DE3390181C2 - Mehrfarbendrucker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrfarbendrucker nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Ein Mehrfarbendrucker der gattungsgemäßen Art ist seitens der JP 59-39 565 bekannt. Jedes Schriftzeichen wird durch aufeinan­ derfolgendes Ausdrucken von Zeilen von Rasterpunkten gebildet. Örtlich bzw. zeitlich versetztes Ausdrucken der verschieden­ farbigen Rasterpunkte bewirkt im Übereinanderdruck eine far­ bige Wiedergabe. Der Ablauf des Aufzeichnungsträgers erfolgt über eine Auflage­ walze. Am Umfang der Auflagewalze sind versetzt zueinander in achsparalleler Richtung zur Auflagewalze mehrere längliche Druckköpfe angeordnet, die in etwa die Breite des Aufzeich­ nungsträger einnehmen. Die Druckelemente sind längs der Druck­ köpfe wie bei einer Druckelementbank verteilt angeordnet. Das Farbband verläuft jeweils zwischen dem Druckkopf bzw. dem Aus­ tritt der Druckelemente und dem die Auflagewalze überspannen­ den Aufzeichnungsträger. Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß die ausgedruckte Punktdichte der in Zeilenausrichtung er­ scheinenden Punkte an den in den Druckköpfen vorgegebenen Druckelementabstand gebunden ist. Zum Transport des Aufzeich­ nungsträgers wird offensichtlich die Auflagewalze insgesamt, also mit ihrer gesamten Masse, bewegt.

Ein anderer Mehrfarbendrucker nach der DE-OS 30 13 577 ermög­ licht einen ausdruckbaren Rasterpunktabstand in Zeilenrichtung, der aufgrund Hin- und Herschwingens des Druckkopfes geringer sein kann als der Abstand der Druckelemente im Druckkopf. Der Druckkopf wird dafür nach dem "Shuttle"-Prinzip bewegt. Um das zweidimensionale Punktmuster zu erzeugen, wird der zum Aus­ drucken erfolgenden Bewegung des hin- und herschwingenden Druckkopfes eine senkrecht dazu geführte Bewegung des Auf­ zeichnungsträgers mittels Vor- und Rückwärtsantrieb der Trak­ toren überlagert. Nachteilig hierbei sind die zu berücksichti­ genden trägen Massen sowohl des Druckkopfes als auch der in der Bewegung umsteuerbaren Teile des Papiervorschubs.

Durch die WO 81/02 706 ist es ferner bekannt, einen Block aus nebeneinander in Zeilenrichtung vereinigten Druckköpfen, von denen jeder mehrere in Spaltenrichtung angeordnete Druckele­ mente umfaßt, quer über den Aufzeichnungsträger zu bewegen. Um jeden für eine bestimmte Farbe zuständigen Druckkopf auch in die Druckrandposition bringen zu können, muß die Querbewegung un­ gefähr um das Zweifache der Breite des Druckköpfeblocks größer als die Breite des Aufzeichnungsträgers sein. Das Hin- und Herfahren des Druckköpfeblocks ist ungünstig für hohe Druckge­ schwindigkeiten.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, daß ein Drucker für Mehrfarbendruck geschaffen wird, der eine höhere Arbeits- bzw. Ausgabegeschwindigkeit vor allem durch Herabsetzung der bewegten Massen erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß die zum Ausdrucken eines zweidimensionalen Rasterfeldes notwendigen Relativbewegungen seitens des Aufzeichnungsträgers voll­ führt werden und darüber hinaus unabhängig vom Abstand der Druckelemente im Druckkopf Schönschriftqualität möglich ist. Zur Durchführung der Relativbewegungen zwischen den Druckelementen und dem Aufzeichnungsträger während des Ausdruckens sind nur gerin­ ge Kräfte notwendig. Damit ist eine höhere Arbeitsgeschwindig­ keit erreichbar.

Dank der gleichzeitigen Arbeit sämtlicher Druck­ köpfe sowie der Hin- und Herverstellung des Aufzeichnungs­ trägers, der eine geringfügige Masse aufweist, werden die bei hochfrequenten Verstellungen desselben entstehen­ den dynamischen Vibrationen auf ein Mindestsmaß gebracht, der Verbrauch der für diese Verstellungen benötigten Ener­ gie gesenkt und die Ausgabegeschwindigkeit der Mehrfar­ beninformation wesentlich erhöht.

