DE2534936A1

DE2534936A1 - Punktrasterdrucker

Info

Publication number: DE2534936A1
Application number: DE19752534936
Authority: DE
Inventors: Gordon Brent Barrus; Leo Joseph Emenaker; Raymond Franklin Melissa
Original assignee: Printronix LLC
Current assignee: Printronix LLC
Priority date: 1974-08-08
Filing date: 1975-08-05
Publication date: 1976-02-19
Also published as: GB1522151A; DE2534936C2; FR2281226A1; CA1060706A; US3941051A; JPS5140221A

Description

Die Erfindung betrifft mechanische Druckvorrichtungen und insbesondere Druckzeichen-Druckmechanismen der Punktraster-Bauart.

Mechanische Drucksysteme für die Datenverarbeitungsindustrie, insbesondere die als Zeilendrucker bekannten Systeme, benutzen im allgemeinen Druckzeichen-Bilder auf einem Körper, welcher relativ zum Papier bewegt wird, dergestalt, dass eine erwünschte Typen- oder Druckzeichenposition für eine Schlag- oder Druckwirkung zwischen Druckzeichen-Bild und Papier erstellt wird. Zur Erzielung höherer Geschwindigkeiten sind Zeilendrucker be-

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kannter Art mit drehbaren Walzen versehen, welche sich bezüglich des Papiers vertikal bewegen. Es werden auch Druckzeichen-Bänder bzw. -Ketten verwendet, welche sich bezüglich des Papiers horizontal gerichtet bewegen. Der die Druckzeichen tragende Körper bewegt sich dabei vor dem Papier, während ein Hammer oder mehrere Hammer, hinter dem Papier befindlich, zur geeigneten Zeit plötzlich das Papier gegen die jeweiligen Druckzeichen schlagen. Derartige Drucker sind die am meisten benutzten Vorrichtungen für Computer- und Datenanlagen-Ausdruckvorrichtungen, wobei Geschwindigkeiten von etwa 300 Zeilen pro Minute und mehr erreicht werden. Durch die seit einiger Zeit sich vollziehende konstante Reduzierung der den elektronischen Anteil betreffenden Systemkosten, werden derartige Drucker jedoch hinsichtlich der Kostenanteile unangemessen teuer, insbesondere für als billig anzusehende Hauptrahmen- und Minicomputer-Anwendungszwecke.

Die sich bewegenden Drucktypen- oder Druckzeichenträger bekannter Anlagen erfordern zudem teure Wartung bzw. präzise und teure Fertigung, um genaue Druckzeichenfluchtung zu erreichen und um Verschmierung in Bewegungsrichtung der Druckzeichen zu vermeiden. Anlagen bekannter Art können ausserdem nicht grössere Druckzeichensätze oder veränderliche Schriftzeichenformate aufnehmen, zumindest nicht ohne teuren Austausch von Bauteilen. Fernerhin sind gewisse Begrenzungen hinsichtlich der Druckqualität in Kauf zu nehmen, da es wirtschaftlich nicht günstig ist, die Hammerkraft des Druckmechanismus zu verändern. Infolgedessen besteht die Neigung, dass sich die Intensität der Druckzeichen innerhalb des Bereiches erhöhter oder geprägter Oberfläche verändert.

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In jüngerer Zeit wurden verdrahtete Matrix- oder Rasterdrucker für Datenverarbeitungsanlagen eingesetzt. Diese arbeiten mit Geschwindigkeiten im Bereich von 50 bis 100 Zeilen pro Minute, in gewissen Fällen bis zu 200 Zeilen pro Minute. Bei einer Vielzahl derartiger Drucker wird ein Druckkopf benutzt, welcher eine Anzahl getrennt voneinander betätigbarer Druckdrähte aufweist. Jeweils einer dieser Druckdrähte ist für jeweils eine der möglichen vertikalen Positionen innerhalb der Matrix vorgesehen. Der Drucker-Rasterkopf wird an der Vorderseite des Papiers auf einem Laufwerk quer zum Papier bewegt, wobei einander folgende Druckzeichen oder Drucktypen in einer Zeile geformt werden. Dies geschieht durch Aufschlag gegenüber einem Farbband, welches am Papier anliegt. Der Aufschlag der Druckzeichenträger geschieht in Rasterkonfigurationen, welche unterschiedliche Druckzeichen darstellen oder bilden. Dieses Verfahren hat die Kosten wesentlich reduziert, insbesondere bei niedrigeren Arbeitsgeschwindigkeiten, während eine beträchtliche Anzahl von Druckzeichen oder Drucktypen in einem Satz zur Anwendung gebracht werden kann. Derartige Anlagen unterliegen indessen Begrenzungen hinsichtlich der Wirkungsweise und der verlässlichen Arbeitsweise, wenn bei höheren Geschwindigkeiten während längerer Zeit gearbeitet wird. Der Grund liegt in der hohen Abnutzung der einzelnen Druckelemente. Zudem sind Anlagen der genannten Art Begrenzungen der Geschwindigkeit unterworfen, d.h. sie können nicht mit einer Geschwindigkeit von eb/va 300 Zeilen pro Minute oder mehr arbeiten. Das Punktraster-Muster ist zudem durch den verwendeten Druckkopf bestimmt, weshalb die Anzahl und die relative Lage der vertikalen Punktrasterpositionen nicht ohne weiteres verändert werden können.

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Um derartige Begrenzungen von Punktraster- bzw. Matrixdruckern zu vermeiden, wurde eine bewegbare Hammerbank oder Hammerreihe für einen Zeilendrucker entwickelt, wie dies in der US-PS 3 782 278 zum Ausdruck gebracht ist. Bei einer derartigen Anlage wird ein flexibles Blatt von Hammerkörpern, je einer für jede Druckzeichenposition entlang einer Zeile benutzt und horizontal über der Breite eines Druckzeichens oder einer Type schrittweise bewegt, so dass jeder Hammerkörper die Punkte für eine Druckzeichenposition während eines derartigen horizontalen Durchlaufes formt Das Papier wird daraufhin schrittweise in vertikaler Richtung bewegt, d.h. jeweils eine Punktreihe oder Zeile in vertikaler Richtung verlagert, um die Druckzeichen der nächsten horizontalen Zeile ausdrucken zu können. Dieser Ablauf setzt sich fort, bis die gesamten Druckzeichen ausgedruckt sind. Das System ermöglicht einen Zeilendruck mit höherer Geschwindigkeit und ohne beträchtlichen Zuwachs der Kosten, ist indessen einer Anzahl von Nachteilen unterworfen. Zur Betätigung der Hammerkörper sind stationäre Hammer-Betätigungsmechanismen nahe der Hammerelemente vorgesehen. Diese werden normalerweise in neutraler Position gehalten und müssen ausreichenden Abstand besitzen. Die Hammer-Betätigungsmechanismen sind von magnetischer Wirkungsweise, wobei die zwischen den Polstücken der Betätigungsmechanismen und den Hammerkörpern erforderlichen Abstände erfordern, dass beträchtliche Luftzwischenräume in der Magnetflussbahn bestehen. Die Folge ist ein beträchtlich reduzierter Wirkungsgrad des Mechanismus. Das System ist gewissen Begrenzungen der Geschwindigkeit unterworfen, da die bewegbaren Hammermechanismen schrittweise in seitlicher Richtung in neue Position bewegt, aus der neutralen Position zurückgezogen und zum Zwecke des Druckes aktiviert wer-

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den müssen, wonach sie sich in neutrale Position zurückbewegen bzw. gedämpft werden, bevor ein neuer Arbeitstakt beginnen kann. Die stufenweise Bewegung des Hammersystems bezüglich der feststehenden Antriebe bestimmt und begrenzt die Anzahl von Rastermustern, welche gedruckt werden können.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Punktraster- bzw. Matrixsystem zu schaffen, welches mit höherer Geschwindigkeit arbeiten kann und dennoch billiger ist als bisher geläufige Anordnungen, so insbesondere von Zeilendruckern. Das System soll vorzugsweise geeignet sein, wahlweise Punktraster-Formgebungen oder -Konfigurationen zu bestimmen, ferner Art und Grosse der Typenfelder, der Druckzeichensätze und die Art der gedruckten Daten, ob sie von Schreibmaschinen-Druckzeichenqualität, von Katakana (vereinfachte japanische Schreibweise) Qualität sind, ob sie oberen und unteren Rahmen-Zeichen entsprechen oder graphischen Informationen zuzurechnen sind.

