DE3443923C1 - Method and device for controlling a printing device in an output apparatus for drawing curves, lines and individual points in the XY-direction - Google Patents

Method and device for controlling a printing device in an output apparatus for drawing curves, lines and individual points in the XY-direction

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DE3443923C1
DE3443923C1 DE19843443923 DE3443923A DE3443923C1 DE 3443923 C1 DE3443923 C1 DE 3443923C1 DE 19843443923 DE19843443923 DE 19843443923 DE 3443923 A DE3443923 A DE 3443923A DE 3443923 C1 DE3443923 C1 DE 3443923C1
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Dieter Dipl.-Ing. 8622 Burgkunstadt Schlee
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    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
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Abstract

In the case of a method for controlling a printing device in an output apparatus for drawing curves, lines and individual points in the XY-direction, the printing device being movable forwards and backwards either in the YX-direction or only in the X-direction and the printing roller being capable of moving forwards and backwards in the Y-direction, and the printing element printing onto the printing medium in a controlled manner, the paper feed or the printing device are moved into different positions by means of stepping motors. In the case of such printing devices, which are known as plotters, in order to represent texts, graphics and symbols, in the case of which the representation edges run vertically, horizontally and at any desired inclination angle, the obliquely running representation edges are printed in an approximate manner by linear interpolation. In order to improve the approximation to the ideal connecting line between two fixed points, the invention provides in the case of representation of obliquely running representation edges that the stepping motors of the printing device or of the printing roller be driven in a time-offset manner, that stepping motor being driven with a time offset after a specific time for the first step and after a further time for the subsequent step as a function of the number of steps to be completed in the XY-direction and the time required per step.

Description

350 alphanumerische Zeichen einschließlich Sonderzeichen vor, die in vier verschiedenen Zeichengrößen dargestellt werden können (normale Größe, doppelte Breite, doppelte Höhe, doppelte Größe). Ist der Zeichengenerator so aufgebaut, daß sich die Zeichen in normaler Größe nur aus den acht möglichen Druckrichtungen zusammensetzen, so ergeben sich zwangsläufig bei doppelter Breite und doppelt hoher Zeichendarstellung Darstellungskanten, die von den vorgegebenen acht im Idealfall dargestellten abweichen. Wie bereits dargelegt, könnte eine Annäherung an die ideale schräg verlaufende Verbindungslinie der Zeichen durch lineare Interpolation erwirkt werden. Dieses Verfahren ist aber derart grobstufig, daß eine Kantenverzerrung unvermeidlich ist; die Zeichen wirken entstellt. Dieser Nachteil ist primär nur bei solchen Druckeinrichtungen gegeben, die die Punkt/Strichdarsteltung der Zeichen schreiben.350 alphanumeric characters including special characters in front of the Can be displayed in four different character sizes (normal size, double Width, double height, double size). Is the character generator structured in such a way that the characters in normal size are composed only of the eight possible printing directions, this inevitably results in characters being displayed twice as wide and twice as high Display edges that deviate from the specified eight ideally shown. As already stated, an approximation of the ideal inclined connecting line could of the characters by linear interpolation can be obtained. This However, the method is so coarse that an edge distortion is inevitable; the signs seem distorted. This disadvantage is primarily only with such printing devices that write the dot / line representation of the characters.

Die in der F i g. 3a, b und c dargestellten Beispiele anhand des Buchstaben D veranschaulichen die Problematik der beim zeichnenden Ausdruck schräg verlaufenden Darstellungslinien durch Interpolation. The in the F i g. 3a, b and c illustrated examples based on Letters D illustrate the problem of the drawing expression at an angle running display lines by interpolation.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für einen schrittmotorgesteuerten Drucker ein solches Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die eine wesentliche Verbesserung der Annäherung der gezeichneten schrägen Linie an die ideale Verbindungslinie zwischen zwei Fixpunkten in einem Quadranten gewährleisten. On the basis of this prior art, the object of the invention is to be found based on such a method and a for a stepper motor-controlled printer Means to carry out the procedure to indicate which is a substantial improvement the approximation of the drawn oblique line to the ideal connecting line between ensure two fixed points in one quadrant.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, wie es im Patentanspruch I angegeben ist. The object is achieved according to the invention by a method such as it is specified in claim I.

Der Zeitversatz zwischen dem X- und Y-Schritt, der einem Bruchteil einer Schrittdauer entspricht, ermöglicht eine wesentlich feiner abgestufte Annäherung an die idealen Verbindungslinien im Koordinatensystem. The time offset between the X and Y steps, which is a fraction corresponds to a step duration, enables a much more finely graduated approximation to the ideal connection lines in the coordinate system.

