EP0418433B1 - Matrixnadeldruckkopf - Google Patents

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EP0418433B1
EP0418433B1 EP89250038A EP89250038A EP0418433B1 EP 0418433 B1 EP0418433 B1 EP 0418433B1 EP 89250038 A EP89250038 A EP 89250038A EP 89250038 A EP89250038 A EP 89250038A EP 0418433 B1 EP0418433 B1 EP 0418433B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
printing
needle
change
matrix
printer
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP89250038A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0418433A1 (de
Inventor
Bernd Gugel
Johann Stempfle
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
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Priority to DE58908638T priority patent/DE58908638D1/de
Priority to AT89250038T priority patent/ATE113902T1/de
Priority to JP2248590A priority patent/JPH03132362A/ja
Publication of EP0418433A1 publication Critical patent/EP0418433A1/de
Priority to US08/184,066 priority patent/US5435656A/en
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/22—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/23—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
    • B41J2/30—Control circuits for actuators

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the printing needles of a matrix needle printhead for the purpose of adaptation to the number of copies to be printed and / or for the purpose of adapting the printing frequency in the sense of a change in the writing speed of a matrix printer.
  • a matrix needle printhead is used, which can be set or adjusted to a fixed distance from a writing abutment on which a recording medium rests, whereby an ink ribbon is guided in front of the printing needles between the matrix needle printhead and the recording medium, together with the printing needles or individually assigned drives, each of which has one drive
  • Electromagnetic coil belongs, wherein each pressure needle is movable within a stroke from a rear to a front position and back.
  • a more specific type is based on the fact that the drive has a hinged anchor driving the pressure needle, all hinged anchors resting in a rear position with a radially inner hinged anchor end on a common surface and all radially outer hinged anchor ends transmitting the driving force and the path of each pushing needle up to a front pressure position corresponds to the folding armature stroke.
  • the method for controlling the printing needles of a matrix needle printhead for the purpose of adaptation to the number of copies to be printed and / or for the purpose of adjusting the printing frequency is to be seen in the sense of a change in the writing speed of a matrix printer.
  • the invention is based on a known matrix print head (JP-A-57 61577), which provides a stopper for a desired pressure force of the printing needles for the backward movement of the printing needles, which stop consists of an adjusting bush.
  • JP-A-57 61577 JP-A-57 61577
  • the known needle printhead is therefore used more to adjust the impact force when the distance between the platen and the printhead changes.
  • Such a solution therefore leads to the same high impact forces with only one sheet and one set of carbonless paper, which can no longer be changed.
  • manual positioning by means of a disc wheel by the operating personnel is extremely critical.
  • the energy supply that can be changed here can therefore only be lower than the energy emitted by the compression spring on the printing needle. In this respect, only this relatively weak compression spring determines a change in the energy supply.
  • a similar effect can be brought about by the current flow, but this is the case with any conventional matrix print head and has no effect on increasing or decreasing the impact force of the printing wires in order to print on a single sheet or a sheet with several punches.
  • Such matrix needle printheads in matrix needle printers are known from US Pat. No. 4,230,038 for the setting of all anchors to a single operating air gap and from DE-OS 34 12 855 for the rigid setting of the operating air gap between magnetic yoke and folding armature.
  • Modern matrix needle print heads are currently operated with needle frequencies between 1,000 and 3000 Hz.
  • the pressure needle and its For physical reasons, drive elements must therefore be provided with the lowest possible mass.
  • matrix dot matrix printers are required to have a large number of legible copies, which requires a high punching power of the individual printing needles.
  • a high impact force of each individual printing needle would be possible with a correspondingly large mass of the moving parts (printing needle and associated drive element) or a high impact energy would arise over a large needle stroke path with great acceleration.
  • Both requirements, namely high needle frequency and high number of copies of a document represent technically opposite requirements for a matrix needle printhead. The designer is therefore forced to compromise solutions that have so far not been able to satisfy.
  • the performance data of a matrix needle printhead are determined by the following parameters, among others: Dimension of the magnetic circuit, Material quality of the magnetic yoke with anchor, Characteristics of the electromagnetic coil, Moments of inertia of the moving masses and Dimension of the working air gap.
  • the invention is therefore based on the object of being able to influence an existing matrix needle printhead in the mounted state in such a way that the impact force occurring on the printing needles is varied in order to be able to print fewer or more copies (copies) of the document produced.
