ELECTRONICALLY CONTROLLED PRINTING MECHANISM

Abstract: 1. Electronically controlled printing mechanism of modular design for either manually or mechanically fed papers, characterized by the following components : a) a basic module consisting of a desk (3), two friction rollers (6) for feeding the paper, a toothed belt (7) which drives them and which is driven by a large wheel (8) via a pinion (9) by means of an electric motor (10), counter rollers (12) for pressing the paper against the two friction rollers (6), a light barrier (14) arranged at one end of the paper track (4) for generating a pulse to start the feeding of the paper when the paper is fed manually from this end, and a second light barrier (15) for generating pulses for the print and control timing which are triggered when the toothed wheel rim of the large wheel (8) passes through the light barrier (15) so that one pulse per column of a needle character and/or per bit of the magnetic type can be picked up at the toothed wheel rim of the gear wheel (8) for the paper transport, and that the number of teeth on the large wheel (8) is selected such that one tooth corresponds to one column of a needle character or to one bit of the magnetic type, respectively ; b) a supplementary module to enable conversion from the longitudinal type to the transverse type process, consisting of a threaded spindle (16) mounted vertically in relation to the paper feeding device for moving a carriage carrying the printing heads (1 and 13, respectively) along the spindle, a rod (17) for guiding this carriage, a large wheel (18) which drives the threaded spindle (16) via a pinion (19) and via an electric motor (20), and a light barrier (21) for generating pulses for the print and control timing which is effected by means of pulses which are triggered when the toothed wheel rim of the large wheel (18) passes through the light barrier (21), with the number of teeth on the large wheel (18) in combination with the pitch of the threaded spindle (16) being selected such that, as in the case of the basic module according to a), one tooth corresponds to one column of a needle character or to one bit of the magnetic type, respectively ; c) a supplementary module consisting of a printing head (13) mounted on the desk (3) for machine-readable type and/or an electronically controlled printing head (1) arranged above the desk (3) for visually-readable type with a ribbon cartridge (2) and a motor, with the printing head (1) for visually-readable type being swivable through 90 degrees at the carriage for conversion from the longitudinal type to the transverse type process, and the control leads for the motors (10, 20) and the light barriers (15, 21) being exchangeable to enable use of the same print program ; d) a supplementary module for mechanical paper feed from the other end of the paper track (4) opposite the light barrier (14), consisting of a third friction roller (6), a wedge member (11) serving as one longitudinal side of the paper feed channel (5), a rocker (22) mounted longitudinally along the other side of the channel, with a brake shoe (26) pressable against the wedge member (11) to clamp the paper, and with a counter roller (23), with the rocker (22), when caused to swivel by an actuating magnet (24), pressing the counter roller (23) against the friction roller (6) to activate the paper feed from this end of the paper track and moving the brake shoe (26) away from the wedge member (11) so that the paper is freely movable through the feeding channel (5), and a pulse-controlled cutting device (30-35) provided at the opposite end of the paper track (4) adjacent to the light barrier (14) ; e) a supplementary module located adjacent to the supplementary module according to d) for generating pulses for proper form synchronization, consisting of a light rod (27) and a phototransistor (28) which scans form sheets provided with control apertures and provides corresponding synchronization pulses.