Dies ist in den F i g. 4a und b anhand des auszudruckenden Buchstabens D ersichtlich.This is shown in FIGS. 4a and b based on the letter to be printed D can be seen.

Die Darstellung in F i g. 5 veranschaulicht die Feinabstufungen und damit die wesentlich verbesserte Annäherung an die ideale Verbindungslinie zwischen dem Koordinatenkreuzpunkt und dem im ersten Quadranten liegenden Punkt P 9, 7. The representation in FIG. 5 illustrates the fine gradations and thus the much improved approximation to the ideal connecting line between the coordinate intersection and the point P 9, 7 located in the first quadrant.

Aus dem Zeitdiagramm in F i g. 5 ist auch ersichtlich, daß der Y-Motor nach Beginn des ersten X-Steuerschrittes um die Zeit tl versetzt angesteuert wird, nach Vollendung des ersten Schrittes jedoch um 2x Zeit t1, die mit der Schrittzeit Tdie Zeit t2 ergibt. From the timing diagram in FIG. 5 it can also be seen that the Y-motor after the start of the first X control step, the control is offset by the time tl, after completion of the first step, however, by 2x time t1, which corresponds to the step time T results in time t2.

Vorteilhafte Verfahrensschritte sind in den Unteransprüchen beschrieben. Advantageous method steps are described in the subclaims.

Im Anspruch 2 ff. ist die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher beschrieben. In claim 2 ff. Is the device for carrying out the method described in more detail.

Ein Vergleich der Abweichung durch den Zeitversatz gegenüber dem Interpolationsverfahren ergibt, daß die Abweichungen von der Ideallinie bei der Interpolation zweimal so groß sind wie die beim zweiten zeitversetzten Ansteuern der XY-Motoren. A comparison of the deviation due to the time offset compared to the Interpolation method shows that the deviations from the ideal line in the Interpolation are twice as large as that of the second time-shifted control the XY motors.

In einer verwirklichten Druckersteuereinrichtung ist ein Prozessor 8031 eingesetzt, der über zwei Timer verfügt. Pro Timer stehen 2 Bytes zur Verfügung, d. h. es können maximal 64 000 Zeitintervalle für die Schritte in den Timer geladen werden. Mittels der beiden Timer wird die Phasenansteuerung der beiden Schrittmotoren gesteuert. Dabei liefert der erste Timer Clock-Impulse im Abstand von T(Dauer eines Schrittes), hier 4 ms, und steuert den Schrittmotor, der die größere Anzahl Schritte ausführen muß. Der zweite Timer liefert nach dem Start des ersten Timers zunächst einen Impuls im Abstand tl, der nach der im Anspruch 1 angegebenen Formel ermittelt wird, und dann Impulse im Abstand von t2 die nach der ebenfalls im Anspruch 1 angegebenen Formel ermittelt werden. In an implemented printer controller is a processor 8031 is used, which has two timers. 2 bytes are available per timer, d. H. a maximum of 64,000 time intervals for the steps can be loaded into the timer will. The two timers are used to phase control the two stepper motors controlled. The first timer delivers clock pulses at an interval of T (duration of one Step), here 4 ms, and controls the stepper motor, which has the larger number of steps must perform. The second timer initially delivers after the first timer has started a pulse at a distance tl, which is determined according to the formula given in claim 1 is, and then pulses at an interval of t2 according to the also specified in claim 1 Formula to be determined.

Bezogen auf des 1. Quadranten ergibt sich folgende Winkelbeziehung: x>y<45°, Anzahl der x-Schritte ist größer als die der y-Schritte, die Steuerung des y-Schrittmotors setzt zeitverzögert ein. In relation to the 1st quadrant, there is the following angle relationship: x> y <45 °, the number of x-steps is greater than that of y-steps, the controller of the y-stepper motor starts with a time delay.

x<y>45°, Anzahl der y-Schritte ist größer als die der x-Schrittc, die Steuerung des x-Schrittmotors setzt zeitverzögert ein. x <y> 45 °, number of y-steps is greater than that of x-stepsc, the control of the x-stepper motor starts with a time delay.

Beim Zeichnen von Schrägkanten in den anderen Quadranten wird lediglich die Bewegungsrichtung der Motoren bzw. der Druckeinrichtung und des Papiervorschubs geändert. Die Bewegungsrichtung wird vom Rechner ebenfalls ermittelt. When drawing beveled edges in the other quadrants, only the direction of movement of the motors or the printing device and the paper feed changed. The direction of movement is also determined by the computer.

