DE4418451C2 - Schwingmechanismus für einen Pendeldrucker - Google Patents
Schwingmechanismus für einen PendeldruckerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schwingmechanismus für einen
Pendeldrucker, bei dem sich der Druckkopf für den Druckvorgang hin- und herbewegt.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines bekannten 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-Schuttleeinheit angebracht ist und einen
Magnetkreis vom beweglichen Typ die magnetische Spule ansteuert. Der Magnetkreis des
Lineannotors 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-Shuttleeinheit 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 Ausgleich-Shuttleeinheit, die ungefähr genauso schwer wie eine
Druck-Shuttleeinheit ist, Hin- und Herbewegungen ausführt, die mit den Hin- und
Herbewegungen der Druck-Schuttleeinheit 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 Ausgleich-Shuttleeinheit jedoch bei der oben
genannten Konstruktion parallel und in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden,
wird aufgrund des Kräftepaares 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 Anmeldungsveröffentlichung
No. 6-040 108 (1994) eine verbesserte Version davon vorgeschlagen. Fig. 2 zeigt eine
perspektivische Ansicht eines Schwingmechanismus in dieser verbesserten Version, und
Fig. 3 ist eine Seitenschnitt-Ansicht derselben. Der in Fig. 2 und 3 gezeigte
Schwingmechanismus für einen Pendeldrucker ist auch in der Druckschrift EP 0580 330 A
beschrieben. 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, die nahezu im Zentrum des
Schwingmechanismus angeordnet ist. Der Druck-Shuttle-Rahmen 12 ist durch eine Rolle
13 auf einem Basisrahmen 6 gelagert, so daß er sich darauf und auf dem Shuttleschaft 2
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 Shuttleschaftes 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 Shuttleschaftes 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 Ausgleich-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 Ausgleich-Shuttle-Rahmen 22 ist durch eine Rolle 23 gelagert, so daß er sich auf dem
Grundrahmen 6 und dem Shuttleschaft 3 bewegen kann. Auf dem Ausgleich-Shuttle-
Rahmen 22 ist ein Gewicht 21 angebracht, und mehrere Spulen 26 ähnlich den Spulen 16
sind an einer unteren Seite einer Spulengrundplatte 24 angebracht, die an der Unterseite
des Ausgleich-Shuttle-Rahmens 22 befestigt ist. Ein Paar von Armen 29, die an beiden
Querseiten des Ausgleichrahmens 6 hervorragen, sind mit dem Ausgleich-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 Ausgleich-
Shuttleeinheit 20 besteht aus dem Ausgleich-Shuttle-Rahmen 22, dem Gewicht 21 und der
auf dem Ausgleich-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 Shuttleschaftes 3 bewegt werden.
Gegenüberliegend den auf der Ausgleich-Shuttleeinheit 20 angeordneten Spule 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 Ausgleich-Shuttleeinheit 20 wird durch die
Permanentmagnete 25 und die Spulen 26 gebildet. Der Linearmotor zum Antrieb der
Ausgleich-Shuttleeinheit 20, der ähnlich dem zum Antrieb der Druck-Shuttleeinheit 10 ist,
steuert den Strom, der durch die Spulen 26 fließt, wodurch die Ausgleich-Shuttleeinheit 20
mit hoher Geschwindigkeit längs des Shuttleschafts 3 hin- und herbewegt werden kann.
Das Gesamtgewicht der Ausgleich-Shuttleeinheit 20 entspricht ungefähr dem der Druck-
Shuttleeinheit 10. Ebenso ist die Gewichtsverteilung der Ausgleich-Shuttleeinheit 20 so,
daß die Ortskurve des Schwerpunkts der gesamten Ausgleich-Shuttleeinheit 20 während
der Bewegung längs des Shuttleschaftes 3 ungefähr dieselbe Position erreicht, wie die
Ortskurve des Schwerpunkts der gesamten Druck-Shuttleeinheit 10 während der
Bewegung längs des Shuttleschaftes 2. Zusätzlich bezeichnet in Fig. 3 das Bezugszeichen
5 eine Führungsrolle zum Vorschub des Papiers 4 in den Pendeldrucker.
Wenn die Druck-Shuttleeinheit 10 längs des Shuttleschaftes 2 hin- und herbewegt wird,
wird bei dem oben beschriebenen Schwingmechanismus die Ausgleich-Shuttleeinheit 20,
die in etwa das selbe Gewicht wie die Druck-Shuttleeinheit 10 hat, hin- und herbewegt,
verriegelt mit 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 Hin- und Herbewegung der Druck-Shuttleeinheit 10 erzeugt wird,
durch die Hin- und Herbewegung der Ausgleich-Shuttleeinheit 20 ausgeglichen. Da der
Schwerpunkt der Ausgleich-Shuttleeinheit 20 sich auf derselben 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 Gerätes reduziert werden.
