DE2825620A1

DE2825620A1 - Verfahren und einrichtung zum drucken von punktmatrixzeichen

Info

Publication number: DE2825620A1
Application number: DE19782825620
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Ricoh Printing Systems America Inc
Current assignee: Ricoh Printing Systems America Inc
Priority date: 1977-06-13
Filing date: 1978-06-12
Publication date: 1979-01-11
Also published as: NL7804820A; JPS6222792B2; FR2394400B1; NL175395B; DE2825620C2; FR2394400A1; US4167342A; JPS545628A; IT7824400A0; IT1096648B; NL175395C

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 43OO ESSiN 1 · AW RUHR3TEIN 1 ■ TtEL.: (0201) 412687 Seite - jf- ' D 958

DATAPRODUCTS CORPORATION 6219 DeSoto Avenue, Woodland Hills, Kalifornien 91364, V.St.A.

Verfahren und Einrichtung zum Drucken von Punktmatrixzeichen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Drucken von Punktmatrixzeichen, insbesondere solche unter. Verwendung eines Druckkopfs mit zwei Spalten von punktbildenden Elementen. Mit einem Punktmatrixdrucker werden Zeichen aus einer Vielzahl von in Zeilen und Spalten angeordneten Punkten gebildet. Ein im Stande der Technik bekanntes Format verwendet eine 7x7-Matrix, d.h. eine Matrix mit einer Höhe von säen Punkten mal einer Breite von sieben Punkten.

Eine konventionelle Art des Drückens solcher Zeichen besteht darin, die Enden von Drähten oder Nadeln in Kontakt mit einem Druckmedium, z.B. einem Farbband zu drücken, das seinerseits Punktmarken auf dem Papier hervorruft. Die Nadeln bzw. Drähte sind elektromagnetisch angetrieben, und bei einem üblichen Ausführungsbeispiel sind die Nadeln bzw. Drähte in Spaltenform mit sieben Nadeln in einer Spalte angeordnet, und die Spalten werden nacheinander gedruckt. Die Zeile wird mit konstanter Geschwindigkeit abgetastet und die Nadeln werden zur Bildung der gewünschten Zeichen zu geeigneten Zeitpunkten betätigt.

Die maximale Druckgeschwindigkeit der Punktmatrixdrucksysteme ist auf die maximal zulässige Folgefrequenz der Punkte bezogen, die entlang einer vorgegebenen horizontalen Linie gebildet werden. Wenn man beispielsweise annimmt, daß Zeichen in einer 7x7-Matrix unter Verwendung einer einzigen Spalte

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Z/bu.

von sieben für die Zeichenbildung horizontal wandernden Drähten gebildet werden, so wäre die mittlere Zeichenbildungsgeschwindigkeit 1/10 der maximalen Punkt-Druckgeschwindigkeit, da ein Zeichen sechs Zwischenräume und der Abstand zwischen den Zeichen vier weitere Zwischenräume, also eine Summe von zehn Zwischenräumen benötigt. Wenn die Punkte daher mit einer Geschwindigkeit von 1000 pro -Sekunde gebildet werden können, so können mit dieser Anordnung Zeichen mit einer Geschwindigkeit von 100 pro Sekunde geschrieben werden.

Durch Verwendung von zwei Draht- bzw. Stiftspalten zur Bildung der Zeichen kann, wie leicht zu sehen ist, die oben berechnete Geschwindigkeit verdoppelt werden. Durch Verwendung der Erfindung ist es jedoch möglich, die mittlere Zeichen-Druckgeschwindigkeit unter Verwendung von zwei Spalten um einen Faktor von 4 gegenüber der EinzelspaItengeschwindigkeit zu erhöhen, obwohl die Draht- bzw. Stiftdruckgeschwindigkeit bei 1000 pro Sekunde bleibt.

Diese unerwartete Erhöhung der Druckgeschwindigkeit wird dadurch erreicht, daß die Punkt-Druckfolgen bei jedem zu bildenden Zeichen so zugeordnet werden, daß bei einem Zwei-Spalten-Druckkopf kein Draht häufiger als einmal in vier Spalten zum Druck eingesetzt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Draht- bzw. Stift-Druckvorgänge den einzelnen Punkten innerhalb der Zeichen anstatt entsprechend dem Stande der Technik den Punktspalten als ganzen zugeordnet werden. Die Möglichkeit der Punktdruckzuordnungen auf einer individuellen Basis hat einen zusätzlichen Vorteil. Durch geeignete Zuordnung der Druckfunktionen kann die Abnutzung zwischen den beiden Drähten bzw. Stiften in derselben Zeile ausgeglichen₍werden, so daß eine maximale Lebensdauer des Kopfes erreicht wird.

Eine exemplarische Schrift wird hier angegeben, um die Art der Herstellung der individuellen PunktdruckZuordnungen zu

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zeigen. Die Zuordnungen entlang einer horizontalen Punktzeile sind so gewählt, daß derselbe Druckdraht nicht häufiger als einmal innerhalb beliebiger vier Spalten betätigt wird. D.h., wenn ein spezieller Punkt in der ersten Spalte eines Zeichens getastet werden soll und diese Druckaufgabe der linken Spalte von Druckdrähten zugewiesen ist, so wird derselbe Druckdraht in der linken Drahtspalte bis zur Spalte 5 nicht wieder für eine Druckaufgabe herangezogen. Wenn es notwendig ist, einen zusätzlichen Punkt in dieser horizontalen Zeile vor der Spalte 5 zu drucken, so wird diese Druckaufgabe dem entsprechenden Draht in der rechten Drahtspalte zugewiesen. Die Schrift ist so vorgesehen, daß es niemals notwendig ist, mehr als zwei Punkte innerhalb einer Vier-Spalten-Breite zu drucken.