  • the drive energy supplied to each printing needle of the same size in each case being changeable in corresponding amounts, that is to say being able to be reduced or increased in a controlled manner in equal proportions.
  • the energization curve can be carried out together with the working air gap. The result of this is a change in the impact force at the tips of the printing needles, so that fewer or more copies (copies) can be written automatically.
  • the printhead can be set to a minimum sound level so that the writing noise is reduced.
  • This solution can also be used advantageously in so-called pretensioned matrix print heads with permanent magnets.
  • the energy change takes place automatically by a sensor scanning the recording medium, which acts on the change organ.
  • the change is made in stages by a switch provided on the matrix dot matrix printer.
  • the change it is also possible for the change to be transmitted to the matrix needle printhead by means of a control command entered via a computer upstream of the matrix needle printer.
  • the matrix needle printhead 1 in its entirety is set at a fixed distance 17 from a writing abutment 2 on which a recording medium 3 lies generously, which is set after the assembly of the matrix needle printhead 1 in the manufacturer's plant during the final assembly of the printer.
  • the fixed distance 17 can be a minimum distance or a distance that is set by the operator on the basis of a scale arranged on the printer with a lever.
  • the matrix needle printhead 1 is divided into two functional groups, namely a drive group 6 for printing needles 5 and a needle guide group 7, the drive group 6 consisting of each solenoid coil 8 with a magnetic yoke 9 and a folding armature 10 assigned to each printing needle 5, and being mounted on a base plate 11 , and the needle guide group 7 consists of a needle housing 7a, a plurality of needle guide bearings 12 arranged in the same.
  • Each printing needle 5 is therefore subject to considerable friction by the guidance in the needle guide bearings 12 and by the mounting of a needle head 5a, which is under spring force by a spring 13, and also by the guidance of the printing needles 5 in a guide mouthpiece 14.
  • the drive energy supplied to each pressure needle 5 by the hinged armature 10 has an effect on the pressure force of the respective pressure needle 5 minus the losses which arise from the friction losses which occur.
  • the arrangement shown in FIG. 1 - upper half - brings about a rearward position of a pressure needle 5 as long as the electromagnetic coil 8 is not energized.
  • the hinged anchors 10 are in a rearward position 18, to which a certain drive energy and a certain stroke path 16 are connected, which is usually between 0.05 and 0.4 mm.
  • the drive energy given in the form of kinetic energy during this stroke path 16 of a printing needle 5 determines the impact force of a printing needle tip 5b.
  • each pressure needle 5 is supplied with the same size Drive energy can be changed in corresponding amounts, that is to say can be reduced or enlarged in equal proportions in a controlled manner, a higher energy component corresponding to a higher number of copies 3a to be written (copies) and a smaller energy component to a smaller number of copies 3a (copies).
  • the matrix needle print head 1 is set to the fixed distance 17 from a writing abutment 2.
  • the record carrier 3 lies on the abutment 2 largely free of air gaps.
  • the ink ribbon 4 is moved past between the guide mouthpiece 14 and the recording medium 3 with punches 3a.
  • each printing needle 5 is assigned a single drive with an electromagnetic coil 8.
  • Each pressure needle 5 can be moved within the stroke path 16 or the hinged armature path 16 'from the drawn rear position 18 to a front position 19 and back.
  • all hinged anchors 10 are located with a radially inner hinged anchor end 10a on a common surface 20, while all radially outer hinged anchor ends 10b transmit the driving force to the printing needle 5 and the distance traveled by each printing needle 5 to the front position 19 corresponds to that Hinged anchor sub, ie the stroke path 16 or the hinged anchor path 16 '.
  • each printing needle 5 can also be moved into the front position 19 and back within a shortened travel path 16a (FIG. 1, lower half).
  • all the hinged anchors 10 with the radially inner hinged anchor ends 10a rest on the common surface 20, while all the radially outer hinged anchor ends 10b transmit the driving force and the distance traveled by each push pin 5 to the front Position 19 corresponds to that reduced folding armature stroke, ie a reduced stroke 16a.
  • hinged anchor path 16 '' is shown.
  • the hinged anchor path 16 ' is delimited here by an elastic bearing ring 31 or by annular projections 7b of the needle housing 7a, although all hinged anchors 10 clearly abut the common surface 20 with their radially inner hinged anchor ends 10a.
