigten Druckkopfs eines Matrixdruckers, welcher durch Verwendung eines Mikroprozessors nur wenige Bauteile besitzt und durch unkonventionelle Mikroprozessor-Speicher-Eingabe/Ausgabe-Gestaltung eine kurze Verarbeitungszext hat.

Die Erfindung umfaßt auch Eingabespeicher zur Aufnahme individueller vertikaler Spalten von abbildenden Eingabedatenbits, welche jede Spalte in Byte-Spaltensegmente unterteilen können, die der Anzahl der Blöcke des Speichers entspricht. Der Eingabespeicher und die Speichereinheit sind so betreibbar, daß in jedem Block des Speichers die Segmente jeder Spalte der abbildenden Eingabedatenbits jeweils in einer Weise einschreibbar sind, daß jedes nachfolgende Segment von dem anderen -|0 durch die äquivalente Anzahl von Spalten der Druckleistungsfähigkeit analog zu der Horizintalauflösung schräg gestellt wird, die zwischen den Typen verfügbar ist, welche zu den Datenbits jedes einzelnen der Segmente von gleicher Länge der abbildenden Eingabebits gehören. Auf diese Weise wird eine vorherige Schrägstellung jeder Vertikalspalte von abbildenden Eingabedatenbits erreicht. Ein Ausgabespeicher und die Speichereinheit sind während eines vorgegebenen Druckzyklus so betreibbar, daß die Steuerbefehle zusammengesetzt werden, die für den Betrieb der Typen erforderlich sind, um die abbildenden Daten unter dem Druckkopf zu dem Zeitpunkt auszudrucken, in dem nacheinander Datenbytes von den richtigen Adressen ausgelesen werden. Für die erste, richtige Speicheradresse, auf die zugegriffen wird, werden die ersten oder obersten Bits jedes einzelnen der Spaltensegmente von Datenbits, welche die Datenbitspalte bei derjenigen Speicheradresse bilden, in den Ausgabespeicher geladen, um die Steuerbefehle für den Betrieb der ersten oder führenden Gruppe von Typen des Druckkopfs zu liefern, die in der Anzahl der Anzahl der im Speicher verfügbaren Blöcke entsprechen. Der zweite Speicheradressenzugriff erfolgt zu einem Speicherplatz, der gegenüber der ersten Speicheradresse um die Anzahl von Speicherspalten verringert ist, die der Horizontalauflösung des Druckers zwischen benachbarten

Typen für eine Bewegungsrichtung des Druckkopfs entspricht. Bei dieser zweiten Speicheradresse werden die zweiten Bits von der Spitze jedes einzelnen Spaltensegments, das die Spalte der abbildenden Datenbits bei der Adresse bildet, in den Ausgabespeicher geladen, und zwar unmittelbar nach den zuvor geladenen Bits für die Erzeugung der Steuerbefehle zum Betrieb der Typen des nächsten Teils des Druckkopfs. Dieses Verfahren des Adressierens der Speichereinheit zum Laden des Ausgabe-Speichers wird für das dritte bis letzte Bit der entsprechenden Spaltensegmente jeweils so lange wiederholt, bis alle erforderlichen Steuerbefehle in den Ausgabespeicher geladen sind. Für jede derartige Zusammensetzung von Steuerbefehlen ist die Anzahl der verschiedenen adressierten Spalten des Speichers gleich der Anzahl der Typen auf dem Druckkopf dividiert durch die Anzahl der Speicherblöcke. Auf diese Weise sind die schließlich zusammengesetzten Datenbits zur Erzeugung der Steuerbefehle für jeden Druckzyklus durch das zuvor erwähnte Verfahren der vorherigen Schrägstellung vollständig geneigt, wenn die Bits in die Speichereinheit eingeschrieben werden, und die Bits werden endgültig durch das Auslöseverfahren aus der Speichereinheit zu dem Ausgabespeicher endgültig schräg gestellt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 die typische Funktion eines Druckkopfs mit 30 vertikal ausgerichteten Druckelementen zum

Drucken einer vertikalen Spalte auf ein Druckmedium ;

Figur 2 die typische Arbeitsweise eines Druckkopfs mit geradlinig, jedoch schräggestellten Druck-

elementen, um eine vertikale Linie auf einem Druckmedium zu drucken;

Figur 3 die Ausrichtung zweier Druckelemente eines schrägen Druckkopfs ·,

Figur 4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Matrixdruckers;

10 Figur 5 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Figur 6 ein Fließbild^ einer Programmsteuerung für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 7 ein Einzelheiten zeigendes schematisches

Logikschaltbild eines Ausführ.ungsbeispiels der Erfindung;

Figur 8 ein verallgemeinertes Verfahren zum Laden

einer Vertikalspalte von abbildenden Eingabedatenbits in einen Speicher, und zwar nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Figur 9 das verallgemeinerte Verfahren der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zum Ausgeben von abbildenden Datenbits aus einem Speicher.

Figur 1 zeigt einen Druckkopf 1 für einen bekannten

Matrixdrucker, beispielsweise einen Tintenstrahldrucker oder einen Nadeldrucker, der beispielsweise einzelne Druckelemente oder Tintenstrahlen 3 aufweist, die vertikal ausgerichtet sind und dadurch ein paralleles

Verarbeiten von abbildenden Daten gestatten. Daher

können abbildende Eingabedatenbits von einem Datenprozessor beispielsweise in einem typischen Matrixdrucker zwischengespeichert oder so lange aufrechterhalten werden, bis Positionssignale empfangen werden, worauf dann die gespeicherte Information und die Datenbits synchron an die abbildenden Treiber gelegt werden, welche die Druckelemente treiben. Dieses Vorgang würde spaltenartig über eine Druckzeile verlaufen, wobei jede senkrechte Spalte von Daten auf ein Druckmedium 5, beispielsweise Papier gedruckt wird, hierauf werden neue Spaltendaten zwischengespeic*hert, anschließend gedruckt usw. Eine solche Folge von Druckvorgängen läßt sich leicht durch übliche parallele 8 Bit-Mikroprozessoren, Logikschaltungen und Speichereinheiten verwirk-

15 liehen.

Um die Abbildungsprobleme zu erläutern, die bei einem Druckkopf mit schräggestellter Anordnung von Druckelementen auftreten, ist es hilfreich, zunächst als Beispiel das Drucken einer einzelnen senkrechten Linie 7 zu beschreiben, die 8 Punkte hoch ist. Dies soll durch einen Druckkopf 1 mit direktem Anschluß und senkrechten Elementen erfolgen, worauf nachfolgend das Drucken einer senkrechten Linie mit einem Druckkopf 13 gemäß Figur 2 mit schrägen Elementen 4>tltutert werden soll. Bei der Verwendung des Druckköpfs 1 wird die senkrechte Linie 7 gedruckt, indem alle h&ht der Druckelemente 3 in Abhängigkeit von einem Spaltenpositionsbezugssignal gefeuert oder betätigt werden, das von der nicht dargestellten Druckerelektronik erzeugt wird. Auf diese Weise wird jeder Punktabschnitt, der zum Aufbau der senkrechten Linie 7 beiträgt, zur gleichen Zeit gedruckt und vervollständigt dadurch <li« senkrechte Linie 7. Es wird darauf hingewiesen, daß sich der Druck-

35 kopf 1 dabei in Richtung des Pfeils 9 bewfgt und daß

die Spaltenbezugsposition durch den Doppelpfeil 11 angedeutet ist. Dieses Drucken einer senkrechten Linie 7 läßt sich in einem einzigen Druckzyklus bei Verwendung eines Druckkopfs 13 gemäß Figur 2 nicht erreichen, bei dem die Druckelemente 14 bis- 21 in der beispielsweise dargestellten Art geneigt sind.