Um Punkte mit elektrisch betätigten Drähten bzw. Stiften zu drucken, muß Strom über eine begrenzte Zeitspanne an die Betätigungsvorrichtungen angelegt werden. Aufgrund der hohen Arbeitsgeschwindigkeit der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung läßt sich zeigen, daß die Erregerzeit für die einzelnen Betätigungsvorrichtungen zum Druck befriedigender Punkte größer als die Zeit zwischen den Spalten ist. Dies bedeutet, daß bei der Entwicklung des Zeichens von Spalte zu Spalte einige Betätigungsvorrichtungen bereits erregt werden müssen, bevor andere entregt sind. Wenn dies der Fall ist, kann ein einziger Zeitgeber nicht für die Zeitgabe aller .Betätigungsvorrichtungen dienen. Es ist selbstverständlich möglich, jede Betätigungsvorrichtung durch einen getrennten Zeitgeber zu steuern; jedoch bilden getrennte Zeitgeber für jede Betätigungsvorrichtung eine unerwünschte Komplikation und einen hohen Aufwand. Eine neue Einrichtung mit zwei Zeitgebern, welche alternierend verwendet werden, wird durch die Erfindung angegeben, welche es ermöglicht, daß die Betätigungsvorrichtung langer als die Periode zwischen den Spalten erregt wird·

Im folgendei/Wird die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

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Fig. IA, IB, IC eine exemplarische Schrift aus alphanumerischen Zeichen gemäß der Erfindung;

Fig. 2A und 2B ein schematisches Blockdiagramnf einer

Zeitgabe— und Steuereinrichtung für die Draht- bzw. Stiftbetätigung gemäß der Erfindung;

Fig. 3A den Buchstaben "Y" als Normaltype zum

Vergleich mit dem Abstand zwischen den Spalten der punkt-bildenden Elemente des Druckkopfs gemäß Fig. 3B;

Fig. 3B den Abstand zwischen den punkt-bildenden Elementen eines Druckkopfs bei einem bevorzugten Abstand relativ zu den Buchstaben gemäß den Fig. 3A und 3C; und

Fig. . 3C den Buchstaben ¹¹Y" mit gedrängtem Typenbild zum Vergleich mit dem Abstand zwischen den Spalten von" punkt-bildenden Elementen des Druckkopfs gemäß Fig. 3B.

Erfindungsgemäß wird eine besondere alphanumerische Schrift aus Punktmatrixzeichen verwendet, deren Besonderheiten ein rasches Drucken in Verbindung mit in Doppelspalten angeordneten punkt-bildenden Elementen ermöglichen. Eine exemplarische Schrift ist in Fig. 1 in einem 7x7-Punktformat für den Buchstaben selbst und wenigstens vier Punkt-Zwischenräumen (ausreichend Raum zum Druck von drei Punktspalten) zwischen den Zeichen gezeigt.

Eine herkömmliche Art der Bildung von Punktmatrixzeichen verwendet einen Druckkopf mit einem Feld von punkt-bildenden Stiften, die in einer Spalte angeordnet sind. Jeder Stift bzw. Draht kann durch eine elektromagnetische Einrichtung unabhängig axial in ein Band und Papier getrieben werden. Das Feld wird mit konstanter Geschwindigkeit über das Papier bewegt, und die Elektromagneten werden zur Bildung der Zeichen an den geeigneten Zeitpunkten selektiv erregt. Zweckmäßigerweise können die Stifte bei einer Maximalgeschwindigkeit von etwa 1000 Punkten pro Sekunde betrieben werden, wo-

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durch sich eine Zeichen-Druckgeschwindigkeit bei einer 7x7-Matrix von 100 Zeichen pro Sekunde ergibt. Durch Verwendung von zwei Stift- bzw. Nadelspalten kann, wie leicht zu sehen ist, die Zeichen-Druckgeschwindigkeit verdoppelt werden, da jede Stiftspalte Punktzeilen mit einer Geschwindigkeit von 1000/Sekunde drucken kann. Wenn die Punktspalten abwechselnd von den beiden Spalten gedruckt warden, kann die Druckgeschwindigkeit des Druckkopfs verdoppelt werden. Unter Verwendung der Erfindung läßt sich jedoch die Druckgeschwindigkeit vervierfachen.

Während elektromagnetisch betätigte Stifte bzw. Drähte die konventionelle Vorrichtung zur Bildung von Punkten darstellen und die Beschreibung häufig auf diese Vorrichtung Bezug nimmt, ist zu beachten, daß diese Bezugnahmevhur der Einfachheit der Erläuterung dienen und daß die Erfindung auf alle Arten von punkt-bildenden Vorrichtungen, einschließlich beispielsweise auf erhitzte Stifte und auf Farbstrahl-Punktbildungselemente anwendbar ist.

Zur Erleichterung der Erläuterung werden in der folgenden Beschreibung die horizontalen Reihe jeder gedruckten Zeile mit A, B, C usw. vom oberen Ende des Zeichens aus bezeichnet, wobei die unterste Reihe einer Schriftzeile von sieben Punkten Höhe die Reihe G ist. Die in Fig. 1 gezeigte Schrift wird als 7x7-Schrift bezeichnet, jedoch können tatsächlich acht Punktreihen bzw. -zeilen vorhanden sein, wobei die unterste Reihe H zum Unterstreichen der Zeichen gegebenenfalls vorgesehen sein kann. Die in Fig. 1 gezeigte Schrift weist die wahlweise Reihe H auf.

In Fig. IA ist der Großbuchstabe "A" unterstrichen gezeigt, wobei zu beachten ist, daß die Unterstreichung in der Reihe H nicht zum Buchstaben "A" gehört, sondern ein unabhängiges Zeichen darstellt, welches gleichzeitig mit einem anderen Zeichen gedruckt werden kann. Ein alternatives Verfahren zum

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-S-

AO

Unterstreichen bei Verwendung eines Zweispalten-Vierzehn-Draht-Kopfes benutzt ein Zeichen mit vier Punkten in einer Reihe bzw. Zeile, beispielsweise der Reihe oder Zeile F, wie in Fig. IA mit dem Zeichen 101 veranschaulicht ist. Dieses Zeichen wird während des normalen Abtastens einer Textzeile nicht gedruckt, sondern nachdem eine die Unterstreichung erfordernde Zeile bzw. Reihe gedruckt worden ist, wird das Papier um etwa 1,27 mm nach oben gerückt (im Falle einer Zeichenhöhe von 2,54 mm und wenn sich das Unterstreichungszeichen 101 in der Reihe F befindet), und bei der nächsten Horizontalabtastung wird das Zeichen 101 zum Unterstreichen der zuvor gedruckten Zeichen aktiviert. Auf diese Weise kann das Unterstreichungszeichen in der Zeile F (oder in irgendeiner anderen Zeile bzw. Reihe) im Raum der Zeile bzw. Reihe H gedruckt werden.