Description: Elektronisch gesteuertes Schreibwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisch gesteuertes Schreibwerk in modularer Bauweise nach dem Cberbegriff des Patentanspruches 1. Es sind bereits Schreibwerke für visuell ulad/oder maschi- nell lesbare Schrift bekannt, weiter sind bekannt Schreibwerke für manuell vorgesteckte Einzelformulare oder für selbsttätig transportiertes Endlospapier, Schreibwerke für ein oder mehrere abrufbare Paplerformate, Schreibwerke für formularunabhängigen oder formularrichtigen Druck sowie Schreibwerke für das Län s- oder das Querschriftenverfahren. Es ist auch bereits bekannt, diese Schreibwerke elet- tronisch zu steuern. Alle diese Schreibwerke werden in den verschiedenartigsten Kombinationen ausgeführt. Doch gibt es bis jetzt kein Schreibwerk, das alle die vorerwähnten Anforderungen in sich vereinigt. "ie Aufgabe bc-ctcht daher darin, ein Schreibwerk zu schaf- fen, das elektronisch steuerbar ist und das modular so aufgebaut ist, dass es sowohl für visuell und/oder maschinell lesbare Schrift, für manuell vorgesteclte Einzelformulare oder für selbsttätig transportiertes Endlospapier, für ein oder mehrere abrufbare Papierformate, für formulalonab- hängigen oder formularrichtigen Druck soie für das LanaFs- oder das Querschriftverfahren verwendbar ist. Durch die modulare Bauweise soll durch Umsetzen oder Weglassen von Baugruppen die Anforderung mit einem Minimum von Teilen und Bauvolumen zu realisieren sein. Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen angegebenen Massnahmen gelöst. Die Erfindung wird im folgenden an einem Äusführungsbei- spiel mittels einer Zeichnung näher erläutert. Der nachfolgenden Beschreibung liegt stets ein Nadelkopf für die visuell lesbare Schrift und ein Magnetkopf für die maschinell lesbare Schrift zugrunde, obwohl auch andere serielle Schreibköpfe für den Erfindungsgegenstand anwendbar sind. In Fig. 1 ist ein Nadelkopf 1 mit Farbbandkassette 2 dargestellt, sowie ein Schreibtisch 3. Zwischen Nadelkopf 1 und Schreibtisch 3 befindet sich die Papierlaufbahn 4. In dieser und der schräg darunter liegenden Papierlaufbahn 5 spielen sich alle Papierbewegungen ab. Hierzu dienen drei identische gummibezogene Friktionswalzen 6, die iiber einen gemeinsamen Zahnriernen 7 durch ein vorgeschaltetes aus Grossrad 8 und Ritzel 9 bestehendes Stirnradgetriebe durch Elektromotor 10 angetrieben werden. Die beiden in der Papierlaufbahn 4 liegenden Friktionswalzen 6 sind so dicht @@e möglich an den Nadolkopf 1 bzw. die @arbb@@dkarsette 2 angeordnet. Die in der Papierlaufbahn 5 liegende Friktionswalze 6 ist erfindungsgeräss so angeordnet, dass sie in Verbindung mit dem Keilstück 11 die geradlinige Be@egung eines in der Papierlaufbahn 4 befindlichen Schreibpapiers nicht behindert. rJI1 Schreibtisch 3 sind zwei identische Gegonrollen 12 den beiden gegenüberliegenden @riktions- walzen zugeordnet und in diesem drehbar gelagert. Durch eine nicht dargestellte, auf den Schreibtisch 3 w wirken- de Feder werden die beiden Gegenrollen an die beiden Friktionswalzen 6 angedrückt. Je nach Drehrichtung des Elektromotors 10 kann ein zwi- schen den Walzenpaaren 6 und 12 befindliches @apier nach links zwischen Nadelkopf 1 und Schreibrisch 3 hin- und herbewegt werden. Für das magnetische P.eschreiben und lesen eines magnetisch beschichteten Papiers- ist ein in den Schreibtisch 3 eingelassener Magnetkopf l3 vorgesehen. losgelöst werden kann die Papierbewegung z. B. dadurch, dass ein Papier manuell durch die Lichtschranke 14 von links nach rechts gesteckt wird und diese den Elektromotor l0 in der Drehrichtung startet, die die Friktionswalzen 6 im Ge- genzeigersinn dreht, sodass das von diesen erfasste Papier von links nach rechts befördert wird. Im einfachsten Fall kann durch diese Papierbewegung und durch zweckdienliche elektronische Ansteuerung des Nadelkopfes 1 und/oder des Nagnetkopfes 13 eine serielle Reschriftung eines Papiers erfolgen. 