DE3527432A1 - Verfahren zum abdrucken von zeichen bei schreib- oder aehnlichen bueromaschinen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Abdrucken von Zeichen bei Schreib- oder ähnlichen Büromaschinen. Gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Geräte der vorstehend genannten Art enthalten häufig einen sogenannten Summentypenträger, z. B. einen Kugelkopf oder ein Typenrad, der gegenüber einer Druckgegenlage angeordnet ist. Zwischen Summentypenträger und Druckgegenlage befinden sich üblicherweise ein Farbträger und ein Aufzeichnungsträger. Um bei diesen Geräten ein sauberes, gleichmäßiges Schriftbild zu erzeugen, wird beim Abdruck eines Zeichens die dem abzudruckenden Zeichen entsprechende Type auf die Abdruckposition eingestellt und dann mit einer vorgegebenen, von der Größe des Zeichens abhängigen, Kraft gegen den Farbträger bzw. den Aufzeichnungsträger beschleunigt.

Für die steuerungstechnische Realisierung des vorstehenden Ablaufes ist es notwendig aus einem durch Betätigung einer Taste erzeugten oder von einem externen Gerät z. B. einer Datenverarbeitungsanlage übermittelten Code eine Information über den Platz, den das abzudruckende Zeichen auf den Summentypenträger einnimmt, und eine Information über die Kraft, mit der das abzudruckende Zeichen gegen den Aufzeichnungsträger beschleunigt werden muß, zu gewinnen. Bewerkstelligt wurde dies bislang dadurch, daß besagter Code über wenigstens zwei in einem Speicher enthaltenen Tabellen in einen Typenplatzidentifikator und eine Bestromungsinformation für das Abschlagsystem übergeführt wurde. Ein Beispiel für ein derartiges Steuerkonzept ist der DE-PS 25 29 310 zu entnehmen.

Diese Vorgehensweise ist zwar sehr einfach, hat aber einen gravierenden Nachteil. Geht man davon aus, daß in heute üblichen Schreibmaschinen bzw. Druckern verschiedene Summentypenträger mit unterschiedlichen Teilungsgleichen- und/oder Proportionalschriften eingesetzt werden wird klar daß für die Bestimmung der Bestromungsinformation, in Abhängigkeit von der jeweiligen Schriftart, unterschiedliche Tabellen notwendig sind. Die Anzahl der notwendigen Tabellen erhöht sich weiter, wenn man berücksichtigt, daß abhängig von der Anzahl der zu erzeugenden Durchschläge unterschiedliche Grundabschlagstärken für ein und denselben Zeichensatz realisiert werden müssen. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Abdrucken von Zeichen bei Schreib- oder ähnlichen Büromaschinen anzugeben, das es gestattet, unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik, ein gleichmäßiges Schriftbild zu erzeugen.

Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahren sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, mit nur einer Speichertabelle und einigen einfachen Algorithmen deren Basisoperation ohnedies in den Programmen einer Schreibmaschine enthalten sind, also bei wesentlichen reduziertem Speicherplatzbedarf, Zeichen so abzudrucken, daß ein gleichmäßiges Schriftbild entsteht.

Ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren ist nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1-4 Tabellen

Fig. 5 ein Diagramm

Zur Konkretisierung der nachfolgenden Ausführungen wurden als Beispiel die Verhältnisse bei Typenradschreibmaschinen zugrundegelegt. Dies bedeutet nicht, daß der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens nur auf solche Geräte beschränkt wäre. Es ist vielmehr möglich, das Verfahren überall dort einzusetzen, wo auf einem Summentypenträger befindliche Typen, je nach ihrer Fläche, mit unterschiedlicher Stärke abzuschlagen sind und die Steuerung des Abschlagsystems eine Recheneinheit, z. B. einen Mikroprozessor, und Speicher enthält.

Bei Typenradschreibmaschinen ist, wie allgemein bekannt, gegenüber einer Schreibwalze ein Typenträgerwagen angeordnet. Der Typenträgerwagen ist mittels eines Motors, z. B. eines Schrittmotors, entlang der Schreibwalze bewegbar und trägt neben dem Typenrad mit dem dazugehörigen Antriebsmotor, dem Farbband mit dem zugehörigen Farbbandtransportmechanismus, dem Korrekturband mit dem zugehörigen Korrekturbandtransportmechanismus ein Abschlagsystem, das in der Regel als Antrieb einen Elektromagneten enthält. Die vorstehend aufgeführten Aggregate werden gemäß dem Stand der Technik mittels einer programmierbaren Steuereinheit gesteuert, die üblicherweise wenigstens einen Mikroprozessor mit zugehörigem ROM- und RAM-Speicher sowie gegebenfalls weiteren Logikschaltungen und die für die Ansteuerung der Aggregate notwendigen Treiberschaltungen enthält. Die Zeicheneingabe erfolgt über eine Tastatur, der üblicherweise eine Schaltermatrix zugeordnet ist, die durch die programmierbare Steuereinheit zyklisch auf gedrückte Tasten hin abgefragt wird.