  • the common surface 20 is now formed by a support body 21 (FIG. 4) on which the radially inner hinged anchor ends 10a are supported together.
  • the support body 21 is adjustable parallel to the surface 20 and the adjustment path is approximately 0.05 to 0.4 mm.
  • the folding armature stroke, ie the stroke 16, is changed to this extent.
  • the support body 21 carries a damping ring 21a to which the surface 20 is attached.
  • the adjustment drive 22 can consist of an electromagnet. As shown, the adjustment drive 22 consists of a rotary drive 22a with a threaded spindle 22b.
  • a power connection 22c is connected to the rotary drive 22a.
  • the adjustment drive 22 is actuated in one direction, the support body 21 for the damping ring 21a, e.g. as drawn from the position drawn with solid lines to the position drawn with dashed lines (from right to left in FIG. 4) by rotating the threaded spindle 22b accordingly.
  • the damping ring 21a is also in the position adjusted to the left Position so that the anchors 10 'work with an enlarged hinged anchor path 16''.
  • Fig. 5 the coil voltage (in volts) and the coil current (in amperes) are shown over time t 1 and T, respectively. With a correspondingly reduced current, the energy supplied to the respective electromagnetic coil 8 drops, so that the relevant pressure needle 5 receives a lower impact energy.
  • the change in the energy supply is now carried out by a method for controlling the printing needles of a matrix needle printhead for the purpose of adaptation to the number of copies to be printed and / or for the purpose of adapting the printing frequency in the sense of a change in the writing speed of a matrix printer.
  • a control command 24 acting on a change element 23 (a microprocessor) is provided, as a result of which the geometric change in the working air gap 25 takes place between a magnetic pole 9a and a hinged armature 10.
  • the control command 24 initiates a change in the operating voltage of the electromagnetic coil 8, and additionally or alternatively a change in the energization curve or the energization time of the electromagnetic coil 8 is carried out.
  • This control command 24 to the change organ 23, the microprocessor can also be triggered in the case of differences in the thickness of the paper to be printed on, by the energy change being automatically detected by a sensor 26 which scans the recording medium 3 and which emits a signal to the microprocessor 23.
  • the change in the designated parameters is transmitted via a computer 28 connected upstream of the matrix printer to the matrix needle printhead 1 or to the change element 23, the microprocessor, via a control command entered there.
  • Example 1 The operator wants to print paper together with several copies: After selecting the number of copies, the printer automatically switches on the following values on print head 1: Large air gap 0.4 mm Current supply time 350 microseconds Coil current 2 amps frequency 2000 Hz
  • Example 2 The operator wants to print single-ply paper at high writing speeds. After selecting "single-ply paper", the printer automatically switches on the following values on print head 1: Small air gap 0.25 mm Time of offense 250 microseconds Coil current 1.2 amps frequency 3000 Hz

Landscapes

  • Impact Printers (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Common Mechanisms (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern der Drucknadeln eines Matrixnadeldruckkopfs, zwecks Anpassung auf die zu druckende Kopienanzahl und/oder zwecks Anpassung der Druckfrequenz im Sinn einer Veränderung der Schreibgeschwindigkeit eines Matrixdruckers. Hierbei wird ein Matrixnadeldruckkopf eingesetzt, der auf einen festen Abstand zu einem Schreibwiderlager, auf dem ein Aufzeichnungsträger aufliegt, einstellbar oder eingestellt ist, wobei zwischen dem Matrixnadeldruckkopf und dem Aufzeichnungsträger ein Farbband vor den Drucknadeln geführt ist, mit den Drucknadeln gemeinsam oder jeder Drucknadel einzeln zugeordneten Antrieben, zu denen jeweils eine Elektromagnetspule gehört, wobei jede Drucknadel innerhalb eines Hubs von einer rückwärtigen in eine vordere Stellung und zurück bewegbar ist.
  • Eine speziellere Gattung beruht noch darauf, daß der Antrieb jeweils einen die Drucknadel antreibenden Klappanker aufweist, wobei sämtliche Klappanker in einer hinteren Ruhelage mit einem radial inneren Klappankerende an einer gemeinsamen Fläche anliegen und sämtliche radial äußeren Klappankerenden die Antriebskraft übertragen und der Weg jeder Drucknadel bis in eine vordere Druckstellung dem Klappankerhubweg entspricht.
