DE3044544C2 - Nadeldrucker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nadeldrucker zum punktweisen Aufbringen von Druckfarbe auf einen Aufzeichnungsträger mit einzeln betätigbaren Drucknadeln, mit aus einem Vorratsbehälter kommender Druckfarbe, die vor der Stirnseite der Drucknadeln eine dünne Schicht bildet und durch die Betätigung der Drucknadeln auf den Aufzeichnungsträger aufbringbar ist

Ein derartiger Nadeldrucker ist aus der DE-OS 46 835 bekannt. Bei dieser bekannten Konstruktion werden die Drucknadeln direkt mit Schreibflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter benetzt, die infolge einer Kapillarwirkung durch die die Drucknadeln führenden Kanäle bis zum Drucknadelende gelangt.

Zur Vermeidung des Auslaufens der Schreibflüssigkeit liegen bei diesem bekannten Nadeldrucker der Vorratsbehälter und dessen Schreibflüssigkeitsspiegel unterhalb der Drucknadeln, und die Schreibflüssigkeit wird durch eine enge Leitung mit Kapillarwirkung zwischen dem Vorratsbehälter und allen Führungskanälen der Drucknadeln zugeführt. Bei diesem bekannten Nadeldrucker befindet sich somit die Druckfarbe in Kapillaröffnungen, also Öffnungen, deren Durchmesser sehr klein ist, so daß trotz des anstehenden hydrostatischen Drucks die Druckfarbe nicht nach außen fließen kann.

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65 Derartige Kapillaröffnungen mit sehr kleinem Durchmesser bringen jedoch Probleme mit sich, da bereits bei einer geringen Änderung der Viskosität der Druckfarbe diese Kapillaröffnungen verstopfen können.

Aus der DE-AS 25 03 112 ist ein Parallel-Rasterdrukker mit quer zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers nebeneinander angeordneten Drucknadelgruppen bekannt, bei dem ein Vorratsbehälter mit kapillaren Auslaßöffnungen versehen ist die von den Drucknadeln durchstochen werden. Auch bei dieser bekannten Konstruktion müssen somit die Auslaßöffnungen einen sehr kleinen Durchmesser aufweisen, um aufgrund der Kapillarwirkung das Ausfließen der Druckfarbe zu vermeiden. Auch bei dieser bekannten Konstruktion besteht die Gefahr, daß bei einer geringen Änderung der Viskosität der Druckfarbe die Auslaßöffnungen verstopfen können.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, den Nadeldrucker der angegebenen Gattung derart zu verbessern, daß die zu verdruckende Menge an Druckfarbe jeweils dosiert entnommen wird, um Rückwirkungen auf die Vorratsdruckfarbe auszuschalten und gleichzeitig die Gefahr einer Verstopfung sowie Hemm- und Klemmeffekte ausgeschaltet werden.

Ein erster Lösungsvorschlag dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruches 1.

Bei diesem Lösungsvorschlag nach der Erfindung kann die zu verdruckende Menge an Druckfarbe außerhalb der in der Ruhestellung befindlichen Drucknadeln bereitgestellt werden und es wird eine Unterbrechung der Versorgungsströmung der Druckfarbe aufgrund von Viskositätsveränderungen vollständig ausgeschaltet

Bei diesem ersteren Lösungsvorschlag nach der Erfindung können auch relativ hohe Druckgeschwindigkeiten erreicht werden und es wird dabei immer sichergestellt, daß eine gleichbleibende Menge an Druckfarbe bei jeder Nadelbewegung auf den Aufzeichnungsträger aufgetragen wird.

Ein zweiter Lösungsvorschlag der genannten Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 3.

Bei dieser erfindungsgemäßen Konstruktion läßt sich ebenfalls jegliche Verstopfungsneigung der Transportwege für die Druckfarbe wirksam vermeiden und diese Konstruktion bietet ferner den Vorteil, daß für den Transport der Druckfarbe keine mechanisch bewegten Teile erforderlich sind.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 im Schnitt eine Seitenansicht einer Ausführungsform gemäß dem ersten Lösungsvorschlag nach der Erfindung;

F i g. 2 eine Teildraufsicht auf ein bei der ersten Ausführungsform verwendeten, endlosen Farbbandes oder Bandes;

Fi g. 3 im Schnitt eine Seitenansicht eines Druckkopfes der ersten Ausführungsform;

Fig.4A eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

F i g. 4B eine Seitenansicht davon;

Fig.5 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform gemäß einem zweiten Lösungsvorschlag nach der Erfindung; und

Fig.6 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der Fig.5.

