DE4027521A1 - Druckvorrichtung mit thermodruckkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung mit einem Thermodruckkopf, dessen Druckzeile aus elektrisch steuerbar zu heizenden Druckpunkten gegen eine elektrisch steuerbar angetriebene Förderwalze mit diese teileweise umschlingendem Druckmaterial federbelastet lösbar angedrückt ist, mit Führungsmitteln für das Druckmaterial, die die Förderwalze beabstandet umgeben und hinter der Druckzeile ableiten und mit einem Chassis, auf dem seitliche Montageplatinen angeordnet sind, zwischen denen der Thermodruckkopf, die Förderwalze und die Führungsmittel gehalten sind.

Es ist bekannt, einen Druckkopf mit elektronisch gesteuert kurzzeitig heizbaren, zeilenförmig angeordneten Druckelementen gegen einen thermosensitiven Farbträger, z. B. sogenanntes Thermopapier, zu drücken, das senkrecht zur Zeilenrichtung durch die Druckvorrichtung zu transportieren ist. Das Thermopapier ist im allgemeinen auf einer Rolle bevorratet, von der es an dem Druckkopf mit der Druckelementenzeile vorbei durch elektronisch steuerbar antreibbare Förderwalzen abgezogen und einem Ausgabespalt zugeführt wird, an dem sich entweder eine Abreißkante befindet oder dem ein elektrisch steuerbares wendelförmiges Trennmesser vorgeordnet ist. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie nur für eine Bahn eines dünnen Thermopapieres brauchbar ist; ihr Vorteil ist jedoch gegenüber den bekannten Nadeldruckern, daß sie fast geräuschlos arbeitet.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine fast geräuschlose Druckvorrichtung zu offenbaren, die für mehrere Druckträgerbahnen, z. B. Etikettenträgerbahnen mit thermosensitiven Etiketten, und für relativ steife, kartonartige thermosensitive Druckträger, z. B. für Etiketten, Einzelbelege, Quittungskarten etc., geeignet ist und mit einer dafür geeigneten Trennvorrichtung auszurüsten ist.

Die Lösung der Aufgabe ist dadurch gegeben, daß die Führungsmittel derart ausgestaltet und angeordnet sind, daß zwei Zuführbahnen für die Druckmaterialien gebildet sind, von denen die eine eine annähernd halbkreisförmige Umschlingung der Förderwalze aufweist und die andere eine etwa viertelkreisförmige Umschlingung der Förderwalze aufweist.

Die neuartige Vorrichtung ermöglicht es vorteilhaft, das Thermodruckverfahren auf völlig neue Anwendungsgebiete anzuwenden; d. h. derartige Drucker insbesondere für Registrierkassenanwendungen im Bereich der Gastronomie, für Abrechnungs- und Leistungserfassungsdrucker im medizinischen Bereich, für Fahrausweisdrucker und -entwerter für Bus und Bahn einzusetzen.

Die Konstruktion basiert vorteilhaft auf einer rationellen Nutzung weniger aus Werkzeugen serienmäßig herstellbarer Grundelemente, die den verschiedenen Anwendungen gemäß unterschiedlich zu kombinieren sind. So sind die speziell gestalteten Papierführungen als Strangprofilteile in Werkzeugen herstellbar, so daß sie auf eine passende Länge je nach der Breite und Anzahl der einzusetzenden Thermozeilen, die in 2, 3 und 4 Zoll Länge als Kaufteil erhältlich sind, abzuschneiden sind. Auch die Getriebeteile für den Papiertransport sind rechts und links spiegelbildlich einsetzbar, so daß zwei ähnliche Baugruppen für den Antrieb zweier Papierbahnen vorgesehen sind.

