DE2525463C3 - Farbbandbewegungsvorrichtung für einen Mosaikdrucker - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Farbbandbewegungsvorrichtung für einen Mosaikdrucker mit einem in Zeilenrichtung hin- und herbewegbaren Druckkopf mit einer Anzahl Punkte druckender, in einer Reihe parallel zur Zeilenrichtung angeordneter Druckelemente, mit einem senkrecht zur Zeilenrichtung bewegbaren Datenträger und mit einem zwischen den Druckelementen «nd dem Datenträger in Zeilenrichtung und in Richtung des Datenträgervorschubes bewegbaren Farbband.

Aus der GB-PS 13 36 688 ist ein Mosaikdrucker bekannt, bei dem die Drucknadeln parallel zueinander und in Zeilenrichtung nebeneinander angeordnet sind und bei dem das Farbband in Zeilenrichtung an den vorderen Enden der Drucknadeln vorbeibewegt wird. Ein solcher Mosaikdrucker zeichnet sich dadurch aus, daß die Drucknadeln immer auf einer gleichen Linie auf dem Farbband aufschlagen, 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 Linien verhältnismäßig rasch kein Farbmittel mehr enthält und daß sich der Verschleiß des Farbbandes auf eine Linie konzentriert Außerdem wird das Farbband entlang dieser Aufschlaglinie gedehnt und ausgebeult, so daß die Gefahr des Umschlagens für das Farbband und damit eine Behinderung des Farbbandtransportes besteht

I'm diesen Nachteil zu vermeiden, ist es bekannt, ein schräg laufendes Farbband anzuwenden, d. h. ein Farbband, dessen Längsachse einen Winkel zu der Zeilenrichtung bildet. Bei derartigen Mosaikdruckern wird fast die vollständige Farbbandbreite genutzt, so daß sowohl die Farbmittelverarmung als auch der Verschleiß auf eine verhältnismäßig große Oberfläche verteilt ist. Das Farbband muß in diesem Falle jedoch breiter sein als bei einem Drucker mit einem parallel zur Zeilenrichtung angeordneten Farbband. Außerdem muß das Farbband über einen größeren Weg verschoben werden (nach oben oder nach unten), um nach dem Drucken einer Zeile die vollständige Zeile sichtbar zu machen.

Weiterhin ist es aus der DE-PS 9 73 830 bekannt, ein Farbtuch nur in Bewegungsrichtung des Datenträgers fortzubewegen. Eine solche Bewegung erlaubt jedoch nicht die Betrachtung des gerade abgedruckten Zeichens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen vorzeitigen Verschleiß und eine Ausbeulung des Farbbandes sowie den vorzeitigen Verbrauch der Farbteile innerhalb des Farbbandes zu vermeiden. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Vorschubbewegung des Farbbandes in der Vorschubrichtung des Datenträgers jeweils nach dem Schreiben einer Rasterzeile erfolgt, daß der Abstand, über den die intermittierende Bewegung des Farbbandes erfolgt, gleich einem ganzzahügen Vielfachen des Mittelabstandes zwischen zwei untereinanderliegenden Matrixpunkten ist, und daß das Farbband nach dem Schreiben einer vollständigen Zeichenzeile entgegen der Vorschubrichtung des Datenträgers in eine Lage rückstellbar ist, die hinsichtlich der Richtung des Datenträgervorschubs seiner Ausgangslage entspricht.

Die intermittierende Bewegung des Farbbandes in Richtung der Bewegung des Datenträgers kann dadurch erreicht werden, daß die Bewegungselemente bedarfsweise an die Transporteinrichtung für die Fortschaltung des Datenträgers angekuppelt werden. Wird der Datenträger selbst intermittierend fortbewegt, so können beide Transporteinrichtungen für die Fortschaltung sowohl des Datenträgers als auch des Farbbandes in Bewegungsrichtung des Datenträgers über eine Zeilenhöhe miteinander gekuppelt sein.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines Mosaikdrukkers gemäß der Erfindung,

Fig.2 die graphische Beweguiigsdarstellung des Mosaikdruckers, des Datenträgers und des Farbbandes und

