DE19514593A1 - Drucker - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bekannten Druckern wird ein Farbband zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers (beispielsweise im Thermo­ druckverfahren) verwendet. Dazu wird es von einer Abwic­ kelspule abgerollt und gemeinsam mit dem Aufzeichnungs­ träger zwischen einem Druckkopf und einer Druckwalze hin­ durchgeführt, wobei das Farbband am Druckkopf und der Aufzeichnungsträger an der Druckwalze zum Anliegen kommt. Bei Druckern, die im Thermodruckverfahren arbeiten, ist der Druckkopf mit einer Reihe individuell aktivierbarer Heizelemente ausgestattet, die zum Schmelzen von Farbpar­ tikeln des Farbbandes führen, so daß der Aufzeichnungs­ träger bedruckt wird. Die Druckwalze wird mittels eines Antriebs in Drehung versetzt, so daß der Aufzeichnungs­ träger und das Farbband durch den - aus Druckkopf und Druckwalze bestehenden - Druckbereich transportiert wer­ den. In der Regel wird das Farbband im Anschluß daran auf einer Aufwickelspule aufgewickelt.

Bei den bekannten Druckern ist als nachteilig anzusehen, daß sich insbesondere breitere Farbbänder im Druckbereich gelegentlich in Falten legen können, was eine Folge un­ gleichmäßiger Antriebskräfte ist, die z.B durch Schwan­ kungen in der Druck- und Transportgeschwindigkeit entste­ hen können. Das Farbband lockert sich und kann Falten bilden. Falls das Farbband nicht sowohl vor als auch nach dem Druckprozeß stets gespannt ist, ist das nachteilige Ergebnis eine unzureichende Druckqualität.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ei­ nen Drucker zu schaffen, bei dem ein Knittern des Farb­ bandes nicht zu befürchten ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Teilabschnitt des freien Trums des Farbbandes an einem federnden Element anliegt, das im Sinne einer Straffung auf das Farbband einwirkt, wobei das federnde Element an einem Ende um eine parallel zur Druckwalze verlaufende Achse drehbar gelagert ist und mittels einer Feder mit einem Drehmoment beaufschlagt wird, das das federnde Ele­ ment in Richtung auf das Farbband zu dreht.

Der Kerngedanke besteht darin, das freie Trum des Farb­ bandes vor und/oder nach dem Druckbereich mittels eines federnden Elements zu straffen, um ungleichmäßige An­ triebskräfte auszugleichen. Das federnde Element ist an einem Ende um eine parallel zur Druckwalze verlaufende Achse drehbar gelagert und wird mit einem in Richtung auf das Farbband zu wirkenden Drehmoment beaufschlagt, d. h. durch eine Feder gegen das Farbband gedreht. Das federnde Element wird beim Druckbetrieb durch das Farbband mit ei­ ner Kraft beaufschlagt, die (aufgrund der im Regelfall geringen Reibungskonstanten des Farbbandes am federnden Element) im wesentlichen orthogonal zur Oberfläche des daran anliegenden Farbbandes verläuft und durch die axia­ le Spannung des Farbbandes entsteht, welche dadurch be­ dingt ist, daß das Farbband durch die Druckwalze und die Aufwickelspule angetrieben und endseitig durch die Brems­ wirkung der Abwickelspule abgebremst wird. Diese Kraft erzeugt ein Drehmoment, das dem durch Feder erzeugten entgegengerichtet ist, jedoch denselben Betrag aufweist, so daß sich die beiden Momente gegenseitig ausgleichen. Bei einer hohen Antriebskraft wird somit das federnde Element entgegen das Moment der Feder gedreht, was aus geometrischen Gründen - der effektive Abstand zwischen Druckwalze und Auf- bzw. Abwickelspule wird verkürzt - eine entsprechende Verminderung der Spannung des Farbban­ des zur Folge hat und im Extremfall ein Reißen verhindern kann. Der wesentliche Vorteil kommt bei einer verminder­ ten oder fehlenden Antriebskraft zum Tragen, da das fe­ dernde Element nun durch die Feder zurückgedreht wird und das Farbband strafft, wodurch ein Knittern im Bereich des Druckkopfes unterbunden ist.

