CH651783A5

CH651783A5 - Vorrichtung in einem drucker zum abheben des druckelementes von der druckgegenlage.

Info

Publication number: CH651783A5
Application number: CH3486/81A
Authority: CH
Inventors: Rolf Ackermann; Friedrich Jung; Egon Mauer; Hermann Rupertinger
Original assignee: Triumph Adler Ag
Priority date: 1981-03-27
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1985-10-15
Also published as: IT1137931B; DE3112079A1; DE3112079C2; IT8122559A0; SE443328B; SE8104676L; JPS57167285A; US4420269A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einem Druk-ker mit einem Druckelement, das sich auf einem, durch Führungsmittel geführten, entlang einer Druckgegenlage bewegbar angebrachten Schlitten befindet, zum Abheben des Druckelementes von der Druckgegenlage und ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung.

In Druckern, die eine hohe Druckgeschwindigkeit ermöglichen sollen, ist es notwendig, das Druckelement sehr dicht vor dem zu bedruckenden Papier anzuordnen, um den notwendigen Hub zum Drucken eines Zeichens so gering wie möglich zu halten, da sich dieser direkt auf die mechanisch erreichbare Druckgeschwindigkeit auswirkt. Dieser geringe Abstand zwischen Druckelement und Papier macht es erforderlich, dass, um unterschiedlichen Papierdicken Rechnung zu tragen, ein Papierdicken-Abfühlelement eingesetzt wird.

Derartige Papierdicken-Abfühlelemente sind allgemein bekannt. Sie bestehen in der Regel aus einer Rolle, die am

Druckelement oder am Schlitten, auf dem sich das Druckelement befindet, drehbar befestigt ist und mit ihrem Umfang das Papier in der Nähe der Zeichenabdruckstelle berührt. Bei Bewegung des Druckelementes bzw. des Schlittens in Zeilenrichtung rollt der Umfang der Papierdicken-Abfühl-rolle auf dem Papier ab, so dass, unabhängig von der Papierdicke, immer ein konstanter Abstand zwischen Druckelement und zu bedruckendem Papier eingehalten wird.

Durch dieses Papierdicken-Abfühlelement wird jedoch das zu bedruckende Papier zwischen Rolle und Druckgegenlage eingeklemmt. Um einen Papiertransport zu ermöglichen, ist es deshalb erforderlich, dass Papierdicken-Abfühlelement und damit Schlitten und/oder Druckelement so weit von der Druckgegenlage abgehoben werden, dass das Papier ungehindert bewegt werden kann.

Es sind Druckanordnungen der beschriebenen Art bekannt, bei denen die Freigabe des zu bedruckenden Papiers zum Zwecke des Transports dadurch geschieht, dass ein Elektromagnet auf die Führung, den Druckschlitten selbst oder das Druckelement über Getriebemittel derart einwirkt, dass der Druckschlitten und/oder der Druckkopf und damit das Papierdicken-Abfühlelement von einer Arbeitsstellung in eine von der Druckgegenlage entferntere Stellung angehoben werden. In dieser Stellung ist auch der Papiereinzug möglich (DE-AS 2 239 117).

Derartige Anordnungen haben jedoch eine Reihe von Nachteilen. An erster Stelle ist hierbei die vergleichsweise sehr starke Geräuschentwicklung zu nennen, die beim Einsatz von Elektromagneten deshalb auftritt, weil relativ grosse Massen sehr stark beschleunigt und abgebremst werden müssen, was zu starken Schwingungen der gesamten Druk-keranordnung führt. Als weiterer Nachteil ist die relativ hohe Stromstärke zu nennen, mit der der Elektromagnet beaufschlagt werden muss, um die durch Führung und/oder Druckschlitten und/oder Druckkopf gegebene Masse zu beschleunigen. Weiterhin ist als Nachteil zu werten, dass bei den bekannten Vorrichtungen nur zwei Positionen des Druckkopfes möglich sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung in einem Drucker anzugeben, mit der der Druckkopf unter Vermeidung der genannten Nachteile in wenigstens eine von der Druckgegenlage entferntere Position abgehoben werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Vorteile, die sich aus den im Patentanspruch 1 gezeigten Merkmalen der Vorrichtung ergeben, sind insbesondere darin zu sehen, dass durch den Einsatz eines Elektromotors anstelle eines Elektromagneten ein wesentlich besseres Geräuschverhalten und eine wesentlich geringere Stromaufnahme gegeben sind.

