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Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Druckens und
insbesondere auf eine vereinfachte Vorrichtung zum
Positionieren und Bewegen von Papier durch einen seriellen
Zeichendrucker. Speziell ist diese Vorrichtung in der Lage,
Endlosformulare und alternativ per Hand und durch eine
Papierablage zugeführte einzelne Papierseiten aufzunehmen, ohne den
Drucker entladen und neu laden zu müssen.
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Drucker können mittels der Klasse und der Technik, die
verwendet wird, um auf das Papier zu drucken, klassifiziert
werden. Besonders interessant aufgrund ihrer geringen
Anschaffungs- und Betriebs-Kosten sind serieller
Zeichendrucker. Diese Drucker drucken typischerweise ein Zeichen
einzeln unter Verwendung eines Anschlages, üblicherweise
eines Punktmatrixanschlages, eines Tintenstrahls oder
thermischer Techniken.
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Diese Drucker haben zwei Schlüsselteilsysteme, das
Papierzuführungs-Teilsystem und die Druckvorrichtung. Der
wesentliche Aspekt solcher Drucker sind deren geringe Kosten,
wobei die Kosten jedes Teilsystems beachtet werden müssen.
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In der Vergangenheit wurden billige Papierzuführungssysteme
entwickelt. Jedoch tendieren diese bekannten Systeme dazu,
für einen Papiertyp optimiert zu sein, entweder für per Hand
zugeführte Seiten oder für Endlosformulare. Obwohl diese
Systeme angepaßt sein können, um einen anderen Papiertyp
aufzunehmen, arbeitet das angepaßte Papierzuführungssystem
nicht mit dem optimalen Verhalten.
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Diese bekannten Papierzuführungssysteme fügen Motoren und
Solenoids hinzu, um. die Bewegung durchzuführen, die
erforderlich ist, um den neuen Papiertyp zu handhaben.
Zusätzliche Motoren und Solenoids erhöhen die Kosten des Druckers.
Ferner machen sie es gewöhnlich erforderlich, daß der
Benutzer
das Papier jedesmal entfernt und neu lädt, wenn der
Papiertyp geändert wird. Sie erhöhen ferner die Wartung, die
erforderlich ist, um den Drucker in Betrieb zu halten.
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Die JP-A-61-8304 offenbart einen Drucker, der in der Lage
ist, Druckmedien von einer Mehrzahl von unterschiedlichen
Medienwegen aufzunehmen, der folgende Merkmale aufweist:
einen Rahmen; eine Druckwalzeneinrichtung, die an dem Wagen
befestigt ist, um die Druckmedien während des Druckens zu
positionieren; eine Wagenanordnungs-Einrichtung, die mit dem
Rahmen verbunden ist, um auf das Papier zu drucken, wobei
die Wagenanordnungs-Einrichtung einen beweglichen Wagen
einschließt, einen Druckkopf, der an dem Wagen befestigt ist,
ein Betätigungsglied, das an dem Wagen befestigt ist, und
eine Wagenantriebseinrichtung, um den Wagen im wesentlichen
parallel zu der Druckwalze durch eine Druckzone, die durch
eine Druckbeginn-Position und eine Druckende-Position
definiert ist, zu bewegen; und eine Zuführungseinrichtung zum
Halten der Druckmedien entlang der unterschiedlichen
Medienwege, wobei die Zuführungseinrichtung eine
Medien-Antriebseinrichtung zum Bewegen der Medien an der
Druckwalzeneinrichtung vorbei und eine Liefereinrichtung, die mit der
Medien-Antriebseinrichtung verbunden ist, um die Medien der
Medien-Antriebseinrichtung zu liefern, aufweist. Der Drucker
besitzt eine Kupplungsvorrichtung zum Auswählen
unterschiedlicher horizontaler Abschnitte des Tintenbands, wodurch
unterschiedliche Farben ausgewählt werden. Die Offenbarung
dieses Dokuments entspricht im allgemeinen dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Drucker
geschaffen, der in der Lage ist, Druckmedien von einer Mehrzahl von
unterschiedlichen Medienwegen aufzunehmen, der folgende
Merkmale aufweist: einen Rahmen; eine
Druckwalzeneinrichtung, die an dem Rahmen befestigt ist, zum Positionieren der
Druckmedien während des Druckens; eine
Wagenanordnungs-Einrichtung, die mit dem Rahmen verbunden ist, zum Drucken auf
dem Papier, wobei die Wagenanordnungs-Einrichtung einen
beweglichen Wagen einschließt, einen Druckkopf, der an dem
Wagen befestigt ist, ein Betätigungsglied, das an dem Wagen
befestigt ist, und eine Wagen-Antriebseinrichtung zum
Bewegen des Wagens im wesentlichen parallel zu der Druckwalze
durch eine Druckzone, die durch eine Druckbeginn-Position
und eine Druckende-Position definiert ist; und
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eine Zuführungseinrichtung zum gleichzeitigen Halten einer
Mehrzahl von Druckmedien entlang unterschiedlicher
Medienwege und zum Liefern der Druckmedien von einem ausgewählten
der Medienwege zu der Druckwalzeneinrichtung, wobei die
Zuführungseinrichtung eine Druckwalzen-Antriebseinrichtung zum
Bewegen der Medien an der Druckwalzeneinrichtung vorbei und
eine Liefereinrichtung, die init der
Druckwalzen-Antriebseinrichtung verbunden ist, zum Liefern der Medien zu der
Druckwalzen-Antriebseinrichtung einschließt, wobei die
Liefereinrichtung eine Papier-Antriebseinrichtung einschließt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungseinrichtung eine
Kupplungseinrichtung aufweist, die zum Verbinden der
Papier-Antriebsvorrichtung, die einem jeweiligen Medienweg
zugeordnet ist, mit der Druckwalzen-Antriebseinrichtung auf
das Betätigungsglied anspricht, wenn die
Wagen-Antriebseinrichtung den Wagen aus der Druckzone bewegt.
