-
Die Erfindung betrifft einen Thermodrucker mit einem Druckkopf und einer Druckwalze, die relativ zueinander beweglich sind, und mit einer manuell lösbaren Rastvorrichtung, welche den Druckkopf und die Druckwalze in einer Druckstellung gegeneinander anliegend arretiert, wobei die Druckwalze an einem feststehenden Rahmen angeordnet ist und der Druckkopf an einem beweglichen Träger angeordnet ist.
-
Thermodrucker sind für gewerbliche und industrielle Anwendungen sehr verbreitete Drucker, die ohne Tinte, Toner oder sonstige Verbrauchsmaterialien mit wenig beweglichen Teilen zuverlässig arbeiten. Sie sind äußerst wartungsarm und kostengünstig und werden zum Beispiel bei Registrierkassen, Geldautomaten und Verkaufsautomaten als Belegdrucker eingesetzt.
-
Zum Drucken wird ein thermosensitives Papier von der Druckwalze gegen den Druckkopf, genauer gesagt eine Thermozeile des Druckkopfes, gedrückt. Während des Transports des Papiers durch Drehen der Druckwalze wird das Papier durch den Druckkopf lokal erhitzt und dadurch geschwärzt. Es muss lediglich der Papiervorrat aufgefüllt werden und gelegentlich der Druckkopf und die Druckwalze von Abrieb des Papiers gereinigt werden. Die Druckwalze wird auch Transportwalze oder Platen genannt.
-
Um diese Reinigung zu ermöglichen, ist die Druckwalze zum Druckkopf beweglich. Die Druckwalze und der Druckkopf werden auseinander bewegt, so dass sie für die Reinigung zugänglich sind. Diese Öffnung des Spaltes zwischen Druckwalze und Druckkopf wird bei einigen Ausführungsformen auch zum Einlegen des Papiers verwendet. Bei anderen Ausführungsformen wird das Papier durch Drehen der Druckwalze in den geschlossenen Spalt zwischen Druckwalze und Druckkopf eingezogen.
-
Bei den meisten Thermodruckern ist die Druckwalze beweglich zu dem stationär angeordneten Druckkopf gehalten, meist um eine Schwenkachse schwenkbar. Beispiele hierfür sind die Druckschriften
DE 10 2013 007 400 A1 ,
US 8 179 411 B2 ,
US 8 931 970 B1 ,
JP 2011 056 821 A ,
JP 2004 106 273 A und
EP 1 785 279 A2 . Die Druckschrift
WO 2016 066 378 A1 beschreibt einen Thermodrucker, bei dem der Platen lösbar an einem feststehenden Rahmen angeordnet ist und der verschwenkbare Rahmen den Druckkopf trägt. Bei der Druckschrift
US 2016 0024578 A1 ist der Platen in Bezug auf den Druckkopf linear verschiebbar. Bei der Druckschrift
US 2006 0233585 A1 ist der Druckkopf zur Druckwalze, d.h. zum Platen, verschiebbar.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Thermodrucker bereitzustellen, der leicht zu handhaben und einfach zu reinigen ist.
-
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der feststehende Rahmen eine Führungsbahn mit einer Endhalterung aufweist und dass der Träger mindestens ein in der Führungsbahn verschiebbares Führungselement aufweist, welches von der Druckstellung in eine Endstellung verschiebbar ist und in der Endstellung in die Endhalterung einrastet.
-
Mit anderen Worten ist der Träger mit dem Druckkopf derart an dem Rahmen mit der Druckwalze gehalten, dass beim Lösen der Rastvorrichtung zwischen Druckkopf und Druckwalze der Druckkopf von der Druckwalze weg geschoben werden kann, bis das Führungselement an dem Träger in der Endhalterung der Führungsbahn einrastet. In dieser Stellung befinden sich Druckwalze und Druckkopf in einer gut erreichbaren Stellung. Insbesondere bei einer Montage des Rahmens an einer vertikalen Gehäusewand ist vor allem der Druckkopf in dieser von der Druckwalze weg geschobenen Position gut zu reinigen. Dabei wird der Druckkopf an dem Träger durch das Einrasten des Führungselements in der Endhalterung an dem Rahmen festgelegt, so dass er während des Reinigungsvorgangs ortsfest gehalten ist. Zur Reinigung wird zum Beispiel ein mit Watte umwickeltes Ende eines Reinigungsstäbchens über den Druckkopf gewischt. Nach dem Reinigen kann das Führungselement des Trägers manuell aus der Endhalterung heraus bewegt werden und der Träger mit dem Druckkopf wieder gegen den Druckkopf geschoben werden, so dass die Rastvorrichtung einrastet und Druckkopf und Druckwalze in der Druckstellung gegeneinander drückt. Die Druckwalze ist vorzugsweise über Federn in Verschieberichtung des Trägers beweglich an dem Rahmen befestigt, damit Druckkopf und Druckwalze mit einem vorgegebenen Anpressdruck elastisch gegeneinander gedrückt werden.
