DE2535699B2

DE2535699B2 - Verfahren und Drucker zur Herstellung von feingerasterten Schriftzeichen auf einem Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE2535699B2
Application number: DE19752535699
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Phys. 2941 Grafschaft Hermann
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: AEG Olympia Office GmbH
Priority date: 1975-08-09
Filing date: 1975-08-09
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2535699C3; DE2535699A1

Description

Die Erfindung geht von einer im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art aus

Stand der Technik

Durch die DE-OS 21 64 614 ist bereits ein Drucker bekannt, bei dem das Volumen einer mit Tinte gefüllten Kammer kurzzeitig durch eine elektromechanische Wandlereinrichtung veränderbar ist Hierbei werden durch den kurzzeitigen Druckanstieg einzelne Tintentröpfchen aus einer Auslastdüse gestoßen und auf den Aufzeichnungsträger gespritzt Ein fein gerastertes Schriftzeichen kann mit diesem Schreibkopf nur mit einem erheblichen Aufwand erzielt werden. Will man z. B. die aus Rasterpunkten bestehenden Schriftzeichen ODtisch abtasten, so ist ein nicht unterbrochener

Schriftzug erforderlich. Um Störungen bei der optischen Abtastung mit einem maschinell optischen Lesegerät zu

vermeiden, sind ungefähr 12—15 Rasterpunkte pro

Spalte erforderlich. Dieses bedingt wiederum eine

entsprechende Anzahl von Druckerzeugern, wodurch der Schreibkopf recht große Abmessungen bekommt und für normale Korrespondenzmaschinen zu teuer wird.

Andererseits ist z. B. durch die DE-AS 19 60 525 ein

Tintenschreiber bekannt, bei dem ein ständiger Tintenstrahlstrom von einer Düse abgegeben wird, der nach Zurücklegen einer kurzen Strecke von der Düsenspritze aus in Tintentröpfchen zerfällt Diese Tintentröpfchen werden dann durch einen Laderring oder -tunnel entsprechend dem aufzeichnenden Signal aufgeladen. Die unbrauchbaren Tropfen erhalten eine bestimmte maximale, minimale oder überhaupt keine Ladung. Alle Tröpfchen durchqueren dann ein konstantes elektrisches Feld und werden entsprechend der von ihnen geführten Ladung mehr oder weniger abgelenkt. Diejenigen Tröpfchen, welche die maximale, minimale oder überhaupt keine Ladung mitführen, werden im allgemeinen auf eine Blende abgelenkt so daß sie die Aufzeichnungsträger nicht erreichen. Bei dieser Auf-

^2S zeichnungsart ist jedoch lästig, daß die von den einzelnen Tröpfchen mitgeführten Ladungen in beträchtlichen Grenzen schwanken, so daß die Wechselwirkung der stark abweichenden potentiale zwischen benachbarten Tröpfchen zu Ablenkstörungen führt.

Dies führt zu einem Druck, der nicht so gut ist wie er sein sollte bzw. zu einem Druck, der hinsichtlich der Zeichenbildung ungenau und daher auch für eine optische Abtastung weniger geeignet ist Dieses ist dabei speziell dann der Fall, wenn die Ladung auf dem

^r' Tröpfchen, daß bereits aufgeladen ist, relativ groß ist im Vergleich zu der Ladung, die auf dem nachfolgenden Tröpfchen aufgebracht ist. Zur Erzeugung eines feingerasterter. Schriftzeichens ist auch hierbei ein hoher Steueraufwand erforderlich, der den Einsatz

^Ao dieses Schreibkopfes für billige Korrespondenzmaschinen uninteressant macht.