Da bei der oben genannten Konstruktion neben dem Ausgleich-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 Schwingmechanismus 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 Ausgleich-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
Ausgleich-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 Ausgleich-Shuttleeinheit
20 größer wird, muß das Ausgleichsgewicht 30 größer werden und die Konstruktion ist
größeren Beschränkungen unterworfen. Wenn die Druck-Shuttleeinheit 10 und die
Ausgleich-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
Ausgleich-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 Ausgleich-Shuttleeinheit 20
auf der entgegengesetzten Seite der Druck-Shuttleeinheit 10 in Gegenrichtung zu dem
Papiervorschubbereich, der zwischen den beiden liegt, wie man bei dem oben genannten
Schwingmechanismus 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 Druckschrift DE 32 13 626 A1 beschreibt einen weiteren bekannten
Schwingmechanismus für einen Pendeldrucker mit einer Ausgleich-Shuttleeinheit und einer
Druck-Shuttleeinheit mit einem Druckkopf, wobei die Ausgleich-Shuttleeinheit ein
Gewicht aufweist, um die Hin- und Herbewegungen der Druck-Shuttleeinheit
auszugleichen. Die Ausgleich-Shuttleeinheit besitzt im wesentlichen dasselbe Gewicht wie
die Druck-Shuttleeinheit. Die Ausgleich-Shuttleeinheit ist unmittelbar unterhalb der
Druck-Shuttleeinheit angeordnet und wird entgegengesetzt zur Druck-Shuttleeinheit
bewegt, um die von der Druck-Shuttleeinheit hervorgerufenen Vibrationen zu dämpfen.
Die Druck-Shuttleeinheit wird entlang eines Paares von Führungsstangen und die
Ausgleich-Shuttleeinheit entlang eines weiteren Paares von Führungsstangen bewegt,
wobei die beiden Führungsstangenpaare zueinander parallel angeordnet sind.
Aus der Druckschrift DE 30 41 170 A1 ist ebenfalls ein Schwingmechanismus für einen
Pendeldrucker bekannt, bei dem die Hin- und Herbewegung des Druckkopfes durch eine
masseausgleichende Stange ausgeglichen wird. Die Führung dieser masseausgleichenden
Stange erfolgt unter Verwendung von Riemenscheiben, die auf Wellen gelagert sind. Der
Antrieb der masseausgleichenden Stange erfolgt mit Hilfe einer Magnet-Spulenanordnung,
wodurch das Prinzip eines Linearmotors realisiert wird. Die in der Druckschrift DE 30 41
170 A1 beschriebene Anordnung ist jedoch aufwendig und kompliziert ausgestaltet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schwingmechanismus für einen
Pendeldrucker anzugeben, der einen einfacheren Zusammenbau und zudem eine
verbesserte Bedienbarkeit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Schwingmechanismus mit den Merkmalen nach Anspruch
1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist für die Hin- und Herbewegung der Druck-Shuttleeinheit und der
Ausgleich-Shuttleeinheit ein gemeinsamer Shuttelschaft als Führungselement vorgesehen.
Daher können Teile, die beim Stand der Technik einzeln montiert werden müssen, auf
einmal montiert und die Konstruktion wesentlich vereinfacht werden.
Erfindungsgemäß ist die Ausgleich-Shuttleeinheit an der abgewandten Seite des
Druckkopfes der Druck-Shuttleeinheit angeordnet, insbesondere an der Unterseite der
Druck-Shuttleeinheit. Da die Position des Schwerpunkts der Druck-Shuttleeinheit und der
Ausgleich-Shuttleeinheit nahe zueinanderkommen, wird dadurch kein Drehmoment
aufgrund des Kräftepaars erzeugt und die Vibrationen des gesamten Gerätes 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.
Vorzugsweise sind die Bauteile der Druck-Shuttleeinheit und die der Ausgleich-
Shuttleeinheit in Bezug auf die Linearsymmetrie angeordnet, 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,
so daß eine Kostenreduzierung durch die Verringerung der Teilezahl und eine
Verkleinerung des Schwingmechanismusses erreicht werden kann.
Des weiteren weist vorzugsweise die Druck-Shuttleeinheit und/oder die Ausgleich-
Shuttleeinheit einen gemeinsamen Aufbau von mehren Gruppen von Spulen und Magneten
auf. Demgemäß kann die Schubkraft vergrößert werden, ohne die Abmessung des
Druckers in der Tiefenrichtung zu vergrößern.
Die oben genannten Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten
Beschreibung der begleitenden Zeichnung verständlicher.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines bekannten Punktliniendruckers;
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Schwingmechanismus.