Durch die Merkmale der Ansprüche 2, 3 und 4 wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet, dessen Vorteil darin besteht, dass die Getriebemittel zur Umsetzung der Drehbewegung des Elektromotors in eine Hubbewegung des Druckelementes sehr einfach ausgebildet sind und nur wenige Teile umfasst.

Das im Anspruch 5 gekennzeichnete Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach Anspruch 1 weist ebenfalls eine besonders einfache und damit vorteilhafte Ausgestaltung der Getriebemittel zur Umsetzung der Drehbewegung des Elektromotors in eine Hubbewegung des Druckelements auf. Darüber hinaus wird insbesondere durch Einsetzen eines Schrittmotors, wie im Anspruch 6 gekennzeichnet, die Möglichkeit geschaffen, das Druckelement in mehrere von der Druckgegenlage unterschiedlich weit entfernte Positionen abzuheben. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, weil der

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Druckkopf beim Papiertransport nicht so weit abgehoben sein muss, wie beispielsweise beim Einzug eines neuen Papierbogens. Der geringe Hub beim Papiertransport ermöglicht eine schnellere Beendigung des Hubvorganges und damit eine höhere Druckgeschwindigkeit.

Im Anspruch 7 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet, das sich dadurch vorteilhaft auszeichnet, dass die Geräuschentwicklung sowie der Verschleiss der Vorrichtung auf ein Minimum reduziert werden.

Nachstehend werden zwei, die Merkmale der Erfindung aufweisende, Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung in Druckstellung;

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 in abgehobener Stellung;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung in Druckstellung;

Fig. 4 das Ausführungsbeispiel aus Fig. 3 in einer ersten abgehobenen Stellung und

Fig. 5 das Ausführungsbeispiel aus Fig. 3 in einer zweiten abgehobenen Stellung.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Druckkopf 1, der an einem Schlitten 2 befestigt ist, welcher an seinem unteren Ende eine Nase 3 sowie dieser gegenüberliegend eine Papierdicken-Abfühlrolle 4 aufweist, die ihrerseits auf einer Druckgegenlage 5 aufliegt. An den Punkten 6,7 sind Zwischenstücke 8,9 mit ihrem einen Ende drehbar mit dem Schlitten 2 verbunden, während ihr anderes Ende drehbar auf Führungsmitteln 10 gelagert ist.

Ein im Gehäuse des Druckers (nicht dargestellt) befestigter Elektromotor 11 trägt auf seiner Welle 12 eine Gewindespindel 13, die an ihren beiden Gewindeenden in einen Gewindegang mit der Steigung Null ausläuft. In das Gewinde der Gewindespindel 13 greift ein Mitnehmer 14 ein, der sich an einem ersten, unter der Wirkung einer Feder 15 stehenden, Hebelarm 16 eines zweiarmigen Hebels 17 befindet, welcher am Punkt 18 im Druckergehäuse (nicht dargestellt) gelagert ist. Der zweite Hebelarm 19 des zweiarmigen Hebels

17 ist so angeordnet, dass er mit der Nase 3 des Schlittens 2 durch Verschwenken in Richtung A in Eingriff gebracht werden kann.

