DE69102550T2 - Punktmatrixdrucker. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Matrixdrucker, und insbesondere auf einen Zeilenkopfdrucker mit Punktmatrixstiften oder Heizelementen, die über die Breite eines Druckblattes befestigt sind.
• Es gibt zwei Typen von Matrixdruckern: den Zeilenkopfdrucker mit einem stehenden Druckkopf und einen Bewegungskopfdrucker mit einem Druckkopf, der über das Druckblatt hin- und herfährt und mit einer Vielzahl von Punktmatrixstiften oder Heizelementen versehen ist, die in einer senkrecht zur Breite des Druckblattes verlaufenden Reihenfolge angeordnet sind.
• Der Zeilenkopfdrucker weist keinen Kopfbewegungsmechanismus auf und besitzt eine einfache mechanische Struktur. Der Bewegungskopfdrucker erfordert indessen einen Kopfbewegungsmechanismus und macht wegen mechanischer Beschränkungen Schwierigkeiten bei der Steigerung seiner Druckgeschwindigkeit.
• Der Zeilendrucker weist eine Vielzahl von Reihen auf, von denen jede aus Punktelementen besteht und bewegt jedesmal dann das Druckblatt zu der Vielzahl von Reihen hin, wenn die Punktelemente in der Vielzahl der Reihen aktiviert worden sind. Beispielsweise sei angenommen, daß ein Zeilenkopfdrucker n Reihen enthält, die einer Druckzeile entsprechen, wobei jede Reihe aus einer Vielzahl von Punktelementen besteht. Für jede Reihe werden Druckdaten eingegeben, bis n Reihen von Daten (d.h. eine Druckzeile) gedruckt werden kann. Daher wird die Zeile ohne Bewegen des Druckblattes gedruckt. Der Zeilenkopfdrucker rollt dann die Druckseite um einen Abstand voran, der einer Druckzeile entspricht (d.h., um n Reihen), nachdem n Reihen von Daten gedruckt worden sind. Er wiederholt den Prozeß solange, bis alle Daten gedruckt worden sind.
• Der Prozeß des Druckens von Daten mit einem Bewegungskopfdrucker verläuft etwas anders. Das Ende des Druckkopfes weist eine Vielzahl von Punkten m auf, was einem Segment einer Druckzeile entspricht. Druckdaten, die den m Punkten äquivalent sind, werden an einem Ende des Druckkopfes eingegeben, und die Punkte im Bewegungskopf werden aktiviert und drucken so das Segment der Druckzeile. Der Druckkopf bewegt sich dann waagrecht über das Druckblatt um einen Abstand nach vorne, der dem Segment der Druckzeile entspricht. Daten, die den m Punkten äquivalent sind, werden erneut in den Druckkopf eingegeben, und der obige Prozeß wird solange wiederholt, bis das Ende der Zeile erreicht ist. Dann rollt der Drucker die Druckseite vorwärts zur nächsten Zeile, und der ganze Prozeß wird solange wiederholt, bis alle Daten gedruckt worden sind.
• Viele Drucker verwenden eine Kombination der Technologien des Zeilenkopf- und des Bewegungskopfdruckers. Obwohl eine Austauschbarkeit zwischen den Funktionen eines Zeilenkopfdruckers und denen eines Bewegungskopfdruckers wünschenswert ist, war bis heute eine solche Austauschbarkeit nicht verfügbar. Aus diesem Grunde können Druckdaten für einen Zeilenkopfdrucker nicht von einem Bewegungskopfdrucker verwendet werden, und umgekehrt.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Druckers, der mit austauschbaren Zeilenkopf- und Bewegungskopftechniken arbeitet.
• Wie beim herkömmlichen Zeilenkopfdrucker umfaßt die vorliegende Erfindung einen Zeilenkopfdrucker, der eine Vielzahl von Reihen aufweist, von denen jede aus Punktelementen besteht. Die vorliegende Erfindung umfaßt weiter einen Speicher zum Anordnen und Speichern der Druckdaten des Zeilenkopfdruckers in einem spezifischen Muster entsprechend einer Druckzeile. Ein Schieberegister liest die Druckdaten aus dem Speicher aus und liefert die Druckdaten an eine Reihe von Latch-Registern. Die Latch- Register sind weiter an eine Vielzahl von Torregistern angeschlossen und liefern die Druckdaten an die Torregister. Die Torregister sind an eine Vielzahl von Heizkörpern angeschlossen, die weiter mit entsprechenden Punktelementen im Zeilenkopfdrucker verbunden sind. Wenn eine Reihe von Strobe-Signalen von den Torregistern empfangen werden, schalten die Torregister die Heizelemente ein, um die passenden Punktelemente entsprechend den in den Latch-Registern gespeicherten Druckdaten zu erhitzen. Wie beim herkömmlichen Zeilenkopfdrucker werden also die einer ganzen Druckzeile äquivalenten Druckdaten gedruckt. Der Zeilenkopfdrucker rollt dann das Druckblatt um einen Abstand vorwärts, der einer Druckzeile (d.h. n-Reihen) äquivalent ist, nachdem die Druckzeile gedruckt worden ist. Er wiederholt den Prozeß solange, bis alle Daten gedruckt worden sind.
• Anders als bei herkömmlichen Zeilenkopfdruckern kann der Gegenstand der vorliegenden Erfindung so gestaltet werden, daß er Daten des Bewegungskopfdruckers liest und druckt. Um diese Fähigkeit zu erzielen, werden das einzelne Schieberegister und die Latch-Register entfernt, wobei die Latch-Register durch Schieberegister ersetzt werden. Nach Empfang der Druckdaten des Bewegungskopfdruckers arrangiert der Speicher die Daten in einem speziellen Muster, das einer Druckzeile äquivalent ist und liefert diese Daten direkt an die Schieberegister in Form von Gruppen, die den Segmenten einer Druckzeile äquivalent sind, ähnlich dem Verfahren bei einem herkömmlichen Bewegungskopfdrucker. Wenn die die gesamte Druckzeile darstellenden Daten von den Schieberegistern empfangen worden sind, aktivieren die Torschaltungen die Heizelemente, um die passenden Punktelemente entsprechend den in den Schieberegistern gespeicherten Druckdaten zu erhitzen. Wenn die Zeile gedruckt ist, rollt der Drucker die Druckseite vorwärts zur nächsten Zeile, und der Prozeß wird solange wiederholt, bis alle Daten gedruckt worden sind.
• Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen überall gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen.
• Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform der Erfindung zeigt;
• Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Betriebsweise der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform; und
• Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. Ein stehender Thermodruckkopf 30 weist 24 Reihen auf, wobei jede Reihe 832 Punkte besitzt, die sich in Breitenrichtung des Druckblattes erstrecken (im folgenden als "Punktreihe" bezeichnet) . Der Drucker ist ferner mit einem Typ des Bewegungskopfdruckers austauschbar, der das Druckblatt alle 24 Punkte in Zeilenvorschubrichtung voranbewegt. Blöcke L1 bis L24 bilden jeweils eine einzelne Reihe von Punkten. Jeder Block besitzt Heizkörper 32 zum Erhitzen entsprechender Punktelemente. Ein erstes Ende jedes Heizkörpers 32 ist gemeinsam an eine erste Klemme einer Leistungsversorgung 38 angeschlossen. Ein zweites Ende jedes Heizkörpers 32 ist jeweils entsprechend über Torschaltungen G1 bis G16 an ein zweites Endes der Leistungsversorgung 38 angeschlossen, wobei jede Torschaltung 52 Punkte gruppiert. Die Blöcke L1 bis L24 umfassen entsprechende Latch-Register LR1 bis LR24, wobei jedes Latch-Register 832 Bits beherbergt. Der Ausgang eines vorhergehenden Latch-Registers ist an den Eingang eines nachfolgenden Latch-Registers angeschlossen, und die Latch- Signaleingänge jedes Latch-Registers sind mit den Latch- Signalausgängen eines Schieberegisters 34 verbunden. Die Vielzahl der Latch-Register LR1 bis LR34 ist ebenfalls in Reihe mit dem Schieberegister 34 geschaltete.
• Ein Speicher 36 liest für jede einzelne Punktreihe Daten aus und entwickelt die Daten einer einzelnen Druckzeile in ein Muster von 24 x 832 Punkten und speichert dann diese entwickelten Druckdaten ab. Der Speicher 36 gibt die Druckdaten auch an das Schieberegister 34 weiter, das nicht nur serielle Druckdaten liest, sondern auch die gelesenen Daten in Ubereinstimmung mit einem Taktimpuls CL verschiebt.
• Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm, das die Betriebsweise des stehenden Thermodruckkopfes 30 gemäß Fig. 1 veranschaulicht. Gemäß Fig. 2 signalisiert ein Taktimpuls CL dem Schieberegister 34, die Druckdaten aus dem Speicher 36 auszulesen und die ausgelesenen Daten zu verschieben. Wenn der 832te Taktimpuls erzeugt wird, werden die einer einzelnen Punktreihe äquivalenten Druckdaten in Form eines entwickelten Punktmusters an das Schieberegister 34 überschrieben.
• Wenn nach der Erzeugung des 832-ten Taktimpulses ein Latch- Signal L eingegeben wird, werden die Druckdaten vom Schieberegister zum ersten Latch-Register überschrieben, und die Druckdaten jedes Latch-Registers werden an sein nachfolgendes Latch-Register überschrieben. Wenn diese Operation des Aktualisieren des Inhaltes eines nachfolgenden Latch-Registers mit dem Inhalt eines vorhergehenden Latch- Registers 24 mal wiederholt worden ist, hat jeder Block des Druckkopfes seine Leseoperation beendet. In diesem Zeitpunkt werden insgesamt 16 Strobe-Signale ST (Fig. 2) sequenziell durch Srobe-Klemmen STI bis STl6 jeweils an entsprechende Torschaltungen G1 bis G16 jedes Blockes L1 bis L24 angelegt. Jede Torschaltung wird in Übereinstimmung mit der Ausgabe jedes Bits des entsprechenden Latch-Registers, mit dem die Torschaltung verbunden ist, ein- oder ausgeschaltet, wodurch die entsprechenden Heizelemente 32 zum Drucken der Daten aktiviert werden. Das Drucken der Daten, bestehend aus einem Muster von 24 x 832 Punkten, die einer einzelnen Druckzeile entsprechen, wird mit Anlegen des 16ten Strobe-Signals beendet, das den Drucker veranlaßt, das Druckblatt um die einzelne Druckzeile vorwärtszubewegen. Die obige Operation wird zum Drucken der Daten zusätzlicher Druckzeilen wiederholt.
• Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Ausführungsform besitzt folgenden Aufbau: Schieberegister SR1 bis SR24 sind anstelle der Latch-Register LR1 bis LR24, wie bei der vorhergehenden Ausführungsform (Fig. 1), jeweils entsprechend in den Blöcken L1 bis L24 angebracht. Bei jedem Taktimpuls CL werden die im Speicher 36 gespeicherten Druckdaten in 24 Punktgruppen in die Blöcke eingegeben. Die Punktgruppen sind Segmente einer ganzen Druckzeile, wie beim herkömmlichen Bewegungskopfdrucker. Das Eingeben der einer einzelnen Druckzeile entsprechenden Druckdaten ist beim 832ten Taktimpuls beendet. Daher werden die einer einzelnen Druckzeile äquivalenten Druckdaten viel schneller (d.h. 24 mal schneller) in den Druckkopf eingegeben, als bei der ersten Ausführungsform.
• Beide Ausführungsformen signalisieren jedem Block, eine Gruppe von 52 Punktelementen gleichzeitig zu aktivieren, und das Drucken der einzelnen Druckzeilendaten mit dem 16-ten Strobe-Signal zu beenden.
• Außerdem ist die Anordnungsweise zum Einschreiben der Druckdaten in den Speicher 36 optional, obwohl bei den obigen Ausführungsformen die Druckdaten in ein Muster aus 24 x 832 Punkten entwickelt sind. Beispielsweise kann ein Speicher verwendet werden, der in der Lage ist, Druckdaten zu empfangen, die einer einzelnen Druckzeile äquivalent sind, die in 24 sequenziell übertragenen Punktsegmenten entwickelt sind, wie beim Bewegungskopfdrucker Andererseits kann ein Speicher hergestellt werden, der in der Lage ist, Druckdaten zu empfangen, die einer einzelnen Druckzeile äquivalent sind, welche in jeder Punktreihe entwickelt sind und seriell übertragen werden, wie bei einem Zeilenkopfdrucker. Daher kann entsprechend der Druckeranwendung ein geeigneter Speicher gewählt werden.
• Gemäß der Erfindung kann der stehende Druckkopf, bestehend aus einer Vielzahl von Punktreihen, auf einmal die Daten drucken, die einer Vielzahl von Punktreihen (d.h. einer Druckzeile) äquivalent sind. Indem sie keinen Bewegungsmechanismus benötigt, ist die Struktur des Druckkopfes nicht nur mechanisch einfach, sondern auch keinen mechanischen Geschwindigkeitsbeschränkungen unterworfen. Weiter kann der Druckkopf gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß er aus einer Vielzahl von Punktreihen besteht, auch Eingaben von Druckdaten des Bewegungskopfdruckers unterbringen.
• Wenn auch die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer Struktur beschrieben worden ist, die gegenwärtig als die praktischste und bevorzugte Ausführungsform betrachtet wird, ist die Erfindung natürlich nicht auf die offenbarte AuSführungsform beschränkt. Sie soll im Gegenteil verschiedene Abänderungen und äquivalente Anordnungsweisen im Rahmen der beigefügten Ansprüche abdecken.

Claims (7)

1. Matrixdrucker, umfassend:

- einen feststehenden Thermodruckkopf, der aufweist:

- eine Vielzahl von Reihen, die eine Druckzeile bilden, wobei jede Reihe eine Länge entsprechend der Breite eines Druckblattes besitzt, und wobei jede Reihe eine Vielzahl von Punktelementen besitzt;

- Heizelemente, von denen jedes eines der Punktelemente erhitzen kann;

- eine Vielzahl von Torschaltungen, die zur Steuerung der Erwärmung zugehöriger Punktelemente an die Heizelemente angeschlossen sind; und

- Registereinrichtungen zum Liefern von Druckdaten an die Torschaltungen;

- einen Speicher zum Verarbeiten und Speichern der Druckdaten, die in vorbestimmten Zeitintervallen an die Registereinrichtungen zu liefern sind; und

- Einrichtung zum Bewegen des Druckblattes um einen Abstand, der der Druckzeile entspricht, wobei die Bewegung in Bezug auf einen Zeitzyklus erfolgt, wobei der Zeitzyklus eine Zeitdauer umfaßt, während der die Punktelemente in der Vielzahl der Reihen aktiviert werden.

2. Matrixdrucker nach Anspruch 1, bei dem die Registereinrichtungen aufweisen:

- eine Vielzahl von Latch-Registern, die hintereinandergeschaltet sind; und

- ein Schieberegister, das an eines der Latch- Register angeschlossen ist, wobei das Schieberegister bei Empfang eines Taktimpulses Daten in ein erstes Latch-Register einschreibt, und wobei das Latch-Register bei Empfang eines zusätzlichen Taktimpulses Daten in ein nachfolgendes Latch-Register einschreibt, wobei das Einschreiben solange stattfindet, bis alle Latch- Register voll sind.

3. Matrixdrucker nach Anspruch 1, bei dem die Heizelemente die Punktelemente in Übereinstimmung mit den Daten erhitzen, wenn ein vorbestimmter Taktimpuls auftritt.

4. Matrixdrucker, der aufweist:

- einen feststehenden Thermodruckkopf, der aufweist:

- eine Vielzahl von Reihen, die eine Druckzeile bilden, wobei jede Reihe eine Länge entsprechend der Breite eines Druckblattes besitzt, und wobei jede Reihe eine Vielzahl von Punktelementen besitzt;

- Heizelemente, von denen jedes eines der Punktelemente erhitzen kann;

- eine Vielzahl von Torschaltungen, die zur Steuerung der Erwärmung zugehöriger Punktelemente an die Heizelemente angeschlossen sind; und

- eine Vielzahl von Schieberegistern, wobei die Schieberegister Druckdaten an die Gateschaltungen liefern;

- einen Speicher zum Verarbeiten und Speichern der Druckdaten, die in vorbestimmten Zeitintervallen an die Vielzahl der Schieberegister zu liefern sind, wobei die Übertragung von Daten aus dem Speicher an die Schieberegister solange stattfindet, bis die Schieberegister voll sind; und

- Einrichtung zum Bewegen des Druckblattes um einen Abstand, der der Druckzeile entspricht, wobei die Bewegung in Bezug auf einen Zeitzyklus erfolgt, wobei der Zeitzyklus eine Zeitdauer umfaßt, während der die Punktelemente in der Vielzahl der Reihen aktiviert werden.

5. Matrixdrucker nach Anspruch 4, bei dem die Heizelemente die Punktelemente in Übereinstimmung mit den Daten erhitzen, wenn ein vorbestimmter Taktimpuls auftritt.

6. Druckverfahren unter Verwendung eines Matrixdruckers, das folgende Schritte aufweist:

- Speichern von Druckdaten in einem Speicher;

- Erzeugen einer Reihe von Taktimpulsen, und Überschreiben einer vorbestimmten Menge der Druckdaten vom Speicher in ein Schieberegister gemäß der Reihe der Taktimpulse;

- Überschreiben der Druckdaten vom Schieberegister in ein erstes Latch-Register einer Vielzahl von Latch- Registern, und Überschreiben der Druckdaten von jedem Latch-Register in ein nachfolgendes Latch- Register entsprechend vorbestimmter Impulse innerhalb der Reihe der Taktimpulse, wobei das Überschreiben solange stattfindet, bis alle Latch- Register voll sind;

- Erhitzen einer Vielzahl von Punktelementen in Übereinstimmung mit den Druckdaten nach der Erzeugung eines vorbestimmten Taktimpulses innerhalb der Reihe der Taktimpulse; und

- Vorrücken eines Druckblattes um einen Abstand, der einer Druckzeile entspricht, die eine Vielzahl von Punktelementen umfaßt.

7. Druckverfahren unter Verwendung eines Matrixdruckers, das folgende Schritte aufweist:

- Speichern von Druckdaten in einem Speicher;

- Erzeugen einer Reihe von Taktimpulsen, und Überschreiben einer vorbestimmten Menge der Druckdaten aus dem Speicher in eine Reihe von Schieberegistern entsprechend der Reihe von Taktimpulsen, wobei das Überschreiben solange stattfindet, bis alle Schieberegister voll sind;

- Erhitzen einer Vielzahl von Punktelementen in Übereinstimmung mit den Druckdaten bei Erzeugung eines vorbestimmten Taktimpulses innerhalb der Reihe der Taktimpulse; und

- Vorrücken eines Druckblattes über einen Abstand, der einer Druckzeile entspricht, die eine Vielzahl von Punktelementen umfaßt.