F i g. 3 einen Querschnitt durch die Freilaufkupplung zur Anluipplung der Farbbandbewegung an die Bewegung des Datenträgers.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Mosaikdrucker besitzt einen balkenförmigen Druckkopf 1 mit Aufzeichnungsstiften, der sieb auf zwei Blattfedern 3 abstützt Der Druckkopf befindet sich mit seiner Längsachse in der '"3 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 Jas Gestell des Druckers eingeklemmt Der Druckkopf! 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 vor einer Motorwelle 13 eines Elektromotors getrieben wird. 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 Andruckrolle 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 parallel und in gleichem Abstand voneinander angeordnet. Die Enden der sieben w 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 mm. Die maximale Anzahl von Zeichen, die pro Zeile gedruckt werden kann, beträgt 21. Die angewandte Zeichenmatrix ist sieben vertikal zu fünf horizontal. Das Drucken erfolgt sowohl beim Hinlai!^{f 0}^ auch beim Rücklauf des Druckkopfes 1. Jeder , vui^cichnungsstift 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 &5 Schritte von 0,3 mm 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 2,4 mm weitergeschoben.

Nachstehend wird zunächst erläuter:, auf welche Weise das Papier intermittierend verschoben wird, wonach beschrieben wird, wie der T.ansportmechanismus 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, das teilweise hohl ausgeführt ist Das Zahnrad 37 besitzt ein in der Höhe ansteigendes Innenprofil (terrassenartig) oder eine in der Höhe ansteigende Nockenbahn 39, in der ab einem Bezugsnjveau 41 (siehe Fig.2b und 2c) sechs gleiche Stufen (43,45,47,49,51,53) sowie eine von diesen sechs gleichen Stufen in der Größe abweichende siebte Stufe 55 angeordnet sind. In radialer Blickrichtung sind die Stufen 43, 45, 47, 49, 51 und 53 gleich 0,3 mm und die Stufe 55 ist gleich 2,4 mm. Die Stufen 43, 45, 47, 49, 51 und 53 stellen den vertikalen Abstand von 0,3 mm zwischen zwei untereinanderliegenden Matrixpunkten in einem Zeichen dar. Die größere Stufe 55 stellt den bereits erwähnten Abstand von 2,4 mm dar. der aus der Leerzeile (2,0 mm) plus dem Durchmesser eines Punktabdrucks (0,4 mm) zusammengesetzt ist. Die Nockenbahn 39 arbeitet mit einer Rolle 57 zusammen, die auf einem Hebel 59 drehbar ist. Der Hebel 59 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 (Fig.3). Das Kabel 65 ist mit Hilfe einer Schraubfeder 73 gespannt. Die in F i g. 3 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 Innentrommel 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 für den Papiervorschub befestigt ist

Gemäß der graphischen Darstellung nach F i g. 2a, 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.2a dargestellten sinusförmigen Kurve zusammen. Fig.2a 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, Kabel 65, Achse 83 bzw. Andruckrolle 19) sind derart aufeinander abgestimmt, daß jede der insgesamt sechs Papiervorschubbewegungen von 0,3 mm während eines einzigen Druckzyklus (Stufen 43, 45, 47, 49, 51 und 53)

mit einem der Umkehrpunkte des Druckkopfes 1 zusammenfällt. Der Deutlichkeit halber ist die Zeitskala der in F i g. 2b dargestellten Verschiebungskurve für das Papier 5 gleich der Zeitskala nach F i g. 2a genommen. Der Papiervorschub über einen Abstand von 2,4 mm (Stufe 55) erfolgt während der vierten Rücklaufbewegung des Druckkopfes 1 im Druckzyklus für eine einzige Zeile (siehe F i g. 3a und 3b).

F i g. 2c zeigt die Verschiebungskurve des Farbbandes 25. Die Zeitskala der Fig.2c entspricht der Zeitskala der F i g. 2a und 2b. 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 Zahnrad 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 Aufzeichnungsstifte im Druckkopf 1 gegenüber dem Farbband nahe dem oberen Rand des Farbbandes auf einem Niveau, das in Fig. 2c mit der Bezugsziffer 41 bezeichnet ist. Im Gegensatz zur Achse 83 für den Antrieb der Andruckrolle 19 folgt die Außentrommel 7t der Freilaufkupplung 69 und somit auch die Achse 91 jeder Bewegung der Rolle 57 auf der Nockenbahn 39. Während die Achse 83 nur der Rotationen der Außentrommel 71 im Gegenuhrzeigersinn folgt, folgt die Achse 91 der 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 (43, 45, 47, 49,51 und 53) von 0,3 mm nach oben sowie eine größere Stufe von 2,4 mm (55) hochtransportiert 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 41 auf der Nockenbahn 39 zurück und auch das Farbband 25 folgt dieser Bewegung nach dem Niveau 41. Die Rücklaufbewegung nach dem Niveau 41 der Rolle 57 hat keinen Einfluß auf die Lage des Papiers 5, weil eine Rotation der Außentrommel 71

der Freilaufkupplung im Uhrzeigersinn nicht auf die Achse 8 übertragen wird, die die Andruckrolle 19 für den Papiervorschub antreibt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform. Auch bei einem Matrixdrucker der eingangs erwähnten Art mit ununterbrochenem rspicrvorscnUu Kann uic intormitticrcnviC 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 abgeleitet ist. Es ist nicht notwendig, das Zahnrad 37 mit

jo dem Ritzel 11 zu kuppeln. Ein getrennter Antrieb für die Nockenbahn 39 ist auch möglich. Ein derartiger Antrieb muß dabei auf eine andere als auf eine mechanische Weise mit dem Antrieb des Sichreibkopfes synchronisiert werden.

Die Freilaufkupplung beschränkt sich nicht auf die in F i g. 3 dargestellte Ausführungsform. Ein Ratschmechanismus und eine Gewindestainge mit auskuppelbarer Laufmutter können ebensowohl angewandt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Farbbandbewegungsvorrichtung für einen Mosaikdrucker mit einem in Zeilenrichtung hin- und herbewegbaren Druckkopf mit einer Anzahl Punkte druckender, in einer Reihe parallel zur Zeilenrichtung angeordneter Druckelemente, mit einem senkrecht zur Zeilenrichtung bewegbaren Datenträger und mit einem zwischen den Druckelementen und dem Datenträger in Zeilenrichtung und in Richtung des Datenträgervorschubes bewegbaren Farbband, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubbewegung des Farbbandes (25) in der Vorschubrichtung des Datenträgers (5) jeweils nach dem Schreiben einer Rasterzeile erfolgt, daß der Abstand, über den die intermittierende Bewegung des Farbbandes (25) erfolgt, gleich einem ganzzahligen Vielfachen des Mittelabstandes zwischen zwei untereinanderliegenden Matrixpunkten ist, und daß das Farbband (25) nach dem Schreiben einer vollständigen Zeichenzeile entgegen der Vorschubrichtung des Datenträgers (5) in eine Lage rückstellbar ist, die hinsichtlich der Richtung des Datenträgervorschubs seiner Ausgangslage entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die intermittierende Bewegung des Farbbandes (25) durch bedarfsweise Ankupplung an die Transporteinrichtung (19) für die Fortschaltung des Datenträgers (5) erfolgt. so

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (19) eine durch einen Stufenmechanismus (37, 57, 59, 67) angetriebene Freilaufkupplung (69) enthält.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenmechanismus ein drehbar angeordnetes Zahnrad (37) enthält, das mit einer inwendigen Nockenbahn (39) versehen ist, mit der eine auf einem Hebel (59) angeordnete drehbare Rolle (57) zusammenarbeitet, und daß der Hebel (59) mit Hilfe eines unter Federwirkung stehenden Kabels (65) mit der Freilaufkupplung (69) gekuppelt ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbar angeordnete Zahnrad (37) durch ein auf einer Motorwelle (13) angeordnetes Ritzel (11) getrieben wird.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (11) zusätzlich mit einem exzentrisch in bezug auf die Motorwelle (13) angeordneten Kurbelstift (9) versehen ist, der zusammen mit einer Treibstange (7) für die hin- und hergehende Bewegung des Druckkopfes (1) zusammenarbeitet.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, mit einer Transporteinrichtung zum intermittierenden Verschieben des Datenträgers, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (19) für den Datenträger (5) mit der Transporteinrichtung für das Farbband (5) gekuppelt ist.