DE69109074T2 - Doppelseitiges Druckgerät. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf Druckvorrichtungen zum Drucken auf Dokumente, die zum Bewegen in einer Dokumentenbahn in der Druckvorrichtung gesteuert sind.
• Verschiedene Probleme sind mit einer derartigen bekannten Druckvorrichtung verbunden, beispielsweise kann eine solche Vorrichtung sperrig sein und häufige Wartung erfordern.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckvorrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, die kompakt, vielseitig und leicht zu warten ist.
• Deshalb wird entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Druckvorrichtung geschaffen, umfassend ein Basisteil mit einer Dokumentenbahn darin, gekennzeichnet durch eine lösbar in dem Basisteil befestigte Druckereinheit, und Dokumententransportmittel, die vorgesehen sind, um ein Dokument reversibel entlang einer ersten Linie in der Dokumentenbahn zu bewegen, wobei die Druckereinheit enthält: ein Gehäuse mit darin befestigten und angepaßten Stützmitteln, um einen einen Druckkopf tragenden Schlitten zu stützen, und Antriebsmittel, die vorgesehen sind, um den Schlitten reversibel in einer zweiten Linie, senkrecht zur ersten Linie zu verfahren, und das Gehäuse einen sich in der Richtung der zweiten Linie erstreckenden, länglichen Schlitz aufweist, um dem Druckkopf zu ermöglichen, auf ein Dokuinent in der Dokumentenbahn zu drucken, und daß das Stützmittel in dem Basisteil befestigbar ist, um die Druckereinheit darin zu stützen.
• Es soll hervorgehoben sein, daß in einer Druckvorrichtung gemäß der Erfindung die Bereitstellung eines lösbar befestigten Druckkopfes mit der beschriebenen Bauweise einfache Installation, Austausch und Wartung ermöglicht, und sogar vielseitiges Drucken (alphanumerisch und graphisch) bewirkt werden kann, da der Druckkopfschlitten in einer Richtung senkrecht zur Dokumentenbewegungsrichtung bewegbar ist.
• Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
• Fig. 1 eine allgemeine isometrische Ansicht einer Maschine ist, in der die Vorrichtung dieser Erfindung enthalten sein kann, wobei ein Transportmittel zum Bewegen eines Dokuments in Druckstellung mit ersten und zweiten Druckern zum Drucken auf die Rück- und Vorderseite des Dokuments gezeigt ist;
• Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Maschine von der Seite aus ist, und diese Ansicht aus der Richtung des in Fig. 1 gezeigten Pfeils A erfolgt;
• Fig. 3 eine allgemeine isometrische Ansicht des ersten Druckers aus einer ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Richtung ist;
• Fig. 4 eine allgemeine isometrische Ansicht des ersten, in Fig. 3 gezeigten Druckers entlang der Linie des in Fig. 3 gezeigten Pfeiles B ist, wobei einige Teile entfernt sind, um das Innere des Druckers zu zeigen;
• Fig. 5 eine allgemeine auseinandergezogene Ansicht eines Teils des in Fig. 3 gezeigten Gehäuses ist;
• Fig. 6 eine allgemeine isometrische Ansicht eines in Fig. 4 gezeigten Druckerschlittens ist.
• Fig. 1 ist eine allgemeine isometrische Ansicht einer Maschine 10, in der die Vorrichtung 12 dieser Erfindung enthalten sein kann. Die Maschine 10 kann eine Dokumentenverarbeitungsmaschine sein, wie beispielsweise eine Bankzählermaschine, welche zur Erstellung von Finanzdokumenten, wie Schecks und Ablagezettel gebraucht wird. Die Vorrichtung 12 enthält abhängig von den Kundenwünschen einen ersten Drucker 12-1 und einen zweiten Drucker 12-2. In der beschriebenen Ausführung sind die Drucker 12-1 und 12-2 identisch; deshalb erfolgt nur eine Erläuterung des Druckers 12-1.
