DE1270856B - Elektrostatisches Ausgabedruckwerk fuer Datenverarbeitung mit in Zeilenrichtung bewegten Typenfolgen - Google Patents
Elektrostatisches Ausgabedruckwerk fuer Datenverarbeitung mit in Zeilenrichtung bewegten TypenfolgenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
G06k
Deutsche Kl.: 42 m6 -15/08
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
1270 856
P 12 70 856.4-53
18. Juli 1966
20. Juni 1968
P 12 70 856.4-53
18. Juli 1966
20. Juni 1968
Diese Erfindung bezieht sich auf ein elektrostatisches Ausgabedruckwerk, bei dem eine Matrize
mit einer Reihenfolge von Typenöffnungen zwischen einer Reihe von in Zeilenrichtung angeordneten Elektroden
und einem elektrostatischen Aufzeichnungsträger umläuft, wobei durch Entladung der Elektroden
Ionenwolken durch diese Typenöffnungen hindurch auf den Aufzeichnungsträger auftreffen und
in aufeinanderfolgenden Zeilenstellen auf dem Aufzeichnungsträger Daten ausdrucken.
Auf dem Gebiet der Datenverarbeitung ist die Geschwindigkeit der Datenausgabe von Schnellrechnern
durch elektrostatische Druckverfahren erhöht worden, bei denen die Datenausgabe durch
»fliegenden Druck« auf einen elektrostatischen Aufzeichnungsträger erfolgt. Dieses Verfahren erlaubt
eine größere Druckgeschwindigkeit als die herkömmlichen mechanischen Druckverfahren. Neuere Entwicklungen
haben die Möglichkeit der Verwendung einer Matrize in Verbindung mit einer oder mehreren
Druckelektroden gezeigt, welche eine Ionenwolke aussenden, die durch die Matrize hindurch auf einen
elektrostatischen Aufzeichnungsträger einwirkt. Wenn die Matrize mehrere typenartig ausgebildete Öffnungen
aufweist, nimmt die Raumladung die Form einer dieser Öffnungen an, welche gerade einer geladenen
Druckelektrode gegenübersteht. Eine solche Matrize kann verschiedenartig ausgebildet sein, z. B.
kann sie zylindrisch geformt sein, wobei sich die Druckelektroden im Innern des Zylinders befinden.
Die Matrize kann auch aus einem endlosen Metallband bestehen, das sich über zwei Rollen mit hoher
Geschwindigkeit zwischen den Druckelektroden und dem Aufzeichnungsträger vorbeibewegt. Infolge der
hohen Geschwindigkeit des Metallbandes, welche in der Größenordnung von 25 m/sec liegen kann, ergibt
sich die Schwierigkeit einer genauen Ausrichtung der Matrizenöffnungen gegenüber den Druckelektroden
zu dem Zeitpunkt, zu dem die Aufladung des Aufzeichnungsträgers erfolgt. Es ist daher die Aufgabe
der Erfindung, ein neues Ausgabedruckwerk mit genauer zeitlicher Ausrichtung einer gewünschten
Typenöffnung gegenüber einer oder mehreren Druckelektroden im Aufladungszeitpunkt zu schaffen.
Wenn die Matrize die Gestalt eines endlosen Metallbandes aufweist, welche gegenwärtig allgemein
als die beste Form für einen elektrostatischen Typendrucker angesehen wird, ergibt sich aus der sehr
hohen Geschwindigkeit des Metallbandes die Möglichkeit eines »Überdruckens« oder einer Aufladung
durch die Typenöffnungen zu beiden Seiten der gewünschten Typenöffnung. Es ist demzufolge wichtig,
Elektrostatisches Ausgabedruckwerk für
Datenverarbeitung mit in Zeilenrichtung
bewegten Typenfolgen
Datenverarbeitung mit in Zeilenrichtung
bewegten Typenfolgen
Anmelder:
Borg-Warner Corporation,
Chicago, JIl. (V. St. A.)
Chicago, JIl. (V. St. A.)
ίο Vertreter:
Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
2000 Hamburg 36, Neuer Wall 41
2000 Hamburg 36, Neuer Wall 41
Als Erfinder benannt:
William P. Foster, Paoli, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. Juli 1965 (473 080)
eine Einteilung der Typenöffnungen auf der Matrize zu schaffen, durch welche ein »Überdrucken« oder
eine Aufzeichnung des Ladungsträgers neben der gewünschten Typenöffnung vermieden wird.
Die vorstehend genannten Vorteile sowie weitere Vorzüge werden in einem elektrostatischen Ausgabedruckwerk
verwirklicht, bei dem eine Matrize zwischen einer Serie von Druckelektroden und einem
elektrostatischen Aufzeichnungsträger derart verschiebbar ist, daß eine elektrische Ladung auf einer
einzelnen Druckelektrode eine Ladung nur durch eine einzelne Typenöffnung in der Matrize an einer
gewünschten Druckstelle auf einem Aufzeichnungsträger ergibt. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch,
daß in einer Steuerung der Entladezeitpunkt der Elektroden dadurch bestimmt wird, daß ein Summierkreis
zur Addition eines jeden codierten Eingangssignals mit einem der jeweiligen Druckspalte in
der Zeile zugeordneten Codesignal zu einem Summensignal vorgesehen ist, wodurch das Eingangssignal
einer bestimmten Druckspalte in der Zeile zugeordnet wird, daß eine Zählschaltung zur Auswahl
der den Druckspalten zugeordneten Speicherkreise eines Speichers für die Eingabe der Summensignale
einer Druckzeilevorgesehen ist, daß ein Generator zur Erzeugung einer Folge von Signalen eines Matrizencodes
vorgesehen ist, der die Stellung der Matrize laufend wiedergibt und parallel an in den Speicherkreisen
befindliche Codevergleicher gelegt wird, und daß bei Übereinstimmung des Matrizencodes mit
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den im Speicher enthaltenen Summensignalen die zugeordneten Druckelektroden erregt werden, wobei
die Reihenfolge zunehmender Codewertigkeit der Druckstellen und der Typen auf der Matrize gegenläufig
ist.
