Verfahren und Anordnung zur Reduzierung des Druckversatzes in bidirektional druckenden Matrixdruckeinrichtungen

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Reduzierung des Zeichenversatzes in bidirektional druckenden Matrixdruckeinrichtungen; zum Ausgleich der vor allem durch Toleranzen der Bauteile und des Abtastsystems verursachten Verschiebungen des letzten Drucktaktes einer Schreibzeile, werden nach dem letzten wirklichen Drucktakt (DT32) mindestens ein weiterer Drucktakt (DTL1,DTL2) ohne Abdruckinformation (Leedrucktakte) gebildet und der Abbremsvorgang erst nach dem letzten dieser Leerdrucktakte eingeleitet; der Druckstart für die nächste Schreibzeile wird dann unter Berücksichtigung dieser Leerdrucktakte (DTL1,DTL2) eingeleitet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung des Druckversatzes in bidirektional druckenden Matrixdruckeinrichtungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Druckköpfe von Matrixdruckern weisen bekanntlich Druckelemente, beispielsweise Nadeln auf, die in einer oder in mehreren Reihen angeordnet sind. Die Ansteuerung der einzelnen Druckelemente mit einer in einem Zeichengenerator enthaltenen Information erfolgt jeweils spaltenweise, d.h. nach der Bewegung des Druckkopfes um einen Spaltenabstand wird dem Druckkopf ein Spalten- und Drucktakt zugeführt. Der Drucktakt bestimmt somit den Zeitpunkt der Betätigung der Druckelemente. Auf diese Weise kann auf dem Aufzeichnungsträger jedes Zeichen rasterförmig aufgebaut werden.

[0003] Die Druckvorgänge finden, wie allgemein bekannt, stets während der Bewegung des Druckkopfes mit konstanter Geschwindigket statt. Die Bildung des Drucktaktes kann dabei durch die Abtastung eines, den Druckkopf tragenden sogenannten Druckerwagens bzw. der diesen antreibenden Antriebseinrichtung erfolgen. Im einzelnen geschieht das durch Ableitung der Drucktakte aus den in der Abtasteinrichtung, die in der Regel durch eine optisch abgetastete Taktscheibe oder Taktlineal realisiert ist, gebildeten Abtasttakte. Dazu kann ein sogenannter PLL-Baustein verwendet werden, der unter weitgehender Einhaltung der Phasenbeziehung den am Eingang anliegenden Abtasttakt in einen höherfrequenten Ausgangstakt umsetzt. Der Ausgangstakt kann dann in einem Drucktaktgeber zur Bildung des Drucktaktes herangezogen werden. Diese für Matrixdrucker bekannte Takterzeugung ermöglicht es, durch Abzählen der Drucktakte, beginnend vom Druckbeginn, d.h. beginnend am Zeilenanfang, jeweils die Drucktakte eines Zeichens bzw. die Drucktakte einer ganzen Druckzeile zu bestimmen. Das ist insofern von Bedeutung, als die Bewegung des Druckerwagens jeweils abgebremst und anschließend wieder in die anderen Bewegungsrichtung beschleunigt werden muß. Wie oben erwähnt, stehen die Drucktakte jeweils nur während der mit konstanter Geschwindigkeit erfolgenden Bewegung des Druckerwagens zur Verfügung. Während der Abbrems- und während der Beschleunigungsphase wird deshalb auf die Abtasttakte zurückgegriffen, d.h. hier werden diese gezählt.

