DE10031817C1 - Druckermodul mit einem Nadeldruckkopf - Google Patents

Abstract

Bei einem Druckermodul, umfassend ein Chassis (10) mit einer Führung (32, 34) für einen Druckkopfträger (36), einen an diesem angeordneten Druckkopf (38), einen Trägermotor zum Hin- und Herbewegen des Druckkopfträgers (36) auf seiner Führung (32, 34), eine Halterung (26) für eine Farbbandkassette und einen Farbbandantrieb (28), hat die Führung zwei zueinander parallele Führungsstangen (32, 34), auf denen der Druckkopfträger (36) verschiebbar geführt ist, wobei ein von dem Trägermotor antreibbares Zugglied (48) an einem zwischen den Führungsstangen (32, 34) gelegenen Abschnitt des Druckkopfträgers (36) angreift, der Druckkopf (38) bezüglich des Angriffspunktes des Zuggliedes (48) auf einer Seite des Druckkopfträgers (36) angeordnet ist und an der bezüglich des Angriffspunktes des Zuggliedes (48) anderen Seite des Druckkopfträgers ein Ausgleichsgewicht (58) für den Druckkopf (38) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckermodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Druckermodul dieser Art verzichtet auf einen Aufzeich­ nungsträgertransport. Mit ihm können daher an spezielle Aufgaben angepaßte Drucker unterschiedlichster Art aufge­ baut werden, beispielsweise Drucker in Schreibeinrichtun­ gen, zum Drucken von Kassenbons und Journalrollen in Kassen oder zum Drucken von Bankbelegen in Bankautomaten. Entspre­ chend ihrem Einsatzzweck ändert sich auch die Druckbreite des gesamten Druckermoduls. In allen Anwendungsfällen wird dabei eine sehr hohe Druckgeschwindigkeit angestrebt. Dies erfordert zum einen einen entsprechend leistungsfähigen. Druckkopf und zum anderen einen starken Trägermotor, um den Druckkopf entsprechend schnell und gleichförmig hin- und herbewegen zu können.

Aus der US 3 726 381 ist eine Druckeinrichtung bekannt mit einem Nadeldruckkopf, der auf einem Druckkopfträger angeordnet ist, der seinerseits auf zwei zueinander parallelen Führungsstangen hin- und herverschiebbar ist. Der Antrieb des Druckkopfträgers erfolgt dabei durch einen Trägermotor und ein von diesem antreibbares Zugglied, das an einem zwischen den Führungsstangen gelegenen Abschnitt des Druckkopfträgers angreift.

Aus der DE 694 23 406 T2 ist eine Druckeinrichtung mit einem Druckkopf und einem diesen haltenden Druckkopfträger bekannt, der auf einer Führungsstange verschiebbar geführt ist und einen sich von dem Druckkopf weg erstreckenden Abschnitt aufweist an dem eine flexible Leiterplatte angeschlossen ist, welche die für den Betrieb des Druckkopfes erforderlichen Signale überträgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckermo­ dul der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem mit preiswerten Mitteln eine hohe Druckgeschwindigkeit, ein gleichmäßiges Druckbild und ein geringer Verschleiß er­ reicht werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Druckermodul mit den Merkmalen nach Anspruch 1.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen wird er­ reicht, daß der Druckkopfträger mit dem außermittig an ihm angeordneten Druckkopf praktisch verkantungsfrei beschleu­ nigt und bewegt werden kann. Dadurch wird eine sehr gleich­ förmige Bewegung des Druckkopfträgers und des Druckkopfes erreicht, die eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit bei hoher Druckqualität und einen geringeren Verschleiß an den Füh­ rungsstangen und den Lagern des Druckkopfträgers gewährlei­ stet. Der geringe Verschleiß wiederum gewährleistet, daß die hohe Druckqualität über einen längeren Zeitraum als bei herkömmlichen Druckern erhalten bleibt.