Weiterhin ist durch die DE-OS 2108 006 ein Mosaik-Drahtdruckkopf bekannt, welcher auf einem längs des Aufzeichnungsträgers in Druckzeilenrichtung geführten Transportschlitten kippbar angeordnet ist Dieses Druckwerk ermöglicht zwar eine Herstellung von gerasterten Schriftzeichen mit einer kleinstmöglichen Anzahl von Druckdrähten, aber es läßt sich keine hohe Schreibgeschwindigkeit erzielen. Der Druckkopf wird nämlich bei der Herstellung jedes einzelnen

Schriftzeichens geschwenkt, wobei sich besonders das

beträchtliche Beharrungsvermögen des Druckkopfes sehr nachteilig bemerkbar macht.

Die bei der Schwenk- oder Kippbewegung des

Druckkopfes zu bewegende Masse gemäß der obengenannten DE-OS 21 08 006 wird bei dem Gegenstand der DE-OS 24 30 407 dadurch reduziert, daß die Druckdrähte federnd biegsam sind und daß nur der Drahtführungskörper quer zu der zu druckenden Druckzeile um eine im wesentlichen parallel zu dieser verlaufenden Schwenkachse schwenkbar ist. Aber auch hierdurch wird die Schreibleistung nicht sehr erhöht Das Verschwenken des Führungskörpers dient hierbei vor allen Dingen zum Drucken von Zeichen mit Ober-

^h> und/oder Unterlänge, wobei jeweils nur eine kleine Anzahl von Druckdrähten erforderlich ist Außerdem ist hierbei der Drahtführungskörper so weit verschwenkbar, daß die Druckzeile sichtbar wird.

Weiterhin zeigt die DE-PS 23 24 610 einen Schreibkopf zum Erzeugen eines feingerasterten Schriftzeichens aus Schreibflüssigkeitstropfen auf einem Aufzeichnungsträger. Hierbei können die aus den Auslaßdüsen in Richtung auf den Aufzeichnungsträger ausgestoßenen, neutralen Flüssigkeitstropfen infolge Polarisation durch ein inhomogenes elektrisches Feld derart abgelenkt werden, daß die Ablenkung der Tintentropfen in einer Richtung erfolgt, die eine Komponente in Richtung der in einer Reihe angeordneten Auslaßdüsen aufweist Diese Einrichtung erzeugt zwar Schriftzeichen mit feinstem Raster und von hoher Qualität, aber die Schreibgeschwindigkeit ist auch hier nur begrenzt steigerungsfähig.

Auch ist durch die DE-OS 22 48 564 ein Mosaikdrukker bekannt, bei dem die einzelnen Schriftzeichen aus horizontal verlaufenden Mosaikpunktreihen zusammengesetzt werden. Auch hierbei ist jeder zweiten Mosaikreihe eine Drucknadel zugeordnet Das die Drucknadeln enthaltende Nadelpaket ist im Schreibkopf derart verschiebbar gelagert, daß der vertikale Versatz dem Abstand einer Punktreihe entspricht und die horizontale Verschiebung gleich dem Weg ist, den der Schreibkopf zwischen zwei Druckvorgängen in Zeilenrichtung zurücklegt Dieses Druckwerk ermöglicht zwar auch eine Herstellung von gerasterten Schriftzeichen mit einer kleinstmöglichen Anzahl von Druckdrähten, aber es läßt sich keine hohe Schreibgeschwindigkeit erzielen. Der Schreibkopf muß nämlich zur Herstellung jeder Schriftspalte in zwei Endlagen bewegt werden. Die Anordnung zum Ansteuern der einzelnen Punktbildungsglieder ist bei dieser bekannten Anordnung nicht einfacher als bei dem Gegenstand des nachgesuchten Patentes.

Weiterhin ist durch die DE-OS 21 19 416 eine Druckvorrichtung bekannt, bei der die einzelnen Punkte eines feingerasterien Schriftzeichens ohne Verschiebung oder Ablenkung von druckenden Elementen unmittelbar nacheinander erzeugt werden. Diese Anordnung benötigt aber für jeden Rasterpunkt in der Schriftzeichenspalte ein eigenes Punktbildungsglied. Dieses bedingt wiederum eine entsprechende Anzahl von Druckerzeugern, wodurch der Schreibkopf recht große Abmessungen bekommt und für normale Korrespondenzmaschinen zu teuer ist.

