DE4418451A1

DE4418451A1 - Pendelträger-Mechanismus für einen Drucker

Info

Publication number: DE4418451A1
Application number: DE4418451A
Authority: DE
Inventors: Atsuhisa Kobayashi
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-09-20
Filing date: 1994-05-26
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2014-05-27
Also published as: US5560723A; JPH0781169A; JP2691506B2; KR0133635B1; DE4418451C2; KR950008151A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Pendelträger (Shuttle)-Mechanismus eines Druckgeräts, bei dem sich der Druckkopf für den Druckvorgang hin- und herbewegt.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Punktliniendruckers. In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 7 eine Papiervorschubeinheit, Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Druckmechanismus-Einrichtung, enthaltend eine Druck-Shuttleeinheit mit einem darauf angebrachten Druckkopf, und Bezugszeichen 9 bezeichnet eine mit einem Farbband ausgestattete Bandeinheit. Während der Druckkopf sich geradlinig hin- und herbewegt, schlägt er an das Farbband der Bandeinheit 9 und führt das Drucken auf ein Papier 4 aus, das durch die Papiervorschubseinheit 7 in das Innere des Druckers befördert wird. Wenn der Druckvorgang einer Linie vollendet ist, wird das Papier 4 senkrecht zu der Hin- und Herbewegung befördert und ein kontinuierliches Drucken wird durchgeführt.

Da eine Druck-Shuttleeinheit mit einem darauf angebrachten Druckkopf sich in einem Liniendrucker wie oben beschrieben mit hoher Geschwindigkeit hin- und herbewegt, ist es wichtig, daß solch eine Anordnung ebenso wie das gesamte Gerät nicht vibriert aufgrund der Hin- und Herbewegung. Daher wurden im Stand der Technik verschiedene Anordnungen zur Beseitigung der Vibration vorgeschlagen.

Aus der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift No. 61-169 257 (1986) ist ein Liniendrucker bekannt, bei dem ein Linearmotor für die Hin- und Herbewegungen einer Druck-Shuttleeinheit mit einem Druckkopf darauf durch eine magnetische Spule ausgeführt ist, die an der Unterseite der Druck-Shuttleeinheit angebracht ist, und einen Magnetkreis vom beweglichen Typ die magnetische Spule ansteuert. Der Magnetkreis des Linearmotors wird in der entgegengesetzten Richtung zur Druck-Shuttleeinheit bewegt, wodurch der Magnetkreis als Ausgleichselement der Druck-Shuttleeinheit wirkt und die Vibrationen beseitigt werden.

Bei der oben beschriebenen Vorrichtung müssen, um die gegenphasigen Hin- und Herbewegungen der Druck-Shutfleeinheit und des Magnetkreises über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten, beide durch einen Draht verbunden sein, und die Steuerung der Hin- und Herbewegungen ist nicht leicht. Andererseits ist ein Liniendrucker gut bekannt, bei dem eine Ausgleichs-Shuttleeinheit, die ungefähr genauso schwer wie eine Druck-Shuttleeinheit ist, Hin- und Herbewegungen ausführt, die mit den Hin- und Herbewegungen der Druck-Shuttleeinheit verriegelt und parallel und in umgekehrter Richtung zu diesen ist.

Bei dem herkömmlichen Gerät dieser Konstruktion wird die Gegenkraft, die in einem Grundrahmen oder dergleichen verbunden mit den Hin- und Herbewegungen der Druck-Shuttleeinheit erzeugt wird, ausgeglichen und die Erzeugung von Vibrationen wird unterdrückt.

Wenn die Druck-Shuttleeinheit und die Ausgleichs-Shuttleeinheit jedoch bei der oben genannten Konstruktion parallel und in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, wird aufgrund des Kräftepaars während der Bewegungen der beiden ein Drehmoment erzeugt. Dadurch wird in dem ganzen Gerät eine Drehvibration erzeugt, und die Druckqualität kann sich aufgrund der Vibrationen des Druckpapiers verschlechtern.

Um diese Nachteile zu beseitigen, wurde in der Japanischen Anmeldungsveröffent lichung No. 6-040 108 (1994) eine verbesserte Version davon vorgeschlagen. Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Shuttle-Mechanismus in dieser verbesserten Version, und Fig. 3 ist eine Seitenschnitt-Ansicht derselben. In Fig. 3 zeigt ein weißer Pfeil die Richtung der Schwerkraft an.