Es sei in Verbindung mit Figur 2 angenommen, daß der schräge Druckkopf 13 sich in Richtung des Pfeils 23

bewegt und daß die Spaltenbezugsposition von dem Doppelpfeil 25 angegeben wird. Bei diesem Beispiel wird das Drucken der senkrechten Spalte 2 7 auf das Druckmedium 30 begonnen, wenn sich der Druckkopf 13 in eine Position bewegt, in der das Druckelement 14 in der Spaltenposition 25 steht, worauf ein Treibersignal von der Druckerelektronik ausgegeben wird, um das Druckelement 14 zu betätigen., welches das führende Druckelement 14 für den Druckkopf 13 in bezug auf die Bewegungsrichtung 23 ist. Das Betätigen des Druckelements 14 bewirkt, daß der

20 oberste Punkt 29 der Punktspalte 27 auf das Druckmedium 30 gedruckt wird, wie dies beispielsweise dargestellt ist. Die Horizontalauflösung eines typischen Matrixdruckers wird üblicherweise in Spalten oder Punkte je Zoll angegeben. Wenn der Druckkopf 13 daher die Anzahl

25 der Spalten in der Horizontalen fährt, die notwendig

ist, um das Druckelement 15 in die Spaltenposition 25 zu bringen, dann wird dieser Zustand von der Druckerelektronik erkannt und das Druckelement 15 aktiviert, um den nächstfolgenden Punkt 31 der senkrechten Linie 27 auf das Druckmedium 30 zu drucken. In ähnlicher Weise wird die senkrechte Linie 27 von dem Druckkopf 13 vollständig gedruckt, der sich so weit weiterbewegt, bis die verbleibenden Druckelemente 16 bis 21 über die Spaltenposition 25 geführt werden und es wird jedes Druckelement jeweils

35 zu der Zeit gefeuert oder betätigt, wenn es durch

die Spaltenposition 25 läuft. Aus diesem Beispiel folgt, daß die Abbildungsinformation oder die Daten für eine einzelne senkrechte Linie ebenso wie für jede andere Spalte in der Druckzeile über die gesamte Querdistanz und Zeit vom ersten bis zum letzten Druckelement des jeweiligen schrägen Druckkopfs, beispielsweise des Druckkopfs 13 ausgemessen werden muß.

Beim Drucken mit einem schrägen Druckkopf 13 hat es -IO sich herausgestellt, daß lediglich ein Druckelement zur Zeit in einer bestimmten Spalte positionierbar ist, so daß lediglich eine Einzelpunktaktivierung, also Bit gegenüber Byte, erforderlich ist. Diese Datenhandhabung stellt ein wesentliches Problem in Verbindung -| 5 mit parallel ausgelegten logischen Einrichtungen dar. Wenn die Bithandhabung von einem bekannten Mikroprozessor durchgeführt wird, dann kostet das sequentielle Verarbeiten der Bits Zeit. Wird hingegen die Bithandhabung allein durch Hardware bewirkt, dann erfordert dies eine große Anzahl von Bauteilen. Beide Schwierigkeiten werden durch die Erfindung überwunden.

Vor der Fortsetzung der Beschreibung ist es zweckmäßig, gewisse Parameter zu definieren. Figur 3 zeigt zwei Druckelemente 33, 35 eines typischen schrägen Druckkopfs, wobei allerdings unterstellt wird, daß der Druckkopf mehr als zwei Druckelemente hat, die auf einer schrägen Geraden im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind. Der Abstand zwischen zwei Druckele-

30 menten 33 und 35 wird mit "Z" angegeben. In bezug

auf die Horizontalebene sind die Elemente unter einem Winkel θ geneigt. Die Horizontalprojektion des Abstandes Z zwischen den Elementen 33, 35 wird mit "X" bezeichnet, wobei folgende Beziehung gilt:

X = Z Cosinus θ (1) Y=Z Sinus θ (2)

Darin ist Y die Vertikalauflösung für den schrägen Druckkopf. Das Horizontalintervall I für den Matrixdrucker wird angegeben durch:

I = XH (3)

Darin muß I eine ganze Zahl sein, wenn eine digitale Verarbeitung gewählt wird, und sie stellt die Anzahl der Druckspalten zwischen den Druckelementen dar. H ist die typischerweise gewählte Horizontalauflösung des Matrixdruckers in Spalten je Zoll. Da eine Spalte

'^ durch eine senkrechte Linie dargestellt wird, kann

H auch als Anzahl der senkrechten Linien je Zoll angegeben werden. Es gibt keine weiteren Beschränkungen als die physischen Begrenzungen des Matrixdruckers hinsichtlich der gewählten Holrizontalauflösung für

²⁰ einen bestimmten Matrixdrucker.

Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild für einen typischen Matrixdrucker 37 mit einem schrägen Druckkopf 39.

In diesem Beispiel ist ein Datenprozessor 41 vorgesehen,

der Spalten von senkrecht ausgerichteten abbildenden Datenbits in den Matrixdrucker 37 liefert, um ein gewünschtes Bild auf ein Druckmedium zu drucken. Die abbildenden Datenbits werden dem Matrixdrucker 37 über eine Datensammelleitung 43 zugeführt und Steuersig-

nalleitungen 45, 47 und 49 dienen dazu, um Steuersignale zwischen dem Matrixdrucker 37 und dem Datenprozessor 41 auszutauschen. Zu dem Matrixdrucker 37 gehört auch ein Senkrecht/Schräg-Datenumsetzer 51 zum Umsetzen der aufgenommenen, senkrecht ausgerichteten abbildenden

25 Datenbits in Steuersignale zum Betreiben der Druckele-

menttreiber 53 für die Steuerung des schrägen Druckkopfs, um die abbildenden Daten auf das Druckmedium in der gleichen senkrechten Ausrichtung wie die ursprünglich aufgenommenen abbildenden Daten, oder gegebenenfalls in Kursivschrift, zu drucken. Außerdem liefert eine Motorsteuerung 55, die teilweise von dem Datenprozessor 41 gesteuert wird, Steuersignale zum Betreiben von Motortreibern 57, die die Arbeitsweise eines Wagenmotors 5 9 steuern, der den Druckkopf 39 fährt, und einen Druckrollenmotor 61 zur Bewegung des Druckmediums, das auf die Druckrolle des Druckers gelegt ist, zu einer gewünschten Position für den Beginn einer neuen Druckzeile. Ein Positionscodxerer 63 ermittelt die Spaltenposition des Druckkopfs 39 zu jedem gegebenen Zeitpunkt und gibt ein Signal an die Motorsteuerung 55 und an den Datenprozessor 41 aus, das dem entspricht. Andere Matrixdrucker als in Figur 4 dargestellt, lassen sich auch verwenden, und es kann auch eine andere Vorrichtung zur Lieferung von Datenbits als der Datenprozessor 41 vorgesehen sein. Die Erfindung betrifft hauptsächlich den Senkrecht/Schräg-Datenumsetzer 51, der nachfolgend näher erläutert wird.

Figur 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die Hauptelemente des Senkrecht/ Schräg-Datenumsetzers 51 sind vier 8 Bit-Eingabespeicher 65 bis 68, eine Eingabe-Datensammelleitung 69, Steuer- und Decodierlogik 71, ein Festwertspeicher (ROM) 73, der über eine Adressen- und Daten-Sammelleitung 75 an einen Mikorprozessor 77 angeschlossen ist, eine Adressensammelleitung 79 zum Verbinden des Mikroprozessors 77 mit einem wahlfreien Zugriffsspeicher (RAM) 81, Datensammelleitung 83 bis 86 zum Verbinden der Eingabespeicher 65 bis 68 jeweils mit Speicherblöcken 87 bis 90 des RAM 81. Der RAM 81 ist über Ausgabeleitun-

gen an acht Ausgabespeicher 93 bis 100 und einen Dreizustandsspeicher 101 angeschlossen. Außerdem gehört dazu ein Treiberimpulsgenerator 102. Im allgemeinen kann der RAM 81 mehr oder weniger als 4 Speicherblöcke aufweisen, wobei die Anzahl der Eingabespeicher typischerweise gleich groß wie die Anzahl der Speicherblöcke im RAM 81 ist, und die Anzahl der Ausgabespeicher ist typischerweise gleich wie die Anzahl der Druckelemente des schrägen Druckkopfs 39 geteilt durch die Anzahl der verfügbaren Speicherblöcke des RAM 81.