-
In der Praxis kann der Rahmen zwei zueinander parallele Seitenwände aufweisen, die jeweils mindestens eine Führungsbahn aufweisen. Der Rahmen kann insbesondere von einem abgekanteten Blech gebildet werden, wobei die Führungsbahnen von länglichen Durchbrüchen in dem Blech gebildet werden. Die Herstellung des Rahmens aus einem abgekanteten Blech ist kostengünstig und erlaubt durch spanende Bearbeitung oder Laserschneiden des Blechs auf einfache Weise die Erzeugung der funktionalen Elemente.
-
Die Führungsbahnen können miteinander fluchten. Hierdurch wird die Konstruktion vereinfacht, indem auf den gegenüberliegenden Seiten des Trägers und an den gegenüberliegenden Seitenwänden des Rahmens einander entsprechende Führungsmittel vorgesehen werden. Es ist aber auch möglich, die Führungsbahnen nicht direkt einander gegenüberliegend und miteinander fluchtend auszugestalten. In diesem Fall muss nur darauf geachtet werden, dass die Bewegung der Führungselemente in den Führungsbahnen einander entspricht und dass der Träger entlang des gesamten Verschiebewegs sicher abgestützt ist. Hierzu sollten mindestens drei Stützpunkte definiert sein.
-
Die Führungsbahnen lassen sich durch einander gegenüberliegende Fenster oder Durchbrüche in dem Blech der Seitenwände erzeugen. Zudem ist die Montage des Trägers mit dem Druckkopf in einem derartigen Rahmen aus Blech sehr einfach. Die Führungselemente an dem Träger können mindestens zwei Führungszapfen sein, die miteinander fluchtend an den Seiten des Trägers angeordnet sind und in die Führungsbahnen an den Seitenwänden des Rahmens aus Blech eingreifen. Die Führungszapfen können eine geringe axiale Länge aufweisen, die in der Größenordnung von 1 - 2 mm liegt. Somit ist die Gesamtbreite des Trägers mit Führungszapfen nur wenige Millimeter größer als die lichte Weite zwischen den Seitenwänden des Rahmens. Zur Montage kann der Träger zwischen die Seitenwände aus Blech eingeschoben werden, wobei die Führungszapfen das Blech etwas auseinander drücken, bis sie in die Durchbrüche in dem Blech eingreifen. Das Blech besteht vorzugsweise aus Stahl mit einer Wanddicke in der Größenordnung von 1 mm. Es hat eine ausreichende Elastizität, so dass es zum Einschieben des Trägers um einige mm auseinander gedrückt werden kann. Beim Eingreifen der Führungszapfen in die Führungsbahnen federt das Blech des Rahmens in seine ursprüngliche Form zurück und hält den Träger sicher in der Führungsbahn.
-
In der Praxis kann jede Führungsbahn eines Paars miteinander fluchtender Führungsbahnen einen abgewinkelten Endabschnitt aufweisen. Die Endabschnitte bilden die Endhalterung. Die Führungsbahn selber erstreckt sich im Wesentlichen waagerecht oder entlang einer geraden, einer schwach geneigten oder leicht gebogenen Mittellinie. Am Ende der Führungsbahn ist ein kurzer, zur Haupterstreckung der Führungsbahn abgewinkelt und nach unten verlaufender Endabschnitt angeordnet, der die Endhalterung bildet. Beim Verschieben des Trägers entlang der Führungsbahn wird das Führungselement bzw. der Führungszapfen bis zum Endabschnitt geschoben und fällt dort aufgrund der Schwerkraft in den sich nach unten erstreckenden Endabschnitt hinein. Dadurch verrastet das Führungselement in der Endhalterung. Zum Lösen muss der Träger etwas nach oben gehoben werden, so dass das Führungselement aus dem Endabschnitt heraus bewegt wird und der Träger wieder nach vorne geschoben werden kann, bis der Druckkopf die Druckstellung erreicht und mit der Druckwalze verrastet.
