DE4033698A1 - Verfahren zum drucken magnetisch lesbarer schriftzeichen und verwendung eines matrixdruckkopfes hierfuer sowie verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Drucken magnetisch lesbarer Schriftzeichen, die Verwendung eines hierzu geeigneten Matrixnadeldruckkopfes und dessen Herstellung, wobei das Druckverfahren darauf aufbaut, in einem Druckwerk von einem Einmalfarbband magnetisch lesbare Farbe auf einen Aufzeichnungsträger zu übertragen.

In der Praxis sind die magnetisch lesbaren Schriftarten CMC 7 und E13B von Bedeutung. Beide Schriftarten werden gegenwärtig mit Typendruckwerken, d. h. mit Vollkonturen-Schriftzeichen (wie bei Schreibmaschinen üblich) ausgeführt. Hierbei werden als Farbband Folien aus Kunststoff mit einer Beschichtung aus einer wachsartigen, eingefärbten und mit magnetischen Partikeln durchsetzten Schicht verwendet.

Das Druckverfahren mit Vollkonturen-Druckwerken, bei denen z. B. die einzelnen Lettern auf den Typenhebeln einer Schreibmaschine angebracht sind, arbeitet sehr langsam. Die hierzu verwendeten Druckwerke sind groß und teuer.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, schneller druckende Typenscheiben- Drucker zu verwenden, mit denen üblicherweise 30 bis 40 Zeichen/s gedruckt werden, jedoch wegen der Massenträgheit des Typenrades bzw. dessen Antriebsteilen nicht wesentlich mehr Zeichen/s möglich sind.

Außerdem bauen die Typenscheiben-Drucker wie Typenhebeldrucker sehr groß und die Standzeit der Typenscheiben ist auf ca. 60 000 Zeichen, d. h. ca. 60 Schreibmaschinenseiten beschränkt, weil die einzelnen Typen aus Kunststoff hergestellt sind und mittels eines Hammers aus Stahl betätigt werden und aus diesem Grunde einem erheblichen Verschleiß unterliegen.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, für magnetisch lesbare Schriften (wie z. B. CMC 7 und E13B) ein schnelleres Druckverfahren bei trotzdem zufriedenstellend lesbaren Schriftzeichen vorzuschlagen, unter dem Nebenaspekt, aus dem Verfahren außerdem Vorteile für die Gerätebauart zu gewinnen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Grundform senkrechtstehende, balkenförmige Druckflächen auf den Aufzeichnungsträger übertragen werden, die nach dem Prinzip einer Matrix zu einem Zeichen zusammengesetzt werden und daß die jeweiligen Druckelemente mit den balkenförmigen Druckflächen aus einer oder mehreren Spalten von Druckelementen mit jeweils balkenförmiger Druckfläche angesteuert werden, daß der Aufzeichnungsträger und das Einmalfarbband entweder ortsfest sind und ein Matrixnadeldruckkopf bewegt wird, wobei das Einmalfarbband in Druckpausen vorgeschoben wird oder der Aufzeichnungsträger und das Einmalfarbband bewegt werden und der Matrixnadeldruckkopf ortsfest gehalten wird. Dadurch wird ermöglicht, magnetisch lesbare Schriften erheblich schneller zu schreiben, so auch die Schriften CMC 7 und E13B. Hierzu können erheblich kleinere Druckwerke eingesetzt werden, wodurch Kosten erspart werden. Solche Druckwerke erreichen Druckgeschwindigkeiten von mehreren hundert Zeichen pro Sekunde. Von besonderer Bedeutung sind jedoch die gegenüber üblichen Matrixdruckern andersartigen Druckflächen. Die Schriften CMC 7 und E13B könnten nicht mit kreisrunden Punkten magnetisch lesbar gestaltet werden. Die Linienstärken der gedruckten Zeichen eines üblichen Punkt-Matrixdruckers entsprechen nicht den in der Norm für CMC 7 und E13B verlangten Dimensionen, die zu einem eindeutigen Lese-Ergebnis notwendig sind.

