DE4225659C2

DE4225659C2 - Betriebssteuerungseinheit eines Nadeldruckerkopfes

Info

Publication number: DE4225659C2
Application number: DE4225659A
Authority: DE
Inventors: Narumi Kikuchi; Tsuyoshi Matsushita; Yutaka Wada
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1991-08-07
Filing date: 1992-08-04
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2012-08-05
Also published as: JPH0538847A; GB2258550B; GB2258550A; DE4225659A1; GB9216037D0; US5481654A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betriebssteuerungseinheit eines Nadel druckerkopfes mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Bei den bekannten Nadeldruckern kann man verschiedene Betriebsarten für den Druck auswählen, die sich durch unterschiedliche Punktdichten kennzeichnen lassen, nämlich LQ (Letter Quality, Briefqualität), NLQ (Near Letter Quality, briefähnliche Qualität), Draft (Entwurfsqualität) etc. Die Druck-Betriebsart mit der größten Punktdichte ist LQ, dann folgt NLQ und danach folgt Draft.

Bei einem normalen Nadeldrucker sind die Druckbedingungen auch dann konstant, wenn man, wie zuvor erläutert, eine Druck-Betriebsart auswählen kann. Ist bei spielsweise die Betriebsart mit höchster Punktdichte ausgewählt, so ist die Anzahl der Nadelschläge gegen eine Platte pro Zeiteinheit groß, was zu einem hohen Lärmpegel führen kann.

Die Betriebssteuerungseinheit eines Nadeldruckerkopfes der zuvor beschriebenen Art, von der die Erfindung ausgeht, ist aus der DE-A-24 02 858 bekannt. Bei dieser Betriebssteuerungseinheit wird eine konstante Abdruckenergie er zielt, indem die zugeführte elektrische Energie durch spannungsabhängige Re gelung der Bestromungszeit der elektro-magnetischen Betätigungselemente der art in kinetische Energie umgesetzt wird, daß dieselbe innerhalb eines zuge ordneten Arbeitszyklus unabhängig von unterschiedlichen Betriebsbedingungen, wie beispielsweise Spannungsschwankungen im Versorgungsnetz, Änderung oder Schwankung der Belastung der Energieversorgungseinheit usw., konstant bleibt.

Die DE-A-37 27 283 offenbart eine andere Ausführung für die Ansteuerung von Elektromagnetspulen in Druckern in Form einer Chopperschaltung. Dabei ist einer Treiberschaltung für die Elektromagnetspule eine Strommeßwerter fassung mit Stromabschaltung zugeordnet. Im Takt eines vorgeschalteten Fre quenzgebers wird von einer digitalen Steuerlogik ein Steuersignal erzeugt, das im Wechselspiel mit der Stromabschaltung als Ein- oder als Aus-Signal am Eingang der Treiberschaltung vorliegt.

Eine weitere Betriebssteuerungseinheit eines Nadeldruckerkopfes ist aus der DE-A-28 44 468 bekannt. Die Steuerung der Energie der Antriebsimpulse ge schieht dabei derart, daß die Energie der Antriebsimpulse in Abhängigkeit von der Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Eingabeimpulsen vermindert wird, sobald diese Zeitspanne einen vorbestimmten Wert unterschritten hat. Des wei teren können auch die Amplitude bzw. die Dauer der Antriebsimpulse vermindert werden, wenn die Frequenz der Eingabeimpulse einen vorbestimmten Wert über schreitet.