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Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie ein
billiges und sehr zuverlässiges Papierzuführungssystem liefert.
Außerdem nimmt sie eine Vielzahl von Papier auf und handhabt
dasselbe zuverlässig, einschließlich einzelner Blätter und
Endlosformulare, ohne Solenoide oder aufwendige Motoren
hinzuzufügen. Die Einzelblätter können per Hand oder
automatisch zugeführt werden. Außerdem ermöglicht es dieselbe, den
Papiertyp, der in dem Drucker verwendet wird, zu wechseln,
ohne daß der Benutzer das gegenwärtige Papier entladen und
den neuen Papiertyp laden muß. Ein einziger Papiersensor ist
verwendet, um ein Papier zu erfassen, das von einem
beliebigen Papierweg zugeführt wird.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung
wird nun nur beispielsweise bezugnehmend auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine Draufsicht des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 eine Seitenansicht des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 3 eine Seitenansicht des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, die ein
einzelnes Papierblatt zeigt, das per Hand geladen wird.
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Fig. 4A und 4B zeigen die Operation der
Bügelhub-Vorrichtung.
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Fig. 5 ist eine Seitenansicht des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, die ein
Endlosformular, das geladen wird, zeigt.
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Fig. 6 ist eine Seitenansicht des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, die ein
einzelnes Blatt, das aus einer Papierablage, die
einzelne Papierblätter enthält, zugeführt wird;
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Fig. 7A und 7B die Kupplungsvorrichtung, die verwendet ist,
um die Blattzuführung anzutreiben;
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Fig. 8 eine Vorderansicht des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 9A und 9B die Kupplungsvorrichtung, die verwendet ist,
um die Endlospapierzuführung in Eingriff zu nehmen
und loszulösen;
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Fig. 10A, 10B und 10C einen Papiersensor, der bei dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung verwendet ist.
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Fig. 1 ist eine Draufsicht des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 ist eine
Seitenansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung. Fig. 8 ist eine Vorderansicht des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Der Drucker
100 umfaßt einen Rahmen 110, eine Druckwalzenanordnung, eine
Wagenanordnung, eine Endlosformular-Zuführungsanordnung,
eine optionale Einzelblatt-Zuführungsanordnung und eine
Druckersteuerung. Der Papierzuführungsweg wird durch den
Benutzer über ein Druckersteuerungs-Bedienfeld oder über das
Computersystem des Benutzers über eine
Kommunikationsschnittstelle ausgewählt.
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Der Druckerrahmen 110 und tatsächlich der größte Teil der
Druckerteile sind aus Spritzgußkunststoff hergestellt.
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Die Druckwalzenanordnung nimmt Papier von einem der drei
Papierzuführungswege auf und positioniert das Papier genau,
um zu ermöglichen, daß die Wagenanordnung auf das Papier
druckt. Dieser Drucker nimmt Einzelpapierblätter, die aus
einer Papierablage zugeführt werden, Einzelpapierblätter,
die per Hand zugeführt werden, und Endlosformulare auf.
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Die Wagenanordnung, die in dem Rahmen 110 befestigt ist,
hält und positioniert den Druckkopf, der verwendet wird, um
die Zeichen auf das Papier zu drucken. Ein beliebiger Typ
eines Druckkopfs, ein thermischer, ein Anschlag- oder ein
Tintenstrahl-Druckkopf kann mit der vorliegenden Erfindung
verwendet werden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist ein Punktmatrix-Anschlagtyp-
Druckkopf mit 24 Druckdrähten verwendet. Die Wagenanordnung
dient ferner dazu, den Papierweg auszuwählen, der verwendet
wird, um Papier in die Druckwalzenanordnung zuzuführen und
den Bügel und andere Teile des Druckers zu steuern. Durch
die Verwendung des Wagens, um den Betrieb der
Druckwalzenanordnung zu steuern, wurden Solenoids und aufwendige
Motoren beseitigt, wodurch die Kosten reduziert und die
Zuverlässigkeit
des Druckers verbessert wird.
