DE3907080A1 - Matrixdrucker - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Matrixdrucker mit einem
längs der Druckzeile bewegten Druckkopf mit mehreren
Druckelementen, die in Bewegungsrichtung zumindest zum
Teil versetzt nebeneinander im Druckkopf angeordnet sind
und die in Bewegungsrichtung nacheinander Druckpunkte in
mindestens einem vorgegebenen Druckraster auf einen
Aufzeichnungsträger drucken, sowie mit einer Schaltungs
anordnung zur Erzeugung von Drucksignalen für die
Druckelemente, wobei die Drucksignale von Ansteuersignalen
aus mindestens einem Zeichengenerator abgeleitet sind.
Ein derartiger Matrixdrucker ist im wesentlichen bekannt
aus der DE-PS 26 32 293. Darin wird ein Druckkopf
verwendet, in dem die Druckelemente in zwei parallelen
Reihen angeordnet sind, wobei die Reihen gegenüber der
Senkrechten zur Bewegungsrichtung geneigt liegen. Diese
Neigung ist jedoch gering, so daß benachbarte Druck
elemente nicht alle mit dem Druckraster zusammenfallen,
sondern wenn ein Druckelement sich über einer Spalte des
Druckrasters befindet, befindet sich das benachbarte
Druckelement bzw. befinden sich die drei in einer
Richtung benachbarten Druckelemente zwischen der nächsten
Spalte des Druckrasters. Der Druck erfolgt also mit einem
doppelt bzw. vierfach feineren Drucktakt, als dem Druck
raster entspricht. Es wird jedoch ein möglichst kleines
ganzzahliges Verhältnis zwischen Druckraster und Drucktakt
(Emitterauflösung) angestrebt. Dadurch, daß die Druck
elemente beispielsweise einen senkrechten Strich nicht
gleichzeitig drucken, sondern durch aufeinanderfolgendes
Ansteuern der Nadeln mit mehreren Drucktakten, was für die
meisten in Schriftzeichen vorkommenden Linienelemente
ebenfalls gilt, tritt eine geringere Geräuschentwicklung
sowie eine geringere mechanische und elektrische Stoß
belastung aus, was in dieser Patentschrift jedoch nicht
erwähnt ist. Tatsächlich ist diese Verringerung der
Geräuschentwicklung und der Stoßbelastung noch geringer,
wenn das Verhältnis zwischen Druckraster und Drucktakt
größer bzw. nicht ganzzahlig ist. In der genannten
Patentschrift ist ferner nichts über die Ansteuerung der
Drucknadeln angegeben, jedoch ist von einem entsprechend
dem feineren Drucktakt feiner aufgelösten Zeichengenerator
auszugehen, der einen erheblichen Speicherplatz erfordert,
insbesondere wenn darin verschiedene Schrifttypen
gespeichert sein sollen. Ferner ist nur ein einziges
Druckraster vorgesehen.
Ein Matrixdrucker zum Drucken in zwei verschiedenen Druck
rastern, nämlich in einem groben und in einem feineren
Druckraster, ist beispielsweise aus der EP-A2 52 066
bekannt. Darin wird ein Druckkopf verwendet, bei dem die
Druckelemente in zwei parallelen, zur Bewegungsrichtung
senkrecht stehenden Reihen angeordnet sind. Die beiden
Reihen sind ferner in Richtung dieser Reihen gegeneinander
verschiebbar. Für die feinere Auflösung werden die Reihen
so verschoben, daß die Druckelemente der einen Reihe
zwischen den Stellen auf dem Aufzeichnungsträger drucken,
die von den Druckelementen der anderen Reihe bedruckt
werden. Ferner wird ein feinerer Drucktakt verwendet, so
daß schräge Linien weitgehend geschlossen werden zur
Erzielung eines möglichst guten Schriftbildes, insbe
sondere für schräge Linien. Dabei müssen zwei verschiedene
Zeichengeneratoren verwendet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drucker der eingangs
genannten Art anzugeben, bei dem unter Beibehaltung der
Verminderung der Geräuscherzeugung und der Stoßbelastung
ein Druck in verschiedenen Druckrastern, wie eine unter
schiedliche Druckspaltendichte oder geneigte Druckraster
(Kursivdruck), mit ein und demselben Zeichengenerator
möglich ist. Es soll also das logische Druckraster, in dem
die Zeichen im Zeichengenerator gespeichert sind, auf eine
geometrische Anordnung der Druckelemente im Druckkopf
transformiert werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß je Druckelement
eine Verzögerungsanordnung vorgesehen ist, die die aus dem
Zeichengenerator für eine Druckrasterspalte gleichzeitig
abgegebenen Ansteuersignale um eine vom Druckkopfweg bzw.