-
In der Praxis können die Seitenwände des Rahmens zwei Paar miteinander fluchtender Führungsbahnen aufweisen, wobei das zweite Paar keine Endhalterungen aufweist. Die zwei Paar Führungsbahnen sind in Verschieberichtung hintereinander angeordnet. An dem Träger sind vier Führungselemente angeordnet, an jeder Seite zwei. Dadurch wird der Träger während des Verschiebens in einer stabilen Lage gehalten und kann nicht um die Führungselemente/Führungszapfen rotieren. Dabei ist es ausreichend, wenn ein Paar Führungsbahnen in ihren Endabschnitten die Endhalterungen aufweist. Die Endhalterungen blockieren eine weitere Verschiebebewegung des Trägers. Das andere Paar Führungsbahnen stabilisiert den Träger nur in seiner Lage, hält ihn aber nicht in der Endstellung fest.
-
In der Praxis kann an dem Träger der Antriebsmotor für die Druckwalze angeordnet ist, welcher über ein Zahnradgetriebe mit der Druckwalze gekoppelt ist. Derartige Anordnungen zur Kopplung von Antriebsmotor und Druckwalze sind in verschiedenen Ausführungsformen am Markt erhältlich. Bevorzugt können die kompakten Druckerkomponenten der Firma Fujitsu aus der Serie FTP-62GMCL verwendet werden, zum Beispiel der FTP-62GMCL453 oder FTP-62GMCL453#1, deren Aufbau in den technischen Unterlagen der Firma Fujitsu (http://www.fujitsu.com/downloads/MICRO/fcai/thermal-printers/ftp-62gmcl153.pdf) detailliert beschrieben ist. Es sind aber auch ähnlich aufgebaute Drucker anderer Hersteller bekannt.
-
Der Antriebsmotor wird von einer Elektronik angesteuert, die auch den Druckkopf ansteuert. Es ist vorteilhaft, den Antriebsmotor mit dem Druckkopf zusammen am Träger zu befestigen. Der Träger kann einen wärmeleitenden Aluminiumblock aufweisen, an dem der Antriebsmotor und der Druckkopf befestigt sind. Über diesen Aluminiumblock kann die Wärme, die beim Betrieb des Druckkopfes und des Antriebsmotors entsteht, abgeleitet werden. Der Aluminiumblock kann Kühlrippen aufweisen, um die verfügbare Oberfläche für die Wärmeübertragung auf die Umgebungsluft zu vergrößern.
-
Der Thermodrucker kann in der Praxis ferner ein motorisch angetriebenes Schneidmesser aufweisen, welches an dem Rahmen mit der Druckwalze angeordnet ist, wobei ein Antriebsmotor für das Schneidmesser am Träger angeordnet ist und durch die Steuerungselektronik angesteuert wird. Ein Zahnradgetriebe überträgt die Antriebsbewegung des Antriebsmotors auf das Schneidmesser. Das Schneidmesser und sein Antriebsmotor sind ebenfalls in den Unterlagen zum Fujitsu Druckwerk FTP-62GMCL453 beschrieben. Auch der Antriebsmotor für das Schneidmesser kann an dem Aluminiumblock befestigt sein, damit seine Abwärme über das Aluminium abgeleitet werden kann.
-
In der Praxis kann eine Platine mit der Steuerungselektronik zum Ansteuern des Druckkopf und der Antriebsmotoren an dem Träger angeordnet und fest mit Druckkopf und den Antriebsmotoren verdrahtet sein.
-
Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben.
- 1 zeigt eine Seitenansicht eines Thermodruckers gemäß der vorliegenden Beschreibung mit Druckwalze und Druckkopf in Druckstellung.
- 2 zeigt eine zweite Seitenansicht der gegenüberliegenden Seite des Thermodruckers aus 1.
- 3 zeigt eine Draufsicht auf den Thermodrucker aus den 1 und 2.
- 4 zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Thermodruckers aus den 1 bis 3.
- Die 5 bis 7 Darstellungen des Thermodruckers mit in die Endstellung verschobenem Druckkopf in Seitenansicht entsprechend der Figur 1, Draufsicht und dreidimensionaler Ansicht.
- 8 zeigt eine Unteransicht des Thermodruckers mit in die Endstellung verschobenem Druckkopf.