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Die Endlosformular-Zuführungsanordnung nimmt Endlosformulare
auf und hält dieselben und befördert diese Formulare zu der
Druckwalzenanordnung, wenn der Benutzer des
Benutzercomputersystems Endlosformulare auswählt.
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Die Einzelblatt-Zuführungsanordnung nimmt
Einzelpapierblätter in einer Papierablage auf und hält dieselben und
befördert ein Papierblatt einzeln zu der Druckwalze, wenn die
Ablagenzuführung ausgewählt ist.
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Die Druckwalzenanordnung weist die Druckwalze 120, einen
Bügel 140, Klemmrollen 600 und Papierführungen 112 und 220
auf. Die Druckwalze ist aus einem harten Gummi hergestellt.
Die Druckwalze 120 besitzt ein Getriebe 121 und 122, das an
beiden Enden der Druckwalze 120 positioniert ist. Zwei
gerippte Beabstander 123 sind zusammen mit den Getrieben 121
und 122 gegossen. Die Beabstander 123 sind verwendet, um die
Druckwalze 120 in dem Rahmen 110 zu zentrieren. Die
Druckwalze ist auf eine Art und Weise befestigt, die es ihr
ermöglicht, sich frei zu drehen. Die Druckwalze wird mittels
des Druckwalzenmotors 125 durch eine Radnabe 800 gedreht.
Die Klemmrollen 600 sind verwendet, um das Papier um die
Druckwalze zu führen. Die zwei Papierführungen 112 und 220
sind ebenfalls verwendet, um das Papier zu führen. Beide
Papierführungen sind aus Stahl hergestellt. Die
Papierführung 112 ist verwendet, um Einzelblätter, die entweder aus
einer Papierablage oder per Hand zugeführt werden, um die
Unterseite der Druckwalze zu führen. Endlosformulare werden
direkt von der Unterseite des Druckers, wie nachfolgend
beschrieben wird, nach oben geführt. Die Papierführung 220
hält das Papier gegen die Druckwalze, wenn sich das Papier
dem Druckkopf 130 nähert. Eine dritte Papierführung 230, die
an der Wagenanordnung angebracht ist, stellt sicher, daß
sich das Papier nicht auf der Unterseite des Druckkopfes
fängt und festklemmt. Das Papier läuft dann unter einen
Bügel 140.
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Der Bügel 140 besteht aus Stahl und besitzt Rollen 141, die
es ermöglichen, daß sich das Papier glatt zwischen dem Bügel
und der Druckwalze 120 bewegt. Der Bügel ist in dem Rahmen
110 befestigt und besitzt eine erste und eine zweite
Position. Der Bügel 140 ist mittels einer Feder 240 in die erste
Position vorgespannt. In der ersten Position ruht der Bügel
auf der Druckwalze 120. Der Bügel 140 hält das Papier flach
gegen die Druckwalze 120, während der Drucker druckt. In der
zweiten Position ist der Bügel 140 in einem Abstand von der
Druckwalze weggehalten, der es ermöglicht, daß Papier in den
Drucker geladen wird. Dieser Abstand muß ausreichend sein,
um sicherzustellen, daß das Papier stets zwischen dem Bügel
140 und der Druckwalze 120 läuft. Der Bügel ist am Punkt 146
gebogen, um zu verhindern, daß der Bügel den Druckkopf
trifft, wenn der Druckkopf in der Ausgangsposition ist und
der Bügel in der zweiten Position ist.
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Die Wagenanordnung umfaßt den Druckkopf 130, einen Wagen
131, Wagenführungen 132 und 137 und ein
Wagenantriebs-Teilsystem. Der Druckkopf ist fest an dem Wagen 131 befestigt.
Der Wagen liegt auf den Wagenführungen 132 und 137, die an
dem Rahmen 110 befestigt sind. Der Wagen bewegt sich
parallel zu der Druckwalze 120 auf den Stahlführungen 132 und
137. Der Wagen 131 besitzt zwei neuartige Betätigungsglieder
139 und 128. Das Betätigungsglied 139 besitzt ein flaches
Ende und einen winkeligen Abschnitt 145. Der winkelige
Abschnitt besitzt gegenüber dem flachen Ende einen Winkel von
näherungsweise 33º. Das Betätigungsglied 128 besitzt ein
flaches Ende und eine glatte Oberfläche. Der Betrieb der
Betätigungsglieder wird nachfolgend beschrieben.
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Das Wagenantriebs-Teilsystem weist einen Motor 135, Naben
134 und 136 und einen Riemen 133 auf. Der Riemen wird
mittels einer Nabe 134, die an dem Motor 135 angebracht ist,
getrieben. Das andere Ende des Riemens wird von einer Nabe
136 getragen und mittels einer Keil- und Feder-Vorrichtung
210 unter Spannung gehalten.