Nachteilig ist bei den voranbeschriebenen Betriebssteuerungseinheiten für Na deldruckerköpfe, daß in jedem Fall eine aktive Regelung der Parameter für die Betriebsweise des Nadeldruckerkopfes stattfindet. Dieses erfordert einen er heblichen technologischen Aufwand, da sowohl ständig ein Meßwert gebildet wer den muß als auch in einer Vergleichsschaltung ein Ist-/Sollwert-Vergleich durchgeführt werden muß, dessen Ergebnis für die Einstellung der Erregungs einheit für die Bestromung der Antriebsspulen weiterverarbeitet wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Erregerzeit der Antriebs spulen des Nadeldruckerkopfes mit geringem technischen Aufwand entsprechend der ausgewählten Druck-Betriebsart so einzustellen, daß der Geräuschpegel auch dann so niedrig wie möglich gehalten wird, wenn eine Druck-Betriebsart mit hoher Punktdichte ausgewählt ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Wird also eine Druck-Betriebsart mit hoher Punktdichte ausgewählt, so kann man gleichwohl die Druckenergie reduzieren, indem man die Erregerzeitspanne verkürzt. Damit ist es möglich, den Geräuschpegel erheblich zu senken. Man stellt also zunächst die Betriebsart an der Betätigungseinheit ein und entsprechend dieser Einstellung wird von der Betriebsart-Einstellein heit eine bestimmte Erregungszeitspanne für die Antriebsspulen des Nadeldrucker kopfes ausgewählt. Dieser Auswahl entsprechend wird mittels der Erregungszeit- Steuereinheit die tatsächliche Erregungszeitspanne für die jeweilige Antriebs spule gesteuert. Erfindungsgemäß wird vorteilhaft ausgenutzt, daß es bei immer wiederkehrenden gleichen Druckbedingungen - wie z. B. bestimmten Druckarten (LQ, NLQ, Draft) - nicht notwendig ist, die Ansteuerungsparameter ständig zu kontrollieren und zu ändern, sondern daß sich durch entsprechende Voreinstel lung der Erregungszeitspannen in einfacher Weise eine Geräuschpegelminderung bei der jeweiligen Druck-Betriebsart erreichen läßt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch Voreinstellung der Parameter ein zeitaufwen diges Kontrollieren und Steuern der Parameter entfällt und eine zusätzliche Beschleunigung des Druckvorganges erreicht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einem Blockdiagramm die elektronische Schaltung einer erfindungs gemäßen Betriebssteuerungseinheit,

Fig. 2 den Zeitverlauf des Antriebsspulen-Erregungssignals einerseits und des Antriebsspulen-Erregerstromes andererseits in der Betriebs art "Draft" (Entwurfsqualität),

Fig. 3 den Zeitverlauf gemäß Fig. 2 für die Betriebsart LQ (Briefqualität) und

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm.

Das in den Figuren dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt in Fig. 1 zunächst, über einen Datenbus miteinander verbunden, eine Steuereinheit 1 mit einer CPU etc., eine ihrerseits mit einer Betätigungseinheit 2 zur Auswahl einer bestimmten Betriebsart verbundene Betriebsart-Einstelleinheit 3, einen ROM-Speicher 4 sowie einen RAM-Speicher 5. Es lassen sich mittels der Betä tigungseinheit 2 Betriebsarten aus einer Mehrzahl von Betriebsarten auswäh len, wobei sich die Betriebsarten durch unterschiedliche Punktdichte unter scheiden, was in der Beschreibungseinleitung erläutert worden ist. Im ROM-Speicher 4 werden Programmdaten gespeichert, während im RAM-Speicher 5 aus tauschbare und veränderliche Daten gespeichert werden können.

An die Betriebsart-Einstelleinheit 3 ist eine Erregungszeit-Steuereinheit 6 angeschlossen, an die ihrerseits wiederum eine Speiseeinheit 7 angeschlossen ist. Der Erregungszeit-Steuereinheit 6 werden die Erregungszeit-Daten von der Betriebsart-Einstelleinheit 3 zugeleitet. Die Speiseeinheit 7 speist eine Mehr zahl von Antriebsspulen 8 in einem Nadeldruckerkopf 9 nach Maßgabe der ein laufenden Steuerungssignale. Die Erregungszeit-Steuereinheit 6 weist einen ersten Zeitgeber 10, einen zweiten Zeitgeber 11 und einen dritten Zeitgeber 12 auf.

Die Betriebsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1 läßt sich am besten am Ab laufdiagramm aus Fig. 4 beschreiben. Zunächst wird eine Betriebsart aus der Mehrzahl möglicher Betriebsarten LQ, NLQ, Draft etc. über die Betätigungs einheit 2 ausgewählt. Einstellbar durch die Betriebsart-Einstelleinheit 3 ist eine bestimmte Erregungszeitspanne, die die Speiseeinheit 7 dazu veran laßt, ein Antriebsspulen-Erregungssignal an die Antriebsspule 8 entsprechend der ausgewählten Betriebsart abzugeben, die Erregungszeitspanne wird, wie Fig. 2 und 3 zeigen, in besonderer Weise eingestellt, nämlich aufgeteilt in eine durchgehende Zeitspanne T_A, eine Impulsbreite T_C des Einschaltimpulses und eine Impulsbreite T_B eines Ausschaltimpulses im Rahmen einer gechoppten (getakteten) Ansteuerung. Die durchgehende Zeitspanne T_A wird im ersten Zeit geber 10 der Erregungszeit-Steuereinheit 6 vorgegeben, die Einschalt-Impuls breite T_C im Chopper-Zeitabschnitt wird im Zeitgeber 11 eingestellt und die Ausschalt-Impulsbreite T_B wird im Zeitgeber 12 eingestellt.