Insgesamt weisen jedoch die obengenannten Schreibwerke mit Mosaik-Druckköpfen noch eine für die Praxis geringe Schreibleistung auf.

Aufgabe

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Weg für das Herstellen von feingerasterten Schriftzeichen auf Aufzeichnungsträger mit hoher Geschwindigkeit anzugeben, wobei eine sehr gute Lesbarkeit der gedruckten Schriftzeichen erzielbar ist. Hierbei soll die Zahl der Punktbildungsglieder gegenüber den bekannten Anordnungen nicht erhöht werden. Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Erfindung gelöst.

Vorteile

Es ist nun möglich, Schriftzeichen mit feinstem Raster und mit hoher Geschwindigkeit zu erzeugen, wobei deren hohe Qualität auch für automatisches Lesen geeignet ist

Die zunächst im Grobraster hergestellten Schriftzeichen können außerdem auch erst auf Schreibfehler überprüft und evti. korrigiert werden, um dann die Schriftzeichen in einem Feinraster zu erstellen. Die Korrektur der Grobraster-Schriftzeichen läßt sich leichter und schneller durchführen als bei feingerasterten Schriftzeichen.

Erläuterung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird nachsfehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von feingerasterten Schriftzeichen,

F i g. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Druckers zur Durchführung des Verfahrens,

Fig.3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Drukkers zur Durchführung des Verfahrens und

F i g. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Druckers. Die F i g. 1 zeigt die Schritte des Verfahrens zur Herstellung von feingerasterten Schriftzeichen aus Punkten auf einem Aufzeichnungsträger. Die Punkte

werden hierbei durch die in einem Druckkopf angeordneten Punktbildungsglieder erzeugt, welche durch selektives Ansteuern bei gleichzeitiger schrittweiser oder kontinuierlicher Relativbewegung zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Druckkopf beaufschlagbar sind. Die Punktbildungsglieder erzeugen bei ihrer Relativbewegung bis zum Druckzeilenende in jedem Schriftzeichenfeld grobgerasterter Schriftzeichen — gemäß der obersten Zeile in Fig. 1 —, wobei die Rasterpunkte einen Abstand haben, der ebenso groß ist wie der Höhenabstand der Punktbildungsglieder.

Hierbei werden die Schriftzeichen gleichzeitig auf ein Speicherwerk übertragen. Bei der darauffolgenden Relativbewegung zum Druckzeilenanfang erzeugen dieselben Punktbildungsglieder Punkte in den Lücken zwischen den Punkten der grobgerasterten Schriftzei-

^y> chen, wobei die Punktbildungsglieder vom Speicherwerk ansteuerbar sind. Hierbei können die Punktbildungsglieder bei ihrer Relativbewegung bis zum Druckzeilenende auf ersten Bahnen und bei ihrer Relativbewegung in die Ausgangslage auf zweiten

^4Ü Bahnen bewegt werden, welche zu den ersten Bahnen einen Abstand aufweisen, der ebenso groß ist wie der halbe Höhenabstand zwischen zwei benachbarten

Punktbildungsgliedern in der Spaltenanordnung. Ausführungsbeispiele für Drucker zur Durchführung

des obengenannten Verfahrens sind in den Fig.2—4 schematisch dargestellt und werden im folgenden kurz erläutert

Die F i g. 2 zeigt einen auf einen Transportschlitten 1 angeordneten Mosaik-Druckkopf 3, z. B. einen Drahtdruckkopf, dessen Druckdrähte 5 in einem Drahtführungskörper 7 in bekannter Weise verschiebbar angeordnet sind. Der Transportschlitten 1 ist auf Achsen 9,11 längs eines Aufzeichnungsträgers 13 in Druckzeilenrichtung verschiebbar angeordnet und mittels einer