Ein Druck-Shuttle-Rahmen 12 ist mit einem darauf angebrachten Druckkopf 11 verschiebbar an einen Shuttleschaft 2 angebracht, der nahezu im Zentrum des Shuttle- Mechanismus angeordnet ist. Der Druck-Shuttle-Rahmen 12 ist durch eine Rolle 13 gelagert, die auf einen Basisrahmen 6 und den Shuttleschaft 2 sich bewegen kann. Mehrere Spulen 16 sind an einer unteren Seite einer Spulengrundplatte 14, einer Eisenplatte, angeordnet, die an der Unterseite des Druck-Shuttle-Rahmens 12 angebracht ist. Eine Druck-Shuttleeinheit 10 besteht aus dem Druck-Shuttle-Rahmen 12, dem Druckkopf 11 mit der auf ihn angebrachten Spulengrundplatte 14 und den Spulen 16, und kann längs des Shuttleschafts 2 bewegt werden.

Den Spulen 16, die an der Druck-Shuttleeinheit 10 angeordnet sind, gegenüberliegend sind mehrere Permanentmagnete 15 auf einem Joch 18, einer Eisenplatte, angeordnet, die an dem Grundrahmen 6 befestigt ist, wobei ein schmaler Spalt zwischen den Magneten 15 und den Spulen 16 besteht. Ein Linearmotor zum Antrieb der Druck- Shuttleeinheit 10 wird durch die Permanentmagnete 15 und die Spulen 16 gebildet. In dem Linearmotor fließt Strom durch die Spulen 16 innerhalb des Magnetfelds durch die Permanentmagnete 15, wodurch in den Spulen 16 aufgrund der Linken-Hand-Regel von Fleming eine Schubkraft erzeugt wird und die Druck-Shuttleeinheit 10 mit den darauf angebrachten Spulen 16 längs des Shuttleschafts 2 bewegt wird. Der durch die Spulen 16 fließende Strom wird gesteuert, wodurch die Druck-Shuttleeinheit 10 mit hoher Geschwindigkeit hin- und herbewegt werden kann.

Ein Ausgleichs-Shuttle-Rahmen 22 ähnlich dem Druck-Shuttle-Rahmen 12 ist verschiebbar auf einen Shuttleschaft 3 angebracht, der parallel zu dem Shuttleschaft 2 angeordnet ist. Der Ausgleichs-Shuttle-Rahmen 22 ist durch eine Rolle 23 gelagert, die sich auf dem Grundrahmen 6 und dem Shuttleschaft 3 bewegen kann. Auf dem Ausgleichs-Shuttle-Rahmen 22 ist ein Gewicht 21 angebracht, und mehrere Spulen ähnlich den Spulen 16 sind an einer unteren Seite einer Spulengrundplatte 24 angebracht, die an der Unterseite des Ausgleichs-Shuttle-Rahmens 22 befestigt ist. Ein Paar von Armen 29, die an beiden Querseiten des Ausgleichrahmens 6 hervorragen, sind mit dem Ausgleichs-Shuttle-Rahmen 22 verbunden. Das obere Ende des Arms 29 erstreckt sich über die Einbauposition der Druck-Shuttleeinheit 10 hinaus und reicht bis zu der abgewandten Seite, und ein Ausgleichsgewicht 30 ist auf dem oberen Ende angebracht. Eine Rolle 31, die sich auf dem Grundrahmen 6 bewegen kann, ist an dem Ausgleichsgewicht 30 befestigt. Eine Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 besteht aus dem Ausgleichs-Shuttle-Rahmen 22, dem Gewicht 21 und der auf dem Ausgleichs-Shuttle- Rahmen 22 angebrachten Spulengrundplatte 24, Spulen 26, Arm 29 und Ausgleichsgewicht 30, das an dem oberen Ende des Arms 29 angebracht ist, und kann längs des Shuttleschafts 3 bewegt werden.

Gegenüberliegend den auf der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 angeordneten Spulen 26 sind mehrere Permanentmagnete 25, ähnlich den Permanentmagneten 15, angeordnet, wobei ein schmaler Spalt zwischen den Magneten 25 und den Spulen 26 auf einem Joch 28 ähnlich dem Joch 18 besteht.