Das anhand von Figur 2 erläuterte Beispiel bezog sich auf die Verwendung von acht Druckelementen 14 bis 21 für den schrägen Druckkopf 13, während das nachfol-

"15 gend erläuterte Beispiel 32 Druckelemente oder Punkterzeuger betrifft. Man sieht, daß die Diskussion auf jede Anzahl von Druckelementen ausgedehnt werden kann, wobei allerdings praktische Grenzen nicht überschritten werden sollten. Gemäß Figur 6 läuft der Mikroprozessor

20 77 durch ein Steuerprogramm, das in dem Festwertspei- ■ eher (ROM) 73 gespeichert ist. Es sei angenommen, daß für jede Speicheradresse des RAM 81 eine Spalte von mindestens 32 Bits jeweils darunter gespeichert ist. Außerdem sei angenommen, daß das oberste Bit

25 dem ersten oder vordersten Druckelement des schrägen

Druckkopfs 39 zugeordnet ist und daß die nächstfolgenden Bits, von oben her gezählt, den zweiten bis zweiunddreißigsten Druckelementen des Druckkopfs 39 zugeordnet sind. Die allgemeine Folge des als Fließbild in Figur 6 dargestellten Programms wird zu Beginn einer Druckzeile extern ausgelöst. Zu diesem Zeitpunkt wird die Richtung, in der die Zeile gedruckt werden soll, also von links nach rechts oder von rechts nach links, dem Mikroprozessor 77 eingegeben. Anschließend wird der RAM 81 auf Null

35 gesetzt; gleiches gilt für die Eingabespeicher 65 bis

68, und zwar während der Anfangsphase des Programms, um sie auf die Aufnahme neuer Spalten von senkrechten Abbildungsdatenbits aus dem Datenprozessor 41 vorzubereiten. Nach dem Eingangsteil des Programms wird in die Druckschleife eingetreten, in der bei jeder senkrechten Spalte der gesamten Zeichenzeile neue Abbildungsdatenbits extern zwischengespeichert und dann aus den Speichern 65 bis 68 in den RAM 81 eingeschrieben werden, und zwar wie dies von einem Eingangsadressenzeiger P.

angegeben wird, während Daten aus dem RAM 81 von den Speicherblöcken 87 bis 90 ausgelesen werden, wie dies von einem Ausgabeadressenzeiger P angezeigt wird. Die Ausgabedatenbits werden sequentiell in Ausgabezwischenspeichern 93 bis 100 zwischengespeichert. Anschließend werden die gespeicherten Datenbits in Abhängigkeit von einem Feuerbefehl der an den Treiberimpulsgenerator von dem Datenprozessor angelegt wird, in den letzten Ausgabespeicher 101 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt gibt der von dem Treiberimpulsgenerator 102 erzeugte Treiber-

20 impuls den letzten Ausgabespeicher 101 frei, damit

dieser seine Datenbits als Steuersignale zum Betreiben der Druckelementtreiber 53 ausgibt.

Der Programmspeicher ROM 73 wird von dem Mikroprozes-25 sor 77 über die Adressenleitungen der Sammelleitung

75 adressiert, während die Programmbefehle und Informationen über die Datenleitungen der Datensammelleitung übertragen werden. Das Neigungssteuerungsprogramm ist in weniger als 500 Bytes des ROM-Speichers 73 gespeichert.

Der zuvor erwähnte Speicher 81 ist ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff, der allgemein als RAM bezeichnet wird. Der RAM 81 ist ein Stapel von Byte-orientierten Zugriffsspeichern, in die eingeschrieben, sowie ausgele-

sen werden kann. Es wird darauf hingewiesen, daß obgleich alles Adressieren des RAMS 81 durch den Mikroprozessor 77 erfolgt, die Leitungen 83 bis 86 und 91 von diesem nicht ansteuerbar sind. Die Eingangsdaten 5 für den RAM 81 kommen von einer externen Quelle, beispielsweise von dem Datenprozessor 41, während die im RAM 81 gespeicherten Datenbits letztlich dazu geliefert werden, um die Druckelementtreiber 53 zu betreiben. Mit anderen Worten bewirkt der Mikroprozessor 10 77 das Adressieren der Abbildungsdatenbits im RAM 81, hat jedoch zu keinem Zeitpunkt Zugriff zu dem tatsächlichen Inhalt des RAM 81.

Jede senkrechte Spalte von Datenbits hat bei einer 15 bestimmten Adresse des RAMs 81 zumindest die gleiche Anzahl von Bits wie Druckelemente, was zuvor erwähnt wurde. Typischerweise entspricht das oberste Bit dem obersten Druckelement auf dem schrägen Druckkopf 39, während das nächstfolgende Bit in der Spalte dem zweiten 20 Druckelement des Druckkopfs 39 entspricht, usw.

Die Anzahl der Spalten der Speicherdatenbits, die im abbildenden Datenspeicher RAM 81 erforderlich sind (Zeilenlänge), wird von der Horizontalauflösung H des gesamten Abbildungssystems multipliziert mit dem Abstand vom ersten zum letzten Druckelement in der Horizontalen gemessen bestimmt. Wird beispielsweise die Horizontalauflösung H des Mastrixdruckers 37 mit 500 Spalten je Zoll gewählt und beträgt der Abstand vom ersten zum letzten Druckelement auf dem schrägen Druckkopf 39 2 Zoll in der Horizontalen, dann muß die Speicherkapazität des RAMs 81 gemäß einfacher Multiplikation 1000 Spalten betragen. Wenn der schräge Druckkopf 39 beispielsweise 32 Druckelemente hätte, dann würden 32 Speicherzeilen und 1000 Spalten zur

Erzielung der erforderlichen Hoizontalauflösung notwendig sein, also 32000 Bits Speicherkapazität für den RAM 81. Wenn die Kapazität des RAM 81 auf die zuvor beschriebene Weise bestimmt ist, dann kann die tatsächliehe Druckzeile eine beliebige Länge haben, da das Adressierverfahren einfach kontinuierlich durch den Speicher zirkuliert.

In diesem Beispiel werden vier 8 Bit Eingabespeicher

65 bis 68 zur vorübergehenden Speicherung jeder senkrechten Spalte von eingegebenen Abbildungsdatenbits verwendet, die von dem Datenprozessor 41 aufgenommen werden. Die Abbildungsdatenbits werden von den Speichern 65 bis 68 über eine gemeinsame 8 Bit-Datensammel-

-] 5 leitung 69 aufgenommen, wobei jedes Byte aus 8 Bits sequentiell über eine decodierte Speicheradresse in den Speichern 65-68 zwischengespeichert wird. Wenn die Zwischenspeicher 65- 68 beladen sind, dann ist eine volle Spalte von Abbildungsdatenbits verfügbar,

die in die richtigen Blöcke des Speichers 87-90 des RAM 81 geladen werden können, wobei jedes Byte jeder anderen Spaltenadresse des RAM in einer Weise eingegeben wird, daß jede Spalte in bezug auf eine andere durch eine vorgegebene Anzahl von Spalten schräggestellt wird, wie dies nachfolgend näher erläutert wird. Dadurch erfolgt beim Beladen des Speichers ein vorheriges Schrägstellen der Datenbits, so daß sie bereits teilweise ausgabefertig sind.

Bei einem schrägen Druckkopf 39 mit 32 Druckelementen wird eine volle Datenspalte in den RAM 81 in vier Schreibvorgängen von 8 Bits eingegeben. Die Daten werden in acht Zugriffen oder in Abfragen von je vier Bits ausgelesen, um die Ausgabe-Zwischenspeicher 93-100

35 zu beladen. Es sind daher 12 RAM-Zugriffe je Spalte

erforderlich. Dieses neuartige Verfahren des Auslesens aus dem RAM 81 bringt eine wesentliche Einsparung an Verarbeitungszeit gegenüber Einzelbit-Handhabung mit vier Schreibvorgängen und 32 Auslesevorgängen oder umgekehrt mit sich.