[0004] Dabei tritt das Problem auf, daß am Ende eines Druckvorganges, nämlich bei der Umschaltung des Zählens von Drucktakten auf das Zählen von Abtasttakten Fehler auftreten können, die zu einem Druckversatz führen. Solche Fehler sind dadurch bedingt, daß praktisch nicht beeinflußbare Auswirkungen der mechanischen Systemteile, wie z.B. die Riemendehnung bei Zahnriemenantrieb, die Nadelflugzeit bei Nadeldruckköpfen usw. oder unvermeidbare Toleranzen von Bauteilen dazu führen, daß der letzte Drucktakt in unmittelbarer Nähe der Flanke eines Abtastaktes liegt, praktisch also zufällig, d.h. nicht mehr beeinflußbar vor oder nach einer Flanke des Abtasttaktes auftreten kann. Das führt dann zu dem erwähnten Druckversatz beim Abdruck, d.h. zu einem schlechten Druckbild, was sich bei bidirektionalem Druck, wenn also in Vorwärts-und in Rückwärtsrichtung gedruckt wird, besonders ungünstig auswirkt.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einen solchen Druckversatz bei bidirektional druckenden Matrixdruckern zu vermeiden.

[0006] Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung und eine Anordnung zur Durchführung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0007] Zur Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen. Dort zeigen

Fig. 1 die für einen Matrixdrucker nach dem Stand der Technik vorgesehenen Taktfolgen,

Fig. 2 die Taktfolge mit erfindungsgemäß eingefügten Leerdrucktakten und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel in Form eines Blockschaltbildes zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

[0008] Der Darstellung in Fig. 1 liegt eine Mosaikdruckeinrichtung zugrunde, bei der bei der Bewegung des einen Druckkopf tragenden Druckerwagens längs einer Schreibzeile ein Abtasttakt AT, ein Steuertakt ST und ein Drucktakt DT gebildet wird. Der Abtasttakt AT, der Steuertakt ST und der Drucktakt DT sind in den Zeilen 1, 2 und 3,in Fig. 1 dargestellt. Der Abtasttakt AT wird durch die Abtastung des den Druckkopf tragenden Druckerwagens oder durch die Abtastung einer mit dem Antrieb, z.B. mit dem Antriebsmotor verbundenen Taktscheibe gebildet. Ausgehend vom Zustand des Druckerwagens nimmt die Frequenz der Abtasttakte AT während der Beschleunigungsphase ständig zu, bis der Druckerwagen die für den Druckvorgang erforderliche Ge_- schwindigkeit erreicht-hat. Dieser Zeitpunkt und damit auch die Stellung des Druckerwagens wird in bekannter Weise durch Zählen der Abtasttakte in einem Zähler ermittelt. Es wäre auch möglich, diese Stellung des Druckerwagens mittels eines sogenannten Zeilenanfangskontaktes zu ermitteln. In Fig. 1 ist die Beschleunigungsphase zum Zeitpunkt tl beendet. Ab dem Zeitpunkt tl stehen definierte Steuertakt ST zur Verfügung, die beispielsweise in einer an sich bekannten PLL-Schaltung erzeugt werden. Im dargestellten Beispiel hat der Steuertakt ST eine 8-fach höhere Frequenz als der Abtaster AT. Der Drucktakt DT wiederum wird durch Teilung des Steuertaktes ST im Beispiel um den Faktor 3 gebildet. Während der Abdruckphase werden die zum Zeichenabdruck in einer Schreibzeile erforderlichen Spaltentakte für den Druckkopf abgegeben, wobei für dieses Beispiel angenommen wird, daß zur Darstellung jedes Zeichens 32 Spaltentakte erforderlich sind. Demnach ist der Drucktakt DT32 des letzten Zeichens in einer Zeile auch der letzte Drucktakt dieser Zeile. Dieser tritt im Beispiel nach Fig. 1 zum Zeitpunkt t 2 auf. Abhängig davon wird die Anstiegsflanke des nächsten folgenden Abtastaktes AT zur Einleitung des Bremsvorganges für den Druckerwagen bewertet. Zu dessen Durchführung wird dazu die erforderliche Anzahl von Abtasttakten AT gezählt. Während der anschließenden Beschleunigungsphase in Rückwärtsrichtung laufen die vorher beschriebenen Vorgänge erneut ab, bis der Druckerwagen wieder die vorgeschriebene Geschwindigkeit erreicht hat und die Drucktakte für den Druckvorgang in Rückwärtsrichtung abgegeben werden.

[0009] Auf Grund von durch Bauteiltoleranzen bedingten Abweichungen der Steuertakte ST und der Drucktakte DT bzw. durch Abweichungen bei der Abtastung einer Taktscheibe, sowie durch Einflüsse, die durch die Antriebselemente (z.B. Riemendehnung) bedingt sind, kann der letzte Drucktakt DT32 in unmittelbarer Nähe einer Flanke des Abtasttaktes AT auftreten und dabei einmal kurz vorher, ein anderes Mal kurz danach liegen. Das bedeutet, daß am Druckende beim Umschalten von der Zählung der Drucktakte auf die Zählung der Abtasttakte ein Fehler auftritt, der eine Taktperiode des Abtasttaktes umfassen kann. Dieser Fehler äußert sich in einem deutlich sichtbaren Druckversatz, d.h. das Schriftbild wirkt sehr unregelmäßig. Bei einem Druck über mehrere Zeilen hinweg kann das sogar zu einem Informationsverlust führen, wenn nämlich die Druckvorgänge außerhalb der Begrenzungen des Aufzeichnungsträgers liegen. In Fig. 1 ist ein solcher verschobener letzter Drucktakt DT32 gestrichelt eingetragen worden. In dem dargestellten Fall würde der Druckerwagen noch während des dem letzten Druckimpuls folgenden Abtasttaktes mit konstanter Geschwindigkeit weiterlaufen und die Bremsvorgänge würden um eine ganze Abtasttaktperiode verspätet eingeleitet werden.

[0010] Werden, wie durch die Erfindung vorgeschlagen, anschliessend an den letzten wirklichen Drucktakt ein oder mehrere zusätzliche Drucktakte ohne Abdruckinformation, sogenannte Leerdrucktakte angefügt, so wird erreicht, daß der letzte dieser Drucktakte einen genügend großen Abstand von der als Bewertungsflanke vorgesehenen abfallenden oder ansteigenden Flanke des nächsten Abtasttaktes hat. Für die Bewertung der anschließenden, im Beispiel, der ansteigenden Flanke des dann folgenden nächsten Abtasttaktes gelten somit für alle Druckzeilen die gleichen Bedingungen und ein Druckversatz tritt nicht mehr auf. Dieses wird anhand der Darstellung in Fig. 2 deutlich. Dort sind wiederum in Zeile 1 die Abtasttakte AT, in Zeile 2 die Steuertakte ST und in Zeile 3 die Drucktakte DT dargestellt. Allerdings umfaßt diese Darstellung lediglich den Bereich des letzten Drucktaktes. Entsprechend den anhand von Fig. 1 gemachten Angaben tritt der letzte wirkliche Drucktakt DT32 zum Zeitpunkt t2 auf. Anschließend an den letzten wirklichen Drucktakt DT32 werden nun im Beispiel zwei zusätzliche Leerdrucktakte DTL1 und DTL2 angefügt. Praktisch bedeutet das, daß der Start der Abbremsphase definiert verzögert ist, was in Fig. 2 durch die Verzögerungszeit v dargestellt ist. Der letzte dieser Drucktakte, nämlich der Drucktakt DTL2 hat einen ausreichend großen Abstand zur ansteigenden Flanke des nächsten bzw. zum vorhergehenden Abtasttaktes AT um eine sichere Durchführung des Abbremsvorganges zu gewährleisten.

[0011] Nach dem Abbremsen des Druckerwagens, einer Bewegungsumkehr und einer anschließenden Beschleunigung des Druckerwagens in Rückwärtsrichtung werden die Leertakte ebenfalls berücksichtigt. Ist die für den Druckvorgang vorgesehene Geschwindigkeit des Druckerwagens erreicht, so werden zunächst die vorher angefügten Leerdrucktakte DTLl und DTL2 erneut eingefügt, so daß der Abdruck in Rückwärtsrichtung, an der Stelle beginnt, an der das letzte Zeichen der vorhergehenden Zeile abgedruckt wurde.

[0012] Die Anfügung eines oder mehrerer Leerdrucktakte ermöglicht es, nicht nur Abweichungen bei der Steuer- und Drucktaktbildung auszugleichen; es ist damit auch möglich, die Einflüsse zu berücksichtigen-, die die Abtasttakte verändern können. Auch in diesen Fällen wird mit dem erfindungsgemäßen Anfügen von Leerdrucktakten eine ausreichende Sicherheit gegen einen Druckversatz gewährleistet.

[0013] Ein mögliches Ausführungsbeispiel zur Durchführung der Erfindung zeigt Fig. 3. Dort ist ein vor dem Aufzeichnungsträger P bidirektional beweglicher Druckwagen DR mit einem Druckkopf DK dargestellt. Das Antriebssystem für den Druckerwagen DR besteht im Prinzip aus einem Motor M, der in seiner Bewegungsrichtung umschaltbar ist. Dem Antriebssystem ist eine Abtasteinrichtung AS zugeordnet, die beispielsweise in Form einer Taktscheibe ausgestaltet ist, deren lichtundurchlässige und lichtdurchlässige Bereiche mittels einer optoelektronischen Einrichtung abgetastet werden. Die auf diese Weise gebildeten Abtasttakte AT stellen die für die Feststellung der Bewegung des Druckerwagens erforderlichen Informationen dar. Die Erzeugung der Steuertakte ST und der Drucktakte DT geschieht in an sich bekannter Weise mittels Zähl- und Taktgebereinheiten. Im einzelnen handelt es sich dabei um einen ersten Zähler Zl, dem die Abtasttakte AT zur Verfügung stehen. Der Steuertakt ST wird in einem Steuertaktgeber STG, der durch eine sogenannte PLL-Schaltung realisiert ist, aus den Abtasttakten AT gebildet. Der höherfrequente Steuertakt ST gelangt in einen Drucktaktgeber DTG, von der die eigentlichen Drucktakte DT abgegeben werden. Diese werden zugleich einem zweiten Zähler Z2 zugeführt, der die Drucktakte DT abzählt und auf diese Weise den letzten Drucktakt DT32 erkennt. Die Zähler Zl und Z2, sowie der Drucktaktgeber DTG tauschen mit einem Steuerteil S entsprechende Steuerkriterien Sl bis S5 aus. Im einzelnen handelt es sich um folgende Steuerkriterien. Mit dem Start der Bewegung des Druckerwagens DR wird das Steuersignal Sl an den Zähler Zl gegeben, der daraufhin die für die Beschleunigung des Druckerwagens erforderlichen Abtasttakte AT zählt. Hat der Druckerwagen DR die vorgeschriebene Geschwindigkeit erreicht, hat also der Zähler Zl einen vorgeschriebenen Zählerstand erreicht, so wird das Steuersignal S2 an die Steuerung S abgegeben. Daraufhin wird dort nunmehr der Steuertaktgeber STG und der Drucktaktgeber DTG mittels der Steuersignale S3 und S4, sowie der zweite Zähler Z2 mittels des Steuersignals S5 eingeschaltet. Der Drucktaktgeber DTG, dem der Steuertakt ST zur Verfügung steht, bildet daraufhin Drucktakte DT entsprechend dem Aufbau und der Arbeitsweise des Matrixdruckers. Hat der Zähler Z2 den letzten Drucktakt DT32 einer Zeile erkannt, so gibt er das Steuersignal S6 an die Steuerung S. Diese reagiert darauf in der Weise, daß die Abschaltung des Steuertaktgebers STG, des Drucktaktgebers DTG und die Einschaltung des Zählers Zl verzögert wird. Das bedeutet, daß der Drucktaktgeber DTG nach dem Erkennen des letzten Drucktaktes DT32 weiterhin noch Drucktakte abgibt, die jedoch als Leerdrucktakte DTL1, DTL2 zu keinem Abdruck auf dem Aufzeichnungsträger P führen. Nach der Ausgabe eines oder mehrerer solcher Leerdrucktakte werden von der Steuerung S das Steuersignal S3 abgeschaltet und das Steuersignal Sl erneut eingeschaltet. Das bedeutet, daß nunmehr keine Drucktakte mehr abgegeben werden, und daß der Zähler Zl wieder die Abtasttakte AT zählt. Damit wird der Abbremsvorgang und anschließend ein erneuter Beschleunigungsvorgang in Rückwärtsrichtung abgewickelt. Hat der Druckerwagen DR erneut die vorgeschriebene Geschwindigkeit erreicht, entspricht also der Zählerstand des Zählers Zl wieder dem vorgeschriebenen Wert, so wird das Steuersignal S2 an die Steuerung S abgegeben. Durch die Steuersignale S3, S4, wird der Steuertaktgeber STG und der Drucktaktgeber DTG eingeschaltet, um die entsprechende Anzahl von Leerdrucktakten abzugeben. Sind diese an den Druckkopf übergeben worden, so wird der Zähler Z2 eingeschaltet und die nunmehr folgenden Drucktakte werden im Druckkopf zur Darstellung von Zeichen bewertet und zugleich im Zähler Z2 gezählt. Wird auf diese Weise wiederum der letzte Drucktakt der Zeile ermittelt, so laufen die beschriebenen Vorgänge erneut ab.

Ansprüche

1. Verfahren zur Reduzierung des Druckversatzes in bidirektional druckenden Matrixdruckeinrichtungen, in denen die Drucktakte von einem durch Abtastung eines Abtastelements gebildeten Abtasttakt abgeleitet werden,
dadurch gekennzeichnet , daß abhängig vom letzten für den Abdruck eines Zeichens vorgesehenen Drucktakt (DT32) einer Schreibzeile anschließend an diesen Drucktakt mindestens ein weiterer Drucktakt (DTL1, DTL2) ohne Abdruckinformation (Leerdrucktakt) erzeugt, und die Abbremsung des Druckerwagens (DR) nach dem weiteren oder dem letzten der weiteren Drucktakte (DTL1DTL2) eingeleitet wird,
und daß nach der Umkehr der Bewegungsrichtung des Druckerwagens (DR) diese Drucktakte (DTL1,DTL2) bei der Bildung des ersten Drucktaktes (DT1) mit Abdruckinformation berücksichtigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der weiteren Drucktakte (DTL1,DTL2) ohne Abdruckinformation durch den Abstand zwischen dem letzten, für einen Abdruck vorgesehenen Drucktakt (DT32) und der ansteigenden Flanke des nächsten Abtasttaktes (AT) bestimmt ist.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet , daß eine Steuerung (S) mit den an sich bekannten Zählern (ZI,Z2) für die Abtasttakte (AT) und für die Drucktakte (DT), sowie mit einem Steuertaktgeber (STG) und einem Drucktaktgeber (DTG) verbunden ist,
daß die Steuerung (S) nach dem Start einer Bewegung des Druckerwagens (DR) ein erstes Steuerkriterium (Sl) an den ersten Zähler (Z1) abgibt, mit dem die Anzahl der Abtasttakte (AT) für die Beschleunigungsphase bestimmt ist und ein zweites Steuerkriterium (S2) bei Erreichen der konstanten Druckgeschwindigkeit vom Zähler (Z1) empfängt, daß die Steuerung (S) daraufhin ein, den Steuertaktgeber (STG), den Drucktaktgeber (DTG) und den zweiten Zähler (Z2) einschaltendes Steuersignal (S3,S4,S5) abgibt und nach Erreichen der letzten Druckposition einer Zeile ein weiteres Steuerkriterium (S6) vom zweiten Zähler (Z2) empfängt und den Steuertaktgeber (STG) den Drucktaktgeber (DTG) und den ersten Zähler (Z1) verzögert (v in Fig. 2) abschaltet.

4. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet , daß die Verzögerung (v in Fig. 2) derart ist, daß der Drucktaktgeber (DTG) mindestens einen weiteren Drucktakt (DTL) abgibt.

Zeichnung