In F i g. 1 wird ein Aufzeichnungsträger 1 abgewikkelt, durch eine Führungsrolle 2 umgelenkt, welche auch dazu dient. Welligkeiten des Aufzeichnungsträgers 1 auszugleichen, vor und entlang einer Führungsplatte 3 befördert und einem ersten Zuführrollenpaar 4 zugeführt. Hinter dem ersten Zuführrollenpaar 4 wird der Aufzeichnungsträger 1 mittels einer Schneideinrichtung 5 geschnitten und durch ein zweites Zuführrollenpaar 6 auf einer Stapelablage 7 abgelegt.

Ein endloses dünnes Farbband oder Band 8 wird durch Führungsrollen 9 bis 12 in der Weise geführt, daß das endlose Farbband oder Band 8 parallel zu dem entlang der Führungsplatte 3 beförderten Aufzeichnungsträger 1 transportiert wird. Die Führungsrolle 10 ist in einem mit Farbe 14 gefüllten Vorratsbehälter 13 angeordnet, so daß das endlose Farbband oder Band 8 durch den Vorratsbehälter 13 hindurchläuft und folglich mit einer Farbschicht beschichtet wird, wenn es in der Richtung transportiert wird, die der Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers entgegengesetzt ist, wie durch einen Pfeil angezeigt ist.

Wie in F i g. 2 dargestellt, ist das endlose Band 8 mit einer Anzahl in gleichen Abständen voneinander angeordneten, gestanzten kreisförmigen Löcher 15 versehen, welche auch irgendeine andere entsprechende Form aufweisen können, so daß, wenn das endlose Band 8 den Vorratsbehälter 13 in der durch den Pfeil angezeigten Richtung verläßt, eine dünne Farbschicht 24 jedes Luch 15 füllt.

In F i g. 1 und 3 ist eine Druckeinheit 16 mit Drucknadeln gegenüber der Führungsplatte 3 angeordnet und weist, wie am besten aus F i g. 3 zu ersehen ist, eine Drucknadel 17, ein Solenoid 18 und eine Rückholfeder 19 auf. Ein Ende dieser vorgespannten Feder 19 ist fest mit dem Solenoid 18 verbunden, während ihr anderes Ende fest an dem angeflanschten Ende der Drucknadel 17 angebracht ist. Wenn das Drucksignal an das Solenoid 18 angelegt wird, d. h. wenn das Solenoid 18 erregt wird, wird die Drucknadel durch eine Führung 20 hindurch gegen den Aufzeichnungsträger 1 gestoßen, wie durch eine strichpunktierte Linie angezeigt ist; wenn kein Signal an das Solenoid 18 angelegt ist, bleibt die Drucknadel 17 unter der Wirkung der vorgespannten Feder 19 in der unwirksamen Stellung, wobei das angeflanschte Ende der Drucknadel 17 gegen einen Anschlag 22 stößt.

Als nächstes wird die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform mit der vorstehend erläuterten Ausführung beschrieben. Der Aufzeichnungsträger 1 wird intermittierend über die Führungsplatte 3 befördert, und gleichzeitig wird das endlose Band 8 durch einen mit der Rolle 11 verbundenen Motor 23 ebenfalls intermittierend in der entgegengesetzten Richtung befördert. Wie oben ausgeführt, sind, wenn das endlose Band 8 den Vorratsbehälter 13 verläßt, dessen Löcher 15 aufgrund der Viskosität und Oberflächenspannung der Farbe 14 mit den dünnen Farbfilmen 24 bedeckt. Das endlose Band 8 wird intermittierend in der Weise angehalten, daß das mit einem Farbfilm 24 bedeckte Loch 15 gegenüber dem Druckende der Drucknadel angeordnet ist. Wenn dann das Drucksignal an die Druckeinheit 16 angelegt wird, wird das Solenoid 18 erregt, so daß die Drucknadel 17 in der durch den Pfeil (siehe F i g. 3) angezeigten Richtung vorgestoßen wird. Folglich geht die Drucknadel durch den Farbfilm 24 hindurch und die Farbe am vorderen Ende der Drucknadel 17 wird als FarbDunkt auf den Aufzeichnungsträger 1 aufgebracht; hierbei hängt der Durchmesser des Farbpunktes von dem Durchmesser des vorderen Endes der Drucknadel 17 ab. Danach wird die Drucknadel 17 unter der Wirkung der Rückholfeder 19 unmittelbar in ihre unwirksame Stellung zurückgebracht, da die zeitliche Dauer des Drucksignals, welches synchron mit dem Verschieben des Druckkopfes 37 in der Hauptabtastrichtung auftritt, sehr kurz ist Das vorbeschriebene Aufbringen eines Farbpunktes wird mehrmais wiederholt, um auf diese Weise Zeichen zu drukken. Der Farbfilm 24 wird auch bei mehrmaligem Betätigen einer Drucknadel nicht zerrissen und bleibt unversehrt, selbst wenn eine Zeile Farbpunkte gedruckt wird. Wenn eine weitere Zeile zu drucken ist, wird das nächste Loch 15 mit einer dünnen Farbschicht 24 in Druckstellung gebracht.