Die Spalten sind mit 1, 2, 3 usw. bis zur Spalte 10 bezeichnet. In den Spalten 8, 9 oder 10 werden jedoch keine Punkte gedruckt, da diese Spalten den Zwischenraum zwischen benachbarten Zeichen bilden.

Wie oben gesagt, kann ein Druckkopf mit zwei Draht- bzw. Stiftspalten auf die doppelte Zeichen-Druckgeschwindigkeit wie ein Druckkopf mit nur einer Stiftspalte gebracht werden, indem einfach alle ungeraden Spalten von den Stiften in einer Stiftspalte und die geraden Spalten voncer anderen Stiftspalte gedruckt werden. Die in Fig. 1 dargestellte Schrift kann jedoch mit einem geschickteren Druck-Zuordnungssystem gemäß der Erfindung gedruckt werden, mit dem Ergebnis, daß die Druckgeschwindigkeit eines Zwei-Spalten-Druckkopfes um einen Faktor von 4 gegenüber herkömmlichen Ein-Spalten-Stift-Druckköpfen erhöht werden kann.

Um den Stift-Druckzuweisungsplan leicht verständlich machen zu können, sind die von den Stiften bzw. Drähten in einer der Druckkopfspalten gedruckten Punkte in Fig· I durch das

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Symbol "X" und die von der anderen Stiftspalte gedruckten Punkte unter Verwendung des Symbols "0" gezeigt. Die kleinen Punkte in der Figur zeigen die Matrixpositionen zu Bezugszwecken an, werden jedoch nicht tatsächlich gedruckt.

Bei der beschriebenen Druckkopf -Stiftanordnung gemäß Fig. 3B sind die Stifte in der linken Druckkopfspalte die "X"-Stifte und diejenigen in der rechten Druckkopfspalte die "0"-Stifte. Tatsächlich ist es natürlich so, daß alle Stifte Punkte bilden und daß die "X" und "O"-Bezeichnungen in den Figuren nur der Vereinfachung der Identifizierung dienen. Die räumliche Trennung der Spalten im Druckkopf, die durch den Abstand D in Fig. 3B gekennzeichnet ist, hängt von dem Abstand bzw. der Steigung der.zu bildenden Zeichen und der Logik des Drucksystems ab. Der Abstand bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt etwa 0,762 mm, wie nachfolgend beschrieben werden wird. Die Figuren 3A und 3C zeigen den Buchstaben ¹¹Y" in normalen und komprimierten Typen im Vergleich zum KopfSpaltenabstand gemäß Fig. 3B. Es ist zu sehen, daß die X-Stiftspalte der O-Stiftspalte um drei Spalten im Falle einer Normaltype und um fünf Spalten im Falle einer komprimierten Type nacheilt. Diese Beziehungen werden weiter unten noch genauer erläutert..

Eine Betrachtung der Fig. 1 läßt erkennen, daß in keiner Zeile bzw. Reihe zwei X oder Y enger zusammenliegen als vier Spaltenabstände. Wenn ein X in einer Zeile der Spalte 1 auftritt, so erscheint es in dieser Zeile nicht wieder bis zur Spalte 5. Einige benachbarte Spaltejn können X-Punk te enthalten, jedoch nicht in derselben Zeile. So hat beispielsweise die Spalte 1 des Großbuchstabens "A" X-Punkte in den Zeilen D, E, F und G, während in Spalte 2 ¹¹X" nur in Zeile C auftreten. Es ist zu erkennen, daß Spalte 3 sowohl ein X als auch ein 0 enthält, wobei das 0 in der Zeile E liegt. Das 0 in der Zeile E ist notwendig, da ein X in Zeile E in der Spalte 1 ist und zwischen Spalte 1 und Spalte 3 keine vier Spaltenabstände liegen.

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Eine Zeichenschrift mit den im vorstehenden Absatz beschriebenen Charakteristika kann mit einer Geschwindigkeit von 400 Zeichen pro Sekunde unter Verwendung eines mit 1000 Punkten pro Sekunde betreibbaren Doppelspalten— Druckkopfs/gedruckt werden, da kein Stift mehr als einmal innerhalb benachbarter vier Spalten betätigt zu werden braucht. Es wurde oben festgestellt, daß der Buchstabe ^wAⁿ beispielsweise X-Punkte in jeder der Spalten 1, 2, 3 und 4 hat und daß die Spalte 3 sowohl ein X als auch ein O enthält· Daraus (sowie aus der Anschauung anderer Buchstaben) läßt sich ableiten, daß nicht nur die Punkt-Spalten-Zuordnungen von Buchstabe zu Buchstabe variabel sein müssen, sondern daß die Punkte innerhalb einzelner Spalten auch so zugeordnet werden müssen, daß sie den Schriftcharakteristiken angepaßt sind.

Durch geschickte Zuordnung der Druckaufgaben läßt sich ein zusätzlicher Vorteil mit dem erfindungsgemäßen Drucksystem erzielen. Dieser Vorteil besteht darin, daß die Abnutzung zwischen den Stiften bzw. Drähten in den X- und O-Spalten ausgeglichen werden kann. Es ergibt sich bei Betrachtung einer Punktmatrixschrift mit alphanumerischen Zeichen, daß die Hauptabnutzung aufgrund des Drucks der Großbuchstaben und Zahlen in den Reihen bzw. Zeilen A und G auftritt, und im Falle der Kleinbuchstaben in den Zeilen C und G. Wenn die X- und O-Spaltenstifte in diesen stark benutzten Zeilen im Verlauf des Druckvorgangs so zugeordnet werden können, daß die Anschlagszahl untereinander gleich wird, so kann die Lebensdauer des Kopfs optimiert werden. Ein solcher Ausgleich wird insbesondere in Bezug auf die Großbuchstaben, die Kleinbuchstaben und die Zeichen getrennt vorgenommen, so daß alle Sprachen- und Zahlengemische zu einer gleichmäßigen Abnutzung in den einzelnen Zeilen führen.

Diese Egalisierungsmethode (die gegebenenfalls für alle Zeilen durchgeführt werden kann) ist für den Fall von Zahlen beim Drucken der Zeile A dargestellt. Die Ziffes/mit

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einer geraden Zahl von Punkten in der Zeile, nämlich 0, 3, 5 und 7, werden automatisch egalisiert und brauchen nicht betrachtet zu werden. Die Ziffern 1, 2, 4, 6, 8 und 9 haben jedoch eine ungerade Punktzahl in Zeile A. Da die Verwendung von Ziffern bzw. Zahlen in der Regel gleichmäßig ist, wird die Egalisierung dadurch vorgenommen, daß ein X-Punkt mehr als O-Punkte in der Zeile A von drei Ziffern und ein 0-Punkt mehr als X-Punkte in den anderen drei Ziffern getastet werden. Daher sind die Ziffern 1, 8 und 9 in Fig. 1 mit einem überschüssigen X-Anschlag in Zeile A gezeigt, während die Ziffern 2, 4 und 6 einen überschüssigen 0-Anschlag haben.

Im Falle von Buchstaben ist die Situation etwas komplizierter. Betrachtet sei die Zeile G der Großbuchstaben. Die Buchstaben B, D, F, J, 0, P, S, T, V, C, G, I, Q, U und Y haben eine ungerade Punktzahl in der Zeile G. Der Buchstabenausgleich hängt in gewissem Umfang von der zum Druck vorgesehenen Sprache ab, da die Häufigkeit der Buchstaben in den verschiedenen Sprachen unterschiedlich ist. Da bei jedem der obengenannten Buchstaben entweder ein X—Anschlag oder ein O-Anschlag überschüssig ist, kann die Egalisierung dadurch erreicht werden, daß die Buchstaben in zwei Gruppen unterteilt werden, von denen die eine Gruppe ein zusätzliches X und die andere Gruppe ein zusätzliches 0 hat. Die Summe der Häufigkeiten des Auftretens der Buchstaben in jeder Gruppe wird gleichgemacht. Wenn eine Gruppe beispielsweise die Buchstaben B, F, P, T, V, G, Q, Y, E und J und die andere Gruppe C, I, U, S und 0 enthält, so ist die Egalisierung bei Verwendung der englischen Sprache im wesentlichen erreicht. Die Anschlagsfrequenzen dieser Buchstaben sind in der englischen Sprache etwa wie folgt: B - 1,4 %; F - 2,9 %; P - 2,0 %; T - 10,5 %; V - 0,9 %i G - 2,0 %; Q - 0,1 %; Y - 2,08 %; D - 3,8 % und J - 0,1 % mit einer Gesamthäufigkeit von 25,7 % für die erste Gruppe und C - 2,8 %; I - 6,3 %; U - 2,5 %; S - 6,1 % und 0 - 8,0 % bei einer Gesamthäufigkeit von 25,7 %.

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Bei der Schrift gemäß Pig· 1 wurden nur die Zeilen A und G hinsichtlich der Abnutzung egalisiert, da diese beiden Zeilen am stärksten benutzt werden. Es kann jedoch gegebenenfalls zweckmäßig sein, alle Zeilen . zu egalisieren, und dies kann in der vorstehend beschriebenen Weise geschehen.

Unterschiedliche Sprachen und sogar unterschiedliche Mundarten in der gleichen Sprache können die optimale Punktverteilung in gewissem Umfang ändern, und in dem Ausmaß, wie der Druckkopf zum Druck derartig unterschiedlicher Texte verwendet wird, wird das Verteilungsoptimum verlassen. Es ist selbstverständlich zweckmäßig, eine logische Schaltung vorzusehen, welche so programmiert ist, daß sie die Stift- bzw. Drahtabnutzung bei einer beliebigen Sprache oder einer beliebigen Mundart entsprechend den oben beschriebenen Prinzipien egalisiert. Die zugehörige Logik kann immer dann betätigt werden, wenn die spezielle Sprache oder Mundart gedruckt wird.

Ein zusätzliches Merkmal, das durch das erfindungsgemäße System möglich gemacht wird, besteht darin, daß jede Punktzeile bzw. -reihe in der kürzest möglichen Zeit gedruckt werden kann, so daß eine Maximalzeit zur Änderung der Zeichendaten usw. zur Verfügung steht. Dieses Ergebnis läßt sich bei dem erfindungsgemäßen System dadurch erreichen, daß alle Punkte entweder in der Spalte 1 oder in der Spalte 7 der gleichen Art sind, also X oder O. Wenn beispielsweise in der in Fig. 1 gezeigten Weise alle Punkte in Spalte 1 als X-Punkte vorgesehen sind, so beginnt der Druck des Zeichens solange nicht, bis der O-Stift (welcher der voreilende Stift beim Druck von links nach rechts ist) die Spalte 2 erreicht. Beim Drucken von rechts nach links ist das Zeichen vollständig geschrieben, wenn der O-Stift (der dabei der nacheilende Stift ist,) den Druck der Zeile 2 beendet·

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Bei einem Doppelspalten-Druckkopf, der eine 7x7-Punktmatrixschrift in der zuvor beschriebenen Weise mit einer Geschwindigkeit von 400 Zeichen pro Sekunde druckt, werden die Punktspalten in etwa 250 us-Intervallen gedruckt, obwohl kein Einzelstift häufiger als einmal pro Millisekunde betätigt wird. In praktikablen Druckköpfen muß der Stromimpuls häufig länger als 250 ps an die Betätigungsvorrichtung angelegt werden, so daß es in solchen Fällen nicht möglich ist, einen einzigen Zeitgeber zur Steuerung der Erregung aller Betätigungsvorrichtungen zu verwenden. Es wäre selbstverständlich möglich, vierzehn Zeitgeber (für eine Zweispalten-Sieben-Zeilen-Matrix) für diese Aufgabe zu verwenden; ein solches Konzept wäre jedoch aufwendig. Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung ermöglicht^ die abwechselnde Verwendung von zwei Zeitgebern zum Takten der den Draht- bzw. Stift-Betätigungsvorrichtungen zugeführten Impulse derart, daß die Betätigungsimpulse länger als die Zeit zwischen zwei Spalten anstehen.

Die beiden monostabilen Zeitgeber 201 und 202 (Fig. 2) werden von einem Flipflop 203.abwechselnd getastet. Das Flipflop 203 wird von einem durch den Taktgeber 212 erzeugten Taktimpulssignal angesteuert· Die von den Zeitgebern 201 und 202 erzeugten Impulse haben die zur geeigneten Betätigung der die Druckstifte bzw. Druckdrähte antreibenden elektromagnetischen Betätigungsglieder erforderliche Dauer. Das Ausgangssignal des Zeitgebers 201 wird dem "Lösch-"Eingang von Verriegelungsschaltungen 204 und 206 zugeführt. Die Verriegelungsschaltung 204 steuert, wie nachfolgend noch genauer erläutert werden wird, die Drähte bzw. Stifte in der X-Spalte des Druckkopfs zum Druck der ungeradzahligen Spalten, während die Verriegelungsschaltung 206 die Stifte bzw. Drähte der O-Spalte des Druckkopfs zum Druck der geradzahligen Spalten steuert. In ähnlicher Weise liefert der Zeitgeber 202 ein "Lösch-" Signal an die Verriegelungsschaltungen 205 und 207, welche die X- und O-Spalten der Druckköpfe zum Druck der gerad-

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zahligen und ungeradzahligen Spalten steuern.

«Jede der Verriegelungsschaltungen 204 bis 207 nimmt Eingangsdaten von einem zugehörigen Zeichengenerator auf. Die Verriegelungsschaltungen 204 und 205 erhalten ihre Eingangsdaten vom X-Spalten-Zeichengenerator 208, während die Verriegelungsschaltungen 206 μηα 207 ihre Daten vom O-Spalten-Zeichengenerator 209 beziehen. Die Zeichen— generatoren 208 und 209 enthalten geeignete NUR—Lese-Speicher (ROM's), in denen die Informationsbits zur Herstellung der zu druckenden Schrift, beispielsweise der Schrift gemäß Fig. 1 gespeichert sind. Die Einrichtung zur Speicherung solcher Information und zur erforderlichen seriellen Wiedergewinnung, Spalte um Spalte, ist bekannt und braucht hier nicht im einzelnen erläutert zu werden. Es reicht aus, festzustellen, daß die Zeichengeneratoren eine Spalte-für-Spalte-Information an die Verriegelungsschaltungen liefern, und zwar über Leitungen 210 im Falle des X-Zeichengenerators und über die Leitung 211 im Falle des O-Zeichengenerators.

Aufgrund der räumlichen Trennung der X- und O-Spaltenstifte wird die einer besonderen zu druckenden Spalte entsprechende Information nicht an beide Stift- bzw. Drahtspalten gleichzeitig angelegt, sondern die Information für die nacheilende Druckkopfspalte muß bezüglich der voreilenden Spalte so verzögert werden, daß die Punkte für diese Spalte an der richtigen Stelle gedruckt werden. Die geeigneten Verzögerungen können durch Verwendung von Schieberegistern in den Leitungen 210 und 211 entwickelt werden. Das Verschieben einer Datengruppe gegenüber einer anderen ist im Stande der Technik bekannt und braucht hier nicht beschrieben zu werden. Das Verzögerungsmaß hängt von der Druckgeschwindigkeit des Kopfes, dem Abstand der Drtf-v.-kopfspalten und dem Abstand der zu druckenden Zeichen ab. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Einfachheit,

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mit der Änderungen im Zeichenabstand bzw. in der Zeichensteigung vorgenommen werden können. Beispielsweise beträgt der Druckkopf—Spaltenabstand bei dem beschriebenen Ausfüh— rungsbeispiel 0,762 mm. Um Zehn-Schritt-Zeichen (10 pitch characters) herzustellen, werden die Daten für die nacheilende Spalte um drei Taktimpulse verzögert, und die Druckgeschwindigkeit des Kopfs wird auf 0,762 mm/3 Takt— impulse eingestellt. Um komprimierte Zeichen zu drucken, wird die Verzögerung der nacheilenden Spalte auf fünf Taktimpulse erhöht,und die Druckgeschwindigkeit des Kopfes auf 0,762 mm/5 Taktimpulse eingestellt. Dadurch ergeben sich Zeichen mit einem Schrittabstand bzw. einer Schrittlänge (pitch) von 16,66/Zoll.

Um die Zeitgeneratoren zur Abgabe von Daten mit der gewünschten Synchronisation zu veranlassen, können auch andere Mittel als Schieberegister-Verzögerungsschaltungen verwendet werden. Die Zeichendaten sind in den Zeichengenerator en in ROM's gespeichert, die bestimmte vorgegebene Adressen haben, und die Daten werden durch Abfragen des Speichers in diesen Adressen beispielsweise entsprechend der Spalte 1 des zu druckenden Zeichens, gefolgt von Spalte 2 usw. wiedergewonnen. Durch Änderung der Adreßcodes, die einem der Zeichengeneratoren zugeführt werden, gegenüber dem anderen, können die ROM's mit Daten entsprechend X-Spalte 1 beispielsweise gleichzeitig mit den Daten entsprechend der O-Spalte 4 wiedergewonnen werden. Wenn in der umgekehrten Richtung gedruckt werden soll ist es einfach, die Adressenänderungseinrichtung so zu ändern, daß beispielsweise Daten entsprechend der X-Spalte 4 gleichzeitig mit Daten entsprechend der O-Spalte 1 erscheinen. Die Adressenänderung kann auch einfach- geändert werden, umd eine gedrängte Punkt-Schrittfolge zu berücksichtigen. Die Einrichtung zur Änderung der Adressen in dieser Weise ist im Stande der Technik bekannt·

Jede der Gruppen von Leitungen210 und 211 enthält eine

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Leitung entsprechend jeder Zeichenzeile bzw. -reihe. Daher hat die Verriegelungsschaltung 204 beispielsweise mit IOA, IOB usw. bis IOH bezeichnete Eingänge, die mit dem Zeichengenerator 208 verbunden sind. Die anderen Verriegelungsschaltungen haben ähnliche Eingänge. Auf jeden Eingang IOA, IOB usw. oder IXA, IXB usw. kommt ein zugehöriger Verriege— lungsschaltungsausgang OOA, 0OB usw. oder OXA, OXB usw.

Die Ausgänge der Verriegelungsschaltungen sind mit NOR— Gattern verbunden, welche die Auslösung der Stift—Betäti— gungsglieder steuern. Die OXA-Ausgänge der Verriegelungsschaltungen 204 und 205 sind mit dem NOR-Gatter GXA, die OXB-Ausgänge mit dem NOR-Gatter GXB usw. verbunden. In ähnlicher Weise sind die 00A-Ausgänge der Verriegelungsschaltungen 206 und 207 mit dem NOR-Gatter GOA usw. verbunden.

Zur Verbesserung der Übersicht sind nur die Eingangsver— bindungen zu den NOR-Gattern GOA, GOH, GXA und GXH in Fig. 2 gezeigt; selbstverständlich gibt es ähnliche Eingangsverbindungen zu allen NOR-Gattern. Die Gatter GXA, GXB usw. steuern die Betätigung der Stifte in den X-Kopf-Spalten-Zeilen A, B usw. und die Gatter GOA, GOB usw. steuern die Betätigung der O-Kopf-Spalten-Zeilen A, B usw.. Wenn ein Signal an jedem Eingang eines der NOR-Gatter erscheint, wird der zugehörige Stift bzw. Draht betätigt. Die Einrichtung zur Ausführung dieser Steuerung ist im Stande der Technik bekannt und wird im folgenden nicht näher beschrieben.

Die Zeitgeber 201 und 202 koppeln.,normalerweise ein "Lösch-¹¹ Signal an den CLR-Eingang jeder der Verriegelungsschaltungen ^% 204 bis 207. Ein Löschsignal am CLR-Eingang dieser Verriegelungsschaltungen loscht die Daten in den Verriegelungsschaltungen und hält die Ausgänge der Verriegelungsschaltungen auf Null. Bei Empfang eines ^MStart-^HSignals vom Flipflop 203 hebt der das Signal empfangende Zeitgeber (abwechselnd und 202) das Löschsignal an den ihm zugeordneten Verriege-

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lungsschaltungen auf, so daß die dann von den Zeichengeneratoren angelegten Daten-Eingangssignale aufgenommen und zu den zugehörigen.Verriegelungsschaltungsausgängen übertragen werden. Nach einem vorgegebenen Zeitintervall kehrt der Zeitgeber in seinen Ruhezustand zurück und legt wieder ein Lösch-Signal an die ihm zugeordneten Verriegelungsschaltungen. Das vorgegebene Zeitintervall entspricht der gewünschten Betätigungszeit des Druckstifts bzw. Druckdrahts. Sobald die Eingangsdaten in eine der Verriegelungsschaltungen unter Aufhebung des Löschsignäls eingegeben worden sind, können sie am Eingang dieser Verriegelungsschaltungen ohne Beeinträchtigung des Ausgangssignals der Verriegelungsschaltungen geändert werden. Nach der Verriegelung der Daten sind daher die Zeichengeneratoren frei, Daten entsprechend der nächsten Spalte zur Verwendung durch die dem Leerlauf— zeitgeber zugeordneten Verriegelungsschaltungen auszugeben. Der zweite Zeitgeber kann vor Beendigung des Zeitgabeintervalls des ersten Zeitgebers betätigt werden.

Zur Veranschaulichung der Betriebsweise der Schaltung sei angenommen, daß der Buchstabe "S" der Schrift gemäß Fig. 1 gebildet wird und daß die Trennung bzw. der Abstand der X-Spalten- und O-Spalten-Stifte gleich drei Spaltenabständen ist. D.h., wenn die X-Spalten-Stifte zu einem bestimmten Zeitpunkt die Spalte 1 drucken, so drucken die O-Spalten-Stifte die Spalte 4. Wie nachfolgend erläutert werden wird, handelt es sich hierbei um einen bevorzugten Stiftspaltenabstand für Zeichen einer Standardbreite. Es sei angenommen, daß der Druck von links nach rechts erfolgt und daß die O-Stift-Spalte die rechte Spalte ist. Wenn die O-Stift-Spalte des Druckkopfs sich dem Raum nähert, der dem zu druckenden Zeichen S zugeordnet ist, so erzeugen die Zeichengeneratoren keine Daten, da keine ^lfO-"Punkte in einer der Spaltenl, 2 oder 3 des Buchstabens S vorhanden sind, und die X-Spalten-Stifte laufen der O-Spalte um drei Spalten nach. Zu einem Zeitpunkt erzeugt der O-Zeichengenerator

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(in Abhängigkeit von einemTaktimpuls) jedoch Druckdaten für Spalte 4, d.h. Signale auf den Leitungen XOA₁ XOD und IOG der Leitungen 211. Gleichzeitig werden am Ausgang des X-Zeichengenerators Signale entsprechend der Spalte 1 entwickelt und an die Leitungen IXB, IXC und IXF der Leitungen 210 angelegt. Diese Signale sind Eingangssignale für die zugehörigen Verriegelungsschaltungen.

Der Taktimpuls wird auch an das Flipflop 203 angelegt, wodurch ein Startsignal an den Zeitgeber 201 angelegt wird. Dadurch wird das Löschsignal an den Verriegelungsschaltungen 204 und 206 aufgehoben und die Zeitgabeperiode des Zeitgebers eingeleitet.

Die Aufhebung des Löschsignals an den Verriegelungsschaltungen 204 und 206 bewirkt, daß deren Eingabedaten verriegelt und zu den Ausgangsanschlüssen dieser Verriegelungsschaltungen übertragen werden. Daher erscheinen Ausgangssignale an OOA, 0OD und OOG der Verriegelungsschaltung und an OXB, OXC und OXF der Verriegelungsschaltung 204. Die NOR-Gatter GOA, GOD und GOG werden dadurch ebenso wie die Gatter GXB, GXC und GXF erregt. Die erregten NOR-Gatter bewirken, daß Strom an die Stift- bzw. Draht-Betätigungsglieder der Spalte X, Zeilen B, C und F und der Spalte 0, Zeilen A, D und G angelegt wird.

Zu einem etwas späteren Zeitpunkt und gegebenenfalls vor Beendigung des Druckzyklus der X-Spalte 1 und der O-Spalte 4 bewirkt der nächste Taktimpuls, daß die Zeichengeneratoren Ausgangsdaten entsprechend der O-Spalte 5 und der X-Spalte 2 entwickeln. Fig. 1 zeigt, daß es keine 0-Punkte in Spalte 5 gibt, daß jedoch in Spalte 2 Punkte in den Zeilen A, D und G gedruckt werden müssen. Während also der 0-Generator keine Druck-AusgangsSignaIe zu diesem Zeitpunkt entwickelt, erscheinen Drucksignale auf den Leitungen IXA, IXD und IXG der Leitungen 210.

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Der Taktimpuls bewirkt außerdem, daß das Flipflop 203 den Zeitgeber 20 2 startet, wodurch das Löschsignal von den Verriegelungsschaltungen 205 und 207 abgenommen wird. Ausgangssignale OXA, OXD und OXG werden dadurch an den entsprechenden Ausgängen der Verriegelungsschaltung 205 entwickelt· Dies führt zur Betätigung der Stift- bzw. Druckdrähte der Spalte X in den Zeilen A, D und G.

Wenn die Zeitgabeperiode des Zeitgebers 201 abgelaufen ist, legt der Zeitgeber 201 wieder ein Löschsignal an die Verriegelungsschaltungen 204 und 206 an, und der Strom zu den Stift-Betätigungsgliedern der Spalte X, Zeilen B, C und F und der Spalte O, Zeilen A, D und G wird unterbrochen. Dies hat keinen Einfluß auf die Stiftbetätigung in der Spalte X, Zeilen A, D und G, da diese von der Verriegelungsschaltung 205 gesteuert werden.

Der nächste, an die Zeichengeneratoren 208 und 209 und das Flipflop 203 angelegte Taktimpuls startet den Zeitgeber 201 erneut und bewirkt, daß die Zeichengeneratoren Ausgangsdaten für die nächsten Spalten, nämlich die X-Spalte 3 und die O-Spalte 6 entwickeln. Wie vorher werden über die Verriegelungsschaltungen 204 und 206 und die entsprechenden Gatter die Stifte bzw. Drähte zum Druck der erforderlichen Punkte in diesen Spalten erregt.

Der obenbeschriebene Vorgang wird solange wiederholt, bis alle Spalten in der entwickelten Zeile gedruckt sind. Das Druckmedium wird dann um eine Zeile (Schriftzeile) nach oben gerückt, und der spaltenweise Druckvorgang wird für die nächste Zeichenzeile wiederholt, mit der Ausnahme, daß der Druck von rechts nach links erfolgt. Beim Drucken von rechts nach links ist die X-Spalte der O-Spalte vorauseilend, statt umgekehrt, so daß geeignete logische Verzögerungen zur richtigen Synchronisation der Zeichengeneratoren vorgesehen sein müssen. Derartige Betrachtungen sind jedoch im Stande der Technik bekannt und Mittel zur Ausführung stehen dem Konstrukteur zur Verfügung. Daher wird

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hierauf nicht näher eingegangen.

Ein typisches Zeichen, das mit der in Fig. 1 gezeigten Schrift gedruckt werden kann, hat eine Höhe von 0,2667 cm und eine Teilung (pitch) von 10 Zeichen pro Zoll bei Normaldruck. Die Stifte bzw. Druckdrähte für solche Zeichen haben einen Durchmesser von etwa 0,0381 cm, und die X— und O-Stiftspalten sind um drei Spalten oder 0,762 mm voneinander beabstandet.

Es ist möglich, Zeichen der hier beschriebenen Art mit einem beliebigen Abstand zwischen den X- und O-Spalten des Druckkopfs zu bilden, vorausgesetzt, daß die Zeichen— generatoren in der geeigneten Zeitfolge zur Ausrichtung der gedruckten Spalten betrieben werden. Wenn die Druckkopfspalten jedoch um etwa 0,762 mm beabstandet sind, können Buchstaben mit einer Teilung (pitch) von zehn pro Zoll durch Verwendung einer Taktimpuls-Folgefrequenz von 1 pro gedruckter Spalte und durch Verzögerung der Zeichendaten eines der Zeichengeneratoren gegenüber dem anderen um drei Taktimpulse entwickelt werden. Ein gedrängtes Zeichen mit einer Teilung von 16,66/Zoll kann unter Verwendung derselben Daten einfach durch Erhöhung der Verzögerungszeit zwischen den X- und O-Zeichengeneratoren auf fünf Taktimpulse gegenüber drei und durch entsprechende Verringerung der Druckgeschwindigkeit des Druckkopfs entwickelt werden. Auf diese Weise können zwei gewünschte Druckteilungen bzw. Punktabstände mit einem einzigen Druckkopf erreicht werden, und die Logikverzögerungen sind hierfür leicht gewinnbare ganzzahlige Werte.