Ein Linearmotor zum Antrieb der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 wird durch die Permanentmagnete 25 und die Spulen 26 gebildet. Der Linearmotor zum Antrieb der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20, der ähnlich dem zum Antrieb der Druck-Shuttleeinheit 10 ist, steuert den Strom, der durch die Spulen 26 fließt, wodurch die Ausgleichs- Shuttleeinheit 20 mit hoher Geschwindigkeit längs des Shuttleschafts 3 hin- und herbewegt werden kann.

Das Gesamtgewicht der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 beträgt ungefähr dem der Druck- Shuttleeinheit 10. Ebenso ist die Gewichtsverteilung der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 so, daß die Ortskurve des Schwerpunkts der gesamten Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 während der Bewegung längs des Shuttleschafts 3 ungefähr die selbe Position erreicht wie die Ortskurve des Schwerpunkts der gesamten Druck-Shuttleeinheit 10 während der Bewegung längs des Shuttleschafts 2. Zusätzlich bezeichnet in Fig. 3 das Bezugszeichen 5 eine Führungsrolle zum Vorschub des Papiers 4 in den Shuttle-Mechanismus (Druck- Mechanismus-Einrichtung).

Wenn die Druck-Shuttleeinheit 10 längs des Shuttleschafts 2 hin- und herbewegt wird, wird bei dem oben beschriebenen Shuttle-Mechanismus die Ausgleichs-Shuttleeinheit 20, die in etwa das selbe Gewicht wie die Druck-Shuttleeinheit 10 hat, hin- und herbewegt, verriegelt wird der Druck-Shuttleeinheit 10 in umgekehrter Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit längs des Shuttleschafts 3. Daher wird die Gegenkraft, die in dem Grundrahmen 6 durch die Hin- und Herbewegung der Druck- Shuttleeinheit 10 erzeugt wird, durch die Hin- und Herbewegung der Ausgleichs- Shuttleeinheit 20 ausgeglichen. Da der Schwerpunkt der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 sich auf der selben Kurve bewegt wie der Schwerpunkt der Druck-Shuttleeinheit 10, wird in diesem Fall ebenso wenig ein Drehmoment erzeugt aufgrund der Hin- und Herbewegung der beiden. Daher können die Vibrationen des gesamten Geräts reduziert werden.

Da bei der oben genannten Konstruktion neben dem Ausgleichs-Shuttle-Rahmen 22 der Arm 29 und das Ausgleichsgewicht 30 Hin- und Herbewegungen ausführen, die mit der Druck-Shuttleeinheit 10 verriegelt sind, wird für diese Elemente eine große Einbaufläche benötigt. Daher besteht das Problem, daß die nötige Miniaturisierung des Geräts erschwert und die Bedienbarkeit des Geräts verschlechtert wird.

Ebenso führt der Shuttle-Mechanismus, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, die Unterdrückung des Drehmoments, das aufgrund des Kräftepaars in Folge der Hin- und Herbewegung der Druck-Shuttleeinheit 10 und der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 erzeugt wird, aus, indem das Ausgleichsgewicht 30 angebracht wird und die Ortskurve der Schwerpunkte der beiden Shuttleeinheiten 10 und 20 ungefähr gleichgemacht wird. Daher muß das Anbringen der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 für das Ausgleichsgewicht 30 und dem Arm 29 mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.

Wenn der Abstand zwischen der Druck-Shuttleeinheit 10 und der Ausgleichs- Shuttleeinheit 20 größer wird, muß das Ausgleichsgewicht 30 größer werden und die Konstruktion ist größeren Beschränkungen unterworfen. Wenn die Druck-Shuttleeinheit 10 und die Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 nahe beieinander angeordnet sind und die Positionen der Schwerpunkte der beiden Shuttleeinheiten 10 und 20 ungefähr gleich sind, wird wie oben beschrieben, kein Drehmoment erzeugt, und da der ursprüngliche Ausgleichsvorgang der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 durch das Gewicht 21 nur ohne das Ausgleichsgewicht ausgeführt werden kann, entsteht das oben beschriebene Konstruktionsproblem nicht.