-
Die funktionalen Elemente des in den 1 bis 8 dargestellten Thermodruckers sind einerseits an einem Rahmen 1 und andererseits an einem Träger 2 befestigt, die zueinander beweglich sind.
-
Der Rahmen 1 besteht aus einem abgekanteten Stahlblech, welches am besten in den 3, 4, 6 und 7 zu erkennen ist. Der Rahmen 1 weist zwei zueinander parallele Seitenwände 3 und 4 sowie eine sich zwischen den vorderen Enden der Seitenwände 3, 4 erstreckende Querwand 5 auf. Die Seitenwände 3, 4 sind jeweils im rechten Winkel zur Querwand 5 abgekantet. Die unteren Ränder der Seitenwände 3, 4 sind ebenfalls rechtwinklig abgekantet und bilden Befestigungsstege 6, 7, mit denen der Rahmen 1 auf Tragstrukturen eines Gerätes wie eines Geldausgabeautomaten oder eines Verkaufsautomaten (nicht dargestellt) befestigt werden kann.
-
Die Seitenwand 4 weist zwei längliche Durchbrüche 8, 9 oder Langlöcher auf, die im Wesentlichen waagerecht verlaufen. Genauer gesagt verlaufen die zwei länglichen Durchbrüche 8, 9 entlang einer schwach zur waagerechten Ebene geneigten Kreisbahn mit großem Radius. In jedem der Durchbrüche 8, 9 ist ein Führungszapfen 10, 11 verschiebbar aufgenommen, der an dem Träger 2 befestigt ist. Eine konstruktiv einfache Lösung zur Erzeugung der Führungszapfen 10, 11 ist die Anordnung einer Bohrung oder Gewindebohrung an dem Träger 2, in welche eine Schraube mit zylindrischem Kopf eingeschraubt wird, deren Kopf den Führungszapfen 10 oder 11 bildet.
-
Während der vordere, nahe der Querwand 5 gelegene Durchbruch 8 im Wesentlichen gerade verläuft, weist der hintere Durchbruch 9 einen abgewinkelten und sich schräg nach unten erstreckenden Endabschnitt 12 auf, der die Endhalterung für den Träger 2 bildet. Beim Verschieben des Führungszapfens 11 von der vorderen Position (1 - 4), welche der Druckstellung entspricht, zum hinteren Ende der Führungsbahn (5 - 8) welche der Reinigungsstellung entspricht, wird der Führungszapfen 11 in den Endabschnitt 12 hineinbewegt. Aufgrund der Schwerkraft fällt der Träger 2 mit dem Führungszapfen 11 in den Endabschnitt, wodurch der Führungszapfen 11 hier verrastet und nicht mehr entlang des im Wesentlichen waagerechten Abschnittes des Durchbruchs 9 nach vorne bewegt werden kann.
-
In 2 ist zu erkennen, dass die gegenüberliegende Seitenwand 3 an den entsprechenden Positionen mit den Durchbrüchen 8 und 9 fluchtende Durchbrüche 8' und 9' aufweist, in denen je ein Führungszapfen 10', 11' verschiebbar aufgenommen ist. Die Führungszapfen 10 und 10' erstrecken sich auf der gleichen Achse. Das gleiche gilt für die ein Führungszapfen 11, 11'.
-
In den 1, 3, 4 und 6 ist zu erkennen, dass die Seitenwand 4 im oberen Bereich des Durchbruchs 9 abgeschnitten ist, so dass von diesem hinteren Durchbruch 9 nur der untere Rand vorhanden ist, auf dem der Führungszapfen 11 aufliegt. Die gegenüberliegende Seitenwand 3 erstreckt sich dagegen auch oberhalb des Durchbruchs 9', der mit dem Durchbruch 9 gegenüberliegt und mit diesem fluchtet, so dass die Ränder dieses Durchbruchs 9' die Bewegung des darin aufgenommenen Führungszapfens 11' nach oben und nach unten begrenzen.
-
An dem Träger 2 ist der Druckkopf 14 befestigt, der sich quer zu den Seitenwänden 3, 4 des Rahmens 1 erstreckt. An dem Rahmen 1 ist eine Halterung 15 für eine Druckwalze 22 befestigt. Die Halterung 15 erstreckt sich oberhalb der Druckwalze 22 und verdeckt diese von oben, so dass die Druckwalze 22 nur in der Unteransicht der 8 zu erkennen ist. Die Halterung 15 stützt sich über Federn 16, 17 gegen die Querwand 5 des Rahmens 1 ab. Somit ist die Druckwalze 22 in der Verschieberichtung des Trägers 2 elastisch federnd an dem Rahmen 1 befestigt. Durch die Federn 16, 17 wird die Druckwalze 22 in der Druckstellung mit einer bestimmten Andrückkraft elastisch gegen den Druckkopf 14 gedrückt.
