DE2525463A1

DE2525463A1 - Matrixdrucker mit intermittierendem farbbandtransport

Info

Publication number: DE2525463A1
Application number: DE19752525463
Authority: DE
Inventors: Wilhelmus Adrianus Henr Gijzen; Johannes Gerhardus Pape; Theodorus Gerhardus Potma
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-06-21
Filing date: 1975-06-07
Publication date: 1976-01-08
Also published as: NL160521C; FR2275316A1; GB1472017A; US3993181A; FR2275316B1; SE417806B; NL160521B; DE2525463B2; SE7506980L; IT1040621B; JPS5516072B2; NL7408352A; DE2525463C3; JPS5116120A; CA1053072A

Description

. PHN.7593 GDNTTO WAf-RNEa · - DEEN/FK/CUPP

l'aientasscssor

17. 2. 1975 An.T?','-r: '■" ^--;;· Γ'.. V.-.-.j?--.^b;ieken

n-._: :■■■: PHK- 7593

Ar.r.iuiujng vom: 6. Juni 1975

"Matrixdrucker mit intermittierendem Farbbandtransport."

Die Erfindung· betrifft einen Matrixdrucker mit einem in bezug auf die Transportrichtung eines Datenträgers quer dem Datenträger hin und her bewegbaren Druckkopf, in dem sich eine Anzahl gerader und gegenseitig paralleler Aufzeichmmgsstifte zuni Drucken von aus MatrixpurJclen zusaminengese f zten Zeichen unter Vermittlung eines parallel z;ir Zeilenrichtung angeordneten Farbbandes befinden, von welchen Aufzeichnimgsstlften ein Ende mit dem Anker eines am Druck-

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kopf befestigten Elektromagneten befestigt ist, während das andere freie Ende zusammen mit den freien Enden der übrigen Aufzeichnungsstifte fluchtend und nahezu parallel zur Zeilenrichtung liegt.

Bei einem bekannten (aus der britischen Patentschrift 1 33^ 688) Matrixdrucker der eingangs erwähnten Art befindet sich das Farbband immer auf dem gleichen Niveau in bezug auf die Linie durch die freien Enden der Aufzexclmungsstifte. Der Farbbandtransport erfolgt üblicherweise in Zeilenrichtung.

Ein Kennzeichen eines derartigen Matrixdruckers ist, dass die Aufzeichnungsstifte immer auf einer gleichen Linie an das Farbband schlagen, während die über und unter dieser Linie liegenden Teile des Farbbandes unbenutzt bleiben. Dies hat den Nachteil, dass das Farbband an der Stelle der erwähnten Linie verhältnismässig rasch kein Farbmittel mehr enthält und dass sich der Verschleiss des Farbbandes auf einer Linie konzentriert.

Es sei bemerkt, dass zur Vermeidung des erwähnten Nachteils bekannt ist, bei Matrixdurekern ein schräg angeordnetes Farbband anzuwenden, d.h. ein Farbband, dessen Längsachse einen Winkel mit der ZeiJ91.rich.tung bildet. Bei derartigen Druckern wird fast die vollständige Farbbandbreite benutzt, so dass sowohl die Farbmi11elverarmung als auch der Verschleiss auf eine verhältnismässig grösse Oberfläche verteilt ist. Das Farbband ist in diesem Falle je-

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doch breiter als bei einem Drucker mit einem parallel zur Zeilenrichtung angeordneten Farbband. Ausserdem muss das Farbband im Vergleich zum erwähnten Fall über einen grösseren Abstand verschoben werden (nach oben oder nach unten), um nach dem Drucken einer Zeile die vollständige Zeile sichtbar zu machen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Matrixdrucker der eingangs erwähnten Art mit einem verhältnismässig geringen Verschleiss des Farbbandes und einer- verhältnismässig geringen FärbstoffVerarmung im Farbband zu schaffen und wobei gleichfalls auf einfache Weise die zuletzt geschriebene Zeile direkt nach dem Drucken sichtbar gemacht werden kann.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixdrucker mit einer Transporteinrichtung zum intermittierenden Bewegen des Farbbandes parallel zur Bewegungsrichtung des Datenträgers, versehen ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Frontansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Matrixdruckers in der Perspektive,

Fig. 2 eine Draufsicht des Matrixdruckers nach Fig.