Die Vorteile der Erfindung bestehen vornehmlich darin, daß die erzielbare Druckqualität aufgrund des Vermeidens jeglicher Faltenbildung des Farbbandes verbessert ist. Die Feder und die drehbare Lagerung des federnden Ele­ ments ermöglichen einen platzsparenden, jedoch betriebs­ sicheren Aufbau des Druckers.

Es wäre zwar denkbar, die Kraft der Feder auf der Dreh­ achse des federnden Elements darauf zu übertragen, was jedoch konstruktive Schwierigkeiten mit sich bringen dürfte. Daher ist vorgeschlagen, die Feder im Abstand von der Drehachse des federnden Elements daran angreifen (d. h. anliegen) zu lassen.

Aus räumlichen Gründen bietet sich an, das federnde Ele­ ment an der Innenfläche des Farbbandes, also an der Ober­ fläche anzuordnen, die am Druckkopf - und nicht am Auf­ zeichnungsträger - zum Anliegen kommt.

Das federnde Element erstreckt sich zweckmäßigerweise über die gesamte Breite des Farbbandes, da nur so eine faltenfreie Führung des gesamten Farbbandes möglich wird.

Weiterhin ist vorgeschlagen, das Farbband flächig am fe­ dernden Element anliegen zu lassen, um durch die Reibung eine Straffung des Farbbandes zu erzielen, die ebenfalls dazu dienen kann, die unerwünschte Faltenbildung des Farbbandes im Druckbereich zu unterbinden.

Zur Befestigung des federnden Elementes an dem Gestell des Druckers ist im konkreten ein Bolzen vorgeschlagen, der in geeigneter Weise mechanisch mit dem Gestell in Verbindung gebracht wird und sich in der Regel parallel zur Achse der Druckwalze erstreckt. Dieser Bolzen wird durch eine Feder am federnden Element befestigt.

In einigen Druckern finden Farbband-Kassetten Verwendung, bei denen die Abwickelspule und die Aufwickelspule des Farbbandes in einer Kassette mit zwei Gehäusehälften an­ geordnet sind. Der Bolzen kann in derartigen Kassetten vorteilhafterweise ebenfalls an der Kassette, d. h. zwi­ schen den beiden Gehäusehälften fixiert werden.

Als federndes Element kommt insbesondere ein Blech in Frage.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung an­ hand der Zeichnungen näher erläutert. Sie zeigen in sche­ matischer Darstellung in

Fig. 1: einen Drucker mit einer Blattfeder zur Erzeugung des Drehmoments des federnden Elements;

Fig. 2: einen Drucker mit einer Schenkelfeder;

Fig. 3: einen Drucker mit einer Schraubenfeder;

Fig. 4 und 5: einen Drucker mit einem schlauchförmigen Federelement.

In Fig. 1 wird ein Aufzeichnungsträger 15 wird gemein­ sam mit einem Farbband 3 zwischen einer angetriebenen Druckwalze 5 und einem Druckkopf 4, der beispielsweise ein Thermodruckkopf sein kann, hindurchgeführt und be­ druckt. Der Druckkopf 4 ist in an sich bekannter Weise auf einem Support 13 befestigt, der auf einem parallel zur Druckwalze 5 verlaufenden Lagerbolzen 11 drehbar ge­ lagert ist. Der Support 13 steht weiterhin über eine Schraubenfeder 14 mit einem Federboden 12 in Verbindung, der ebenfalls drehbar auf dem Lagerbolzen 11 gelagert ist. Da der Federboden 12 mit der Stirnseite des Lager­ bolzens 11 - was in der Zeichnung nicht erkennbar ist - in mechanische Verbindung gebracht werden kann, definiert die Schraubenfeder 14 die Andruckkraft des Druckkopfs 4 an der Druckwalze 5.

