DE3420981A1

DE3420981A1 - Farbvorrichtung mit kassette fuer einen drucker

Info

Publication number: DE3420981A1
Application number: DE19843420981
Authority: DE
Inventors: Josef 7730 Villingen-Schwenningen Hauger; Klaus Tauchert
Original assignee: Kienzle Apparate GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1983-08-31
Filing date: 1984-06-06
Publication date: 1985-03-14
Also published as: US4810118A; DE3481837D1; EP0135717A2; EP0135717B1; EP0135717A3

Description

05.06.1984

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„ Akte 1875

Farbvorrichtung mit Kassette für einen Drucker

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbvorrichtung mit Kassette für einen Drucker, bei der mittels Einmalfarbband Farbe von einem Farbband auf einen Aufzeichnungsträger übertragen wird. Aus Gründen des Bedienungskomforts ist man heute fast ganz dazu übergegangen, die Farbbänder nur noch in Farbbandkassetten anzubieten. Dabei ist es üblich, die Farbbänder im Druckergestell oder auf dem Druckwagen in "liegender" Position anzuordnen. Damit ist gemeint, daß bei Farbbändern, die auf Spulen angeordnet sind, die Achsen der Spulen senkrecht liegen, während bei Endlosfarbbändern in den sog. Stopfkassetten das Band selbst während seines Durchlaufes senkrecht steht. Mit Hilfe von Nachfärberollen und dergl. hat man es auch schon geschafft, bei Farbbändern, die für mehrfache Verwendung bestimmt sind, die Standzeit der Farbbänder relativ zum Volumen der Kassette wesentlich zu verbessern.

Hierdurch wird das Problem jedoch noch nicht gelöst, bei den sog. Einmalfarbbändern, d.h. also bei den Karbonbändern, den Magnetkarbonbändern und auch den mehrfarbigen Bändern, die für einmalige Benutzung vorgesehen sind, einen ausreichenden Vorrat an Farbband vorzusehen, ohne daß die Kassetten allzuviel Raum im Drucker beanspruchen. Eine "liegende" Kassette ist nämlich ein wesentliches Kriterium für den Raum, den der Drucker auf dem Tisch, oder wo immer er aufgestellt wird, in Anspruch nimmt.

Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Drucker, der insbesondere mit einem Einmalfarbband ausgerüstet ist, dadurch besonders bedienerfreundlich zu machen, daß man einen ausreichenden Vorrat an Farbübertragungsmaterial zur Verfügung stellt, so daß also die Farbbänder nicht allzu oft ge-

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wechselt werden müssen. Voraussetzung hierfür ist aber, daß man relativ große Farbbandrollen vorsieht, die bei der normalen, üblichen "liegenden" Anordnung der Farbbandkassette zu einer nicht unwesentlichen Vergrößerung des Raumes führen würden, den der Drucker in Anspruch nimmt.

Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf eine Farbvorrichtung mit Kassette für einen Drucker, bei der mittels Einmalfarbband Farbe von dem Band auf einen Aufzeichnungsträger übertragen

I^ wird und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette "stehend" in den Drucker einführbar ist, wo sie durch Führungsund Rastmittel auch in "stehender" Lage arretierbar und der Druck mittels des Druckkopfes von oben nach unten über das an der Unterseite der Kassette frei vor dem Aufzeichnungsträger

^⁵ geführte Farbband erfolgt, derart daß die Kassette das Druckergehäuse je nach der Größe ihrer Spulen um einiges überragt.

Gegenüber der bekannten, liegenden Anordnung hat die erfindungsgemäße stehende Anordnung der Farbbandkassette den Vorteil, daß, da die Kassette um ein beliebiges Ausmaß über das Volumen des Druckers selbst hinausragen kann, jeder Drucker mit einer beliebig großen Kassette ausrüstbar ist, so daß man hinsichtlich des Farbbandvorrates die Wahl hat zwischen einer kleineren ^ Kassette mit einem kleineren Farbbandvorrat und einer größeren Kassette mit einem umso größeren Vorrat an Farbübertragungsmaterial.