Für das Trennen der Papierbahnen oder zum Abtrennen von Abschnitten von vorgesteckten Karten oder Streifenkarten ist ein Rollenmesser vorgesehen, mit dem es möglich ist, die gesamte Papierbahnbreite oder eine Teilbahn gesteuert abzuschneiden, was insbesondere wichtig ist, wenn zwei Papierbahnen nebeneinander mit getrennten Förderantrieben angeordnet sind, so daß auf der einen Förderstrecke ein Journaldruck zum Aufwickeln und auf der anderen Förderstrecke ein Bondruck oder ein Druck vorgestreckter Belege läuft, die gesteuert abzutrennen sind.

Die beiden wahlweise zu nutzenden Belegführungswege bieten einerseits einen Umschlingungswinkel von ca. 180° um die Förder- und Gegendruckwalze, was für dünne thermosensitive Papiere geeignet ist, die bevorzugt von einer Rolle abzuziehen sind und im Falle eines Journaldruckes auf einer weiteren Rolle aufzuwickeln sind, und andererseits einen nur leicht gekrümmten Belegweg mit einer etwa 90° umfassenden Beleganlage an die Transportwalze, so daß relativ steife Belege mühelos hindurchschiebbar und von der Förderwalze anzutreiben und weiterzubefördern sind. Um das Einschieben von Belegen zu erleichtern, ist der Thermodruckkopf von der Gegendruckwalze abschwenkbar gehalten, und am Belegauslauf sind trichterförmig den Beleg aufnehmende Führungsblechpaare angeordnet, die nahe an die Gegendruckwalze heranreichen.

Die annähernd geschlossene Belegführungsstrecke mit den trichterförmigen Streckenanschlüssen ermöglichen es vorteilhaft, daß die Belegbahnen, deren abzuschneidendes vorderes Ende, das einen Etiketten- oder Couponaufdruck erhalten hat, so weit gesteuert über die Schneid- oder Abreißkante hinaus befördert wird, daß es bis dicht hinter dem Aufdruck abschneidbar ist, worauf die Belegbahn in umgekehrter Richtung antreibbar ist. Dabei wird das Ende der Bahn zweckmäßig und, falls dies eine Anforderung ist, bis nahe an die Druckzeile zurückgezogen, worauf mit der Beschriftung eines weiteren Etikettes oder Coupons begonnen werden kann. Es können also bedruckte Abschnitte erstellt werden, die in Förderrichtung nur schmale Randbereiche aufweisen, so daß eine entsprechend hohe Nutzung des thermosensitiven Materials möglich ist.

Die Steuerung der Förderbewegung ist vorteilhaft wahlweise in der vorbeschriebenen Weise mit einem Vortransport bis zur Abschneidstellung eines Abschnittes und anschließendem Rücktransport in eine Druckanfangsstellung auszuführen oder in einem fortlaufenden Vortransport, falls fortlaufend mehrere Abschnitte zu bedrucken sind, wobei jeweils dann, wenn ein Ende eines Abschnitts auf der Schnittkante der Schneidvorrichtung liegt, der Vortransport kurzzeitig unterbrochen und das Messer angetrieben wird, was eine Zeitersparnis bringt.

Die vorteilhaften Ausgestaltungen zeigen die Fig. 1 bis 9.

Fig. 1 zeigt eine Aufsicht einer Druckvorrichtung mit einer Belegfördervorrichtung und einem Schneidwerk;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Druckvorrichtung mit Schneidwerk;

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Druckvorrichtung mit zwei Papierbahnen und Journalwickelvorrichtung;

Fig. 4 zeigt eine Aufsicht zu Fig. 3;

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt einer Druckvorrichtung mit Abreißvorrichtung;

Fig. 6 zeigt einen Vertikalschnitt mit Kopfverstellung;

Fig. 7 zeigt einen Vertikalschnitt zu Fig. 8;

Fig. 8 zeigt eine Aufsicht auf einen Bon- und Journaldrucker;

Fig. 9 zeigt das Schneidwerk abgeschwenkt.