  • Das Verfahren zum Ansteuern der Drucknadeln eines Matrixnadeldruckkopfes zwecks Anpassung auf die zu druckende Kopienanzahl und/oder zwecks Anpassung der Druckfrequenz ist im Sinne einer Veränderung der Schreibgeschwindigkeit eines Matrixdruckers zu sehen.
  • Die Erfindung geht von einem bekannten Matrixdruckkopf aus (JP-A-57 61577), der für eine gewünschte Druckkraft der Drucknadeln für die Rückwärtsbewegung der Drucknadeln einen Stopper vorsieht, der aus einer Einstellbuchse besteht. Hier wird jedoch die Durchbiegung einer jeweils an den Drucknadeln befestigten Feder korrigiert, weil bei sehr großer Durchbiegung der besonderen Feder eine Steigerung der Aufschlagkraft der Drucknadeln auf das Papier nicht mehr stattfindet. Der bekannte Nadeldruckkopf dient daher mehr zur Einstellung der Aufschlagkraft bei verändertem Abstand zwischen dem Druckwiderlager und dem Druckkopf. Eine solche Lösung führt daher bei nur einem Blatt und bei einem Durchschreibpapiersatz jeweils zu gleich hohen Aufschlagkräften, die nicht mehr weiter veränderbar sind. Zudem ist eine Stellung von Hand mittels eines Scheibenrades durch das Bedienungspersonal äußerst kritisch.
  • Es ist ferner bekannt (US-A-4,396,304), einen Matrixnadeldruckkopf, der auf einen festen Abstand zu einem Schreibwiderlager, auf dem ein Aufzeichnungsträger aufliegt, eingestellt ist, wobei zwischen dem Matrixnadeldruckkopf und dem Aufzeichnungsträger ein Farbband vor den Drucknadeln geführt ist, mit jeder Drucknadel einzeln zugeordneten Antrieben, zu denen jeweils eine Elektromagnetspule gehört, auszurüsten, wobei jede Drucknadel innerhalb eines Hubweges von einer rückwärtigen Stellung in eine vordere Stellung und zurück bewegbar ist, wobei die jeder Drucknadel zugeführte Antriebs-Energie insoweit veränderbar ist, als mittels einer Schraube und eines Bolzens ein im Außenbereich der Elektromagnetspulen angeordneter Anker über die Ankerfeder, die auf der Drucknadel geführt ist, vorspannbar ist. Die hier veränderbare Energiezufuhr kann daher nur niedriger sein als die von der Druckfeder auf der Drucknadel abgegebene Energie. Insoweit bestimmt lediglich diese relativ schwache Druckfeder eine Veränderung der Energiezufuhr. Ein ähnlicher Effekt kann durch den Stromverlauf bewirkt werden, was jedoch an jedem gewöhnlichen Matrixdruckkopf der Fall ist und keinerlei Einfluß auf eine Erhöhung oder Erniedrigung der Schlagkraft der Druckdrähte bedeutet, um ein einzelnes Blatt oder ein Blatt mit mehreren Durchschlägen zu bedrucken.
  • Derartige Matrixnadeldruckköpfe in Matrixnadeldruckern sind bekannt aus dem US-Patent 4,230,038 für die Einstellung sämtlicher Anker auf einen einzigen Betriebsluftspalt und aus der DE-OS 34 12 855 für die starre Einstellung des Betriebsluftspaltes zwischen Magnetjoch und Klappanker.
  • Moderne Matrixnadeldruckköpfe werden derzeit mit Nadelfrequenzen zwischen 1,000 und 3000 Hz betrieben. Die Drucknadel und deren Antriebselement sind daher aus physikalischen Gründen mit einer geringstmöglichen Masse zu versehen. Andererseits werden von Matrixnadeldruckern eine hohe Anzahl von lesbaren Kopien gefordert, was eine hohe Schlagkraft der einzelnen Drucknadel voraussetzt.
  • Eine hohe Schlagkraft jeder einzelnen Drucknadel wäre möglich bei entsprechend großer Masse der bewegten Teile (Drucknadel und zugehöriges Antriebselement) oder aber eine hohe Auftreffenergie würde über einen großen Nadelhubweg bei großer Beschleunigung entstehen. Beide Forderungen, nämlich hohe Nadelfrequenz und hohe Anzahl von Kopien eines Schriftstückes stellen technisch entgegengesetzte Anforderungen an einen Matrixnadeldruckkopf dar. Der Konstrukteur wird daher zu Kompromißlösungen gezwungen, die bisher jedoch nicht befriedigen konnten.
