DE19527610A1 - Drucker mit einer Einrichtung zur Variation der Andruckkraft - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucker mit einer Ein­ richtung zur Variation der Andruckkraft, mit einem Gestell, einer daran befestigten Druckwalze und einem Druckkopf, der mit einem Support verbunden ist, wobei zur Erzeugung der An­ druckkraft des Druckkopfs auf die Druckwalze wenigstens eine Druckfeder zwischen dem Support und einem Federboden vorhan­ den ist, und der Federboden mittels eines Hebels lösbar mit dem Gestell verbindbar ist.

Ein Drucker gattungsgemäßer Art ist aus der auf dieselbe An­ melderin zurückgehenden DE-A 41 39 891 bekannt geworden. Ein Thermodruckkopf ist auf einem Support befestigt, der drehbar auf einem parallel zu einer Druckwalze verlaufenden Lagerbol­ zen gelagert ist. Die Andruckkraft des Druckkopfs an der Druckwalze wird durch eine Druckfeder definiert, deren gegen­ überliegendes Ende an einem Federboden anliegt, der ebenfalls drehbar auf dem Lagerbolzen montiert ist. Der Federboden wird durch einen drehfest mit dem Lagerbolzen verbundenen, klapp­ baren Hebel arretiert, der parallel zum Lagerbolzen orien­ tiert ist. Letzterer wird verschwenkt, falls der Druckkopf ge­ gen einen neuen oder auch anderen ausgewechselt werden soll, oder wenn das Druckmedium, welches bedruckt werden soll, durch ein anderes, oder falls es aufgebraucht ist, durch ein neues ausgetauscht werden muß. Der Hebel steht über den La­ gerbolzen, wie auch die Druckwalze, mit dem Gestell des Druc­ kers in Verbindung.

Als nachteilig ist dabei anzusehen, daß keine Möglichkeit vorgesehen ist, die Andruckkraft des Druckkopfes zu verän­ dern. Die Druckqualität und die beim Thermodruck erzielbare Lesbarkeit hängt jedoch nicht nur von der Heizzeit und der Druckgeschwindigkeit, sondern auch von der Kraft ab, mit der das zu bedruckende Material vom Thermodruckkopf gegen die Druckwalze gepreßt wird. Die Druckqualität ist weiterhin ab­ hängig vom zu bedruckenden Material, von seiner Oberfläche und Steifigkeit. Da das Material beim Druckprozeß mehr oder weniger mechanisch verformt (gebogen) werden muß, setzt es je nach Steifigkeit der Druckkraft eine Kraft entgegen. Diese Minderung führt zu einer schlechteren Druckqualität; die In­ tensität des Druckbildes läßt nach. Der Ausgleich kann nicht allein durch eine Vergrößerung der Heizenergie, d. h. eine Verlängerung der Heizzeit erfolgen, sondern muß in einer er­ höhten Andruckkraft gesucht werden, um die letztendlich auf das zu bedruckende Material einwirkende Kraft in gleicher Hö­ he zu halten oder zu erhöhen. Besonders deutlich kann dieses Problem beim Vergleich Label (Papieretikett) gegenüber Tag (Kartonetikett) auftreten, wenn das steifere Tag-Material durch Papierführung und Form des Druckkopfs verformt werden muß und so der Druckkraft einen wesentlich höheren Widerstand entgegensetzt als ein flexibleres, dünneres Material.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Drucker gattungsgemäßer Art dahingehend weiterzubilden, daß unabhängig von der Art der zu bedruckenden Materialien stets eine einwandfreie Druckqualität erzielbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Ver­ änderung der Andruckkraft eine Zwischenplatte zwischen den Federboden und den Hebel einbringbar ist.