Üblicherweise werden Drucker der eingangs genannten Art speziell für die bereits genannten Anwendungszwecke konzi­ piert, da die Druckbreite entsprechend dem jeweiligen An­ wendungszweck unterschiedlich ist. Die Hersteller haben also eine Vielzahl von Druckern für die unterschiedlichen Anwendungszwecke bereit gehalten. Dies erhöht den Aufwand für die Herstellung der Drucker und die Lagerhaltung. Die­ ser Nachteil wird bei einem Druckermodul der vorstehend genannten Art dadurch beseitigt, daß das Chassis einen Längsträger und zwei senkrecht zu dessen Längsrichtung ge­ richtete Querwände hat, an denen die parallel zur Längs­ richtung des Längsträgers gerichteten Führungsstangen ge­ halten sind. Der Längsträger kann dabei mit einer der Quer­ wände starr, vorzugsweise einstückig verbunden sein, wäh­ rend die andere Querwand vorzugsweise lösbar mit dem Längs­ träger verbunden, beispielsweise angeschraubt ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Chassis ermöglicht es, auf sehr einfache Weise die Druckbreite des Druckermoduls zu variieren. Hierzu braucht lediglich die Länge des Längsträ­ gers und der Führungsstangen entsprechend gewählt zu wer­ den. Dies ist herstellungstechnisch einfach zu bewerkstel­ ligen. Alle übrigen Teile des Druckers einschließlich der meisten Montagebohrungen und Öffnungen an dem Chassis blei­ ben praktisch unverändert. Dadurch können für Druckermodule mit unterschiedlicher Druckbreite weitgehend die gleichen Teile und Montageeinrichtungen verwendet werden.

Vorzugsweise ist der Trägermotor an einem Ende des Längs­ trägers angeordnet, während eine Umlenkrolle für das Zugglied an der Querwand am anderen Ende des Längsträgers gelagert ist. Das Zugglied, beispielweise ein Zahnriemen, kann bei dieser Lösung auf einfache Weise durch Justieren der Lage des Trägermotors an dem Längsträger gespannt wer­ den. Vorzugsweise ist der Trägermotor an dem Ende des Längsträgers angeordnet, das mit einer Querwand starr ver­ bunden ist. Dieser Bereich des Chassis hat die höchste Steifigkeit und bleibt unabhängig von der Länge des Längs­ trägers unverändert, so daß sich hier die besten Montage­ möglichkeiten für den relativ schweren Trägermotor bieten.

Vorzugsweise hat der Farbbandantrieb eine mit dem internen Bandtransport einer Farbbandkassette lösbar koppelbare An­ triebswelle, die über ein Wendegetriebe mit der Umlenkrolle für das Zugglied gekoppelt ist. Eine Verminderung der Teile des Wendegetriebes läßt sich dadurch erreichen, daß dieses einen coaxial zu der Umlenkrolle gelagerten Schwenkträger mit zwei Armen hat, an denen jeweils mit der Umlenkrolle ständig in Antriebsverbindung stehende Zwischenräder gela­ gert sind, die durch eine von der Drehrichtung der Um­ lenkrolle abhängige Schwenkbewegung des Schwenkträgers wahlweise mit der Antriebswelle des Farbbandantriebs kop­ pelbar sind.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Vorderseite eines erfindungsgemäßen Druckmoduls,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Rückseite des erfindungsgemäßen Druckmoduls,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des erfindungs­ gemäßen Druckmoduls mit senkrecht gestelltem Druckkopf, und

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf den Farb­ bandantrieb.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Druckermodul um­ faßt ein allgemein mit 10 bezeichnetes Chassis, das im we­ sentlichen aus einem Längsträger 12, einer ersten Querwand 14, einer zweiten Querwand 16 und einer parallel zu dem Längsträger 12 gerichteten Längswand 18 besteht. Der Längs­ träger 12 besteht aus einem Winkelprofil mit einem zu der Längswand 18 parallelen ersten Schenkel 20 und einem recht­ wicklig zu diesem gerichteten zweiten Schenkel 22.

Die erste Querwand 14 ist einstückig mit dem Längsträger 12 ausgebildet. Der Längsträger 12 ist zusammen mit der Quer­ wand 14 aus Stahlblech gestanzt und in die dargestellte Form gebogen. Die zweite Querwand 16 ist mit dem Längsträ­ ger 12 und der Längswand 18 über Schrauben 24 verbunden. An dem Schenkel 20 des Längsträgers 12 und an der Querwand 16 sind zwei Laschen 26 angeordnet, die in an sich bekannter Weise zur Halterung einer nicht dargestellten Farbbandkas­ sette dienen, deren interner Transportmechanismus für das Farbband mit einer Antriebswelle 28 koppelbar ist, die durch ein Langloch 30 in dem Schenkel 20 des Längsträgers 12 hindurchragt. Auf den Farbbandantrieb wird weiter unten noch näher eingegangen.