Bei dem erfindungsgemäßen Drucker ist der Block der Druckköpfe von dem Aufzeichnungsträger ab­ schwenkbar angelenkt.

Diese konstruktive Besonderheit ist für die Durch­ führung einer vorbeugenden Besichtigung der Druckköpfe im Block, das Auswechseln des Aufzeichnungsträgers so­ wie für den Zutritt zu den anderen in der Nähe liegenden Einrichtungen und Baugruppen erforderlich.

Zum schnellen Wechsel der Kassetten mit dem abge­ nutzten Farbband sind die Druckköpfe im Block unabhängig schwenkbar gegeneinander ge­ lenkig befestigt.

Zur Vereinfachung der gesamten Konstruktion erfolgt die Hin- und Herverstellung des Aufzeichnungsträgers längs der feststehenden Auflagewalze durch eine Vorrich­ tung, die eine Achse hat, welche im Innern der Auflagewalze verläuft und einerseits mit dem Antrieb der Einrich­ tung zum Zeilentransport des Aufzeichnungsträgers und andererseits mit dem Antrieb der Horizontalrasterformierein­ richtung verbunden ist, wodurch eine unabhängige Verstel­ lung des Aufzeichnungsträgers in zwei zueinander senkrech­ ten Richtungen sichergestellt wird.

Solch eine konstruktive Ausführung gestattet es, so­ wohl den Horizontalraster, als auch den Vertikalraster bei vereinfachtem Getriebeplan und mit minimalem Energie­ aufwand zu formieren.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an einem Aus­ führungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch in einer Seitenansicht eine Ausführungsform des Mehrfarbendruckers,

Fig. 2 schematisch in einem Horizontalschnitt den Mehrfarbendrucker nach Fig. 1.

Der Mehrfarbendrucker enthält eine Grundplatte 1 (Fig. 1), auf der eine Auflagewalze 2, ein Aufzeichnungs­ träger 3, der zeilenweise um die Auflagewal­ ze 2 bewegbar ist, Druckköpfe 4, die zu einem feststehen­ den Block 5 zusammengefaßt sind und in diesem hinterein­ ander um die erwähnte Walze 2 derart angeordnet sind, daß ein gleichzeitiges Drucken der Information möglich ist.

Die Druckköpfe 4 enthalten Druckelemente 6, die parallel zur Achse der Auflagewal­ ze 2 angeordnet und an den Achsen 7 des feststehenden Blocks 5, der seinerseits auf den Achsen 8 eines Trägers 9 sitzt, angelenkt sind. Jeder Druckkopf 4 ist mit ei­ ner Transporteinrichtung zum Fortbewegen eines Farbbandes 10 von vorgegebener Farbe versehen.

Im Innern der Auflagewalze 2 sitzt in Gleit­ lagern 11 (Fig. 2) eine Achse 12, die über ein Kugella­ ger 13 mit einer Achse 14 verbunden ist, welche zusammen mit der Achse 12 in Gleitlagern 15 durch den An­ trieb 16 zum Ausdrucken der in einer Rasterzeile liegenden Rasterpunkte, der bei­ spielsweise einen Nockenmechanismus darstellt, sich hin und her verstellen läßt. Auf der Achse 12 sitzen Klauen­ trommeln 17, die mit dem Aufzeichnungsträgr 3 direkt im Eingriff sind. Auf der Achse 12 ist auch ein Zahnrad 18 befestigt, das kinematisch mit dem Antrieb 19 für den Vorschub des Aufzeichnungsträgers 3 senkrecht zur Zeilenrichtung verbunden ist.