Der Kerngedanke besteht darin, daß zwischen dem zum Schließen des Druckkopfs dienenden Hebel und dem Federboden eine Zwi­ schenplatte eingebracht wird, die aufgrund ihrer Dicke über eine stärkere Zusammenpressung der Druckfedern (nach dem Hoo­ ke′schen Gesetz) zur Erhöhung der Andruckkraft des Druckkop­ fes an die Druckwalze führt. Man erreicht somit eine Aus­ gangs-Druckkraft, wenn keine Zwischenplatte vorhanden ist, so daß beispielsweise Papieretiketten (Labels) mit entsprechen­ der, relativ geringer Druckkraft bedruckt werden können. Wird die Zwischenplatte zwischen den Federboden und den Hebel ein­ gesetzt, erhält man eine erhöhte Andruckkraft, so daß Karton­ etiketten (Tags) in optimaler Qualität bedruckbar sind. Die Dicke der Zwischenplatte ist selbstverständlich an die je­ weils verwendeten Druckfedern anzupassen. Zweckmäßigerweise wird die Zwischenplatte dann eingebracht, wenn der Druckkopf geöffnet ist, so daß der Hebel nicht im Kontakt mit dem Fe­ derboden steht. Die erhöhte Andruckkraft wird dann beim Schließen des Druckkopfs realisiert. Analog erfolgt eine Ent­ nahme der Zwischenplatte ebenfalls bei geöffnetem Druckkopf.

Die Vorteile der Erfindung bestehen vornehmlich darin, daß eine Anpassung der Druckkraft an die zu bedruckenden Materia­ lien möglich ist, so daß stets eine optimale Druckqualität realisierbar ist. Die Erfindung ist in einfacher und preis­ werter Weise herstellbar und bei entsprechender Kennzeichnung der Zwischenplatte sehr bedienerfreudlich.

Obwohl denkbar wäre, eine separate Zwischenplatte zu verwen­ den, die im Bedarfsfall zwischen Hebel und Federboden einge­ setzt und ansonsten an beliebiger Stelle gelagert wird, - der Nachteil besteht darin, daß sie leicht verloren gehen kann - ist empfohlen, die Zwischenplatte verschiebbar oder drehbar auf dem Federboden (oder alternativ am Hebel) zu befestigen.

Bei einer verschiebbaren Zwischenplatte bietet sich insbeson­ dere an, die Verschieberichtung entlang einer parallel zur Achse der Druckwalze verlaufenden Achse zu orientieren, so daß ein hinreichend großer Verschiebeweg zur Verfügung steht. Die Zwischenplatte kann im konkreten in einen Schlitz des Fe­ derbodens eingreifen oder seine seitliche Berandung umgrei­ fen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Zwischenplatte in Verschieberichtung in Abschnitte unterschiedlicher Dicken zu unterteilen, um mehrere verschiedene Andruckkräfte realisie­ ren zu können.

Bei einer drehbar gelagerten Zwischenplatte ist analog eine azimutale Unterteilung in Segmente verschiedener Dicken be­ vorzugt.

Der zum Öffnen und Schließen des Druckkopfes dienende Hebel kann im konkreten drehbar am Gestell des Druckers befestigt werden. Aus räumlichen Gründen ist empfohlen, ihn an einer parallel zur Druckwalze verlaufenden, drehbaren Welle ober­ halb des Druckkopfes am Gestell zu fixieren. Eine Stirnseite dieser Welle kann seitlich über das Gestell des Druckers hin­ ausragen und mit einem Drehknopf oder -hebel versehen werden, um dem Benutzer das durch Drehen der Welle zu bewerkstelli­ gende Öffnen des Druckkopfes zu erleichtern.

Als zusätzliche Möglichkeit, die Andruckkraft stufenlos zu justieren, ist schließlich vorgeschlagen, die Länge des He­ bels, d. h. den Abstand zwischen seiner Befestigung (d. h. der Rotationsachse) am Gestell und seinem Auflagepunkt am Feder­ boden variierbar zu gestalten. Dazu kann beispielsweise ein Gewinde und eine darauf angeordnete Rändelschraube dienen.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Sie zeigen in schematischer Darstellung in

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teils einer Druckmaschine;

Fig. 2 die Seitenansicht aus Fig. 1 mit eingebrachter Zwischenplatte;

Fig. 3 eine Ansicht gemäß der Linie I-I der Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht gemäß der Linie I-I der Fig. 2;

Fig. 5 eine an einem Federboden befestigte Zwischenplatte;

Fig. 6 einen verstellbaren Hebel;

Fig. 7 einen Schnitt durch einen Federboden mit drehbarer Zwischenplatte;

Fig. 8 die drehbare Zwischenplatte aus Fig. 7 in Draufsicht.