Die Datenbits werden bei der Eingabe in den RAM 81 vorher schräggestellt, so daß jedes 8 Bit Datenbyte

auf einer individuellen und verschiedenen Spaltenadresse

1° ausgerichtet wird. Es sei angenommen, daß die Spaltensegmente 103-106 im RAM 81 in den Speicherblöcken 87-90 jeweils die vorher geneigten Spaltensegmente der Abbildungsdatenbits sind. Es sei ferner angenommen, daß der Druckkopf zu einer Position gefahren sei, in der

das vorderste oder erste Druckelement in Abhängigkeit von "1" oder "0" Digitalzustand des ersten Datenbits oder des obersten Datenbits im Spaltensegment 103 betätigt werden soll. Eine "1" soll bedeuten "feuern", und eine "0" bedeutet beispielsweise "funktionslos

20 bleiben". Wenn dies der Fall ist, dann ist es erforderlich, daß unmittelbar bevor der Druckkopf diese Spaltenposition erreicht, das oberste Datenbit einer Abbildungsdatenbitspalte 103 zuvor in .den Ausgabespeicher 93 geladen wurde. Für diese bestimmte Spaltenadressen-

position des Spaltensegments 103 muß das oberste Bit jedes Spaltensegments, das an der Spaltenadresse in den Speicherblöcken 87-90 liegt, unmittelbar zuvor in den Ausgabespeicher 93 geladen worden sein. Das heißt, das oberste Bit jedes Spaltenbytes der Speichersegmente 87-90 enthält die Abbildungsdaten, die dem ersten, neunten, siebzehnten und fünfundzwanzigsten Druckelement des Druckkopfs 39 entsprechen. Unmittelbar bevor das vorderste Druckelement die Spaltenposition erreicht, die der Adresse des Spaltensegments 103 entspricht, muß der zweite Ausgabe-Zwischenspeicher

74 mit den Abbildungsdatenbits geladen werden, die den Steuersignalen entsprechen, welche für den Betrieb der zweiten, zehnten, achtzehnten und sechsundzwanzigsten Druckelemente des schrägen Druckkopfs 39 zu dem Zeitpunkt entsprechen, zu dem dieser die analoge Spaltenadressenposition für das Spaltensegment 103 erreicht. Um dieses Laden zu bewirken, wird der zweite 4 Bit Ausgabespeicher 94 geladen, indem ein Ausgabeadressenzeiger P von der Adresse des Spaltensegments 103 zu einer anderen Adresse bewegt wird, die von der Anzahl der Spalten I zwischen zwei benachbarten Druckelementen abgezählt ist, so daß die Datenbits, die den zweiten, zehnten, achtzehnten und sechsundzwanzigsten Druckelementen in den Speicherblöcken 87-90 jeweils entsprechen, in den Ausgabespeicher 94 geladen werden. Dieses Verfahren eines Abzählens des Ausgabezeigers P durch I hält so lange an, bis die Abbildungsdaten, die zum Steuern der 32 Druckelemente des Druckkopfs 39 benötigt werden, in die Ausgabespeicher 93-100 geladen sind, wodurch die Steuersignale für den letzten Ausgabespeicher 101 erzeugt werden, um den Druckkopf 39 die Abbildungsdaten unter dem Kopf zu der Zeit ausdrucken zu lassen, zu der das vorderste Druckelement die Spaltenadressenposition erreicht, die der Adresse des Spaltensegments 103 entspricht. Eine geeignete Verbindung der Ausgabe-Zwischenspeicher 93-100 mit den RAM Datenleitungen 91 und ein decodiertes Zwischenspeicher-Freigabesignal bewirken für die 4 Bits zur Zeit ein Beladen der Ausgabezwischenspeicher 93-100, wie dies zuvor erwähnt wurde. Dieses Ladeverfahren vervollständigt das Schrägstellen der Abbildungsdatenbits zum Betreiben des schrägen Druckkopfs 39.

Der letzte Ausgabespeicher 101 weist eine Anzahl von 35 Dreizustandsspeichern auf. Diese Zwischenspeicher

werden gleichzeitig in Abhängigkeit von einem Feuerbefehl von dem Datenprozessor 41 getaktet und funktionieren so, daß sie den Zustand der ausgegebenen Abbildungsdatenbits während der Impulsdauer des abbildenden 5 oder treibenden Impulses halten,der von dem Treiberimpulsgenerator 102 erzeugt wird. Diese doppelte Zwischenspeicherung der Ausgangsdaten ist notwendig, um das Verarbeiten und Aufbauen der nächsten Spalte von senkrechten Abbildungs-Eingabedatenbits weiterlaufen zu 10 lassen, während gleichzeitig das Drucken der jeweiligen Spalte der abbildenden Ausgabedatenbits erfolgt.

Der Treibimpulsgenerator 102 spricht auf einen "Feuerbefehl" von dem Datenprozessor 41 an, um den für den Betrieb der Druckelementtreiber 53 erforderlichen Impulstakt zu schaffen. Typischerweise ist der vom Impulsgenerator 102 erzeugte Treibimpuls entweder ein Einzelimpuls oder ein Doppelimpuls, was von dem jeweiligen Anwendungsfall abhängt.

Die Steuerungs-und Decodierungslogik 71 weist decodierende Gatter zu Steuerung der Eingabedaten,bits auf, liefert Adressenschreibimpulse zum Schreiben von Datenbits in den RAM 81, erzeugt adressendecodierte Ausgangs-

Speichersignale zum Betreiben der Ausgabespeicher 93-100, weist zwei Status Flip-Flops auf und besitzt eine zusätzliche Zwischenspeicherschaltung. Die Logik 71 wird anhand von Figur 7 näher erläutert.

Figur 7 zeigt eine Logik zum Betreiben eines Druckkopfs 39 mit 32 Tintenstrahlen und mit einem Senkrecht/ Schräg-Datenumsetzer 51. Der Datenumsetzer 51 weist in der dargestellten Weise angeschlossene Inverter 107-118 und 127, 128, UND-Glieder 119-126, NAND-Glieder 225-228, Flip-Flops 129, 130, 139 und 141, ODER-Glieder

131-133, den Treibimpulsgenerator 102, der in diesem Fall ein Einzelimpuls-Multivibrator ist (die Konstruktion dieses Generators und die Breite des vom Ausgangsimpuls JE freigegebenen Strahls sowie andere Eigenschaften dieses Impulses hängen von den Eigenschaften des Feuerbefehls ab, das für die jeweiligen Druckelemente erforderlich ist), einen Vier- bis Zehn-Leitungsdecodierer 135, einen Oktalpuffer 137 und einen 4 Megahertz Kristalloszillator 143 auf, die alle mit Ausnahme des Treibimpulsgenerators 102 in der Steuerungs- und Decodierungslogik 71 von Figur 5 enthalten sind. Unter weiterer Bezugnahme auf die Figuren 5 und 7 wird darauf hingewiesen, daß die Eingabespeicher 65-68 dazwischen unmittelbar äquivalent sind, daß der RAM 81 seine vier Speicherblöcke durch die RAM Blöcke 187-190 gebildet hat, daß die Ausgabespeicher 93-100 von vier integrierten Schaltungen 144-147 dargestellt sind, daß der letzte Ausgabespeicher 101 von vier integrierten Schaltungen 148-151 gebildet wird, daß der Mikroprozes-

20 sor 77 eine einzige integrierte Schaltung 77 ist und

daß die Funktion des ROM 73 von der integrierten Schaltung 152 gebildet wird. Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die tatsächlichen Teilenummern, welche für jedes der in Figur 7 dargestellten Teile verwendet ist und gibt außerdem den Herstellernamen für die jeweilige integrierte Schaltung an. Es wird darauf hingewiesen, daß die Tabelle lediglich zur Vervollständigung der Offenbarung angegeben ist, jedoch keinerlei beschränkende Wirkung in der Weise entfalten soll, daß andere Arten von integrierten Schaltungen und andere Hersteller-Bauteile ausgeschlossen wären, um die erforderlichen Funktionen des Datenumsetzers 51 durchzuführen.