  • Die Leistungsdaten eines Matrixnadeldruckkopfes werden u. a. durch folgende Parameter bestimmt:
    Dimension des Magnetkreises,
    Materialgüte des Magnetjoches mit Anker,
    Kenngrößen der Elektromagnetspule,
    Masseträgheitsmomente der bewegten Massen und
    Dimension des Arbeitsluftspaltes.
  • Nach erfolgter Festlegung der Abmessungen eines Matrixnadeldruckkopfes können theoretisch nach seiner Montage nur noch die Betriebsspannung und die Bestromungskurve von außen geändert werden. Eine solche Beeinflussung erbringt jedoch ebenfalls nicht die gewünschten Wirkungen, nachdem ein Matrixnadeldruckkopf in seinen Dimensionen festgelegt worden ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen bestehenden Matrixnadeldruckkopf im montierten Zustand noch derart beeinflussen zu können, daß die an den Drucknadeln auftretende Aufschlagkraft variiert wird, um weniger oder mehr Durchschläge (Kopien) des angefertigten Schriftstückes drucken zu können.
  • Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei die jeder Drucknadel jeweils gleichgroß zugeführte Antriebs-Energie in jeweils übereinstimmenden Beträgen veränderbar, d. h. in gleichgroßen Anteilen gesteuert verkleinerbar oder vergrößerbar, ist. Hierbei kann weniger alternativ, sondern in Kombination eine gleichgroße anteilige Änderung der Betriebsspannung, der Bestromungskurve zusammen mit dem Arbeitsluftspalt vorgenommen werden. Die Folge davon ist eine Änderung der Aufschlagkraft an den Spitzen der Drucknadeln, so daß automatisiert weniger oder mehr Durchschläge (Kopien) geschrieben werden können. Je nach Anzahl der Blätter kann der Druckkopf auf einen minimalen Schallpegel eingestellt werden, so daß eine Reduzierung des Schreibgeräusches stattfindet. Diese Lösung ist außerdem auch bei sog. vorgespannten Matrixdruckköpfen mit Dauermagneten vorteilhaft einsetzbar.
  • Andere Vorteile ergeben sich daraus, daß die Gesamtheit der Klappanker oder die Gesamtheit der Magnetjoche oder ein anderes, den Arbeitsluftspalt beeinflussendes Organ verstellt wird. Für den Fall, daß der Arbeitsluftspalt zwischen Anker und Magnetjoch weder weiter verkleinert noch weiter vergrößert werden kann, ist es möglich, zusätzlich die Betriebsspannung bzw. die Bestromungskurve der Elektromagnetspule zu verändern.
  • In Verbesserung der vorgeschlagenen Verfahrensmaßnahmen ist vorgesehen, daß die Energieänderung automatisch durch einen den Aufzeichnungsträger abtastenden Sensor erfolgt, der auf das Änderungsorgan einwirkt.
  • Für den Bediener eines Druckers ist es vorteilhaft, daß die Änderung stufenweise durch einen am Matrixnadeldrucker vorgesehenen Schalter erfolgt.
    Es ist jedoch auch möglich, daß die Änderung über einen dem Matrixnadeldrucker vorgeschalteten Computer durch einen eingegebenen Steuerbefehl auf den Matrixnadeldruckkopf übertragen wird.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Matrixnadeldruckkopfes schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben, sowie auch das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben wird. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch einen Matrixnadeldruckkopf mit in den beiden Symmetrie-Ebenen unterschiedlich eingestellten Arbeitsluftspalten jeweils zwischen einem Magnetjochschenkel und dem zugehörigen Klappanker,
    Fig. 2
    denselben Längsschnitt wie Figur 1 durch den Matrixnadeldruckkopf mit dem kleinsten einstellbaren Arbeitsluftspalt,
    Fig. 3
    denselben Längsschnitt wie Fig. 1 durch den Matrixnadeldruckkopf mit dem größten einstellbaren Arbeitsluftspalt,
    Fig. 4
    eine vergrößerte Einzelheit im Bereich der Klappanker, wobei jeweils der kleinste und der größte Arbeitstuftspalt sowie jeweils die hintere und die vordere Stellung der Drucknadeln und der Klappanker eingezeichnet sind
    Fig. 5
    ein Bestromungs- und Spannungsschaubild und
    Fig. 6
    ein Blockschaltbild für die Steuerung des Matrixnadeldruckkopfes.
  • Der Matrixnadeldruckkopf 1 in seiner Gesamtheit ist zu einem Schreibwiderlager 2 auf dem ein Aufzeichnungsträger 3 satt aufliegt, auf einen festen Abstand 17 eingestellt, der nach der Montage des Matrixnadeldruckkopfes 1 im Herstellerwerk bei der Endmontage des Druckers eingestellt wird. Der feste Abstand 17 kann ein Mindestabstand sein oder ein Abstand, der durch den Bediener aufgrund einer am Drucker angeordneten Skala mit einem Hebel eingestellt wird. Zwischen dem Matrixnadeldruckkopf 1 und dem Aufzeichnungsträger 3 ist ein Farbband 4 geführt, gegen das eine Anzahl von neun, achtzehn oder vierundzwanzig oder mehr Drucknadeln 5 schlägt, um die Druckpunkte einer Schrift oder eines Bildes auf dem Aufzeichnungsträger 3 zu erzeugen.
  • Grundsätzlich ist der Matrixnadeldruckkopf 1 in zwei Funktionsgruppen unterteilt, nämlich in eine Antriebsgruppe 6 für Drucknadeln 5 und eine Nadelführungsgruppe 7, wobei die Antriebsgruppe 6 aus jeder Drucknadel 5 zugeordneter Elektromagnetspule 8 mit Magnetjoch 9 und einem Klappanker 10 besteht, und auf einer Grundplatte 11 montiert ist, und die Nadelführungsgruppe 7 aus einem Nadelgehäuse 7a, mehreren in demselben angeordneten Nadelführungslager 12 besteht.
  • Jede Drucknadel 5 ist daher durch die Führung in den Nadelführungslagern 12 sowie durch eine Lagerung eines Nadelkopfes 5a, der durch eine Feder 13 unter Federkraft steht, und außerdem durch Führung der Drucknadeln 5 in einem Führungsmundstück 14 erheblich reibungsbelastet. Die jeder Drucknadel 5 zugeführte Antriebsenergie durch den Klappanker 10 wirkt sich auf die Druckkraft der jeweiligen Drucknadel 5 abzüglich der Verluste aus, die aus den auftretenden Reibungsverlusten entstehen. Die in Figur 1 - obere Hälfte - gezeigte Anordnung bewirkt eine rückwärtige Stellung einer Drucknadel 5 solange die Elektromagnetspule 8 nicht bestromt ist. Die Klappanker 10 befinden sich in einer rückwärtigen Stellung 18, mit der eine gewisse Antriebsenergie und ein gewisser Hubweg 16 verbunden ist, der gewöhnlich zwischen 0,05 bis 0,4 mm liegt. Die während dieses Hubweges 16 einer Drucknadel 5 erteilte Antriebsenergie in Form von Bewegungsenergie bestimmt die Aufschlagkraft einer Drucknadelspitze 5b.
  • Über die Veränderung der Betriebsspannung der Elektromagnetspule 8 oder der Bestromungskurve und/oder des Hubweges 16 bzw. eins Klappanker-Wegs 16' ist die jeder Drucknadel 5 jeweils gleich groß zugeführte Antriebsenergie in jeweils übereinstimmenden Beträgen veränderbar, d. h. in gleichgroßen Anteilen gesteuert verkleinerbar oder vergrößerbar, wobei ein höherer Energieanteil einer höheren Anzahl von zu schreibenden Durchschlägen 3a (Kopien) entspricht und ein kleinerer Energieanteil einer kleineren Anzahl von Durchschlägen 3a (Kopien).
  • Der Matrixnadeldruckkopf 1 ist auf den festen Abstand 17 zu einem Schreibwiderlager 2 eingestellt. Der Aufzeichnungsträger 3 liegt auf dem Schreibwiderlager 2 weitestgehend luftspaltfrei auf. Zwischen dem Führungsmundstück 14 und dem Aufzeichnungsträger 3 mit Durchschlägen 3a wird das Farbband 4 vorbeibewegt.