Natürlich hat die fragliche, "stehende" Anordnung der Kassette den Nachteil, daß das Gedruckte im Zeitpunkt seiner Entstehung nicht mehr sichtbar ist. Bei der großen Geschwindigkeit, mit dem heutzutage Datendrucker arbeiten, ist dieser Gesichtspunkt aber immer mehr in den Hintergrund getreten, da man ohnehin mit

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dem Auge den Ausdruck der Daten nicht mehr verfolgen und auch nicht mehr rechtzeitig abbremsen kann, wenn unerwünschte Daten erscheinen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung der Farbbandkassette ist auch darin zu sehen, daß die Kassette leicht einführbar ist, ohne daß bei der Einführung auf das "Auffädeln" des Farbbandes auf oder um irgendwelche Führungsmittel Rücksicht genommen werden muß. Auch ist es nicht notwendig,

irgendwelche Klappen im Gehäuse oder dergl. zu öffnen, bevor das Farbband eingeführt werden kann. Dies bedeutet nicht nur eine Vereinfachung der Bedienung, sondern auch der Gehäusekonstruktion, da irgendwelche abnehmbaren oder schwenkbaren

Klappen nicht mehr benötigt werden.
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Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung.

^^w In den Figuren zeigen

FIG. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung unter Weglassung der für diese Darstellung unwesentlichen Teile,

ⁱ"^> FIG. 2 ist eine Draufsicht auf die Anordnung bei abgenommenem Gehäusedeckel,

FIG. 3 und 3a zeigen eine ausschnittweise Vergrößerung eines Details in zwei Funktionsstellungen,

FIG. 4 ist ebenfalls eine ausschnittweise Seitenansicht der Papierführung,

FIG. 5 ist eine Draufsicht auf die Farbbandkassette,

Wie FIG. 1 erkennen läßt, ist die gesamte Druckvorrichtung in einem Gehäuse 1 untergebracht, welches die Druckvorrichtung allseitig umschließt. An der Vorderseite ist das Gehäuse 1 mit einer öffnung 2 versehen, durch die ein Führungstisch 3 für die einzuschiebenden Aufzeichnungsträger 36 (FIG. 3) hindurchtritt. An seiner Oberseite ist das Gehäuse mit einer Einführöffnung 4 versehen, in die die Kassette 5 mit dem Farbübertragungsband 20 (FIG. 2) eingeführt werden kann. Die Einführöffnung 4 entspricht in ihrer Breite a etwa der doppelten Höhe h der Kassette. Die Kassette 5 ist "stehend" angeordnet, womit gemeint ist, daß die Achsen ihrer Spulen 77 und 78 (siehe FIG. 5) im wesentlichen waagerecht liegen, während bei der üblichen Anordnung der Kassetten die Spulenachsen senkrecht verlaufen.

Der Führungstisch 3 ist gemäß FIG. 2 mit zwei seitlichen Führungskanten 6 und 7 versehen. Ein oberes Führungsblech 8 ist an seiner Vorderkante bei 9 abgewinkelt, so daß sich ein Einführschacht 10 für die zu bedruckenden Aufzeichnungsträger (FIG. 3 und 4) ergibt. Durch Ausnehmungen 11 und 12 in dem oberen Führungsblech 8 sieht man Andrückrollen 13 und 14, die mit Antriebsrollen 15 und 16, die in dem Führungstisch angeordnet sind, zusammenwirken. Die Antriebsrollen 15 und werden von einem Motor 17 (FIG. 2) über ein Zahnrad 18 und

²^ ein weiteres Zahnrad 19 angetrieben. Das Zahnrad 19 treibt die Welle 19' an, auf der die Antriebsrollen 15 und 16 befestigt sind. Der Motor 17 kann in zwei Richtungen angetrieben werden, so daß er den Aufzeichnungsträger 36 sowohl in