Es ist besonders hervorzuheben, daß das gleiche Codierungssignal für die Matrizenstellung gleichzeitig
an alle Speicherkreise des Speichers gelangt. Für eine gegebene Stellung der Matrize befindet sich die
Typenöffnung 0 gegenüber einer Druckelektrode, die Typenöffnung 1 gegenüber der nächsten Druckelektrode,
die Typenöffnung 2 gegenüber der nächsten Druckelektrode usw. Auf diese Weise können verschiedene
Speicherkreise dasselbe Summensignal enthalten, wobei jedoch die Speicherung identischer
Werte in verschiedenen Spalten bedeutet, daß gleiche Werte verschiedenen, auf dem Aufzeichnungsträger
zu druckenden Typen entsprechen.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Matrize die Form eines endlosen Metallbandes, das
mit Öffnungen versehen ist, welche nacheinander eine Anzahl verschiedener Typen bilden. Auf einem
einzelnen Band können vier vollständige Sätze von Typen vorhanden sein, so daß die Matrize keinen
vollen Umlauf durchführen muß, um die in dem Speicherkreis enthaltene Information auszudrucken.
Außerdem haben die Typenöffnungen in der bevorzugten Ausführungsform einen zusätzlichen Abstand
voneinander, so daß zwei Typen, wie z. B. das A und B, statt gegenüber der ersten und der zweiten
Druckelektrode nunmehr gegenüber der ersten und der dritten Druckelektrode zu liegen kommen. Diese
Anordnung trägt wesentlich dazu bei, ein »Überdrucken« oder die unbeabsichtigte Aufladung durch
benachbarte Typenöffnungen zu vermeiden, wenn eine einzelne Druckelektrode angeregt ist. Dieser
doppelte Abstand für die Typenöffnungen auf der Matrize bewirkt gleichzeitig eine grundsätzliche
Änderung der Anlage, welche im Zusammenhang mit den Zeichnungen ausführlich beschrieben werden
soll. Die Zeichnungen stellen folgendes dar
F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrostatischen Ausgabedruckwerkes gemäß der Erfindung;
F i g. 2 stellt eine Matrize in vergrößertem Maßstab in Aufsicht dar;
F i g. 3 ist eine Darstellung zur Erklärung der Erfindung;
Fig. 4 ist ein teilweises Blockdiagramm zur Erklärung
der Erfindung;
F i g. 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht und
zeigt eine Matrize gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
F i g. 7 und 8 sind Tabellen zur Erklärung der bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm und zeigt die bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung.
F i g. 1 stellt allgemein das elektrostatische Ausgabedruckwerk dar, in dem ein Aufzeichnungsträger
10 in der Richtung des Pfeiles 11 über eine erste Führungsrolle 12 und dann nach oben über einen
Amboß oder eine Gegenelektrode 13 gezogen wird. Durch eine Rohrleitung 19 wird im Innern des Ambosses
13 ein geringer Unterdruck erzeugt, damit der Aufzeichnungsträger beim Passieren der Druckzone
am Amboß anliegt. Der Aufzeichnungsträger geht vom Amboß 13 nach oben über die Führungsrolle 14
und verläuft nach rechts in der Richtung des Pfeiles 15.
Mehrere Druckelektroden 16 sind nebeneinander gegenüber dem Amboß 13 angeordnet. In der gezeigten
Ausführung sind die Druckelektroden in einer Zeile angeordnet, es können jedoch selbstverständlich
auch andere Anordnungen Verwendung finden. Jeder der mit dem Bezugszeichen 16 bezeichneten Blöcke
kann mehrere Druckelektroden enthalten. Jedoch ist die genaue Beschreibung der Elektrodenanordnung
nicht zum Verständnis der Erfindung erforderlich. Eine Matrize 17 läuft über zwei Antriebsrollen 21
und 22 und bewegt sich zwischen den Druckelektroden 16 und dem Abschnitt des Aufzeichnungsträgers
10, welcher am Amboß 13 anliegt. Die in F i g. 1 gezeigte Anordnung 30 dient dazu, das als
Matrize dienende endlose Metallband 17, welches die Typenöffnungen enthält, präzise auszurichten, wenn
es sich zwischen den Druckelektroden und dem Aufzeichnungsträger vorbeibewegt. Die genaue Ausrichtung
kann durch eine Luftpufferlagerung erfolgen, wobei das mit hoher Geschwindigkeit umlaufende
Metallband 17 Luft mit sich reißt und dadurch ein Luftpolster zwischen der Matrize 17 und den benachbarten
Abschnitten der Luftpufferlagerung verbleibt und eine genaue Ausrichtung der Matrize in bezug
auf das Aufladesystem gewährleistet. Der Antrieb des Bandes erfolgt durch einen Motor 23, welcher
über eine Welle 24 eine Rolle 25 antreibt. Ein Riemen 26 überträgt die Drehung der Rolle 25 auf
die zweite Rolle 27, welche über die Welle 28 mit der Antriebsrolle 21 der Matrize verbunden ist.