^r'⁵ nicht dargestellten Antriebseinrichtung antreibbar. Der Aufzeichnungsträger 13 ist über eine Papierwalze 15 transportierbar, welche ein Zahnrad 17 aufweist. Dieses Zahnrad 17 steht mit einem von einem Motor, z.B. einem Schrittmotor 21 antreibbaren Zahnrad 19 ständig

^h0 in Eingriff. Der Schrittmotor 21 und der Druckkopf 3 stehen über Zuleitungen 23 bzw. 27 mit einer Steuereinrichtung 25 in Wirkverbindung. Wenn der Transportschlitten 1 am Ende der Druckzeile angelangt ist, bekommt der Schrittmotor 21 von der Steuereinrich-

''"' tung 25 einen Steuerimpuls, derart, daß der Aufzeichnungsträger 13 über die Papierwalze 15 um einen Spaltenvorschubschritt mit einem Abstand geschaltet wird, welcher ebenso eroß ist wie der halbe Höhenab-

stand zwischen zwei benachbarten Punktbildungsgliedern in der Spaltenanordnung. Nach Rückkehr des Transportschlittens 1 mit dem Druckkopf 3 in die Druckzeilenanfangslage wird dann der Aufzeichnungsträger 13 über die Papierwalze IS und den Schrittmotor 21 in die nächste Druckzeile in bekannter Weise geschaltet. Hierbei werden feingerasterte, maschinenlesbare Schriftzeichen erzeugt, ohne daß die Zahl der Punktbildungsglieder, z. B. der Druckdrähte 5 gegenüber den bekannten Anordnungen erhöht wird.

Die F i g. 3 zeigt einen Transportschlitten 29 der auf Achsen 31, 33 geführt und längs des Aufzeichnungsträgers 43 in Druckzeilenrichtung verschiebbar angeordnet ist. Auf diesem Schlitten ist ein Druckkopf, ζ. Β. ein Drahtdruckkopf 35 angeordnet, dessen Druckdrähte 39 in einem Drahtführungskörper 41 verschiebbar angeordnet sind. Der Druckkopf 35 mit dem Drahtführungskörper 41 ist quer zu der zu druckenden Druckzeile um eine im wesentlichen parallel zu dieser verlaufenden Schwenkachse 37 schwenkbar. In der Ruhestellung wird der Druckkopf 35 durch eine angelenkte Feder 47 gegen einen Anschlag 49 auf dem Schlitten 29 gehalten. Desweiteren ist eine Ankerplatte 51 am Boden des Druckkopfes 35 angeordnet, die einem am Transportschlitten 29 befestigten Elektromagneten 53 gegenübersteht. Bei der Bewegung des Transportschlittens 29 bis zum Druckzeilenende befindet sich der Druckkopf 35 in Anlage mit dem Anschlag 49. Bevor der Transportschlitten 29 mit dem Druckkopf 35 in seiner Ausgangsstellung zurückkehrt, wird der Elektromagnet 53 über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung betätigt, wodurch der Druckkopf 35 um den Luftspalt zwischen der Ankerplatte 51 und dem Magneten 53 abgesenkt wird. Der Luftstrom zwischen der Ankerplatte 51 und dem Magneten 53 ist so gewählt, daß die als Punktbildungsglieder ausgebildeten Druckdrähte 39 bei dem Schwenkvorgang um einen Abstand geschaltet werden, welcher ebenso groß ist wie der halbe Höhenabstand zwischen zwei benachbarten Punktbildungsgliedern in der Spaltenanordnung. Nach Rückkehr des Transportschlittens 29 in die Ausgangslage wird der Elektromagnet 23 entregt, wodurch die Feder 47 in Druckkopf 35 wieder mit dem Anschlag 49 zur Anlage bringt.

Daraufhin wird der Aufzeichnungsträger 43 in bekannter Weise über die Papierwalze 45 in die nächste Druckzeile gebracht. Da der Druckkopf 35 nur am Druckzeilenende und am Druckzeilenanfang geschaltet wird, wird eine hohe Schreibgeschwindigkeit ermöglicht.