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Die Endlosformular-Zuführungsanordnung weist zwei Zahnrollen
320, eine Antriebswelle 840, ein Antriebsgetriebe 810 und
eine Kupplungsanordnung auf. Die Zahnrollen 320 besitzen
Abdeckungen, nicht gezeigt, die die Endlosformulare gegen die
Zahnrollen 320 halten. Die Zahnrollen sind an der
quadratischen Antriebswelle 840 befestigt, die durch ein
Zahnrollen-Antriebsgetriebe 810 getrieben werden kann. Das
Zahnrollen-Antriebsgetriebe 810 besitzt eine erste und eine zweite
Position. In der ersten Position wird die
Endlosformular-Anordnung durch den Druckwalzenmotor 125 über die Nabe 800
getrieben. In der zweiten Position wird die Endlosformular-
Anordnung von dem Druckwalzenmotor 125 gelöst. Das
Antriebsgetriebe 810 ist mittels einer Feder 870 in die zweite
Position vorgespannt. Das Antriebsgetriebe 810 wird mittels der
Kupplungsanordnung aus der zweiten Position in die erste
Position bewegt. Die Kupplungsanordnung umfaßt einen
Kupplungsarm 820 und eine Feder 860. Ein Ende des Kupplungsarms
820 besitzt eine Y-Form, die das Antriebsgetriebe 810
berührt. Das andere Ende des Kupplungsarms 820 ruht in einem
Schlitz 830 des Rahmens 110 und wird mittels der Feder 860
in dem Schlitz gehalten. Die Feder ist in Fig. 9A gezeigt.
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Eine Einzelblatt-Zuführungsanordnung umfaßt einen Teilrahmen
111, eine Einzelblatt-Papierablage 114, ein
Leitrollengetriebe 158, eine Papierzuführung und eine Ausgabeführung.
Der Teilrahmen ist am Rahmen 110 befestigt. Das
Leitrollengetriebe 158 ist drehbar an dem Teilrahmen 111 befestigt.
Die Papierablage 114 ist in einem Druckerablageträger 113,
der in den Rahmen 110 gegossen ist, angebracht. Die
Blattzuführung umfaßt einen Antriebsstab 151, der in einem
Radiallager in dem Teilrahmen 111 befestigt ist, zwei Räder 154
und eine Kupplungsanordnung. Die Kupplungsanordnung umfaßt
ein Getriebe 156, eine Feder 155 und einen Kupplungsarm 150.
Der Antriebsstab 151 wird durch das Getriebe 156
angetrieben, das mittels der Feder 155 gegen den Teilrahmen 111
gehalten ist. Das Getriebe 156 wird mittels des Druckwalzen-
Antriebsmotors 125 über das Getriebe 158 und das
Druckwalzengetriebe
121 angetrieben. Zwei D-förmige Gummiräder 154
sind an dem Antriebsstab 151 befestigt. Die Gummiräder sind
derart positioniert, daß sie Kontakt mit dem oberen
Papierblatt in der Papierzuführungsablage 114 besitzen. Ein
Kupplungsarm 150 mit einem Y-förmigen Ende ruht auf dem Getriebe
156 und durchdringt ein Loch in dem Rahmen 110. Der
Kupplungsarm ist auf einem Drehzapfen befestigt, der auf dem
Teilrahmen 111 angebracht ist. Die Ausgabeführung umfaßt
einen Antriebsstab 152, der in einem Radiallager in dem
Teilrahmen 111 befestigt ist. Der Antriebsstab 152 wird
durch das Getriebe 159 über das Getriebe 158 und das
Druckwalzengetriebe 121 von dem Druckwalzen-Antriebsmotor 125
angetrieben. Zwei Gummiräder 153 sind an dem Antriebsstab
152 befestigt und unterstützen das Papier, wenn sich
dasselbe von der Druckwalze 120 weg in eine Ausgabeablage bewegt,
die in dem Fall des Druckers ein Fach ist.
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Die Einzelblattzuführung ist optional und kann durch Lösen
des Teilrahmens 111 von dem Rahmen 110 und Entfernen der
Papierablage 114 entfernt werden. Dies ermöglicht sogar eine
weitere Reduzierung der Kosten, wenn es erwünscht ist.
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Die Figuren 10A, 10B und 10C beschreiben einen Papiersensor,
der bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung verwendet ist. Der Papiersensor 700 umfaßt einen
Detektorarm 701, der drehbar unter der Druckwalze 120 in
einem Schlitz in dem strukturellen Rahmenbauglied 240
befestigt ist. Der Arm 701 schwingt frei und unterbricht am
Ende seiner Bewegung einen Lichtstrahl in dem optischen
Detektor 702. Der Papiersensor ist in der Lage, entweder
Einzelpapierblätter, die von der Rückseite des Druckers
zugeführt werden, oder Endlosformulare, die von unterhalb des
Druckers zugeführt werden, zu erfassen. Die Fig. 10A zeigt
den Paplersensor 700, ohne daß irgendein Papier vorliegt.