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Matrixdrucker nach Fig. 2 längs der Linie I1I-III,

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Fig. K einen Querschnitt durch den Matrixdrucker nach Fig. 2 längs der Linie IV-IV,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Matrixdruckers nach Fig. 2 längs der Pfeilspitze P,

die Fig. 6a, 6b und 6c die graphischen Bewegungsdarstellungen des Matrixdruckers nach vorstehenden Figuren,

Fig. 7 eine Querschnitt durch eine Freilaufkupplung, wie sie in einem Matrixdrucker gemäss vorstehenden Figuren angewandt wird.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Matrixdrucker besitzt einen balkenförmigen Druckkopf 1 mit Aufzeichnungsstiften, der sich auf zwei Blattfedern 3 abstützt. Der Druckkopf befindet sich mit seiner Längsachse in der horizontalen Ebene parallel zur"Zeilenrichtung. Die Blattfedern 3 sind in einer vertikalen Ebene angeordnet, die senkrecht auf der Zeilenrichtung steht und mit ihrem dem Druckkopf 1 abgewandten Ende in das Gestell des Druckers eingeklemmt (siehe Fig. 5)· Der Druckkopf 1 ist längs einem Datenträger 5 mit Hilfe einer Treibstange 7 hin und her bewegbar, die an einem Kurbelstift 9 drehbar befestigt ist. Der Kurbelstift 9 ist exzentrisch auf einem Ritzel 11 angeordnet, das von einer Motorwelle 13 einet Elektromotors 15 getrieben wird (siehe Fig. 3). Der Datenträger 5 wird längs einer gegenüber dem Druckkopf 1 drehbar angeordneten, als Widerlager dienenden Rolle 17 geführt. Die Bewegung des Datenträgers 5 (nachstehend Papier 5 genannt) wird mit Hilfe einer angetriebenen Andruckrolle 19 erhalten. Die An-

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druckrolle 19 ist drehbar in einem Bügel 21 angeordnet, der um eine -Achse 23 drehbar ist-. Der Bügel 21 ist mit Hilfe einer Druckfeder 24 im Uhrzeigersinn vorgespannt, so dass die angetriebene Andruckrolle 19 mit einer gewissen Andruckkraft am Papier 5 und an der Rolle 17 ruht.

Zwischen dem Druckkopf 1 und dem Papier 5 befindet sich ein horizontal angeordnetes Farbband 25> - das über zwei Farbbandführer 27 und 29 geführt ist. Die Farbbandführer 27 und 29 sind mit schrägen Kanten 31 bzw. 33 versehen. Beim Drucken wird das Farbband in Zeilenrichtung durch eine übliche, nicht näher dargestellte Transporteinrichtung verschoben.

Der Druckkopf 1 besitzt sieben identische Aufzeichnungselemente, die je einen Elektromagneten 35 und einen.gegen die Federwirkung bewegbaren geraden Aufzeichnungsstift (nicht dargestellt) enthalten,., der am Anker des Elektromagneten befestigt ist. Die Aufzeichnungsstifte sind paral-

IeI und in gleichem Abstand voneinander angeordnet. Die Enden der sieben Aufzeichnungsstifte liegen fluchtend parallel zur Zeilenrichtung; Beim Erregen der Spule eines Elektromagneten 35 schlägt der betreffende Aufzeichnungsstift an das Farbband 25» wodurch ein punktförmiger Abdruck auf dem Papier 5 entsteht. Der gegenseitige Abstand zwischen den Aufzeichnungsstiften beträgt 7 > 6 min. Der Schlag des Druckkopfes 1 ist gleich 8 mm. Die maximale Anzahl von Zeichen, die pro Zeile gedruckt werden kann, beträgt 21. Die angewandte Zeichenmatrix· ist sieben VertiUciL zu fünf horizontal.