von der Druckkopfgeschwindigkeit abhängige Verzögerungs
dauer entsprechend dem gegenseitigen Versatz der Druck
elemente gegenüber einer Spalte des Druckrasters ver
zögert, wobei diese Verzögerungsdauer durch den Abstand
eines mit den vom Zeichengenerator kommenden Daten auf
tretenden Einschreibimpulses und eines für jede Verzöge
rungsanordnung individuellen Ausleseimpulses bestimmt ist,
der von Abgriffen eines Schieberegisters erzeugt ist, in
dem der Einschreibimpuls mit Hilfe eines von der Druck
kopfposition abgeleiteten, gegenüber dem Druckraster
wesentlich feineren Fein-Taktes durchgeschoben wird.
Durch die erfindungsgemäße Lösung erfolgt also eine
individuelle Ansteuerung jedes einzelnen Druckelementes.
Dies hat eine Anzahl überraschender Vorteile zur Folge.
Insbesondere ist ein dynamischer Wechsel der Druckspalten
dichte während des Drucks einer Zeile möglich, ohne daß
zwischen Bereichen mit verschiedener Druckspaltendichte
ein Leerraum erforderlich ist. Eine Erhöhung der Druck
spaltendichte erfolgt lediglich dadurch, daß der Zeichen
generator mit einem entsprechend dichteren Takt ausgelesen
wird. Falls zwischen Zeichengenerator und Druckelementen
noch ein weiterer Speicher angeordnet ist, der die aus
dem Zeichengenerator für eine Zeile nacheinander aus
gelesenen Informationen aufnimmt und auf Pixelebene
zwischenspeichert, braucht für diesen Pixelspeicher vorher
nicht bekannt zu sein, in welchem Druckraster die Pixel
gedruckt werden sollen, denn das Druckraster wird erst
durch die Dichte der Ausleseimpulse des Pixelspeichers
bestimmt. Bei entsprechender Wahl der Geometrie des Kopfes
bzw. der Anordnung der Druckelemente darin kann auch bei
verschiedenen Druckrastern eine Verminderung der Geräusch
entwicklung und der Stoßbelastung erreicht werden. Grund
sätzlich ist es durch die individuelle Verzögerung der
Ansteuersignale für die Druckelemente möglich, ins
besondere unterschiedliche Druckkopfgeschwindigkeiten
(z. B. auch während des Beschleunigens und des Abbremsens
des Druckkopfes) durch individuelle Kompensation der
Druckverzögerung der Druckelemente (insbesondere der
Nadelflugzeit bei einem Nadelmatrixdrucker) zu berück
sichtigen.
Viele Matrixdrucker drucken insbesondere zur Erhöhung der
effektiven Druckgeschwindigkeit auch beim Rücklauf des
Druckkopfes. Um dies bei einem Versatz der Druckelemente
in Bewegungsrichtung, d. h. bei verschiedenen Druckkopf
geometrien, möglichst einfach zu ermöglichen, ist eine
Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß
vor den Dateneingängen und nach den Datenausgängen jeweils
eine Umschaltanordnung eingefügt ist, die mindestens bei
Umschaltung der Druckrichtung die Zuordnung der Verzöge
rungseinrichtungen zu den Druckelementen umschaltet.
Beispielsweise bei schräg gestellten Reihen von Druck
elementen ist nämlich dasjenige Druckelement, das in der
einen Richtung der Bewegung des Druckkopfes beispielsweise
für einen senkrechten Strich als erstes druckt, in der
anderen Bewegungsrichtung das letzte. Durch Vertauschen
der Verzögerungsanordnungen und damit der vom Druckkopfweg
bzw. von der Druckkopfgeschwindigkeit abhängigen
Verzögerungszeiten durch die Umschalter wird dies
unmittelbar berücksichtigt.