Einzugs- als auch in Auswurfrichtung bewegt. 30

In FIG. 2 erkennt man auch das Farbband 20, welches mit drei Farbzonen 21, 22 und 23 versehen ist, nämlich die Farbzonen gelb, magenta und zyan. Das Farbband 20 wird von der Vorratsspule 77 abgezogen durch den Antrieb, der auf eine Rolle 79

einwirkt, auf eine Aufwickelspule 78 aufgespult. Dazwischen durchläuft das Band 20 eine außerhalb der Kassette 5 liegende Druckzone z, die bei eingesetzter Kassette 5 in FIG. 1 unten liegt. Der Druckkopf 24 besteht aus dem Tragteil 25, dem Tragteil 26 und dem eigentlichen Thermokopf 27 (FIG. 3 und 4), welcher die Thermodruckelemente trägt. Das Tragteil 25 des Druckkopfes 24 ist auf der Achse 28 in Zeilenrichtung verschiebbar geführt und ist gleichzeitig mittels Vorsprüngen 29 an einer feststehenden Leiste 30 geführt. Damit ist das Teil 25 nur transversal beweglich, aber nicht verschwenkbar. Das Teil 26 dagegen ist nur auf der Achse 28 geführt und wird durch beidseitig eingehängte Federn 31 im Uhrzeigersinn in FIG. 1 so verschwenkt, daß der Thermokopf 27 auf dem Druck balken 32 aufliegt, wenn er zu einem Drucklauf von links nach rechts bewegt wird.

Zwischen den Teilen 25 und 26 des Druckkopfes 24 befestigt ist ein federnder Abstreifer 33, der mit seiner mehrfach federnd abgebogenen Nase 34 mit ihrem vorderen Ende 35 auf ■ dem Führungsblech 8 aufliegt und, wie insbesondere FIG. 3 erkennen läßt, zwischen dem Farbband 20 und dem Aufzeichnungsträger 36 aufliegt. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß der Abstreifer 33, 34, 35 als Federbügel so angeordnet ist, daß er ständig federnd an der oberen Papierführung anliegt, ohne Rücksicht darauf, ob sich der Druckkopf in seiner Druckstellung (FIG. 1) oder in seiner angehobenen Stellung (FIG. 3) befindet. Ein Vergleich zwischen FIG. 3 und 3a läßt erkennen, daß in Druckrichtung (FIG. 3) der Thermokopf 27 eng an das Farbband 20 und den Aufzeichnungs-

^ träger 36 angepreßt wird, während der Abstreifer gleich darauffolgend die Trennung von Farbband 20 und Aufzeichnungsträger bewirkt. FIG. 3a dagegen läßt erkennen, daß bei verschwenktem Druckkopf 24 im Rücklauf dieser so weit angehoben ist, daß das Farbband 20 mit der Druckzone ζ in seiner Kas-

. g.

sette 5 ohne Probleme zwischen den Druckkopf 24 und den federnd am Druckbalken 32 und auf dem Führungsblech 8 aufliegenden Abstreifer 34/35 eingeführt werden kann.

Die Verschwenkbewegung des Druckkopfes, insbesondere des Teiles 26, mit dem damit fest verbundenen Teil 27 relativ zum Teil 25 entgegen der Kraft der Federn 31 kommt dadurch zustande, daß an der Rückseite des Teiles 25 ein Schwenkhebel 37 gelagert ist, der in seiner einen rechten Endstellung mit einem Anschlagbolzen 38 zusammenwirkt, wobei der Anschlagbolzen 38 den Schwenkhebel 37 verschwenkt. Hierdurch wird auch das Teil 26 relativ zum Teil 25 verschwenkt und damit die beiden Teile 26 und 27 gehoben. In seiner linken Endstellung dagegen wirkt der Schwenkhebel 37 mit einer Auslöseklinke (nicht gezeichnet) zusammen, die ihn in seine andere Endlage verschwenkt, wodurch der Druckkopf in seine aus FIG. 1, 3 und 4 ersichtliche Druckstellung gebracht wird.