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Das Drucken erfolgt sowohl beim Hinlauf als auch beim Rücklauf des DrJckkopfes 1. Jeder Aufzeichnungsstift wird zum Drucken dreier Zeichenspalten benutzt. Ein Zeichen wird gebildet, indem hintereinander die erforderlichen Punkte auf sieben Niveaus gedruckt werden. Das Papier 5 wird dazu für jede zu druckende Zeile um sechs Schritte von 0,3 nim intermittierend verschoben. Bei jedem Durchgang des Druckkopfes 1 wird ein Niveau von Punkten im Zeichen fertiggestellt. Zum Drucken einer einzigen Zeile werden also sieben Durchgänge des Druckkopfes 1 benötigt, d.h. viermal hin und dreimal zurück. Während der vierten Rücklaufbewegung wird das Papier über einen Abstand von 2,k mm weitergeschoben.

Nachstehend wird zunächst erläutert, auf welche Weise das Papier intermittierend verschoben wird, wonach beschrieben wird, wie der Transportmechanismus für das Papier mit dem Transportmechanismus für die intermittierende Bewegung des Farbbandes 25 gekoppelt ist. Die Bewegung des Farbbandes 25 in Richtung senkrecht auf der Zeilenrichtung verläuft nämlich teilweise synchron mit der Transportbewegung des Papiers 5·'

Das auf der Motorwelle 13 befestigte Ritzel 11 steht im Eingriff mit einem Zahnrad 37 j das teilweise hohl ausgeführt ist. Das Zahnrad 37 besitzt ein in der Höhe ansteigendes Innenprofil (terrassenartig) oder eine in der Höhe ansteigende Nockeribahn 39 (siehe Fig. 1), in der ab einem Bezugsniveau 41 (siehe Fig. 6b und 6c) sechs gleiche.

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Stufen (h3, k5, k7, h9, 51, 53) sowie eine von diesen sechs gleichen Stufen in der Grosse abweichende siebte Stufe 55 angeordnet sind. In radialer Blickrichtung sind die Stufen ^3, ^5» ^7, h9, 51 und 53 gleich 0,3 mm und die Stufe 55 ist gleich 2,h mm. Die Stufen k3, h$, h7, h9, 51 und 53 stellen den vertikalen Abstand von 0,3 mm zwischen zwei untereinander liegenden Matrixpunkten in einem Zeichen dar. Die grössere Stufe 55 stellt den bereits erwähnten Abstand von 2,4. mm dar, der aus einmal der Leerzeile (0,2 mm) plus einmal dem Durchmesser eines Punktabdrucks (θ,h mm) zusammengesetzt ist. Die Nockenbahn 39 arbeitet mit einer Rolle 57 zusammen, die auf einem Hebel 59 drehbar ist. Der Hebel ist um eine Achse 61 drehbar und mit einem Stift 63 versehen, um den ein Kabel 65 gewickelt ist. Das Kabel 65 ist über einen Rollenzug· 67 und weiter über die Aussentrommel 71 einer Freilaufkupplung 69 geführt (siehe weiter Fig. 7)· Das Kabel 65 ist mit Hilfe einer Schraubfeder 73 gespannt (siehe weiter Fig. k). Die in Fig. 7 detailliert dargestellte Freilaufkupplung 69 enthält, wie erwähnt, eine Aussentrommel 71 > deren Rotationsbewegung mit Hilfe drehbarer Klemmrollen 75 auf eine Innentrommel 77 übertragen werden kann. Die Klemmrollen 75 liegen mit einer bestimmten Kraft an die Innenseite der Aussentrommel 71 dadurch an, dass ein unter der Kraftwirkung einer vorgespannten Feder 79 stehender Stift 81 an die Klemmrollen drückt. Bei der Rotation der Aussentrommel 71 im Uhrzeigersinn dreht die Innen-

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trommel 77 nicht mit, während bei der Rotation der Aussentrommel 71 im Gegenuhrzeigersinn die Innentrommel 77 mitgenommen wird. Die Innentrommel 77 ist mit einer Achse 83 starr gekuppelt, auf der die Andruckrolle 19 (siehe Fig. 1) für den Papiervorschub befestigt ist.

Gemäss der graphischen Darstellung nach Fig.

