DE7115290U - Mosaikdruckkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mosaikdruckkopf zum Drucken von Schriftzeichen aus Teilen einer Punktmatrix mit m Spalten und η Zeilen auf einem Aufzeichnungsträger bex schrittweiser taktgesteuerter oder kontinuierlicher Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Druckkopf, bei dem benachbarte punkterzeugende Druckelemente sowohl in Richtung der Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Druckkopf als auch in ihrer Höhenlage versetzt zueinander angeordnet sind, und durch selektives, gegebenenfalls taktgesteuertes Betätigen bestimmter Druckelemente in jedem Schriftzeichenfeld ein Schriftzeichen zusammengesetzt wird.

Als Druckelemente können bei solchen Mosaikdruckköpfen beispielsweise mechanisch betätigte Nadeln verwendet werden, die auf ein Farbband und einen diesem nachgeordneten Aufzeichnungsträger einwirken. Weitere verwendbare DruckeIe-

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mente sind bei der elektrostatischen Aufzeichnung Stiftolektroden und bei der magnetischen Aufzeichnung stiftförmige Magnetpole.

Bei der Aufzeichnung mit einem Mosaikdruckkopf eingangs genannter Art, der z.B. durch die DT-AS 1 097 194 bekannt ist, ergeben sich aus Punkten zusammengesetzte Schriftzeichen. Die einzelnen Punkte der Schriftzeichen sind dabei zu erkennen und können oft die Lesbarkeit beeinträchtigen. Insbesondere gilt dies bei einer maschinellen Lesung bzw. optischen Auswertung der geschriebenen Zeichen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Mosaikdruckkopf zu schaffen, der besser lesbare, aus Punkten zusammengesetzte Schriftzeichen erzeugt, als dies mit dem bekannten Prinzip möglich ist.

Ein Mosaikdruckkopf der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die Druckelemente einen gegenüber der Projektion ihres Mittenabstandes auf die Richtung der Relativbewegung bzw. auf die Richtung Ihrer Höhenlage größeren Durchmesser aufweisen, und daß der Mittenabstand der Druckpunkte beim Drucken fortlaufender Linien in Richtung der Relativbewegung oder in Richtung der Höhenlage gleich der genannten Projektion ist, so daß die Kreisflächen dieser Punkte einander überschneiden.

Durch die Bemessung und Anordnung der Druckelemente gemäß der Erfindung ist es möglich, Druckelemente mit größerem Durchmesser zu verwenden, als dies bei bekannten Mosaikdruckern der Fall ist. Würde man eine Reihe Druckelemente

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untere iniander anordnen, so müßte der jeweilige Durchmesser des Druokelements bei η Druckelementen dem η-ten Teil der SchriftZeichenhöhe entsprechen. Verwendet man aber Druckelawsnts, die in Richtung dtr Relativbewegung und bezüglich ihrer Höhenlage im Schriftzeichenfeld gegeneinander versetzt angeordnet sind, so kann der Durchmesser der Druckelemente erhöht werden, denn es ist dabei möglich, die Anzahl der Druckelemente in Richtung der Höhe des Schriftzeichenfeldes zu verringern, so daß sich eine gewisse Ineinanderschachtelung der Druckelemente größeren Durchmessers ergibt. Das mit solchen Druckelementen bei entsprechender Ansteuerung erzeugte Schriftzeichen besteht aus einander überschneidenden Punkten und nicht em>3 einzelnen Punkten, wie es im folgenden noch eingehender erläutert wird.

Ein nosaikdruckkopf nach der Erfindung kann derart ausgebildet sein, daß mindestens zwei senkrecht zur Richtung der Relativbewegung nebeneinander angeordnete Reihen Druckelemente vorgesehen sind, die gegeneinander versetzt sind. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann auch ein? der Breite eines Schriftzeichenfeldes entsprechende Anzahl Druckelementreihen vorgesehen sein, wobei die Reihen ungerader Ordnungszahl gegenüber den Reihen gerader Ordnungszahl um einen gleichbleibenden Betrag versetzt sind.