Dem Antrieb des Druckkopfes 24 in Zeilenrichtung, dem Antrieb des Farbbandes 20 und der Verschiebung der Farbbandkassette 5 dient ein zweiter Motor 39, welcher über zwei Zahnräder 40 und 41 eine Rolle 42 antreibt, über die ein Antriebsband 43 gespannt ist. Auf der anderen Seite ist das Antriebsband 4 3 um eine Rolle 44 gewickelt. Die beiden Enden des Bandes sind federnd am Druckkopf 24 eingehängt. Mit der Motorachse 45 ist noch eine Taktscheibe 46 verbunden, durch die der elektronischen Steuerung die jeweilige Stellung des Druckkopfes 24 gemeldet wird. Die Taktscheibe 46 arbeitet mit einer nicht gezeigten Lichtschranke zusammen. Die Hin- und Herbewegung des Druckkopfes 24 erfolgt durch Umkehrung der Drehbewegung des Gleichstrommotors 39.

über ein Untersetzungsgetriebe 47, welches auch eine Einwegkupplung enthält, wird ein Antriebselement 48 angetrieben,

das in eine Ausnehmung 75 der Rolle 79 der Farbbandkassette eintritt und dadurch das Farbband 20 antreibt (FIG. 5). Die Einwegkupplung im Getriebe 47 bewirkt es, daß das Farbband jeweils nur bei der Rückwärtsbewegung des Druckkopfes 24 an-

getrieben wird, wenn die Teile 26 und 27 in der unwirksamen, angehobenen Stellung gemäß FIG. 3a sind.

Es sei im folgenden nun beschrieben, wie die Kassette durch die Einführöffnung 4 im Gehäuse 1 eingeschoben, mit ihren An- ^⁰ triebsmitteln 48 verbunden und mit den Führungs- und Rastmitteln in rastenden Eingriff gebracht wird. Die Kassette 5 hat an ihrem rechten Rand eine Ausnehmung 49 (FIG. 5), in die eine Führungsleiste 50 am Druckergestell 51 eingreift. An ihren beiden Seiten ist die Kassette mit Vertiefungen 76 ver-

sehen, in die federnde Rasthebel 52 mit einer Nase 53 eintreten. Der Übersichtlichkeit halber ist nur der linke Rasthebel 52 gezeichnet.

Der federnde Rasthebel 52 ist auf einer Achse 54 gelagert

(FIG. 1). Ein Bolzen 55 an dem federnden Rasthebel 52 wirkt mit einer Kurvennutführung 56 zusammen. Die Kurvennutführung 56 besteht aus einer Scheibe 5 7 mit drei im Winkel von je 120° angeordneten Rastvertiefungen 58 und einer Kurvennut Die Scheibe 57 ist auf einer Welle 60 gelagert. Bei der Dre-

hung der Scheibe 57 durch die Welle 60 bewegt sich der Bolzen 55 in der Nut 59 so, daß der Rasthebel 52 verschwenkt wird, und zwar in drei verschiedene, den drei Farbkomponenten 21, 22, 23 des Farbbandes 20 entsprechende Stellungen. In der in FIG. 1 gezeigten Stellung ist eine Rastfeder 61 mit ihrem Vorsprung 6 2 in Eingriff mit einer Rastvertiefung 58 der Scheibe 57. In dieser Stellung befindet sich die Kassette 5 in ihrer am weitesten nach hinten zurückgezogenen Stellung. Wird die Scheibe 57 um 120° im Uhrzeigersinne gedreht, so daß die nächste Rastvertiefung 58 in Eingriff mit dem Vorsprung