In Fig. 1 ist eine seitliche Ansicht der Mechanik eines Druckers dargestellt. Ein (nicht eingezeichneter) Aufzeich­ nungsträger wird beim Druckvorgang zwischen einer orthogonal zur Zeichenebene verlaufenden, mit einem Gestell verbundenen Druckwalze 1 und einem Druckkopf 2 hindurchgeführt. Zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Druckkopf 2 ist beim Ther­ motransferdruckverfahren weiterhin ein Farbband vorhanden, dessen Tintenpartikel durch die - in einer parallel zur Achse der Druckwalze 1 verlaufenden Reihe angeordneten - Heizele­ mente 3 des Druckkopfs 2 zum Schmelzen gebracht werden und so den Aufzeichnungsträger bedrucken. Der Drucker ist selbstver­ ständlich auch im Thermodirektdruckverfahren einsetzbar, wo­ bei die Farbpartikel bereits im Aufzeichnungsträger enthalten sind.

Der Druckkopf 2 ist an seiner Oberseite an einem Halteblech 4 befestigt, das in seinem hinteren Bereich durch eine Gabel 5 an einer mit dem Gestell verbundenen, parallel zur Druckwalze 1 orientierten Achse 6 gelagert ist. Die Gabel 5 ist etwa mittig auf der Länge der Achse 6 angeordnet und ist unter Verwendung von Druckfedern so eingespannt, daß eine Drehung um die Achse 6 und eine Verschwenkung in der dazu orthogona­ len Richtung möglich ist. Diese Verschwenkmöglichkeit ist, wie später noch erläutert wird, notwendig, um eine parallele Ausrichtung der Reihe der Heizelemente 3 zur Mantelfläche der Druckwalze 1 zu erreichen. Die rückseitig geöffnete Gabel 5 ermöglicht, das Halteblech 4 zum Wechsel des Druckkopfs 2 von der Achse 6 nach links abzuziehen. Eine Lagerung des Druck­ kopfs 2 im vorderen, den Heizelementen benachbarten Bereich erfolgt durch Lagerstifte 10, die beidseitig am Druckkopf 2 überstehen und parallel zur Achse der Druckwalze 1 verlaufen. Die Lagerstifte 10 sind in bogenförmigen, eine Drehung des Druckkopfs um die Achse 6 ermöglichenden Langlöchern einer (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichneten) Halterung verschiebbar angeordnet. Die Halterung steht ihrer­ seits mit einem Halteblech 11 in Verbindung, das an seinem rückwärtigen Ende drehbar auf der Achse 6 gelagert ist, wobei zwei an jeweils einer Stirnseite der Achse 6 angeordnete La­ gerstellen Verwendung finden. Die Langlöcher sind an ihrer unteren Berandung durch Sperrklinken begrenzt, die zum Ent­ nehmen des Druckkopfs 2 aus dem Gestell über einen geeigneten Mechanismus lösbar sind. Der Druckkopf 2 kann sich also um die Achse 6 drehen und ist durch die Langlöcher bezüglich der Achse 6 radial fixiert. Außerdem ist er um eine horizontale, in der Zeichenebene verlaufende Achse schwenkbar.