Aus der eingangs genannten DE-PS 26 32 293 ist ferner ein
Matrixdrucker bekannt mit einem Druckkopf, der zwei
gerade parallele Reihen von Druckelementen aufweist und
der derart zwischen zwei Endstellungen drehbar ist, daß in
der einen Endstellung die Druckelemente beider Reihen
paarweise auf der gleichen horizontalen Linie stehen und
in der anderen Endstellung die Druckelemente der einen
Reihe auf horizontalen Linien stehen, die in der Mitte
zwischen den horizontalen Linien der anderen Druckelemente
liegen. Dabei sind die Reihen der Druckelemente gegenüber
der Senkrechten in beiden Endlagen um denselben Winkel
gekippt, so daß dasjenige Druckelement einer Reihe, das in
der einen Stellung des Druckkopfes beispielsweise für
einen senkrechten Strich als erstes, in der anderen
Endstellung des Druckkopfes als letzte dieser Reihe
druckt. Um auch hier eine möglichst einfache Anpassung der
vom Zeichengenerator gelieferten Daten an die Druckkopf
stellung zu erreichen, ist es nach einer weiteren Ausge
staltung der Erfindung zweckmäßig, daß beim Umschalten des
Druckkopfes von einer Endlage in die andere die den
Verzögerungselementen vor- und nachgeschalteten Umschalter
ebenfalls umgeschaltet werden. Auch hierbei wird die
Wirkung des erfindungsgemäßen Matrixdruckers ausgenutzt,
daß die Information des Druckrasters auf die Anordnung der
Druckelemente im Druckkopf transformiert wird, denn das
Drehen des Druckkopfes von einer Endlage in die andere ist
lediglich das Einstellen einer anderen Anordnung der
Druckelemente im Druckkopf.
Diese Transformation wird im wesentlichen durch das
erfindungsgemäß verwendete Schieberegister erzeugt,
namlich von der Anordnung der Abgriffe daran und der
Verzögerungszeit zwischen diesen Abgriffen, die
tatsächlich einen Verzögerungsweg darstellt. Ein zweck
mäßiger Aufbau des Schieberegisters ist nach einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung daher dadurch
gekennzeichnet, daß das Schieberegister eine erste Anzahl
Gruppen mit je zweiten Anzahlen von Stufen enthält, von
denen jede Gruppe einen Ausleseimpuls für eine andere
Verzögerungsanordnung abgibt, der außerdem einer folgenden
Gruppe zugeführt ist, wobei die zweiten Anzahlen von
Stufen, nach denen ein Ausleseimpuls abgegeben wird, durch
die horizontale geometrische Anordnung der Druckelemente
im Druckkopf bestimmt ist. Durch die entsprechenden
Anzahlen von Stufen zwischen den Abgriffen ist eine
Anpassung auf nahezu jede geometrische Anordnung der
Druckelemente im Druckkopf möglich.
Eine besonders einfache Möglichkeit, auch schräg gestellte
Zeichen (Kursivschrift) zu drucken, ist gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite Anzahl der Stufen jeder Gruppe,
nach denen ein Ausleseimpuls abgegeben wird, veränderbar
ist zur Beeinflussung der Winkellage der gedruckten
Zeichen. Dies ist besonders einfach dadurch realisierbar,
daß den jeweils letzten Stufen jeder Gruppe ein Auswahl
schalter nachgeschaltet ist und alle Auswahlschalter
gemeinsam gesteuert sind.
Mit dem erfindungsgemäßen Matrixdrucker ist es also sehr
einfach möglich, die in ein und demselben Zeichengenerator
gespeicherte Zeichenform in verschiedener Weise auszu
drucken, beispielsweise in einem engeren oder gedehnten
Druckraster bzw. in einem schräg gestellten Druckraster.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 schematisch einen bewegbaren Druckkopf mit einer
als Blockschaltbild angedeuteten Ansteuerung,
Fig. 2 eine Möglichkeit der Anordnung der Druckelemente in
einem Druckkopf,
Fig. 3a und b eine andere Anordnung der Druckelemente in
einem drehbaren Druckkopf bei beiden Endstellungen,
Fig. 4 das Blockschaltbild einer Anordnung zum Ansteuern
der Druckelemente,
Fig. 5 eine Möglichkeit zur Ausbildung des Schiebe
registers in der Anordnung nach Fig. 4.
In Fig. 1 ist schematisch ein bewegbarer Druckkopf 2
dargestellt, in dessen vorderen Kopfteil 3, der dem nicht
dargestellten Aufzeichnungsträger zugewandt ist, eine
Anzahl Drucknadeln 4 gelagert sind. Diese Drucknadeln
werden durch Magnete in dem Druckkopf 2 angetrieben, die
selbst nicht dargestellt sind und die über Signale erregt
werden, die über die Mehrfachverbindung 33 zugeführt
werden. Der Druckkopf 2 ist auf den Stangen 5 gleitend
beweglich und enthält ferner eine Vorrichtung zum Abtasten
eines Lineals 6, beispielsweise fotoelektrisch, um über
die Leitung 30 Impulse abzugeben, die die Position des
Druckkopfes 2 gegenüber dem feststehenden Lineal 6
angeben. Die Antriebsvorrichtung zur Bewegung des
Druckkopfes 2 ist der Übersichtlichkeit halber nicht
dargestellt.