Der Abdruck eines Zeichens läuft bei derartigen Typenradschreibmaschinen so ab, daß für den Fall, daß die programmierbare Steuereinheit während wenigstens eines Abtastzyklus' eine gedrückte Taste festgestellt hat, die einem Druckzeichen entspricht, der der Taste zugeordnete Code durch die programmierbare Steuereinheit in einen Typenplatzidentifikator und in eine Bestromungsinformation für das Abschlagsystem umgewandet wird. Aus dem so erzeugten Typenplatzidentifikator und dem Typenplatzidentifikator des Zeichens, das sich augenblicklich in der Druckposition befindet, gewinnt die programmierbare Steuereinheit eine Positionierinformation gemäß der der Typenradantriebsmotor, gesteuert durch die programmierbare Steuereinheit, beaufschlagt wird, um das gewünschte Zeichen in Druckposition zu bringen. Befindet sich das abzudruckende Zeichen in der Druckposition, wird der Antrieb für den Abschlagmechanismus bei in Arbeitsstellung befindlichem Farbband durch die Steuereinheit mit der gewonnenen Bestromungsinformation beaufschlagt, so daß die Speiche, auf der sich die abzudruckende Type befindet, mit der durch die Bestromungsinformation definierte Kraft gegen das Farbband bzw. den Aufzeichnungsträger, der sich zwischen Farbband und Schreibwalze befindet, beschleunigt wird.

Der kritische Punkt bei diesem Steuerungsablauf ist in der Umsetzung des der Taste entsprechenden Codes in einen Typenplatzidentifikator bzw. in eine Bestromungsinformation für das Abschlagsystem zu sehen. Diese Umsetzung ist deshalb problematisch, weil einerseits die den Tasten zugeordneten Codes festgelegt sind und andererseits die Zeichenbelegung des Typenrades vorgegeben ist. Die dem Stand der Technik entnehmbare Vorgehensweise, die Umwandlung des Codes über Tabellen vorzunehmen, ist zwar sehr einfach zu realisieren, bedeutet aber, wie einleitend aufgezeigt, einen vergleichsweise hohen Speicherplatzbedarf. Es wird deshalb ein Verfahren vorgeschlagen, das folgende Schritte aufweist:
a) der Mikroprozessor wandelt mit Hilfe einer Speichertabelle den Binärcode des zu druckenden Zeichens in eine Ordnungszahl um;
b) der Mikroprozessor wendet auf die Ordnungszahl einen ersten Algorithmus an, der zu einem Abschlagstärkeindex führt;
c) der Mikroprozessor wendet auf die Ordnungszahl einen zweiten Algorithmus an, der zu einem Typenplatzidentifikator führt;
d) der Mikroprozessor wendet auf den Abschlagstärkeindex eine berechenbare Funktion f(x) an, die zu einer Bestromungsinformation führt, mit der das Abschlagsystem bestromt werden muß, um einen korrekten Abdruck des abzudruckenden Zeichens zu erzeugen;
e) der Mikroprozessor errechnet aus dem Typenplatzidentifikator des abzudruckenden Zeichens und dem Typenplatzidentifikator des in Abschlagposition befindlichen Zeichens, der im Speicher enthalten ist, eine Positionierinformation.
f) der Mikroprozessor bringt durch Ausführung der Positionierinformation das abzudruckende Zeichen in Abschlagposition;
g) der Mikroprozessor beaufschlagt das Abschlagsystem mit der ermittelten Bestromungsinformation.

Die aufgeführten Verfahrensschritte weisen eine Reihe von Besonderheiten auf, die nachfolgend unter Bezugnahme auf den jeweiligen Verfahrensschritt erläutert werden.