• Zur Veranschaulichung sei der Drucker 12-1 zum Drucken von Eintragungen auf der Rückseite eines Dokuments 14 benutzt, das, wie in Fig. 1 gezeigt, in die Maschine von der linken Seite her eintritt, und der Drucker 12-2 kann zum Drucken von Daten auf die Vorderseite des Dokuments 14 benutzt werden.
• Die Maschine 10 (Fig. 1) enthält ein Transportmittel 16, um das Dokument 14 in Druckstellung mit den Druckern 12-1 und 12-2 zu bewegen. Eines der Merkmale der Maschine 10 ist, daß das Transportmittel 16 bidirektional ist. In dieser Hinsicht wird das Dokument 14 von einer ersten Eingabeseite 20 in die Dokumentenbahn 18 eingespeist und in einer ersten Richtung zu einer zweiten Ausgabeseite 22 bewegt, obwohl das Dokument 14 nach dem Erstellen von der Eingabeseite 20 ausgegeben werden kann. Ein bidirektionales Transportmittel 16 aufweisend, ermöglicht eine kleine Stellfläche der Maschine 10 oder kompakt zu sein. Das bidirektionale Transportmittel 16 ermöglicht der Vorrichtung 12 ebenfalls sehr vielseitig zu sein, in dem, was gedruckt werden kann.
• Die Transportmittel 16 (Fig. 1 und 2) weisen eine Vielzahl von Antriebsrollen 24, 26, 28 und 30 auf, welche, wie gezeigt, entlang der Dokumentenbahn 18 angeordnet sind, und jede dieser Rollen ist jeweils mit einer Andrückrolle 24-1, 26-1, 28-1 und 30-1 verbunden, um das dazwischen befindliche Dokument 14 zu bewegen. Die Antriebsrollen 24, 26, 28 und 30 sind miteinander gekoppelt, um in gleicher Richtung durch einen Taktgaberiemen 32 gedreht zu werden, welcher an die Ausgangsriemenscheibe 34 eines Schrittmotors 36 gekoppelt ist. Es sind genügend Spannrollen, wie 38, 40, 42 und 44, vorgesehen, um den Taktgaberiemen 32 beispielsweise um die Drucker 12-1 und 12-2 herumzuführen, und es zu ermöglichen, daß der Taktgaberiemen 32 ebenfalls an die Antriebsrollen 28 und 30 gekoppelt ist. Der Schrittmotor 36 ist bidirektional, um dem Dokument 14 zu ermöglichen, sich in beiden erwähnten Zuführrichtungen zu bewegen. Das Transportmittel 16 kann ebenfalls als Stufenantrieb verwendet werden, um das Dokument 14 in eine bestimmte Stellung in der Dokumentenbahn 18 zu bewegen und zu halten. Eine Steuereinrichtung 46 (schematisch in Fig. 2 gezeigt) zur Steuerung der Maschine 10 befindet sich auf einer gedruckten Schaltung oder Platine 48, die an einem Rahmen 50 der Maschine 10 angeordnet ist.
• Der erste oder hintere Drucker 12-1 ist in Fig. 3 und 4 detaillierter gezeigt. Der Drucker 12-1 umfaßt je eine erste, zweite, dritte und vierte Wand 52, 54, 56 und 58, die ein Gehäuse 60 bilden, welches eine im allgemeinen quaderförmige Gestalt aufweist. In der beschriebenen Ausführung ist das Gehäuse 60 auf einer Seite ungefähr 51 mm (zwei Inch) breit und ungefähr 152 mm (sechs Inch) hoch.
• Die erste Wand 52 und die zweite Wand 54 werden durch eine Abschlußwand 62 (Fig. 3), welche Vorsprünge, wie 64 und 66 aufweist, um diese drei Wände zusammenzuhalten, in paralleler, beabstandeter Stellung oben am Gehäuse 60 gehalten. Der Drucker 12-1 weist zwischen der Abschlußwand 62 und der Basis oder dem Chassis 50, welches in Fig. 4 nur schematisch gezeigt ist, ebenfalls Stützmittel 68 (Fig. 4) auf. Das Stützmittel 68 enthält erste und zweite Stangen 70 und 72, deren obere Enden (wie in Fig. 4 gezeigt) durch geeignet eingeformte Schnapper 74 an die Abschlußwand 62 befestigt sind. Die unteren Enden der Stangen 70 und 72 befinden sich in Führungsbuchsen 76 und 78 (schematisch in Fig. 4 gezeigt), wenn der Drucker 12-1 daran befestigt ist. Die Buchsen 76 und 78 sind im Rahmen 50 angeordnet.