Die über die Verbindung 33 zugeführten Drucksignale für
die erwähnten Magnete im Druckkopf 2 werden von einer
Steueranordnung 32 erzeugt, die aus einem Zeichen
generator 34 Ansteuersignale empfängt, die jeweils eine
Spalte des in Form einer Matrix dargestellten zu drucken
den Zeichens parallel empfängt. Der Zeichengenerator 34
wird wiederum von einer Datenverarbeitungsanordnung 36
angesteuert, die die zu druckenden Zeichen liefert.
Die von der Steueranordnung 32 erzeugten Drucksignale
werden durch die Positionsimpulse auf der Leitung 30, die
der Steueranordnung 32 zugeführt sind, synchronisiert, so
daß das von den Drucknadeln 4 auf einem Aufzeichnungs
träger gedruckte Zeichen der gewünschten, im Zeichen
generator 34 enthaltenen Zeichenform entspricht.
In Fig. 2 ist die Draufsicht auf die Kopffläche 3 mit
einer Anordnung von Drucknadeln dargestellt, die in Form
eines auseinandergezogenen Rhombus angeordnet sind. Auf
der linken Seite sind zwölf Druckelemente in Form von
Drucknadeln 13 angeordnet, von denen die oberste und
unterste senkrecht übereinander liegen, ebenso die
zweitoberste und die zweitunterste, usw. bis zu den beiden
mittleren Nadeln. Entsprechend spiegelbildlich sind auf
der rechten Seite die Nadeln 14 angeordnet. Der vertikale
Abstand 16 der Nadeln 13 und der Nadeln 14 ist jeweils
gleich. Der horizontale Abstand 19 zweier benachbarter
Nadeln ist ebenfalls gleich, jedoch wesentlich kleiner als
der Abstand 16. Die horizontale Linie 21 durch den Mittel
punkt 14 a der obersten Nadel 14 verläuft zwischen den
beiden obersten Nadeln 13. Dies gilt entsprechend für alle
anderen Mittelpunkte der Nadeln 14 und umgekehrt auch für
die Mittelpunkte 13 a der Nadeln 13.
Wenn der Kopf sich beispielsweise nach rechts bewegt,
werden für den Druck eines senkrechten Striches zunächst
die mittleren beiden Nadeln 14 angesteuert, die sich am
weitesten rechts befinden, danach die beiderseits benach
barten Nadeln 14 usw., bis die beiden äußersten Nadeln 14
angesteuert worden sind. Durch die aufeinanderfolgende,
zumindest paarweise Ansteuerung der Nadeln 14 wird die
Geräuschentwicklung und auch die mechanische sowie die
elektrische Stoßbelastung verringert. Dies gilt insbe
sondere dann, wenn das Druckraster so aufgebaut ist, daß
jeweils immer nur eine Spalte des Druckrasters mit einem
Nadelpaar 14 übereinstimmt und die benachbarten Spalten
des Druckrasters zumindest teilweise zwischen den Nadeln
liegen.
Wenn sich der Kopf dann weiter nach rechts bewegt hat, bis
die beiden äußersten Nadeln 13 mit dem zu druckenden
Strich übereinstimmen, werden diese angesteuert, und
danach in entsprechender Folge die übrigen Nadeln 13. Die
von den Nadeln 13 gedruckten Punkte liegen also zwischen
den von den Nadeln 14 gedruckten Punkten bzw. überlappen
sich teilweise, so daß ein weitgehend glatter senkrechter
Strich gedruckt werden kann. In entsprechender Weise
werden auch beispielsweise schräge Linienelemente
gedruckt.
In Fig. 3a ist eine andere Anordnung der Druckelemente im
Druckkopf dargestellt. Hier sind die Druckelemente bzw.
die Drucknadeln 13 bzw. 14 in zwei geraden parallelen
Reihen 11 bzw. 12 angeordnet, die gegenüber der
Senkrechten 24 um einen Winkel 18 geneigt sind. Auch hier
verläuft eine durch den Mittelpunkt 13 a der obersten
Nadel 13 verlaufende horizontale Linie 21 genau zwischen
den beiden obersten Nadeln 14. Der vertikale Abstand der
Nadeln ist wieder mit 16 bezeichnet. Wenn der Kopf sich
nach rechts in der Pfeilrichtung 10 bewegt, werden für den
Druck einer senkrechten Linie nacheinander alle Nadeln 14
angesteuert und nach einer Pause, die von dem Abstand 15
der beiden Reihen abhängt, nacheinander alle Nadeln 13.
Auch hierbei wird also eine Verringerung der Geräusch
entwicklung und der Stoßbelastung erreicht, wenn insbe
sondere keine oder nur weit auseinanderliegende Nadeln mit
dem Druckraster übereinstimmen. Durch den vertikalen
Versatz der Nadeln 13 gegenüber den Nadeln 14 wird ein
senkrechter Strich wieder aus weitgehend überlappenden
Punkten erzeugt, so daß er weitgehend wie eine glatte
Linie aussieht. Entsprechendes gilt auch für Zeichen
elemente mit anderen Richtungen.