Wie aus Verfahrensschritt a) zu entnehmen ist, wird der dem zu druckende Zeichen entsprechende Binärcode - es handelt sich dabei z. B. um den durch Betätigung einer Taste erzeugten Code - mittels einer Speichertabelle in eine Ordnungszahl übergeführt. Die Ordnungszahl, die selbstverständlich ebenfalls in Form eines Binärcodes vorliegt, muß einige Bedingungen erfüllen, da sie - wie den Verfahrensschritten b) und c) zu entnehmen ist - durch einen ersten Algorithmus in einen Typenplatzidentifikator umgesetzt wird. Es wurde gefunden, daß für Summentypenträger mit N Typen, die mit M Abdruckenergien abzudrucken sind, unabhängig von der Anordnung der Typen auf dem Summentypenträger, ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Ordnungszahl und Abschlagstärkeindex einerseits und Ordnungszahl und Typenplatzidentifikator andererseits dann hergestellt werden kann, wenn die gesamte Anzahl der Ordnungszahlen, aus denen N Ordnungszahlen ausgewählt werden, dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen von N und M entspricht. Ein Optimum tritt dann ein, wenn das kleinste gemeinsame Vielfache von N und M gleich dem Punkt aus M und N ist. Welche der verschiedenen Ordnungszahlen einem Typenplatz tatsächlich zugeordnet ist, richtet sich nach der Abdruckenergie, mit der die auf diesem Typenplatz angeordnete Type abzudrucken ist. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß M = 7 und N = 100 ist, so daß sich eine Gesamtzahl von 700 möglichen Ordnungszahlen ergibt, aus denen 100 ausgewählt sind. Das heißt, jeder Type ist eine von sieben möglichen Ordnungszahlen zugeordnet.

Gemäß den Verfahrensschritten b) und c) wendet der Mikroprozessor auf die Ordnungszahl zunächst einen ersten Algorithmus an der zu einem Abschlagstärkeindex führt (Verfahrensschritt b)) und einen zweiten Algorithmus, der zu einem Typenplatzidentifikator führt (Verfahrensschritt c)). Für die Kombination der Verfahrensschritte b) und c) werden nachfolgend zwei Varianten angegeben.

Variante 1

Der Mikroprozessor wendet zunächst auf die Ordnungszahl einen mod M-Algorithmus an, d. h.er bildet den Quotienten aus Ordnungszahl und Anzahl M der möglichen Abschlagstärken. Der ganzzeilige Quotient selbst bleibt unberücksichtigt, der Rest entspricht dem Abschlagstärkeindex. Diese Operation entspricht dem Verfahresschritt b). Zur Gewinnung des Typenplatzidentifikator führt der Mikroprozessor einen mod N-Algorithmus durch, d. h. er bildet den Quotienten aus Ordnungszahl und Anzahl N der verschiedenen Typenplätze. Der ganzzeilige Quotient bleibt unberücksichtigt, der Rest entspricht dem Typenplatzidentifikator. Diese Operation entspricht dem Verfahrensschritt c).

Variante 2

Der Mikroprozessor bildet zunächst den Quotienten aus Ordnungszahl und Anzahl N der vorhandenen Typenplätze. Der ganzzeilige Quotient entspricht dem Abschlagstärkeindex. Diese Operation entspricht dem Verfahrensschritt b). Zur Gewinnung der Typenplatzidentifikation führt der Mikroprozessor, formal betrachtet, einen mod N-Algorithmus durch. Da die Quotientenbildung aus Ordnungszahl und Anzahl N der vorhandenen Typenplätze aber bereits im Verfahrensschritt b) durchgeführt werden, braucht der Mikroprozessor lediglich den dort ermittelten Rest als Typenplatzidentifikator zu übernehmen. Diese Operation entspricht dem Verfahrensschritt c).

Bezogen auf das vorher erwähnte Beispiel eines Typenrades mit 100 Typen, die mit sieben verschiedenen Abschlagstärken abzuschlagen sind, ist zu den Ergebnissen aus den Verfahrensschritten a) und b) der Varianten 1 und 2 dann, wnn die kleinstmögliche Ordnungszahl Null und die größtmögliche Ordnungszahl 699 gewählt ist, durch den Mikroprozessor eine Eins zu addieren, wie dies aus den nachfolgenden Beispielen zu ersehen ist.