5tenn nur magnetisch geschrieben oder gelesen werden soll, kann anstelle des Papiers auch eine Plastikkarte treten. Für die korrekte An- steuerung des Nadelkopfes 1 ur.d/oder des Magnetkopfes 13 ist ein Steuertakt erforderlich, der in einem festen hältnis zur Papierbewegung steht, um eine hohe Gleichmässig- keit der Nadel- vnd/oder der Magnetschrift zu gewährlei- sten. 'enn es sich bei dem Elektromotor 10 um einen Schritt- motor handelt, werden üblicherweise dessen Schritte als Steuertakt für das Schreiben ausgenutzt. Preiswerter ist die Benutzung eines Motors mit Impulsscheibe, doch leidet hierbei die Gleichmässigkeit durch das Zahnspiel des stets erforderlichen Untersetzungsgetriebes. Für weitere Verbilligung und hohe Gleichmässigkeit wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, anstelle einer auf der Motorwelle sitzenden Impulsscheibe den Zahrilcranz des Grossrades 8 mittels einer Lichtschranke 15 abzutasten (das über den Zahnriemen 7 unmittelbar auf die Friktionswalzen 6 wirkt). Er- findungsgemäss ist die Zähne zahl des Grossrades 8 und der Durchmesser der Friktionswalze 6 so aufeinander abgesti=nt, dass ein Zahn einer Spalte der 7 Spalten eines Nadelschrift- zeichens, bzw. einem Bit der Nagnetsehrift entspricht. Durch das Takten der iföpfe 1 und/oder 13 mittels der i:ichtschran- ke 15 spielen Geschwindigkeitsschwankungen des Papierantriebes keine Rolle mehr. Nach Vollendung der Schriftzeile kann nach vorgegebener Taktzahl der Motor 1o auf Reversierbetrieb geschaltet werden, so dass das beschriebene Papier nach links wieder ausgegeben wird. Der vorstehend geschilderte Ablauf kann wegen der starr montierten Schreibköpfe 1 und/oder 13 nur eine einzeilige Schrift erbringen. Werden jedoch die Schreibköpfe 1 und/ oder 13 senkrecht zur Fig. 1 verschiebbar gemacht, können mehrere Zeilen auf dem Papier geschrieben werden. Von praktischem Interesse ist hierbei nur die Verschiebung des Nadelkopfes 1. Nadelkopf 1 und Farbbandkassette 2 sind auf einem nicht dargestellten Schlitten montiert, der mit und an der stange 17 geführt ist. Die Gewindespindel 16 wird mit Grossrad 18 vom Ritzel 19 des Elcktro@ctors 20 angetrieben. Zweckmässigerweise gleichen sich die Ritzel 9 und 19 sowie die Motoren 10 und 20. Der Zahnkranz des Grossrades 18 wird a;ie zuvor beim Grossrad 8 beschrieben durch Lichtschranke 21 abgetastet. Ein nicht dargestellter elektronischer Zähler zählt bei Drehung der Geine- spindel 16 die an der Lichtschranks 21 entstehenden Im- pulse und kann somit den Nadelkopf 1 an vorgegebenen Impulszahlen zum Stillstand bringen. (Nit dieser Impulsvor- gabe wird der elektronische Zeilentabulator gesetzt.) Zwischen den durch Motor 20 bewirkten Zeilensprüngen wird das Papier durch Motor 10 hin- und herb@@egt z@@cks Schreibens einer Zeile. Durch "Pückwärtsschreiben" jeder zweiten Zeile werden Leerbewegungen und Zeit eingespart. Die Zeilenlängen werden durch Zählen der Impulse an Lichtschranke 15 und Vergleich mit den vorgegetenen I@pulssahlen definiert (Spaltentabulator). Normaler@eise arbeiten die Motoren 10 und 20 also stets abwechselnd. Bei gleichzeitiger Vorgabe von Impulszahlpaaren für Zeile und Spalte ist aber auch ein Plotterbetrieb möglich. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Nadelkopf 1 mit Farbbandkassette 2 auch senkrecht zur in Fig. 1 dargestellten Position am nicht dargestellten Schlitten montiert werden kann. Erfindungsgemäss ist weiterhin vorgesehen, dass die Zähne zahl des Grossrades 18 und die Steigung der Gewindespindel 16 so aufei.render abge- stimmt ist, dass ein Zahn einer der sieben Spalten eines Nadelschriftzeichens entspricht. Die Gewindespindel 16 bewegt dann den zum Querdruck montierten Nadelkopf 1 mit Farbbandkassteet 2 in Richtung der Querdruckzeile. Durch die vorgenannte Massabstimmung @ird erreicht, dass das elektronische Schreibprogramm bei Längs- wie bei Querschrift völlig identisch bleiben kann; es nüssen nur die Zuleitun- gen der Motoren 10 und 20 sowie die Zuleitungen der Lichtschranken 15 und 21 miteinander-vertauscht werden. Das Querschriftverfahren (Zeilenrichtung quer zur