6a, in der die Verschiebung (s) des Druckkopfes 1 als Funktion der Zeit (t) aufgetragen ist, führt der Druckkopf 1 eine sinusförmige Bewegung aus. Die Umkehrpunkte zwischen den Hin- und Rücklaufbewegungen des Druckkopfes 1 fallen mit den Maxima und Minima der in Fig. 6a dargestellten sinusförmigen Kurve zusammen. Fig. 6a zeigt die vollständige Verschiebungskurve des Druckkopfes 1 für eine einzige zu druckende Zeile. Der Bewegungszyklus des Druckkopfes 1 und der Bewegungszyklus der Rolle 57 (Hebel 59 t Kabel 6$, Achse 83 bzw. Andruckrolle 19) sind derart aufeinander abgestimmt, dass jede der insgesamt sechs Papiervorschubbewegungen von 0,3 mm während eines einziges Druckzyklus (Stufen A3» ^5» ^7 49, 51 und 53) mit einem der Umkehrpuhkte des Druckkopfes 1 zusammenfällt. Der-Deutlichkeit halber ist die Zeitskale der in Fig. 6b dargestellten Verschiebungskur.ve für das Papier 5 gleich der Zeitskal'e nach Fig. 6a genommen. Der Papiervorschub über einen Abstand von 2,k mm (stufe 55) erfolgt während der vierten Rücklaufbewegung des Druckkopfes im Druckzyklus für eine einzige Zeile (siehe Fig. 6a und 6b).

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Fig. 6c zeigt die Ve rs chi ebungskurve des Farbbandes 25· Die Zeitskale der Fig. 6c entspricht der Zeitskale der Fig. 6a und 6b. Die Farbbandbewegung wird durch eine teilweise Kupplung dieser Bewegung mit der Papiervorschubbewegung verwirklicht. Dazu ist auf der Aussentrommel 71 der Freilaufkupplung 69 ein Zahnrad 85 befestigt, das mit einem Zahnrad 87 im Eingriff steht. Das Zabrrad 87 ist an einem Hebel 89 befestigt. Der Hebel 89 ist auf einer drehbar angeordneten Achse 91 angeordnet, auf der weiter ein zweiter Hebel 93 vorgesehen ist. An den Hebeln 89 und 93 sind die bereits zuvor erwähnten Farbbandführer 29 bzw. 27 mit schrägen Kanten 33 bzw. 31 gebildet. Die Rolle 17 ist frei drehbar auf der Achse 91 gelagert. Am Anfang des Druckvorgangs befinden sich die Atifzeichnungsstifte im Druckkopf 1 gegenüber "dem Farbband nahe dem oberen Rand des Farbbandes auf einem Niveau, das in Fig. 6c mit der Bezugsziffer h] bezeichnet ist. Im Gegensatz zur Achse 83 für den Antrieb der Andruckrolle 19 verfolgt die Aussentrommel 71 der Freilaufkupplung 69 und somit, auch die Achse 91 jede Bewegung der Rolle 57 auf der Nockenbahn 39. Während die Achse 83 nur die Rotationen der Aussentrommel 71 im Gegenuhrzeigersinn verfolgt, verfolgt die Achse 91 die Rotation der Aussentrommel 71 sowohl im Uhrzeiger- als auch im Gegenuhrzeigersinn. Dies bedeutet, dass ab dem Niveau 41 sowohl das Papier 5 als auch das Farbband 25 gemeinsam um sechs Stufen (^3_} ^5» ^7> ^9» 51 und 53) von 0,3 mm nach oben sowie eine grös-