Eine vorbestimmte Länge des endlosen Bandes 8 kann einen ungelochten Teil, d. h. einen Teil ohne Löcher 15, aufweisen. An dem endlosen Band 8 ist eine Marke angebracht, so daß, wenn der Nadeldrucker nicht benutzt wird, der ungelochte Teil des endlosen Bandes 8 aus dem Vorratsbehälter 13 zu der Führungsrolle 11 gezogen werden kann, indem mittels einer entsprechenden (nicht dargestellten) Fühleinrichtung die Marke festgestellt wird. Dadurch kann ein Verteilen oder Verspritzen von Farbe vermieden werden. Das endlose Band 8 ist aus nachgiebigem Kunststoff oder anpassungsfähigem Stahl hergestellt.

In Fig. 1 sind noch eine Führungswelle 21 a sowie ein entlang der Führungswelle 21a bewegter Träger 21 b dargestellt. Der Druckkopf 37, welcher den Vorratsbehälter 13 und die an dem Träger 216 gehalterte Druckeinheit 16 aufweist, wird quer zu dem Aufzeichnungsträger 1 verschoben.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung kann somit die Schwierigkeit, daß wegen des Verdampfens und Trocknens von Farbe kein Farbpunkt aufgebracht wird, beseitigt werden. Wenn die Drucknadel 17 durch den Farbfilm 24 hindurchgeht, trifft sie auf einen beinahe vernachlässigbaren Widerstand, so daß sie sehr schnell hin- und herbewegt werden kann. Außerdem kann der Durchmesser der Drucknadel 17 sehr viel kleiner gemacht werden, so daß auch das Auflösungsvermögen sehr verbessert werden kann.

Die zweite in F i g. 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß statt des endlosen Bandes 8 eine Scheibe 25 verwendet ist, in welcher um eine Welle 27 herum koaxial eine \nzahl Löcher 26 ausgebildet sind. Ein Teil der Scheibe ist in die Druckfarbe des Vorratsbehälter 13 eingetaucht, und die Scheibe 25 wird intermittierend um die Welle 27 in der Weise gedreht, daß immer ein Loch 26 gegenüber dem vorderen Druckende der Drucknadel 17 angeordnet ist, wie am besten aus F i g. 4B zu ersehen ist.

Die dritte, in Fig.5 und 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von den beiden ersten Ausführungsformen dadurch, daß der Farbfilm 24 fortlaufend oder immer ausgebildet wird. Insbesondere ist. wie in Fig. 6 dargestellt, ein Schlitz 29 im Boden eines Farbverteilungsbehälters 28 ausgebildet, und die oberen Enden der Schenkel eines U-förmigen Ringteils 30 sind in den Schütz 29 eingesetzt. Folglich fließt die Druckfarbe über den Schlitz 29 in das U-förmige Ringteil 30. wo-

b5 durch der Farbfilm 24 gebildet wird. Die Drucknadel 17 druckt durch den Farbfilm 24 hindurch einen Punkt auf den Aufzeichnungsträger 1. Der Farbfilm 24 wird unmittelbar jedesmal dann ausgebildet, wenn die Drucknadel

17 eine Hin- und Herbewegung macht.