Im Bereich der Heizelemente 3 liegt an der Oberseite des Druckkopfes ein Support 7 auf, der an der Vorderseite des Druckkopfes 2 nach unten abgewinkelt ist. Am gegenüberliegen­ den, der Achse 6 zugewandten Ende des Supports 7 ist weiter­ hin ein nach oben abgewinkelter Abschnitt 8 vorhanden, der von einem Stift 9 durchdrungen wird. Der Stift 9 befindet sich bezüglich der Reihe der Heizelemente 3 etwa mittig ober­ halb des Druckkopfs 2 und ist im abgewinkelten Abschnitt 8 drehbar gelagert, so daß der Support 7 gemeinsam mit dem Druckkopf 2 eine Drehbewegung um die Achse 6 und eine Rotati­ on um die Achse des Stifts 9, die in der Zeichenebene etwa horizontal verläuft, durchführen kann. Der Stift 9 ist am Halteblech 11 fixiert. Eine weitere mechanische Befestigung des Supports 7 am Druckkopf 2 ist nicht vorgesehen, da sie sich aufgrund der Andruckkraft, mit der eine Druckfeder 12 den Support 7 gegen den Druckkopf 2 preßt, erübrigt.

Die zum Erzeugen der Andruckkraft des Druckkopfs 2 gegen die Druckwalze 1 dienende Druckfeder 12 ist um einen koaxialen, am Support 7 fixierten und in der Zeichnung vertikal verlau­ fenden Bolzen 13 herumgewickelt. Auf dem Bolzen 13 ist ein Federboden 14 (entlang der Achse des Bolzens 13) verschiebbar gelagert, der sich parallel zur Achse der Druckwalze 1 er­ streckt. An der Oberseite des Federbodens 14 liegt ein Hebel 15 auf, der auf einer Welle 16 fixiert ist. Durch eine Rota­ tion der parallel zur Achse der Druckwalze 1 verlaufenden Welle 16 kann der Hebel 15 zum Öffnen des Druckkopfes 2 im Uhrzeigersinne verschwenkt werden und im Anschluß daran zum Schließen wieder zurückgedreht werden. Um den Schließvorgang zu erleichtern, ist der Federboden 14 im vorderen, links ein­ gezeichneten Bereich nach unten abgewinkelt. Anzumerken ist, daß die im Gestell gelagerte Welle 16 über einen Kniehebel mit dem Halteblech 11 verbunden ist, um den Druckkopf 2 sowie den Support 7 und den Federboden 14 zum Einlegen eines Auf­ zeichnungsträgers um die Achse 6 nach oben fortschwenken zu können.

In Fig. 1 wird die Andruckkraft von der Druckfeder 12 durch den Support 7 auf den Druckkopf 2 und über den Federboden 14, den Hebel 15, die Welle 16 sowie das Gestell auf die Druck­ walze 1 übertragen. Es ist eine Ausgangs-Druckkraft vorhan­ den, die beispielsweise zum Bedrucken von Papieretiketten ausreicht.

In Fig. 2 ist zwischen den Hebel 15 und den Federboden 14 eine Zwischenplatte 17 eingebracht. Der Federboden 14 befin­ det sich daher näher am Support 7 als in Fig. 1, so daß die Druckfeder 12 weiter komprimiert ist, weshalb die Andruck­ kraft des Druckkopfs 2 an die Druckwalze 1 im Ergebnis ver­ größert ist. Der Drucker kann nun z. B. Kartonetiketten be­ drucken, die eine erhöhte Andruckkraft erfordern.

In der Frontansicht der Druckmechanik in Fig. 3 ist erkenn­ bar, daß insgesamt vier Druckfedern 12 bezüglich der Mittel­ achse des Druckmechanismus symmetrisch über die axiale Länge des Supports 7 verteilt sind. Da der Druckkopf 2 um eine ho­ rizontale, zur Zeichenebene orthogonale Achse drehbar ist, erfolgt durch die vier Druckfedern 12 selbsttätig eine paral­ lele Justierung zwischen Druckkopf 2 und Druckwalze 1. Die Druckqualität ist somit stets optimal. Die auf dem Federboden 14 verschiebbar gelagerte Zwischenplatte 17 ist in Fig. 3 in ihrer deaktivierten Position dargestellt.