Fig. 3 zeigt eine Seitenschnittansicht eines herkömmlichen Schwingmechanismus;
Fig. 4 zeigt eine Seitenschnittansicht des erfindungsgemäßen Schwingmechanismus;
Fig. 5 zeigt eine Seitenschnittansicht einer Variante des in Fig. 4 dargestellten
Schwingmechanismus;
Fig. 6 zeigt eine Seitenschnittansicht einer weiteren Variante des Schwingmechanismus;
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schwingmechanismus gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 8 und 9 zeigen Seitenschnittansichten weiterer Varianten des Schwingmechanismus.
In Fig. 4 bezeichnen die Teile mit denselben 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 Parallell-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 Shuttleschaftes 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 Ausgleich-Shuttleeinheit 20
vorgesehen mit einer Konstruktion, die im folgenden beschrieben wird. Ein Ausgleich-
Shuttle-Rahmen 22 ist verschiebbar eingesetzt und gelagert auf dem Shuttleschaft 2, wie
aus Fig. 7 ersichtlich, und ist ebenso durch Rollen 23 gelagert, die sich auf einem
Grundrahmen 6 bewegen können. An der Unterseite des Ausgleich-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 Ausgleich-Shuttle-Rahmens 22 angebracht ist. Eine Ausgleich-Shuttleeinheit 20
besteht aus dem Ausgleich-Shuttle-Rahmen 22, dem Gewicht 21 und der
Spulengrundplatte 24, die zusammen an dem Rahmen 22, die Spulen 26 und dergleichen
als eine Einheit angebracht ist und entlang dem Shuttleschaft 2 bewegbar ist. Mehrere
Permanentmagnete 25 sind in einer Reihe an der Unterseite eines Joches 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
Ausgleich-Shuttleeinheit 20.
Die Unterseite des Jochs 18 der Seite der Druck-Shuttleeinheit 10 steht in Kontakt mit der
Oberseite des Jochs 28 der Ausgleich-Shuttleeinheit 20, und beide Shuttleeinheiten 10 und
20 sind an den abgewandten Seiten der Berührungsfläche vorgesehen. Darüber hinaus ist
das Gesamtgewicht der Ausgleich-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 Pendeldrucker.
Wenn die Spulen 16 und 26 bei dem wie oben ausgeführten Schwingmechanismus mit
Strom versorgt werden, bewegt sich die Druck-Shuttleeinheit 10 längs des Shuttleschaftes
2 hin und her, während die Ausgleich-Shuttleeinheit 20, die ungefähr genauso schwer ist
wie die Druck-Shuttleeinheit 10, sich ebenfalls entlang des Shuttleschaftes 2 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, durch die Hin- und Herbewegung der Ausgleich-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 Gerätes unterdruckt 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 Gerätes verbessert
werden, da der gesamte Shuttle-Mechanismus als eine Einheit zusammenbaubar ist.
Fig. 5 zeigt eine Teilschnittansicht einer Variante des Schwingmechanismus. Die in Fig. 4
und 5 gleichen Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung
wird unterlassen.
Die Konstruktion 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 28 vereinheitlicht sind. Insbesondere ist ein
Joch 38 vorgesehen, das an dem Grundrahmen 6 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 Schwingmechanismus in der Größe zu reduzieren.
Fig. 6 zeigt eine Teilschnittansicht einer weiteren Variante des Schwingmechanismus. Die
Teile, die in Fig. 6 dieselben sind wie in Fig. 4, sind mit denselben Bezugszeichen versehen
und eine Beschreibung wird unterlassen.
Die Konstruktion ist so verändert, daß der Permanentmagnet 15 der Seite der Druck-
Shuttleeinheit 10 und der Permanentmagnet 25 der Seite der Ausgleich-Shuttleeinheit 20
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel als ein gemeinsamer Permantenmagnet 35
vereinheitlicht sind. Insbesondere entfällt das Joch 38, und es 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 Schwingmechanismus 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 Schwingmechanismus gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Teile, die in Fig. 7 dieselben sind wie in Fig. 4,
sind mit denselben Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung wird unterlassen.
Die Konstruktion ist derart, daß der Shuttleschaft 2 für die Druck-Shuttleeinheit 10 und
für die Ausgleich-Shuttleeinheit 20 der vorhergehenden Schwingmechanismen als
gemeinsamer Shuttleschaft verwendet wird. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist der Ausgleich-
Shuttle-Rahmen 22 der Ausgleich-Shuttleeinheit 20 mit einem Arm 52 versehen, der an
den Shuttleschaft 2 der Druck-Shuttleeinheit 10 eingesetzt ist. Als Alternative kann der
Ausgleich-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 einer weiteren Variante des Schwingmechanismus.
Die Teile, die in Fig. 8 dieselben wie in Fig. 4 sind, sind mit denselben Bezugszeichen
versehen und eine Beschreibung unterbleibt.