Zwischen den Querwänden 14 und 16 erstrecken sich parallel zu dem Längsträger 12 zwei Führungsstangen 32 und 34, auf denen ein allgemein mit 36 bezeichneter Druckkopfträger verschiebbar gelagert ist, an dem ein allgemein mit 38 be­ zeichneter Nadeldruckkopf montiert ist. Zum Hin- und Herbe­ wegen des Druckkopfträgers 36 und damit des Druckkopfes 38 dient ein Antriebsmotor 40, der an dem Längsträger 12 befe­ stigt ist und mit seiner Welle 42 durch eine Öffnung 44 in dem zweiten Schenkel 22 des Längsträgers 12 ragt. Die Welle 42 des Antriebsmotors 40 trägt ein Ritzel 46, das ein Zugglied in Form eines Zahnriemens 48 treibt. Der Zahnrie­ men 48 ist an dem dem Antriebsmotor 40 fernen Ende des Längsträgers 12 über eine Umlenkrolle 50 geführt, die mit einer Welle 52 in aus dem Material der Querwand 16 geboge­ nen Laschen 54 gelagert ist. Der Zahnriemen 48 ist mit ei­ nem zwischen den Führungsstangen 32 und 34 liegenden Ab­ schnitt des Druckkopfträgers 36 fest verbunden. Der Zahn­ riemen 48 kann durch ein Verschieben des Antriebsmotors 40 in Längsrichtung des Längsträgers 12 gespannt werden.

Mit der Welle 52 der Umlenkrolle 50 ist eine Encoderscheibe 56 verbunden, die in Verbindung mit einer nicht dargestell­ ten Lichtschranke eine Erfassung der Bewegung des Druck­ kopfträgers 36 ermöglicht.

Wie man in den Figuren erkennt, ist der Druckkopf 38 seit­ lich außerhalb der von den Führungsstangen 32 und 34 gebil­ deten Führungsbahn an dem Druckkopfträger 36 befestigt. Da­ durch entsteht zumindest in einer Gebrauchslage des Druck­ moduls, in der der Druckkopf 38 nach oben oder nach unten druckt, ein Kippmoment auf den Druckkopfträger 36, das zu einer erhöhten Reibung in dem Lager des Druckkopfträgers auf der Führungsstange 34 führt. Um dieses Kippmoment und damit die Reibung auszuschließen oder zu vermindern, ist auf dem Druckkopfträger ein in der Fig. 1 gestrichelt ein­ gezeichnetes Ausgleichsgewicht 58 angeordnet, das dafür sorgt, daß beide Lager des Druckkopfträgers 36 annähernd gleich belastet werden. In Verbindung mit dem zwischen den Führungsstangen 32 und 34 liegenden Angriffspunkt des Zahnriemens 48 an dem Druckkopfträger 36 trägt dies dazu bei, die Gefahr eines Verkantens des Druckkopfträgers auf seinen Führungsstangen 32 und 34 zu verringern, so daß man einen gleichmäßigeren und reibungsärmeren Lauf des Druckkopfträgers 36 auf den Führungen 32 und 34 erhält, der einen geringeren Verschleiß und ein saubereres Druckbild bei hohen Druckgeschwindigkeiten gewährleistet.

In Fig. 2 erkennt man zwei Steckkontaktleisten 60 und 62, die mit dem Schenkel 20 des Längsträgers 12 verbunden sind, um einerseits den Druckkopf und andererseits den Antriebs­ motor 40 und den Encoder 56 mit einer nicht dargestellten Stromversorgung und Steuerung zu verbinden.