Die Steuereinheit 1 liest die Druckdaten (Druckpunktdaten) aus einem Druck bilderzeuger im ROM-Speicher 4 aus, und zwar entsprechend dem von einem Steuercomputer übermittelten Druckbildcode. Die Druckbilddaten werden der Speiseeinheit 7 über die Erregungszeit-Steuereinheit 6 zugeleitet. In die sem Fall wird auch die Erregungszeitspanne des Erregungssignals für den Na deldruckerkopf, das an die jeweilige Antriebsspule 8 von der Speiseeinheit 7 abgegeben wird, durch die Erregungszeit-Steuereinheit 6 gesteuert. Der erste Zeitgeber 10 der Erregungszeit-Steuereinheit 6 bestimmt die durchgehende Zeit spanne T_A, der zweite Zeigeber 11 bestimmt die Einschalt-Impulsbreite T_C und der dritte Zeitgeber 12 bestimmt die Ausschalt-Impulsbreite T_B im Chopper- Zeitabschnitt. Das kann jeweils nach Art eines Zählers erfolgen, wobei dann die Speiseeinheit 7 den Erregerstrom für die Antriebsspule 8 abschaltet, wenn der Ist-Zählerstand den dem Wert T_A, T_B oder T_C entsprechenden Zählerstand erreicht hat.

Fig. 2 zeigt den Zeitverlauf des Antriebsspulen-Erregungssignals und des Er regerstroms A in der Betriebsart "Entwurf", während Fig. 3 einen entsprech enden Verlauf für die Betriebsart LQ (Briefqualität) zeigt. Wenn man die beiden Darstellungen in Fig. 2 und in Fig. 3 miteinander vergleicht, so fällt sofort auf, wodurch eine Verringerung der Geräuschentwicklung in der Betriebsart LQ erfolgt. Die Gesamt-Druckenergie pro Druckpunkt ist nämlich verringert, indem die Erregungszeitspanne für die Betriebsart mit hoher Punkt dichte geringer ist als die Erregungszeitspanne für die Betriebsart mit ge ringer Punktdichte.

Die dadurch verringerte Druckenergie macht den Druckvorgang auch bei hohen Punktdichten erheblich leiser.

Claims

1. Betriebssteuerungseinheit eines Nadeldruckerkopfes (9), die durch Erre gung jeweils einer Antriebsspule (8) im Nadeldruckerkopf (9) von einer Speise einheit (7) her das Drucken jeweils eines Punktes auslöst, mit einer Betäti gungseinheit (2) zur Auswahl einer bestimmten Betriebsart, mit einer an die Betätigungseinheit (2) angeschlossenen Betriebsart-Einstelleinheit (3), über die entsprechend der gewählten Betriebsart eine bestimmte Erregungszeitspanne einstellbar ist und mit einer Erregungszeit-Steuereinheit (6), über die die Erregungszeitspanne für die jeweilige Antriebsspule (8) nach Maßgabe des Aus gangssignals der Betriebsart-Einstelleinheit (3) steuerbar ist, dadurch ge kennzeichnet, daß die eingestellte Erregungszeitspanne in mehrere Abschnitte aufgeteilt ist, nämlich in eine durchgehende Zeitspanne T_A, eine Ausschalt- Impulsbreite T_B in einem Chopper-Zeitabschnitt und eine Einschalt-Impulsbreite T_C im Chopper-Zeitabschnitt (getaktete Betriebsweise), und daß die Zeitspanne T_A, die Ausschalt-Impulsbreite T_B, die Einschalt-Impulsbreite T_C, die zusammen die Erregungszeitspanne darstellen, jeweils einzeln individuell einstellbar sind.

2. Betriebssteuerungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregungszeit-Steuereinheit (6) mehrere Zeitgeber (10, 11, 12) zur einzelnen, individuellen Einstellung der durchgehenden Zeitspanne T_A, der Ausschalt-Im pulsbreite T_B und der Einschalt-Impulsbreite T_C aufweist.