F i g. 2 zeigt das Metallband 17 in Einzelheiten. Die Typenöffnungen 31 befinden sich etwa in der
Mitte des Metallbandes 17 und unterhalb dieser eingeätzte Zeitgeberschlitze 32. Am unteren Rand befindet
sich ein Schaltschlitz 33. In der hier gezeigten Ausführung befindet er sich unterhalb des Buchstabens
»F« der Typenöffnungen 31. Selbstverständlich können auch andere Matrizen benutzt werden,
z. B. ein Zylinder mit in der Außenseite eingeätzten Typenöffnungen. In der bevorzugten Ausführung
wird ein Metallband aus rostfreiem Stahl von 0,075 mm Dicke verwendet, wobei die Dickentoleranz
+ 0,0025 mm beträgt. Die Breite des Metallbandes ist 41,3 mm. Die Mittelpunkte der in
F i g. 2 gezeigten Typenöffnungen 31 besitzen einen Abstand von 2,54 mm voneinander, und die Schreiblinie,
eine Linie durch den unteren Rand der Typenöffnungen und parallel zu den Kanten des Metallbandes,
besitzt einen Abstand von 19,875 mm von der Unterkante des Metallbandes. Die Höhe der
Zeitgeberschlitze 32 und der Schaltschlitze 33 beträgt 3,17 mm, die Breite der Zeitgeberschlitze 32 beträgt
0,375 mm, während die Breite der Schaltschlitze oder Zählschlitze 33 etwa 1 mm beträgt. Auf diese Weise
ist ersichtlich, daß eine auf die Typenöffnungen 31 gerichtete Ionenwolke beim Durchgang durch die
Öffnungen zum Aufzeichnungsträger hin die Gestalt dieser Öffnungen annimmt. Auf einer Seite des
Metallbandes 17 ist eine Lampe angeordnet, wobei Photozellen oder ähnliche Elemente das durch die
Schlitze 32 und 33 fallende Licht auffangen und entsprechende Zeitgebersignale erzeugen.
Die Anordnung der Typenöffnungen in der Matrize unterliegt gewissen Beschränkungen, damit sich der
korrekte Aufladungszeitpunkt und eine größtmögliche
Druckgeschwindigkeit einstellen lassen. Jede zu druckende Type wird mit einem »Code«, einem sogenannten
Typencode, versehen. Jeder Code enthält eine Gruppe von Informationseinheiten oder Bits,
und jeder Code (oder eine Gruppe von Bits) erhält einen numerischen Wert. Das ausgewählte Schema
für den Wert der Code-Wörter muß gestatten, die Codegruppen je nach Bedarf arithmetisch behandeln
zu können. Ein bevorzugtes System ist das der Bewertung mit Binärzahlen, wie es jetzt für Schnellrechner
bekannt ist. Zum Beispiel kann ein aus sechs Bits bestehendes binäres »Wort« oder eine Codegruppe
64 verschiedene Codes ergeben, welche sich durch verschiedene Werte von 0 bis 63 unterscheiden.
Die Typen (A, B, C..., 1, 2 usw.) werden in der Reihenfolge ihres entsprechenden Codewertes auf
dem Metallband angeordnet. Sämtliche fortlaufenden Werte des Codes müssen vorhanden sein. Wenn
einem bestimmten Wert eines Codewortes keine Type zugeordnet wird, muß die Matrize an dieser Stelle,
welche diesem Wert entspricht, leer bleiben. Wenn eine Matrize mit den Druckspalten für das Drucken
ausgerichtet ist, muß die Reihenfolge zunehmenden Codewertes umgekehrt zur Reihenfolge zunehmender
Druckspalten verlaufen. Der Codewert stellt somit eine Reihenfolge von Typen dar, bei dem der Code
für jede einzelne Type durch seine Zuordnung innerhalb der Reihenfolge von Typen auf der Matrize dargestellt
werden kann. Einer Typenreihe muß eine genau gleich große Anzahl von Stellen auf der Matrize
entsprechen, und eine Matrize muß eine ganzzahlige Anzahl von Typenreihen enthalten.
Es soll angenommen werden, daß die Matrize 17 durch die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung 30 von links
nach rechts und in der durch den Pfeil 34 in F i g. 2 gezeigten Richtung verläuft. Die Druckelektroden
(welche hinter der Matrize nicht sichtbar sind) können 80 oder mehr Elektroden enthalten. Zum
Zweck dieser Erklärung wird angenommen, daß sich im Druckbereich hinter den Typenöffnungen
80 Druckelektroden nebeneinander befinden. Das entspricht der Breite des Aufzeichnungsträgers,
welcher über den Amboß läuft und zur Ladungsaufnahme dient. Daher werden die Druckelektroden
durch die Reihenfolge der Zahlen 1, 2, 3 ... 79, 80 in der zweiten Zeile von F i g. 3 bezeichnet, wobei diese
Zahlen gleichzeitig den Stellen auf dem Aufzeichnungsträger 10 entsprechen, welcher den Druck erhalten
soll. Es soll angenommen werden, daß der Code für die in F i g. 2 gezeigten Typen 31 die entsprechende,
entgegengesetzte Reihenfolge aufweist. Die angenommene Reihenfolge ist 0,1, 2 ... 63 von
rechts nach links, gesehen in Fig. 3, wobei die dritte Zeile die Reihenfolge der Typen auf dem Metallband
darstellt. Wenn in einem gegebenen Augenblick die Typenöffnungen gegenüber den Druckspalten stehen,
hat die Matrize eine von 64 möglichen Stellungen. Jede Stellung der Matrize kann durch einen Code
dargestellt werden, der einen Wert zwischen 0, 1, 2 ... 63 hat, wobei dieses der Matrizen-Code genannt
wird. Der Wert des Matrizen-Codes wird erhalten, indem die Zahl 1 zur Stellenzahl der in einem
gegebenen Augenblick mit der Druckspalte 1 übereinstimmenden Typenöffnung addiert wird. Wie F i g. 3
zeigt, entspricht der 14. Typenöffnung in der Druckspalte 1 ein Matrizencode von 15.
Da die Reihenfolge der Typenöffnungen entgegengesetzt verläuft, beträgt die Summe der Zahl der
Druckspalte mit der Zahl der Typenöffnung für die gezeigte Druckspalte 15, wenn die Summierung auf
der Basis eines Moduls von 64 erfolgt. Wenn also die Summe die Zahl 64 überschreitet, wird ein Vielfaches
von 64 abgezogen, urn den Matrizencode zu erhalten. Diese Subtraktion ist ein logischer Vorgang, welcher
bekannterweise bei Schnellrechnern angewendet wird. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß die Anzahl der
benötigten Schaltungen erheblich vermindert werden
ίο kann, wenn die Anzahl der möglichen Druckspalten
für die Typenöffnungen ein genaues Vielfaches von 2 beträgt. Im gezeigten Beispiel werden 64 Druckspalten
verwendet, wobei die Subtraktion diejenigen Informationseinheiten nicht beeinflußt, welche einen
Wert von weniger als 64 aufweisen. Bei 63 Druckspalten würde die logische Subtraktion alle Informationsstellen
beeinflussen. Der Matrizencode kann für jede Kombination von Druckspalte und Typenkennzeichnung
berechnet werden. Die eingegebene Infor-
ao mation, welche ausgedruckt werden soll, entspricht
Stellen der Matrizenreihenfolge, welche bei Summierung mit der Druckspalte in der beschriebenen Weise
ein Matrizensignal ergibt, das in einer Druckspalte gespeichert werden kann.
Wenn die Matrizenreihenfolge in bezug auf eine gedachte nullte Druckspalte gezählt wird und sich die
Matrize in Richtung des Pfeils 34 bewegt, ergibt die entsprechende Summe der Null-Spalte und der
Matrizenreihenfolge genau die Zahl der Matrizenreihenfolge. Für die Addition ergibt sich automatisch
ein Modul von 64, wenn der Einstellbereich des Zählers in bekannter Art und Weise auf 64 begrenzt
wird.
F i g. 4 zeigt, wie auf einfache Art und Weise der Matrizencode erhalten werden kann. Eine Lichtquelle,
wie z. B. eine Lampe 35 wird über die Leitungen 36, 37 erregt und sendet Licht durch die
Zeitgeberschlitze 32 und durch jeden der Schaltschlitze 33, wenn sich die Matrize 17 mit ihren Typenöffnungen
zwischen dem Papierband und den Elektroden vorbeibewegt. Eine erste Photozelle 38 nimmt
die Lichtimpulse durch die aufeinanderfolgenden Zeitgeberschlitze 32 auf, während eine zweite Photozelle
oder ein ähnliches Element 40 Lichtimpulse durch jeden der Schaltschlitze 33 aufnimmt, wenn
sich diese zwischen der Lampe 35 und der Photozelle befinden. Die Zeitgebersignale von der Photozelle 38
gelangen über eine Leitung 41 zu einem Zähler 42, während das Schaltsignal über die Leitung 43 diesen
Zähler 42 beim erneuten Durchgang einer Typenreihe jeweils neu einstellt. Demzufolge wird am Ausgang
44 ein Signal des Matrizencodes erhalten, das angibt, welche Type sich gegenüber einer Druckspalte
oder einer Druckelektrode in jedem gegebenen Zeitpunkt befindet.
F i g. 5 zeigt eine allgemeine Anordnung zur Verwendung des Matrizencodesignals für die Ausrichtung
der Typenöffnungen zwischen Aufzeichnungsträger und Druckelektrode. Zum Zweck der Erklärung sei
angenommen, daß eine Reihe von Typen über die Informationseingangsleitung 45 erhalten wird. Die
nacheinander eingehenden Typen sind 1, B, 5,4, E, A, 6 ... . Obwohl sie, zeitlich gesehen, eine Serie
bilden, kann jede Type durch einen Code mit 8 Bits dargestellt werden, d. h., durch einen Code, bei dem
gleichzeitig 8 Bits oder Informationssignale über parallele Kanäle erhalten werden, um jede der aufeinanderfolgenden
Typen zu kennzeichnen. Eines dieser
Bits kann ein Taktsignal oder Zeitgebersignal sein, welches (zusammen mit den anderen Bits) zum Eingang
eines Typenzählers 46 und zum Eingang eines Summierkreises 47 gelangt. Der Typenzähler 46 zählt
fortwährend die Anzahl der erhaltenen Typen und liefert ein Ausgangs- oder Druckspalten-Zahl«-
Signal, das angibt, wie viele Typen erhalten worden sind. Das Druckspalten-Zahl-Signal gelangt über die
Leitung 48 zum Spalten-Decoder 50 und gleichzeitig über Leitung 51 zum Summierkreis 47. Es ist ersichtlich,
daß der Typenzähler 46 weggelassen und durch geeignete Mittel (auch innerhalb der Einheiten 47
und/oder 50) ersetzt werden kann, welche das Signal der Druckspalten-Zahl liefern.
Im Summierkreis wird die erste Druckspalte, wie sie am linken Rand gezeigt ist, zur gleichen Zeit mit
dem ersten Signal im Informationseingangskanal erhalten. Die Ziffer 1 hat den Wert der Matrizenreihenfolge
1, wie es F i g. 5 zeigt. Auf diese Weise ergeben der erste Matrizenreihenfolgenwert plus der
erste Druckspaltenwert ein zusammengesetztes oder Summensignal von 2, was sich aus der Druckspalten-Zahl
1 und dem »Wert« 1 der Type 1 ergibt. Wenn die nächste Type B erhalten wird, liefert der Typenzähler
ein Signal 2, das die zweite Spalte anzeigt, und wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, beträgt der Wert
der Matrizenreihenfolge für B gleich 11. In der zweiten Spalte ergibt sich somit aus der Druckspalten-Zahl
von 2 und dem »Wert« 11 von B die Summe 13. In gleicher Art und Weise ergibt der
Summierkreis 47 für die dritte Spalte durch Summierung mit dem »Wert« 5 der Type 5 eine Summe
von 8; für die vierte Spalte ergibt sich dieselbe Summe von 8, wenn die Type 4 erhalten wird. In der fünften
Spalte bewirkt das Eingangssignal von E eine Summe von 19; in der sechsten Spalte wird die Type A durch
eine Summe von 16 dargestellt; und in der siebten Spalte ergibt sich für die Darstellung der Type 6 eine
Summe von 13. Wenn jedes dieser einzelnen Summensignale zu den verschiedenen Druckspalten
gelangt, gehen sie über die Leitung 52 zu jedem der Eingänge der Speicherkreise innerhalb des Speichers
53. Der Spalten-Decoder 50 »öffnet« jeweils nur denjenigen der Speicherkreise im Speicher 53, welcher
sich in der entsprechenden Druckspalte befindet, um die entsprechende Elektrode im richtigen Augenblick
zu laden. Wenn also das erste Eingangssignal 1 zum Typenzähler 46 und zum Summierkreis 47 gelangt,
erhält der Spalten-Decoder 50 das Signal der Druckspalten-Zahl 1 für die erste Spalte und öffnet
das erste Tor für die »Aufladung« des Summensignals 2, welches bedeutet, daß die Type 1 in der
ersten Druckspalte ausgedruckt werden soll. Bei Erhalt der zweiten Type B wird das Tor der zweiten
Spalte geöffnet und die Summe 13 in der zweiten Spalte gespeichert. In gleicher Art und Weise wird
jedes weitere Ausgangssignal vom Summierkreis 47 einer vollständigen Zeile gespeichert, die auf dem
Aufzeichnungsträger 10 ausgedruckt werden soll.
Die einzelnen Speicherkreise im Speicher 53 können Halbleiterkreise enthalten, die jeweils für
jede Binärziffer eine eigene Flip-Flop-Schaltung aufweisen. Wenn also in der Ausführung 64 Zeitgeberschlitze
für eine Typenreihe Verwendung finden, befinden sich sechs Flip-Flop-Schaltungen in jedem
Speicherkreis. Jeder der Speicherkreise enthält eine »Aufladeverbindung« zur Aufnahme des entsprechenden
Torsignals vom Spaltendecoder 50 zur Aufnahme des Summensignals über die Leitung 52. Für
die einzelnen Speicherkreise können auch herkömmliche Magnetkernelemente Verwendung finden, jedoch
infolge der hohen Ausgabegeschwindigkeit der Vorrichtung werden Halbleiter-Flip-Flop-Schaltungen
für jeden einzelnen Speicherkreis bevorzugt.
Es soll jetzt angenommen werden, daß sich die Matrize 17 an den Druckelektroden vorbeibewegt.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Schaltschlitz 33 ίο gegenüber der ersten Type 0 versetzt, um den Abstand
der Abtastvorrichtung in bezug auf die tatsächliche Stellung der Druckelektrode in der ersten Druckspalte
zu kompensieren. Das Schaltsignal wird aufgenommen, geht zur Steuervorrichtung und setzt den
Zähler 42 dann auf 0, wenn sich die höchste Stelle 63 der Matrizenreihenfolge gegenüber der Spalte 1 befindet.
Das ist ein fortlaufender Vorgang, da der auf die Zahl 64 begrenzte Zähler nach dem Zählen der
Zahl 63 auf 0 zurückspringt. Auf diese Weise liefert die umlaufende Matrize eine fortlaufende Reihe von
Signalen für den Matrizencode, welcher die sich ständig verändernde Stellung der Matrize anzeigt.
Die Richtigkeit des Matrizencodesignals wird durch das Zeitgebersignal gewährleistet. Wenn ein Signal
des Matrizencodes mit der Wert 2 über die Leitung 44 zum Speicher 53 gelangt, »erkennt« Spalte 1, daß
es mit dem bereits gespeicherten Wert (in der Druckspalte 1) übereinstimmt und bewirkt eine Entladung
der zugehörigen Elektrode 16. Damit wird eine Type ausgedruckt, was einer Umkehrung des Summiervorganges
entspricht. In anderen Worten, Subtraktion der Spalte 1 von Matrizencode 2 ergibt die Matrizenreihenfolge
1, und wie aus F i g. 3 hervorgeht, entspricht dies genau der Type 1, welche in dem in
F i g. 5 gezeigten Eingangskanal 45 erscheint. Bei Weiterführung dieser Reihenfolge ergeben sich
Stellen, bei denen die Zahl der Druckspalte über den Matrizencode hinausgeht. In diesem Fall muß ein
Vielfaches von 64 vor der Subtraktion addiert werden. Wenn ein Signal des Matrizencodes mit dem
Wert 8 zum Speicher 53 gelangt, erfolgen Entladungen in den Spalten 3 und 4, wobei jedoch in der
Spalte 3 die Type 5 und in der Spalte 4 die benachbarte Type 4 gedruckt werden.
F i g. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Matrize. Die Typenöffnungen 31 sind in dieser Ausführung
gegenüber der in F i g. 2 gezeigten Ausführung um den doppelten Abstand voneinander getrennt.
In dieser Ausführung sind 96 Typenöffnungen in der Matrize vorgesehen. Beispielsweise sind die
Mittelpunkte der Typenöffnungen 5,08 mm voneinander entfernt im Vergleich zu der Entfernung von
2,54 mm in der Ausführung von F i g. 2. Außerdem sind zwischen den Typenöffnungen Fehlersignalöffnungen
55 angeordnet, welche dazu dienen, bei unbeabsichtigter Entladung einer Elektrode dies durch
einen kleinen Punkt auf der fertigen Aufzeichnung anzuzeigen. Da jedoch die Abstände der Zeitgeberschlitze
32 untereinander immer noch die gleichen sind, nämlich 2,54 mm, wodurch sich zwei Zeitgeberschlitze
pro Typenöffnung ergeben, muß die Anlage dahingehend abgeändert werden, daß der Zeitpunkt
der Entladung der entsprechenden Elektroden in genauer Übereinstimmung mit dem Signal des
Matrizencodes erfolgt.
In dieser bevorzugten Ausführung liefern die Zeitgeberschlitze den Matrizencode in der gleichen Weise
wie es in bezug auf Fig. 5 beschrieben wurde. Da in
dieser Ausführung 96 Typenöffnungen und der doppelte Abstand zwischen den einzelnen Typenöffnungen
vorgesehen ist, werden 192 Zeitgeberschlitze, 96 Fehlersignalöffnungen und 96 Typenöffnungen
angeordnet. Es ergeben sich 192 Stellungen für die Matrize und 192 Matrizencodes. Die Typen
sind im doppelten Abstand angeordnet, so daß die Matrizenreihenfolge gleichfalls den doppelten Abstand
erhält. Zur Erzielung eines Informationsausgabesignals von der in F i g. 6 gezeigten Matrize ist
der Wert der Matrizenreihenfolge verdoppelt, wie es in der dritten Zeile von Fi g. 7 gezeigt ist, so daß die
Summe aus Druckspaltenwert plus dem doppelten Wert der Matrizenreihenfolge eine Konstante ergibt,
wie es die letzte Zeile in F i g. 7 zeigt. Auf dieser Vergleichsbasis für die Matrizenreihenfolge mit dem Informationscode
kann die in den F i g. 2 bis 5 gezeigte Anlage Verwendung finden.
Zum Ausdrucken eines Fehlersignals wird der zwischen geraden und ungeraden Werten schwankende
Entladungszeitpunkt angewendet. Die Reihe von Typenöffnungen kann nur entweder mit geraden
Spalten (2,4, 6 ...) oder ungeraden Spalten (1, 3, 5 ...), jedoch nicht mit beiden zusammen ausgerichtet
sein. Wenn zunächst ein Matrizencode korrekt programmiert wird und dann von einem geraden
auf einen ungeraden Wert oder umgekehrt geändert wird, erfolgt beim nächsten Ausdruckvorgang eine
Entladung zwischen den Typenöffnungen, wenn sich die Fehlersignalöffnungen gegenüber den Elektroden
befinden. Da jedoch der Matrizencode die doppelte Anzahl der für die Typen benötigten Möglichkeiten
enthält, ergibt sich ein redundantes binäres Bit für die Feststellung des Matrizencodes, das es gestattet,
die Fehler von einzelnen Bits festzustellen. Diese Eigenschaft kann auch dazu verwendet werden, den
Matrizencode auf einen reflektierten Binär- bzw. Graycode umzustellen, wie in der rechten Spalte von
Werten in F i g. 8 gezeigt wird.