In Fig. 3b ist der Druckkopf mit den Nadeln 13 und 14
insgesamt um eine Achse 20 gedreht, so daß die Reihen 11
und 12 wieder gegenüber der Senkrechten 24 um einen
Winkel 18 gekippt sind, jedoch nunmehr zur anderen Seite.
Hier liegen nun die obersten Nadeln 13 und 14 auf
derselben horizontalen Linie 23, und entsprechendes gilt
auch für alle anderen Nadeln beider Reihen. In dieser
Stellung des Druckkopfes ist die Druckgeschwindigkeit
höher, wenn die maximale Frequenz der Nadelbetätigung
vorgegeben ist. Die ausgedruckten Zeichen weisen gegenüber
der anderen Druckkopfstellung horizontal und vertikal eine
gröbere Struktur auf. Für die Verringerung der Geräusch
entwicklung und der Stoßbelastung gilt für die in Fig. 3b
dargestellte Kopfstellung das gleiche wie für die Kopf
stellung nach Fig. 3a ausgeführt.
Die Ansteuersignale für einen senkrechten Strich bzw. all
gemeiner für alle in einer Spalte des Druckrasters liegen
den Druckpunkte werden vom Zeichengenerator parallel abge
geben, müssen jedoch die zugehörige Drucknadel zu unter
schiedlichen Zeiten ansteuern, nämlich wenn diese gerade
die betreffende Druckspalte erreicht hat. Die Ansteuer
signale müssen also je nach der geometrischen Anordnung
der Druckelemente im Kopf unterschiedlich verzögert
werden, um die Drucksignale zu gewinnen. Dies geschieht
mit der in Fig. 4 als Blockschaltbild dargestellten
Anordnung, die im wesentlichen der Steueranordnung 32
in Fig. 1 entspricht. Darin werden die über die Verbin
dung 35 aus dem Zeichengenerator parallel zugeführten
Daten für jeweils eine Druckspalte einem Speicher
register 40 zugeführt und darin mit einem Impuls auf der
Leitung 49, der nach dem Auslesen des Zeichengenerators
erzeugt wird, eingeschrieben. Dieses Speicherregister 40
ist nur der Vollständigkeit halber dargestellt und für das
Prinzip der Funktion nicht unbedingt erforderlich.
Die im Speicherregister 40 enthaltenen Daten werden über
die Verbindung 41 einem Umschalter 42 zugeführt, der diese
parallelen Daten in einer wählbaren und umschaltbaren
Anordnung den Dateneingängen 431, 432...439 einer Anzahl
Verzögerungsanordnungen 441, 442...449 zuführt. Die
tatsächliche Anzahl und die Verteilung hängen ab von der
Anzahl und der geometrischen Anordnung der Druckelemente
im Druckkopf. Wenn die Verzögerungsdauer der Verzögerungs
elemente 441 usw. symbolisch durch die Länge der in Fig. 4
dargestellten Kästchen angegeben ist, werden bei einem in
Fig. 2 dargestellten Druckkopf die Informationen für die
mittleren beiden Nadeln 14 der Verzögerungsanordnung 441
zugeführt, die für diesen Fall jeweils zwei Bit parallel
aufnehmen und verzögern möge, während die Information für
die nächsten beiden benachbarten Drucknadeln 14 der
Verzögerungsanordnung 442 zugeführt wird, usw.
In entsprechender Weise wird bei der Druckkopfanordnung
und deren Einstellung gemäß Fig. 3a die die Information
für die unterste Nadel 14 in der Reihe 12 der Verzöge
rungsanordnung 441 zugeführt, die Information für die
zweitunterste Drucknadel 14 der Verzögerungsanordnung 442,
usw. Für jede Drucknadel 14 und 13 ist also ein Verzöge
rungselement 441, 442... vorgesehen, deren vom Druckkopf
weg bzw. von der Druckkopfgeschwindigkeit abhängige
Verzögerungszeit von der Anordnung der Druckelemente im
Kopf abhängt. Den Datenausgängen 451, 452...459 der
Verzögerungsanordnungen ist ein zweiter Umschalter 46
nachgeschaltet, der eine spiegelbildliche Zuordnung des
Umschalters 42 durchführt, so daß die der untersten Zeile
des Druckrasters zugeordnete Information tatsächlich dem
Ausgang 331 des Umschalters 46 für den Magneten
beispielsweise der untersten Nadel 14 in Fig. 3a zugeführt
wird, und entsprechend die Informationen der anderen
Druckrasterzeilen den Magneten der anderen Drucknadeln 14
bzw. 13.