Davon ausgehend wurde eine Punktrasterdruckeinrichtung geschaffen, welche eine Hammer bank bzw. Hammerreihe und ein auf einem hin- und herbewegbaren Pendelmechanismus angeordnetes Betätigungssystem aufweist. Die Hammerkörper der Hammerreihe werden gleichzeitig betätigt, um während der Hin- und Herbewegung den Abdruck zu vollziehen. Jeder Hammer erzeugt in der Reihe die Punktmuster für jeweils eine Punktzeile einer Folge von Druckzeichen, während sich die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung vollzieht. Die Hammerelemente bestehen vorzugsweise aus Magnetelementen, welche Bestandteil einer im wesentlichen geschlossenen Magnetbahn sind, wenn sich die Hammerkörper in zurückgezogener

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Lage befinden. Diese Anordnung kennzeichnet sich durch verhältnismässig wenig sich bewegende Teile und ermöglicht einen Zeilendruck mit höherer Geschwindigkeit und Verlässlichkeit als auch mit geringen Kosten.

In einer besonderen Ausführungsform eines Zeilendruckers gemäss der Erfindung besteht das System der mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Hammerreihe aus gemeinsamen Magnetspann- und Magnetrückführungselementen, die in einer Magnetbahn mit mehreren länglichen Magnetfeder-Hammereiementen angeordnet sind. Jeder Hammerkörper weist einen Punktdruck-Vorsprung auf, welcher einer Druckzeilenposition gegenüberliegend ausgerichtet ist. Die Hammerreihe bzw. das System wird durch ein Nockensystem angetrieben, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine trapezförmige Hin- und Herbewegung vermittelt. Es ist eine im wesentlichen konsitante Geschwindigkeit über eine vorbestimmte seitliche Entfernung, sowohl vorwärts- als auch rückwärtsgerichtet, ermöglicht, desgleichen eine im wesentlichen konstante Geschwindigkeitsveränderung während der Bewegungsumkehrungen. Ein angepasstes Gegengewichtssystem ist gleichfalls angeschlossen und wird durch den Nocken- oder Steuermechanismus betätigt, wodurch ein dynamisch im Gleichgewicht befindliches System gebildet ist. Die Hammerelemente sind mit jeweils einem Ende innerhalb der Hammerreihe mechanisch befestigt und weisen ein freies Ende auf, welches normalerweise durch das im Permanentmagneten erzeugte Magnetfeld an eine gegenüberliegende Polspitze angezogen wird. Der Hammer ist dabei das einzige bewegbare Element. Die Augenblicksposition der Hammerreihe wird an einem Codierrad abgefühlt, welches mit dem Nocken- oder Steuerkörperantriebssystem verbunden ist, um

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Positionsbezüge zum Zwecke der Betätigung der Hammerelemente zu vermitteln. Auf diese Weise werden die Punkte an präziser Punktrasterposition auf dem Papier ausgedruckt. Jedes Feder-Hammerelement wird normalerweise durch die magnetische Spannung oder Kraft in einer federgespannten, zurückgezogenen Position gehalten. Die Hammerkörper werden durch Erregung einer im Polspitzenbereich befindlichen Spule freigegeben, wobei die Spule ein der Kraft des Permanentmagneten entgegenwirkendes Magnetfeld erzeugt. Die Hammerkörper fliegen mit einer Geschwindigkeit, welche durch die konstante Federcharakteristik bzw. Federkonstante bestimmt ist, um einen Abdruck auf dem Papier zu vollziehen. Nachfolgend werden die Hammerkörper schnell in die zurückgezogene Position zurückbewegt. Die Takt- oder Zykluszeiten für die Hammerkörper sind so schnell, dass eine Geschwindigkeit von 300 Zeilen pro Minute innerhalb einer 9x7 Punktrasterkonfiguration ohne weiteres erzielbar ist. Dies ist ermöglicht ohne Gefahr der Verschmierung, des ungleichförmigen Abdruckes und der Druckzeichenverfälschung .

Hammermechanismen gemäss der Erfindung besitzen besondere Vorteile für Druckanlagen oder Drucksysteme. In einem besonderen Ausführungsbeispiel ist die die Hammer "shuntende" Magnetbahn von C-Form, wobei die dem freien Ende des Hammerelementes zugewandte Polspitze im Bereich des Luftspaltes schräg zulaufend ausgebildet ist und sich die Spule im Bereich der Polspitze befindet. Somit wird maximale Feld-Wirkung erzielt. Im Bereich der von der fixierten Basis beginnenden Krümmung des Hammers ist ein Dämpfungselement zwischen der Basis des Hammers und dem gegenüberliegenden Teil des Hammers vorgesehen. Die Rückschlag-

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Wirkung des Hammers wird auf diese Weise gedämpft, dergestalt, dass die Zyklus- oder Taktzeit herabgesetzt ist. Der Hammeraufschlagpunkt stellt die Schlagmitte dar, so dass eine sehr wirksame Energieübertragung stattfinden kann. Der Feder-Hammer wird innerhalb seiner Elastizitätsgrenzen zur Wirkung gebracht und besitzt infolgedessen eine lange Einsatzzeit.

Gemäss der Erfindung können die Magnetbahn und der Permanentmagnet aus einem einzelnen Magnetrückführungskörper und aus einem einzelnen Permanentmagneten bestehen, während die Hammerreihe auf einheitlicher Basis als eine Anzahl von Stanz- oder Schnitteilen bestehen kann, die sich von einer gemeinsamen Basis erstrecken. Auch der Basisteil der Hammerreihe und des Betätigungssystems ist im Bereich der fixierten Enden der Hammerelemente durch Stifte oder Bolzen vorgespannt, wodurch nicht nur der Aufbau vereinigt, sondern auch dem Permanentmagneten grösste Festigkeit verliehen wird. So ist die Hammer bank oder - reihe in einfacher Weise aufgebaut und kann schnell gefertigt werden, ohne dass es einer Nachstellung an ihr bedarf.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung betrifft den Pendelmechanismus-Antrieb als auch den Mechanismus für die Hin- und Herbewegung. Der Pendelmechanismus wird unter Steuerung eines verhältnismässig kleinen Motors konstanter Geschwindigkeit mit hoher Geschwindigkeit hin- und herbewegt. Der Motor ist mit einem Schwungrad und einem Codierer verbunden, welcher die erwünschte Positions-Bezugsinformation vermittelt. Die Welle des Schwungradsystems dreht einen zwei Hochpunkte aufweisenden Nockenkörper, der die erwünschte Hin- und Herbewegung erzeugt, so die trapez-

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förmige Bewegungscharakteristik vorstehend beschriebener Art. Der gegenbalancierte bzw. ausgeglichene Pendelmechanismus ist im wesentlichen frei von unerwünschten Schwingungen und Systemresonanzen. Verhältnismässig grosse Bewegungsschritte oder Zuwächse können am Codierrad abgefühlt werden und in verhältnismässig kleine Schritte am Druckmechanismus umgesetzt werden. Die Kombination der vorhersehbaren und gesteuerten Bewegung des Pendelmechanismus mit der genau bestimmten Flugzeit oder Bewegungszeit des Hammermechanismus und die Verwendung der vom Positionscodierer abgeleiteten Zeitsignale gestatten es, an den Druckzeichenpositionen präzise Punktrasterformen oder -muster zu erzeugen. Nur die Punkt-Zeitsignale und die Zeilen-Schrittabstände brauchen geändert zu werden, um das Punktraster muster zu verändern. Infolgedessen besteht tatsächlich beliebige Steuerung über die Schriftbilder, die Druckzeichengrössen und Formen von Druckzeichen als auch über die zu druckenden Daten.

Ein weiteres Merkmal der Anlage gemäss der Erfindung besteht in einer festen und gleichförmigen Druckbasis, auf welcher die Punkt-Druckelemente aufschlagen können, ungeachtet der Anzahl von zu fertigenden Kopien und ungeachtet der seitlichen Bewegung der Druckelemente bezüglich des Papiers. Auf der bezüglich der Hammerreihe entgegengesetzten Seite der Druckzeile befindet sich eine Druckwalze, deren Oberfläche in Richtung der Hammerelemente und von diesen abgewandt verlagerbar ist. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist die genannte Druckwalze einen exzentrisch befestigten Zylinder auf, welcher die Stütz- oder Gegenfläche für das Papier darstellt. Eine Anzahl im wesentlichen flacher Fingerelemente befindet sich bezüglich der Druckzeilen-

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position auf der bewegungsaufwärts liegenden Seite des Papiers, wobei die Fingerelemente das Papier gegen die Druckwalze anpressen, Luftblasen herausdrücken und das Papier unter Spannung flachhalten, wodurch ein gleichförmiger und glatter Druck mit Hilfe der "fliegenden" Punktdruckerelemente ermöglicht ist.

Der Pendelmechanismus ist erfindungsgemäss linear hin- und herbewegbar entlang einer versetzten Achse geführt und in Lagern am Rahmen gehalten. Der Pendelmechanismus weist eine vordere Abdeckungsseite auf, welche an dem zwischen der zugewandten Papierbahn und den Druckhammern sich bewegenden Farbband anliegt. Die Abdeckung weist an ihrer Vorderseite Öffnungen auf, durch welche sich die Punkt-Druckelemente nur während des Druckes erstrecken. Der Pendel mechanismus kann um seine Lagerung bzw. Halterung in vom Papier abgewandter Richtung verschwenkt werden, um die Papierbeladung zu erleichtern.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine teilweise gebrochen dargestellte Perspektivansicht der wesentlichen mechanischen Elemente eines Druckersystems gemäss der Erfindung;

Fig. 2 ist eine perspektivische Teilansicht eines Teils des hin- und her bewegbaren Pendel mechanismus und des Nocken-Antriebsmechanismus der in der Anordnung nach Fig. 1 verwendeten Bauart;

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Fig. 3 ist eine teilweise gebrochen dargestellte Perspektivansicht eines Teils einer Hammerreihe, die in der Anordnung nach Fig. 2 Verwendung findet;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Teils des Pendel mechanismus und der Druckwalzenanordnung;

Fig. 5 ist eine vergrösserte Teilansicht des Hammers und zugeordneter Elemente, welche in der Anordnung nach Fig. 3 und 4 Verwendung finden;

Fig. 6 ist eine perspektivische Teilansicht eines weiteren Teils des Pendelmechanismus-Antriebssystems;

Fig. 7 ist eine perspektivische Teilansicht eines Teils einer Papierdicken-Einstellvorrichtung gemäss der Erfindung;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht des Papierdicken-Einstellmechanismus nach Fig. 7; und

Fig. 9 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines elektronischen Steuersystems, welches mit der Vorrichtung nach der Erfindung verwendbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel eines Druckers gemäss der Erfindung besteht aus einem 132-Spalten-Blattdrucker für Datenverarbeitungssysteme, welcher mit etwa 300 Zeilen pro Minute arbeitet und ein Original als auch eine beträchtliche Anzahl (beispielsweise fünf) von Durchschlägen ausdruckt. Die wesentlichen mechanischen Elemente des Druckers

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sind in den Fig. 1 und 2 wiedergegeben, wobei andere mechanische Elemente im einzelnen in den Fig. 3-8 dargestellt sind. Fig. 9 gibt in beispielhafter Weise ein elektronisches Datenübertragungs- und Verarbeitungssystem verwendeter Form wieder. Herkömmliche Einzelheiten, so Papieraufnahmemechanismen, äusseres Gehäuse und entsprechende Merkmale, sind zum Zwecke vereinfachter Darstellung nicht erläutert bzw. sind nicht in die Zeichnung aufgenommen. Der Drucker kann als freistehende Einheit oder als von einem Pult oder einem Tisch getragene Einheit ausgebildet sein oder kann auch auf andere Weise aufgebaut sein.

Das zu bedruckende Papier (Fig. 1 und 2) besteht aus einer Bahn bzw. aus einer Anzahl (im vorliegenden Beispiel sechs) von Bahnen 10, welche in herkömmlicher Weise kantenperforiert sind. Die kontinuierlich verlaufenden oder gefächert gefalteten Bogen werden nach oben durch einen Basisrahmen 12 und über eine horizontale Druckzeilenposition hinaus bewegt. An der horizontalen Druckzeile findet der Abdruck statt. Das Original und die Durchschläge werden durch bekannte Zugantriebe 14, 16 über die Druckzeile hinaus transportiert. Dabei greifen die Antriebe in die Kettenzahnrad-Perforationen entlang der beiden Kanten des Papiers. Knapp unterhalb der Druckzeile werden die Bahnen 10 flach, unter gesteuerter Spannung und in gegenseitiger Fluchtung so gehalten, dass der Einschluss von Lufttaschen vermieden wird. Die Bahnen werden dabei mittels einer Papierdicken-Einstellsteuerung 20, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4, 7 und 8 erläutert ist, gegenüber der Druckwalze 66 angelegt. An der Druckzeile ist ein hin- und herbewegbarer Mechanismus 22 vorgesehen, an welchem mehrere gegenseitigen Abstand entlang der Druckzeile aufweisende Druckhammer 24 angeordnet sind. Der Mechanismus 22 ist

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horizontal hin- und herbewegbar, um eine erwünschte Anzahl von Druckzeichen-Spaltenpositionen zu überspannen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass 132 Druckzeichenpositionen bzw. Spalten quer über dem Papier bzw. über den Bahnen 10 bestehen, wobei eine Reihe von 44 Druckhammern 24 benutzt wird. Die seitliche Bewegung ist somit für jeden Hammer ausreichend breit (8,4 mm im vorliegenden Ausführungsbeispiel), um den Hammer über drei unterschiedliche, angrenzende Spalten zu bewegen. Sowohl 5x7 als 9x7 Punktraster sind zur Zeit weit verbreitet, um die Druckzeichen für Punktrastersysteme zu bilden. Die Beschreibung der vorliegenden Anmeldung bzw. des vorliegenden Systems basiert auf einem neuen 9x7 Punktraster, die Erfindung ist natürlich auch auf andere Raster anderer Grosse anwendbar. Die Hammer 24 werden während der Bewegung des Pendelwerks 22 gleichzeitig betätigt, um wahlweise im Abstand zueinander befindliche Punkte innerhalb einer horizontalen Punktrasterzeile an jedem der drei zugeordneten Spalten für jeden Hammer zu schreiben. Die Bahnen bzw. das Papier 10 werden daraufhin durch einen Schrittmotor 26 in die nächste horizontale Punktraster-Zeilenposition bewegt. So schreibt das System gleichzeitig verschiedene Druckzeichenabschnitte in Serien-Punktreihenform, zuerst in der einen Richtung und dann in der anderen.

An der Druckzeilenposition befindet sich ein Farbband 28 zwischen der Hammerreihe 24 und dem Papier 10. Das Band 28 wird durch eine geeignete Einrichtung bewegt, so durch Zuführungs- und Aufnahmerollen 30, 31 dargestellter Form. Es kann auch ein Farbbandlaufwerk bzw. -wagen mit Antrieb benutzt werden.

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Einzelheiten des hin- und herbewegbaren Hammermechanismus sind aus den Fig. 2-4 zu entnehmen. Vertikale Tragelemente 33 des Pendelmechanismus sind auf dem Basisrahmen 12 angebracht und weisen Linearlager 34 zur Aufnahme horizontaler Tragestangen 35, 35^J auf. Die Stangen 35, 35' sind mittels Flansche oder Streben 36 an einem horizontalen Profilkörper angeschlossen, welcher eine Abdeckung 37 für den Pendelmechanismus darstellt. Die Abdeckung 37 erstreckt sich dabei entlang der Druckzeilenposition. Die Abdeckung (Fig. 3,4 und 5) weist eine dem Farbband 28 und der einstellbaren Papiersteuerung 20 gegenüberliegende Vorderseite bzw. vordere Fläche 38 auf. So bilden die Tragstangen 35, 35* eine achsenversetzte Halterung für den hin- und herbewegbaren Pendelmechanismus 22.

Um den Pendelmechanismus 22 hin- und herzubewegen, ist ein kraftsymmetrischer Nocken- oder Steuerantrieb 40 im Bereich eines Endes einer Tragstange 35 vorgesehen. Ein drehbarer Steuerfolger oder Steuerläufer 42, welcher als Endteil der Stange 35 angebracht ist, liegt am Umfang eines zwei Hochpunkte aufweisenden Nockens 44 an. Dieser wird durch eine Welle 45 gedreht, die mit einem Schwungrad und einem nachfolgend beschriebenen Antriebssystem in Verbindung steht. Auf der entgegengesetzten Seite des Nockens 44 bezüglich des ersten Steuerfolgers 42 und in axialer Fluchtung mit diesem ist ein zweiter drehbarer Steuerläufer 46 vorgesehen. Dieser liegt gleichfalls am Umfang des Nockens 44 an. Der zweite Steuer- oder Nockenläufer 46 ist innerhalb eines Gegengewicht-Mechanismus angeordnet, der durch ein Paar im Abstand zueinander befindlicher Gegengewichtblöcke 48, 49 gebildet ist. Die Blöcke 48 und 49 sind durch einen Abstandskörper 52 unter gegen-

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seitigem Abstand befindlich miteinander verbunden und drehen sich um eine Welle 54, die mit dem Rahmen 12 verbunden ist und entlang einer im wesentlichen parallel zur Achse der Nockenwelle sich erstreckenden Achse verläuft. Eine Feder 56 verbindet die Gegengewichte 48, 49 mit dem Rahmen 12 und verspannt den zweiten Steuer- bzw. Nockenläufer 46 in konstante Anlage mit dem Nocken 44. Der Mechanismus 22 und der erste Steuerläufer 42 werden in vergleichbarer Weise durch eine Feder 58 kontinuierlich gegenüber dem Nocken 44 verspannt. Die Feder 58 verbindet eine nach unten stehende Strebe 59 mit einem feststehenden Teil des Rahmens 12, hier mit dem Tragelement 33. Es können auch andere dem Fachmann geläufige Anordnungen, so eine Druckfeder als auch Zugfederanordnungen, zur Anwendung gebracht werden. Es kann auch eine direkte Federverbindung zwischen dem Pendelmechanismus 22 und dem Gegengewichtssystem verwendet werden.

Um das Papier bzw. die Bahnen 10 über die Druckzeilenposition hinaus zu bewegen, ist der Mechanismus 22 um die an den Streben 36 achsenversetzt gehaltenen Tragstangen 35, 35' schwenkbar. Der Pendelmechanismus 22 wird normalerweise unter der Kraft einer Zugfeder 41 in seiner Druckposition gehalten. Die Feder 41 verbindet die nach unten stehende Strebe 59 mit dem Rahmen 12. Eine Grenz-Stopposition für die Strebe 59 ist durch Anlage eines Friktions-Lagerelementes 60 gegenüber einer linearen Fläche 62 am Rahmen 12 gebildet. Der gesamte Pendel mechanismus 22 kann infolgedessen um die Achse der Stangen 35, 35* in von der Druckzeilenposition abgewandter Lage verschwenkt werden, um einen grösseren Abstand zwischen den Hammerspitzen und dem gegenüberliegenden Papier-Steuerungsmechanismus 20 zum Zwecke des

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- 16 Durchlaufs der Bahnen 10 zu erhalten.

Die Anordnung der Hammer 24 in der Hammerreihe ist am besten aus den Fig. 3-5 ersichtlich. Die Hammer 24 bestehen aus länglichen, elastischen Magnetfederelementen, welche an ihrem unteren Ende unter gegenseitigem Abstand entlang einer horizontalen Achse befestigt sind. Jeder der Hammerkörper ist vertikal angeordnet (in der Orientierung des vorliegenden Ausführungsbeispieles) und endet in einem bewegbaren freien Ende. Die Hammerkörper 24 bestehen aus einem Magnetmaterial mit einer Dicke von 0,81 mm, wobei jeder der Hammerkörper im wesentlichen tangential zu einer Druckwalze 66 liegt, die sich an der entgegengesetzten Seite der Bahnen 10 befindet und eine Abstützung zur Aufnahme der Stösse der Hammerkörper vermittelt. Jeder Hammer 24 weist eine Punktraster - Druckspitze 68 auf, die sich senkrecht von der Fläche des Hammers 24 in Richtung des Farbbandes 28 und des Papiers erstreckt. Die Spitze 68 ist für die geeignete Matrix bzw. Rasteranordnung ausreichend klein, so weist sie im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 0,4 mm auf. Die Spitzen 68 der einander folgenden Hammerkörper 24 liegen entlang einer bestimmten horizontalen Linie im wesentlichen radial zum angrenzenden Bogen der gekrümmten Fläche der Druckwalze und bilden die Druckzeilen-bzw. -linienposition. In zurückgezogener Lage befindet sich jede Spitze 68 etwas hinter der Vorderseite 38 der Abdeckung 37, wie Fig. 4 erkennen lässt. Die Spitze 68 besteht aus einem verschleissfesten Drahtelement bzw. einem gehärteten Werkzeugstahlelement, welches auf verschiedene Weise am Hammer befestigbar ist. In Fig. 5 ist eine geeignete Befestigung dargestellt. Bei dieser Befestigung ist die Spitze 68 materialeinheitlich mit

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einer Scheibe 69 ausgebildet bzw. an dieser befestigt. Die Scheibe 69 besitzt einen relativ zur Spitze nach aussen gerichteten Flansch 70, der an seiner Innenseite gewölbt ist und eine Öffnung im Hammer 24 bildet. Auf diese Weise ist die Tragscheibe 69 und die an ihr befestigte Spitze 68 am Hammer 24 vernietet. Vorzugsweise ist die Spitze 68 an derjenigen Längsposition entlang der Baulänge des Hammers 24 befestigt, welche die Schlagmitte des Hammers 24 bildet. Bei Aufschlag gemäss Fig. 5 erstreckt sich die Spitze 68 durch eine Öffnung 71 in der Vorderseite 38 der Abdeckung.

In der Hammerreihe (Fig. 3 und 4) ist ein ebener, gemeinsamer Rückholkörper 75 in paralleler Abstandslage bezüglich der Hammerkörper 24 an der bezüglich der Hammerspitzen 68 entgegengesetzten Seite vorgesehen. Polstücke 77 mit schräg zulaufenden Polspitzen 79 erstrecken sich vom gemeinsamen Rückholkörper 75 nach aussen in naher Beziehung zu den verschiedenen einzelnen Hammerkörpern 24. Jeder Hammer 24 ist in zurückgezogener Lage in Verbindung und in magnetischer Schaltung mit dem angrenzenden Magnetpolstück 77. Erregerspulen 82 sind im Bereich der schräg zulaufenden Polspitzen 79 um die einzelnen Polstücke 77 gewickelt. Von den Spulen bzw. Wicklungen abführende Leitungen sind in herkömmlicher Weise mit Anschlüssen und gedruckten Schaltungsleitern (nicht dargestellt) am gemeinsamen Rückführungskörper 75 verbunden. Äussere Leiter für zugeordnete Schaltungen sind in einem vom Mechanismus 22 zu den zugeordneten Steuerschaltungen nach aussen sich erstreckenden Gurt vereint. Der Gurt bzw. das Sammelkabel 86 ist mit der Bewegung des Mechanismus 22 entlang seiner Länge hin- und herbewegbar.

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Die Magnetschaltung in der Hammerreihe umfasst auch einen gemeinsamen Permanentmagneten 88 von länglicher Stangenform. Dieser befindet sich zwischen dem gemeinsamen Rückführungskörper 75 und einem Magneteinsatz 90, welcher am feststehenden Basisende jedes Hammers 24 anliegt. Der Magneteinsatz weist einen versetzten oberen Teil auf, in welchem sich ein elastisches Dämpfungselement 92, so beispielsweise aus Butylgummi bestehend, befindet. Dieses liegt an der Hammerfläche oberhalb des feststehenden Bereiches an, beeinträchtigt indessen nicht die Bogenform in zurückgezogener Lage.

Die Hammerreihe ist wirksam, indem einzeln die Feder-Hammerkörper 24 aus einer zurückgezogenen Position freigelassen werden, in welcher die Hammerkörper an den Polspitzen 79 gehalten werden. Eine geschlossene magnetische Schleifenbahn ist normalerweise durch den Permanentmagneten 88, den gemeinsamen Rückführungskörper 75, das einzelne Polstück 77, den Hammer 24 selbst und den Einsatz 90 gebildet. In zurückgezogener Lage wird der Hammer so gehalten, dass die Spitze 68 ausser Eingriff mit dem Band 28 ist und etwas hinter der Vorderseite oder Vorderfläche 38 angeordnet ist, wie vorstehend beschrieben. Das sich bewegende Farbband 28 liegt also an der Vorderseite 38 an und gleitet nicht mit irgendeiner Reibung gegenüber dem Papier 10. Wenn eine bestimmte Spule oder Wicklung 82 erregt ist, dann wird das Magnetfeld in der jeweiligen zugeordneten Schaltung im Bereich des freien Hammerendes neutralisiert bzw. aufgehoben, so dass der Hammer 24 freigelassen wird. Der Federeffekt des Hammers 24 hat zur Folge, dass sich dieser mit vor bestimmter Geschwindigkeit und vorbestimmter Zeit bewegt, so dass die Spitze 68 auf das Band 28

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und das darunter liegende Papier 10 aufschlägt. Die Bewegung und die Kraft sind beide voraussehbar bzw. bestimmbar, da sie von der konstanten Federcharakteristik des Hammers 24 und vom Abstand seiner Bewegung abhängen. Veränderungen der Druckintensität bzw. Druckdichte können durch Veränderung der Zeit der Beendigung der Erregungsimpulse und somit durch die Regeneration der Rückstellkraft, welche durch das Permanentmagnetfeld ausgeübt wird, bestimmt werden. Gewöhnlich endet jedoch der Feldlöschimpuls in Übereinstimmung mit der Schlagzeit. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die gesamte Taktzeit eine Millisekunde, d.h. der Hammer ist nach einer Millisekunde wieder für den nächsten Arbeitstakt bereit, was bedeutet, dass er auf das Papier aufgeschlagen, in die zurückgezogene Position zurückgekehrt ist und einen statischen Zustand wieder eingenommen hat.

Die hohe Bewegungsgeschwindigkeit des einzelnen Hammers 24 innerhalb der Hammerreihe wird in wirksamer Weise mit der kontinuierlichen Hin- und Herbewegung des Mechanismus 22 verwendet. Wenn der Nocken- oder Steuerantrieb 40 nach Fig. 2 arbeitet, dann erzeugt der Steuerläufer 42 im Zusammenhang mit der zwei Erhöhungen aufweisenden Nockenkonfiguration eine trapezförmige Bewegung im Mechanismus 22. Das heisst, der Pendelmechanismus arbeitet für eine bestimmte Zeitdauer mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit in einer Richtung (beispielsweise mit 14 Zoll pro Sekunde), und verändert die Geschwindigkeit mit im wesentlichen konstantem Maß, bis die Bewegung in entgegengesetzter Richtung umgekehrt ist, und wieder mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit abläuft usw. Bei jeder Bewegung von im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit werden einander folgende Punkte

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für jedes der drei Druckzeichen in der Reihe entlang der bestimmten Punktdruckpositionen für die jeweils horizontale Zeile eines Druckzeichens ausgedruckt. Konstante Geschwindigkeit ist nicht unbedingt erforderlich, da auch sinusförmige Bewegungen oder Bewegungen anderer Abläufe benutzt werden können. Konstante Geschwindigkeit erleichtert indessen die zeitliche Steuerung der Punktspaltenpositionen innerhalb jedes Druckzeichen-Punktrasters.

Das Papierantriebssystem ist am besten aus Fig. 1 ersichtlich und umfasst den Papierantriebs-Schrittmotor 26, welcher einzelne zunehmende Impulse aus dem zugeordneten Steuerungssystem, nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 9 erläutert, empfängt, als auch einen Antriebsmechanismus mit einem Band oder Riemen 98 und einer angetriebenen Scheibe 99. Der Scheibe 99 ist eine Keil-Antriebswelle 101 für die Zugantriebe 14 und 16 zugeordnet. Weitere Einzelheiten dieses ansonsten herkömmlichen Antriebsmechanismus bedürfen keiner Erläuterung. Das /.ntriebssystern für den Mechanismus 22, gesehen in Fig. 1 und 6, umfasst einen Wechselstromantriebsmotor 103, welcher mittels eines Antriebsriemens 104 und einer Riemenscheibe 106 an ein Schwungrad 110 angeschlossen ist. An das Schwungrad 110 ist wiederum ein mit Zähnen versehenes Codierrad 112 angeschlossen. Ein Magnet-Aufnahmekopf 114 ist nahe des Zahnumfangs des Codierrades 112 vorgesehen und erzeugt Positionssignale für die zugeordneten Schaltungen. Eine besondere Anzeige, so ein besonderer Spalt, kann als Ausgangs- oder Referenzposition vorgesehen sein.

Das Antriebssystem und der Positions-Codiermechanismus ermöglichen im wesentlichen die konstante Geschwindigkeit der Bewegung des Mechanismus 22 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung,

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während die im wesentlichen konstante Veränderung der Geschwindigkeit zwischen den Bewegungsrichtungen die Zeit auf ein Minimum herabsetzt, welche zur Richtungsumkehr erforderlich ist. Das Schwungrad 110 fügt dem dynamischen System eine beträchtliche Masse hinzu, was die Verwendung eines kleineren Motors als sonst erforderlich ermöglicht, und die Neigung des Systems,kleine Geschwindigkeitsveränderungen in die Anteile konstanter Geschwindigkeit einzuführen, bedingt durch den Differential effekt der Wirkung gegenüber einer ansteigenden oder fallenden Nockenfläche, verringert.

Infolge des Gegengewichtsmechanismus im Pendelantrieb wird das gesamte System in dynamischer Balance gehalten. Am Basisrahmen 12 kann in der Tat keine Schwingung festgestellt werden. Systemresonanzen und durch andere Schwingungen ausgelöste Bewegungen beeinträchtigen infolgedessen nicht die präzise Plazierung der gedruckten Punkte innerhalb der Matrizen- bzw. Rasteranordnungen. Ausreichende Genauigkeit für den Bezug der Punktposition wird durch das grosse, an das Antriebssystem angeschlossene Codierrad 112 erreicht. Ungeachtet der Tatsache, dass das Punkt-Aufnahmemuster im Raster sehr klein ist (zum Beispiel 0,25 mm) und ferner ungeachtet der Tatsache, dass die Punktplazierung genau sein muss, um Druckzeichenverfälschungen zu vermeiden, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Codierrad mit verhältnismässig grosser Zahnanzahl benutzt, so beispielsweise ein Rad mit etwa 200 Zähnen auf einem Umfang von 508 mm. Der grosse Umfang des Codierrades 112 ist bezüglich der Translation des Mechanismus 22 stark vervielfacht. Ein bestimmter Bogen der Bewegung des Antriebssystems und des Codierrades 112 wird infolge der Wirkung des Nockenan-

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triebes 140 auf eine wesentlich kleinere Hin- und Herbewegung des Mechanismus 22 reduziert. Insbesondere entspricht jeder 1/4-Drehung des Codierrades 112 nur eine Bewegung des Mechanismus 22 von 7,6 mm, so dass das Codierrad 112 infolgedessen angemessene Auflösung vermittelt, um die einander folgenden Punkt-Rasterpositionen entlang einer Zeile oder Linie zu definieren.

Das insofern beschriebene Drucksystem kann als Zeilendrucker für Datenverarbeitungsanlagen mit beträchtlichen Vorteilen hinsichtlich Kosten, Aufbaues und hinsichtlich der Druckqualität einer Anzahl von Kohlepapierbögen zur Anwendung gebracht werden. Die bedruckten Kopien sind frei von Verschmierung und frei von Veränderungen in der Intensität gedruckter Druckzeichen. Das System erfordert keine Einstellungen zur Kompensierung von Abnutzungen oder ungleichförmiger Arbeitsweise unterschiedlicher Hammerkörper in der Hammer reihe. Da sich das Magnetbetätigungssystem für jeden der Hammerkörper mit der Hammerreihe bewegt und da die Hammerkörper 24 jeweils Bestandteil der Magnetschaltung selbst darstellen, sind weder beträchtliche Veränderungen in der Magnetschaltung bzw. im Magnetkreis noch beträchtliche Verluste in Kauf zu nehmen. Da die Hammerkörper 24 nach dem Prinzip gespeicherter Energie wirken, wobei sie aus ihrer zurückgezogenen Position nur dann freigegeben werden, wenn die Erregerschaltung aktiviert ist, werden die Flugzeit und die Aufprallkraft einzig durch die unveränderliche Federcharakteristik des Hammerkörpers selbst bestimmt. Der einfache und verlässliche Hammer-Federmechanismus beeinflusst also den resultierenden Druck, so dass das System keine einzelnen Einstellungen erfordert.

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Die Anordnung der Hammerreihe des Mechanismus 22 weist weitere vorteilhafte Merkmale bei Verwendung des Systems auf. Ein 9x7 Punktraster (9 horizontale und 7 vertikale Punkte) vermittelt eine vorteilhafte Kombination hinsichtlich Druckqualität und Geschwindigkeit. Fachleuten ist indessen geläufig, dass auch ein einfacheres Raster von 5x7 oder ein komplizierteres Raster benutzbar sind, einfach indem der vertikale Stufen- oder Schrittabstand eingestellt und die horizontalen Punktrasterpositionen verändert werden. Dies erreicht man durch unterschiedliche Auflösung am Codierrad 112. Das 9x7 Raster wird einfach erreicht, indem man nur 5 horizontale Zeitunterteilungen benutzt und auf elektronische Weise Halbschritte unter Verwendung von Verzögerungs-Schaltungselementen zwischen diesen einführt. Dieses Resultat ist infolge der beliebigen Schreibfähigkeit der Hammerkörper erzielbar, welche auch das Schreiben einer durchgehenden Zeile oder Linie ermöglichen. Es kann ein Kombinations-Codierrad mit einer Anzahl

es von schrittweisen Auflösungen benutzt werden, wobei/sich um ein optisches Gerät oder ein magnetisches Gerät dargestellter Form handeln kann. Durch Verwendung einer höheren Punktauflösung in der Druckmatrix bzw. im Druckraster ist es natürlich möglich, Schreibmaschinen-Druckqualität, obere und untere Rahmen-Druckzeichen und Katakana-Druckzeichen zu erzeugen. So ist es nur erforderlich, Veränderungen der Schrittabstände und der Positions-Bezugsinformation zusammen mit geeigneten Veränderungen der Steuerungselektronik einzusetzen, um unterschiedliche Typen Bogen, unterschiedliche Raster und unterschiedliche Formate zu erreichen.

Die Hammerkörper 24 und die Hammerreihe weisen weitere vorteilhafte Merkmale auf. Unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 ist zu

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erkennen, dass beispielsweise der gemeinsame Rückführungskörper 75, der Permanentmagnet 88 und der Einsatz 90 aus einheitlichen Körpern für die gesamte Hammerreihe gebildet sind. Die Hammerreihe selbst wird vorteilhafterweise durch verlässliche Fertigungstechniken gefertigt, so aus einzelnen Schnittkörpern, die sich von einer gemeinsamen Basis erstrecken. Die Feder-Hammerkörper arbeiten innerhalb ihrer Elastizitätsgrenze und haben infolgedessen unbegrenzte Lebensdauer. Die Spulen 82 zur Erzeugung der magnetischen Felder löschen die Permanentmagnetfelder an den Polspitzen und geben so die Hammerkörper frei. Diese Spulen werden in sehr wirksamer Weise eingesetzt, da sie sich nahe der Luftspalte befinden. Darüber hinaus sind die schräg zulaufenden Polspitzen 79 dahingehend wirksam, dass sie den Magnetfluss im Bereich des Hammers konzentrieren und Fluss-Leckage auf ein Minimum reduzieren. Bei Zurückziehung des jeweiligen Hammerkörpers 24 besitzt dieser die Neigung, sich an das Dämpfungselement 92 aus Butylgummi anzulegen, wodurch Schwingungsneigungen im Hammer gedämpft und die Taktzeit auf ein Minimum reduziert wird. Das Dämpfungselement 92 kann auch abgeschrägt oder stufenweise versetzt ausgebildet sein, so dass Partikel oder Fremdstoffe nach unten gleiten können, ohne zwischen dem Dämpfungselement 92 und dem Hammer 24 eingeklemmt zu werden. Jeder Teil des beschriebenen einfachen Hammerreihenmechanismus kann ersetzt werden, ohne dass es einer Einstellung oder erneuten Ausrichtung der gesamten Hammeranordnung bedarf.

Ein weiteres Merkmal des Pendelmechanismus betrifft die Vorspannung des Aufbaues des Permanentmagneten 88. Wie aus Fig. zu erkennen ist, ist die Basis des Pendel mechanismus durch Stan-

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gen oder Zugstangen120 verbunden, die horizontal unter Abstand entlang der Baulänge des Pendelmechanismus vorgesehen sind. Vorzugsweise sind die Stangen oder Stifte 120 eingeführt und zunächst unter hoher Temperatur angezogen. Auf diese Weise vereinen sie den Aufbau und spannen diesen vor. Insbesondere gilt dies für den Permanentmagneten 88, wenn dieser auf normale Arbeitsbedingungen abgekühlt wird. Der Permanentmagnet 88, welcher druckfest, jedoch verhältnismässig schwach unter Zug ist, besitzt eine grössere strukturelle Festigkeit als Bestandteil des Pendelmechanismus. Alu mi η ium bolzen bzw. -stangen 120 werden vorzugsweise für diesen Zweck benutzt.

Die Papierdicken-Einstellsteuerung 20 gemäss Fig. 1 ist nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4, 7 und 8 erläutert. Die sich entlang der Druckzeile hinter den Papierbahnen 10 erstreckende Druckwalze 66 besteht aus einem gehärteten zylindrischen Körper, welcher exzentrisch bezüglich einer im Rahmen 12 gelagerten Welle 122 gelagert ist. Ein in einem Handgriff 126 endender Arm 124 ist mit der Welle 122 verbunden, um deren Drehposition verändern zu können. Der Arm 124 ist in Rasternuten 128 eines mit dem Rahmen 12 verbundenen Ringes 130 einrastbar. Die Oberfläche der Druckwalze bewegt sich radial nach innen oder nach aussen, was von der Position des Handgriffes 126 abhängt. Die Druckwalze vermittelt eine feste Gegenfläche, welche sich in ihrer Position bezüglich der Druckebene des Papiers verändern lässt und somit eine Kompensierung der Gesamtdicke des Papiers ermöglicht. Zusätzlich ei— strecken sich mehrere Federfinger 132 von unterhalb der Druckwalze 66 nach oben und zwar in tangentiale Anlage mit der Fläche der Druckwalze 66 in einem Bereich knapp unterhalb der Druck-

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Zeilenposition. Das Papier wird durch die einstellbare Papiersteuerung 20 zwischen den Federfingern 132 (Fig. 1 und 7) transportiert, wobei sich die Druckwalze 66 in geöffneter Position befindet. In dieser nähert sich die Lage des Arms 124 der Vertikalen. Der Arm 124 wird daraufhin entsprechend Dicke der Papierbahnen 10 in eine Position nach unten gerichtet bewegt. Während der nachfolgenden Aufwärtsbewegung des Papiers wird dieses durch die Federfinger glattgestrichen, wodurch das Papier nicht nur an der Druckzeilenposition flach gehalten ist, sondern auch gewährleistet werden kann, dass unterhalb des Papiers keine Luftblasen oder Lufteinschlüsse bestehen, wenn der Mechanismus 22 die Schlaghammerspitzen vorwärts- und rückwärtsgerichtet bewegt. Diese feste Lagerung und Positionsbestimmung des Papiers im Bereich der Druckzeile verbessert zusätzlich gleichförmigen Druck einer Anzahl von Kopien, zudem wird Verschmierung und Durchlöcherung vermieden. Die Federfinger 132 unterdrücken auch durch Schwingungen d&r anlaufenden Papierbahn entstehende Druckgeräusche.

Die elektronische Steuerung zur Erzeugung der Hammerbetätigungssignale kann aus einem der bekannten Systeme bestehen, weshalb sie nicht im einzelnen erläutert ist. Die elektronische Anlage kann beispielsweise dem Steuerungssystem entsprechen, wie es im Drucksystem nach der US-PS 3 782 278 beschrieben ist. Dabei erzeugt das Codierrad die Positionssignale für den horizontalen Punktrasterdruck. Zusätzlich werden Punktraster-Anzeigetechniken in breitem Umfang bei Kathodenstrahl-Oszillogrammen zur Anwendung gebracht. Dabei werden Speicherungen für einzeiligen oder mehrzelligen Druck benutzt, wobei jede Zeile von Punktmustern für die einanderfolgenden Druckzeichen während der Rasterabtastung ge-

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schrieben wird, bis die vollständigen Druckzeichen gebildet sind. In gleicher Weise kann die vorliegende Vorrichtung auch herkömmliche Schaltungen benutzen, wobei diese in Gruppen von drei unterteilt und die Punktspaltenpositionen innerhalb des Punktrasters abgegrenzt werden. Dies geschieht entsprechend der Zeitimpulse, welche die Pendelmechanismusposition darstellen.