• Eine Funktion der Stützmittel 68 ist, den Drucker 12-1 relativ zur Dokumentenbahn 18 auszurichten, und eine weitere Funktion ist, einen Schlitten 80, auf dem ein Druckkopf 82 befestigt ist, zu stützen. Der Schlitten 80 weist gegenüberliegende Seitenwände, wie 84 auf, welche elastische oder erweiterbare Gleitteile wie 86 aufweisen, die die verbundenen Stangen 70 und 72 teilweise umfassen, um dem Schlitten 80 zu ermöglichen, sich auf- und abzubewegen, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
• In der beschriebenen Ausführung ist der Druckkopf 82 ein "Thinkjet" Druckkopf #51616A, welcher von Hewlett Packard hergestellt wird. Der Druckkopf 82 ist ein thermisch betriebener Tintenstrahldrucker, welcher seine eigene Tintenversorgung enthält. Wenn die Tintenversorgung aufgebraucht ist, wird der Druckkopf 82 einfach weggeworfen und durch einen neuen ersetzt. Dieses reduziert das Auftreten von Serviceaufforderungen oder Wartung vor Ort, weil eine Bedienperson der Maschine 10 den Druckkopf 82 im Fall des Ausfalls leicht auswechseln kann. Der Druckkopf 82 wird durch eine konventionelle Verriegelung 88 mit einem zu betätigendem Hebel 90 abnehmbar an seinem Platz auf dem Schlitten 80 gehalten; und wenn dieser Hebel gedrückt ist, wird der Druckkopf 82 von der Verriegelung 88 freigegeben, was ermöglicht, daß er aus dem Drucker 12-1 entfernt werden kann.
• Ein Bewegungsmittel, um den Schlitten 80 bidirektional in einer vertikalen Richtung zu bewegen, wie in Fig. 4 gezeigt ist, enthält eine Antriebsrolle 92, eine Spannrolle 94, ein Seil 96 und einen Schrittmotor 98. Die Antriebsrolle 92 ist an die Ausgangswelle des Schrittmotors 98 gekoppelt, und dieser Motor weist einen Befestigungsflansch 100 (Fig. 3) auf, welcher eine im allgemeinen quadratische Form aufweist. Die erste Wand 52 des Gehäuses 60 weist Verriegelungsschultern 102 und 104 darauf auf, hinter denen der Flansch 100 befestigt ist. Der Befestigungsflansch 100 weist ebenso Öffnungen, wie 106 auf, welche mit den erhöhten runden Bereichen oder Anschlägen auf den Verriegelungsschultern 102 und 104 und der ersten Wand 52 übereinstimmen, wenn der Befestigungsflansch 100 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung gedreht wird, um den Schrittmotor 98 an seinem Platz zu verriegeln. Es sei angemerkt, daß die den Drucker 12-1 bildenden Teile ohne jegliche Befestigungselemente verbunden sind. Dies trägt dazu bei, den Drucker 12-1 kostengünstig und zuverlässig herzustellen und zusammenzubauen. Der Schrittmotor 98 wird in zwei Richtungen unter Steuerung der Steuereinrichtung 46 gedreht, um den Schlitten 80 mit dem Druckkopf darauf zu heben bzw. zu senken.