Demgemäß ist es wesentlich, eine Konstruktion zur Anbringung zu entwickeln, die die Positionen der Schwerpunkte der beiden Shuttleeinheiten 10 und 20 so nahe wie möglich zusammenbringt. Bei einer Konstruktion der Anbringung der Ausgleichs- Shuttleeinheit 20 auf der entgegengesetzten Seite der Druck-Shuttleeinheit 10 in Gegenrichtung zu dem Papiervorschubbereich 10, der zwischen den beiden liegt, wie man bei dem oben genannten Shuttle-Mechanismus sieht, hat die Verringerung des Abstands zwischen den beiden Shuttleeinheiten 10 und 20 jedoch ihre Grenzen. Der Grund dafür ist, daß Platz für den Papiervorschubweg und Platz zur Anbringung von Teilen des Mechanismus zum Drucken, wie z. B. einer Andruckrolle zwischen den beiden Shuttleeinheiten 10 und 20, vorgesehen sein muß. Daher kann die Anbringungskonstruktion, die die Schwerpunkte der beiden Shuttleeinheiten 10 und 20 so nahe wie möglich zusammenbringt, keine vernünftige Anbringung sein.

Die Erfindung wurde zur Lösung der oben diskutierten Probleme entworfen. Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Shuttle-Mechanismus des Druckers, bei dem nicht nur Vibrationen des Geräts unterdrückt werden können, sondern auch die Verkleinerung des Shuttle-Mechanismus und eine verbesserte Bedienbarkeit erreicht werden können.

Gemäß der Erfindung ist ein Shuttle-Mechanismus eines Druckers dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgleichs-Shuttleeinheit an der abgewandten Seite eines Druckkopf in einer Druck-Shuttleeinheit angeordnet ist, z. B. an der Unterseite. Da die Position des Schwerpunkts der Druck-Shuttleeinheit und der Ausgleichs-Shuttleeinheit nahe zueinander kommen, wird dadurch kein Drehmoment aufgrund des Kräftepaars erzeugt und die Vibrationen des gesamten Geräts können unterdrückt werden, ohne ein Ausgleichsgewicht wie beim Stand der Technik anzubringen. Bei solch einer Anbringung kann eine gemeinsame Verwendung von Komponenten, wie z. B. von Magneten, in beiden Shuttleeinheiten ermöglicht werden.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Shuttle-Mechanismus eines Druckers zu schaffen, mit dem eine Kostenreduzierung durch eine Verringerung der Teilezahl und eine Verkleinerung des Shuttle-Mechanismus erreicht werden kann.

Ein Shuttle-Mechanismus eines Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile der Druck-Shuttleeinheit und die der Ausgleichs- Shuttleeinheit in Bezug auf die Linearsymmetrie angeordnet sind, z. B. können Magnete des Mechanismus zur Hin- und Herbewegung, die auf dem Prinzip des Linearmotors beruhen, gemeinsam verwendet werden. Somit können einzeln vorgesehene Teile entfernt werden.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Shuttle-Mechanismus eines Druckers vorzusehen, bei dem eine Verbesserung des Shuttle-Mechanismus bei der Bedienbarkeit und beim Zusammenbau erreicht wird.

Ein Shuttle-Mechanismus eines Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungselement für Hin- und Herbewegungen der Druck- Shuttleeinheit und der Ausgleichs-Shuttleeinheit gemeinsam verwendet werden kann. Daher können Teile, die beim Stand der Technik einzeln montiert werden, auf einmal montiert werden und die Konstruktion kann wesentlich vereinfacht werden.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Shuttle-Mechanismus für einen Drucker zu schaffen, bei dem eine große Schubkraft erhalten werden kann.

Ein Shuttle-Mechanismus eines Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druck-Shuttleeinheit und/oder die Ausgleichs-Shuttleeinheit einen gemeinsamen Aufbau von mehreren Gruppen von Spulen und Magneten aufweisen. Demgemäß kann die Schubkraft vergrößert werden, ohne die Abmessung des Druckers in der Tiefenrichtung zu vergrößern.

Die oben genannten und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der begleitenden Zeichnung verständlicher.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Punktliniendruckers;

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Shuttle-Mechanismus;

Fig. 3 zeigt eine Seitenschnittansicht eines herkömmlichen Shuttle-Mechanismus;

Fig. 4 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Shuttle-Mechanismus gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 8 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 9 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 10 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 11 zeigt eine Seiteschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung bezugnehmend auf die Zeichnungen, die die Ausführungsbeispiele zeigen, beschrieben.