Die Verwendung eines Einmalfarbbandes muß durch entsprechende Steuerung des Farbbandes beim Drucken berücksichtigt werden. Hier können zunächst der Aufzeichnungsträger und das Einmalfarbband ortsfest sein und der Matrixnadeldruckkopf wird bewegt und das Farbband wird in Druckpausen vorgeschoben oder der Aufzeichnungsträger und das Einmalfarbband werden bewegt und der Matrixnadeldruckkopf steht still. In allen Fällen wird vorteilhafterweise während des Druckens eine Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Farbband vermieden. Die wachsartige Schicht des Farbbandes wird durch den Druckkopf über Wärme oder Schlag auf den Aufzeichnungsträger (z. B. das Papier) übertragen. An der Stelle, an der vom Einmalfarbband ein Strichzeichen auf den Aufzeichnungsträger übertragen wird, fehlt nach der Übertragung die Wachsschicht auf dem Einmalfarbband vollständig.

Die Steuerung kann nach weiteren Merkmalen auch derart erfolgen, daß bei bewegtem Druckkopf und ortsfestem Aufzeichnungsträger das Einmalfarbband abschnittsweise zusammen mit dem Druckkopf bewegt wird.

Es ist auch möglich, daß bei ortsfestem Druckkopf in Druckpausen nur das Farbband abschnittsweise bewegt wird, ohne daß die nachteilige Relativbewegung auftreten könnte.

Eine einfache Methode des Transports des Einmalfarbbandes besteht nach weiteren Merkmalen darin, daß das Einmalfarbband während einer druckfreien Rückpaßbewegung des Matrixnadeldruckkopfes in Zeilenanfangsposition entgegen der Vorlaufbewegung beim Drucken jeweils um die Länge des zu druckenden Zeilenabschnitts bewegt wird.

Eine bessere Ausnutzung des Einmalfarbbandes ist durch die nachfolgende Steuerung möglich: Es wird vorgeschlagen, daß das Einmalfarbband innerhalb von Druckpausen zwischen zwei Schriftzeichen in derselben Richtung wie der Matrixnadeldruckkopf, und zwar um die Länge zwischen zwei benachbarten Schriftzeichen bewegt wird. Während des Druckens von Schriftzeichen erfolgt selbstverständlich kein Transport des Einmalfarbbandes. Die verbrauchte Strecke des Einmalfarbbandes wird unmittelbar vor dem Druck der nächsten Zeile weitertransportiert, so daß vor dem Druck einer Zeile für den zu druckenden Bereich ein Abschnitt unbedruckten Farbbandes zur Verfügung steht.

Die Verwendung eines Matrixnadeldruckkopfes für das Drucken magnetisch lesbarer MICR-Schriftzeichen, bei dem von einem Einmalfarbband magnetisch lesbare Farbe auf einen Aufzeichnungsträger übertragbar ist, dient als Grundlage für das schnelle Drucken.

Die magnetische Lesbarkeit der Schriftzeichen wird jedoch nur dann erreicht, wenn die Drucknadeln an ihren Spitzen eine balkenförmige, bezogen auf die Breite des Aufzeichnungsträgers senkrechtstehende Druckfläche aufweisen. Nur mit solchen Drucknadeln oder wärmeübertragenden Kontaktelementen lassen sich die magnetisch lesbaren Schriftzeichen in vorteilhafter Weise schreiben.