Das Farbband 3 wird von einer Abwickelspule 1 abgewickelt und nach dem Druckvorgang auf einer Aufwickelspule 2 auf­ gerollt. Beide Spulen 1, 2 sind in einer Kassette befe­ stigt, die das Auswechseln eines vollständig verbrauchten Farbbandes 3 erleichtert und beschleunigt. Die Kassette weist zwei parallel (und orthogonal zur Achse der Druck­ walze 5) verlaufende Gehäusehälften 7 auf, zwischen denen die Spulen 1, 2 mit dem Farbband angebracht sind. In der Zeichnung ist nur eine der Gehäusehälften 7 dargestellt. Die Gehäusehälften 7 sind durch Bolzen 9 miteinander ver­ bunden.

Das von der Abwickelspule 1 abgerollte Farbband 3 ver­ läuft zunächst im wesentlichen parallel zur seitlichen Berandung der Kassette und erreicht dann ein federndes Element 6, das an zwei - in der Nähe einer der Abwickel­ spule 1 und dem Druckkopf 4 benachbarten Ecke der Gehäu­ sehälfte 7 angebrachten - Bolzen 10, 16 fixiert ist. Es ist endseitig um den einen Bolzen 16 herumgewickelt und stützt sich an dem zweiten Bolzen 10 ab. Beide Bolzen verlaufen parallel zur Achse der Druckwalze 5. Das Ele­ ment 6 verläuft vom Bolzen 10 bogenförmig in Richtung auf den Druckkopf 4 zu und endet in einem relativ geringen Abstand davon (etwa unterhalb des Lagerbolzens 11). Da das federnde Element 6, das vorzugsweise ein Federblech ist, nur an den Bolzen 10, 16 befestigt ist, ist es insbe­ sondere an ihrer den Bolzen gegenüberliegenden Stirnseite elastisch in Richtung seiner Oberflächennormalen verform­ bar. Es ist leicht erkennbar, daß sich das federnde Ele­ ment 6 bei einer axialen Spannung des Farbbandes 3 in Normalenrichtung verformt. Der untere Teil des federnden Elements 6 bewegt sich dann nach oben, in Richtung auf den Lagerbolzen 11 zu. Bei einer nachlassenden Spannung des Farbbandes 3 bewegt sich das federnde Element 6 in entgegengesetzter Richtung, strafft das Farbband 3 und verhindert eine unerwünschte Faltenbildung. Außerdem ent­ steht durch die relativ große Berührungsfläche zwischen Farbband 3 und federndem Element 6 eine Reibungskraft, die zur Straffung des Farbbandes 6 beiträgt.

Nachdem das Farbband 3 den Druckkopf passiert hat, wird es an dem erfindungsgemäßen, drehbar gelagerten federnden Element 8 vorbeigeführt. Es ist am unteren Ende um eine Hülse herumgewickelt, die mittig von einem Bolzen 9 durchdrungen wird und drehbar darauf gelagert ist. Der Bolzen 9 ist an einem nach unten überstehenden Arm der Kassette angebracht. Das federnde Element 8 erstreckt sich weiterhin entlang der linken seitlichen Berandung der Kassette und ist an dem freien, dem Bolzen 9 entge­ gengesetzten Ende nach innen abgewinkelt. Eine Aussparung 19 in den Gehäusehälften 7 der Kassette ermöglicht in diesem Bereich einen hinreichenden Bewegungsspielraum des federnden Elements 8. Eine Feder 18 in Form einer Blatt­ feder liegt etwa in der halben Höhe des federnden Elemen­ tes 8 auf Innenseite an, die dem Farbband 3 gegenüber­ liegt. An ihrem anderen Ende ist die Blattfeder 18 über einen Bolzen 17, der - wie auch der Bolzen 9 - parallel zur Druckwalze 5 verläuft, drehfest (kraft- oder form­ schlüssig) mit den Gehäusehälften 7 verbunden. Der Bolzen 17 ist etwa oberhalb des Druckkopfes 4 an der Kassette befestigt. Die Blattfeder 18 beaufschlagt das federnde Element 8 mit einem Drehmoment, das es gegen das Farbband 3 drückt und jegliche Faltenbildung verhindert. Das Farb­ band 3 wird schließlich auf der Aufwickelspule 2 aufge­ wickelt. Das federnde Element 8 kann selbstverständlich auch das nicht drehbar gelagerte federnde Element 6 er­ setzen.