Bei einer Anordnung der Druckelemente nach der Erfindung ist eine besondere Taktsteuerung der Druckelemente erforderlich, die in Einzelschritten erfolgen muß, welche dem Jeweiligen Abstand der Druckelemente in Richtung der Relativbewegung zwischen dem Druckkopf und dem Aufzeichnungsträger entsprechen. Wie noch gezeigt wird, sind mit der Erfindung trotz einer solchen Taktsteuerung Ansteuerungsarten möglich, die einen geringeren Aufwand verursachen als

bekannte Ansteuerungen.

Die beiden vorstehend beschriebenen AusfUhrungsformen der Erfindung unterscheiden sich durch die Art der Relativbewegung. Bei der erstgenannten AusfUhrungsform, die mit zwei senkrecht zur Richtung der Relativbewegung nebeneinander angeordneten Reihen Druckelemente arbeiten kann, ist eine kontinuierliche Relativbewegung möglich, wobei zum Aufbau eines Schriftzeichens während dieser Bewegung die Druckelemente entsprechend wechselweise angesteuert werden. Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der eine der Breite eines Schriftzeichenfeldes entsprechende Anzahl Druckelementreihen vorgesehen ist, wird zweckmäßig eine schrittweise Relativbewegung durchgeführt, wobei die Anordnung der Druckelemente .jeweils einem Schriftzeichenfeld gegenübergestellt wird und die Umschaltung von einer Druckelementreihe zur nächsten über das Schriftfeld hinweg beispielsweise elektronisch erfolgt. Mit beiden Ausführungsformen der Erfindung lassen sich hohe Schreibgeschwindigkeiten bei geringem Steueraufwand erzielen.

Eine weitere AusfUhrungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Reihe Druckelemente auf einer zur Diagonalen des Schriftzeichenfeldes parallelen Linie angeordnet ist. Eine solche Anordnung der Druckelemente eignet sich besonders für die kontinuierliche Relativbewegung zwischen Druckkopf und Aufzeichnungsträger, wobei jedoch zu beachten ist, daß ein gleitender Wechsel von Schriftzeichenfeld zu Schriftze chenfeld erfolgen muß, denn zu gewissen Zeitpunkten bef.-nden sich die Druckelemente der diagonalen Reihe in zwei verschiedenen Schriftzeichenfeidern.

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Die erfindungsgemäß versetzte Anordnung der Druckelemente zueinander ermöglicht einen besonders einfachen und kostensparenden Aufbau einer Nadelführung, die beispielsweise in einem Mosaikdruckkopf verwendet wird, in dem Druckelemente in Form von Drucknadeln durch eine Führung hindurch auf den Aufzeichnungsträger einwirken. Derartige Nadelführungen enthalten Bohrungen, die entsprechend der Jeweils vorgesehenen Anordnung der Drucknadeln angeordnet sind und diese in Richtung zum Aufzeichnungsträger hin führen. Für einen Mosaikdruckkopf nach der Erfindung kann eine Nadelführung in vorteilhafter Weise derart aufgebaut sein, daß sie aus einer Anordnung mehrerer waagerecht übereinandergeschichteter Platten besteht, deren Oberflächen mit halbkreisförmigen, einander bei Schichtung gegenüberstehenden Nuten versehen sind. Eine derartige Nadelführung unterscheidet sich vorteilhaft gegenüber bekannten Nadelführungen, die meist eine senkrechte Reihe von Drucknadeln zwischen zwei Platten geführt halten. Bei solchen Nadelführungen können durch Abrieb erhebliche Verschmutzungen der Nadelkanäle auftreten, wodurch Betriebsstörungen sehr häufig sind. Eine Nadelführung nach der Erfindung, die aus mehreren waagerecht übereinandergeschicbteten Platten besteht, kann sehr einfach gefertigt werden, wobei eine besondere Oberflächenbehandlung der Nuten in den Platten ohne besonders hohen Aufwand möglich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung von Druckelementen gemäß einer AusfUhrungsform der Erfindung in zwei senkrechten Reihen, die gegeneinander versetzt sind,

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Fig. 2 eine Anordnung von Druckelementen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Reihe, die diagonal über das Schriftzeichenfeld verläuft,

Fig. 3 eine Anordnung von Druckelementen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Verteilung über das gesamte Schriftzeich&nfeld, wobei mehrere senkrechte Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sind,

Fig. 4 einen Vergleich in bisheriger Punktaufzeichnung mit einem Mosaikdruckkopf und einer Aufzeichnung mit einem Mo«,aikdruckkopf nach der Erfindung,

Fig. 5 die einzelnen Phasen der Aufzeichnung

eines Schriftzeichens mit einem Mosaikdruckkopf nach der Erfindung und

Fig.6 eine auseinandergezogene und eine zusam- ^ ' mengesetzte Darstellung einer Nadelführung für einen Mosaikdruckkopf, der mit erfindungsgemäß angeordneten DL-ucknadeln arbeitet.

In Fig. 1 ist eine Anordnung von Druckelementen dargestellt, die in durch die Erfindung angegebener Weise gegeneinander versetzt sind. Hit einer solchen Nadelanordnung in Form von zwei Reihen wird erreicht, daß der häufig vorkommende senkrechte Zeichenbalken auf mehrere Takte verteilt gebildet wird, wobei die Schreibgeschwin-

digkeit bisheriger Anordnungen beibehalten werden kann, wie noch gezeigt wird.

In Fig. 2 ist eine Anordnung von Druckelementen auf einer Linie dargestellt, die diagonal über ein Schriftzeichenfeld verläuft. Auch bei dieser Anordnung der Druckelemente ist eine Versetzung der Einzelelemente in Richtung der Relativbewegung (von links nach rechts) und in Richtung der Höhe des Schriftzeichenfeldes vorgesehen. Bei entsprechender Steuerung der Druckelemente kann erreicht werden, daß bei einer Relativbewegung der diagonalen Anordnung beispielsweise von links nach rechts ein senkrechter Balken eines Schriftzeichens gezeichnet wird, wenn Jeweils zwei Druckelemente vom unteren Ende der Druckelementreihe schrittweise bis zum oberen Ende der Druckelemente immer dann angesteuert werden, wenn sie auf den beiden senkrechten Linien das Schriftzeichenfeides angeordnet sind, auf denen der senkrechte Balken des Schriftzeichens geschrieben werden soll. Ebenso sind natürlich auch alle anderen Teile eines Schriftzeichens bei entsprechend abgeänderter Ansteuerung der Druckelemente zu verwirkl hen.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung der Druckelemente in einer Verteilung über ein gesamtes Schriftzeichenfeld. Ähnlich wie in Fig. 1 sind dabei mehrere Anordnungen Jeweils zweier gegeneinander versetzter Schriftzeichenreihen vorgesehen. Bei dieser Anordnung der Druckelemente erfolgt zweckmäßig eine schrittweise Relativbewegung zwischen Druckkopf und Aufzeichnungsträger, wobei der Aufbau des Jeweiligen Schriftzeichens durch entsprechende elektronische Umschaltung der Druckelementreihen erfolgen kann.

In Fig. 4 ist ein Vergleich zweier Schriftzeichen darge-

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stellt, die durch Punktaufzeichnung mit einem Mosaikdruckkopf erzeugt sind. Im linken Teil der Figur ist ein auf herkömmliche Weise aufgezeichnetes Schriftzeichen dargestellt, im rechten Teil der Figur ein Schriftzeichen, das mit einer erfindungsgemäßen Anordnung der Druckelemente aufgezeichnet ist. Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß das im rechten Teil der Figur dargestellte Schriftzeichen besser lesbar ist und insbesondere bei maschineller Auswertung einen höheren Wirkungsgrad erzielen kann.

Fig. 5 zeigt die Bildung eines Schriftzeichens mit e-.ner Druckelementanordnung gemäß einer AusfUhrungsform der Erfindung. Die Anordnung der Druckelemente ist in der in Fig. 1 gezeigten Weise mit zwei senkrechten Druckelementreihen getroffen. Im unteren Teil der Fig. 5 sind immer diejenigen Druckelemente gekennzeichnet, welche bei einem jeweiligen Aufzeichnungstakt angesteuert werden. In der oberen Hälfte der Fig. 5 ist die jeweilige Zeichenbildung dargestellt. Die Aufzeichnungstakte sind mit I bis IX bezeichnet.

Im Takt I wird das dritte Druckelement, von unten her gerechnet, betätigt und druckt an der im oberen Teil der Figur bezeichneten Stelle einen Punkt. Im Takt II ist dieser zuvor gedruckte Punkt schwarz dargestellt. Hier werden die beiden mittleren Druckelemente angesteuert, so daß zvjei weitere Punkte gedruckt werden. Im Takt III sind die bisher gedruckten Punkte schwarz, der im Takt III gedruckte Punkt weiß dargestellt. Die Aufzeichnung setzt

sich für die Takte IV, V und VI in beschriebener Weise

fort. Bei den dargestellten Takten VII und VIII ist zu erkennen, wie sich ein senkrechter Zeichenbalken bildet. Er wird durch aufeinanderfolgende Ansteuerung der beiden

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senkrechten Durckelementreihen zu unterochledlichen Zeitpunkten gebildet. Bei Takt IX ist schließlich das gesamte Schriftzeichen, im vorliegenden Falle die Zahl 4, fertiggestellt _s

Aus der vorstehenden Beschreibung der einzelnen Aufzeichnungstakte geht hervor, daß für den jeweiligen Talctvcrgang ein geringerer Stromverbrauch als bei bekannten Anordnungen erforderlich ist, wenn beispielsweise Drucknadeln verwendet werden, die elektromagnetisch zu betätigen sind. Dies ist insbesondere für den senkrechten Schriftzeichenbalken zu erkennen, da dieser in zwei Schritten mit jeweils der halben Anzahl Druckelemente erzeugt wird, verglichen mit der Anzahl Druckelemente für seine gesamte Aufzeichnung. Andererseits können bei gleichem Stromverbrauch wie bei bekannten Anordnungen die Antriebsmagnete für die Drucknadeln verstärkt werden, so daß entweder ein langer Nadelhub möglich 1st oder unterschiedliche Dicken der Aufzeichnungsträger mit jeweils ausreichender Krafteinwirkung bei der Aufzeichnung bzw. bei der Erzeugung mehrerer Durchschläge verwendet werden können.

In Fig. 6 uria 7 ist eine Nadelführung dargestellt, die sich besonders gut als Führung für Drucknadeln eignet, die in einem Mosaikdruckkopf gemäß der Erfindung als Druckelemente verwendet werden. Nadelführungen bei Nadeldruckköpfen müssen einen möglichst geringen Verschleiß haben und eine einwandfreie Führung der Drucknadeln gewährleisten. Ferner dürfen die Nadeln infolge Hemmung oder sonstiger Einflüsse innerhalb der Führungen nicht verbogen werden. Die bisher bekannten Führungen erfüllen diese Aufgaben nur teilweise. Da die erfindungsgemäße Anordnung der Druckelemente in gegenseitiger Versetzung zueinander vorgesehen

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ist, kann eine Führung für Drucknadeln so ausgebildet werden, daß die Nadeln einander nicht berühren, da ihr gegenseitiger Abstand zueinander größer gehalten werden kann als bsi bekannten Anordnungen, Ausgebend von dieser Erkenntnis ergibt sich in Weiterbildung des Erfindungsgedankens eine Anordnung der in Fig. 6 und ? gezeigten Art. Diese Nadelführung besteht aus mehreren horizontal übereinandergeschichteten Platten, die auf ihrer Ober- und Unterseite mit Nuten halbkreisförmigen Querschnitts versehen sind. Die Nuten sind dabei derart angeordnet, daß sie bei Schichtung der Platten einander gegenüberstehen und runde Kanäle bilden, die jeweils eine Drucknadel aufnehmen. Die in Fig. 6 und 7 gezeigte Anordnung entspricht der in Fig. 1 gezeigten Verteilung der Druckelemente, die Nuten sind in den Einzelplatten jeweils gleichartig gegeneinander versetzt angeordnet, wobei die Richtung aer Versetzung vcn Platte zu Platte umgekehrt ist. Bei Zusammensetzung der Plattenanordnung ergibt sich die in Fig. 7 gezeigte Struktur, bei der klar zu erkennen ist, daß die Drucknadeln einander nicht berühren, sondern in jeweils einem besonderen Kanal geführt sind. Dieser Kanal bzw. die Oberfläche einer jeden Einzelplatte kann vor der Zusammensetzung mit einem besonderen, die Lagereigenschaften des jeweiligen Kanals verbessernden Material bearbeitet sein.

Ebenso sind auch Führungen aus übereinandergeschichteten horizontalen Platten möglieb, die eine Verteilung der Kanäle haben, wie sie der Verteilung der Druckelemente gemäß Fig. 2 und Fig. 3 entspricht.

Die in Fig. 6 und 7 gezeigten übereinandergeschichteten Platten können je nach Aufgabenstellung aus unterschiedlichem Material bestehen. Werden beispielsweise Druckelektroden für die elektrostatische Aufzeichnung verwendet, die in einem Block zu befestigen sind, so sind die mit den Plat-

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ten gebildeten Kanäle so zu bemessen, daß die Elektroden in ihnen gehalten werden. Zur gegenseitigen Isolation der Elektroden sind die Einzelplatten dann aus einem elektrisch nichtleitendem Material gefertigt. Andersrssitö bsstehsn die Einzelplatten bei der Ausbildung der Kanäle als Gleitlager zweckmäßig aus einem Metall oder einem anderen Material guter Wärmeleitfähigkeit, so daß einerseits eine einwandfreie Lagerung gewährleistet ist, welche hinsichtlich hoher Schreibgeschwindigkeiten von Wichtigkeit ist, andererseits eine möglichst geringe Abnutzung der Lagerflächen sichergestellt ist.

Claims (6)

15.Januar 1976 3N5 1571 D Neue Schutzansprüche

1. Mosaikdruckkopf zum Drucken von Schriftzeichen aus Teilen einer Punktmatrix mit m Spalten und η Zeilen auf einem Aufzeichnungsträger bei schrittweiser taktgesteuerter oder kontinuierlicher Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger vuad Druckkopf, bei dem benachbarte punkterzeugende Druckelemente sowohl in Richtung der Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Druckkopf als auch ir. ihrer Höhenlage versetzt zueinander angeordnet sind, und durch selektives, gegebenenfalls taktgesteuertes Betätigen bestimmter Druckelemente in jedem Schriftzeichenfeld ein Schriftzeichen zusammengesetzt wird, dadurch g·-kennzeichnet, daß die Druckelemente einen gegenüber der Projektion ihres Mittenabstandes auf die Richtung der Relativbewegung bzw. auf die Richtung ihrer Höhenlage größeren Durchmesser aufweisen, und daß der Mittenabstand der Druckpunkte beim Drucken fortlaufender Linien in Richtung der Relativbewegung oder in Richtung der Höhenlage gleich der genannten Projektion ist, so daß die Kreisflächen dieser Punkte einander überschneiden.

2. Mosaikdruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei senkrecht zur Rihtung der Relativbewegung nebeneinander angeordnete Reihen Druckelemente vorgesehen sind, die gegeneinander versetzt sind.

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3. Mosaikdruckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Breite eines Schriftzeichenfeldes entsprechende Anzahl Druckelementreihen vorgesehen ist und daß die Reihen ungerader Ordnungszahl gegenüber den Reihen gerader Ordnungszahl um einen gleichbleibenden Betrag versetzt sind.

4. Mosaikdruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe Druckelemente auf einer zur Diagonalen des Schriftzeichenfeldes parallelen Linie angeordnet ist.

5. Nadelführung für einen mit Nadeln als Druckelemente arbeitenden Mosaikdruckkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung mehrerer waagerecht übereinandergeschichteter Platten, deren Oberflächen mit halbkreisförmigen, einander bei Schichtung gegenüberstehenden Nuten versehen sind.

6. Halterung für einen mit Stiftelektroden oder stiftförmigen Magnetpolen als Druckelemente arbeitenden Mosaikdruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eii.e Anordnung mehrerer waagerecht übereinandergeschichteter Platten, deren Oberflächen mit halbkreisförmigen, einander bei Schichtung gegenüberstehenden Nuten versehen sind, in denen die Stiftelektroden oder Magnetpole befestigt sind.