Hierbei wurde aufgrund von Versuchen festgestellt, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn die Breite der senkrechtstehenden, balkenförmigen Druckfläche 0,08 bis 0,19 mm beträgt.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Matrixnadeldruckkopfes für das Drucken magnetisch lesbarer Schriftzeichen mit in einem vorderen Gehäuse in einer Führungsplatte geführten Drucknadeln und mit in einem hinteren Gehäuse angeordneten Elektromagnetspulen-Antrieben und zwischen dem vorderen und hinteren Gehäuse einlegbaren Zwischenlagen, gestattet eine besonders vorteilhafte Gestaltung des erforderlichen Matrixnadeldruckkopfes. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß die mit einer Ausnehmung für die Drucknadelgruppe versehenen Zwischenlagen entfernt werden, daß daraufhin die Drucknadeln an ihren Spitzen im eingebauten Zustand in der Form einer senkrechtstehenden Druckfläche keilförmig bzw. stempelartig beschliffen werden und daß danach die Zwischenlagen wieder eingesetzt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Abb. 1 einige Zeichen der Schrift CMC 7,

Abb. 2 einige Zeichen der Schrift E13B,

Abb. 3 die erfindungsgemäße Ausführung der Schrift gem. Abb. 1,

Abb. 4 die erfindungsgemäße Ausführung von Zeichen der Schrift E13B,

Abb. 5 einen Querschnitt durch die in einer Führungsplatte gehaltenen Drucknadeln eines Matrixnadeldruckkopfes,

Abb. 6 einen Querschnitt wie Abb. 5 für eine alternative Ausführungsform,

Abb. 7 eine Ansicht auf die Drucknadeln von vorne,

Abb. 8 eine Ansicht auf die Drucknadeln eines 2-spaltigen Matrixnadeldruckkopfes,

Abb. 9 einen gedruckten senkrechten Zeichenstrich, gedruckt mit Druckwerk nach Abb. 8,

Abb. 10 ein gedrucktes Flächenelement, gedruckt mit Druckwerk nach Abb. 8,

Abb. 11 einen vergrößerten Ausschnitt eines bereits benutzten Einmalfarbbandes,

Abb. 12 drei Zeichen der Schrift E13B im vergrößerten Maßstab,

Abb. 13 das Prinzip des Transportes eines Einmalfarbbandes entgegen der Druckrichtung,

Abb. 14 einen vergrößerten Ausschnitt des Einmalfarbbandes nach dem Druck,

Abb. 15 eine Gegenüberstellung der auf dem Aufzeichnungsträger gedruckten Schriftzeichen und der aus dem Einmalfarbband entnommenen Schriftzeichen,

Abb. 16 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Matrixnadeldruckkopf in einem Stadium ohne Zwischenlagen,

Abb. 17 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Matrixnadeldruckkopf in einem Stadium mit Zwischenlagen,

Abb. 18 die in Abb. 16 bezeichnete Einzelheit y in vergrößertem Maßstab und

Abb. 19 die in Abb. 17 bezeichnete Einzelheit z in einem vergrößerten Maßstab.

In Abb.1 sind einige Zeichen der Schrift CMC 7 dargestellt, wie diese der Norm ISO 1004-1977 entsprechen und international vorgeschrieben sind, um magnetisch lesbare Schrift zu gestalten (MICR = Magnetic Ink Character Recognition). Die einzelnen Zeichen sind aus Balkenstücken 10 zusammengesetzt, die alle parallel verlaufen, um entsprechende Signale beim Lesen, d. h. beim Abtasten erzeugen zu können.

Nach einer anderen genormten Schrift E13B sind die Zeichen gem. Abb.2 gestaltet. Die magnetisch lesbare Schrift E13B ist ebenfalls in der Norm ISO 1004-1977 beschrieben.

Gemäß Abb. 3 wird der Schrift gem. Abb. 1 eine aufgrund der Erfindung im Matrixdruckverfahren hergestellte CMC 7-Schrift gegenübergestellt, wobei praktisch keinerlei Abweichungen erkennbar sind, mit dem Unterschied, daß die Schriftzeichen gem. Abb. 3 erheblich schneller geschrieben worden sind.