Wie bei der Erläuterung der Fig. 2 und Fig. 3a bereits
erwähnt, muß bei Umkehr der Druckrichtung, d.h. der
Bewegungsrichtung des Druckkopfes, diese Zuordnung
umgekehrt werden, und ebenso bei der Umstellung des
Druckkopfes von der Stellung nach Fig. 3a zur Stellung
nach Fig. 3b. Dies geschieht in den Umschaltern 42 bzw. 46
durch entsprechende Ansteuerung über die Mehrfach
leitung 51, die also mindestens die Druckrichtung und die
Druckkopfstellung angibt.
Die Verzögerung der einzelnen Verzögerungselemente 441,
442...449 wird nun durch den Abstand eines Einschreib
impulses, der über die Leitung 49 zugeführt wird, und
individueller Ausleseimpulse, die von einem Schiebe
register 48 an Ausgängen 491, 492,...499 erzeugt und den
Verzögerungsanordnungen über die Mehrfachverbindung 49
zugeführt werden, bestimmt. Mit dem Einschreibimpuls auf
der Leitung 49 werden also die vom Zeichengenerator
gelieferten Ansteuersignale für eine Druckspalte in das
Speicherregister 40 eingeschrieben, und gleichzeitig
werden die vorher im Speicherregister 40 enthaltenen Daten
in die Verzögerungsanordnungen 441, 442... einge
schrieben. Ferner wird dieser Einschreibimpuls auch in die
erste Stufe des Schieberegisters 48 eingeschrieben, wenn
zunächst einmal das Element 50 außer acht gelassen wird.
Die Verzögerungsanordnungen 441, 442... sind beispiels
weise als FIFO-Speicher ausgeführt, die mit aufeinander
folgenden Einschreibimpulsen nacheinander Informationen
aufnehmen und danach in der gleichen Reihenfolge abhängig
von Ausleseimpulsen wieder abgeben. Die Verzögerungs
anordnung 449 muß dabei also eine Anzahl Daten ent
sprechend der maximalen Anzahl von Druckrasterspalten
zwischen den am weitesten auseinander liegenden Druck
elementen beim engsten Druckraster aufnehmen können,
während die Verzögerungsanordnung 441 praktisch nur
jeweils mindestens eine Information aufnehmen muß.
Die Darstellung der Verzögerungsanordnungen 441, 442...
und der vor- bzw. nachgeschalteten Umschalter 42 und 46
ist nur schematisch, und deren Funktion kann technisch
auch tatsächlich anders realisiert werden.
Im Schieberegister 48 wird der Einschreibimpuls mit einem
über die Leitung 30 a zugeführten Fein-Takt weiter
geschoben, der von den Positionsimpulsen auf der
Leitung 30 aus der Abtastung des Lineals 6 durch den
Druckkopf 2, zweckmäßig durch Frequenzvervielfachung,
abgeleitet ist. Die zeitliche und damit die wegmäßige
Auflösung dieses Fein-Taktes hängt insbesondere ab von dem
Verhältnis des horizontalen Abstandes der Nadeln zu den
verschiedenen Druckrastern bzw. Druckdichten, in denen
wahlweise gedruckt werden soll. Die Wiederholrate der
Feintaktimpulse ist von der horizontalen Druckkopf
geschwindigkeit abhängig. Mindestens ein Impuls des
Fein-Taktes muß auftreten, wenn der Druckkopf sich um den
horizontalen Versatz zweier benachbarter Druckelemente
bewegt hat, jedoch ist ein doppeltes oder ein Vielfaches
davon zweckmäßig, um möglichst viele verschiedene Druck
raster drucken zu können bei verminderter Geräusch
entwicklung und Stoßbelastung. Abhängig von dieser
Auflösung des Fein-Taktes, die einmal gewählt und damit
vorgegeben ist, ist die Anzahl der Schieberegisterstufen
zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Abgriffen 491
und 492 usw., wobei ferner der horizontale Versatz
benachbarter Nadeln eingeht, wie vorher bereits erwähnt
wurde.