Mit anderen Worten, beim Bilden normaler Schriftzeichen bilden die X-Stifte die Spalte 1 zu demselben Zeitpunkt wie die O-Stifte die Spalte 4 bilden, wobei beide Spalten um drei Spalten-Zwischenräume voneinander beabstandet sind· Wenn der tatsächliche Abstand der X- und O-Stifte 0,762 mm beträgt, so wäre das gesamte Zeichen und die Strecke von

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zehn Spaltenabständen gleich 0,254 cm entsprechend einer Teilung von zehn Buchstaben pro Zoll. Wenn derselbe Druckkopf derart benutzt wird>$ daß beim Druck der Spalte 1 mit den X-Stiften die O-Stifte die um fünf Spalten beabstandete Spalte 6 drucken, so würde die gesamte Zeichenbreite 1,524 mm betragen, was einer Teilung von 16,66 Zeichen pro Zoll entspricht. In jedem Falle muß natürlich die Lineargeschwindigkeit des Druckkopfes so eingestellt werden, daß die X-Spalten-Stifte an der Stelle der zuvor gedruckten O-Spalten eine genaue Anzahl von Taktimpulsen nach dem Druck der entsprechenden O-Spalte ankommen, wie dies durch die zu diesem Zeitpunkt verwendete Logik vorgeschrieben wird. Wenn die Bruckgeschwindigkeit des Druckkopfs nicht genau der theoretisch erforderlichen Druckgeschwindigkeit entspricht, so können die gedruckten Zeichen aufgrund ungerader Punktspalten deformiert werden. Wenn der Fehler groß genug ist, können die Zeichen sogar nicht mehr entziffert werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 43OO ESSEN 1 · AM RUHRS (ΊΞΙN 1 · VEl..: Ό2 01) 41268 Seite -/Γ- ' D 958 Pa tentansp. rüche

1. Verfahren zum Drucken von Punktmatrixzeichen, dadurch gekennzeichnet , daß die Punkte jedes Zeichens in mehrere Gruppen derart unterteilt werden, daß jeder in einer Zeile jedes Zeichens zu druckende Punkt von jedem anderen Punkt derselben Gruppe in derselben Zeile um eine die Anzahl der Gruppen übersteigende Zahl von Spalten getrennt ist und daß jede der Punktgruppen mit einer getrennten Gruppe von Punktbildungselementen gedruckt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Gruppen von Punktbildungselementen spaltenartig angeordnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte jedes Zeichens in zwei Gruppen unterteilt und die Punktbildungselemente in zwei Spalten angeordnet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalten von Punktbildungselementen um eine Strecke gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Spalten der Matrix beabstandet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Zahl 3 ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalten der Punktbildungselemente um etwa 0,762 mm beabstandet sind.

7. Einrichtung zum Drucken von Punktmatrixzeichen nach dem

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z/bu. ' ORIGINAL INSPECTED

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Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch

a) einen Druckkopf mit mehreren Gruppen von Punktbildungselementen, die zum Druck in einer Matrixspalte individuell betätigbar sind, wobei wenigstens ein Punktbildungselement einer der Gruppen horizontal mit einem Punktbildungselement einer anderen der Gruppen ausgerichtet ist,

b) eine Einrichtung zur Steuerung der Abtastung eines Druckmediums durch den Druckkopf mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit,

c) eine Zeichengeneratoranordnung (208, 209) zur Erzeugung von BetätigungsSignalen für die Punktbildungselemente und

d) Speicher zur Speicherung der für die Bildung der Zeichen erforderlichen Matrixlage der Punkte.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von Punktbildungselementen im Druckkopf vorgesehen sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Speichern gespeicherten Punktplätze so vorgesehen sind, daß ein Punktbildungselement jeweils in vier benachbarten Matrixspalten nur einmal betätigbar ist.

10. Einrichtung nach einem der. Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Spalten von Punktbildungselementen des Druckkopfs ein ganzzahliges Vielfaches der Matrixspalten ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Spalten von Punktbildungselementen um 0,762 mm beabstandet sind.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zeichengenerator (208, 209) ein Taktgeber (212) vorgeschaltet ist, der einen gleichmäßigen Impulszug derart an den Zeichengenerator anlegt, daß Be— tätigungssignale entsprechend den Punktpositionen seguentiell, Spalte für Spalte ausgegeben werden.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungseinrichtung zur Verzögerung der Ausgabe der Punktpositionen einer der Gruppen von Punktbildungselementen um eine vorgegebene Anzahl von Taktsignalen gegenüber der anderen Gruppe von Punktbildungselementen vorgesehen ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verzögerungseinrichtung hinsichtlich dar Verzögerungszeit einstellbar ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, gekennzeichnet durch

a) einen Taktgeber (212) zur Entwicklung eines Impulszuges,

b) zwei Zeitgeber (201, 202) zur Entwicklung eines Ausgangsimpulses, dessen Zeitdauer von einem Eingangsimpuls abhängig ist,

c) ein abwechselnd an die Zeitgeber (201, 202) "in Abhängigkeit von Taktimpulsen Eingangsimpulse anlegendes Flipflop (203),

d) zwei Verriegdungsschaltungen (204 ... 207), von denen jede mehrere Eingänge und eine der Anzahl der

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Eingänge entsprechende Anzahl von Ausgängen hat, wobei die Eingänge einer der Verriegelungsschaltungen parallel zu den Eingängen der anderen Verriegelungsschaltungen angeordnet sind,

e) mehrere mit den Ausgängen der Verriegelungsschal— tungen verbundene Gatter (GXA ... GXH, GOA ... GOH)_; die jeweils mit einem Eingang an einen Ausgang der ersten Verriegelungsschaltung und mit einem anderen Eingang mit dem entsprechenden Ausgang der anderen Verriegelungsschaltung verbunden und durch ein gleichzeitig an den zugehörigen Ausgängen der Verriegelungsschaltungen anstehendes Signal betätigbar sind, und

f) eine Kopplungsschaltung zur Kopplung jedes der Zeitgeber (201, 20 2) mit einer der Verriegelungsschaltungen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei Beginn jedes der Impulse mit einer vorgegebenen Zeitdauer Signale an die Eingänge der Verriegelungsschaltungen angelegt, von einer der Verriegelungsschaltungen verriegelt und zu den Gattern für die vorgegebene Zeitdauer übertragen werden, wobei die Verriegelungsschaltungen die Signale abwechselnd aufnehmen.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktbildungselemente eines Punktmatrix-Druckkopfs mit den Ausgängen der Gatteranordnung (GOA ... GOH, GXA ... GXH) gekoppelt sind.

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