• Das bereits erwähnte Seil 96 (Fig. 4) hat ein Ende davon durch eine hierauf nachfolgend beschriebene Konstruktion an der Antriebsrolle 92 befestigt. Es sind zusätzliche Seilwindungen auf der Antriebsrolle 92 aufgewunden, um genügend Seil zu haben, um es dem Schlitten 80 zu ermöglichen, von der höchsten, in Fig. 4 gezeigten Stellung sich in seine tiefste Stellung zu bewegen. In der untersten Stellung wirkt ein Anschlag 108 auf der Unterseite des Schlittens 80 mit einem angegliederten Sensor 110 zusammen, um der Steuereinrichtung 46 anzuzeigen, daß sich der Druckkopf 82 in einer untersten oder Anfangs-Position befindet. Wenn der Schrittmotor 98 angeschaltet wird, um in die entgegengesetzte Richtung zu drehen, wird der Schlitten 80 aufwärts bewegt, bis er einen Begrenzungsstopp 112 berührt. Der Bewegungsbereich des Druckkopfes 82 beträgt in der beschriebenen Ausführung 102 mm (vier Inch), obwohl der Bereich geändert werden kann, um auf unterschiedliche Anwendungen angepaßt zu sein. Der Drucker 12-1 und der Rahmen 50 sind so konstruiert, daß der Druckkopf 82 auf ein Dokument 14 vom Unterrand der Dokumentenbahn 18 bis zur Oberseite des Dokuments 14 drucken kann, wie in Fig. 2 gezeigt.
• Wie bereits erwähnt wurde, ist das Gehäuse 60 allgemein aus einer ersten, zweiten, dritten und vierten Wand 52, 54, 56 und 58 aufgebaut, welche ein allgemein rechteckrohrförmiges Gehäuse bilden. Die Wände 52 und 54 sind bereits erläutert worden. Die Wände 56 und 58 erfüllen über den Zweck hinaus, einfach Teil des Gehäuses 60 zu sein, zusätzliche Funktionen. Beispielsweise bildet die Wand 56 (Fig. 3) einen Abstandshalter oder eine Dokumentführung, während die Wand 58 eine gedruckte Schaltungskarte 59 stützt (Fig. 4), welche einige der Steuerschaltungen aufnimmt, die beispielsweise mit dem ersten Drucker 12-1 verbunden sind.
• Die Führung oder Wand 56 (Fig. 3) übernimmt ebenfalls die Funktion der Führung von Dokumenten, wie 14, in Druckstellung mit den Druckern 12-1 und 12-2. Um präzise Drucke zu erzielen, ist es wünschenswert, das zu bedruckende Dokument in einer vorbestimmten Distanz vom Druck)copf 82 zu lassen. Wenn beide Drucker 12-1 und 12-2 entlang der Dokumentenbahn 18 angeordnet sind, stehen sich die miteinander verbundenen Führungen oder Wände 56 gegenüber und schaffen genügend Spielraum für die Dicke des Dokuments 14, um dazwischen hindurchzugehen. In der beschriebenen Ausführung ist die Führung oder die Wand 56 aus vergütetem Bandstahl hergestellt, der 0,3 mm (0,005 Inch) dick ist; dies schafft ausreichende Elastizität oder Robustheit, um Beschädigung davon durch eine Bedienperson der Maschine 10 zu vermeiden. Die Führung oder Wand 56 hat in sich einen Schlitz 114, der sich vertikal erstreckt, wie in Fig. 3 gezeigt. Dieser Schlitz ist in der beschriebenen Ausführung über 102 mm (vier Inch) lang, um es dem Druckkopf 82 zu ermöglichen, auf ein Dokument 14 zu drucken, welches bis zu 102 mm (vier Inch) hoch ist. Weil das Dokument 14 bidirektional in die Dokumentenbahn 18 eingespeist werden kann, ist die Führung oder Wand 56 mit Rampen 116 und 118 ausgerüstet, welche an den Seiten des Schlitzes 114 angeordnet sind, um den vorauslaufenden Rand des Dokuments 14 vor dem Einklemmen durch den Schlitz 114 zu bewahren. Die Führung oder Wand 56 ist auch so gestaltet, um abgeschrägte Ränder 120 und 122 bereitzustellen, welche leicht in die Dokumentenbahn 18 hineinragen, wenn die Drucker 12-1 und 12-2 an der Dokumentenbahn 18 angeordnet sind, wie im folgenden beschrieben wird.
• Die Führung oder Wand 56 (Fig. 3) wird in folgender Weise an ihrem Platz im Gehäuse 60 gehalten. Die erste und zweite Wand 52 und 54 weisen jeweils geschlitzte Kanten oder Vertiefungen 124 und 126 auf, die darin ausgebildet sind, die Flansche verschiebbar auf der Führung oder der Wand 56 aufzunehmen. Die Führung oder Wand 56 wird in das Gehäuse 60 durch Abwärtsdrücken der Führung oder Wand 56 eingesetzt, wie in Fig. 3 gezeigt, bis ein erhöhter Vorsprung oder Anschlag 128 auf der Abschlußwand 62 in ein gleich ausgerichtetes Loch in der Führung oder Wand 56 greift, um sie in Position zu halten.
• Es sei angemerkt, daß die vierte Wand 58 (Fig. 4) ebenfalls als eine Stütze für die Schaltungskarte 59 funktioniert, welche die mit dem Druckkopf 82 verbundene Antriebselektronik regelt. Die Wand 52 hat in dem Bereich 129 (Fig. 4) einen Schlitz, um eine Seite der Wand 58 verschiebbar aufzunehmen, und die Wand 58 hat auf der davon gegenüberliegenden Seite hakenartige Erweiterungen 130 und 132, um in die Schlitze 134 und 136 (Fig. 1) eingesetzt zu werden. Nach Einsetzen in die Schlitze 134 und 136 wird die Wand 58, wie in Fig. 1 gezeigt, heruntergedrückt, um die Wand 58 an dem Gehäuse zu befestigen. Die Schaltungskarte 59 weist Steckkontakte 140 auf, um die Schaltungskarte 59 an der Wand 58 an die Platine 48 anzuschließen. In der Befestigung zwischen der Schaltungskarte 59 und der Wand 58 ist etwas Spiel vorhanden, um geringfügige Bewegungen zwischen der Schaltungskarte 59 und der Platine 48 (aufgrund einer Fehlausrichtung dazwischen) zu erlauben, und um der Schaltungskarte 59 zu ermöglichen, in die Platine 48 eingesteckt zu werden. Die an dem Schrittmotor 96 und dem Druckkopf 82 angeschlossenen Verbindungskabel sind mit der Schaltungskarte 59 an der Wand 58 verbunden.
• Wenn das Gehäuse 60 (Fig. 4), wie beschrieben angeschlossen ist, werden die aus dem Gehäuse ragenden Stangen 70 und 72 in die Buchsen 76 und 78 eingesetzt, um das Gehäuse 60 und den Druckkopf 82 darin relativ zu der Dokumentenbahn 18 auszurichten. Wenn das Gehäuse 60, wie in Fig. 4 gezeigt, heruntergedrückt wird, greift ein nach unten zu drückendes Rastelement 142 in ein Teil des Rahmens 50 ein, um das Gehäuse 60 darauf lösbar zu halten. Die mit der gedruckten Schaltungskarte 59 an der Wand 58 verbundenen Steckkontakte 140 werden gleichzeitig an die Platine 48 angekoppelt, welche Teil der Steuereinrichtung 46 ist. Die Drucker 12-1 und 12-2 können in einer konventionellen Weise durch die Steuereinrichtung 46 gesteuert werden.
• Wie hierin bereits erwähnt wurde, ist die Spannrolle 94 (Fig. 4) im Gehäuse 60 so befestigt, um in der nachfolgenden Weise etwas Spannung auf das Seil 96 zu geben. Die Spannrolle 94 weist eine sich davon erstreckende Welle 144 auf, wie in Fig. 5 gezeigt. Das Gehäuse 60 hat in sich Nischen 146 und 148, um die Enden der Welle 144 drehbar zu ihrer Abstützung aufzunehmen. Zwei auskragende Teile 150 und 152, die an das Gehäuse 60 angeformt sind, werden benutzt, um eine nach unten gerichtete Vorspannung (wie in Fig. 5 gezeigt) auf die Spannrolle 94 aufrechtzuhalten, um das Seil 96 zu spannen.
• Die Enden des Seiles 96 sind an der Antriebsrolle 92 befestigt, wie in Fig. 6 gezeigt. Beispielsweise wird eine geschlitzte Metallkugel 154, zwischen deren geschlitzten Teilen ein Ende des Seils 96 umwickelt wird, in ein Loch 158 gedrückt, und genauso wird eine geschlitzte Metallkugel 156, an der das andere Ende des Seils 96 zwischen den geschlitzten Teilen aufgewickelt ist, in das Loch 160 gedrückt. Das Seil 96 ist beispielsweise an dem Schlitten 80 durch eine Kugel- und Loch-Konstruktion ähnlich der Kugel 154 und dem Loch 158 befestigt. Diese Konstruktion liefert ein leicht zu montierendes Mittel, um das Seil 96 an die Antriebsrolle 92 zu befestigen.

Claims (9)

1. Druckvorrichtung, umfassend ein Basisteil (50) mit einer Dokumentenbahn (18) darin, gekennzeichnet durch eine lösbar in dem Basisteil (50) befestigte Druckereinheit (12-1), und Dokumententransportmittel (16), die vorgesehen sind, um ein Dokument (14) reversibel entlang einer ersten Linie in der Dokumentenbahn (18) zu bewegen, wobei die Druckereinheit (12-1) enthält: ein Gehäuse (60) mit darin befestigten Stützmitteln (68), die vorgesehen sind, einen einen Druckkopf (82) tragenden Schlitten (80) zu stützen, und Antriebsmittel (98), die vorgesehen sind, um den Schlitten (80) reversibel in einer zweiten Linie, senkrecht zur ersten Linie zu verfahren, und das Gehäuse (60) einen sich in der Richtung der zweiten Linie erstreckenden, länglichen Schlitz (114) aufweist, um dem Druckkopf (82) zu ermöglichen, auf ein Dokument (14) in der Dokumentenbahn (18) zu drucken, und daß das Stützmittel (68) in dem Basisteil (50) befestigbar ist, um die Druckereinheit (12- 1) darin zu stützen.

2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (60) eine erste, zweite, dritte und vierte Wand (52, 54, 56, 58) aufweist, die eine allgemein rechteckige Rohrform bilden, und eine Abschlußwand (62) vorgesehen ist, um die erste und zweite Wand (52, 54) in paralleler beabstandeter Stellung zueinander zu halten, und daß die dritte Wand (56) den länglichen Schlitz (114) enthält und dazu vorgesehen ist, als Dokumentenführung für ein durch den Druckkopf (82) zu bedruckendes Dokument (14) zu dienen.

3. Druckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützmittel (68) erste und zweite Stangen (70,72) aufweist, deren jeweilige erste Enden in der Abschlußwand (62) befestigt sind und deren jeweilige zweite Enden lösbar in dem Basisteil (50) befestigt sind.

4. Druckvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Wand (58) eine erste Schaltungskarte (59) mit Steckkontakten (140) trägt, die vorgesehen sind, um eine zweite Schaltungskarte (48) daran anzuschließen, welche auf dem Basisteil (50) befestigt ist.

5. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel einen an der ersten Wand (52) befestigten Schrittmotor (98) enthalten, der zum Antrieb einer Rolle (94) vorgesehen ist, die mit einem mit dem Schlitten (80) verbundenen Seil (96) zusammenwirkt, um dabei den Schlitten (80) reversibel entlang der zweiten Linie zu bewegen.

6. Druckvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der ersten und zweiten Wand (52, 54) Abschlußmittel (150, 152) vorgesehen sind, um die Vorspannung auf das Seil (96) aufrechtzuhalten.

7. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Wand (56) aus dünnem Federstahl hergestellt ist.

8. Druckvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf (82) ein thermisch betriebener Tintenstrahldruckkopf ist.

9. Druckvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Druckereinheit (12-2) in identischer Bauweise wie die erste Druckereinheit (12-1) in gegenüberstehender Stellung auf der zu der Druckereinheit (12-1) gegenüberliegenden Seite der Dokumentenbahn (18) vorgesehen ist.