Zum Abheben des Druckkopfes 1 von der Druckgegenlage 5 wird der Elektromotor so bestromt, dass sich die Welle 12 und damit die Gewindespindel 13 in Richtung B drehen. Durch die Kraft der Feder 15 wird der am ersten Hebelarm 16 des zweiarmigen Hebels 17 befindliche Mitnehmer 14 in das Gewinde der Gewindespindel 13 hineingezogen und durch deren Drehung zum entgegengesetzten Ende des Gewindes befördert, so dass der Hebel 17 um den Lagerpunkt

18 geschwenkt wird. Durch die Schwenkbewegung des Hebels 17 gelangt dessen zweiter Hebelarm 19 mit der Nase 3 des Druckschlittens 2 in Eingriff und hebt diesen von der Druckgegenlage in Richtung A ab, wobei sich die Zwischenstücke 8,9 um die Punkte 6,7 und 10 drehen.

Um den Druckkopf wieder in die Arbeitslage zurückzuführen, wird der Elektromotor so bestromt, dass er sich entgegen der Richtung B dreht. Durch das Gewicht von Druckkopf 1 und Druckschlitten 2, das auf dem zweiten Hebelarm

19 des zweiarmigen Hebels 17 lastet, wird der am ersten Hebelarm 16 befestigte Mitnehmer 14 in das Gewinde der Gewindespindel 13 hineingedrückt und durch deren Drehung zum entgegengesetzten Ende des Gewindes befördert. Dadurch erfolgt ein Zurückschwenken des zweiten Hebelarmes 19 des Hebels 17 in seine ursprüngliche Lage, wodurch dieser die Nase 3 des Druckschlittens 2 freigibt, so dass sich der Druckkopf 1 wieder in seiner Arbeitsstellung befindet.

Die Fig. 3,4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Anordnung.

Ein Druckkopf 20 ist an einem Druckschlitten 21 befestigt, der auf einer ersten Führungsstange 22 drehbar gelagert ist und eine zweite Führungsstange 23 mit einem Arm 24 umgreift. Die Führungsstange 22 ist mittels zweier an ihren Endflächen exzentrisch angebrachter Lagerzapfen 25 in einem Druckergehäuse (nicht dargestellt) drehbar gelagert. Eine Endfläche der Führungsstange 22 weist darüber hinaus einen Anschlagzapfen 26 auf. Auf einem der Lagerzapfen 25 ist ein Zahnsegment 27 gelagert, das einen Anschlag 28 aufweist und mit seinen Zähnen mit einem Ritzel 29 in Eingriff steht, das mit einem vorzugsweise als Schrittmotor ausgeführten Elektromotor 30 verbunden ist. Der Druckschlitten 21 weist eine Papierdicken-Abfühlrolle 31 auf, die auf einer Druckgegenlage 32 aufliegt.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung aus Fig. 3 in einer ersten von der Druckgegenlage 32 abgehobenen Stellung. Das Abheben erfolgt durch Bestromen des Elektromotors 30, wodurch sich das Ritzel 29 so dreht, dass das Zahnsegment 27 in Richtung C verschwenkt wird. Dadurch kommt der Anschlag 28 des Zahnsegmentes 27 mit dem Anschlagzapfen 26 in Eingriff und verschwenkt die mit ihren Lagerzapfen 25 im Druckergehäuse gelagerte Führungsstange 22 so, dass der Druckschlitten 21 eine Hubbewegung in Richtung D ausführt. Um den Druckkopf bzw. den Druckschlitten in der abgehobenen Position zu halten, genügt die Reibung der Anordnung bzw. das Haltemoment des Schrittmotors 30. In dieser ersten abgehobenen Position ist der Papiertransport ermöglicht.

Um einen neuen Papierbogen in die Druckvorrichtung einziehen zu können, müssen Druckschlitten 21 und Druckkopf 20, wie in Fig. 5 gezeigt, in eine zweite, noch weiter von der Druckgegenlage 32 entfernte Position abgehoben werden. Der Abhebevorgang gleicht dabei dem Vorgang zum Abheben in eine erste Position, wie er vorstehend beschrieben ist, nur dass das Zahnsegment 27 um einen grösseren Winkelweg gedreht wird.