Gemäß Fig. 4 wird die Antriebswelle 28 des Farbbandantrie­ bes über eine Schnecke 64, ein Schneckenzahnrad 66 und ein allgemein mit 68 bezeichnetes Wendegetriebe von einem auf der Welle 52 sitzenden Zahnrad 70 her angetrieben. Das Wen­ degetriebe 68 umfaßt einen auf der Welle 52 frei drehbar gelagerten Schwenkträger 72 mit zwei unter einem Winkel ra­ dial abstehenden Armen 74, 76, an denen permanent mit dem Zahnrad 70 in Eingriff stehende Zwischenzahnräder 78 gela­ gert sind. Je nach Drehrichtung des Zahnrades 70 und damit abhängig von der Laufrichtung des Druckkopfes 38 wird ent­ weder der Arm 74 oder der Arm 76 mit dem Schneckenzahnrad 66 in Eingriff gebracht, so daß die Drehrichtung der An­ triebswelle 28 unabhängig von der Drehrichtung des Zahnra­ des 70 und damit der Laufrichtung des Druckkopfes 38 stets gleich bleibt.

Wie man aus der vorstehenden Beschreibung erkennt, brauchen bei einer Änderung des Verschiebeweges des Druckkopfträgers 36, d. h. bei einer Änderung der Druckbreite nur die Füh­ rungsstangen 32, 34, die Schenkel 20 und 22 des Längsträ­ gers 12 sowie der Zahnriemen 48 in ihrer Länge verändert zu werden. Alle anderen Teile und ihre Montageorte können un­ verändert bleiben. Dadurch kann die Herstellung von gleich­ artigen Druckermoduln mit unterschiedlicher Druckbreite we­ sentlich vereinfacht und preiswerter gestaltet werden.

Claims (8)

1. Druckermodul mit einem Nadeldruckkopf, umfassend ein Chassis(10) mit einer Führung (32, 34) für einen Druckkopfträger (36), einen an diesem angeordneten Druckkopf (38), einen Trägermotor (40) zum Hin- und Herbewegen des Druckkopfträgers (36) auf seiner Führung (32, 34), eine Halterung für eine Farbbandkassette (36) und einen Farbbandantrieb (28), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führung zwei zueinander parallele Führungsstangen (32, 34) umfaßt, auf denen der Druckkopf­ träger (36) verschiebbar geführt ist, daß ein von dem Trä­ germotor (40) antreibbares Zugglied (48) an einem zwischen den Führungsstangen (32, 34) gelegenen Abschnitt des Druck­ kopfträgers (36) angreift, daß der Druckkopf (38) bezüglich des Angriffspunktes des Zuggliedes (48) auf einer Seite des Druckkopfträgers (36) angeordnet ist und daß an der bezüglich des Angriffspunktes des Zuggliedes (48) anderen Seite des Druckkopfträgers (36) ein Ausgleichsgewicht (58) für den Druckkopf (38) am Druckkopfträger (36) angeordnet ist.

2. Druckermodul nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Chassis (10) einen Längsträger (12) und zwei senkrecht zu dessen Längsrichtung gerichtete Quer­ wände (14, 16) hat, an denen die parallel zur Längsrichtung des Längsträgers (12) gerichteten Führungsstangen (32, 34) gehalten sind.

3. Druckermodul nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Längsträger (12) mit einer der Quer­ wände (14) starr, vorzugsweise einstückig verbunden ist.

4. Druckermodul nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Längsträger (12) aus Blech ge­ bogen ist.

5. Druckermodul nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Trägermotor (40) an einem Ende des Längsträgers (12) angeordnet ist und daß eine Umlenkrolle (50) für das Zugglied (48) an der Querwand (16) am anderen Ende des Längsträgers (12) gelagert ist.

6. Druckermodul nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trägermotor (40) an dem Ende des Längsträgers (12) angeordnet ist, das mit einer Querwand (14) starr verbunden ist.

7. Druckermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Farbbandantrieb eine mit dem internen Bandtransport einer Farbbandkassette lös­ bar koppelbare Antriebswelle (28) hat, die über ein Wende­ getriebe (68) mit der Umlenkrolle (50) für das Zugglied (58) gekoppelt ist.

8. Druckermodul nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wendegetriebe (68) einen coaxial zur Umlenkrolle (50) gelagerten Schwenkträger (72) mit zwei Ar­ men (74, 76) hat, an denen jeweils mit der Umlenkrolle (50) ständig in Antriebsverbindung stehende Zwischenräder (78) gelagert sind, die durch eine von der Drehrichtung der Um­ lenkrolle (50) abhängige Schwenkbewegung des Schwenkträgers (72) wahlweise mit der Antriebswelle (28) des Farbbandan­ triebes koppelbar sind.