Die Fig.4 zeigt eine weitere Anordnung zur Herstellung von feingerasterten Schriftzeichen, bei der eine hohe Druckgeschwindigkeit möglich ist. In dieser Figur ist ein Schreibkopf 55 zum Erzeugen eines feingerasterten Schriftzeichens auf Schreibflüssigkeitstropfen auf einem Aufzeichnungsträger 57 mit mehreren z. B. 5 Schreibeinheiten dargestellt, der auf einer Achse 59 gelagert ist und mittels einer Gewindespindel 61 längs des Aufzeichnungsträgers 57 transportierbar ist. Die Gewindespindel 61 ist z. B. mittels eines Schrittmotors 63 antreibbar. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Schreibkopf fest anzuordnen und den Aufzeichnungsträger 57 entsprechend zu transportieren. Die Punktbildungsglieder dieses Schreibkopfes weisen Flüssigkeitskammern auf, welche mit einem gemeinsamen Vorratsbehälter in Wirkverbindung stehen und die dem Aufzeichnungsträger 57 gegenüberlie gende, in einer Reihe angeordnete Auslaßdüsen 6; aufweisen, aus denen Flüssigkeitstropfen durch wahlweise ansteuerbare Druckerzeuger in bekannter Weise drückbar sind. Mit einer Abdeckplatte 67 des Druckkopfes 55 ist eine Elektrodenplatte 69 fest verbunden, die längs der Reihe der Auslaßdüsen 65 angeordnet und so ausgebildet ist, daß die über einen Schalter 71 und über eine Zuleitung 73 an Spannung anlegbare Elektroden·

κι platte 69 inhomogene Felder im Bereich der Auslaßdüsen 65 erzeugen, deren Feldgradienten Ablenkungen aul die ausgestoßenen, nicht aufgeladenen Tropfen ausüben, Die Ablenkung der Tintentropfen erfolgt hierbei in einer Richtung, die eine Komponente in Richtung der in

1■> einer Reihe angeordneten Auslaßdüsen 65 aufweist. Der

Schalter 71 ist über eine Steuervorrichtung 75 steuerbar Zwischen der Abdeckplatte 67 und der Elektrodenplatte

69 ist übrigens eine Isolierschicht 77 angeordnet

Zur Erzeugung der Schriftzeichen wird der Druck-

kopf 55 mittels des Schrittmotors 63 und der Gewindespindel 61 in Druckzeilenrichtung längs dem Aufzeichnungsträger 57 bewegt. Von einer nicht dargestellten Signalstelle werden wahlweise Druckerzeuger angesteuert, welche einzelne Tintentröpfchen

2^ri aus den Auslaßdüsen und gegen den Aufzeichnungsträger 57 stoßen. Hierbei werden grobgerasterte Schriftzeichen entsprechend der oberen Zeile der F i g. 1 aul dem Aufzeichnungsträger 57 erzeugt. Die Rasterpunkte haben hierbei wieder einen Abstand, der ebenso groß ist

jo wie der Höhenabstand der Austrittsdüsen 65. Die erzeugten Schriftzeichen werden gleichzeitig auf ein Speicherwerk ζ. Β. einem Festkörperspeicher übertragen. Bei dem Vorlauf des Druckkopfes 55 bis zum Druckzeilenende treffen die aus den Auslaßdüser

v> gestoßenen Flüssigkeitstropfen senkrecht auf der Aufzeichnungsträger 57 auf, da diese nicht abgelenkl werden. Nachdem der Druckkopf 55 das Druckzeilenende erreicht hat, wird der Schalter 71 über die Steuereinrichtung 75 betätigt, wodurch Spannung übet die Zuleitung 73 an die Elektrodenplatte 69 gelegt wird Durch die angelegte Spannung an der Elektrodenplatte 69 werden inhomogene Felder im Bereich all« Auslaßdüsen 65 der Abdeckplatte 67 erzeugt. Die Feldgradienten dieser elektrischen Felder sind hierbei