Die Schrift E13B ist anhand Abb. 4 in vergrößertem Maßstab gezeichnet, so daß das Matrixdruckverfahren deutlich wird und senkrechtstehende, balkenförmige Druckflächen 11 einzeln erkennbar sind und außerdem deutlich wird, wie ein Schriftzeichen zusammengesetzt, d. h. gebildet wird.

In den Abb. 16 bis 19 ist ein Matrixnadeldruckkopf 12 gezeigt für das Drucken magnetisch lesbarer MICR-Schriftzeichen (vgl. Abb. 1 bis 4), bei dem von einem Einmalfarbband 13 magnetisch lesbare Farbe auf einen Aufzeichnungsträger 14 übertragbar ist. In einem vorderen Gehäuse 6, das durch Zwischenlagen 5 von einem hinteren Gehäuse 7 beabstandet ist, sind in einer Führungsplatte 14 Drucknadeln 15 geführt. Im hinteren Gehäuse 7 befinden sich Elektromagnetspulen-Antriebe 16, die jeweils einer Drucknadel 15 zugeordnet sind und eine Drucknadel 15 antreiben. Hierzu wird ein Anker 17 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 18 durch den Elektromagnetspulen-Antrieb 16 nach vorn gestoßen und später wieder in die gezeichnete rückwärtige Ruhestellung durch die Kraft der Rückstellfeder 18 bewegt.

Die Drucknadeln 15 weisen an ihren Spitzen 19 eine balkenförmige, bezogen auf die Breitenrichtung des Aufzeichnungsträgers senkrechtstehende Druckfläche 1 (Abb. 5) bzw. 2 (Abb. 6) auf. Die Breite "a" dieser senkrechtstehenden Druckflächen 1 bzw. 2 beträgt praktisch 0,08 bis 0,19 mm.

In den Abb. 7 bis 9 ist eine Drucknadelgruppe 20 bestehend aus einer Drucknadelspalte 21 (Abb. 7) oder aus zwei Drucknadelspalten 21 (Abb. 8) dargestellt.

Die Drucknadeln 15 in Abb. 5 sind mit einem konkaven Übergang 22 und die Drucknadeln 15 in Abb. 6 mit einem keilförmigen Übergang 22 versehen.

In Abb. 7 sind die in der Grundform senkrechtstehenden, balkenförmigen Druckflächen 1 schraffiert dargestellt und in Abb. 9 ebenso, wobei Abb. 7 die Druckfläche 1 aufgrund des konkaven Übergangs 22 und Abb. 9 aufgrund des keilförmigen Übergangs 22 die Druckflächen 2 zeigt.

Gemäß Abb. 10 ist ein Flächenelement 23 aufgrund der zwei Drucknadelspalten 21 gem. Abb. 8 gedruckt. Solche Flächenelemente 23 werden für die Schriftzeichenbegrenzung benötigt. Das Ergebnis dieser Ausgestaltungen ist in den Abb. 11 bis 15 dargestellt.

Abb. 11 zeigt das verbrauchte Farbband 13 mit der auf den Aufzeichnungsträger 14 übertragenen magnetischen Tinte, wobei die Farbbandbewegungsrichtung 24 nach links und die Druckwerk- oder Druckkopfbewegungsrichtung 25 (Abb. 12) nach rechts zeigt.

In Abb. 13 ist das Zusammenwirken zwischen dem Druck auf das Farbband 13 und dem Druck auf den Aufzeichnungsträger 14 bei einer Farbbandbewegungsrichtung 26 entgegen der Druckrichtung 27 dargestellt.

In Abb. 14 ist ein vergrößerter Ausschnitt des Farbbandes 13 nach dem Druck der Schriftzeichen gem. Abb. 12 gezeigt, wobei die einzelnen ausgedruckten, verbrauchten Schriftzeichen im Farbband 13 dicht nebeneinanderliegen, so daß das Farbband 13 voll ausgenutzt ist. Das Farbband 13 wurde zwischen dem Drucken benachbarter Zeichen abschnittsweise in Druckwerk- oder Druckkopfbewegungsrichtung 25 transportiert.