Für die herkömmliche Darstellung in Binärcode wird eine Gruppe von vier einzelnen Bitstellen verwendet,
wobei die Gruppe für jede Type eine andere ist. Beim Übergang von der Type 0 zur Type 1 ändert
sich nur die letzte Bitstelle. Bei den weiteren Übergängen ändern sich mehrere Bitstellen, wie z. B.
zwischen der Type 7 und der Type 8, bei dem sich vier Bitstellen ändern. Im Gegensatz dazu ändert sich
beim Übergang von einer Type zur nächsten Type im reflektierten Binärcode, der auf der rechten Seite von
F i g. 8 gezeigt wird, jeweils nur eine Bitstelle. Daher bedeutet die Änderung eines einzelnen Bits oder
einer einzelnen Bitstelle im reflektierten Binärcode den Übergang von einer geraden zu einer ungeraden
Ziffer, oder umgekehrt. Damit wird die oben beschriebene Bedingung zum Ausdrucken einer Fehlertype
in Abhängigkeit von dem Fehler eines einzelnen Bits erfüllt.
Die in F i g. 9 gezeigte Ausführung ist in mancher Hinsicht der in F i g. 5 gezeigten Ausführung ähnlich.
Wie dort, gelangen auch hier die spaltenweise empfangenen Eingangssignale über Leitung 45 zum
Eingang des Typenzählers 46 und zum Summierkreis 47 A. Die Signale der Druckspalten-Zahl gehen über
Leitung 48 zum Spaltendecoder 50 und werden dort in gleicher Weise dazu verwendet, die Speicherkreise
im Speicher 53 spaltenweise zu öffnen.
Der Summierkreis 47 A liefert die Summensignale, welche der Überlagerung des doppelten Wertes der zu
druckenden Type mit der gewünschten Druckspalte entsprechen, über Leitung 56 zum Subtraktionskreis
56. Dieser Kreis dient dazu, im Bedarfsfall ein Vielfaches der Gesamtzahl der Zeitgeberschlitze abzuziehen,
um den Matrizencode auf einen Wert innerhalb des Bereiches zurückzuführen, wie bereits beschrieben
wurde. Die dazu erforderlichen Werte werden über Leitung 56 eingegeben. Das sich dann
ergebende Summensignal gelangt über Leitung 58 zu einem Codewandler 60, welcher das Signal in einen
Graycode umwandelt, bei dem aufeinanderfolgende Typen jeweils einer Änderung eines einzelnen Bits
entsprechen. Das so umgewandelte Signal gelangt dann über Leitung 61 zu den Eingängen der Speicherkreise
im Speicher 53, wenn diese an den entsprechenden Druckspalten durch den Spalten-Decoder 50
geöffnet werden. Wie bereits beschrieben, werden die Zeitgebersignale über die Leitung 41 und die Schaltsignale
über die Leitung 43 zugeführt und ergeben in Leitung 44 ein Matrizensignal, das einem weiteren
Codewandler 62 zugeführt und zu einem der Graycodes umgewandelt wird. Das umgewandelte Signal
des Matrizencodes gelangt über Leitung 63 zu den Vergleicherschaltkreisen innerhalb des Speichers 53,
und bei Übereinstimmung des Matrizensignals mit dem bereits über Leitung 61 erhaltenen und gespeicherten
Summensignals entlädt sich die entsprechende Elektrode 16 und druckt das gewünschte
latente Bild auf den Aufzeichnungsträger.
Die beschriebene Vorrichtung stellt eine sehr genau arbeitende Ausgabevorrichtung dar, die sich
insbesondere für einen elektrostatischen Typendrucker eignet. Wenn ein endloses Metallband als
Matrize verwendet wird, können die Typenöffnungen jeweils in solchen Abständen voneinander angeordnet
werden, die jeweils zwei Spalten auf dem Aufzeichnungsträger entsprechen, so daß praktisch jedes
Überdrucken einer elektrostatischen Ladung von einer Stellung auf die nächste vermieden wird. Bei
dieser Anordnung von Typen auf der Matrize wird in den zu den Elektroden gehörenden Speicherkreise
eine einzelne Summe gespeichert, welche dem doppelten Wert der zu druckenden Type und dem
Wert der Druckspalte entspricht, in welcher diese Type gedruckt werden soll. Durch die Bewegung der
Matrize wird ein Signal des Matrizencodes erhalten, welches dazu dient, beim Erhalt des Zeitgebersignals
die Typenöffnungen den entsprechenden Druckspalten zuzuordnen. Bei Übereinstimmung des
Signals des Matrizencodes mit dem bereits gespeicherten Summensignal in einem der Speicherkreise
wird die zugehörige Elektrode entladen und gibt eine Ionenwolke ab, welche das gewünschte latente Bild
auf dem Aufzeichnungsträger erzeugt. Durch Fehlersignalöffnungen jeweils zwischen zwei benachbarten
Typenöffnungen auf dem Metallband wird die Prüfung auf einwandfreies Arbeiten der Anlage ermöglicht.