Bei mechanischen Druckelementen wie Drucknadeln muß das
Ansteuersignal erzeugt werden, bevor die betreffende Nadel
die Druckstelle erreicht hat, um die Nadelflugzeit zu
berücksichtigen. Bei einer konstanten Bewegungsgeschwin
digkeit des Kopfes ist dieser zeitliche bzw. tatsächlich
wegemäßige Vorhalt konstant, muß jedoch bei Umkehr der
Druckrichtung entsprechend berücksichtigt werden. Die
Zeicheninformation wird daher bereits mit dem Vorhaltwert
für die maximale Druckkopfgeschwindigkeit vom Zeichen
generator zugeführt. Falls der Druckkopf sich jedoch
insbesondere beim Anlaufen und beim Auslaufen nicht mit
konstanter Geschwindigkeit bewegt, muß der Vorhalt bei der
Nadelansteuerung entsprechend kompensiert werden. Dies
kann bei langsamen Geschwindigkeitsänderungen mit Hilfe
eines zusätzlichen Schieberegisters 50 erreicht werden, in
das der Einschreibimpuls auf der Leitung 49 eingeschrieben
wird und dessen Länge über die Mehrfachleitung 53 abhängig
von der Druckkopfgeschwindigkeit eingestellt wird,
beispielsweise indem das Einschreiben oder das Auslesen
entsprechend gesteuert wird. Bei niedrigen Geschwindig
keiten des Druckkopfes muß die Länge des Schiebe
registers 50 größer und damit der effektive Vorhaltwert
kleiner sein, da der Druckkopf dann längere Zeit braucht,
bis er nach dem Einschreibimpuls die Druckstelle auf dem
Aufzeichnungsträger erreicht hat, an der die mit dem
Einschreibimpuls gelieferten Informationen ausgedruckt
werden sollen. Die entsprechende richtige vom Druckkopfweg
bzw. von der Druckkopfgeschwindigkeit abhängige Verzöge
rungszeit zwischen der Ansteuerung der horizontal gegen
einander versetzten Druckelemente wird durch das Schiebe
register 48 automatisch dadurch erreicht, daß der Feintakt
auf der Leitung 30 a kein zeitabhängiger, sondern ein
wegeabhängiger Takt ist. Aus diesem Grunde ist auch ein
unmittelbarer Wechsel der Druckspaltendichte möglich, da
diese nur dadurch erzeugt wird, daß in entsprechend
schnellerer Folge Druckdaten mit zugehörigen Einschreib
impulsen zugeführt werden, wahrend die Verzögerung des
Einschreibimpulses im Schieberegister 48 nur von der
Druckkopfgeschwindigkeit abhängt. Die Lage der
Abgriffe 491, 492...499 an diesem Schieberegister 48 ist
nur von der geometrischen Anordnung der Druckelemente im
Druckkopf abhängig, da diese Lage der Abgriffe eine vom
Weg abhängige Verzögerung bestimmen.
Dies gilt jedoch nur, wenn in einem senkrecht stehenden
Druckraster gedruckt werden soll, d. h. ein im Zeichen
generator als senkrecht gespeicherter Strich wird auch
senkrecht ausgedruckt. Ein Druck in einem geneigten
Druckraster, d. h. ein Kursivdruck, kann dagegen dadurch
erreicht werden, daß die Lage der Abgriffe 491, 492...499
des Schieberegisters 48 verändert wird. Dies ist besonders
einfach bei einer Anordnung der Druckelemente im Druckkopf
gemäß Fig. 3a erkennbar, denn wenn die Verzögerung der
Ansteuerung der Drucknadeln 14 bzw. 13 von den unteren bis
zu den oberen Nadeln stärker steigt, als der Neigung 18
entspricht, wird beispielsweise ein senkrechter Strich
nach rechts geneigt gedruckt.
Eine Möglichkeit zur Veränderung der Abgriffe des Schiebe
registers 48 ist in Fig. 5 angegeben. Dort besteht das in
Fig. 4 gezeigte Schieberegister 48 aus einer Anzahl
Gruppen 60, 64, 68, 72, die jeweils aus einer Anzahl
einzelner Schieberegisterstufen bestehen, wobei der
Übersichtlichkeit halber nur für die Gruppe 60 die
einzelnen Stufen 601...605 getrennt dargestellt sind. Auch
die übrigen dargestellten Gruppen 64, 68, 72 bestehen aus
einer Folge derartiger einzelner Schieberegisterstufen. Es
sei bemerkt, daß tatsachlich mehr Gruppen von Schiebe
registerstufen als dargestellt vorhanden sind, wie durch
die gestrichelten Verbindungslinien angedeutet ist. Die
Gruppe 68 enthält dabei eine wesentlich größere Anzahl von
Stufen, da diese die Verzögerung über den Abstand 15 der
beiden Nadelreihen in Fig. 3a erzeugen müssen. Es ist
klar, daß diese Anzahl von Stufen unabhängig von einer
Neigung des Druckrasters konstant sein muß.