Fig. 4 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus eines Druckers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 4 bezeichnen die Teile mit den selben Bezugszeichen wie die Fig. 2 und 3 die gleichen Teile. Der weiße Pfeil in Fig. 4 zeigt die Richtung der Schwerkraft.

Bezugszeichen 2 der Zeichnung bezeichnet einen Shuttleschaft, der in Parallel-Richtung zu der Quererstreckung des Druckpapiers vorgesehen ist. Ein Druck-Shuttle-Rahmen 12 mit einem auf ihm angebrachten Druckkopf 11 ist verschiebbar an den Shuttleschaft 2 eingesetzt und gelagert und ebenso durch Rollen 13 gelagert, die auf einem Grundrahmen 6 und den Shuttleschaft 2 sich bewegen können. Mehrere Spulen 16 sind in einer Linie an der Unterseite einer Spulengrundplatte 14 angeordnet, die aus einer am Boden des Druck-Shuttle-Rahmens 12 angebrachten Eisenplatte besteht. Eine Druck- Shuttleeinheit 10 besteht aus dem Druck-Shuttle-Rahmen 12, dem Druckkopf 11 und der Spulengrundplatte 14, die zusammen mit dem Shuttle-Rahmen 12, den Spulen 16 und dergleichen zusammen als eine Einheit angebracht ist und entlang des Shuttles 2 bewegbar ist. Mehrere Permanentmagnete 15 sind in Reihe auf einem Joch 18 angeordnet, das aus einer Eisenplatte besteht, die an dem Grundrahmen 6 in einer solchen Lage angebracht ist, daß die Magneten 15 den Spulen 16 mit einem kleinen Spalt gegenüberliegen. Diese Permanentmagnete 15 und Spulen 16 bilden einen Linearmotor zum Antrieb der Druck-Shuttleeinheit 10.

Unter der Druck-Shuttleeinheit 10 ist in einer liniensymmetrischen Lage zur Symmetrieachse, nämlich der Unterseite des Jochs 18, eine Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 vorgesehen mit einer Konstruktion, die im folgenden beschrieben wird. Ein Ausgleichs- Shuttle-Rahmen 22 ist verschiebbar eingesetzt und gelagert auf dem Shuttleschaft 3, der parallel zu dem Shuttleschaft 2 angeordnet ist und ebenso durch Rollen 23 gelagert ist, die sich auf einem Grundrahmen 6 und dem Shuttleschaft 3 bewegen können. An der Unterseite des Ausgleichs-Shuttle-Rahmens 22 ist ein Gewicht 21 angebracht. Mehrere Spulen 26 sind in einer Reihe an der Oberseite einer Spulengrundplatte 24 angebracht, die aus einer Eisenplatte besteht, die an dem oberen Ende des Ausgleichs-Shuttle- Rahmens 22 angebracht ist. Eine Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 besteht aus dem Ausgleichs-Shuttle-Rahmen 22, dem Gewicht 21 und der Spulengrundplatte 24, die zusammen an den Rahmen 22, die Spulen 26 und dergleichen als eine Einheit angebracht ist und entlang dem Shuttleschaft 3 bewegbar ist. Mehrere Permanentmagnete 25 sind in einer Reihe an der Unterseite eines Jochs 28 angebracht, das aus einer Eisenplatte besteht, die an dem Grundrahmen 6 befestigt ist in einer Lage, daß die Magnete 25 den Spulen 26 mit einem kleinen Spalt gegenüberliegen. Diese Permanentmagnete 25 und Spulen 26 bilden einen Linearmotor zum Antrieb der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20.

Die Unterseite des Jochs 18 der Seite der Druck-Shuttleeinheit 10 steht in Kontakt mit der Oberseite des Jochs 28 der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20, und beide Shuttleeinheiten 10 und 20 sind an den abgewandten Seiten der Berührungsfläche vorgesehen. Darüber hinaus ist das Gesamtgewicht der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 im wesentlichen gleich dem der Druck-Shuttleeinheit 10. Übrigens bezeichnet das Bezugszeichen 5 in Fig. 4 eine Führungsrolle zum Vorschub des Druckpapiers 4 in den Shuttle-Mechanismus (Druckmechanismus-Einrichtung).