Der zweite Timer steuert damit den Schrittmotor, der die kleinere Anzahl Schritte ausführen muß. The second timer controls the stepper motor, the smaller one Number of steps must perform.

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Claims (3)

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Steuern einer Druckeinrichtung in einem Ausgabegerät zum Zeichnen von Kurven, Linien und Einzelpunkten in XY-Richtung, wobei die Druckeinrichtung entweder in XY-Richtung vor-und rückwärts oder nur in X-Richtung und die Druckwalze in Y-Richtung vor- und rückwärts bewegbar sind und das Druckelement gesteuert auf den Druckträger drückt, welche Druckeinrichtung durch gleichzeitige oder nachfolgende Ansteuerung von Schrittmotoren in verschiedene Druckpositionen verschiebbar ist, zur Darstellung von Texten, Grafiken und Symbolen, bei denen die Darstellungskanten senkrecht, waagerecht und in jedem beliebigen Neigungswinkel verlaufen, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß beim Ausdrucken schräger Linien eine Annäherung an die ideale Verbindungslinie zwischen den Koordinatenpunkten durch zeitversetzte Ansteuerung der Schrittmotoren der Druckeinrichtung bzw. der Druckwalze in XY-Richtung erfolgt, wobei in Abhängigkeit von der Anzahl der zu vollziehenden Schritte in XY-Richtung sowie der benötigten Zeit pro Schritt derjenige Schrittmotor für die kleinere Anzahl der auszuführenden Schritte unter zeitlichem Versatz nach einer Zeit t1 für den ersten Schritt, die nach folgender Formel ermittelt wird: x = Anzahlderx-Schritte y = Anzahldery-Schritte T = Zeit pro Schritt und für die Folgeschritte nach der Zeit t2, die nach folgender Formel ermittelt wird: oder: t2=2t1+T angesteuert wird.Claims: 1. A method for controlling a printing device in an output device for drawing curves, lines and individual points in the XY direction, the printing device either in the XY direction forwards and backwards or only in the X direction and the printing roller in the Y direction can be moved forwards and backwards and the pressure element presses on the printing medium in a controlled manner, which printing device can be moved into different printing positions by simultaneous or subsequent control of stepper motors, for the display of texts, graphics and symbols, in which the display edges are vertical, horizontal and in any desired position Inclination angle run, characterized in that when printing inclined lines an approximation to the ideal connecting line between the coordinate points takes place by time-shifted control of the stepper motors of the printing device or the printing roller in the XY direction, depending on the number of steps to be performed in XY -Ri attention and the required time per step, the stepper motor for the smaller number of steps to be performed with a time offset after a time t1 for the first step, which is determined using the following formula: x = number of x steps y = number of y steps T = time per step and for the subsequent steps after time t2, which is determined using the following formula: or: t2 = 2t1 + T is controlled. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitzählglieder die Timer eines Mikroprozessors der Steuereinrichtung verwendet werden, und daß der Prozessor nach eingeschriebenem Programm für die Darstellung schräg verlaufender Linien eines Druckbildes zunächst die zu vollziehende Anzahl von Schritten in beiden Bewegungsrichtungen und dann den Zeitversatz ermittelt und diesen in den Speicher eines der Zeitzählgliedes einspeichert 2. Device for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the timer of a microprocessor of the control device as time counting elements are used, and that the processor according to the written program for the display of diagonally running lines of a print image first the number to be carried out of steps in both directions of movement and then the time offset is determined and stores this in the memory of one of the timer elements 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß pro Timer mindestens 2 Byte Speicherkapazität vorgesehen sind.3. Facility for Implementation of the method according to claim 2, characterized in that per timer at least 2 bytes of storage capacity are provided. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Druckeinrichtung in einem Ausgabegerät zum Zeichnen von Kurven, Linien und Einzelpunkten in XY-Richtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for controlling a printing device in an output device for drawing curves, lines and single points in the XY direction according to the preamble of claim 1. and a device for implementation of the procedure. Derartige Druckeinrichtungen werden z. B. in Plottern eingesetzt. Für die horizontale Vor/Rückwärtsbewegung des Druckkopfes sowie für den vertikalen Papiervorschub in Y-Richtung sind jeweils Schrittmotoren vorgesehen. Das Vorschubraster, das durch die Schrittmotoren vorgegeben ist, bestimmt die Auflösung in X-und Y-Richtung. Es beträgt z. B. bei bekannten Plotter-Laufwerken 0,2 mm. Die Ausführungszeit pro Schritt beträgt in der Regel ca. 4 ms. Da sowohl der Druckkopf als auch der Papiervorschub vor- und rückwärts bewegt werden können, ergeben sich, je nachdem welcher Schrittmotor angesteuert wird bzw in welche Richtung diese angesteuert werden, acht mögliche feste Druckrichtungen, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist Weicht eine zu zeichnende bzw. auszudruckende Linie von den acht möglichen idealen Drucklinien ab, d. h. Such printing devices are z. B. used in plotters. For the horizontal forward / backward movement of the printhead as well as for the vertical one Stepper motors are provided for each paper feed in the Y direction. The feed grid, which is given by the stepper motors, determines the resolution in the X and Y directions. It is z. B. in known plotter drives 0.2 mm. The execution time per Step is usually approx. 