Papiertrans- portrichtung) wird oftmals dem Längsschriftverfahren gegenüber vorgezogen, weil die Papierbewegung geringer ist (dafür die Kopfbewegung grösser) und weil eine Journal- streifenbeschriftung nur quer möglich ist. Bei den bisher erläuterten Schreibverfahren wurde das Papier stets von Hand als Einzelformular dem Schreibwerk zugeführt. Für andere Anwendungsfälle ist cs erforderlich, das Papier maschinell zuzuführen, wobei der Papiervorrat als Rolle oder in Zickzackfaltung (Leporello) üblich ist. Vielfach wird auch gefordert, dass mehrere unterschiedlich bemasste und/oder gefärbte Papiervorräte in einem Schreibwerk vorzuhalten und ansteuerbar sind. Schliesslich wird auch verlangt, dass wahlweise von Hand vorgesteckte oder maschinell zugeführte Papiere beschrieben werden kcriiien. Diese Aufgabe wird meist in getrennten, nebeneinander lie- genden (senkrecht zu Fig. 1) Papierlaufbahnen erfüllt. Hierdurch werden Schreibwerke erheblich breiter und teurer. Daher ist man bestrebt, von Wind wie maschinell zugeführtes Papier in derselben Papierlaufbahn zu beschreiben. Es ist schon eine derartige Lösung bekannt, die allerdings einen erheblichen Aufwand in Klappen, Klinken, Taktscheiben und Traktoren erfordert (DE-OS 27 15 428). Erfindungsgemäss wird statt dessen eine maschinelle Papier zuführung (Papierspender) in das zuvor beschriebene Schreibwerk integriert, das aus Wippe 22 mit Gegenrolle 23 und Betätigungsmagnet 24 besteht sowie aus den bereits ein- gangs beschriebenen Teilen Keilstück 11 und der rechts angeordneten, bei den bisher erläuterten Schreibverfahren un- benutzt gebliebenen Friktionswalze 6. Das in Rollen- oder in ieporelloform vorgehaltene Papier 25 läuft von rechts in die Papierlaufbahn 5 und wird dort in bekannter Weise durch den in der Wippe 22 sitzenden Bremsklotz 26 gegen das Keilstück 11 gedrückt. In dieser Wippenposition kommt die in die Papierlaufbahn 5 ragende Friktionswalze 6 noch nicht mit dem Papier 25 in Berührung. Erst nach Betätigen des Magneten 24 kippt die Wippe 22 im Gegenzeigersinn derart, dass die Gegenrolle 23 das Papier 25 an die Friktionswalze 6 drückt und gleichzeitig der Bremsklotz 26 vom Keilstück 11 abhebt und somit das Papier 25 freigibt. Wenn gleichzeitig der Motor 10 so startet, dass sich die Frik tionswalzen 6 im Uhrzeigersinn drehen, dann läuft das Papier 25 von der Papierlaufbahn 5 in die Paplerlaufbahn 4 und kann dort wie bereits erläutert in Nadelschrift und/ oder Magnetschrift, einzeilig oder mehrzeilig, im Längsschrift- oder im Querschriftverfahren beschrieben werden. Werden mehrere Papiervorräte in einem Schreibwerk verlangt, können mehrere Papierspender nebeneinander angeordnet wer- den, die flit derselben Friktions,alze 6 und demselben leil stiick 11 zusammenwirken. Die Selektion des speziellen Pa- piervorrats erfolgt durch Ansteuerung des speziellen Bctätigungsmagneten 24. Steht der Papiervorrat als Formularvordruck zur Verfügiing, so sind trotz präzise programmierter Zeilen- und Spaltentabulatoren Fehlersummentoleranzen unvermeidlich, die aus Papierdehnung, Schlupf und Friktionswalzenabrieb herrühren können. Für diesen Fall muss das Papier mit Steuerlöchern versehen sein, die stets die gleiche Lage zum Formulardruck haben. Hierfür ist im Keilstück 11 ein durchgebender nicht @tab 27 angebraeht, der in die Papierlaufbahn 5 einen schmalen Streifen Licht wirft. Gegenüber sitzt in der Wippe 22 ein Fototransistor 28, der durch das Papier 25 abgedeckt ist, os sei denn, es lauft ein Steuerloch in Papier 25 durch. Dann gibt der Fototransistor 28 ein Signal ab, das zur formularrichtigen Synchronisation der Spaltentabulatoren in Fall der Längsschrift oder der z.i- lentabulatoren im Fall der Querschrift benutzt wird. Nach dem Schreibvorgang muss das maschinell zugeführte Papier 25 selbsttätig abgeschnitten werden. Hierzu muss im Steuerungsprogramm ein Schneidtabulator in Form derjenigen Taktzahl gesetzt werden, die die zu schneidende Kante im nach links heraustransportierten Papier 25 an die Schneidkante 29 des Drehmessers 30 und des