Normalerweise werden zu einer Vergrößerung der Schubkraft bei dem
Schwingmechanismus die Querschnittsflächen des Permantenmagnets 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 Fig. 8 sind die Permanentmagnete 45 und Spulen 46 der Druck-
Shuttleeinheit 10 in Vertikalrichtung des Druckpapiers (oder in der Tiefenrichtung des
Druckes) vergrößert. Darüberhinaus sind Jöcher 181 und 281, die gegenüber den Jöchern
18 und 28, die in Fig. 4 gezeigt sind, in der Tiefe vergrößert sind und ersetzen diese.
Ebenso ist die Ausgleich-Shuttleeinheit 20 mit in Tiefenrichtung vergrößerten
Permanentmagneten 65 und Spulen 66 versehen. Jedoch besteht in diesem Fall das
Problem, daß der Schwingmechanismus zu groß wird, so daß die Bedienbarkeit
verschlechtert wird genauso wie der Aufbau des Gerätes aufgrund der Vergrößerung des
Druckers in der Tiefenrichtung.
Fig. 9 zeigt eine Seitenschnittansicht einer weiteren Variante des Schwingmechanismus.
In Fig. 9 ist zwischen der Druck-Shuttleeinheit 10 und der Ausgleich-Shuttleeinheit 20 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 eine große Schubkraft wie anhand Fig. 9
beschrieben, verringert die Anzahl der Bauteile und verringert, wie anhand Fig. 6
beschrieben, die Größe des Schwingmechanismus. 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 Ausgleich-
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 Permanentmagneten können für dieselbe Wirkung in
Vertikalrichtung eingebaut sein.
Claims (5)
1. Schwingmechanismus für eine Pendeldrucker, mit
- - einer Druck-Shuttleeinheit (10), die einen auf seiner einen Seite einen Druckkopf (11) und auf seiner gegenüberliegenden Seite eine Spulenanordnung (16, 46, 56) tragenden, an einem Shuttleschaft (2) geführten schwingbaren Druck-Shuttlerahmen (12) sowie eine an einem Grundrahmen (6) angeordnete Magnetanordnung (15/35, 45, 55) aufweist, wobei der Shuttleschaft (2) sich parallel zu einer Druckebene und quer zur Vorschubrichtung eines Druckpapiers (4) erstreckt,
- - einer Ausgleich-Shuttleeinheit (20), die einen auf seiner einen Seite eine Ausgleichsmasse
(21) und auf seiner gegenüberliegenden Seite eine weitere Spulenanordnung (26, 66, 76)
tragenden, an dem Shuttleschaft (2) geführten schwingbaren Ausgleich-Shuttlerahmen (22)
sowie eine an dem Grundrahmen (6) angeordnete Magnetanordnung (25/35, 65, 75)
aufweist,
wobei der Druck-Shuttlerahmen (12) und der Ausgleich-Shuttlerahmen (22) so angeordnet sind, - - daß die die Spulenanordnungen (16, 46, 56) tragende Seite des Druck-Shuttlerahmens (12) und die die weitere Spulenanordnung (26, 66, 76) tragende Seite des Ausgleich- Shuttlerahmens (22) einander zugewandt und die Magnetanordnungen (15/35, 45, 55; 25/35, 65, 75) zwischen diesen einander zugewandten Seiten angeordnet sind, und
- - daß die sich gegenüberliegenden korrespondierenden Flächen der Spulenanordnungen (16, 46, 56, 26, 66, 76) und Magnetanordnungen (15/35, 45, 55; 25/35, 65, 75) zu den die Spulenanordnungen (16, 46, 56; 26, 66, 76) tragenden Seiten des Druck-Shuttlerahmens (12) bzw. des Ausgleich-Shuttlerahmens (22) hin gerichtet sind.
2. Schwingmechanismus für eine Pendeldrucker nach Anspruch 1,
bei dem die Spulenanordnungen (56, 76) und die Magnetanordnungen (55, 75) für die
Druck-Shuttleeinheit (10) und/oder die Ausgleich-Shuttleeinheit (20) mehrere Gruppen
von Spulen (56a, 56b) und Magneten (55, 75) umfassen.
3. Schwingmechanismus für einen Pendeldrucker nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
bei dem die Ausgleich-Shuttleeinheit (20) an der Unterseite der Druck-Shuttleeinheit (10)
angebracht ist.
4. Schwingmechanismus für einen Pendeldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem die Bauteile der Druck-Shuttleeinheit (10) und die Bauteile der Ausgleich-
Shuttleeinheit (20) symmetrisch zueinander angeordnet sind.
5. Schwingmechanismus für einen Pendeldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei dem ein gemeinsamer Magnet (35, 351) für jeden Schwingmechanismus zur Hin- und
Herbewegung jeweils der Druck-Shuttleeinheit (10) und der Ausgleich-Shuttleeinheit (20)
verwendet ist.
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---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FUJI XEROX CO., LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
|
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |