Verfahren und Anordnung zum Toleranzausgleich in Matrixdruckeinrichtungen

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Toleranzausgleich in Matrixdruckeinrichtungen.
Dazu wird in einem vor dem eigentlichen Druckvorgang durchgeführten Meßvorgang die Zeitdauer (tm1 bis tm6) zwischen einer definierten Flanke des durch Abtastung der Bewegung des Druckerwagens (DR) gebildeten Abtasttaktes (AT) und einem am Anfang einer Druckzeile gebildeten Kriterium (KS) festgestellt und mit einem oberen und unteren zeitlichen Schwellwert (ts1,ts2) verglichen; bei Unterschreiten des unteren und bei Überschreiten des oberen zeitlichen Schwellwerts (ts1,ts2) wird ein Ausgangssignal (S) abgegeben, das für die folgenden eigentlichen Druckvorgänge den Start der Drucktakterzeugung jeweils am Druckzeilenbeginn verzögert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Toleranzausgleich in Matrixdruckeinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Druckköpfe von Matrixdruckern weisen bekanntlich Druckelemente, beispielsweise in Form von 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- oder Drucktakt zugeführt. Der Drucktakt bestimmt somit den Zeitpunkt der Betätigung der Druckelemente. Auf diese Weise kann auf einem Aufzeichnungsträger jedes Zeichen rasterförmig aufgebaut werden.

[0003] Die Druckvorgänge finden, wie allgemein bekannt, während der Bewegung des Druckkopfes mit konstanter Geschwindigkeit statt. Die Bildung der Drucktakte kann durch die Abtastung eines, den Druckkopf tragenden, sogenannten Drukkerwagens bzw. der diesen antreibenden Antriebseinrichtung erfolgen. Im einzelnen geschieht das in der Weise, daß ein mit der Antriebseinrichtung gekoppeltes Abtastsystem, beispielsweise eine Abtastscheibe, optoelektronisch abgetastet wird, die dadurch gebildeten Abtasttakte einem Steuertaktgeber, z.B. einer PLL-Schaltung zugeführt werden, in der ein sogenannter höherfrequenter Steuertakt gebildet wird. Dieser steht einem Drucktaktgeber zur Verfügung, der dann die Drucktakte erzeugt. Steuer- und Drucktakte werden jeweils nur während des eigentlichen Druckvorganges erzeugt, d.h. während der Beschleunigung und während des Abbremsens des Druckerwagens findet kein Abdruck statt. Zu diesem Zweck wird ein am Zeilenanfang gebildetes Kriterium das z.B. durch die Betätigung des sogenannten Zeilenanfangskontaktes erzeugt wird, bewertet. Dieses Kriterium, das z.B. durch Schließen des Zeilenanfangskontaktes am Beginn einer Druckzeile erzeugt wird, kann dazu ausgenützt werden, den Steuertaktgeber einzuschalten, so daß dieser mit einer definierten Flanke des nächsten Abtasttaktes zu arbeiten beginnt.

[0004] Dabei tritt folgendes Problem auf. Bedingt durch nicht oder nur mit außergewöhnlich großem Aufwand vermeidbare Einflüsse des Abtastsystems (beispielsweise Riemendehnung, Toleranz der Abtastscheibe usw) oder durch ein nicht absolut konstantes Arbeiten des Zeilenanfangskontaktes kann das Zeilenanfangskriterium zeitlich gesehen in unmittelbarer Nähe einer definierten Flanke des Abtasttaktes betätigt werden. Das bedeutet, daß das dadurch bedingte Einschaltkriterium für den Steuertaktgeber einmal kurz vor der definierten Flanke, ein anderes Mal kurz nach der definierten Flanke des Abtasttaktes auftritt. Das führt zu einer Veschiebung der Steuertakte und damit zur Verschiebung der Drucktakte. Der Beginn des Abdruckes kann dadurch um eine Periode des Abtasttaktes verspätet oder verfrüht erfolgen. Im Ergebnis führt das zu einem störenden Druckversatz am Zeilenanfang und zu einem sehr unruhigen Schriftbild.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Toleranzausgleich anzugeben, mit dem ein solcher Druckversatz vermieden wird.

[0006] Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0007] Der wesentliche, mit der Erfindung verbundene Vorteil besteht darin, daß ohne zusätzliche mechanische Abgleichsvorrichtungen für die den Vorgang auslösenden Signale, nämlich für den Abtasttakt und/oder für das am Zeilenanfang gebildete Kriterium immer ein gleichmäßiger Druckstart gewährleistet ist.

[0008] Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Dort zeigen

Fig. 1 eine Taktfolge mit den wesentlichen, zum Verständnis der Erfindung notwendigen Einzelheiten und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.

[0009] Für die Darstellung in Fig. 1 wird angenommen, daß zum Zeitpunkt t0 der Druckerwagen die für den Druckvorgang erforderliche Geschwindigkeit erreicht hat. Der in Zeile 1 dargestellte Abtasttakt AT hat ab dem Zeitpunkt t0 eine konstante Frequenz. Im Beispiel ist lediglich eine Taktperiode TA des Abtasttaktes AT dargestellt. Die Zeilen 2 bis 7 in Fig. 1 zeigen sechs verschiedene Fälle,. die sich jeweils dadurch unterscheiden, daß das Kriterium KS für den Zeilenanfang zu sechs verschiedenen Zeitpunkten tl bis t6 auftritt. In den in den Zeilen 2 und 3, sowie in den Zeilen 6 und 7 dargestellten Fällen wird z.B. der Zeilenanfangskontakt jeweils relativ nahe an der in diesem Beispiel durch die ansteigende Flanke des Abtasttaktes AT zum Zeitpunkt TO definierten Flanke betätigt. Eine Verschiebung der Zeitpunkte tl, t2 bzw. t5, t6, die wie oben erwähnt nicht beeinflußbar auftreten kann, würde zu einer Verschiebung des Starts für den eigentlichen Druckvorgang um jeweils eine ganze Periode TA des Abtasttaktes AT führen.

[0010] Mit dem erfindungsgemäß aurchgeführten Meßvorgang vor dem eigentlichen Druckvorgang wird die Zeitdauer zwischen dem Auftreten der ersten definierten Flanke des Abtasttaktes zum Zeitpunkt t0 und dem Auftreten des Zeilenanfangskriteriums KS zu den Zeitpunkten tl bis t6 ermittelt. In Fig. 1 sind diese Zeitdauern mit tml bis tm6 bezeichnet. Liegt diese Zeitdauer innerhalb eines durch zwei zeitliche Schwellwerte tsl und ts2 bestimmten Wertes, so wird für den späteren eigentlichen Druckvorgang jeweils nach der ersten definierten Flanke des ersten Abtasttaktes, also bezogen auf den Zeitpunkt t0, eine Wartezeit tw gebildet, d.h. die z.B. durch die Betätigung des Zeilenanfangskontaktes gestarteten Vorgänge werden um die Wartezeit tw verzögert eingeleitet. In Fig. 1 ist diese Verzögerung durch eine strichpunktierte Linie dargestellt.

[0011] Für den praktischen Einsatz ist es vorteilhaft, für die Meßzeit tm einen Schwellwert festzulegen, der in etwa ein Viertel bzw. drei Viertel der Dauer einer Periode TA eines Abtasttaktes AT entspricht. Die Wartezeit tw kann vorteilhafterweise etwa einer halben Dauer der Periode eines Abtasttaktes AT entsprechen. Unter Zugrundelegung dieser Festlegungen werden gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel in den Fällen der Zeilen 2 und 3, sowie der Zeilen 6 und 7 jeweils die Wartezeiten tw gebildet. Für alle nach einem solchen Meßvorgang stattfindenden Vorgänge wird somit die Bewertung der Betätigung des Zeilenanfangskontaktes jeweils um die Wartezeit tw verzögert wirksam. Damit ist sichergestellt, daß für die nachfolgenden Druckvorgänge jeweils ein definierter Start für die Drucktakterzeugung gewährleistet ist. In den in den Zeilen 4 und 5 dargestellten Fällen unterbleibt eine solche Verzögerung. Praktisch wird also in den in den Zeilen 2 bis 5 dargestellten Fällen die Drucktakterzeugung stets zum Zeitpunkt t7, in den in den Zeilen 6 und 7 dargestellten Fällen stets zum Zeitpunkt t8 beginnen.

[0012] Ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung ist in Fig. 2 dargestellt. Das Beispiel zeigt einen Druckerwagen DR, der den eigentlichen Druckkopf DK mit den Druckelementen trägt. Der Druckerwagen DR wird mittels eines Antriebssystems M in Zeilenrichtung vor einem Aufzeichnungsträger P hin- und herbewegt. Dem Antriebssystem M ist ein Abtastsystem AS, beispielsweise eine optoelektronisch abgetastete Abtastscheibe, zugeordnet, das die Abtasttakte AT abgibt. Zur Erzeugung der Drucktakte DT ist ein Steuertaktgeber STG, ein Drucktaktgeber DTG, sowie Zähler Zl und Z2 vorgesehen. Die Steuerung dieser Aggregate erfolgt von einer Druckersteuerung S aus. Die Meßvorrichtung MV besteht aus einem Bewerter ATB für die Abtasttakte AT, einem Bewerter KB für das am Zeilenanfang abgegebene Kriterium KS, das hier durch Betätigung des Zeilenanfangskontakts k gebildet wird. Weiter ist eine Zeitmeßvorrichtung ZM und eine Verzögerungseinrichtung V vorgesehen. Die Wirkungsweise der Anordnung ist im einzelnen folgende.

[0013] Vor dem Start eines Druckvorganges wird über die Steuerung S die Meßvorrichtung MV eingeschaltet. In diesem Falle steht das vom Zähler Zl abgegebene Kriterium zur Verfügung, mit dem die Stellung des Druckerwagens DR am Ende einer Beschleunigungsphase bestimmt ist. Das kann z.B. durch Abzählen der Abtasttakte AT während der Beschleunigungsphase des Druckerwagens DR geschehen. Die erste Flanke des dadurch bestimmten Abtasttaktes AT (Zeitpunkt t0 in Fig. 1, Zeile 1), setzt über den Bewerter ATB die Zeitmeßvorrichtung ZM in Gang. Diese wird abgeschaltet, wenn im Bewerter KB das Kriterium KS (Betätigung des Zeilenanfangskontaktes k) erkannt wurde. Abhängig davon, ob die gemessene Zeitdauer tm unterhalb des ersten zeitlichen Schwellwertes ist oder oberhalb des zweiten zeitlichen Schwellwertes ts2 liegt, im Beispiel also kleiner oder größer ein Viertel TA bzw. kleiner oder größer drei Viertel TA ist, wird ein Signal VS abgegeben. Steht das Signal VS zur Verfügung, so wird die Verzögerungsschaltung V eingeschaltet und alle anschließenden Vorgänge die durch das bei Betätigung des Zeilenanfangskontaktes k gebildeten Kriterium KS eingeleitet werden, werden um die Wartezeit tw verzögert. Diese Verzögerung unterbleibt, wenn das Signal VS nicht abgegeben wird.

[0014] Wenn nun anschließend an einem Meßvorgang die Druckvorgänge abgewickelt werden, so wird bei jedem Zeilenanfang entweder die Verzögerung tw berücksichtigt (Fig. 1, Zeilen 2 und 3 bzw. Zeilen 6 und 7) oder nicht berücksichtigt (Fig. 1, Zeilen 4 und 5). Obowhl die Erzeugung des Drucktaktes nicht mehr Gegenstand der Erfindung ist, wird kurz darauf eingegangen. Abhängig vom Eintreffen des Kriteriums KS (Betätigung des Zeilenanfangskontaktes k) wird im Steuertaktgeber STG, der beispielsweise u.a. eine sogenannte PLL-Schaltung enthält abhängig von den Abtasttakten AT, und zwar beginnend mit der ersten ansteigenden Flanke des Abtasttaktes AT ab dem Zeitpunkt t7 bzw. t8 in Fig. l, ein höherfrequenter Steuertakt ST erzeugt, aus dem der Drucktaktgeber DTG die eigentlichen Drucktakte DT bildet. Die Abschaltung des Steuertaktgebers STG und des Drucktaktgebers DTG am Ende einer Druckzeile kann durch Abzählen der Drucktakte DT im Zähler Z2 geschehen. Der Druckerwagen DR wird dann abgebremst und nach Umkehr der Bewegungsrichtung erneut beschleunigt. Anschließend werden wieder die Drucktakte DT für einen Druck in Rückwärtsrichtung in der beschriebenen Weise erzeugt.

[0015] Der beschriebene Meßvorgang und die dabei bestimmte Festsetzung einer Wartezeit findet jeweils in einem einzigen Durchlauf vor dem Druckvorgang statt, erfordert also keinen spürbaren Zeitaufwand.

Ansprüche

1. Verfahren zum Toleranzausgleich in Matrixdruckeinrichtungen, bei denen der durch ein am Zeilenanfang gebildetes Kriterium eingeleitete Start der Drucktakterzeugung in Abhängigkeit von einem durch Abtastung der Bewegung des Druckerwagens gebildeten Abtasttaktes geschieht, wobei vor einem Druckvorgang eine Bewegung des Druckerwagens stattfindet,
dadurch gekennzeichnet , daß während eines einzigen, dem eigentlichen Druckvorgang vorhergehenden Durchlaufs des Druckerwagens (DR) die Zeitdauer (tml bis tm6) zwischen der ansteigenden Flanke des ersten nach Erreichen einer für einen Abdruckvorgang vorgesehenen Geschwindigkeit des Durckerwagens (DR) gebildeten Abtasttaktes (AT) und dem am Zeilenanfang gebildeten Kriterium (KS) jeweils festgestellt wird, daß die gemessene Zeitdauer (tml bis tm6) mit einem unteren und einem oberen zeitlichen Schwellwert (tsl, ts2) verglichen wird,
und daß bei Unterschreiten des unteren zeitlichen Schwellwertes (tm tsl) und bei Überschreiten des oberen zeitlichen Schwellwerts (tm ts2) eine Verzögerungszeit (tw) eingestellt wird, die mindestens für den folgenden eigentlichen Druckvorgang die Bewertung des am Zeilenanfang gebildeten Kriteriums (KS) jeweils verzögert.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß der untere und der obere zeitliche Schwellwert (tsl, ts2), sowie die Verzögerungszeit (tw) in Abhängigkeit von der Periodendauer (TA) eines Abtasttaktes (AT) bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet , daß der untere zeitliche Schwellwert (tsl) in der Größenordnung von ein Viertel, der obere zeitliche Schwellwert (ts2) in der Größenordnung von drei Viertel der Periodendauer (TA) eines Abtasttaktes (AT) liegt, und daß die Verzögerungszeit (tw) etwa einer halben Periodendauer (TA) eines Abtasttaktes (AT) entspricht.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßvorrichtung (MV) vorgesehen ist, die jeweils für die Dauer eines Meßvorganges einschaltbar ist, und die einen ersten Bewerter (KB) für das am Zeilenanfang gebildete Kriterium (KS) und einen zweiten Bewerter (ATB) für die Flanken des Abtasttaktes (AT) aufweist, daß der zweite Bewerter (ATB) nach Erreichen der für den Start eines Druckvorganges vorgesehenen Stellung des Druckerwagens (DR) eingeschaltet wird,
daß eine dem ersten und dem zweiten Bewerter (KB, ATB) nachgeschaltete Zeitmeßschaltung (ZM) vorgesehen ist, die die Zeitdauer (tml bis tm6) zwichen dem Auftreten (Zeitpunkt t0) der im zweiten Bewerter (ATB) bewerteten Flanke des Abtasttaktes (AT) und dem Auftreten des am Zeilenanfang gebildeten Kriterium (KS) feststellt, und die durch Vergleich mit einem eingestellten unteren und oberen zeitlichen Schwellwert (tsl, ts2) ein Ausgangssignal (S) bildet,
und daß eine durch das Ausgangssignal (S) steuerbare Verzögerungsschaltung (V) vorgesehen ist, die die Weitergabe des am Zeilenanfang gebildeten Kriteriums (KS) verzögert (tm).

5. Anordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet , daß das am Zeilenanfang gebildete Kriterium (KS) durch die Betätigung eines Zeilenanfangskontaktes (k) erzeugt wird.

Zeichnung