DE2365899C3

DE2365899C3 - Mosaik-Druckkopf-Anordnung

Info

Publication number: DE2365899C3
Application number: DE2365899A
Authority: DE
Inventors: Robert Roslyn N.Y. Howard
Original assignee: Centronics Data Computer Corp Hudson Nh Us
Current assignee: Centronics Data Computer Corp Hudson Nh Us
Priority date: 1972-04-06
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1982-02-18
Also published as: DE2317493B2; FR2192916B1; DE2365899A1; DE2317493C3; US3789969A; DE2317493A1; DE2365899B2; JPS5333218B2; JPS4911025A; FR2192916A1; GB1438534A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckerkopfbaugruppe für Schnelldrucker und dergleichen, mit einer Druckwalze, mit einer ersten Plattform, die in einer zur Druckwalze im wesentlichen parallelen Richtung hin- und herbeweglich ist, mit Einrichtungen zum Antrieb der ersten Plattform entlang der Druckwalze und mit einer Anzahl von Antriebsmagnetspulen, die auf der Plattform angeordnet sind und einen hin- und herbeweglichen Druckdraht einschließen, der gegen ein von der Druckwalze gehaltenes Papierdokument zum Anschlag bringbar ist.

Es sind Schnelldrucker in Form von Punktmatrixdruckern bekannt, die eine Anzahl von Druckdrähten aufweisen, die in einer regelmäßigen Matrix von beispielsweise sieben Reihen und fünf Spalten angeordnet sind und die selektiv gegen ein Farbband zum Anschlag gebracht werden, das seinerseits gegen ein Papierdokument gedrückt wird, so daß irgendein gewünschtes Zeichen oder Symbol geformt wird. Die Druckdrähte werden dann mechanisch zusammen gegenüber dem Papierdokument in die nächste Druckstellung verschoben oder bewegt, um das nächste Zeichen oder Symbol zu drucken. Nach Vervollständigung einer einzigen Zeile von Zeichen oder Symbolen wird das die Matrix bildende Druckdrahtbündel schnell in die Ausgangsstellung zurückverschoben, das Papierdokument vorwärtsbewegt und die nächste Zeichenzei-Ie wird in gleicher Weise gedruckt

Um die Größe der Masse, die während des Druckbetriebs mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden muß, zu verringern und damit die Druckgeschwindigkeit zu vergrößern, wurde bereits eine Druckerkopfbaugruppe der eingangs genannten Art vorgeschlagen (DE-OS 22 58 247), bei der die einzelnen Punktreihen der Zeichen einer Zeichenzeile aufeinanderfolgend gedruckt werden. Um die Größe der Bewegung der Druckerkopfbaugruppe zu verringern, wurden hierbei mehrere in ZeiJenrichtung nebeneinander angeordnete Druckdrähte verwendet, die jeweils nur für den Druck der Punktreihen eines Teils der Zeichen einer Zeichenzeile bestimmt sind, so daß sich der Druckerkopf lediglich über eine Strecke bewegen muß, die der Länge der Zeichenzeile dividiert durch die Anzahl der Druckdrähte entspricht. Auf Grund der verringerten Bewegungsstrecke des Druckerkopfes ergibt sich damit eine wesentlich vergrößerte Druckgeschwindigkeit. Dieser Schnelldrucker ist ebenso wie andere bekannte Schnelldrucker nur zum Druck auf einem Aufzeichnungsmedium geeignet, das eine gleichförmige Stärke in Richtung der Zeichenzeile aufweist, da die Enden der Druckdrähte zur Erzielung einer hohen Druckgeschwindigkeit in möglichst geringem Abstand vor diesem Papierdokument angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckerkopfbaugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, in einem Schnelldrucker gleichzeitig auf zwei getrennten Papierdokumenten zu drucken, die eine unterschiedliche Stärke aufweisen können, wobei es möglich sein soll, diese Dokumente in einfacher und leichter Weise einzuführen und wieder zu entnehmen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zweite und dritte Plattformen und Einrichtungen zur beweglichen Befestigung der zweiten und dritten Plattform auf der ersten Plattform derart vorgesehen sind, daß eine Hin- und Herbewegung der zweiten und dritten Plattform unabhängig voneinander und in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung der ersten Plattform möglich ist, daß die Anzahl von Antriebsmagnetspulen in erste und zweite Gruppen von Antriebsmagnetspulen unterteilt ist, die auf der ersten bzw. der zweiten Plattform befestigt sind, daß Einrichtungen zur unabhängigen Bewegung der zweiten und dritten Plattform in Richtung auf die Druckwalze und von dieser fort vorgesehen sind, und daß an jeder zweiten und dritten Plattform Führungseinrichtungen zur Führung der vorderen Enden der Druckdrähte vorgesehen sind.

Die erfindungsgemäße Druckerkopfbaugruppe ermöglicht in einfacher Weise das Drucken auf zwei verschiedenen Papierdokumenten, die eine unterschiedliche Stärke aufweisen können. Die erfindungsgemäße Druckerkopfbaugruppe ermöglicht beispielsweise das Aufzeichnen von Informationen auf Sparbüchern und gleichzeitig auf einem Belegdokument von wesentlich geringerer Stärke. Das Drucken mit den beiden Teilen

der Druckerkopfbaugruppe kann hierbei gleichzeitig oder abwechselnd erfolgen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung schließen die zweiten und dritten P'attformen sich von der jeweiligen Plattform aus zur Druckwalze hin erstreckende Einrichtungen zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Abstandes zwischen der Druckwalze and den Druckdrähten der zweiten und dritten Plattform ein, wenn eine oder beide der zweiten und dritten Plattformen in Richtung auf die Druckwalze bewegt werden. Diese Einrichtungen können durch Rollen gebildet sein, die drehbar an den zugehörigen Plattformen befestigt sind. Auf diese Weise ergibt sich eine automatische Anpassung der Teile des Druckerkopfes an die Stä rke des Papierdokumentes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläuiert. Ir. der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht ^iner Ausführungsform des Schnelldruckers, die eine Anordnung von Druckdrähten und Antriebsmagnetspulen zeigt, wobei lediglich eine der beiden verschiebbaren Plattformen dargestellt ist.

Fig.2 Beispiele von mit Hilfe des Schnelldruckers nach F i g. 1 herstellbaren Zeichen;

Fig.3a—3c Draufsichten, Vorderansichten und Endansichten der Ausführungsform der Druckerkopfbaugruppe.

Die dargestellte Ausführungsform des Schnelldrukkers kann eine 5 χ 7-Punktmatrix verwenden, um Zeichen zu erzeugen, für die Beispiele in F i g. 2 dargestellt sind. F i g. 1 zeigt lediglich eine allgemeine schematische Darstellung zur Erleichterung des Verständnisses des Schnelldruckers, der eine Schlittenbaugruppe 10 aufweist, die mit einer ersten Plattform 11 verbunden ist, auf der zweite und dritte Plattformen 12 und 12' gemäß Fig.3a befestigt sind, von denen in Fig. 1 lediglich die Plattform 12 gezeigt ist. Diese Plattformen 12 und 12' tragen eine Anzahl von Antriebsmagnetspulen 13 mit vorderen Gewindeteilen 13a, die in Gewindebohrungen der zweiten und dritten Plattform eingeschraubt sind. Die Antriebsmagnetspulen 13 weisen jeweils Magnetspulenwicklungen zur Betätigung eines Ankers auf, der mit einem zugehörigen Druckdraht 136 verbunden ist, der durch den Anker gegen die Kraft einer Vorspannfeder angetrieben wird. Das Abschalten des Betriebsstromes der Magnetspulenwicklung bringt den Druckdraht unter die Kontrolle der Vorspannfeder, so daß der Druckdraht in Richtung des Pfeiles B bewegt und in seine Ruhestellung zurückgeführt wird.

Jede Antriebsmagnetspule ist mit zwei Leitungen 13c zur Anschaltung der Elektronik des Schnelldruckers für die Zuführung des Betriebsstromes an die Antriebsmagnetspulen versehen.

Die vorderen oder Anschlagenden der Druckdrähte 136 schlagen auf das Farbband 15 und das Papierdokument 20 auf, um Punkte zu bilden, wobei benachbarte Punkte einen Abstand in der Größenordnung von 0,4 mm voneinander aufweisen. Die vorderen Enden der Druckdrähte sind in Edelsteinlagerungen 14 gelagert, um die Druckdrähte in der gewünschten horizontalen Ausrichtung zu halten.

Alternativ können die Druckdrähte in Führungsrohren 13c/ befestigt sein, die an ihren vorderen Enden jeweils mit Edelsteinlagern versehen sind. Die tatsächlichen Abmessungen der F i g. 1 wurden vergrößert, um das Verständnis der Anordnung zu erleichtern. Die Edelsteinlager 14 nehmen jeweils die vorderen Enden der zugehörigen Druckdrähte 136 verschiebbar auf, und die vordere Stirnfläche jedes Edelsteinlagers 14 ist in der Nähe des Farbbandes 15 angeordnet, das im wesentlichen mit den Edelsteinlagern ausgerichtet :st und sich zwischen Zuführungs- und Aufnahmespulen 16 bzw. 17 erstreckt Die Rollen 18a— \%dsind federvorgespannt und dienen dazu, das sich zwischen den Farbbandspulen 16 und 17 erstreckende Farbband unter Spannung zu halten. Die Betätigung einer Antriebsmagnetspule 13 bewirkt, daß der zugehörige Druckdraht gegen das Farbband 15 zum Anschlag gebracht wird und damit das Farbband gegen ein Papierdokument 20 drückt, das zwischen dem Farbband 15 und einer hinteren Druckwalze 21 angeordnet ist, so daß die Punkte gebildet werden. Die gesamte lineare Bewegung in der Artschlagrichtung der Druckdrähte erfolgt angenähert über einen Weg von 0,38 mm. Im Normalbetrieb weist das Ende jedes Druckdrahtes einen Abstand von ungefähr 0,15 mm von dem Farbband und dem Papierdokument auf. Dieser Abstand ergibt sich aus der Tatsache, daß ein großer Teil der Kraft durch das Farbband und das Papierdokument beim Anschlag absorbiert wird.

Die Antriebsmagnetspulen bewegen sich entlang eines leicht geneigten Weges. Zwei Schienen 22 und 23 sind mit Abstand und parallel zueinander angeordnet und sie sind mit einem gewünschten Winkel gegenüber der Längsachse der Druckwalze 21 geneigt. Die erste Plattform 11 läuft zwischen den Schienen 22 und 23. Zylindrische Lagerrollen 24 sind zwischen den Nuten 22a und 23a in den Schienen 22 und 23 und den Nuten Wa und 116 der Plattform 11 vorgesehen. Diese Plattform wird in Längsrichtung der Druckwalze mit Hilfe geeigneter (nicht gezeigter) Antriebseinrichtungen angetrieben. Durch die Anordnung der Schienen 22 und 23 unter einem vorgegebenen Winke! ist ein kontinuierlicher Papiervorschub möglich, doch kann auch ein intermittierender Papiervorschub verwendet werden, bei dem das Papierdokument punktreihenweise vorgeschoben und während des Drückens jeder Punktreihe bewegungslos gehalten wird. Bei dieser Anordnung ist die Neigung der Schienen 22 und 23 nicht erforderlich

In den Fig. 3a bis 3c sind Einzelheiten der Befestigung der zweiten und dritten Plattformen an der Plattform 11 gemäß F i g. 1 erkennbar. Die zweiten und dritten Plattformen 12, 12' können sich frei in Vorwärtsrichtung in Richtung auf die Druckwalze oder in Rückwärtsrichtung von der Druckwalze fort unabhängig von der anderen bewegen. Dies wird durch die Verwendung von zwei Schienen 340 und 341 erreicht. Die Schiene 340 ist fest an der ersten Plattform 11 befestigt und mit zwei V-förmigen Nuten 340a und 3406 versehen, die mit zwei Nuten 12e bzw. 12/ in der Plattform 12 zusammenwirken, um zylindrische Lagerrollen 342 aufzunehmen, damit ein Rolleingriff mit sehr niedriger Reibung zwischen den V-förmigen Nuten der Plattform 12 und der Schiene 340 sowie den Lagerrollen 342 erreicht wird. Jede Plattform 12 und 12' ist mit einer Ausnehmung 12^ bzw. \2g' versehen, wie dies am besten aus F i g. 3b zu erkennen ist, um einen Vorsprung 343a aufzunehmen, der sich in die Ausnehmung erstreckt und der einstückig mit einem zylindrischen Teil 343 verbunden ist, das um seine Mittelachse 344 unter der Steuerung eines Hebelarms 345 in Richtung des Pfeils 346 drehbar ist, um die in Fig. 3b lediglich gezeigte Plattform 12' nach hinten zu bewegen, wie dies

durch den Pfeil 347 gezeigt ist. Hierbei wird die Plattform 12' von der Druckwalze fortbewegt. Die erste Plattform 11 ist mit einer öffnung 11 d versehen, die sich nahezu über ihre gesamte Länge erstreckt, um Platz für den Vorsprung 343a zu schaffen. Eine ähnliche Hebelanordnung ist für die Plattform 12 vorgesehen, so daß die Plattformen 12 oder 12' unabhängig voneinander entweder in Richtung auf die Druckwalze hin oder von dieser fortbewegbar sind.

Der gewünschte Abstand zwischen den Vorderkanten der Plattform 12 und 12' und der Druckwalze oder den Papierdokumenten wird mit Hilfe von Rollen 349 und 350 erzielt, die in in den Plattformen 12 und 12' vorgesehenen Ausnehmungen 12m und 12m'befestigt sind. Rechteckförmige Blöcke 351 und 352 dienen zur Halterung der Rollen an ihrem Platz. Ein Befestigungselement 353 dient zur Befestigung des Blockes 351 an der Plattform 12 und ermöglicht eine freie Drehung der Rolle 349 um ihre Längsachse. Ein gleiches Befestigungselement ist für die Rolle 350 vorgesehen. Wie dies am besten aus F i g. 3a zu erkennen ist, erstreckt sich ein kleiner Teil jeder Rolle 349 und 350 über die Vorderkanten 12Λ und 12Λ' der Plattform 12 bzw. 12' hinaus, so daß ein Abstand aufrechterhalten wird, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Größenordnung von 0,1 mm von dem Papierdokument liegt. Die Rollen 349 und 350 stehen in Rolleingriff mit der Oberfläche des Papierdokumentes, wenn die Plattform 11 zwischen ihren äußersten linken und äußersten rechten Stellungen bewegt wird.

Diese Anordnung ist extrem vorteilhaft bei Anwendungen, bei denen Bankkontobücher zwischen das Papierdokument und eine der Magnetspulenanordnungen eingesetzt werden sollen, wobei das Bankkontobuch dicker als die Dicke des Papierdokumentes sein kann, so daß es möglich ist, gleichzeitig Eintragungen in einem Btmkkontobuch und auf dem Papierdokument durchzuführen, so daß die beschriebene Druckerkopfbaugruppe für Bank- und andere Buchungsanwendungen äußerst geeignet ist.

Die exakte Anordnung der Punkte jeder Punktreihe auf dem Papierdokument wird durch die Verwendung einer Registrieranordnung hergestellt, die aus einem stationären Registrierstreifen 360 besteht (F i g. 1), der mit unter gleichen Abständen angeordneten lichtdurchlässigen Schlitzen 360a versehen ist, die an den passenden Punktintervallen angeordnet sind. An der ersten Plattform 11 ist an der Unterseite eine Anordnung 370 aufgehängt, die aus einem Arm 371 besteht, der an der Unterseite der Plattform 11 befestigt ist und an dem wiederum zwei Arme 372 und 373 tigt sind. Der Arm 372 ist mit einer

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geeigneten (nicht gezeigten) Lichtquelle zum Hindurchleiten von Licht durch den Registrierstreifen 360 während der Bewegung der ersten Plattform 11 von links nach rechts während des Druckvorganges versehen. An dem Arm 373 ist ein lichtempfindliches Element, wie z. B. eine Fotozelle, befestigt, die jedesmal dann einen Impuls abgibt, wenn Licht durch einen Schlitz 360a hindurchläuft, um einen Impuls an der exakten Position zu erzeugen, an der ein Punkt gedruckt

in werden soll. Diese Impulse werden zur Steuerung der Betätigung der Antriebsmagnetspulen verwendet.

Fig.2 zeigt die Punktmuster für einige typische Zeichen, wobei der Punktabstand gegenüber dem normalen Punktabstand vergrößert ist, um das Verständnis zu erleichtern. Die ausgezogenen Punkte zeigen zu druckende Punkte an. In jedem Fall ist die Reihenfolge des Druckes folgende:

Reihe 1, Punktpositionen 1,2,3,4,5... bis die Reihe 1 vollständig ist;

:.; Reihe 2, Punktstellungen 1, 2, 3, ... bis die Reihe 2 vollständig ist; usw., bis sieben Punktreihen und damit eine Zeichenzeile vollständig ist.

Die Plattformen weisen in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel insgesamt 8 Antriebsmagnetspulen, jeweils vier auf der zweiten und der dritten Plattform, auf, die unter gleichen Abständen angeordnet sind. In dem Fall, in dem jede Zeile 80 Zeichen umfaßt, sind die Druckdrähte der Antriebsmagnetspulen mit einem Abstand von 25 mm angeordnet. Im Fall von 10 Zeichen pro 25 mm und 5 Punktreihen pro Zeichen und einem Abstand von 1 Punkt zwischen den Zeichen werden die Magnetspulen selektiv bis zu 50mal während der Bewegung über einen Gesamtweg von 25 mm in der »Druck«-Richtung betätigt, um jede Punktreihe einer Zeichenzeile zu vervollständigen. Die erste Plattform 11 wird dann an den Ausgangspunkt (d. h. die am weitesten links gelegene Stellung) zurückgeführt, so daß sie bereit ist die nächste Punktreihe einer Zeichenzeile zu drucken. 7 Punktreihen werden gedruckt, um eine Zeile von (bis zu 80) Zeichen zu bilden, die jeweils durch eine 5 χ 7-Matrix definiert sind. Offensichtlich kann irgendeine andere Anordnung verwendet werden, um eine größere oder kleinere Anzahl von Zeichen zu drucken.

Jede einzelne Magnetspule bildet damit unabhängig bis zu 10 Zeichen in einer Weise, die der Weise sehr ähnlich ist, in der ein Elektronenstrahl den Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre abtastet (d. h. in der Zeile für Zeile-Weise, die bei Fernsehempfängern verwendet wird), wobei der Abstand der Punkte durch die Impulse von der Registrieranordnung genau festgelegt ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Druckerkopfbaugruppe für Schnelldrucker und dergleichen mit einer Druckwalze, mit einer ersten Plattform, die in einer zur Druckwalze im wesentlichen parallelen Richtung hin- und herbeweglich ist, mit Einrichtungen zum Antrieb der ersten Plattform entlang der Druckwalze und mit einer Anzahl von Antriebsmagnetspulen, die auf der Plattform angeordnet sind und einen hin- und herbeweglichen Druckdraht einschließen, der gegen ein von der Druckwalze gehaltenes Papierdokument zum Anschlag bringbar ist, dadurchgekennzeichn e t, daß zweite und dritte Plattformen (12,12') und Einrichtungen (340—342) zur beweglichen Befestigung der zweiten und dritten Plattform (12,12') auf der ersten Plattform (11) derart vorgesehen sind, daß eir.-e Hin- und Herbewegung der zweiten und dritten Plattform (12, 12') unabhängig voneinander und in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung der ersten Plattform (11) möglich ist, daß die Anzahl von Antriebsmagnetspulen (13) in erste und zweite Gruppen von Antriebsmagnetspulen (13) unterteilt ist, die auf der ersten (12) bzw. der zweiten (12') Plattform befestigt sind, daß Einrichtungen (343 bis 345) zur unabhängigen Bewegung der zweiten und dritten Plattformen (12, 12') in Richtung auf die Druckwalze (21) und von dieser fort vorgesehen sind, und daß an jeder zweiten und dritten Plattformen (12, 12') Führungseinrichtungen (Edelsteinlager 14) zur Führung der vorderen Enden der Druckdrähte (\3b) vorgesehen sind.

2. Druckerkopfbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten und dritten Plattformen (12, 12') sich von der jeweiligen Plattform aus zur Druckwalze (21) hin erstreckende Einrichtungen (349, 350) der Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Abstandes zwischen der Druckwalze und den Druckdrähten der zweiten und dritten Plattform (12, 12') einschließen, wenn eine oder beide der zweiten und dritten Plattformen in Richtung auf die Druckwalze bewegt werden.

3. Druckerkopfbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Einrichtungen (349, 350) durch Rollen gebildet ist, die drehbar an den zugehörigen Plattformen (12,12') befestigt sind.