In Fig. 2 wird das federnde Element 8 durch eine Feder 18 in Form einer Schenkelfeder mit zwei U-förmig angeord­ neten Schenkeln mit dem notwendigen Drehmoment beauf­ schlagt.

In Fig. 3 findet eine Feder 20 in Form einer Schrauben­ feder Verwendung. Die Feder 20 ist etwa in der halben Hö­ he des federnden Elements 8 daran befestigt und direkt an einer Gehäusehälfte 7 verankert bzw. durch einen nicht eingezeichneten Bolzen damit verbunden. Es wäre im übri­ gen auch denkbar, die Schraubenfeder um den Bolzen 9, an dem das federnde Element 8 drehbar gelagert ist, zu wic­ keln.

In Fig. 4 ist das federnde Element 8 kreisbogenförmig nach außen gebogen. In Fig. 5 ist das federnde Element 8 im Unterschied dazu S-förmig gebogen, wobei das Farbband außen am oberen Bogen des S anliegt. In diesen beiden Zeichnungen liegt das federnde Element an der freien, nicht drehbar gelagerten Stirnseite an einer Feder 21 in Form eines schlauchförmigen Federelements 21 an, das sich seinerseits an einem Bolzen 17 abstützt.

Claims (8)

1. Drucker, mit einem von einer Abwickelspule (1) abge­ rollten Farbband (3), das zwischen einem Druckkopf (4) und einer Druckwalze (5) zum Bedrucken eines Aufzeich­ nungsträgers (15) hindurchgeführt wird und schließlich auf einer Aufwickelspule (2) aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilabschnitt des freien Trums des Farbbandes (3) an einem federnden Element (8) an­ liegt, das im Sinne einer Straffung auf das Farbband (3) einwirkt, wobei das federnde Element (8) an einem Ende um eine parallel zur Druckwalze (5) verlaufende Achse dreh­ bar gelagert ist und mittels einer Feder (18, 20, 21) mit einem Drehmoment beaufschlagt wird, das das federnde Ele­ ment (8) in Richtung auf das Farbband (3) zu dreht.

2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (18, 20, 21) im Abstand von dem drehbar gelager­ ten Ende am federnden Element (8) angreift.

3. Drucker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Innenfläche des Farbbandes (3) am federnden Element (6) anliegt.

4. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das federnde Element (6) über die gesamte Breite des Farbbandes (3) erstreckt.

5. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband (3) flächig am federnden Element (6) anliegt.

6. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwickelspule (1) und die Auf­ wickelspule (2) in einer Kassette befestigt sind, die zwei Gehäusehälften (7) aufweist, zwischen denen die Ab­ wickelspule (1) und die Aufwickelspule (2) angebracht und die durch Bolzen (9) miteinander verbunden sind, daß das federnde Element (6) drehbar an einem der Bolzen (9′) be­ festigt ist, und daß die Feder (18, 20, 21) ebenfalls an der Kassette fixiert ist.

7. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (18, 20, 21) eine Blattfeder oder eine im wesentlichen U-förmige Schenkelfeder oder eine Schraubenfeder oder ein schlauchförmiges Federele­ ment ist.

8. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element (6) ein Blech ist.