Wenn die Spulen 16 und 26 bei dem wie oben ausgeführten Shuttle-Mechanismus mit Strom versorgt werden, bewegt sich die Druck-Shuttleeinheit 10 längs des Shuttleschafts 2 hin und her, während die Ausgleichs-Shuttleeinheit 20, die ungefähr genauso schwer ist wie die Druck-Shuttleeinheit 10, sich entlang des Shuttleschafts 3 hin- und herbewegt mit der gleichen Geschwindigkeit, in der umgekehrten Richtung und verriegelt mit der Druck-Shuttleeinheit 10. Demgemäß wird die Gegenkraft, die an dem Grundrahmen 6 entgegen den Hin- und Herbewegungen der Druck-Shuttleeinheit 10 erzeugt wird, wird die Hin- und Herbewegung der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 ausgeglichen. Weiterhin sind in diesem Fall die Positionen der Schwerpunkte in beiden Shuttleeinheiten 10 und 20 im wesentlichen gleich, so daß kaum ein Drehmoment aufgrund der Hin- und Herbewegungen der beiden Einheiten erzeugt wird.

Daraus folgend kann eine Vibration des gesamten Geräts unterdrückt werden. Weiterhin wird bei einer Anordnung der Einrichtung wie oben beschrieben die Aufbaufläche jeder Komponente des Shuttle-Mechanismus auf eine gewisse, vergleichsweise kleine Fläche begrenzt. Daher kann der Shuttle-Mechanismus kompakt ausgeführt werden und dadurch die Wartungsfreundlichkeit und Zusammenbaufreundlichkeit des Geräts verbessert werden, da der gesamte Shuttle-Mechanismus als eine Einheit zusammenbaubar ist.

Fig. 5 zeigt eine Teilschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus eines Druckers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die in Fig. 4 und Fig. 5 gleichen Teile sind mit den selben Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung wird unterlassen.

Die Konstruktion bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist so abgeändert, daß das Joch 18 für die Seite der Druck-Shuttleeinheit 10 und das Joch 28 für die Seite der Ausgleichseinheit 20 in dem ersten Ausführungsbeispiel als ein gemeinsames Joch vereinheitlicht sind. Insbesondere ist ein Joch 38 vorgesehen, das mit dem Grundrahmen 26 befestigt ist als gemeinsames Joch für die beiden Permanentmagnete 15 und 25.

Bei der obigen Konstruktion wird es möglich, den gesamten Shuttle-Mechanismus als eine Einheit zusammenzubauen, die Kosten durch eine Reduzierung der Anzahl der Bauteile zu reduzieren und den Shuttle-Mechanismus in der Größe zu reduzieren.

Fig. 6 zeigt eine Teilschnittansicht einen Shuttle-Mechanismus eines Druckers, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Teile, die in Fig. 6 die selben sind wie in Fig. 4, sind mit den selben Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung wird unterlassen.

Die Konstruktion bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist so verändert, daß der Permanentmagnet 15 der Seite der Druck-Shuttleeinheit 10 und der Permanentmagnet 25 der Seite der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel als ein gemeinsamer Permanentmagnet vereinheitlicht sind. Insbesondere entfällt das Joch 38 und ist eine Gruppe von Permanentmagneten 35 vorgesehen, die an dem Grundrahmen 6 als gemeinsame Magnete für beide Linearmotormechanismen angebracht sind.

Bei der obigen Konstruktion ist es möglich, den gesamten Shuttle-Mechanismus als eine Einheit anzubringen, weiter Kosten zu sparen durch eine Verringerung der Anzahl der Bauteile und die Größe des Shuttle-Mechanismus weiter zu verringern.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Shuttle-Mechanismus gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Teile, die in Fig. 7 die selben sind wie in Fig. 4, sind mit den selben Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung wird unterlassen.

Die Konstruktion bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist so abgeändert, daß der Shuttleschaft für die Druck-Shuttleeinheit 10 und der Shuttleschaft für die Druck- Shuttleeinheit 20 bei dem ersten, zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel als ein gemeinsamer Shuttleschaft vereinheitlicht sind. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist der Ausgleichs-Shuttle-Rahmen 22 der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 mit einem Arm 52 versehen, der an den Shuttleschaft 2 der Druck-Shuttleeinheit 10 eingesetzt ist. Daher entfällt der Shuttleschaft 3 als Führung für die Hin- und Herbewegung der Ausgleichs- Shuttleeinheit 20 und seine Funktion wird durch den Shuttleschaft 2 erfüllt. Als Alternative kann der Ausgleichs-Shuttle-Rahmen 22 selbst in Form eines Arms modifiziert werden, anstatt den Arm 52 vorzusehen.