Tabelle 1
Stückliste für die Logikschaltung von Figur 7

Bezugszeichen	Teil Nr.	Name	Hersteller	I	;403'
65-68, 148-151	74LS374	Octal D-Type Flip-Flop	Texas Instruments (TI), Dallas, TX	K) oo I	CD CD
187-190 144-147	8114 74116	8 Kilobit Static RAM Dual-4-blt Latch	TI TI
77	Z 80A	8-Bit Microprocessor	Zilog, Campbell, CA
152	2516	PROM	TI
119-126	74LS08	Quad 2-Input Positive And Gate	TI
225-228	74LS00	Quad 2-Input Positive NAND Gate	TI
107-114	74L04	Hex Inverter	TI
135	74LS42	4-Line-To-l0-Line	TI
131-133	74LS32	Quad 2-Input Positive OR Gate	TI		t ce «
129, 130, 139, 141	74LS74	Dual D-Type Flip Flops	TI	C te*· <
137	74LS244	Octal Buffer	TI	ure
115-118, 127, 128	74LS04	Hex Inverter	TI	Q * *t t t t**
	(C « f < ( ■ ft (ft t
	(tee

Aus Tabelle 1 folgt, daß ein PROM anstelle des ROM 73 von Figur 5 verwendet wurde. Der Erfinder wählte einen PROM anstelle eines ROM zur Erleichterung der Herstellung des Prototyps der Erfindung, um die Programmierung seines Mikroprozessors 77 verändern zu können, bis das endgültige Programm erstellt war. Es wird jedoch angenommen, daß bei der Serienfertigung des Gegenstandes der Erfindung ein ROM 73 und nicht ein PROM verwendet wird, um ein zufälliges Verändern des Bedienungsprogramms für den Mikroprozessor 77 auszuschalten.

Die Abbildungsdatenbits der eingegebenen Vertikalspalte werden an die Eingabespeicher 65-68 über eine

8 Bit Datensammelleitung von dem Datenprozessor 41 gelegt, wobei die Datensammelleitung parallel an die Eingabeklemmen jedes einzelnen der Speicher 65-68 angeschlossen ist. Die Daten werden im Byte (8 Bit) Format eingegeben und durch Taktimpulse von UND-Gliedern 119-122 jeweils in die Speicher 65-68 eingespeichert. Die UND-Glieder 119-122 werden individuell in sequentieller Weise durch Steuerbefehle "Zwischenspeicher 1 bis Zwischenspeicher 4" jeweils von dem Datenprozessor 41 freigegeben, um das richtige Abbildungsbyte in dem richtigen der Zwischenspeicher 65-68 zwischenspeichern zu lassen.

Das UND-Glied 123 spricht auf die Koinzidenz eines an einen Inverter 127 angelegten Taktsignals und an

ein "Zeilenbeginn"-Signal an, die beide von dem Datenprozessor 41 kommen, und gibt ein Auslösesignal zu Beginn jedes Zeilendrucks aus. Dieses Auslösesignal wird von einem Inverter 128 invertiert und an den Mikroprozessor 77 gelegt. Der "Feuer"-Befehl wird von dem Datenprozessor 41 im wesentlichen zur gleichen Zeit aufgenommen, wie der Druckkopf 39 in eine Position

bewegt wird, in der die Druckelemente jeweils die nächste Druckspalte erreichen. Der Feuerbefehl wird in den Datenumsetzer 51 durch ein UND-Glied 124 getaktet. Dementsprechend werden die Eingabespeicher-Auslöse-5 und Feuer-Befehle jeweils über externe Taktimpulse, die an den Inverter 127 gelegt werden, in den Umsetzer 51 getaktet.

Zwei Statussignale werden von dem Umsetzer 51 als 10 Ausgangssignale an den Datenprozessor 41 in diesem Beispiel geliefert. Ein Statussignal ist das Signal "Einleitung abgeschlossen"/ welches von der Neigungslogik nach dem Abschluß des Nullsetzens der RAMs 187-190 erzeugt wird, wobei die dieses Signal erzeugende Logik 15 das UND-Glied 126 und das Flip-Flop 130 sind. Das

andere Statussignal wird als "Daten erhalten" bezeichnet und in jeder Spalte ausgegeben, nachdem die Vertikalspalten-Eingabedatenbytes, die in das System eingegeben wurden, alle- in die RAM-Speicherblöcke 87-91 einge-20 schrieben sind.

Der Mikroprozessor 77 erzeugt Steuersignale A₁₁-A₁₄ für das Anlegen an jeweils NAND-Glieder 225-22 8 und ein Nicht-Schreiben-Signal WR an einen Inverter 116, dessen Ausgabe ein Schreibsignal WR ist, das gemeinsam an die anderen Eingangsklemmen der NAND-Glieder 225-228 gelegt wird, um mit diesen Ausgangssignale WR1-WR4 zum Anlegen an Eingabespeicher 65-68 zu erzeugen, um diese Speicher zum Auslesen freizugeben und um über Inverter 107-114 Ausgangssignale WRDl-WRD4 zum Anlegen an die RAM Blöcke 187-190 zu erzeugen, damit diese zum Einschreiben von Daten zu einem Zeitpunkt freigegeben werden, der- gegenüber dem Zeitpunkt der Freigabe der Eingabespeicher 65-68 geringfügig verzögert ist.

Der Mikroprozessor 77 dient außerdem zur Erzeugung von Steuersignalen Α-,-,-Α,^ zum Anlegen an einen 4-in-lO Leitungsdecodierer 135, der als Ausgangssignale L,-Lq für das Anlegen an die Ausgabespeicher 144-147 dient, um deren Zwischenspeicherung zu steuern.

Die Endstufen-Dreizustands-Ausgabespeicher 148-151 werden von dem "Feuer"-Befehl getaktet, der als Ausgangssignal vom UND-Glied 124 aufgenommen wird und sie werden von dem Treibimpuls "JE" freigegeben, der von dem Treibimpulsgenerator 102 geliefert wird.

Das ODER-Glied 131 empfängt Signale RD und A15 zum Betreiben des Decodierers 135. Außerdem nimmt der

15 Oktalspeicher 137 Signale von dem Datenprozessor 41

auf, und zwar ein Signal "DIR", das die Bewegungsrichtung des Druckkopfs 39 anzeigt, ein Signal "SA", das angibt, ob eine Verschiebung zum Schrägstellen eines Zeichens in bezug auf die Vertikale nach rechts erforder-

20 lieh ist, und ein Feuerkennzeichensignal "FRFLG", von dem Impulsbreitengenerator 102. Er arbeitet so, daß diese Signale über die Datensammelleitung 161 in den Mikroprozessor 77 getaktet werden. Die Datensammelleitung 161 des Mikroprozessors 77 ist außerdem

an den ROM 152 angeschlossen. Die anderen Logikbauteile von Figur 7 werden zur Signalaufbereitung verwendet.

Wie bereits erwähnt, können die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren auf die Verwendung mit einem schrägen Druckkopf ausgedehnt werden, der irgendeine praktische Anzahl von Druckelementen aufweist, die geradlinig, jedoch zu einer Horizontalebene geneigt angeordnet sind. Anhand der Figuren 8 und 9 wird daher eine Verallgemeinerung der Erfindung erläutert. Aus

35 Diskussionsgründen soll I (Gleichung 3) eine ganze

Zahl sein, welche die Anzahl der Spalten zwischen zwei benachbarten Druckelementen ist, wie sie von der gewählten Horizontalauflösung H des Systems bestimmt wird. Ferner soll L die Anzahl der im Speicher 81 verfüg-5 baren Speicherblöcke sein, und vorzugsweise soll L auch die Anzahl der Eingangsspeicher angeben (es wird darauf hingewiesen, daß jedoch auch andere Möglichkeiten zur Eingabezwischenspeicherung als die Anpassung der Anzahl .der Eingabezwischenspeicher an die Anzahl der -)0 Speicherblöcke bestehen). Ferner soll J die Anzahl

der auf einer Schrägen auf dem Druckkopf 39 geradlinig angeordneten Druckelemente sein. Q soll gleich der Zahl der Ausgabespeicher sein, wobei vorzugsweise gelten soll Q = =-. Außerdem sollen P. und P die Ein-

Jj 1 O

Ί5 gäbe- und Ausgabezeiger für den Speicher 81 sein. Eine weitere Annahme besteht darin, daß der Speicher 81 in einzelne Speicherblöcke B,, B-, B₃, ... bis B_T unterteilt ist. Schließlich soll jeder einzelne

der Ausgabenspeicher mit Q,, Q_?, CK, ... Q für den η-ten Ausgabespeicher sein.