-
In den Zeichnungen sind ferner miteinander zusammenwirkende Rasthebel 18, 19, 20 und 21 zu erkennen, welche eine Rastvorrichtung bilden, die den Druckkopf 14 und die Druckwalze 22 in der Druckstellung gegeneinander anliegend arretieren. Durch manuelles Ergreifen des Rasthebels 19 und Ziehen von der Querwand 5 weg, kann die Rastvorrichtung gelöst und der Druckkopf 14 von der Druckwalze 22 an der Querwand 5 nach hinten weg gezogen werden. Dabei werden die Führungszapfen 10, 11,10',11' in den Durchbrüchen 8, 9,8',9' nach hinten verschoben, bis die hinteren Führungszapfen 11,11' in den jeweiligen Endabschnitt 12,12' fallen und hier einrasten. Wenn der Träger 2 durch die Führungszapfen 11,11' in den Endabschnitten 12,12' entfernt von der Querwand 5 verrastet, ist der Druckkopf 14 optimal zum Zwecke der Reinigung zugänglich. Gleiches gilt für die Druckwalze 22 an der Halterung 15.
-
An der Halterung 15 ist ferner ein von aktuell vermarkteten Thermodruckern wie dem Fujitsu FTP-62GMCL453 bekanntes Schneidmesser angeordnet, mit dem ein durch den Thermodrucker bedruckter Papierstreifen abgeschnitten werden kann. An dem Träger 2 ist ein erster Antriebsmotor 23 angebracht, der die Druckwalze 22 antreibt. Ein zweiter Antriebsmotor 24 an dem Träger 2 treibt die Bewegung des Schneidmessers an. Der Träger 2 wird im Wesentlichen von einem Aluminiumblock 25 gebildet. Aluminium weist eine gute Wärmeleitfähigkeit auf und kann die Abwärme der daran befestigten Antriebsmotoren 24, 25 und des Druckkopfs 14 gut abtransportieren. Um die Wärmeübertragung auf die Umgebungsluft zu verbessern, ist der Aluminiumblock 25 mit Kühlrippen 26 versehen.
-
Der Träger 2 umfasst ferner eine Aluminiumplatte 27, die mit dem Aluminiumblock 25 als einstückiges Profil gefertigt ist und die eine Platine 28 trägt. Auf der Platine 28 ist die Steuerungselektronik zum Ansteuern des Druckkopfes 14 und der Antriebsmotoren 24, 25 angeordnet. Die Steuerungselektronik umfasst mindestens einen Mikro-Controller sowie eine Schnittstelle zur Übertragung der für die Erstellung eines Drucks erforderlichen Daten. Auch die Platine 28 kann über die gut wärmeleitende Aluminiumplatte 27 des Trägers 2 die Abwärme effektiv abführen.
-
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Rahmen
- 2
- Träger
- 3
- Seitenwand
- 4
- Seitenwand
- 5
- Querwand
- 6
- Befestigungssteg
- 7
- Befestigungssteg
- 8,8'
- länglicher Durchbruch
- 9,9'
- länglicher Durchbruch
- 10,10'
- Führungszapfen
- 11,11'
- Führungszapfen
- 12,12'
- Endabschnitt
- 14
- Druckkopf
- 15
- Halterung
- 16
- Feder
- 17
- Feder
- 18
- Rasthebel
- 19
- Rasthebel
- 20
- Rasthebel
- 21
- Rasthebel
- 22
- Druckwalze
- 23
- Antriebsmotor
- 24
- Antriebsmotor
- 25
- Aluminiumblock
- 26
- Kühlrippen
- 27
- Aluminiumplatte
- 28
- Platine
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013007400 A1 [0005]
- US 8179411 B2 [0005]
- US 8931970 B1 [0005]
- JP 2011056821 A [0005]
- JP 2004106273 A [0005]
- EP 1785279 A2 [0005]
- WO 2016066378 A1 [0005]
- US 20160024578 A1 [0005]
- US 20060233585 A1 [0005]