4^r) derart gerichtet, daß die Ablenkung der aus der Auslaßdüsen ausgestoßenen Flüssigkeitstropfen in einei Richtung erfolgt, die eine Komponente in Richtung dei in einer Reihe angeordneten Auslaßdüsen 65 aufweist Bei der Rückkehr des Druckkopfes in die Druckzeilen

w anfangslage, werden die Druckerzeuger vom Speicherwerk aus beaufschlagt, wodurch Flüssigkeitstropfen au; den Auslaßdüsen 65 gestoßen werden. Hierbei werden die Flüssigkeitstropfen polarisiert und in Richtung dei Feldgradienten abgelenkt. Die Ablenkung ist hierbe

v, ebenso groß wie der halbe Höhenabstand zwischer zwei benachbarten Auslaßdüsen 65. Nach Rückkehr de; Druckkopfes in die Druckzeilenanfangslage wird det Aufzeichnungsträger in bekannter Weise in die nächste Druckzeile geschaltet. Auch mit dieser Anordnung ist

ι·<> eine hohe Schreibgeschwindiigkeit erzielbar, wobei die erzeugten feingerasterten Schriftzeichen maschinel sehr gut lesbar sind. Mit den erfindungsgemäßer Druckern ist es möglich, geschlossene Schriftzeicher von guter Qualität mit einfachen und billigen Mitteln zt

* ■ erzeugen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von feingerasterten Schriftzeichenfeldern aus in Zeilen und Spalten angeordneten Punkten auf einem Aufzeichnungsträger, wobei der Druckkopf vertikal angeordnete Punktbildungsglieder aufweist, welche durch selektives Ansteuern bei gleichzeitiger schrittweiser oder kontinuierlicher Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Druckkopf in jedem Schriftzeichenfeld ein Schriftzeichen spaltenweise erzeugen, wobei jeder zweiten Punktreihe nur ein Punktbildungsglied zugeordnet ist und wobei die Punktbildungsglieder und der Aufzeichnungsträger zum Schreiben der zwischen den zuerst geschriebenen Punkten liegenden Punkte relativ zueinander in eine verschobene zweite Schreiblage verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Speicher angesteuerten Punktbildungsglieder (5, 39, 65) bei ihrer Relativbewegung bis zum Druckzeilenende in jedem Schriftzeichenfeld grobgerasterte Schriftzeichen erzeugen und daß dieselben Punktbildungsglieder (5, 39, 65) und bei ihrer wieder darauffolgenden Relativbewegung bis zum Druckzeilenanfang unter Verwendung der im Speicherwerk noch gespeicherten Rasterpunkte Punkte in den Lücken zwischen den Punkten der grobgerasterten Schriftzeichen erzeugen.

2. Drucker für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Steuervorrichtung (51,53, 21, 25) vorgesehen ist, durch die der Druckkopf (35) oder der Aufzeichnungsträger (13,15) am Ende der Druckzeile um einen Spaltenvorschubschritt mit einem Abstand schaltbar ist, welcher ebenso groß ist wie der halbe Höhenabstand zwischen zwei benachbarten Punktbildungsgliedern (5, 39) in der Spaltenanordnung, und daß der Aufzeichnungsträger (13,15; 43,45) nach Rückkehr in die Druckzeilenanfangslage durch eine zweite Steuervorrichtung (21, 25) in die nächste Druckzeile schaltbar ist

3. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf (35) auf einem längs des Aufzeichnungsträgers (43) in Druckzeilenrichtung geführten Transportschlitten (29) angeordnet ist und an seinem dem Aufzeichnungsträger (43) abgewandten Ende derart auf diesem schwenkbar (37) angelenkt ist, daß die Punktbildungsglieder (39) quer zur Druckzelle bewegbar sind.