Figur 8 zeigt, daß zu Beginn einer Druckzeile die erste senkrechte Spalte von abbildenden Eingabedatenbits in Spaltenabschnitte oder Segmente unterteilt wird, 25 die jeweils einem Byte entspricht, das eine Anzahl

von Bits =-=■ hat. Der Eingabezeiger P. wird zur ersten

J-i 1

Speicheradresse bewegt und der oberste Teil der Spalte von Abbildungsdatenbits, die den Steuersignalen für das erste oder führende Druckelemente J, bis zu den 30 nachfolgenden γ- Druckelementen des Druckkopfs 39 entsprechen, werden bei der Anfangsadresse in den Speicherblock B, geschrieben. In aufeinanderfolgender Folge wird der nächste Spaltenabschnitt, der das Abbildungsdatenbit enthält, welches zum Drucken der Elemente

J 2J

=- + 1 bis =— entspricht, in den Speicherblock B- am

Speicheradressenort P. +=-— eingegeben oder eingeschrieben; der dritte Spaltenabschnitt oder das Segment

der Abbildungsdatenbits wird in den Block B_ an der

(JI) Speicheradressenstelle P. + 2 -— geschrieben, wobei

dieser dritte Spaltenabschnitt die Datenbits enthält,

2J J '

5 die den Druckelementen =— + 1 bis 3 =- entsprechen;

das Schreiben in den Speicher 81 wird auf diese Weise für die verschiedenen Spaltensegmente oder Bytes der anfänglichen Spalte von Abbildungsdatenbits so lange fortgesetzt, bis das letzte Byte in den Speicher 81 bei der Adressenstelle [P. + (L-I) γ— ] geschrieben ist, wobei der letzte Spaltenabschnitt die Abbildungsdatenbits enthält, welche den Druckelementen\I (L-I)-]

1 ^{l L}

+ I)J- bis J entsprechen und das letztere das letzte Druckelement auf dem Druckkopf 39 ist. Während des

nächsten vollen Zyklus des Einschreibens von Abbildungsdatenbits in den Speicher wird der Eingabezeiger P. um eins auf die nächstfolgende Speicheradresse aus dem zuvor in dem Speicherblock B, eingeschriebenen Spaltenabschnitt höhergesetzt und der zuvor erwähnte Schreibvorgang wird wiederholt. Auf diese Weise werden aufeinan-^ derfolgende Spalten von Vertikalspalten-Abbildungsdatenbits nacheinander in den Speicher geschrieben. Es wird darauf hingewiesen, daß für den gerade beschriebenen Schreibvorgang und für den nachfolgend zu beschreibenden Ausgabevorgang aus Diskussionsgründen angenommen wurde, daß sich der Druckkopf 39 in bezug auf die Horizontalebene auf dem Druckmedium von links nach rechts bewegt. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß dieses Verfahren zum Schreiben der Spalten von Abbildungsdatenbits in den

30 Speicher automatisch die Abbildungsdatenbits in der zuvor erwähnten Weise schräg stellt.

Das Schrägstellen der Abbildungsdatenbits wird durch das Verfahren zum Ausgeben der Bits aus dem Speicher 35 in die Ausgabespeicher Q, bis Q vervollständigt.

V K «rf - ~

- 34 -

Dieses Vefahren ist in Figur 9 angedeutet. Die erste Auslesung aus dem Speicher 81 nach dem Beginn einer neuen Druckzeile besteht in der Bewegung des Ausgabezeigers P zu der Speicheradressenposition, die zuerst von dem Eingabezeiger P. zu Beginn der Druckzeile adressiert wird, um das Verfahren zum Einschreiben von Daten in den Speicher 81 zu beginnen. Für die Spalte von Abbildungsdatenbits, die in den Speicherblöcken B, bis B_T an dieser anfänglichen Auslesungs-Ί0 Speicheradresse liegen, werden die obersten Bits jedes Spaltensegments nacheinander in einen ersten Ausgabespeicher Q, ausgelesen. Mit anderen Worten entsprechen diese ersten Abbildungsdatenbits für die Auslesungen wie dargestellt den Bits für die Druckelemente J₁

J 2 J HFj (das erste oder vorderste Element), =- + 1, =— + 1 bis

_T ij Jj

[(L-I). γ- + I]. Der Ausgabezeiger wird dann über -I Spalten zu einer neuen Speicheradressenposition (P - I) bewegt und die zweiten auftretenden Abbildungsdatenbits jedes Spaltensegments, die an derjenigen 20 Adresse liegen, werden in den zweiten Ausgabespeicher Q„

geladen. Wie dargestellt, entsprechen diese Abbildungs-

J 2J datenbits den Druckelementen J„, =- + 2, =— + 2 bis zu

c, Jj Jj

dem zweiten auftretenden Abbildungsdatenbit in dem letzten Spaltensegmentsabschnitt im letzten Speicherblock B , wobei die Abbildungsdatenbits allgemein als

den Druckelementen [(L-I)₇- + 2] entsprechend bezeichnet

Jj

werden. Auf ähnliche Weise wird die Spaltenadresse zum Laden richtiger Abbildungsdatenbits in den dritten Ausgabespeicher Q, durch -1 Spalten in (P - 21) verän-3Q dert, wobei die dritten auftretenden Abbildungsdatenbits von der Spitze jedes Spaltenabschnitts, der bei dieser Adresse liegt, in den Speicher Q₃ geladen werden.

Diese Abbildungsdatenbits entsprechen, wie dargestellt,

J 2 J
den Druckelementen J₀,7- + 3, =— + 3 bis zu dem Abbil-

J Jj Jj

dungsdatenbit, das dem Drucklement [(L-I) =- + 3] des

letzten Spaltensegments entspricht, das in dem Speicherblock B liegt. Dieses Verfahren des Auslesens aus

Ij

dem Speicher in den Ausgabespeicher wird in der dargestellten Weise so lange fortgesetzt, bis die letzten Datenbits jedes Spaltenabschnitts in den Ausgabespeicher Q aus den Speicheradressenplätzen [P - (Q-I)I] geladen sind. Diese zuletzt auftretenden Abbildungsdatenbits

der Spalten entsprechen bei dieser letzten Adresse

2J 3J
den Druckelementen =—, =— bis zum Druckelement J,

Jj J-J

10 welches das letzte auftretende Druckelement auf dem

Druckkopf ist. Es wird darauf hingewiesen, daß trotz der Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zum Auslesen von Daten aus dem Speicher in einer Anzahl von Ausgabespeichern, deren Anzahl der Anzahl der Druckelemente J im Druckkopf 39 geteilt durch die Anzahl der verwendeten Speicherblöcke L entspricht, zahlreiche andere Ausführungsformen zum Zusammensetzen der Abbildungsdatenbits bestehen, während sie aus dem Speicher ausgelesen werden, um die Steuersignale zum Betreiben des Druckkkopfs während eines vorgegebenen Druckzyklus zu erhalten. Alles was notwendig ist, ist daß die Abbildungsdatenbits aus dem Speicher unter Verwendung des in Figur 9 dargestellten Ausleseverfahrens ausgelesen werden, um das erforderliche Schrägstellen der einzelnen Abbildungsdatenbits zu vervollständigen. Im Normalbetrieb der Erfindung wird die Abbildungsinformation in senkrechter Ausrichtung ausgedruckt, die der Ausrichtung der ursprünglich eingegebenen senkrechten Spalten von Abbildungsdatenbits identisch ist. Wie bereits erwähnt, kann die Logikschaltung gemäß Figur 5 jedoch auch Kursivschrift erzeugen, indem die Abbildungsdaten nach rechts geneigt werden, wenn das "SR" Signal an den Oktalpuffer 137 gelegt wird, was ein Verschieben der Datenbits um einen gewünschten Betrag bewirkt, damit die gewünschte Neigung erhalten wird.