Bei der obigen Konstruktion kann der gesamte Shuttle-Mechanismus als eine Einheit angebracht werden, um die Kosten durch eine Verringerung der Anzahl der Bauteile zu senken, die Bedienbarkeit und die Produktivität des Zusammenbaus des Shuttle- Mechanismus zu verbessern und die Größe des Shuttle-Mechanismus zu verringern.

Fig. 8 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Teile, die in Fig. 8 die selben wie in Fig. 4 sind, sind mit den selben Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung unterbleibt.

Normalerweise werden zu einer Vergrößerung der Schubkraft bei dem Shuttle- Mechanismus die Querschnittsflächen des Permanentmagnets und der Spule in dem Linearmotormechanismus vergrößert. Da der Betrag der Hin- und Herbewegungen des Druckkopfs fest steht, ist es unmöglich, die Fläche in Parallelrichtung zu der Breite des Druckpapiers (oder in der Richtung parallel zu der Breite des Druckers) zu vergrößern. In dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Permanentmagnete 45 und Spulen 46 der Druck-Shuttleeinheit 10 in Vertikalrichtung des Druckpapiers (oder in der Tiefenrichtung des Druckers) vergrößert. Darüber hinaus sind Jöcher 181 und 182, die gegenüber den Jöchern 18 und 28, die in Fig. 4 gezeigt sind, in der Tiefe vergrößert und ersetzen diese. Ebenso ist die Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 mit in Tiefenrichtung vergrößerten Permanentmagneten 65 und Spulen 66 versehen. Jedoch besteht in diesem Fall das Problem, daß der Shuttle-Mechanismus zu groß wird, so daß die Bedienbarkeit verschlechtert wird genauso wie der Aufbau des Geräts aufgrund der Vergrößerung des Druckers in der Tiefenrichtung.

Fig. 9 ist eine Seitenschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus eines Druckers gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Teile, die in Fig. 9 die selben sind wie in Fig. 4, sind mit den selben Bezugszeichen versehen und die Beschreibung unterbleibt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Druck-Shuttleeinheit 10 so ausgeführt, daß die Spule in mehrere Spulen (zwei Spulen 56a, 56b in dem veranschaulichten Beispiel) aufgeteilt ist und ein Permanentmagnet (ein Magnet 55 in dem veranschaulichten Beispiel) ist zwischen den angrenzenden Spulen vorgesehen. Die Ausgleichs- Shuttleeinheit 20 ist in der selben Weise ausgeführt. Das heißt, die Spule ist aufgeteilt in mehrere Spulen (zwei Spulen 76a, 76b in dem veranschaulichten Beispiel), und ein Permanentmagnet (ein Magnet 75 in dem veranschaulichten Beispiel) ist zwischen den benachbarten Spulen vorgesehen. Darüber hinaus sind zwischen der Druck- Shuttleeinheit 10 und der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20 die selben Jöcher 182, 282 wie in Fig. 4 gezeigt vorgesehen. Bei einer solchen Konstruktion wird eine große Schubkraft bei einem Shuttle-Mechanismus von geringer Größe erreicht.

Fig. 10 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus eines Druckers gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Teile, die in Fig. 10 die selben sind wie in Fig. 9, sind mit den selben Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung unterbleibt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen der Druck-Shuttleeinheit 10 und der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20, die wie in Fig. 9 ausgeführt sind ein Joch 381 vorgesehen, das an dem Grundrahmen 6 befestigt ist als gemeinsames Joch, das ähnlich dem in Fig. 5 gezeigten Joch ist. Bei einer solchen Konstruktion wird durch das Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 6 beschrieben, eine große Schubkraft erhalten, die Anzahl der Bauteile verringert und wie im zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, die Größe des Shuttle-Mechanismus verringert.