Fig. 1 zeigt ein Chassis (1) mit Seitenwänden (10A, 10B) zwischen denen ein Schneidwerk (30, 31, 32) gehalten ist und parallel zu denen seitlich Montageplatinen (11A, 11B) mit Abstandshaltern angebracht sind. An diesen Platinen (11A, 11B) ist jeweils innenseitig ein Antriebsmotor (33, 43) montiert, deren Welle sich jeweils in den benachbarten Zwischenraum zwischen der Platine (11A, 11B) und der Seitenwand (10A, 10B) erstreckt. In dem einen dieser Zwischenräume ist ein Schneidwerkgetriebe (34) angeordnet, das auf die Spindelantriebswelle (32) des Messerwagens (31) gekoppelt ist. In dem anderen Zwischenraum ist ein Vorschubgetriebe (44) angeordnet, das abtriebsseitig mit der Förderwalze (45) der Papierfördervorrichtung verbunden ist, das mit einer einlaufenden Papierbahn (50) dargestellt ist. Auf dem Messerwagen (31) ist ein rundes Schneidmesser (35) drehbar gelagert, das einen horizontalen Messerbalken (30) mit einem Messerabschnitt überragt, so daß seine Schneidkante mit der Messerkante scherend zusamenwirkt, wenn der Messerwagen (31) durch den Antriebsmotor (33) in Spindelrichtung bewegt wird. Der Messerwagen (31), der auf der Spindel (32) mit einer Gewindebuchse verschieblich antreibbar gelagert ist, hat eine gabelförmige Halterung (90) zwischen der sich die Achse (91) des Rollmessers (35) erstreckt. Über diesem ist eine Druckfeder (92) angeordnet, der das Rollmesser (35) gegen den Messerbalken (30) drückt. Unter dem Rollmesser ist auf der Achse (91) eine mit diesem verbundene zylindrische Rolle (93) gelagert, deren Mantel an dem Führungsblech (36) abgestützt anliegt und bei einem Schneidevorgang abrollt und dadurch das Rollmesser (35) antreibt. Außerdem geben die Rolle (93) und das Rollmesser (35) an dem Führungsblech (36) und dem Messerbalken (30) den Gegenhalt gegen das Reibungsdrehmoment des Messerwagens (31) auf der Antriebsspindel (32) während des Antriebes.

Fig. 2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch Fig. 1. An der Seitenwand (10B) ist die Seitenplatine (11B) beabstandet montiert, an der der Schneidwerkantriebsmotor (33) befestigt ist. Außerdem ist an der Seitenplatine (11B) die Förderwalze (45) gelagert, und es sind zwei extrudierte Führungsprofilleisten (42, 43) dort befestigt, die sich wie die Förderwalze (45) bis zur gegenüberliegenden Seitenplatine erstrecken. Die erste Führungsprofilleiste umschließt mit einem mittleren Teilbereich (42A) den unteren, vorderen Umfangsbereich der Förderwalze (45) mit einem geringen Spalt als Papierdurchlaß. An dem mittleren Teilbereich (42A) schließt sich oben ein nach außen halbkreisförmig konvexer Einlaufbereich (42B) an, der für eine Papierbahn (50) zusammen mit der Förderwalze (45) einen Einlauftrichter bildet. Unten schließt sich an den mittleren Teilbereich (42A) schräg nach vorn abgewinkelt ein schwach konvex gewölbter Belegbahnbereich (42C) an. Zu diesem ist um einen Einlaufspalt beabstandet eine in Belegeinlaufbereich komplementär, also konkav, geformte zweite Führungsprofilleiste (43) zugeordnet angebracht. Diese zweite Profilleiste (43) erstreckt sich nach vorn um eine Belegeinführfläche (43A) über die andere Profilleiste (42) hinaus, so daß ein Beleg (51) dort mit seiner Kante mühelos aufgesetzt und dann in den Einlaufspalt eingeführt werden kann.