In Abb. 15 wird in Zeile 1 der Druckkopf in Druckkopfbewegungsrichtung 25 und das Farbband 13 in Farbbandbewegungsrichtung 28 wie in Abb. 14 bewegt. In Zeile 2 wird darauffolgend das Farbband 13 in Farbbandbewegungsrichtung 28 um eine größere Strecke als der Druckkopf bewegt und dieser Vorgang setzt sich in Zeile 3 fort. Wesentlich ist hier die komprimierte Ausnutzung des Farbbandes 13.

In den Abb. 18 und 19 ist nunmehr noch das Verfahren zum Herstellen eines Matrixnadeldruckkopfes 12 dargestellt. Hierbei sind die Zwischenlagen 5 mit einer Ausnehmung 29 für die Nadelgruppe 20 versehen. Die Zwischenlagen 5 werden entfernt und das vordere Gehäuse 6 und das hintere Gehäuse 7 werden verbunden und dann können in der Lage der Abb. 18 Drucknadeln 15 wie beschrieben keilförmig oder stempelartig beschliffen werden. Anschließend werden die Zwischenlagen 5 wieder eingesetzt, wonach die Lage der Drucknadeln 15 nach Abb. 19 entsteht. Das Verfahren kann auch dann angewendet werden, wenn mehrere Drucknadelspalten 21 in verschiedenen parallel auf- und abbewegbaren Führungsplatten 3 bzw. 4 vorhanden sind (vgl. Abb. 5 und 6) .

Claims (6)

1. Verfahren zum Drucken magnetisch lesbarer Schriftzeichen, bei dem von einem Einmal-Farbband magnetisch lesbare Farbe auf einen Aufzeichnungsträger übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Aufzeichnungsträger und Farbband entweder ortsfest sind und der Druckkopf bewegt wird, wobei das Farbband in Druckpausen vorgeschoben wird oder Aufzeichnungsträger und Farbband bewegt werden und der Druckkopf ortsfest gehalten wird und daß in der Grundform senkrecht stehende, balkenförmige Druckflächen auf den Aufzeichnungsträger übertragen werden, die nach dem Prinzip einer Matrix zu einem Zeichen zusammengesetzt werden und daß die jeweiligen Druckelemente mit den balkenförmigen Druckflächen aus einer oder mehreren Spalten von Druckelementen mit balkenförmiger Druckfläche angesteuert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei bewegtem Druckkopf und ortsfestem Aufzeichnungsträger das Farbband abschnittsweise zusammen mit dem Druckkopf bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei ortsfestem Druckkopf in Druckpausen nur das Farbband abschnittsweise bewegt wird.

4. Verwendung eines Matrix-Nadeldruckkopfes für das Drucken magnetisch lesbarer MICR-Schriftzeichen, bei dem von einem Einmal- Farbband magnetisch lesbare Farbe auf einen Aufzeichnungsträger übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucknadeln (15) an ihren Spitzen (19) eine balkenförmige, senkrecht angeordnete Druckfläche (1, 2) aufweisen.

5. Matrix-Nadeldruckkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der senkrecht stehenden, balkenförmigen Druckfläche 0,08 bis 0,19 mm beträgt.

6. Verfahren zum Herstellen eines Matrix-Nadeldruckkopfes für das Drucken magnetisch lesbarer Schriftzeichen mit in einem vorderen Gehäuse geführten Drucknadeln und mit in einem hinteren Gehäuse angeordneten Elektromagnetspulen-Antrieben und zwischen dem vorderen und hinteren Gehäuse einlegbaren Zwischenlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Ausnehmung für die Drucknadelgruppe versehenen Zwischenlagen entfernt werden, daß daraufhin die Drucknadeln an ihren Spitzen im eingebauten Zustand beschliffen werden und daß danach die Zwischenlagen wieder eingefügt werden.