Die Druckfarbe wird von dem Vorratsbehälter 13 mittels einer Pumpe 31 nach oben gepumpt und über ein Farbzuführrohr 32 in den Farbverteilungsbehälter 28 befördert, um zu vermeiden, daß der Farbfilm 24 zerreißt. Um die; Fließgeschwindigkeit des Farbfilms 24 entlang des U-förmigen Ringteils 30 aufrechtzuerhalten, wird der Farbpegel in dem Verteilungsbehälter 28 auf einem vorbestimmten Niveau gehalten, und überlaufende Farbe wird über eine Rückführleitung 33 in den Vorratsbehälter 13 zurückgeleitet. Die Farbtropfen, die von dem U-förmigen Ring 30 herunterfallen, werden in einem Behälter 34 aufgefangen und gesammelt und in den Vorratsbehälter 13 zurückgeleitet. Der Teil unmittelbar unter dem U-förmigen Ringteil 30 ist, wie durch einen Teil 35 in F i g. 5 erhöht, und der erhöhte Teil 35 ist transparent. Andererseits kann auch der Behälter 34 aus einem transparenten Material hergestellt sein. Unmittelbar unter dem erhöhten Teil 35 ist ein Photosensor 36 angeordnet, mit welchem festgestellt wird, ob Druckfarbe dem U-förmigen Ringteil 30 zuzuführen ist oder nicht.

Die Arbeitsweise der dritten Ausführungsform mit der vorstehend beschriebenen Ausführung entspricht im wesentlichen der der ersten Ausführungsform. Die Drucknadel 17 geht durch den Farbfilm 24 hindurch und läßt einen Farbpunkt auf dem Aufzeichnungsträger 1 zurück. Wenn der Nadeldrucker nicht benutzt wird, wird die Farbzuführung zu dem Farbverteilungsbehälter 28 eingestellt, so daß die Farbe in dem Verteilungsbehälter 28 über den Ring 30 und den Behälter 34 zu dem Vorratsbehälter 13 zurückgeleitet wird, und folglich ein Verdampfen von Farbe verhindert werden kann. Gemäß der Erfindung wird somit ein dünner Farbfilm in Gegenüberlage eines Aufzeichnungspapiers ausgebildet, und eine Drucknadel wird durch den beabstandet gehaltenen dünnen Farbfilm hindurch angetrieben, so daß er auf den Aufzeichnungsträger auftrifft und auf diesem einen Farbpunkt zurückläßt. Wenn der Durchmesser der Drucknadel verkleinert ist. kann das Auflösungsvermögen entsprechend verbessert werden. Außerdem können eine Anzahl Drucknadeln mit zueinander unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden, so daß, wenn Schattenflächen gedruckt werden, eine Drucknadel mit einem größeren Durchmesser verwendet wird, um dadurch die Anzahl der aufzubringenden Farbpunkte zu verringern. Da die Drucknadel auf einen beinahe vernachlässigbaren Widerstand trifft, wenn sie durch den dünnen Farbfilm hindurchgeht, kann die Kraft zum Antreiben der Drucknadel entsprechend klein gewählt werden. Darüber hinaus können sowohl der Durchmesser als auch das Gewicht der Drucknadel herabgesetzt werden, so daß sie mit einer hohen Geschwindigkeit hin- und herbewegt werden kann und folglich eine hohe Druckgeschwindigkeit erreicht werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Nadeldrucker zum punktweisen Aufbringen von Druckfarbe auf einen Aufzeichnungsträger mit einzeln betätigbaren Drucknadeln, mit aus einem Vorratsbehälter kommender Druckfarbe, die vor der Stirnseite der Drucknadeln eine dünne Schicht bildet und durch die Betätigung der Drucknadeln auf den Aufzeichnungsträger aufbringbar ist da- ι ο durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Aufzeichnungsträger (1) und den Stirnseiten der Drucknadeln (17) in Parallelabstand zu beiden und im Kreislauf vom und zum Vorratsbehälter (13) ein dünnes, flaches Material (8, 25) bewegbar angeordnet ist, dar mit Löchern (15, 26) größer als der Durchmesser der Drucknadeln (i7) versehen ist, und daß die Löcher (15, 26) jeweils in die Bewegungsbahn der Drucknadeln bringbar sind

2. Nadeldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter mit Ausnahme eines Durchlasses für das flache Material (8, 25) geschlossen ist

3. Nadeldrucker zum punktweisen Aufbringen von Druckfarbe auf einen Aufzeichnungsträger mit einzeln betätigbaren Drucknadeln, mit aus einem Vorratsbehälter kommender Druckfarbe, die vor der Stirnseite der Drucknadeln eine dünne Schicht bildet und durch die Betätigung der Drucknadeln auf den Aufzeichnungsträger aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Farbverteilungsbehälter (28) einen im Boden des Farbverteilungsbehälters (28) ausgebildeten Schlitz (29) aufweist, in dem ein herabhängendes Ringteil (30) zwischen dem Aufzeichnungsträger (1) und den Stirnseiten der Drucknadeln (17) im Parallelabstand zu beiden angeordnet ist.

4. Nadeldrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringieil (30) aus einem U-förmigen Ring besteht