  • Jeder Drucknadel 5 ist im Ausführungsbeispiel ein einzelner Antrieb mit einer Elektromagnetspule 8 zugeordnet. Jede Drucknadel 5 ist innerhalb des Hubweges 16 bzw. des Klappanker-Weges 16' von der gezeichneten rückwärtigen Stellung 18 in eine vordere Stellung 19 und zurück bewegbar. In der gezeichneten rückwärtigen Stellung 18 liegen alle Klappanker 10 mit einem radial inneren Klappankerende 10a an einer gemeinsamen Fläche 20, währenddem alle radial äußeren Klappankerenden 10b die Antriebskraft auf die Drucknadel 5 übertragen und der zurückgelegte Weg jeder Drucknadel 5 bis in die vordere Stellung 19 entspricht dem Klappankernub, d.h. dem Hubweg 16 bzw. dem Klappanker-Weg 16'.
  • Jede Drucknadel 5 ist aber auch innerhalb eines verkürzten Hubweges 16a (Fig. 1, untere Hälfte) in die vordere Stellung 19 und zurück bewegbar. In der gezeichneten rückwärtigen Stellung 18 (Fig 1, obere Hälfte) liegen alle Klappanker 10 mit den radial inneren Klappankerenden 10a an der gemeinsamen Fläche 20 an, währenddem alle radial äußeren Klappankerenden 10b die Antriebskraft übertragen und der zurückgelegte Weg jeder Drucknadel 5 bis in die vordere Stellung 19 entspricht dem verkleinerten Klappankerhub, d. h. einem verkleinerten Hubweg 16a.
  • Gemäß Fig. 2 liegen alle Klappanker 10 mit ihren radial inneren Klappankerenden 10a an der gemeinsamen Fläche 20 an, die aber wegen ihrer verschobenen Lage einen vergrößerten Hubweg 16 an der Drucknadelspitze 5b bzw. einen vergrößerten Klappankerweg 16'' bewirkt.
  • Gemäß Fig. 3 ist der stark vergrößerter Klappanker-Weg 16'' gezeigt. Der Klappankerweg 16' wird hierbei durch einen elastischen Lagerring 31 bzw. durch ringförmige Vorsprünge 7b des Nadelgehäuses 7a begrenzt, wobei trotzdem alle Klappanker 10 eindeutig mit ihren radial inneren Klappankerenden 10a an der gemeinsamen Fläche 20 anliegen.
  • Die gemeinsame Fläche 20 wird nunmehr von einem Stützkörper 21 (Fig. 4) gebildet, auf den sich die radial inneren Klappankerenden 10a gemeinsam abstützen. Der Stützkörper 21 ist zur Fläche 20 parallel verstellbar und der Verstellweg beträgt ca. 0,05 bis 0,4 mm. In diesem Umfang wird der Klappankerhub, d. h. der Hubweg 16 verändert. Der Stützkörper 21 trägt einen Dämpfungsring 21a, an dem die Fläche 20 angebracht ist. Zum Verstellen des Stützkörpers 21 dient ein mechanisch und/oder elektrisch betätigbarer bzw. elektronisch steuerbarer Verstellantrieb 22, der an dem Stützkörper 21 angreift. Der Verstellantrieb 22 kann aus einem Elektromagneten bestehen. Wie gezeichnet besteht der Verstellantrieb 22 aus einem Drehantrieb 22a mit Gewindespindel 22b. An den Drehantrieb 22a ist ein Stromanschluß 22c gelegt. Bei Betätigung des Verstellantriebs 22 nach der einen Richtung wird der Stützkörper 21 für den Dämpfungsring 21a z .B. wie gezeichnet von der mit ausgezogenen Linien gezeichneten Position in die mit gestrichelt gezeichneten Linien (in Fig. 4 von rechts nach links) bewegt, indem die Gewindespindel 22b entsprechend drehangetrieben wird. In der gestrichelt gezeichneten Position befindet sich der Dämpfungsring 21a ebenfalls in der nach links verstellten Position, so daß die Anker 10' mit einem vergrößerten Klappanker-Weg 16'' arbeiten.
  • In Fig. 5 sind die Spulenspannung (in Volt) und der Spulenstrom (in Ampère) im Verlauf über der Zeit t₁ bzw. T dargestellt. Bei entsprechend vermindertem Strom sinkt die der jeweiligen Elektromagnetspule 8 zugeführte Energie, so daß die betreffende Drucknadel 5 eine geringere Aufschlagenergie erhält.