Wie oben erwähnt, wird bei dem Beispiel des Drückens von links nach rechts der Eingabezeiger P. einmal für jede neue Spalte von Abbildungsdatenbits, die in den Speicher geschrieben werden sollen, erhöht 5 und der Ausgabezeiger P entspricht anfänglich dem Eingabezeiger P.. Beim Drucken von links nach rechts wird der Eingabezeiger P. außerdem für jede aufeinanderfolgende senkrechte Spalte von Abbildungsdatenbits um eins höhergestellt, die dem Speicher eingegeben

werden, was ebenso für den Ausgabezeiger P gilt.

Mit anderen Worten werden bei jedem neuen Druckzyklus die Eingabe- und Ausgabezeiger P. und P jeweils um eins höhergestellt. Wird jedoch von rechts nach links gedruckt, dann muß der Datenprozessor 41 die Abbildungs-

-| 5 datenbits in umgekehrter Spaltenfolge eingeben; die Eingabe- und Ausgabezeiger P. und P werden jeweils um eins runtergesetzt; und der Ausgabezeiger P ist nicht gleich wie der Eingabezeiger P., wie aus der nachfolgenden Gleichung (4) folgt:

P_o = P₁ + I (J - 1) (4)

Es wird darauf hingewiesen, daß in jedem Druckzyklus der Eingabezeiger P. wieder in eine Speicheradressengrundposition zurückkehrt. Wenn sich der Druckkopf 39 in Druckposition bewegt, dann werden die Signale des Positionscodierers 63 von dem Datenprozessor 41 zur Auslösung der Erzeugung des Feuerbefehls erkannt. Es wird darauf hingewiesen, daß im Falle eines Antriebs des Druckkopfs mit konstanter Geschwindigkeit eine einfache Taktschaltung anstelle des Positionscodierers 63 verwendbar ist, um die Signale zu erhalten, welche die Spaltenposition zu jedem gegebenen Zeitpunkt anzeigen. Der Positionscodierer 63 kann außerdem Mittel zur

35 Lieferung von Positionsinformation an die Motorsteuerung 55 von Figur 4 aufweisen.

Obgleich bestimmte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, können andere Ausführungsformen und Abwandlungen dem Durchschnittsfachmann klar werden, die in den Inhalt und Schutzumfang der Erfindung fallen, wie sie in den Ansprüchen beansprucht ist.

Claims

Patentansprüche

Matrixdrucker mit einem Druckkopf, der J Druckelemente aufweist, die geradlinig und in bezug auf eine Horizontalebene geneigt angeordnet sind, mit einer Elektronikeinrichtung zum Verarbeiten vertikaler Spalten von Abbildungsdatenbits, die von einem Datenprozessor eingegeben werden, um Steuersignale für den Betrieb des Druckkopfs zu erzeugen und um ein gewünschtes Bild auf ein Druckmedium in der gleichen Vertikalausrichtung wie die eingegebenen Bilddaten während der Relativbewegung von Druckkopf und Druckmedium zu drucken, gekennzeichnet durch:

- Eingabespeichermittel, die zu Beginn jedes Zeilendrucks initialisiert und zur Aufnahme und Speicherung der Spalten von Abbildungsdatenbits in gleicher Verteilung zwischen L Blöcken des Speichermittels betreibbar sind, wobei jeder Block

einen unterschiedlichen =- Spaltenabschnitt jeder einzelnen der vertikalen Spalten der Abbildungsdatenbits speichert und die zugehörigen L Spalten in den Blöcken des Speichers einander gegenüber durch das Äquivalent der Anzahl der Spalten der Druckleistungsfähigkeit I mal=- geneigt sind, wodurch die Abbildungsdaten vorgeneigt oder teilweise geneigt werden,

• Ausgabespeichermittel, die zum fertigen oder vollständigen Neigen der Bilddaten betreibbar sind, indem Q aufeinanderfolgende Abfragen der Eingabespeichermittel während jedes Druckzyklus gemacht werden, wobei Q = =- ist und wobei bei einem ersten Zugriff die ersten Bits jeder der L verschiedenen vorgeneigten Spalten von Datenbits in den L Blöcken der Eingabespeichermittel, die die volle Spalte von Datenbits an der richtigen, zugegriffenen Speicheradresse der Eingabespeichermittel bilden, in einen ersten Teil der Ausgabespeichermittel geschrieben werden, in einem zweiten Zugriff eine Erniedrigung der zweiten Bits jedes einzelnen der L Spaltensegmente von Daten bei der erniedrigten Adresse jeweils um I von der Eingabespeicheradresse des ersten Zugriffs erfolgt, um in einen zweiten Teil der Ausgabespeichermittel zu schreiben, der unmittelbar dem ersten Teil folgt, gefolgt von Erniedrigung um 21 von der anfänglich eingegebenen Speicheradresse, um die dritten Bits jeder Spalte oder jedes Bytes von Daten bei dieser erniedrigten Adresse jeweils abzufragen und diese dritten Bits in einen dritten Teil, der an den zweiten Teil der Ausgabespeichermittel anschließt, zu schreiben und dieses wieder-

holt fortzusetzen, bis Q Abrufe und (Q-I) Abstufungen erfolgt sind, wobei Q = — gilt, wobei in die Ausgabespeichermittel die erforderlichen aufeinanderfolgenden Datenbits eingeschrieben werden, um die erforderlichen Steuersignale zum Drucken der Teile der Bilddatenspalten unter dem Druckkopf zu der gegebenen Zeit zu liefern.
2. Matrixdrucker nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Steuermittel, welche so programmiert sind, daß der Betrieb der Elektronikeinrichtung wesentlich gesteuert wird.
3. Matrixdrucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabespeichermittel aufweisen:

- Eingabespeicher, die zur Aufnahme einer Vertikalspalte von Abbildungsdatenbits während jedes Druckzyklus dienen; und

- wahlfreie Zugriffsspeicher (RAM) mit L Speicherblöcken ;

- wobei die Steuermittel so programmiert sind, daß sie die Eingabespeichermittel und den RAM ■ betreiben, um die Vertikalspaltensegmente der Abbildungsdatenbits in den RAM zu übertragen.
4. Matrixdrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabespeichermittel erste bis Lte Eingabespeicher aufweisen, die jeweils ersten bis Lten Blöcken des RAM jeweils zugeordnet sind und wobei jeder von den Steuermitteln betreibbar ist, um die —te Spalte oder den Bit-Abschnitt einer Vertikalspalte von Abbildungsdatenbits in den jeweils zugehörigen Speicherblock des RAM zu übertragen .
5. Matrixdrucker nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabespeichermittel ferner Mittel aufweisen, die auf einen "Feuerbefehl" ansprechen, um die vollständig geneigten Bits der Vertikalspalten-Abbildungsdaten zu liefern, welche die Steuersignale zum Betreiben des Druckers während eines aktuellen Druckzyklus bilden, während gleichzeitig eine andere Spalte von Abbildungsdatenbits in die Eingabespeichermittel geschrieben und die nächste erforderliche Spalte von Steuersignalen gebildet werden kann.
6. Matrixdrucker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabespeichermittel außerdem eine Anzahl von Ausgabespeichern aufweisen, die jeweils mit den ersten bis ^-ten Bits der L verschiedenen vorgeneigten Spalten von Datenbits beladen werden können, um die Steuersignale zum Feuern oder Betreiben des Druckkopfs zu einer gegebenen Zeit zusammenzusetzen .
7. Matrixdrucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für das Zulassen des Ausgebens der Steuersignale gleichzeitig mit dem Schreiben einer anderen Spalte von Abbildungsdatenbits in die Eingabespeichermittel und zum Aufstellen einer anderen Spalte von Steuersignalen einen Dreizustandsspeicher aufweisen, der zum aufeinanderfolgenden Laden mit den Steuersignalen oder Bits von den Ausgabespeichermitteln betreibbar ist und von den Ausgabespeichermitteln anschließend getrennt wird, während die Steuersignale zum Ausgeben in Abhängigkeit von dem Feuerbefehl gehalten werden.
8. Matrixdrucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreizustandsspeicher eine Anzahl von L Dreizustandsspeichern aufweist, die zum gleichzeitigen Takten zum Zeitpunkt des Feuerimpulses betreibbar sind, um den Zustand der Steuersignale beizubehalten und diese zu dem Zeitpunkt auszugeben, die erforderlich ist, um das Feuern eines ausgewählten Druckelements anzusteuern und zu beenden.
9. Verfahren zum Verarbeiten von Vertikalspalten-Abbildungsdatenbits von einem Datenprozessor zur Erzeugung von Steuersignalen für den Betrieb von Druckelementen eines Druckkopfs in einem Matrixdrucker, der eine Anzahl von J Druckelementen aufweist, die geradlinig auf einer geneigten Geraden in bezug auf eine Horizontalebene angeordnet sind und der eine Steuerung und einen Speicher besitzt, um eine gewünschte Zeile von Abbildungen auf ein Druckmedium in der gleichen vertikalen Ausrichtung wie die Eingangsdatenbits während einer horizontalen Relativbewegung zwischen dem Druckkopf und einem Druckmedium zu drucken, gekennzeichnet durch die Schritte:

a) Unterteilen des Speichers in eine Anzahl von ersten bis Lten Speicherblöcken;

b) Zuordnen jedes der J aufeinanderfolgenden Bits bei jeder Speicheradresse als jedem der aufeinanderfolgenden J Druckelemente entsprechend, wobei die Bits eine zumindest J Bits lange Spalte bilden und ein ■=- Teil der Spalte von

Bits in jedem der L Speicherblöcke jeweils abgelegt wird;

ν- Ut V

£Γ _

c) Nullstellen oder Rückstellen des Speichers

vor dem Beginn des Drückens einer neuen Zeile;

d) Auswählen einer Anfangsspeicheradresse P.;

e) vorheriges Schrägstellen der ersten Vertikalspalten-Abbildungseingabedatenbits durch Teilen der aufeinanderfolgenden Bits der ersten vertikalen Spaltendaten, um in L aufeinanderfolgenden Gruppen oder Bytes zu drucken, beginnend mit dem Byte vom Ende der Spalte, welches das Führungs-Bit aufweist,das dem ersten Druckelement des Druckkopfs in bezug auf dessen Bewegungsrichtung gegenüber dem Druckmedium entspricht, Schreiben des ersten Bytes in die Spalte des ersten Speicherblocks bei einer Speicheradresse P., danach das nachfolgend auftretende zweite Byte in den zweiten Block bei der Speicheradresse (P. + _?—)worin I eine ganze Zahl ist, die die

X J-i

Anzahl der in die Horizontale projezierten Spalten darstellt, welche zwischen Druckelementen gedruckt werden kann (I = XH, wobei X die Horizontalprojektion des Abstands zwischen Öffnungen und H die gewählte Horizontalauflösung sind), danach das nachfolgend auftretende dritte Byte

in den dritten Block bei der Speicheradresse

2 jT
(P. 4- —j—), usw., um die vierten bis Lten Bytes in nachfolgende Speicherblöcke der L Speicherblöcke mit Adressen einzuschreiben, die voneinander jeweils um j— geneigt sind, wobei das Lte Byte in den Lten Block mit der Speicheradresse [p. + ( L-1 ) ⁽"77⁾J geschrieben wird;

f) vorheriges Schrägstellen der zweiten Vertikalspalten-Abbildungseingabedaten in der gleichen Weise wie im Schritt (e) für die ersten Vertikalspaltendaten, jedoch mit der Ausnahme, daß die Anfangsspeicheradresse um 1 erhöht ist, so daß P. zu P. , wird;

g) vorheriges Schrägstellen der dritten und übrigen aufeinanderfolgenden Vertikalspalten von Abbildungseingabedatenbits für die zu druckende Zeile durch Erhöhen der Speicheradresse um 1 für jede neue Spalte von Daten, die jeweils in den Speicher geschrieben werden sollen und weiteres Einschreiben jede der Vertikaldatenspalten in den Speicher wie im Schritt (e);

h) Beenden des erforderlichen Schrägstellens der ersten Vertikalspalten-Abbildungseingabedatenbits durch Auslesen einer Spalte von Steuersignalen aus dem Speicher, welche γ- Gruppen von aufeinanderfolgenden Bits haben, wobei die erste Gruppe das erste auftretende Bit jeder Teilspalte von Bits enthält, die in den Speicherblöcken bei der Adresse P. jeweils gespeichert sind, während die zweite Gruppe die zweiten auftretenden Bits jeder Teilspalte hat, die in den Speicherblöcken bei den Speicheradressen (P. - I) jeweils gespeichert sind, die dritte Gruppe die dritten auftretenden Bits jeder Teilspalte enthält, die in den Speicherblöcken bei Speicheradressen (P. - 21) jeweils gespeichert sind usw. bis zu dex letzten Gruppe mit.den letzten Bits jeder Teilspalte von Bits, die in den Speicherblöcken bei Speicheradressen [P. - (=-1)1] gespeichert sind, wobei die erhaltene Spalte von

Abbxldungsdatenausgaben aus dem Speicher die vollständig schräggestellten Datenbits oder Peuersignale für das Betreiben des Druckkopfs darstellen, um Teile der J Spalten zu drucken, die dann unter dem Druckkopf liegen; und

i) Beenden des Schrägstellens der zweiten und

folgenden Vertikalspalten-Abbildungseingabedatenbits durch Erhöhung um 1 der letzten Anfangsspeicheradresse für jeden neuen Auslesevorgang oder Druckzyklus und anschließendes Fortfahren wie in Schritt (h) zum Erhalten der jeweils zweiten und folgenden Spalten von Steuersignalen für jeden Druckzyklus.
10. Matrixdrucker nach Anspruch 9, mit Ausgabespeichermitteln und Dreizustands-Speichern gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

j) individuelles Auslesen jeder der Spalten von Steuersignalen aus dem Speicher in die Ausgabespeicher; und

k) Übertragen der Spalten von Steuersignalen von den Ausgabespeichern zu den Dreizustands-Speichern, um den Matrixdrucker weiterhin Vertikalspaltendaten in den Speicher gleichzeitig mit dem Abschließen des letzten ausgelösten Druckzyklus schreiben zu lassen, der von den zuletzt zusammengesetzten Steuersignalen gesteuert wird, und Wiederbeladen der Ausgabespeicher mit den vollständig schräggestellten Vertikalspalten-Datenbits zur Lieferung der nächsten benötigten Gruppe von Steuersignalen vor dem nächsten Druckzyklus·
11. Verfahren nach Anspruch 10 mit einer Anzahl von L Eingabespeichern, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schritt (e) die folgenden Schritte durchgeführt werden:

1) Laden eines — Teils der Vertikalspalten-Abbil-

Xj

dungsdatenbits jeweils in jeden der L Eingabespeicher; und

m) Übertragen der Vertikalspalten-Abbildungsdatenbits aus der Anzahl von L Eingabespeichern in einen der entsprechenden L Speicherblöcke in der wie in Schritt (e) angegebenen Weise.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Drucken während der Bewegung des Druckkopfs in die entgegengesetzte Richtung die folgenden Schritte vorgesehen sind:

- Aufnehmen der Vertikalspalten-Datenbits in umgekehrter Reihenfolge in bezug auf das Drucken einer Zeile durch Bewegen des Druckkopfs in

der vorherigen Richtung;

- Vermindern um 1 (anstatt zu erhöhen) der anfänglichen Speicheradresse für jede neue Spalte von vertikalen Abbildungseingabedatenbits in den Schritten (e) bis (g);

- Auslösen des Ausgebens der Daten im Schritt

(h) aus dem Speicher von einer Anfangsspeicheradresse von [P. + I (J-I)] ;

- Verringern um 1 (anstatt zu erhöhen) für jeden neuen Auslesevorgang des Schrittes (i).