Durch den Einlaufspalt wird ein eingeführter Beleg (51), der vorzugsweise aus steifem Papier, einem Etikettenträger oder Karton besteht, etwa tangential auf den Mantel der Förderwalze (45) geführt, die er um etwa 45° umschlingt, und von der er ablaufseitig an dem Messerbalken (30) vorbeigeführt ist, der mit einem Führungsblech (36) zusammen einen Belegführungstrichter bildet, der auf die Schneidkante zuführt. Ablaufseitig des Schneidbalkens (30) ist ein weiterer kurzer Abschnittführungstrichter (37) aus um eine Kartondicke beabstandeten Blechteilen angeordnet.

Im Umschlingungsbereich des Beleges (51) oder Papieres (50) der Förderwalze (45) liegt der Druckbalken (70) mit seiner Druckzeile (71) unter Vorspannung einer Feder (72) an. Der Druckbalken (70) ist mit einer Schwenkachse (73) in den Platinen (11B) gelagert und mit einem Handhebel (75) verbunden, der ein Abheben der Druckzeile (71) von der Förderwalze (45) beim Belegeinführen gegen die Federkraft gestattet. An dem Druckbalken (70) ist ein Einlaufbereich des Beleges (51) vor der Druckzeile (71) ein Führungsstück (74) befestigt, so daß der Beleg (51) im Umschlingungsbereich der Förderwalze (45) einen guten Mitnahmekontakt erhält. Die verschiedenen anwendungsspezifischen Ausführungen der Druckvorrichtung mit nur einer Förderwalze (45) sind zweckmäßig in Breiten bis zu der üblichen 80stelligen Zeilenbreite vorzusehen.

Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt und Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf eine Ausführung mit zwei nebeneinander liegenden Förderbereichen, die insbesondere für eine Anwendung im Registrierkassenbereich geeignet ist, da die eine der Papierbahnen (50A) von einem Abwickler (80), die Förderwalze teilweise umschlingend, zu einem Aufwickler (81) geführt ist, der in bekannter Weise mit einem begrenzten Zug angetrieben ist. Die Auf- und Abwickelvorrichtungen (80, 81) sind bei Kassenanwendungen zweckmäßig in einem verschließbaren Gehäuse (82) untergebracht, wie Fig. 4 zeigt. In diesen ist auch die Vorratsrolle (80A) der zweiten Papierbahn (50B) enthalten, die einer Abreiß- oder Schneidvorrichtung für eine Bonusausgabe ausgangsseitig der Druckzeile zugeführt wird, die abgenommen und nicht dargestellt ist. Die beiden Papierbahnen (50A, 50B) sind je über eine Förderwalze (45A, 45B) geführt, die jeweils von einem Motor (43A, 43B) mit einem zugehörigen Getriebe (44A, 44B) gesteuert getrennt anzutreiben sind. Die Fördergetriebe (44A, 44B) sind an den Platinen (11A, 11B) montiert, so daß die Seitenwände entfallen können, falls kein Schneidwerk zum Einsatz kommt.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt der Thermodruckvorrichtung, bei der oberhalb der Förderwalze (45) im Auslaufbereich des Beleges (51) trichterförmige Führungsbleche (36A) angeordnet sind, an deren Auslaufkanten eine Abreißzahnung (36B) angeformt ist. Die Führungsbleche (36A) sind in einer schwenkbar gelagerten Abdeckklappe (39) befestigt. Die Schwenklager sind zweckmäßig in den Seitenwänden (10B) angeordnet, so daß die Klappe (39) auch das oder die Getriebe abdeckt.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt der Druckvorrichtung, bei der der Handhebel (75A, 75B) auf der Achse (77) der Druckwalze schwenkbar gelagert ist, dessen druckkopfseitiger Arm mit einer Stellkurve (76A, 76B) auf dem Träger (78) des Druckkopfes (70) im Gleitkontakt steht, so daß die Stellkurve (76A) in der durchgezogen gezeigten Stellung des Handhebels (71) an der Druckwalze federbelastet anliegt und die Stellkurve (76B) in der gestrichelt gezeigten Stellung, in der der Handhebel (75B) um den Winkel (W) verschwenkt ist, den Träger (78) gegen die Federkraft wegdrückt und die Druckzeile (71) einen Papierdurchlaß von der Weite (D) freigibt.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch einen Journal- und Bondrucker, bei dem die auslaufende Journalpapierbahn (50) durch ein ausgangsseitiges Leitblech (38) um die Förderwalze abschnittsweise umgelenkt wird und die Bonpapierbahn (51) ausgangsseitig durch ein Schneidwerk (31) geleitet ist.

Fig. 8 zeigt eine Aufsicht auf dem Bon- und Journaldrucker, bei dem die Antriebe (44A, 44B) der Förderwalzen (45A, 45B) an den beiden Seitenplatinen (11A, 11B) angeordnet sind und das Schneidwerk (31) nur den Bondruckerbereich überdeckt und dessen Schneidwerkantriebsmotor (33A) auf einer von einer Chassisrückwand (10D) abgewinkelten Mittelwand (10C) zusammen mit dem Schneidwerksgetriebe angeordnet ist. Die Papierbahnen (50, 51) sind nur im Einlaufbereich dargestellt, und das Leitblech ist entfernt. Die hier gezeigte Vorrichtung eignet sich in Verbindung mit einer Journalwickelvorrichtung gemäß Fig. 3 als Kassendrucker.

Fig. 9 zeigt eine schwenkbare Anordnung des Schneidwerkes (31) um eine Befestigungsachse (79) im oberen Umlenkprofil. Die Mittelwand (10C) und die vordere, nicht dargestellte Seitenwand und die Chassisrückwand (10D), die das Schneidwerk (31) U-förmig umgreifen, werden um die Achse (79) um einen Schwenkwinkel (SW) von etwa 60° nach oben verschwenkt, wenn der Drucker von Papierabfällen zu reinigen ist.

Claims (13)

1. Druckvorrichtung mit einem Thermodruckkopf (70), dessen Druckzeile (71) aus elektrisch steuerbar zu heizenden Druckpunkten gegen eine elektrisch steuerbar angetriebene Förderwalze (35) mit diese teilweise umschlingendem Druckmaterial (50, 51) federbelastet lösbar angedrückt ist, mit Führungsmitteln (42A, 36) für das Druckmaterial (50, 51), die die Förderwalze (35) beabstandet umgeben und hinter der Druckzeile (71) ableiten, und mit einem Chassis (1), auf dem seitliche Montageplatinen angeordnet sind, zwischen denen der Thermodruckkopf (70), die Förderwalze (35) und die Führungsmittel (42A, 36) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (42A, 36) derart ausgestaltet und angeordnet sind, daß zwei Zuführbahnen für die Druckmaterialien (50, 51) gebildet sind, von denen die eine eine mindestens halbkreisförmige Umschlingung der Förderwalze (35) aufweist und die andere eine etwa viertelkreisförmige Umschlingung der Förderwalze (35) aufweist.

2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsmittel (42A) ein Führungsprofil ist, das die Förderwalze (35) teilweise umschlingend beabstandet umgibt und das belegzulaufseitig einen konvex gerundeten Zulaufabschnitt (42B) aufweist, durch das die erste Zuführbahn trichterförmig erweitert ist, und andererseits spitzabgewinkelt einen weiteren leicht konvex gewölbten Zulaufabschnitt (42C) aufweist, dem parallel beabstandet ein zweites Führungsprofil (43) so zugeordnet ist, daß zwischen diesem und dem Zulaufabschnitt (42C) ein Teil der zweiten Zuführbahn liegt, die etwa tangential auf die Förderwalze (45) führt.

3. Druckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Führungsprofil (43) einlaufseitig länger als der gegenüberliegende Zulaufabschnitt (42C) ist und mit diesem eine Beleganlage und eine trichterförmige Erweiterung der zweiten Zuführbahn bildet.

4. Druckvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zuführprofile (42A-42C; 43) als Strangpreßprofile hergestellt sind, in denen Versteifungs- und Befestigungskanäle verlaufen.

5. Druckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzeile (71) auf einem oder mehreren aneinandergereihten Druckköpfen (70) angeordnet ist, die auf einem Träger (78) befestigt sind, der um eine Schwenkachse (73) verschwenkbar gelagert ist, an dem eine Feder (72) angreift, die die Druckzeile (71) gegen die Förderwalze (45) andrückend verschwenkt, und an dem Träger (78) ein handbetätigbarer Schwenkhebel (75, 75A, 75B) unmittelbar oder über eine Stellkurve (76A, 76B) freigebend oder abdrückend angreift und an dem Träger ein Führungsstück (74) angeordnet ist, das zulaufseitig der Druckzeile (71) beide Zuführbahnen begrenzt.

6. Druckvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den seitlichen Montageplatinen (11A, 11B) jeweils außenseitig Getriebe (44A, 44B) der Förderwalzen (45A, 45B) angeordnet sind und getriebeeingangsseitig zugehörige Motore (43A, 43B) innenseitig der Montageplatinen (11B, 11B) angeordnet sind.

7. Druckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eingangsseitig der ersten Zuführbahn mindestens eine Rollenabzugsvorrichtung (80, 80A) vorgelagert ist und mindestens eine Rollenaufwickelvorrichtung (81) der ersten Zuführbahn auslaufseitig nachgeordnet ist.

8. Druckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungstrichter aus Führungsblechen (36A) mit einer Abreißzahnung (36B) der Druckzeile (71) nachgeordnet an einer schwenkbaren Abdeckklappe (39) angebracht ist.

9. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Montageplatinen (11A, 11B) Seitenwände (10A, 10B) oder eine Mittelwand (10C) angeordnet sind, zwischen denen ausgangsseitig zum Druckwerk, nahe der Druckzeile (71) ein Rollenschneidwerk (30, 31, 35) angeordnet ist, mit einem Schneidbalken (30) und einem Führungsblech (36), die zusammen einen trichterförmigen Belegbahnabschnitt bildet, der ablaufseitig der Druckzeile (71) angeordnet ist.

10. Druckvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rollenschneidwerk (30, 31, 35) einen Spindelantrieb (32) hat, auf dem ein gabelförmiger Messerwagen (31) mit einer Gewindebuchse gelagert ist, und zwischen gabelförmigen Haltearmen (90) des Messerwagens (31) auf einer Achse (91) ein Rollenmesser (35) gelagert ist, das durch eine Druckfeder (92) in Richtung auf den Messerbalken (30) belastet ist und mit einer zylindrischen Rolle (93) verbunden ist, die umfangsseitig rollkontaktmäßig an dem Führungsblech (36) außenseitig abgestützt ist.

11. Druckvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (32) endseitig mit einem Schneidwerksgetriebe (34) antriebsmäßig verbunden ist, das an der Mittelwand (10C) oder einer der Seitenwände (10B) innenseitig angeordnet ist, und das Schneidwerksgetriebe (34) antriebsseitig mit einem Schneidwerksmotor (33, 33A) verbunden ist, der innenseitig an einer der Montageplatinen (11B) oder der Mittelwand (10C) befestigt ist.

12. Druckvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerk (31) von den Seitenwänden (10A, 10B) oder der Mittelwand (10C) und der Rückwand (10D) U-förmig umgeben ist und zusammen mit diesen Wänden (10A, - 10D) um eine Schwenkachse (79) nach vorn abschwenkbar ist.

13. Druckvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (79) in einem Befestigungskanal des oben gelegenen Führungsprofils liegt.