In Fig. 9 sind im Blockdiagramm die wesentlichen Elemente einer Ausführungsform gemäss der Erfindung zur Erzeugung der wesentlichen Steuerungsfunktionen dargestellt. In einer herkömmlicher Datenverarbeitung vergleichbaren Weise ist eine Dateneingabeleitung, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel 132 Druckzeichen entspricht, über Eingangs-Decodierschaltungen 140 mit einander folgenden Druckzeichenpositionen einem Puffer 142 für 132 Druckzeichen verbunden. Von dem Puffer werden die Druckzeichen einem Fest- bzw. Programmspeicher 144 eingegeben, der die einzelnen Druckzeichen in entsprechende Punktmuster für jedes Druckzeichen umsetzt bzw. decodiert. Diese Punktmuster werden gemäss Punktzeilen- und Punktspaltenzählungen in der Reihe erzeugt, wie nachfolgend erläutert ist. Indessen wird zu irgendeinem Zeitpunkt nur jeweils ein einzelnes Betätigungssignal für jeden der jeweils zugeordneten Hammerkörper erzeugt (oder nicht erzeugt). Die Punktmustersignale werden Verstärkern 146 für die Hammerantriebe eingegeben. Jeder der Verstärker ist mit einem der unterschiedlichen Hammerkörper in der Hammerreihe verbunden. Es ist also ein Hammerantrieb-Verstärker für jeweils jeden der Hammerkörper vorgesehen. Die 132 Druckzeichenmuster, welche vom Programmspeicher 144

erzeugt werden, werden in der Folge durch herkömmliche, im Verstärkersystem 146 enthaltene Schieberegisterschaltungen in 44 Sätze

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von drei geschaltet. Es kann ein Antriebsverstärker für jede einzelne Druckzeichenposition benutzt und so geschaltet sein, dass er für jedes einzelne unterschiedliche Druckzeichen aktiviert wird. Eine derartige Anordnung wird indessen unnötig teuer und für die meisten Anwendungsfälle zu schwerfällig sein. Eine Stromquelle 148 ist an die Hammerantriebsverstärker 146 angeschlossen, um diese zu erregen.

Um den Programmspeicher 144 zu steuern, werden ein Spaltenzähler 150 und ein Zeilenzähler 152 je durch eine Steuerlogik 154 gesteuert. Dies geschieht entsprechend der Positions- und Taktsignale, welche durch den Magnetaufnehmer 114 abgeleitet werden. Das Codierrad 112 kann in herkömmlicher Weise besondere Kennzeichnungen aufweisen, so eine Zahnlücke, um vollendete Zyklus- oder Taktzeiten aufzuzeigen, so entsprechend einer viertel Umdrehung. Das Codierrad weist darüber hinaus einzelne Zähne oder andere Kennzeichnungen auf, welche Positionsanzeigen für denPendelmechanismus erstellen. Die besondere Taktanzeige des Magnetaufnehmers aktiviert den Zeilenzähler 152 und bewegt diesen nach Vollendung jedes Pendel mechanismus-Durchlaufes in der einen oder anderen Richtung. Dasselbe Takt- oder Zyklussignal, in der Steuerlogik geeignet geformt und abgetastet, kann benutzt werden, um den Papier-Förderantrieb 154 zu steuern, also den Antrieb, welcher den Papierfor der-Schrittmotor 26 so betätigt, dass das Papier mit jeweils einer Punktrasterzeile vorwärtsbewegt wird. Eine Papier-Abfühlschaltung 156 kann der Steuerlogik 154 zugeordnet sein, um das System zu aktivieren, falls der Papiervorrat zu Ende geht. Die Zeitsignale des Magnetaufnehmers 114 werden nach Formung und zeitlicher Einteilung in der Steuerlogik 154 dem Spaltenzähler eingegeben, um die horizon-

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tale Bewegung des Pendel mechanismus in genau bestimmte abgegrenzte Positionszuwächse bzw. Positionsschritte aufzuteilen. Der Zähler wird dabei entsprechend jedem Zeitimpuls vom Magnetaufnehmer in einer Richtung vorwärtsbewegt und in der anderen Richtung entsprechend jedem Zeitimpuls um eine Zählung verringert. Für jede Druckzeichenposition des Druckzeichengeber-Programmspeichers 144 wird ein Punkt-Druckimpuls dem Hammerantriebsverstärker 146 eingegeben oder wird nicht eingegeben, was von den Zählungen der Spalten- und Zeilenzähler 150 und 152 abhängt. Der Zeitimpuls kann in herkömmlicher Weise in einen Abtastimpuls umgesetzt werden, wobei geeignete Vorlaufzeiten für die Hammerbewegung in jeder Richtung der Pendelbewegung eingeführt werden. Die Steuerlogik 154 betätigt auch die Motorsteuerung 158 des Pendel mechanismus in Ein-Aus-Lage, was davon abhängt, ob das System in zur Aufnahme von Daten befindlicher Lage angeschlossen ist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 . J Punktrasterdrucker zum Abdruck von Druckzeichen in auf einer ^Papierbahn angeordneten Druckzeichenpositionen, dadurch gekennzeichnet, dass dem Drucker eine Druckhammerreihe (24) zugeordnet ist, die sich nahe der Papierbahn (10) quer zu dieser erstreckt und mehrere Hammerkörper aufweist, wobei die Hammerkörper jeweils mit Punktdrucker-Elementen versehen sind und die Hammerreihe zur Betätigung der Hammerkörper dienende Mittel aufweist, dass eine Einrichtung (40, 44, 103, 104, 106, 110) an die Hammerreihe (24) angeschlossen ist, um diese mit der die Hammerkörper betätigenden Einrichtung zyklisch über eine vorbestimmte Anzahl von Druckzeichenpositionen zu bewegen, und dass eine Einrichtung (112, 114) an die Betätigungseinrichtung der Hammer angeschlossen ist und auf die Position der die Hammerreihe zyklisch bewegenden Einrichtung anspricht, um die Hammer während der Bewegung der Hammerreihe zu betätigen.
2. Punktrasterdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Hammerreihe zyklisch bewegende Einrichtung eine Gegengewichtsvorrichtung (48, 49) aufweist, um dynamisch die Masse der Hammerreihe und der die Betätigung der Hammer vollziehenden Einrichtung auszugleichen.

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3. Punktrasterdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Hammer in jeder Bewegungsrichtung betätigende Einrichtung horizontal befindliche Punkte in jeder Zeile der Druckzeichenpositionen erzeugt, und dass der Drucker fernerhin Mittel (26) aufweist, welche an der Papierbahn (10) angreifen, um diese um wenigstens eine vertikale Punktposition zu bewegen, während die Umkehrungen der die Hammerreihe zyklisch bewegenden Einrichtung stattfinden.
4. Punktrasterdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Drucker eine Vorrichtung zugeordnet ist, welche die Papierbahn über eine Druckzeilenposition hinaus bewegt, wobei sich die Hammerreihe entlang der Druckzeilenposition befindet und entlang einer vorbestimmten Länge der Druckzeilenposition mit periodischen Bewegungsumkehrungen hin- und herbewegbar ist, und dass dem Drucker ferner eine Einrichtung zugeordnet ist, die mit der die Bewegung der Papierbahn erzeugenden Vorrichtung während der Umkehrungen der Hammerreihe gekuppelt ist.
5. Punktrasterdrucker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucker an eine Vorrichtung angeschlossen ist, welche die Hammerreihe mit im wesentlichen konstanten Geschwindigkeiten in zwei Richtungen bewegt, wobei die die Hammer betätigende Vorrichtung in jeder Bewegungsrichtung wirksam ist.
6. Punktrasterdrucker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hammerreihe über eine vorbestimmte Anzahl von Druckzeichen- bzw. Kolonnenpositionen entlang der Druckzeile während konstanter Bewegungsgeschwindigkeit streicht, und dass die Hammer-

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körper periodisch um dieselbe Anzahl von Druckzeichenpositionen unter Abstand gehalten sind, so dass jeder Hammer eine vorbestimmte Anzahl von Druckzeichenkolonnen bzw. -spalten bedruckt.
7. Punktrasterdrucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Druckzeichen in einer Matrix bzw. einem Raster ausgedruckt wird, welches eine vor bestimmte Anzahl horizontaler und vertikaler Punktpositionen besitzt, dass die das Papier transportierende Einrichtung die Papierbahn über einander folgende vertikale Punktpositionen verlagert, und dass dem Drucker ferner eine Codiervorrichtung zugeordnet ist, welche mit der die Hin- und Herbewegung erzeugenden Einrichtung in Verbindung steht, um die horizontalen Punkt-Schritte festzulegen und um der die Hammerkörper betätigenden Vorrichtung Zeitsteuersignale mit in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Hammerreihe bestimmten Vorlaufzeiten einzugeben.
8. Punktrasterdrucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Codiervorrichtung durch eine Bewegung kennzeichnet, welche beträchtlich grosser ist als die Bewegung der Hammerreihe, so dass ein hohes Ausmaß von Auflösung der Hammerreihenbewegung erzielbar ist, ohne diejenige der hin- und herbewegenden Einrichtung zu erhöhen.
9. Punktrasterdrucker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die Papierbahn bewegende Einrichtung einen Schrittmotor aufweist, um die Papierbahn um bestimmte Abschnitte in vertikaler Richtung zu verlagern, dergestalt, dass einander folgende vertikale Punkt-Positionen vermittelt werden.

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10. Punktrasterdrucker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die die Hammerreihe hin- und herbewegende Einrichtung gemäss einer trapezförmigen Charakteristik arbeitet, und dass die Hammerreihe in jeder der zwei Bewegungsrichtungen mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit über eine vorbestimmte Anzahl von Kolonnen- oder Spaltenpositionen streicht, und dass sie ferner eine im wesentlichen lineare Geschwindigkeitsveränderung während der Umkehr aufweist.
11. Punktrasterdrucker nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die die Hammerreihe hin- und herbewegende Einrichtung einen Rahmen mit im Abstand zueinander gehaltenen Linearlagerkörpern aufweist, die sich im wesentlichen parallel zur Druckzeilenposition erstrecken, dass für die Hammerreihe vorgesehene Tragestangen linear auf den linearen Lagerkörpern bewegbar sind, dass sich eine drehbare Steuereinrichtung nahe der Hammerreihe befindet, wobei Steuerfolger-Rollen an der Steuereinrichtung anliegen und mit der Hammerreihe in Verbindung stehen, und dass eine Federeinrichtung mit der Hammerreihe verbunden ist und die Steuerfolger in Richtung der Steuereinrichtung drückt, dergestalt, dass die Drehung der Steuereinrichtung die Hammerreihe hin- und herbewegt.
12. Punktrasterdrucker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung aus einem zwei Hochpunkte aufweisenden Steuerkörper besteht, welcher eine trapezförmige Hin- und Herbewegung vermittelt, dass der Drucker ferner bezüglich der Hin- und Herbewegungen vermittelnden Einrichtung auf der entgegengesetzten Seite der Steuereinrichtung eine Gegengewichtsvorrichtung aufweist, dass ein zweiter Steuerläufer mit der Gegengewichtsvorrichtung ver-

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bunden ist und an der Steuereinrichtung anliegt, und dass eine zweite Federeinrichtung den zweiten Steuerläufer an die Steuereinrichtung andrückt.
13. Punktrasterdrucker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hammerreihe um die Tragwelleneinrichtung schwenkbar ist, um einen grösseren Abstand zum Zwecke der Untersuchung und zum Zwecke des Papiertransports zu vermitteln, und dass eine Federeinrichtung die Hammerreihe mit einem unter Abstand befindlichen Punkt des Rahmens verbindet, um die Hammerreihe in vorbestimmter begrenzender Schwenkposition zu halten.
14. Punktrasterdrucker nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen eine Bezugsflächeneinrichtung aufweist, die parallel und nahe der Bewegungsrichtung der Hammerreihe vorgesehen ist, und dass der Drucker ferner eine Vorrichtung aufweist, welche mit der Hammerreihe verbunden ist und an der Bezugsfläche anliegt, um die begrenzende Schwenkposition zu bilden.
15. Punktrasterdrucker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die die Hammerreihe hin- und herbewegende Einrichtung einen Antriebsmotor umfasst, welcher mit der Steuereinrichtung in Verbindung steht, dass eine Schwungradeinrichtung mit dem Antriebsmotor verbunden ist, und dass die Codiervorrichtung an die Schwungradeinrichtung angeschlossen ist.
16. Punktrasterdrucker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Papierbahn einführende und die die Papierbahn fördernde Vorrichtung eine Druckwalze aufweist, die sich bezüglich der

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-35 Hammerreihe auf der entgegengesetzten Seite der Papierbahn befindet.
17. Punktrasterdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hammer aus einem magnetischen, elastischen Druckhammerelement besteht, welches aus einem einzelnen länglichen Streifen gebildet ist, wobei ein Ende des Streifens fixiert ist, während sich ein Punkt-Druckelement an der Schlagmitte bezüglich des fixierten Endes in einer ersten Richtung erstreckt, dass die die Hammerkörper betätigende Einrichtung eine Magnetschaltung einschliesslich eines Permanentmagneten umfasst, der in magnetischer Schaltverbindung mit den Druckhammerelementen steht, dass der Permanentmagnet ein Magnetfeld erzeugt, welches normalerweise das jeweils zugeordnete Druckhammerelennent in federgespannter zurückgezogener Position hält, und dass eine an die Magnetschaltung angeschlossene Vorrichtung vorgesehen ist, um das Magnetfeld in einem Teil der Magnetschaltung nahe des Druckhammerelementes zu löschen, um dergestalt das Druckhammerelement freizugeben, so dass dieses mit vor bestimmter Geschwindigkeit in der ersten Richtung bewegbar ist.
18. Punktrasterdrucker nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die das Magnetfeld löschende Vorrichtung aus einem Elektromagneten besteht, als auch aus einer Vorrichtung, mit welcher ein einheitlich gerichteter Impuls vorbestimmter Dauer am Elektromagneten angelegt wird.
19. Punktrasterdrucker nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die den einheitlich gerichteten Impuls anlegende Vorrichtung den Impuls zum Zeitpunkt des Aufpralles beendet, so dass der Aufprallschlag im wesentlichen die gesamte kinetische Energie des Druckhammerelementes absorbiert.

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6 Π 9 B Π Β / 0 7 9 6
20. Punktrasterdrucker nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetschaltungseinrichtung Dämpfungsmittel aufweist, die sich nahe der zurückgezogenen Position des Druckhammerelementes befinden, um Rückprallstösse des Druckhammer el ementes bei Rückkehr in seine zurückgezogene Position zu absorbieren.
21 . Punktrasterdrucker nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetschaltung eine im wesentlichen C-förmige Ausbildung unter Einschluss eines Bahnrückführungskörpers und eines Paars von Schenkeln aufweist, wobei die Druckhammerelemente die Schenkel der Magnetschaltung überspannen und an einem Basisschenkel derselben fixiert sind, während die freien Enden der Druckhammerelemente in zurückgezogener Position am anderen Schenkel anliegen, dass der Permanentmagnet einen Bestandteil des Basisschenkels darstellt, und dass sich die Dämpfungseinrichtung nahe des Permanentmagneten befindet und in zurückgezogener Position am Hammerelement anliegt.
22. Punktrasterdrucker nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Elektromagnet nahe desDruckhammerelementes und am an das freie Ende des Druckhammerelementes anliegenden Schenkel befindet.
23. Punktrasterdrucker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucker befähigt ist, mehrere Papierbahnen gleichzeitig zu bedrucken, dass die zum Einführen der Papier bahn/zum Bewegen der Papierbahn dienende Vorrichtung mit einer zylindrischenDruckwalze versehen ist, die sich hinter den Papierbahnen und parallel zur Druckzeilenposition befindet, wobei die zylindrische Druckwalze

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an entgegengesetzten Enden nahe der entgegengesetzten Enden der Papierbahnen und entlang einer im wesentlichen parallel zur Druckzeüenposition befindlichen Achse schwenkbar ist, wobei die Druckwalze radiale Exzentrizität bezüglich ihrer Drehachse besitzt, dergestalt, dass eine Walzenfläche den Schlag der Punktdrucker elemente aufnimmt, welche im wesentlichen senkrecht zur Bewegung der Punktrasterelemente liegt, jedoch entsprechend Schwenkposition unter variablen Abständen davon vollziehbar ist, dass sich mehrere Fingerelemente auf der entgegengesetzten Seite der Papierbahnen bezüglich der zylindrischen Druckwalze befinden und entlang einer Basis fixiert sind, die sich im wesentlichen parallel zur Druckzeilenposition erstreckt, während die freien Enden der Fingerelemente die Papierbahnen in Richtung der zylindrischen Druckwalze und in Anlage mit dieser drücken, und dass eine Vorrichtung die zylindrische Druckwalze verschwankt, um auf diese Weise die Position der Druckwalzenfläche bezüglich der Druckzeilenposition und der Fingerelemente zu verändern, so dass unabhängig von der gesamten Papierdicke im wesentlichen konstante Spannung aufrechterhalten wird.
24. Punktrasterdrucker nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Verschwenken dienende Vorrichtung eine Steuerhandgriffeinrichtung aufweist, und dass das zylindrische Element eine Exzentrizität von etwa einem achtel Zoll besitzt.
25. Punktrasterdrucker nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Fingerelemente aus mehreren flachen Streifen verhältnismässig kleinen gegenseitigen Abstandes bestehen, und dass

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die Streifen die vorbestimmte Anzahl von Papierbahnen glätten, wobei im wesentlichen Luft-Trennungen zwischen den Bahnen unterbunden werden.

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