Den Ausgängen der einzelnen Stufen 601, ... 605 der
Gruppe 60 sowie der entsprechenden Stufen der Gruppen 64,
68, 72 ist jeweils ein Umschalter 62, 66, 70, 74 nachge
schaltet, der einen dieser Ausgänge auswählt und auf den
Ausgang 63, 67, 71, 75 durchschaltet. Diese Auswahl wird
durch die Information auf der Verbindung 61 gesteuert, die
alle Umschalter 62, 66, 70, 74 gemeinsam steuert. Die
Ausgänge 63, 67, 71, 75 sind jeweils mit den Eingängen der
folgenden Stufe 64, 68, 72 ... verbunden. Ein über den
Eingang 75 zugeführter Einschreibimpuls wird also abhängig
von der Information auf der Verbindung 61 unterschiedlich
verzögert an den Ausgängen 63, 67, 71, 75 abgegeben, die
die Ausleseimpulse für die Verzögerungsanordnungen 441,
442, ... 449 darstellen. Die Breite des Druckrasters wird
dagegen von der Information auf der Verbindung 61 nicht
beeinflußt.
Mit den beschriebenen Maßnahmen ist es also auf relativ
einfache Weise möglich, eine im Zeichengenerator vorge
gebene Zeichenform beim Ausdrucken auf verschiedene Weise
zu verändern.
Claims (6)
1. Matrixdrucker mit einem längs der Druckzeile
bewegten Druckkopf mit mehreren Druckelementen, die in
Bewegungsrichtung zumindest zum Teil versetzt neben
einander im Druckkopf angeordnet sind und die in
Bewegungsrichtung nacheinander Druckpunkte in mindestens
einem vorgegebenen Druckraster auf einen Aufzeichnungs
träger drucken, sowie mit einer Schaltungsanordnung zur
Erzeugung von Drucksignalen für die Druckelemente, wobei
die Drucksignale von Ansteuersignalen aus mindestens einem
Zeichengenerator abgeleitet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß je Druckelement eine
Verzögerungsanordnung vorgesehen ist, die die aus dem
Zeichengenerator für eine Druckrasterspalte gleichzeitig
abgegebenen Ansteuersignale um eine vom Druckkopfweg bzw.
von der Druckkopfgeschwindigkeit abhängige Verzögerungs
dauer entsprechend dem gegenseitigen Versatz der Druck
elemente gegenüber einer Spalte des Druckrasters ver
zögert, wobei diese Verzögerungsdauer durch den Abstand
eines mit den vom Zeichengenerator kommenden Daten
auftretenden Einschreibimpulses und eines für jede
Verzögerungsanordnung individuellen Ausleseimpulses
bestimmt ist, der von Abgriffen eines Schieberegisters
erzeugt ist, in dem der Einschreibimpuls mit Hilfe eines
von der Druckkopfposition abgeleiteten, gegenüber dem
Druckraster wesentlich feineren Fein-Taktes durchgeschoben
wird.
2. Matrixdrucker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß vor den Dateneingängen und
nach den Datenausgängen jeweils eine Umschaltanordnung
eingefügt ist, die mindestens bei Umschaltung der
Druckrichtung die Zuordnung der Verzögerungseinrichtungen
zu den Druckelementen umschaltet.
3. Matrixdrucker nach Anspruch 2, mit einem Druckkopf,
der zwei gerade parallele Reihen von Druckelementen
aufweist und der derart zwischen zwei Endstellungen
drehbar ist, daß in der einen Endstellung die Druck
elemente beider Reihen paarweise auf der gleichen
horizontalen Linie stehen und in der anderen Endstellung
die Druckelemente der einen Reihe auf horizontalen Linien
stehen, die in der Mitte zwischen den horizontalen Linien
der anderen Druckelemente liegen,
dadurch gekennzeichnet, daß beim Umschalten des Druck
kopfes von einer Endlage in die andere die den Verzöge
rungselementen vor- und nachgeschalteten Umschalter
ebenfalls umgeschaltet werden.
4. Matrixdrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister eine erste
Anzahl Gruppen mit je zweiten Anzahlen von Stufen enthält,
von denen jede Gruppe einen Ausleseimpuls für eine andere
Verzögerungsanordnung abgibt, der außerdem einer folgenden
Gruppe zugeführt ist, wobei die zweiten Anzahlen von
Stufen, nach denen ein Ausleseimpuls abgegeben wird, durch
die horizontale geometrische Anordnung der Druckelemente
im Druckkopf bestimmt ist.
5. Matrixdrucker nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anzahl der Stufen
jeder Gruppe, nach denen ein Ausleseimpuls abgegeben wird,
veränderbar ist zur Beeinflussung der Winkellage der
gedruckten Zeichen.
6. Matrixdrucker nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß den jeweils letzten Stufen
jeder Gruppe ein Auswahlschalter nachgeschaltet ist und
alle Auswahlschalter gemeinsam gesteuert sind.
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