Der Arm 701 schwingt abwärts unter den Lichtstrahl des
optischen Detektors 702. In dieser Position kommt der Arm 701
in eine große Nähe zu der Druckwalze 120, berührt sie jedoch
nicht. Fig. 10B zeigt den Papiersensor 700, wobei ein
Einzelpapierblatt
500 vorliegt. Das Einzelpapierblatt trifft
die Oberseite 710 des Arms 701, wenn sich dasselbe von der
Druckwalze 120 wegrollt. Der Arm 701 bricht den Lichtstrahl
in dem optischen Detektor, was anzeigt, daß ein Papier
vorliegt. Fig. 7C zeigt den Papiersensor 700 mit
Endlosformularen. Die Endlosformulare 500 werden von der Unterseite des
Druckers durch die Zahnrollen 310 und aufwärts zu der
Druckwalze 120 geführt. Wenn das Papier am Punkt 711 an dem Arm
701 vorbeiläuft, wird der Arm abwärts gedrückt und
unterbricht den Lichtstrahl in dem optischen Detektor. Auf diese
Art und Weise ist ein Papiersensor in der Lage, Papier zu
erfassen, das von einem beliebigen Papierweg kommt.
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Der Drucker arbeitet wie folgt, abhängig vom Typ des
ausgewählten Papiers. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung nimmt Einzelpapierblätter, die
entweder per Hand oder aus einer Papierablage zugeführt werden,
und Endlosformulare, wechselweise unter der Steuerung der
Druckersteuerung, wie durch den Benutzer oder das
Computersystem des Benutzers ausgewählt ist, auf.
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Im Bürobetrieb ist es oft extrem nützlich, in der Lage zu
sein, ein einzelnes Papierblatt, üblicherweise Briefpapier,
in den Drucker zu laden. Fig. 3 ist eine Seitenansicht der
vorliegenden Erfindung mit einem Einzelpapierblatt, das per
Hand geladen wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann ein Einzelpapierblatt
geladen werden, indem das Papierblatt durch einen Schlitz des
Druckergehäuses (nicht gezeigt) zwischen einer
Ausrichtungsablage 410 und der Ausgabeablage 420 plaziert wird, bis es
die Druckwalze 120 trifft. Der Benutzer drückt dann einen
Zeilenvorschub-Schalter auf dem Bedienfeld der
Druckersteuerung, was bewirkt, daß sich die Druckwalze zu drehen
beginnt. Das Papier löst dann den Papiersensor aus. Sobald das
Papier 500 erfaßt ist, lädt der Drucker das Papierblatt
automatisch. Der erste Schritt beim Laden des Papiers besteht
darin, das Papier um die Druckwalze 120 zu positionieren.
Die Druckersteuerung setzt die Drehung der Druckwalze fort,
wodurch das Papier zwischen die Druckwalze und das
Rahmenbauglied 240, unter die Führung 220 und darum herum
unmittelbar vor den Druckkopf 130 geführt wird. Die oberste
druckbare Zeile des Papiers, näherungsweise ein Sechstel
Inch (4,2 mm) unter dem oberen Rand des Papiers wird unter
dem Druckkopf 130 ausgerichtet und der Drucker beginnt zu
drucken. Die genaue Position des Papiers wird durch die
Druckersteuerung aus dem Vorbeilaufen des Papiers an dem
Papiersensor und der Anzahl der Umdrehungen des
Druckwalzen-Antriebsmotors 125 bestimmt. Abhängig von der Größe und
der Beabstandung des gewählten Druckerschrifttyps, wird der
Drucker in der Lage sein, näherungsweise vier Zeilen zu
drucken, bevor die Oberseite des Papiers gegen den Bügel 140
läuft. Der nächste Schritt besteht darin, den Bügel zu
heben.
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Die Figuren 4A und 4B zeigen den Betrieb der
Bügelhub-Vorrichtung. Fig. 4A zeigt das Betätigungsglied 139, das auf
dem Wagen 131 positioniert ist, wobei der Wagen 131 in
seiner Ausgangsposition ist. In dieser Position ist der
Druckkopf bezüglich der ersten druckbaren Spalte auf dem Papier
ausgerichtet. Diese Position wird als Ausgangsposition
bezeichnet. Um den Bügel anzuheben, bewegt der Wagenmotor den
Wagen 131 über die Ausgangsposition hinaus, wodurch der
Keilabschnitt gegen die Seite des Bügels 140 getrieben wird
und den Bügel von der Druckwalze 120 wegdrängt. Dies
beeinflußt den Druckbetrieb des Druckers nicht, da der Drucker
nicht links von der ersten druckbaren Zeile auf dem Papier
drucken muß. Fig. 4B zeigt den angehobenen Bügel.
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Das Bügelhub-Verfahren ist wie folgt: der Drucker drückt das
Papier näherungsweise vier Zeilen abwärts, hebt den Bügel,
wie oben beschrieben und bewegt das Papier näherungsweise
fünf Zeilen weiter. Der Bügel wird dann losgelassen, indem
der Wagen 131 in die Ausgangsposition zurückbewegt wird,
wodurch sich das Betätigungsglied 139 von dem Bügel wegbewegt
und es der Feder 240 ermöglicht, den Bügel zurück gegen die
Druckwalze 120 zu bewegen.
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Der Drucker fährt dann fort, auf dem Papier zu drucken, bis
die letzte druckbare Zeile des Druckers erreicht ist. Die
letzte druckbare Zeile ist definiert, um näherungsweise ein
Viertel Inch (6,4 mm) von der Unterseite des Papierblatts
entfernt zu sein. Das einzelne Papierblatt wird dann in die
Ausgabeablage des Druckers bewegt, wobei der Druckwalzen-
Antriebsmotor verwendet wird, um das Papier um die
Druckwalze 120 zu drehen, bis es von der Druckwalze 140 frei ist
und durch die Ausgabeführung in die Ausgabeablage gebracht
wird.
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Obwohl gelegentlich eine Handzuführung eines Blattes eines
Briefpapiers annehmbar ist, werden im Bürobetrieb viel
häufiger Einzelpapierblätter verwendet, z.B. bei einem
vielfachen Adressieren von Formbriefen. In diesen Situationen wäre
es bequem, Einzelpapierblätter automatisch zuzuführen. Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung können Einzelpapierblätter in die Papierablage 114
geladen werden und dann in dem Papierablageträger 113 in dem
Drucker installiert werden. Die Papierablage, die bei dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
verwendet ist, ist mit den Papierablagen, die gewöhnlich in
billigen Photokopierern verwendet sind, kompatibel. Diese
Papierablagen umfassen eine Kunststoffablage mit
Papiertrennern 115, die gewöhnlich aus gestanztem Blech hergestellt
sind. Die Einzelpapierblätter werden typischerweise mittels
einer Stahlfeder gegen die Papiertrenner 115 gehalten. Die
Papiertrenner besitzen typischerweise dreieckig geformte
Enden, die entwickelt sind, um das obere Papierblatt von den
übrigen Papierblättern in der Papierzuführungsablage zu
trennen, wenn das obere Blatt parallel zu der
Papierzuführungsablage geschoben wird.
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Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung verwendet eine neuartige Einrichtung zum Liefern der
Kraft, die erforderlich ist, um ein einzelnes Papierblatt
von der Papierablage zu trennen und das Papierblatt in den
Drucker zuzuführen. Fig. 6 ist eine Seitenansicht der
vorliegenden Erfindung, die ein Einzelpapierblatt 500 zeigt,
das aus einer Papierablage, die Einzelpapierblätter enthält,
geladen wird. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die D-förmigen
Gummiräder normalerweise in einer Position gehalten, in der
die flachen Abschnitte der Räder parallel zu der Ablage 114
sind. Dies ermöglicht es, die Ablage leicht in den Drucker
einzuführen und von diesem zu entfernen. Wenn ein
Einzelblatt aus der Ablage 114 zugeführt werden soll, werden die
Räder 154 gedreht, bis der vordere Abschnitt der Räder in
Berührung mit dem Einzelpapierblatt, das in der Papierablage
gehalten ist, kommt. Während das Rad 154 fortfährt, sich zu
drehen, beginnt sich das obere Papierblatt zu wölben, wie in
Fig. 6 gezeigt ist, wodurch es von dem übrigen Papierstapel
in der Papierablage 114 getrennt wird. Während das Rad 154
fortfährt, sich zu drehen, wölbt sich das obere Papierblatt
500 um die Papiertrenner 115 und wird entlang der
Papierführung 112 geführt. Das Papier wird schließlich zwischen die
Führung 112 und die Druckwalze 120 getrieben. Das Papier 500
wird durch die Räder 154 annähernd 20% schneller getrieben,
als die Druckwalze 120 das Papier 500 aufnimmt. Dies stellt
sicher, daß das Papier gerade in die Druckwalze geführt wird
und nicht in einem Winkel, der bewirken würde, daß das
Papier bezüglich des Druckers fehlausgerichtet ist. Sobald das
Papier 500 eine feste Berührung mit der Druckwalze 120
besitzt, beginnt die Druckwalze das Papier zu bewegen. Dies
ist derart entwickelt, daß es näherungsweise der Zeit
entspricht, zu der die hintere Kante der D-förmigen Räder 154
das Papier 500 abhebt. Das Papier ist dann von den Rädern
154 frei und die Druckwalze 120 zieht das Papier in die
Druckwalzenanordnung. Ab diesem Zeitpunkt ist der Betrieb
identisch zu dem Betrieb mit dem per Hand eingeführten
Papierblatt. Der Druckwalzen-Antriebsmotor 125 ist verwendet,
um die Druckwalze zu drehen und dadurch das Papier unter die
Führung 112, zwischen die Druckwalze 120 und das
Rahmenbauglied 240, unterhalb der Führung 220 und darum herum
unmittelbar vor den Druckkopf 130 zu führen. Der oberste
druckbare Abschnitt des Papiers ist unter dem Druckkopf 130
ausgerichtet
und der Drucker beginnt zu drucken. Die genaue
Position des Papiers wird durch die Druckersteuerung aus dem
Vorbeilaufen an dem Papiersensor und der Anzahl der
Drehungen des Druckwalzen-Antriebsmotors 125 bestimmt. Abhängig
von der Größe und der Beabstandung des ausgewählten Druck-
Zeichensatzes, wird der Drucker in der Lage sein,
näherungsweise vier Zeilen zu drucken, bevor die obere Kante des
Papiers gegen den Bügel 140 läuft. Der nächste Schritt besteht
darin, den Bügel zu heben.