an der Rastfeder 61 kommt, dann wird über die Kurvennut 59 und den Bolzen 55 der Rasthebel 52 im Uhrzeigersinn in FIG. verschwenkt, wodurch nunmehr die nächste Farbzone 22 des Farbbandes 20 in die Wirkstellung kommt. Wird die Scheibe 57 nochmals um 120° gedreht, so daß die dritte Rastvertiefung in der Scheibe 57 mit dem Vorsprung 6 2 an der Feder 61 zusammenwirkt, dann wird der Rasthebel 52 noch weiter nach rechts im Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß nunmehr die dritte Farbzone 23 des Farbbandes 20 in Arbeitsstellung ist. Beim nächsten Bewegungshub der Scheibe 57 erfolgt eine Rückwärtsbewegung des Rasthebels 52 in die Ausgangsstellung, gesteuert durch die Kurvennut 59.

über die Welle 60 ist die Scheibe 57 mit einer Riemenrolle 63 ^ID verbunden, über die der Antriebsriemen 64 geführt ist. Dieser Antriebsriemen 64 ist federnd an dem Antriebshebel 65 befestigt, der vermittels zweier abgewinkelter Enden 66 auf einem Tragbolzen 6 7 schwenkbar gelagert ist. Der Antriebshebel 6 5 wird betätigt durch einen Bolzen 68, der auf dem Tragteil 26 des Druckkopfes 24 befestigt ist. Der Antriebshebel ist hierfür mit einer abgewinkelten Kante 69 versehen, mittels der er sich an dem Bolzen 68 abstützt. Bei der Bewegung des Druckkopfes 24 von rechts nach links wird daher der Antriebshebel 6 5 verschwenkt und überträgt seine Antriebsbewegung über den Riemen 64 auf die Rolle 63 und damit auf die Scheibe 57. Die Antriebsbewegung ist beendet, sobald der Bolzen 68 über das Ende 70 der Kante 69 abgleitet, so daß eine weitere Antriebsbewegung nicht mehr übertragen wird. Bei der Bewegung des Druckkopfes 24 von links nach rechts kommt der Bolzen 68 nicht in Eingriff mit der Kante 69, weil der Druckkopf 24 bei dieser Bewegung abgesenkt ist.

Es sei nun auf die Funktionsweise der Einrichtung noch zusammengefaßt eingegangen. Zunächst wird die Kassette 5 in die

Einführöffruing 4 eingeführt, wobei sie in Anlage an der vorderen Begrenzung der Öffnung 4 gehalten wird. Sobald die Kassette 5 an der Abdeckung 8 anschlägt, wird sie nach hinten geschoben, wobei einerseits die Führungsmittel 49, 50 zusammenwirken und andererseits der Eingriff mit den Rastmitteln 52, 53, 76 und den Antriebsmitteln 47, 48 hergestellt wird. Dabei treten die Teile 26/27 des Druckkopfes zwischen die Wand der Kassette 5 und das Farbband 20 in der Druckzone ζ ein, während der Abstreifer 34, 35 zwischen Farb-

1" band 20 und dem Aufzeichnungsträger 36 zu liegen kommt (siehe FIG. 3, 3a).

Ein Aufzeichnungsträger 36 aus vorzugsweise normalem Papier wird auf den Führungstisch 3 aufgelegt und durch den Ein-'^ führschacht 10 eingeschoben, bis er an die Antriebs- und Andrückrollen 13 bis 16 anstößt. Die Rollen werden in Bewegung versetzt und fördern den Aufzeichnungsträger 36 so, daß er zwischen dem in dieser Lage hochgeschwenkten Druckkopf (siehe FIG. 3) und dem Druckbalken 32 hindurchtritt. Der Aufzeichnungsträger 36 stößt dann, wie insbesondere die FIG. 4 zeigt, an ein Papiereinführungsblech 71, welches in seiner Normalstellung durch ein Gewicht 72 in der in FIG. 4 gestrichelt gezeichneten Stellung ist, so daß er in den hinteren Führungskanal 73 des Druckers eingeschoben werden kann. Das Führungsblech 71 verschwenkt sich dabei durch den Aufzeichnungsträger aus der gestrichelten in die voll ausgezeichnete Stellung, wobei das Einführungsblech 71 dafür sorgt, daß der Aufzeichnungsträger 36 während des Druckvorganges leicht heruntergedrückt wird.