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sere Stufe von Z,k mm (55) hoclitransportxert werden. Die letzte Stufe 55 im Druckzyklus einer Zeile wird während des ersten Teiles der vierten Rücklaufbewegung des Druckkopfes 1 ausgeführt. Im zweiten Teil der vierten Rücklaufbewegung des Druckkopfes 1 kehrt die Rolle 57 nach dem Niveau kl auf der Nockenbahn 39 zurück und verfolgt auch das Farbband 25 diese Bewegung nach dem Niveau 4i. Die Rücklaufbewegung nach dem Niveau kl der Rolle 57 hat keinen Einfluss auf die Lage des Papiers 5 j weil eine Rotation der Aussentrommel 71 der Freilaufkupplung im Uhrzeigersinn nicht auf die Achse tibertragen wird, die die Andruckrolle 19 für den Papiervorschub antreibt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die zuvor beschriebene bevorzugte Ausführungsform. Auch bei einem Matrixdrucker der eingangs erwähnten Art mit ununterbrochenem· Papiervorschub kann die intermittierende Farbbandtransporteinrichtung vorteilhaft angewandt werden. Das Farbband muss in diesem Falle zwar um jeweils einen Abstand vorgeschoben werden, der höchstens gleich der Zeichenhöhe ist, um eine gute direkte Sichtbarkeit des Gedruckten gleich nach dem Drucken und dem. Wegfallen des Farbbandes beizubehalten. Der vom Zahnrad 37> von der Rolle 57» vom Hebel 59 und vom Kabel 65 gebildete Stufenmechanismus bleibt dabei grundsätzlich ungeändert und dient nur für den Farbbandtransport. Der ununterbrochene Papiervorschub kann mit einem getrennten Antrieb oder mit einem Antrieb erfolgen, der vom Ritzel 11 ab-

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geleitet ist. Es ist 'nicht notwendig, das Zahnrad 37 mit dem Ritzel 11 zu kuppeln. Ein getrennter Antrieb für die Nockenbahn 39 ist auch möglich. Ein derartiger Antrieb muss dabei auf eine andex^e als auf eine mechanische Veise mit dem Antrieb des Schreibkopfes synchronisiert werden.

Die Freilaufkupplung beschränkt sich nicht auf die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform. Ein Ratschmechanismus und eine Gewindestange mit auskuppelbarer Laufmutter können ebensowohl angewandt werden.

Statt der in diesem Falle benutzten sieben zu fünf Zeichenmatrix können auch andere Matrizen angewandt werden, indem eine Nockenbahn 39 mit mehr oder weniger Stufen verwendet werden.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

( 1 · J Matrixdrucker mit einem in bezug auf die Transportrichtung eines Datenträgers quer dem Datenträger hin und her bewegbaren Druckkopf, in dem sich eine Anzahl gerader, gegenseitig parallel verlaufender Aufzeichnungsstifte zum

Drucken von aus Matrixpunkten zusammengesetzten Zeichen unter. Vermittlung eines parallel zur Zeilenrichtung angeordneten Farbbandes befinden, von welchen Aufzeichnungsstiften ein Ende mit dem Anker eines am Druckkopf befestigten Elektromagneten befestigt ist, während das andere, freie Ende zusammen mit den freien Enden der übrigen Aufzeichnungsstifte fluchtend und nahezu parallel zur Zeilenrichtung liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixdrucker mit einer Transporteinrichtung zum intermittierenden Bewegen des Farbbandes parallel zur Bewegungsrichtung des Datenträgers versehen ist ♦

2. Matrixdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand, über den die intermittierende Bewegung des Farbbandes erfolgt, gleich einer ganzen Zahl des Mittelabstandes zwischen zwei untereinanderliegenden Matrixpunkten ist.

3« Matrixdrucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung eine durch ein Stufenmechanismus angetriebene Freilaufkupplung enthält.

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h. Matrixdrucker nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenmechanismus ein drehbar angeordnetes Zahnrad enthält, das mit einer inwendigen Nockenbahn versehen ist, mit der eine auf einem Hebel angeordnete drehbare Rolle zusammenarbeitet, welcher Hebel mit Hilfe eines unter Federwirkung stehenden Kabels mit der Freilaufkupplung gekuppelt ist.

5. Matrixdrucker nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbar angeordnete Zahnrad des Stufenmechanismus durch ein auf einer Motorwelle angeordnetes Ritzel getrieben wird.

6. Matrixdrucker nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel mit einem exzentrisch in bezug auf die Motorwelle angeordneten Kurbelstift versehen ist, der zusammen mit einer Treibstange für die hin und hergehende Bewegung des Druckkopfes zusammenarbeitet.

7. Matrixdrucker nach einem der Ansprüche 2 bis

6, mit einer Transporteinrichtung zum intermittierenden Verschieben des Datenträgers, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung für den Datenträger mit der Transporteinrichtung für das. Farbband gekuppelt ist.

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