4 ms. Since both the print head and the paper feed can be moved forwards and backwards, depending on which stepper motor is controlled or in which direction they are controlled, eight possible fixed directions of pressure, as shown in FIG. 1 can be seen gives way to one to be drawn or line to be printed from the eight possible ideal print lines, d. H. verläuft der Verbindungspunkt in einem Quadranten zwischen zwei Punkten in einem vom 45" Winkel abweichenden Neigungswinkel, so kann durch Approximation eine Annäherung an die ideale Verbindungslinie gefunden werden. Die Annäherungswerte werden dabei bei bekannten Verfahren und Druckereinrichtungen durch lineare Interpolation ermittelt.the connection point runs in a quadrant between two points at an angle of inclination deviating from 45 ", by approximation an approximation of the ideal connection line can be found. The approximate values are used in known methods and printer devices by linear interpolation determined. In Fig. 2 sind die zwei möglichen Approximationslinien, die sich durch die Wahl der Diskriminanten D ergeben, zur Darstellung einer angenäherten idealen Verbindungslinie zwischen dem Nullpunkt und einem zweiten Punkt im Koordinatensystem (9, 7) im ersten Quadranten dargestellt Es ist aus dem Druckverlauf ersichtlich, daß grundsätzlich zwei Annäherungen möglich sind. Während des ersten Schrittes werden der X-und Y-Motor gleichzeitig angesteuert und die 45" Linie gezeichnet Im zweiten Schritt können nur der X-Motor um einen Schritt weitergeführt oder aber auch beide Motoren gleichzeitig angesteuert werden. In beiden Fällen ist eine Annäherung an die Ideallinie noch gegeben. Der Rechner der Druckkopfsteuerung ermittelt dann die nächsten Interpolationsfaktoren und bestimmt damit die Zeichnung der Annäherungsstufen. In Fig. 2 are the two possible approximation lines which result from the choice of the discriminant D to represent an approximate ideal connecting line between the zero point and a second point in the coordinate system (9, 7) shown in the first quadrant It can be seen from the pressure curve that basically two approaches are possible. Be during the first step the X and Y motors are driven simultaneously and the 45 "line is drawn in the second Only the X motor can move one step further, or both Motors can be controlled at the same time. In both cases there is an approximation the ideal line is still given. The computer of the printhead control then determines the next interpolation factors and thus determines the drawing of the approximation levels. Es hat sich gezeigt, daß dieses Interpolationsverfahren zum Zeichen von Approximationslinien bei schrittmotorengesteuerten Druckwerken insbesondere bei der Darstellung kleiner Zeichen, Linien und Grafiken mit in den Quadrant - bezogen auf einen Fixpunkt -schräg verlaufender Linien ein derart auffallendes Stufenraster aufweist, daß dieses als störend empfunden wird. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn alphanumerische Zeichen und Sonderzeichen ausgedruckt werden sollen, wie sie beim Bildschirmtextstandard nach CEPT gegeben sind. Dieser Standard sieht ca. It has been shown that this interpolation method leads to the sign of approximation lines in stepper motor controlled printing units in particular when displaying small characters, lines and graphics in the quadrant - related such a striking stepped grid on a fixed point of oblique lines shows that this is perceived as annoying. This is particularly true of Disadvantage if alphanumeric characters and special characters are to be printed out, as they are given in the screen text standard according to CEPT. This standard sees approx.
DE19843443923 1984-12-01 1984-12-01 Method and device for controlling a printing device in an output apparatus for drawing curves, lines and individual points in the XY-direction Expired DE3443923C1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4012355A1 (en) * 1989-04-28 1990-10-31 Siemens Ag Control of print head for printing images, esp. laser print head - enabling approximately constant line thickness using interpolation of line segments with very small displacement units

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4012355A1 (en) * 1989-04-28 1990-10-31 Siemens Ag Control of print head for printing images, esp. laser print head - enabling approximately constant line thickness using interpolation of line segments with very small displacement units

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