Um die vorstehend geschilderten Zusammenhänge zu verdeutlichen, sind zunächst in einer Tabelle gem. Fig. 1 die möglichen Ordnungszahlen für die ersten zehn Zeichen eines Typenrades, die notwendige Abschlagstärke für die jeweilige Type (von Abschlagstärke 1 bis Abschlagstärke 7) und die aufgrund der Abschlagstärke tatsächlich benutzten Ordnungszahl aufgeführt. Die Ordnungszahlen sind in Abhängigkeit von der Abschlagstärke dabei so gewählt, daß sie bei Anwendung der Algorithmen aus Variante 1 die entsprechenden Werte für den Abschlagstärkeindex bzw. den Typenplatzidentifikator liefern, wie dies der Tabelle gem. Fig. 2 zu entnehmen ist.

In einer weiteren Tabelle gem. Fig. 3 sind wiederum für die ersten zehn Typen eines Typenrades die möglichen Ordnungszahlen, die Abschlagstärken sowie die aufgrund der Abschlagstärke tatsächlich verwendeten Ordnungszahlen aufgeführt. Die Ordnungszahlen sind hier so gewählt, daß sie bei Anwendung der Algorithmen nach Variante 2 die entsprechenden Werte für den Abschlagstärkeindex bzw. den Typenplatzidentifikator liefern, wie dies der Tabelle gem. Fig. 4 zu entnehmen ist.

Um unterschiedliche Abdruckstärken zu realisieren, muß der Antrieb des Abschlagechanismus - bei Typenradschreibmaschinen handelt es sich wie bereits erwähnt in der Regel um einen Elektromagneten - so angesteuert werden, daß er die Typen mit unterschiedlicher Kraft gegen das Farbband bzw. den Aufzeichnungsträger schlägt. Dazu variiert der Mikroprozessor gemäß einer Bestromungsinformation, je nach gewünschter Abschlagstärke, z. B. die Bestromungszeit des Elektromagneten. Ausgehend vom Verfahrensschritt b) bedeutet dies, daß der Mikroprozessor den dort gefundenen Abschlagstärkeindex zunächst in eine Bestromungsinformation - beim gewählten Beispiel entspricht die Bestromungsinformation einer Bestromungszeit - umsetzen muß. Dazu wird gemäß Verfahrensschritt d) vorgeschlagen, auf den Abschlagstärkeindex eine berechenbare Funktion f(x) anzuwenden. Bezüglich dieses Verfahrensschrittes d) wurde davon ausgegangen, daß es berechenbare Funktionen geben muß, mit denen die verschiedenen Bestromungsinformationen (Bestromungszeiten) in Abhängigkeit vom Abschlagstärkeindex darstellbar sind. Anhand der Bestromungszeiten, die in bereits produzierten Maschinen realisiert waren, konnte festgestellt werden, daß sich diese mit recht guter Genauigkeit bei verschiedenen Schriftarten und verschiedenen Grundabschlagstärken durch lineare Funktionen in Abhängigkeit vom Abschlagstärkeindex darstellen lassen. Ein solches Geradenbüschel ist in Fig. 5 gezeigt. Dabei entsprechen die Ziffern an der Abszisse dem jeweiligen Abschlagstärkeindex, während auf der Ordinate die Abschlagzeit in μ s aufgetragen ist. Die mit g ₁, g ₂, g ₃, g ₄, bezeichneten Geraden legen jeweils für eine Schriftart und eine Grundabschlagstärke, die Bestromungszeiten (Ordinatenwerte) für die verschiedenen Abschlagstärken 1 bis 7 (Abszissenwerte), fest.

Der in Fig. 5 gezeigte Sachverhalt läßt sich nun so umsetzen, daß anstelle der Bestromungszeiten nur die für deren Berechnung notwendige Gleichung im Speicher gespeichert ist. Geht man davon aus, daß die gespeicherte Geradengleichung folgende Form hat:

y _n = m _n · + t _n

y _n ... Abschlagzeit für μ s für die Gerade g _n
m _n ... Steigung der Geraden g _n
t _n ... Anfangswert für die Gerade g _n
x... Abschlagstärkeindex
wird klar, daß anstelle der sieben verschiedenen Zeitwerte nur die Werte m _n und t _n gespeichert werden müssen. Ist, wie in Fig. 5 gezeigt, t _n für alle Geraden gleich, müssen nur fünf Werte gespeichert werden, um die achtundzwanzig verschiedenen Bestromungszeiten berechnen zu können. Die Berechnung selbst erfordert wenig Aufwand, da die Basisoperationen (Multiplikationen, Addition) bereits in den Programmen einer Schreibmaschine der eingangs genannten Art enthalten sind.