Fig. 11 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Shuttle-Mechanismus eines Druckers gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Teile, die in Fig. 11 die selben sind wie in Fig. 9, sind mit den selben Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung unterbleibt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen der Druck-Shuttleeinheit 10 und der Ausgleichs-Shuttleeinheit 20, die wie in Fig. 9 gezeigt ausgeführt sind, ein Permanentmagnet 351 vorgesehen, der mit dem Grundrahmen 6 verbunden ist als ein gemeinsamer Permanentmagnet, der dem in Fig. 6 gezeigten Permanentmagnet 35 gleicht. Bei einer solchen Konstruktion erhält man bei dem Ausführungsbeispiel eine große Schubkraft, wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben, verringert die Anzahl der Bauteile und verringert, wie beim dritten Ausführungsbeispiel beschrieben, die Größe des Shuttle-Mechanismus. Als Alternative kann eine Konstruktion mit mehreren Gruppen von Spulen und Permanentmagneten, wie oben beschrieben, verwendet werden, entweder für die Druck-Shuttleeinheit 10 oder die Ausgleichs- Shuttleeinheit 20. Als weitere Alternative ist die Einbaurichtung der Spulen und Permanentmagnete nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte horizontale Lage beschränkt, sondern die Spulen und die Permanentmagneten können für die selbe Wirkung in Vertikalrichtung eingebaut sein.

Wie oben beschrieben besteht der erfindungsgemäße Shuttle-Mechanismus des Druckers separat aus der Druck-Shuttleeinheit und der Ausgleichs-Shuttleeinheit und ist so ausgeführt, daß die Ausgleichs-Shuttleeinheit unterhalb der Druck-Shuttleeinheit angeordnet ist. Daher kann der Shuttle-Mechanismus des Druckers Vibrationen des gesamten Geräts aufgrund der Hin- und Herbewegung des Druckkopfs unterdrücken. Da in dem Gerät kein Drehmoment erzeugt wird, sogar wenn das Ausgleichsgewicht gemäß dem Stand der Technik nicht vorgesehen ist, kann weiterhin der Platz für den Aufbau des Geräts verringert werden, so daß der Mechanismus in der Größe verkleinert werden kann, die Kosten verringert werden können und die Bedienbarkeit und Zuverlässigkeit des Geräts weiter verbessert werden können.

Claims

1. Pendelträger(Shuttle)-Mechanismus eines Druckers, bei dem eine Druck- Shuttleeinheit (10), an deren einer Seite ein Druckkopf (11) angebracht ist, sich durch einen Mechanismus zur Hin- und Herbewegung entlang eines ersten Führungselementes (2) hin- und herbewegbar ist, das in Breitenrichtung eines Druckpapiers (4) vorgesehen ist, und bei dem eine Ausgleichs-Shuttleeinheit (20) durch einen anderen Mechanismus zur Hin- und Herbewegung längs eines zweiten Führungselementes (3), das parallel zu dem ersten Führungselement vorgesehen ist, in umgekehrter Richtung zu der Druck-Shuttleeinheit für den Druckvorgang bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichs-Shuttleeinheit an einer anderen Seite der Druck-Shuttleeinheit angeordnet ist.

2. Shuttleeinheit eines Druckers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichs-Shuttleeinheit (20) an der Unterseite der Druck-Shuttleeinheit (10) angebracht ist.

3. Shuttleeinheit eines Druckers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile der Druck-Shuttleeinheit (10) und die Bauteile der Ausgleichs- Shuttleeinheit (20) symmetrisch zueinander angeordnet sind.

4. Shuttleeinheit eines Druckers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Prinzip eines Linearmotors für den Mechanismus zur Hin- und Herbewegung der Druck-Shuttleeinheit (10) und der Ausgleichs-Shuttleeinheit (20) verwendet ist.

5. Shuttleeinheit eines Druckers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Magnet für jeden Mechanismus zur Hin- und Herbewegung jeweils der Druck-Shuttleeinheit (10) und der Ausgleichs-Shuttleeinheit (20) verwendet ist.

6. Shuttleeinheit eines Druckers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Führungselement (2) für die Druck-Shuttleeinheit (10) und die Ausgleichs-Shuttleeinheit (20) verwendet ist, die jeweils längs des Führungselementes hin- und herbewegbar sind.

7. Shuttleeinheit eines Druckers nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck-Shuttleeinheit (10) und/oder die Ausgleichs-Shuttleeinheit (20) mittels mehrerer Gruppen von Spulen (56a, 56b) und Magneten (55) hin- und herbewegbar ist.