DE2618035A1

DE2618035A1 - Antriebsvorrichtung fuer drucker

Info

Publication number: DE2618035A1
Application number: DE19762618035
Authority: DE
Inventors: Richard Elwood Cone; Edward Forest Sampson; Kenneth Lewis Shooter; John Rockeller Stroupe; David Clyde Wills
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1975-04-28
Filing date: 1976-04-24
Publication date: 1976-11-18
Also published as: FR2309340A1; CA1046445A; JPS51139419A; FR2309340B1

Description

NCR CORPORATION

Dayton, Ohio (V.St.A.) Patentanmeldung:
Unser Az.: Case 2059/GER

ANTRIEBSVORRICHTUNG FÜR DRÜCKER

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für Schnelldrucker und zwar speziell eine Antriebsvorrichtung, mit deren Hilfe auf einen Aufzeichnungsträger durch einen Druckkopf sowohl während der Bewegung in einer ersten Richtung als auch während der Bewegung in einer zweiten Richtung gedruckt werden kann.

In einer aus der US-Patentschrift 3670861 bekannten Hochgeschwindigkeitsdruckvorrichtung der vorgenannten Art ist eine seitliche Bewegung eines Matrixdruckkopfes möglich. Es wurden verschiedene Methoden entwickelt, um den Druckkopf quer über einen zu bedruckenden Aufzeichnungsträger zu bewegen. Die bekannteste Methode einen Druckkopf zu bewegen besteht darin, daß mit Hilfe einar Kupplung mit einer konstanten.Geschwindigkeit der Druckkopf in einer ersten Richtung bewegt wird und daß anschließend mit Hilfe einer Feder der Druckkopf wieder in seine Ausgangsposition zurückgezogen wird. Eine andere allgemein zum Stand der Technik gehörende Antriebsvorrichtung besteht aus einer schneckenförmig mit Rillen versehenen Führungsschraube. Mit dieser wird der Druckkopf entlang der vorgegebenen Druckrichtung bewegt und mittels einer Feder oder eines separaten Gewindeganges.wieder in seine Ausgangslage zurückgeholt. In allen diesen bekannten Vorrichtungen ist der Mechanismus für die Bewegung des Druckkopfes von sehr komplexer Art und somit sehr teuer. Ein weiterer Nachteil bei diesen bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß beim Starten und beim Anhalten des

22. April 1976

609847/0660

26 1 8 ü 3 b

Druckkopf es ungleichmäßige ICräfte auf den Druckkopf einv/irkenj, die die Gesamtdruckgeschwindigkeit des Druckkopfes begrenzen. Zusatzlieh erhöhen die zum Stoppen und Starten des Druckkopfes erforderlichen. Teile die Masse des Systems, wodurch die ungleichmäßigen Kräfte _s die zur Bewegung des Druckkopfes erforderlich. sind_? noch erhöht werden _B Die Verwendung dsr vorgenannten. Vorrichtungen erfordert eine sehr genaue Justierung für die Spitzenoperation und in manchen Fälle.- ist ein Umkehrmotor mit entsprechenden Antriebsunä übertragungsteilen zur Bewegung des Druckkopfes in beiden Richtungen erforderlieh, wodurch die Gesamtkosten einer derartigen Antriebsvorrichtung weiter erhöht werden.

Die verbesserte mechanische Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht ein Starten und Stoppen des den Druckkopf tragenden Schlittens in Form einer einfachen sinusförmigen Bewegung, wenn die Bewegungsrichtung umgekehrt wird, wobei Vibrationen und Rucken während einer solchen Umkehr in der Antriebsvorrichtung vermieden werden. Des weiteren ist es mit einer Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen Druckkopf mit hoher Geschwindigkeit in einer entgegengesetzten Richtung zu betreiben, wobei er einfach aufgebaut ist und mit geringen Herstellungskosten gefertigt werden kann.

Die Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere für die Verwendung in einem Hochgeschwindigkeitsdrucker geeignet. Die Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Endlosriemenantriebsvorrichtung, die sich um zwei Stützglieder bewegt und die erste und zweite linear verlaufende Teile und erste und zweite gebogene Teile aufweist; durch einen Schlitten, auf dem ein Druckkopf angeordnet ist; durch ein Betätigungsglied

22. April 1976

609847/0660

das wirksam mit der genannten Antriebsvorrichtung und dem
Schlitten verbunden ist, so daß das Betätigungsglied
den Schlitten mit einer konstanten Geschwindigkeit entlang
einer Druckrichtung transportiert, wenn es sich entlang
des ersten linearen Teiles bewegt und in entgegengesetzter
Druckrichtung,-wenn es sich entlang des zweiten linearen Teiles bewegt, wobei der Schlitten gebremst oder beschleunigt
wird, wenn das Betätigungsglied sich entlang der gebogenen
Teile der genannten Antriebsvorrichtung bewegt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung enthält eine Antriebsvorrichtung einen konstant arbeitenden Antriebsriemen, der um zwei Riemenscheiden geführt ist, von denen eine als Antrieb für den Riemen verwendet wird. Die linear verlaufenden Teile des Antriebsriemens laufen zueinander und zu der Bewegungsrichtung des Schlittens parallel. Der Riemen weist einen Stift auf, der in einen im Führungsblock vorgesehenen
Schlitz hineinragt, welcher rechtwinklig zur Bewegungsrichtung
des Schlittens angeordnet ist. Eine Bewegung des Riemens bewirkt durch den Eingriff des Stiftes einen Transport des Druckkopfes. Wenn der Stift den Mittelpunkt einur Riemenscheibe erreicht und um seine Peripherie gleitet, bewegt sich der Stift entlang des
Schlitzes, wodurch eine harmonische Abbremsung und eine harmonische Beschleunigung des Druckkopfes ermöglicht wird.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der beiliegenden Figuren im einzelnen beschrieben. In diesen zeigt:

Figur 1 eine Teilseitenansicht einer Druckvorrichtung mit einer im einzelnen dargestellten Antriebsvorrichtung für den Druckkopf gemäß der Erfindung;

Figur 2 eine Vorderansicht entlang der Linie 2-2 gemäß Figur 1, in der im Detail die wesentlichen Teile der Antriebsvorrichtung mit einem Antriebsriemen dargestellt sind;

22. April 1976

609847/0660

Pigm- 3 eine Teildraufsieht des Druckkopfes, in der die Lage des Führungsblocks und des Schlitzes in bezug auf den Antriebsriemen dargestellt sind und

Figur 4 eine Teilvorderansicht des Druckkopfes mit entfernter Frontverkleidung, so daß der Aufbau des Druckkopfes ersichtlich ist.

Im folgenden wird auf Figur 1 Bezug genommen, in der eine Seitenansicht eines Druckers dargestellt ist, die eine Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung enthält. In dieser Darstellung sind nur die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile dargestellt und diese werden im folgenden beschrieben. Der hier beschriebene. Drucker ist für den Einsatz in einem Datenterminal oder in einer anderen Datenverarbeitungsvorrichtung, in die Daten manuell über ein Tastenfeld eingegeben werden, vorgesehen. Als Teil einer Transaktion kann der Drucker neben einem Quittungs- bzw. Bondruck einen journalförmigen Aufzeichnungsträger bedrucken. Der Drucker enthält einen Drucktisch 20, der auf- zwei Seiten-L-^.ilen 21 und 22 (Figur 2 und 4) angeordnet, ist. Des weiteren lüt sine Frontplatte 18 und eine Hinterplatte 19 vorgesehen, a:,3 "-Ti-oderum in herkömmlicher Weise mit einer Grundplatte 23 ν-^rI: linden sind. Zwischen einem Zwischenteil 17 und dem Seitenteil 21 sind drehbar zwei Spindelachsen 25 und 26 angeordnet, 3uf denen eine Journalrolle 27 und eine Bonrolle 28 aufgeschoben ist. Jeder dieser Aufzeichnungsträger läuft über den Drucktisch 20, wo ein entsprechender Aufdruck erfolgt. Der Journalstreifen wird in herkömmlicher- Weise zu einer Aufnahmerolle 24 geführt, die durch.einen geeigneten Motor 24a angetrieben wird. Der Bonaufzeichnungsträger dagegen wird durch eine Bedienungsperson am Ende eines. Transaktionsvorganges aus der Maschine genommen und dem Kunden übergeben. Der Mechanismus für den Journal- und den Bon-Transport auf dem Drucktisch gehört nicht zv.z Erfindung und wirci deshalb nicht im einzelnen h<Z2-3hzL£~~-c.->-. U-S^i- -Lu 3i::ii- TsSkau^tL/^sakti^s eia Streifea

benötigt wird, so erfolgt eine entsprechende Positionierung an der linken Seite des Drucktisches 20, wie in Figur 4 dargestellt ist. Nachdem Daten auf den.Sreifen aufgedruckt wurden, wird dieser von dem Drucktisch entfernt und ein Teil des Streifens dem Kunden in allgemein bekannter Weise übergeben.

Wie aus.Figur 1 und 4 hervorgeht, ist mit dem Drucktisch 20 ein Block. 29 verbunden, in dem drehbar eine Welle angeordnet ist. An einem Ende der Welle befindet sich ein Indexrad 31. Des weiteren ist an der Welle 30 eine Antriebsrolle 32 (Figur 4) vorgesehen, von der ein Teil in einen am Drucktisch 20 angeordneten.Schlitz 33 ragt. Während einer Operation.ist eine Andrucksrolle 34 mit der Antriebsrolle 32 ausgerichtet, die auf einer Welle 35 (Figur 1) montiert ist. Letzte wiederum ist in einem ausgeschnittenen. Teil 36 eines Stützgliedes 37 durch geeignete ..Mittel, zum Beispiel durch Schrauben, mit dem Drucktisch 20 verbunden. Die Andrucksrolle wirktmit der Antriebsrolle 32 so zusammen, daß ein zwischen diesen befindlicher. Bonstreifen während der Rotation des Indexrades in einer gewünschten Richtung transportiert wird.

Entlang.eines zweiten ausgeschnittenen Teiles 38 (Figur 4) im Stützungsglied 37 ist eine Welle 40 angeordnet, die in einem Führungsblock. (Figur 1 und 3) gleitbar, angeordnet ist. Der Führungsblock 41 ist durch Schrauben 43 mit einem Matrixdruckkopf 42 verbunden. Der Druckkopf 42 weist, eine untere Verlängerung 44 (Figur 1) auf, die auf einer Welle 45 gleitbar befestigt ist. Die Welle 45 ist innerhalb des ausgeschnittenen Teiles 36 des Stützungsgliedes 37 befestigt. Wie aus Figur 4 hervorgeht,, gleitet der Druckkopf 42 durch eine Bewegung des Führungsblocks 41 entlang der Welle 40 quer über die Aufzeichnungsträger 27 und 28, die auf dem Drucktisch 20 positioniert sind, so daß der Druckkopf 42 entlang einer Druckzeile entsprechende Informationen, auf die Aufzeichnungsträger aufdrucken kann. Der Druckkopf 42 ist in Form eines Nadeldruck-

22. April 1976

609847/0660

kopfes dargestellt, jedoch versteht es sich, daß auch andere geeignete Druckermechanismen verwendet werden können.

Der Antriebsmechanismus für den Druckkopf 42 ist am besten aus Figur 2 und 3 zu entnehmen. Eine solche Antriebsvorrichtung enthält einen Motor 46, der an der Grundplatte 23' befestigt ist und der ein mit der Antriebswelle 48 verbundenes Schraubengetriebe 47 enthält. Das Schneckengetriebe 47 ist mit einem Getriebe 50 verbunden und treibt dieses an. Letzteres ist auf einer Welle 51 angeordnet, die mit ihrem unteren Ende durch ein Lager 52 in der Grundplatte 23 fixiert ist. Das obere Ende der Welle 51 ist in einer Hülse 53 gelagert, die in einem mit dem Drucktisch verbundenen Stützglied 54 fixiert ist.

Mit dem oberen Ende der Welle 51 ist ein Zahnrad 55 verbunden, das mit einem zweiten Zahnrad 56 zusammenwirkt. Letzteres sitzt auf einer Welle 57, die drehbar in einer Hülse 58 angeordnet ist. Die Hülse 58 ist in einem Stützglied angeordnet. Auf der Welle 57 ist eine Riemenscheibe 60, um die ein Endlosriemen 61 läuft angeordnet. Das andere Ende des Riemens 61 verläuft um eine Riemenscheibe 62, die auf einer Welle montiert ist. Die Welle 63 ist zwischen einem Stützglied 54 in einer Buchse 64 gelagert. Wie am besten aus Figur 3 hervorgeht, ist mit der Außenfläche des Antriebsriemens 61 mit Hilfe einer Schraube 59 oder einem ähnlichen Mittel (Figur 2) ein abstehender Äntriebsstift 65 befestigt, der in einem länglichen Schlitz gleiten kann, der in dem Block 41 vorgesehen ist.Während in dem Ausführungsbeispiel nur eine Art einer festen Befestigung des Antriebsstiftes 65 am Riemen 61 gezeigt wurde, versteht es sich, daß auch andere geeignete Mittel verwendet werden können. Des weiteren, versteht es sich, daß auch andere Arten von Antriebsriemen in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einsetzbar sind, zum Beispiel. Antriebsketten, mit deren Hilfe der Druckkopf 42 bewegt werden kann. Aus dieser Konstruktion ist zu

22. April 1976

609847/0660

entnehmen, daß der Antriebsriemen 61 jede Bewegung auf den Druckkopf 42 überträgt, da der Stift 65 in den Führungsblock eingreift.

In der Nähe des Antriebsriemens 61 ist ein Kontakt angeordnet, der aus einem federvorgespanntem Schalter 68 besteht, welcher· auf einem Bügel 70 angeordnet ist. Letzterer ist mittels Schrauben 69 (Figur 2) mit dem Trägerglied 54 verbunden. Durch diese Anordnung wird durch die Bewegung des Stiftes 65 beim Passieren des Schalters 68 der Kontakt 67 betätigt, so daß ein Zeitsignal erzeugt wird, das zur Steuerung des Druckers 42 verwendet, werden kann.

Beim. Arbeiten des Druckers, bewirkt eine kontinuierliche Bewegung des Antriebsriemens 61, daß der Stift 65 den Druckkopf 42 in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung quer über den Drucktisch 20 bewegen, kann. Dadurch, können die Aufzeichnungsträger sowohl während der Vorwärtsbewegung als auch während der. Rückwärtsbewegung bedruckt werden. Während dieser Bewegung des Druckkopfes 42 ist zu sehen, daß der Antriebsstift 65 um die Riemenscheiben 60 und 62 (Figur 3) geführt wird, wobei der Stift in dem Schlitz 66 vor- und zurückgleitet, wodurch eine harmonische Abbremsung des. Druckkopfes erfolgt. Dies geschieht.in dem Augenblick, in.dem der Stift den Mittelpunkt der Radii.erreicht. Zu diesem Zeitpunkt entsteht kurzzeitig ein Stillstand. Dies geschieht zum Beispiel dann, wenn der Stift 65 mit den Wellen 57 und 63 ausgerichtet ist, d. h. mit diesen fluchtet. Anschließend.erfolgt eine harmonische Beschleunigung des Druckkopfes, in entgegengesetzter Richtung. Der Antriebsriemen 61 wird dann den.Druckkopf, mit einer konstanten Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung bewegen, so daß die gleiche Bewegung in.Rückwärtsrichtung auftritt.

22. April 1976

80984770680

Während der Umkehr der Richtung des Druckkopfes mit konstanter Geschwindigkeit des Riemens 61, überträgt der Stift 65 eine ruckfreie und gleichmäßige positive Kraft auf den Druckkopf 42. Diese gesteuerte Bewegung erlaubt es, daß der Druckkopf 62 unter sehr stabilen Bedingungen während der Bewegung in beiden Richtungen drucken kann. Dadurch wird sichergestellt, daß ein gleichmäßiger Druck auf den Aufzeichnungsträgern erfolgt. Aus der vorbeschriebenen Konstruktion geht hervor, daß die stabilen Druckbedingungen unabhängig von der Geschwindigkeit des Antriebsriemens bestehen bleiben, so daß auch ein Wechsel der Druckgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Anwendungsfall möglich ist otnedaß beim Richtungswechsel des Druckkopfes irgendwelche Ungleichmäßigkeiten auftreten.

Wenn der Antriebsstift 65 den Schalter 68 passiert, wird durch den Schalter ein Zeitsignal erzeugt, mit dessen Hilfe die Druckkopfdrähte im Druckkopf 42 auf die gewünschten Stellen auf den Aufzeichnungsträgern angeschlagen werden können, so daß der gewünschte Abdruck erzeugt, wird. Mit der gleichförmigen harmonischen. Bewegung des Druckkopfes, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsteht, kann eine genaue zeitliche Steuerung des Druckkopfes erfolgen, da.die gleichförmige Bewegung mit den Riemenscheiben.übereinstimmt.

Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung eine weiche und gleichförmige Bewegung des Druckkopfes während der Richtungswechsel erzeugt werden kann, so daß der Druckkopf in beiden.Richtungen mit einer relativen hohen Geschwindigkeitsrate betrieben werden kann, wobei die Kosten der Antriebsvorrichtung sehr niedrig sind.

22. April 1976

609847/0660

Claims

Paterl&nsprüche:

1. j Antriebsvorrichtung für einen mit hoher ^Seschwindigkeit arbeitenden Drucker, qekennzeichnet durch eine Endlosriemenantriebsvorrichtung (61), die sich um zwei Stützglieder (60, 62) bewegt und die erste und zweite linear verlaufende Teile und erste und zweite gebogene Teile aufweist; durch einen Schlitten (41), auf dem ein Druckkopf (42) angeordnet ist; durch ein Betätigungsglied (65) , das wirksam mit der genannten Antriebsvorrichtung (61) und dem Schlitten (41) verbunden ist, so daß das Betätigungsglied (65) den Schlitten (41) mit einer konstanten Geschwindigkeit entlang einer Druckrichtung transportiert, wenn es sich entlang des ersten linearen Teiles bewegt und in entgegengesetzter Druckrichtung, wenn es sich entlang des zweiten linearen Teiles bewegt, wobei der Schlitten (41) gebremst oder beschleunigt wird, wenn das Betätigungsglied (65) sich entlang der gebogenen Teile der genannten Antriebsvorrichtung (61) bewegt.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen Teile der genannten Antriebsvorrichtung (61) parallel zu der Bewegungsrichtung des Schlittens (41) verlaufen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (41) eine öffnung (66) aufweist, die im wesentlichen rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung des Schlittens (41) verläuft und daß das Betätigungsglied bewegbar in der genannten öffnung (66) angeordnet ist, so daß es in der öffnung (66) gleiten kann, wenn seine Bewegungsrichtung umgekehrt wird.

22. April 1976

609847/0660

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (61) aus einem Endlosriemen besteht, in dem die Stützglieder (60, 62) als rotierbare Riemenscheiben angeordnet sind, von denen eine als Antrieb für den Riemen dient.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (66) in Form eines länglichen Schlitzes in einem Teil des Schlittens (41) ausgebildet ist, der sich quer zu den linearen Teilen des Riemens erstreckt und wobei das Betätigungsglied (65) in Form eines starren abstehenden Stiftes an dem Riemen so befestigt ist, daß es in dem genannten Schlitz gleiten kann.

22. April 1976

609847/0660