  • Die Änderung der Energiezuführung wird nunmehr durch ein Verfahren zum Ansteuern der Drucknadeln eines Matrixnadeldruckkopfes zwecks Anpassung auf die zu druckende Kopienanzahl und/oder zwecks Anpassung der Druckfrequenz im Sinne einer Veränderung der Schreibgeschwindigkeit eines Matrixdruckers ausgeübt. Zu diesem Zweck (Fig. 6) ist ein auf ein Änderungsorgan 23 (einen Mikroprozessor) einwirkender Steuerbefehl 24 vorgesehen, wodurch die geometrische Veränderung des Arbeitsluftspaltes 25 zwischen einem Magnetpol 9a und einem Klappanker 10 stattfindet. Zusätzlich oder alternativ wird durch den Steuerbefehl 24 eine Änderung der Betriebsspannung der Elektromagnetspule 8 eingeleitet und zusätzlich oder alternativ eine Änderung der Bestromungskurve bzw. der Bestromungszeit der Elektromagnetspule 8 vorgenommen.
  • Dieser Steuerbefehl 24 an das Änderungsorgan 23, den Mikroprozessor, kann auch bei Dickenunterschieden des zu bedruckenden Papiers dadurch ausgelöst werden, indem die Energieänderung automatisch durch einen den Aufzeichnungsträger 3 abtastenden Sensor 26 erfaßt wird, der auf den Mikroprozessor 23 ein Signal abgibt.
  • Die jeweils optimale Einstellung des Arbeitsluftspaltes 25, in Verbindung entweder mit der Bestromungskurve oder mit der Bestromungszeit oder mit der Betriebsspannung an der Elektromagnetspule 8 erfolgt dadurch, daß die Änderung stufenweise durch einen am Matrixnadeldrucker vorgesehenen Schalter 27 eingestellt wird.
  • Es ist jedoch auch vorteilhaft, daß die Änderung der bezeichneten Parameter über ein dem Matrixdrucker vorgeschalteten Computer 28 über einen dort eingegebenen Steuerbefehl auf den Matrixnadeldruckkopf 1 bzw. auf das Änderungsorgan 23, den Mikroprozessor, übertragen wird.
  • Nachfolgend werden Beispiele aufgezeigt, wie der Bediener vorgehen kann, um unterschiedliche Anzahlen von Kopien zu erzeugen:
    1. Beispiel : Der Bediener möchte Papier zusammen mit mehreren Durchschlägen bedrucken: Nach Wahl der Kopienzahl schaltet der Drucker folgende Werte am Druckkopf 1 selbsttätig ein:
    Großer Luftspalt 0,4 mm
    Bestromungszeit 350 Mikrosekunden
    Spulenstrom 2 Ampère
    Frequenz 2000 Hz

    2. Beispiel: Der Bediener möchte einlagiges Papier mit hoher Schreibgeschwindigkeit drucken. Nach Wahl "einlagiges Papier" schaltet der Drucker folgende Werte am Druckkopf 1 selbsttätig ein:
    Kleiner Luftspalt 0,25 mm
    Bespromungszeit 250 Mikrosekunden
    Spulenstrom 1,2 Ampère
    Frequenz 3000 Hz

Claims (4)

  1. Verfahren zum Ansteuern der Drucknadeln eines Matrixnadeldruckkopfes zwecks Anpassung auf die zu druckende Kopienanzahl und/oder zwecks Anpassung der Druckfrequenz im Sinn einer Veränderung der Schreibgeschwindigkeit eines Matrixdruckers, dadurch gekennzeichnet,
    daß ein auf ein Änderungsorgan (23) einwirkender Steuerbefehl (24) bewirkt wird, wodurch eine geometrische Veränderung des Arbeitsluftspaltes (25) zwischen einem Magnetpol (9a) und einem Klappanker (10) in Verbindung mit einer Änderung der Betriebsspannung der Elektromagnetspule (8) oder mit einer Änderung der Bestromungskurve bzw. der Bestromungszeit der Elektromagnetspule (8) vorgenommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Energieänderung automatisch durch einen den Aufzeichnungsträger (3) abtastenden Sensor (26) erfolgt, der auf das Änderungsorgan (23) einwirkt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Änderung stufenweise durch einen am Matrixnadeldrucker vorgesehenen Schalter (27) erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Änderung über einen dem Matrixnadeldrucker vorgeschalteten Computer (28) durch einen eingegebenen Steuerbefehl (24) auf den Matrixnadeldruckkopf (1) übertragen wird.
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