Die Bestromungsinformation, die im gewählten Beispiel einer Bestromungszeit entspricht, kann selbstverständlich auch ein Stromwert, ein Spannungswert, das Tastverhältnis eines Impulszuges usw. sein. Welche Größe bzw. welche Größen als Bestromungsinformation herangezogen werden, hängt ebenso vom verwendeten Antrieb für das Abschlagsystem ab, wie die Wahl der Funktion f(x) zur Umsetzung des Abschlagstärkeindex in die Bestromungsinformation.

Nachdem nun der Typenplatzidentifikator aus Verfahrensschritt c), und die Bestromungsinformation aus Verfahrensschritt d) zur Verfügung stehen, kann der eigentliche Abschlag ausgeführt werden. Zu diesem Zweck errechnet der Mikroprozessor aus dem im Verfahrensschritt c) ermittelten Typenplatzidentifikator des abzudruckenden Zeichens und dem Typenplatzidentifikator des augenblicklich in Druckposition befindlichen Zeichens, der im Speicher abgelegt ist, im Verfahrensschritt e) eine Positionierinformation und steuert mit dieser über eine entsprechende Treiberschaltung den Antriebsmotor des Typenrades im Verfahrensschritt f) derart an, daß die Type, die dem abzudruckenden Zeichen entspricht, in Abdruckposition gelangt. Die Art der Positionierinformation hängt auch hier vom verwendeten Antriebsmotor für das Typenrad ab. In einem weiteren Verfahrensschritt g) beaufschlagt nun der Mikroprozessor den Antrieb des Abschlagsystems mit der im Verfahrensschritt d) ermittelten Bestromungsinformation. Bezogen auf das gewählte Beispiel bedeutet dies, daß der Mikroprozessor den Elektromagneten, der als Antrieb für das Abschlagsystem dient, über eine Treiberschaltung für eine der Bestromungsinformation entsprechenden Zeit bestromt, wodurch die abzudruckende Type mit einer vorbestimmten Kraft gegen das Farbband bzw. den Aufzeichnungsträger geschlagen wird.

Claims (5)

1. Verfahren zum Abdrucken von Zeichen bei Schreib- oder ähnlichen Büromaschinen, die einen Summentypenträger aufweisen, dessen N verschiedene Typen mit M unterschiedlicher Abdruckenergie abzudrucken sind, wobei der Abdruck einer Type in Abhängigkeit von einem der Type entsprechenden Binärcode, gesteuert durch eine, wenigstens einen Mikroprozessor und Speicher enthaltenden programmierbare Steuereinheit, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß
a) der Binärcode des zu druckenden Zeichens durch den Mikroprozessor mit Hilfe einer Speichertabelle in eine Ordnungszahl überführt wird;
b) der Mikroprozessor auf die Ordnungszahl einen ersten Algorithmus anwendet, der zu einem Abschlagstärkeindex führt;
c) der Mikroprozessor auf die Ordnungszahl einen zweiten Algorithmus anwendet, der zu einem Typenplatzidentifikator führt;
d) der Mikroprozessor auf den Abschlagstärkeindex eine berechenbare Funktion f(x) anwendet, die zu einer Bestromungsinformation führt, nach der das Abschlagsystem bestromt werden muß, um einen korrekten Abdruck des abzudruckenden Zeichens zu erzeugen;
e) der Mikroprozessor aus dem errechneten Typenplatzidentifikator und der Typenplatzidentifikator der in Abschlagposition befindlichen Type, der im Speicher enthalten ist, eine Positionierinformation berechnet;
f) der Mikroprozessor durch die Ausführung der Positionierinformation die abzudruckende Type in Abschlagposition bringt;
g) der Mikroprozessor das Abschlagsystem zum Abdruck der Type gemäß der ermittelten Bestromungsinformation bestromt.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Algorithmus nach Verfahrensschritt b) ein mod M-Algorithmus ist und daß der zweite Algorithmus nach Verfahrensschritt c) ein mod N-Algorithmus ist.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Algorithmus nach Verfahrensschritt b) eine Quotientenbildung aus Ordnungszahl und n ist, wobei der ganzzahlige Quotient den Abschlagstärkeindex darstellt und daß der zweite Algorithmus nach Verfahrensschritt c) ein mod N-Algorithmus ist.

4. Verfahren nach Patentansprüche 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion f(x) nach Verfahrensschritt d) eine berechenbare Funktion ist, die eine hinreichend genaue Approximation zur Berechnung der Bestromungsinformation darstellt.

5. Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion f(x) eine lineare Funktion ist.