Der erfindungsgemäße Mehrfarbendrucker funktioniert wie folgt:

Beim Eintreffen der entsprechenden Steuersignale an den Druckelementen 6 der Druckköpfe 4 druckt jeder von diesen die Elementarpunkte einer Rasterzeile mit ihrer Farbe auf dem Informationsträger 3 aus, wobei jedes Druckelement 6 einen oder mehrere neben­ einanderstehende Rasterpunkte erzeugt. Mittels des Antriebs 16 zum Ausdrucken der Rasterpunkte einer Rasterzeile bewirkt die Achse 14 und die mit dieser verbundene Achse 12 zusammen mit den Klauentrommeln 17 die Verstellung des Aufzeichnungsträgers 3 um einen Schritt bzw. Abstand zwischen zwei Ele­ mentarpunkten. Nach dem Ausdrucken der erforderlichen Raster­ punkte des Horizontalrasters mit allen Druckköpfen 4 in den diesen entsprechenden Positionen am Umfang der Auflagewalze 2 wird der Aufzeichnungsträger 3 um einen Schritt, der dem Schritt des Vertikalrasters entspricht, um die Auflagewalze 2 herum durch die gleichen Klauentrommeln 17 von dem Antrieb 19 des Vertikalrasters verstellt. Dann versetzt der Antrieb 16 für das Horizontalraster die Achse 14 und die mit dieser verbundene Achse 12 in die zur anfänglichen Horizontal­ rasterbewegung entgegengesetzte Richtung. Die Achse 14 verstellt bei ihrer Bewegung mit den Klauentrommeln 17 den Aufzeichnungsträger 3, auf dem die nächstfolgende Reihe von Rasterpunkten der Rasterzeile gebil­ det wird. Somit wird der oben beschriebene Druckzyklus mit allen Druckköpfen 4 stetig und gleichzeitig durch­ geführt. An dem Druckvorgang nehmen 3 Hauptfarben, zum Beispiel blau, rot, gelb, teil. Außerdem ist eine Überlagerung der Farben (z. B. blau + gelb = grün) möglich, die für ein und dieselbe Position auf dem Aufzeichnungs­ träger 3 von den Druckelementen 6 über verschiedene Farb­ bänder ausgeführt wird und die Farbenskala der ausgegebe­ nen Information wesentlich erweitert. Die auf dem Papier ausgedruckte Information gewinnt folglich nach dem Passieren des letzten Schreibkopfes eine hin­ sichtlich der Farben vollendete Form.

Während des Betriebes des Mehrfarbendruckers ent­ steht die Notwendigkeit einer vorbeugenden Durchsicht, einer Reparatur, einer Papiereinlage, eines Wechsels der Kassetten mit dem Farbband usw. Diese Operationen lassen sich unschwer ausführen, da der Block 5 mit den Druckköpfen 4 auf den Achsen 8 der Träger 9 in Richtung von der Auflagewalze 2 schwenkbar ist, während sich die Druckköpfe 4 ihrerseits auf den Achsen 7 unabhängig voneinander schwenken lassen.

Claims (4)

1. Mehrfarbendrucker mit mehreren am Umfang einer Auf­ lagewalze (2) ortsfest an­ geordneten, jeweils als Druckelementbank ausgebildeten Druckknöpfen (4) mit je einem zugeordneten Farbband (10) einer be­ stimmten Farbe, mit einer achsparallel zur Auflagewalze (2), in Zeilenrichtung ausgerichteten Reihe von in festem Abstand benachbarten Druckelementen (6) pro Druck­ kopf, mit einem senkrecht zur Zeilenrichtung vorschieb­ baren, auf der Auflagewalze geführten Aufzeichnungsträ­ ger (3), dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (3) unter den Druck­ köpfen (4) zum Ausdrucken einer Rasterzeile um den Abstand aufeinanderfolgender Druckelemente (6) hin und her verstellbar ist.

2. Mehrfarbendrucker nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (3) mit Stachelwalzen (17) in Eingriff steht, die mit einer die festgelegte Auflagewalze (2) in Gleitlagern (11) koaxial durchdringenden hin-, her- und drehgetrie­ benen Achse (14) verbunden sind.

3. Mehrfarbendrucker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckköpfe (4) zu einem von der Auflagewalze (2) bzw. von dem Aufzeichnungsträ­ ger (3) um eine Achse (8) abschwenkbaren Block (5) zu­ sammengefaßt sind.

4. Mehrfarbendrucker nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Druckköpfe jeweils um Achsen (7) einzeln schwenkbar am Block (5) aufgehängt sind.