Eine weitere Prüfung ist auf einfache Art und Weise dadurch möglich, indem festgestellt wird,
ob eine der Elektroden in den ungeraden Spalten, d. h. in den Spalten 1, 3, 5 usw., betätigt worden ist,
wenn nur eine der Elektroden in den geraden Spalten, d. h. in den Spalten 2, 4, 6 usw., zur Entladung gelangen
sollte. Mit diesen Prüfmöglichkeiten für die Genauigkeit bei Verwendung eines Graycodes zur
weiteren Verbesserung der Genauigkeit der gesamten Vorrichtung wird ein einwandfrei arbeitender, äußerst
genauer elektrostatischer Typendrucker geschaffen.
809 560/229
Für den Fachmann sind ohne weiteres Abwandlungen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ersichtlich.
Die Speicherstufe kann anders ausgebildet sein, indem z. B. einzelne Speicherkreise mit den
Elektroden verbunden sind. Der Typenzähler und der Summierkreis könnten in einer einzelnen Stufe zusammengefaßt werden, welche die eingehende Information
in entsprechende Summensignale umsetzt. An Stelle des Spalten-Decoders könnte ebenfalls eine
andere Anordnung verwendet werden, um die Summensignale zu den entsprechenden Speicherzellen
an den Elektroden zu leiten. In jedem Fall bewirkt das Signal des Matrizencodes und der Vergleich
dieses Signals mit dem Summensignal die Entladung der Elektroden in der gewünschten Druckspalte.
Claims (2)
1. Elektrostatisches Ausgabedruckwerk für Datenverarbeitung mit in Zeilenrichtung bewegten
Typenfolgen, bei dem eine Matrize mit einer Reihenfolge von Typenöffnungen zwischen
einer Reihe von in Zeilenrichtung angeordneten Elektroden und einem elektrostatischen Aufzeichnungsträger
umläuft, wobei durch Entladung der Elektroden Ionenwolken durch diese Typenöffnungen
hindurch auf den Aufzeichnungsträger auftreffen und in aufeinanderfolgenden Zeilenstellen
auf dem Aufzeichnungsträger Daten ausdrucken, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Steuerung der Entladungszeitpunkt der
Elektroden (16) dadurch bestimmt wird, daß ein. Summierkreis (47) zur Addition eines jeden
codierten Eingangssignals (45) mit einem der jeweiligen Druckspalte in der Zeile zugeordneten
Codesignal zu einem Summensignal vorgesehen ist, wodurch das Eingangssignal (45) einer bestimmten
Druckspalte in der Zeile zugeordnet wird, daß eine Zählschaltung (46) zur Auswahl
der den Druckspalten zugeordneten Speicherkreise (53) eines Speichers für die Eingabe der
Summensignale einer Druckzeile vorgesehen ist, daß ein Generator (35, 38, 40, 42) zur Erzeugung
einer Folge von Signalen eines Matrizencodes vorgesehen ist, der die Stellung der Matrize (17)
laufend wiedergibt und parallel an in den Speicherkreisen (53) befindliche Codevergleicher
gelegt wird, und daß bei Übereinstimmung des Matrizencodes mit den im Speicher enthaltenen :
Summensignalen die zugeordneten Druckelektroden (16) erregt werden, wobei die Reihenfolge
zunehmender Codewertigkeit der Druckstellen und der Typen auf der Matrize (17) gegenläufig
ist.
2. Ausgabedruckwerk für Datenverarbeitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Summierkreis (47) über eine Leitung (51) von einem Typenzähler (46) Druckspaltensignale
gleichzeitig mit den über eine zweite Leitung (45) eingehenden Eingangssignalen erhält.
3. Ausgabedruckwerk für Datenverarbeitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Matrize (17) aus einem endlosen Metallband besteht, das eine Anzahl von Typenserien in Form von Typenöffnungen (31)
enthält, daß es eine Vielzahl von Zeitgeberschlitzen (32) aufweist, weiche in seitlicher Zuordnung
zu den Typenöffnungen (31) stehen, und daß der Beginn einer Typenserie durch einen
Schaltschlitz (33) angezeigt ist.
4. Ausgabedruckwerk für Datenverarbeitung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Typenöffnungen (31) den doppelten Abstand der Druckspalten zueinander
aufweisen und zwischen ihnen Fehlersignalöffnungen (55) angeordnet sind und daß Mittel
zur Verdoppelung des Eingangssignals des Typenwertes und zur Addierung dieses doppelten
Signalwertes zum Druckspaltencodesignal vorhanden sind, so daß für jede Druckspalte ein
Ausgangssignal entsteht, welches anzeigt, daß sich die Type (31) in einer bestimmten Spalte befindet,
und daß ein Subtraktionskreis (57) im Bedarfsfall zur Subtraktion eines bestimmten Wertes
vom Ausgangssignal dient, um dieses auf einen gleichen oder geringeren Wert als die Gesamtzahl
der Typen in einer Typenserie zu bringen.
5. Ausgabedruckwerk für Datenverarbeitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
ein erster Codewandler (60) das Ausgangssignal von dem Subtraktionskreis (57) erhält und das
Signal in ein Signal in einem Graycode umwandelt und daß ein zweiter Codewandler (62)
das Signal des Matrizencodes in ein Signal in einem Graycode umwandelt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 051 870,
420;
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 051 870,
420;
österreichische Patentschrift Nr. 230 134;
»Design News«, vom 2. März 1959.
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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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