Das Absenken des Druckschlittens 21 bzw. Druckkopfes 20 in die Arbeitslage erfolgt dadurch, dass der Elektromotor 30 derart bestromt wird, dass sich seine Drehrichtung umkehrt, wodurch das Ritzel 29 das Zahnsegment 27 entgegen der Richtung C verschwenkt, so dass Druckschlitten 21 und Druckkopf 20 in ihre Arbeitslage zurückkehren und die Papierdicken-Abfühlrolle 31 wieder auf der Druckgegenlage 32 aufliegt. In dieser Position liegt das Zahnsegment 27 an einem Anschlag 33 an.

Durch den Einsatz eines Schrittmotors 30 ist es innerhalb der Grenzen der mechanischen Anordnung möglich, den Druckschlitten bzw. den Druckkopf in jede beliebige Position anzuheben.

Mit Hilfe einer geeigneten Ansteuerschaltung für den Elektromotor bzw. den Schrittmotor kann durch Abspeichern eines Bestromungsprogramms in der Ansteuerschaltung die Vorrichtung so betrieben werden, dass alle auftretenden Beschleunigungsvorgänge, wenn sie über die Zeit aufgetragen werden, Sinus-Form aufweisen. Derartig gesteuerte Bewegungsabläufe mechanischer Anordnungen haben, wie allgemein bekannt ist, die Eigenschaft, dass sie ein Minimum an Geräuschen verursachen und der Verschleiss der bewegten Teile so gering wie möglich gehalten wird.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht, ist mit der erfindungsgemässen Vorrichtung und dem Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung die Möglichkeit geschaffen, einen Druckkopf bei minimaler Geräuschentwicklung sowie minimalem Verschleiss in eine oder mehrere von der Druckgegenlage entfernte Positionen abzuheben, wobei der konstruktive Aufwand für die Vorrichtung so gering wie möglich gehalten wird.

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651 783 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung in einem Drucker mit einem Druckelement, das sich auf einem durch Führungsmittel geführten, entlang einer Druckgegenlage bewegbar angebrachten Schlitten befindet, zum Abheben des Druckelementes von der Druckgegenlage, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (1, 20), oder das Druckelement (1,20) und der Schlitten (2, 21), oder das Druckelement (1, 20), der Schlitten (2,21) und die Führungsmittel (10,22, 23) durch die Kraft eines über Getriebemittel (13, 17,28,29) wirkenden, mittels einer Steuervorrichtung ansteuerbaren, Elektromotors (11, 30) von einer ersten Position in wenigstens eine weitere von der Druckgegenlage (5, 32) entfernteren Position abhebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11, 30) eine Gewindespindel (13) antreibt, auf deren Gewindegängen ein Mitnehmer (14) geführt ist, der auf das Druckelement (1) oder den Schlitten (2) oder die Führungsmittel (10) wirkt.

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (14) auf den ersten Hebelarm (16) eines zweiarmigen Hebels (17) wirkt, dessen zweiter Hebelarm (19) auf das Druckelement (1) oder den Schlitten (2) oder die Führungsmittel (10) wirkt.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde der Gewindespindel (14) zur Hubbegrenzung an beiden Enden in einen Gewindegang mit der Steigung Null ausläuft.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (22, 23) einen zylindrischen Stab (22) aufweisen, der in beiden Seitenteilen des Druckergestells exzentrisch gelagert ist, und dass koaxial mit der Lagerung des Stabes (22) ein Zahnsegment (27) gelagert ist, das mit dem Ritzel (29) des Elektromotors (30) in Eingriff steht, wobei beim Bestromen des Elektromotors (30) das Zahnsegment (27) so verschwenkt wird, dass ein an ihm angebrachter Anschlag (28) eine an der Stirnfläche des Stabes befindliche Nase (26) mitnimmt, und so den Stab (22) um dessen Lagerachse schwenkt.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11, 30) ein Schrittmotor ist.

7. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11, 30) zur Optimierung des Geräuschverhaltens von der Steuervorrichtung so mit Energie versorgt wird, dass die Beschleunigung des Druckkopfes (1) aufgetragen über die Zeit die Form einer Sinuswelle aufweist.