Im Unterschied dazu ist die Zwischenplatte 17 in Fig. 4 nach rechts verschoben worden, sie befindet sich zwischen dem He­ bel 15 und dem Federboden 14, so daß die Federn 12 weiter zu­ sammengedrückt sind und die Andruckkraft vergrößert ist.

In Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der Zwischenplat­ te 17 wiedergegeben. Sie ist der Krümmung des Federbodens 14 angepaßt und greift an einer Längsseite in einen Schlitz 18 des Federbodens 14 ein. An der zweiten, gegenüberliegenden Längsseite untergreift sie die seitliche Berandung des Feder­ bodens 14. Es ist unschwer erkennbar, daß die Zwischenplatte 17 entlang des Pfeils 19 parallel zur Längsachse des Federbo­ dens 14 verschiebbar ist, wobei der Verschiebeweg durch die Länge des Schlitzes 18 begrenzt ist.

Der in Fig. 6 dargestellte Hebel 15 ist in seiner Länge va­ riierbar. Er besteht aus einem auf der Welle 16 angeordneten Oberteil 21 sowie einem Unterteil 20, das am Federboden 14 bzw. an der Zwischenplatte 17 zum Anliegen kommt. Das Unter­ teil ist mit einem Gewinde 23 ausgestattet, auf dem sich eine Rändelmutter 22 befindet. Da letztere am Oberteil 21 anliegt, definiert sie den Abstand zwischen Oberteil 21 und Unterteil 22, so daß die Länge des Hebels 15 durch Drehen der Rändel­ mutter 22 zur Abstimmung auf beliebige zu bedruckende Mate­ rialien stufenlos einstellbar ist.

Alternativ zu einer verschiebbaren Zwischenplatte 17 ist in den Fig. 7 und 8 eine drehbar auf dem Federboden 14 gela­ gerte Zwischenplatte 17′ wiedergegeben. Die Zwischenplatte 17′ ist azimutal in sechs Segmente 24 unterschiedlicher Dicke unterteilt. Anhand der Fig. 7 ist erkennbar, daß beispiels­ weise das Segment 24 doppelt so dick wie Segment 24′ ist. Es besteht hier also die Möglichkeit, durch Verdrehen der Zwi­ schenplatte 17′ zwischen insgesamt sechs verschiedenen An­ druckkräften zu wählen und somit ein optimales Druckergebnis zu erzielen.

Im Ergebnis erhält man einen Drucker, der sich durch eine einfache und praktikable Einrichtung zur Variation der An­ druckkraft auszeichnet.

Claims (9)

1. Drucker mit einer Einrichtung zur Variation der Andruck­ kraft, mit einem Gestell, einer daran befestigten Druckwalze (1) und einem Druckkopf (2), der mit einem Support (7) ver­ bunden ist, wobei zur Erzeugung der Andruckkraft des Druck­ kopfs (2) auf die Druckwalze (1) wenigstens eine Druckfeder (12) zwischen dem Support (7) und einem Federboden (14) vor­ handen ist, und der Federboden (14) mittels eines Hebels (15) lösbar mit dem Gestell verbindbar ist, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Veränderung der Andruckkraft eine Zwischenplatte (17) zwischen den Federboden (14) und den Hebel (15) ein­ bringbar ist.

2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (17) verschiebbar auf dem Federboden (14) be­ festigt ist.

3. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (17) parallel zur Druckwalze (1) verschiebbar ist.

4. Drucker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (17) in einen Schlitz (18) des Feder­ bodens (14) eingreift und/oder die seitliche Berandung des Federbodens (14) umgreift.

5. Drucker nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenplatte (17) in Verschieberichtung in Abschnitte unterschiedlicher Dicke unterteilt ist.

6. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (17′) drehbar auf dem Federboden (14) befe­ stigt ist.

7. Drucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (17′) azimutal in Abschnitte (24) unterschied­ licher Dicke unterteilt ist.

8. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hebel (15) drehbar am Gestell befestigt ist.

9. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Länge des Hebels (15) variierbar ist.