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Das Bügelhub-Verfahren ist wie folgt: der Drucker drückt das
Papier annähernd vier Zeilen abwärts, hebt den Bügel, wie
oben beschrieben wurde, bewegt das Papier näherungsweise
fünf Zeilen weiter und läßt den Bügel los.
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Der Drucker fährt dann fort, auf dem Papierblatt zu drucken,
bis die letzte druckbare Zeile des Druckers erreicht ist.
Das einzelne Papierblatt wird dann in die Ausgabeablage des
Druckers bewegt und das nächste Einzelpapierblatt wird
geladen.
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Da ein Ziel dieser Erfindung die geringen Kosten sind, ist
eine billige Einrichtung zum Antreiben der Blattzuführung
erforderlich. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung führt Einzelpapierblätter ohne die
Verwendung getrennter Antriebsmotoren oder Solenoids zu. Die
Figuren 7A und 7B zeigen die Vorrichtung, die verwendet ist,
um die Blattzuführung anzutreiben. Fig. 7A zeigt die
Blattzuführungs-Antriebsvorrichtung in der normalen
Betriebsposition für den Drucker. In der normalen Betriebsposition ist
das Getriebe 158 von der Blattzuführung gelst. Es gibt zwei
Aspekte, die Blattzuführung gelöst zu halten. Erstens
besitzt das Antriebsgetriebe 156 einen flachen Abschnitt auf
der äußeren Nabe 161 des Getriebes. Dieser flache Abschnitt
besitzt eine entsprechende Rippe 160 in dem Teilrahmen 111.
Wenn das Antriebsgetriebe 156 in der gelösten Position ist,
hält die Feder 155 den flachen Abschnitt des Getriebes 156
gegen die Rippe 160, so daß sich das Getriebe 156 nicht
bewegt.
Zweitens ist ein Ausschnitt 157 in dem Getriebe 156
quer zu dem Getriebe 158 positioniert, um sicherzustellen,
daß das Getriebe den Betrieb des Getriebes 158 während des
normalen Betriebs des Druckers nicht stört.
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Fig. 7B zeigt den Drucker, wobei die Blattzuführung in
Eingriff genommen ist. Wenn es an der Zeit ist, ein Papierblatt
aus der Papierablage 114 zu laden, wird das Betätigungsglied
139 auf dem Wagen 131 über die Bügelhub-Position hinaus und
gegen den Kupplungsarm 150 getrieben. Der Kupplungsarm 150
läßt das Getriebe 156 gleiten, bis das Getriebe 156 mit dem
Getriebe 158 ausgerichtet ist und die Nabe 161 von der Rippe
160 entfernt ist. Der Druckwalzen-Antriebsmotor wird dann
aktiviert und die Druckwalze beginnt, sich zu drehen, was
wiederum die Einzelblattzuführung mit ihren D-förmigen
Rädern 154 antreibt. Das Einzelpapierblatt wird dann wie oben
beschrieben in den Drucker geführt. Sobald das Getriebe 156
sich über den Ausschnitt 157 hinaus gedreht hat, ist der
Kupplungsarm 150 nicht länger erforderlich und der Wagen
kann in die Ausgangsposition bewegt werden. Die
Einzelblattzuführungsanordnung wird dann fortfahren, sich zu
drehen, bis der flache Abschnitt der Nabe 161 wieder bezüglich
der Rippe 160 ausgerichtet ist, und das Getriebe gleitet in
die gelöste Position, die in der Figur 7A gezeigt ist.
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Im Bürobetrieb werden im täglichen Betrieb häufig gedruckte
Endlosformulare, z.B. Rechnungen oder Bestellformulare
verwendet. Fig. 5 ist eine Seitenansicht der vorliegenden
Erfindung mit Endlosformularen, die geladen werden. Die
Endlosformulare 500 werden von der Unterseite des Druckers
aufwärts über die Zahnrollen 320, unterhalb der
Blattmetallführung 220 und um die Druckwalze 120, dann unter den Bügel
140 und aus der Oberseite des Druckers geführt. Ein
Abreißblock ist an dem Gehäuse des Druckers vorgesehen, um die
Trennung eines Formulars von dem nächsten Formular zu
unterstützen. Eine Formularoberkantenposition ist durch das
Zählen der Anzahl von Drehungen des Druckwalzen-Antriebsmotors,
nachdem das Formular den Papiersensor passiert hat,
eingerichtet.
Die erste druckbare Zeile ist als ein Sechstel Inch
(4,2 mm) unter der physikalischen Oberkante des Formulars
definiert.
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Ein neuartiges Merkmal des bevorzugten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit des Druckers,
Endlosformulare zu laden und zu entladen. Sobald der Drucker
auf einem Endlosformular-Papier gedruckt hat, kann der
Benutzer des Benutzercomputersystems wählen, ob entweder per
Hand oder durch die Ablage zugeführte Einzelpapierblätter
verwendet werden sollen. Der Drucker zieht das
Endlosformular-Papier von der Druckwalze zurück, wobei der
Endlosformular-Antrieb verwendet wird. Die Endlosformulare werden
zurückgezogen, bis die Endlosformulare außerhalb des
Papierweges für die Einzelpapierblätter sind. Der Drucker löst
dann den Endlosformularantrieb, wie oben beschrieben ist.
Wenn der Benutzer oder der Computer des Benutzers erneut die
Formulare verwenden wollen, reinigt der Drucker den
Papierweg von jeglichen Einzelpapierblättern. Der Drucker nimmt
die Endlosformularzuführung wieder in Eingriff und bewegt
das Formular in den Drucker, wo die Papierführungen 220 und
das Rahmenbauglied 240 die Formulare gegen die Druckwalze
leiten. Die Formulare lösen den Drucksensor aus, wie oben
beschrieben wurde, und werden vor dem Druckkopf
positioniert. Wiederum zählt die Druckersteuerung die Drehungen des
Druckwalzenantriebsmotors, seit das Papier den Papiersensor
passiert hat, um die Position des Papiers und die Oberkante
des Formulars zu bestimmen.
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Die Figuren 9A und 9B zeigen die Kupplungsvorrichtung, die
verwendet ist, um die Endlosformularzuführung in Eingriff zu
nehmen und zu lösen. In Fig. 9A ist das
Zahnrollen-Antriebsgetriebe 810 von der Nabe 800 gelöst und die Druckwalze ist
frei, um unabhängig von der Endlosformularzuführung zu
arbeiten. In Fig. 9B ist das Zahnrollen-Antriebsgetriebe 810
mit der Nabe 800 in Eingriff genommen und sowohl die
Zahnrollen 320 als auch die Druckwalze 120 werden durch den
Druckwalzenmotor 125 angetrieben. Das
Zahnrollen-Antriebsgetriebe
810 wird durch den Kupplungsarm 820 aus dem gelösten
Zustand in den in Eingriff genommenen Zustand bewegt. Der
Kupplungsarm wird wiederum durch das Betätigungsglied 128,
das an dem Wagen 131 befestigt ist, angetrieben. Der
Kupplungsarm arbeitet in dem Schlitz 830. Der Schlitz besitzt
für den Kupplungsarm 820 zwei Ruhepositionen 831 und 832. In
der ersten Ruheposition 831 ist das
Zahnrollen-Antriebsgetriebe von der Antriebsnabe gelöst. In der zweiten Position
832 ist das Zahnrollen-Antriebsgetriebe mit der Antriebsnabe
in Eingriff genommen. Das Betätigungsglied nimmt den
Kupplungsarm 820 gerade nach der letzten Druckposition in
Eingriff. Der Kupplungsarm wird mittels des Betätigungsgliedes,
das den Arm entlang der Unterseite des Schlitzes 830 in die
Position 832 gleiten läßt, aus der ersten Position in die
zweite Position bewegt. Die Feder 840 verriegelt den
Kupplungsarm in der Position 832, indem der Arm in die
Aussparung gezogen und in dieser gehalten wird. Das
Betätigungsglied drückt den Kupplungsarm auf die Rampe 834, um
denselben aus der zweiten Position 832 in die erste Position zu
bewegen. Dies bewirkt, daß der Kupplungsarm über die
Oberseite des Betätigungsgliedes 128 läuft und dann zum Ende des
Schlitzes 830 zurückschnappt. Wenn der Wagen in eine
Druckposition zurückkehrt, gleitet der Kupplungsarm in die erste
Position 831. Auf diese Weise kann der Wagen verwendet
werden, um die Endlosformularzuführung in Eingriff zu nehmen
und zu lösen.
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Zusätzliche Anwendungen der vorliegenden Erfindungen sind
für Fachleute öhne weiteres offensichtlich.