Gegenmes- sers 31 bringt. Bei Erreichen dieser Taktzahl wird der Motor 1o gestoppt und das Drehresser 3o über Schwinge 32, Kurbelstange 33, Kurbel 34 und Messermotor 35 bewegt. Nach vollendetem Abschneiden wird der Motor lo im Rückwärtslauf gestartet, so dass das Papier 25 nach rechts zurückläuft und nach Erreichen einer konstanten Taktzahl durch Stop des Motors 10 stehenbleibt. Diese Taktzahl ergibt sich aus der hänge in den Papierlaufbahnen 4 und 5 zwischen der Schneidkante 29 und einem Punkt etwa 5 Millimeter links vor dem Bremsklotz 26. Dieser Punkt muss so liegen, dass das Papier 25 von Bremsklotz 26 einerseits noch sicher erfasst wird, andererseits aber nicht mehr in die Papierlaufbahn 4 hineinragt, wodurch die freie Bewegung manuell vorgesteckter Einzelformulare in der Papierlaufbahn 4 behindert würde. Mit Stop des Motors 10 wird auch der Betäti- gungsmagnet 24 abgeschaltet, so dass der Brensklotz 26 das Papier am Keilstück 11 festklemmen kann. Hiernach ist das Schreibwcrk wieder frei für einen erneuten Schr@ibvorgang, sei es auf manuell vorgestecktem oder auf maschinell zugeführtem Papier. Die Vorteile des Schreibwerks nach der Erfindung bestehen darin, dass es allen eingangs genannten Anforderungen gerecht wird, und dass es universal durch Umsetzen oder Wog- lassen von Baugruppen mit einem Minimum von Teilen und Bauvolumen zu verwenden ist.

Claims: Neue Patentansprüche 1. rlP2tronisch gesteuertes Schreibwerk in modularer Bau weise, für wahlweise manuell oder maschinell zugeführte Papiere, gekennzeichnet durch folgende Bauelemente: a) ein Grundmodul, bestehend aus einem Schreibtisch (3), zwei Friktionswalzen (6), einem Zahnriemen (7), einem Grossrad (8), einem Ritzel (9)? einem Elektromotor (10), Gegenrollen (12) und Lichtschranken (14,15); b) ein Ergänzungsmodul, bestehend aus einer am Schreib tisch (3) angeordneten Schreibeinrichtung für ma schinell lesbare Schrift (13) und/oder einer über dem Schreibtisch (3) angeordneten schwenkbaren elek tronisch gesteuerten Schreibeinrichtung für visuell lesbare Schrift (1) mit Farbbandkassette (2) und mit Motor; c) ein Ergänzungsmodul, bestehend aus einer Gewinde spindel (16), einer Stange (17), einem Grossrad (18), einem Ritzel (19), einem Elektromotor (20) und einer Lichtschranke (21); d) ein Ergnzungmodul, bestehend aus einer dritten Friktionswalze (6), einem Teilstck (11), einer Wippe (22), einer Gegenrolle (23), einem Betäti- gungsmagneten (24), einem Bremsklotz (26) und einer taktgesteuerten Schneideinrichtung (30,31,32,33,34,35); e) ein Erganzungsmodul, bestehend aus einem Lichtstab (27) und einem Fototransistor (28). 2. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schreibeinrichtungen gleichzeitig oder aufeinander folgend arbeiten. 3. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung durch Impulse erfolgt, die beim Durchgang des Zahnkranzes des Grossrades (8) durch die Lichtschranke (15) ausgelöst wird. 4. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass pro Spalte eines Nadelschriftzeichens und/oder pro Bit der Magnetschrift ein Impuls am Zahnkranz des Getriebe rades (8) für den Papiertransport wie für den Quer transport des Nadelkopfes (1) abnehmbar ist. 5. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schreibeinrichtung (1) für visuell lesbare Schrift um 90 schwenkbar ist. 6. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Umrüstung vom Längsschrift- auf das Querschrift verfahren zur Verwendung desselben Schreibprogramrns die Zuleitungen der Motoren (20,20) und der Lichtschranken (15,21) vertauschbar sind. 7. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, cass die Zähnezahl des Grossrades (8) sowie die Zähnezahl des Grossrades (18) in Verbindung mit der Steigung der Gewin despindel (16) so ausgelegt sind, dass ein Zahn einer Spalte eines Nadelschriftzeichens bzw. einem Bit der Ma- gnetschrift entspricht.

Inventors: SEELIGER, KLAUS, DIPL.-ING.
Applicants: LICENTIA PATENT-VERWALTUNGS-GMBH
Application year: 1980
Main classification: B41J29
IPC codes: G07B1, B41J29