Wenn der Aufzeichnungsträger 36 seine erste Zeilenposition erreicht hat, wird der Drucker durch die elektronische Steuerung in Betrieb gesetzt, der Motor 39 fängt an, den Druckkopf 24 hin und her zu bewegen, wobei bei jeder Bewegung des Druck-

kopfes 24 von links nach rechts eine Farbzone des Farbbandes 20 mit dem Aufzeichnungsträger 36 in Berührung gebracht wird. Bei der Bewegung des Druckkopfes 24 dagegen von rechts nach links wird der Druckkopf 24 durch den Schwenkhebel 3 7 und den Anschlag 38 verschwenkt, so daß er nicht in Berührung mit dem Farbband und dem Aufzeichnungsträger ist. Bei dieser Bewegung wird aber gleichzeitig, wie bereits erläutert, über den Antriebshebel 65 die Kurvennutführung 56 so bewegt, daß das Farbband 20 mit einer anderen Farbzone für den nächsten Drucklauf des Druckkopfes 24 in Wirkverbindung gebracht wird. Nach drei Druckläufen des Druckkopfes von links nach rechts ist eine Zeile farbig bedruckt. Der Aufzeichnungsträger kann über den Motor 17 und das Getriebe 18, 19 um eine Zeile fortgeschaltet werden, so daß dann erneut in drei Durchläufen hinsichtlich des Farbbandes 20 eine neue Zeile bedruckt werden kann.

Claims

05.06.1984 011.12 pa zw Akte 1875 Patentansprüche:

1. Farbvorrichtung mit Kassette für einen Drucker, bei der mittels Einmalfarbband Farbe von einem Farbband auf einen Aufzeichnungsträger übertragen wird, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kassette (5) "stehend" in den Drucker einführbar ist, wo sie durch Führungs-und Rastmittel (52, 53, 76, 49, 50) auch in stehender Lage arretierbar ist und der Druck mittels des Druckkopfes (24) von oben nach unten über das an der Unterseite der Kassette (5) frei vor dem Aufzeichnungsträger (36) geführte Farbband (20) erfolgt, derart daß die Kassette (5) das Druckergehäuse (1) je nach der Größe ihrer Spulen (77, 78) um einiges überragt.

2. Farbvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß bei der Einführung der Kassette (5) in die Führungsund Rastmittel· (52, 53, 76, 49, 50) gleichzeitig die Kupplung mit Farbbandantriebsmitteln (47, 48) erfolgt,

3. Farbvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Druckergehäuse (1) mit einer Einführöffnung (4) für die Kassette (5) versehen ist, die in ihrer Breite (a) etwa der doppelten Höhe (h) der Kassette (5) entspricht.

4. Farbvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rastmittel (52, 53, 76) für die Kassette (5) durch Antriebsmittel (55 bis 70) derart verschwenkbar bzw. verschiebbar angeordnet sind, daß sie eine Verschwenkung bzw. Verschiebung der Kassette (5) so bewirken, daß drei verschiedene Farbzonen (21, 22, 23) des Färb-

bandes (20) angeboten werden.

5. Farbvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Rastmittel einerseits aus einer Ausnehmung (49) in der Kassette (5) und einer Führungsleiste (50) im Druckergestell (51) und andererseits aus Vertiefungen (75) in der Kassette (5) und schwenkbaren, federnden Rasthebeln (52) bestehen, die in die Vertiefungen (76) eingreifen.

b. Farbvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel durch eine Kurvennutführung (56) in die einzelnen Rastpositionen verstellbar sind.

7. Farbvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvennutführung (56) durch ein Antriebselement (65) bei jedem Drucklauf des Druckkopfes in die nächste Raststellung drehbar ist.