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Die Erfindung betrifft Druckkopftransportmechanismen,
um einen Druckkopf relativ zu einer einen Aufdruck empfangenden
Fläche
zu bewegen.
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Bekannt sind Druckkopftransportmechanismen,
in welchen ein digitaler Druckkopf abwechselnd in gegenüberliegende
Richtungen über
die Breite eines einen Druck aufnehmenden Mediums verschoben wird.
Solche Mechanismen werden in Computer-Ausgabedruckern benutzt, mit
denen eine Mehrzahl von Linien eines Druckes auf einem Blatt Papier erzeugt
werden soll. Nach einer Verschiebung des Druckkopfes über die
den Druck aufnehmende Fläche,
in welcher eine Linie des Druckes bewirkt wird, wird die den Druck
aufnehmende Fläche
in einer Richtung senkrecht zu der Verschiebung des Druckkopfes
weiterbewegt, um die Linie des Druckes weg aus der Überlappung
mit der Linie der Verschiebung des Druckkopfes zu bringen und um
einen unbedruckten Teil der den Druck aufnehmenden Fläche in Überlappung
mit der Querbewegung des Druckkopfes zu bringen. Die Druckköpfe können Nadeldruckköpfe, Tintenstrahldruckköpfe, Thermodruckköpfe oder
andere Arten von Druckköpfen,
in welchen eine Mehrzahl von Druckelementen selektiv angesteuert wird,
um einen Druck zu erzeugen sein. Die Nadeln des Nadeldruckkopfes
sind in einer Reihe angeordnet und genauso beinhalten die Tintenstrahl druckköpfe eine
Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Tintenstrahldüsen und
die Thermodruckköpfe
beinhalten eine Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Thermodruckelementen.
Die selektive Ansteuerung jeweils der Nadeln, Düsen oder Thermoelemente ermöglicht den
Druck von Tintenpunkten an gewünschten
Positionen in Überlappung
mit der Reihe der Druckelemente. Die Verfahrrichtung des Druckkopfes
ist senkrecht zu der Reihe der Druckelemente. Demzufolge ermöglicht,
wie allgemein bekannt ist, die selektive Ansteuerung der Druckelemente
während
des Verfahrens des Druckkopfes, gewünschte Buchstaben und Muster
auf dem den Druck empfangenen Medium zu drucken. Erkennbar ist,
dass die maximale Höhe
eines Buchstabens, der während
einer Überquerung
des Druckkopfes gedruckt werden kann, durch die Länge der
Reihe der Druckelemente bestimmt wird.
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Es wird vorgeschlagen, Tintenstrahldruckköpfe zu verwenden,
um postalische Freimachungsvermerke auf Poststücke zu drucken. Allerdings
ist die notwendige Höhe
der postalischen Freimachungsvermerke größer als die Länge der
Reihe von Tintenstrahldüsen
in üblicherweise
kommerziell verfügbaren
Tintenstrahldruckköpfen.
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Die EP-A-0 827 839 offenbart einen
Drucker, welcher einen Druckkopftransportmechanismus beinhaltet,
der für
eine verbesserte räumliche
Auflösung
eines gedruckten Aufdruckes sorgt, indem der Druckkopf bei jeder
Verschiebung des Druckkopfes bewegt wird.
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Die DE-A-32 13 646 offenbart einen
Druckkopftransportmechanismus, welcher für die Verschiebung eines Druckkopfes
in eine Richtung quer zur Verfahrrichtung sorgt, wenn größere Zeichen
gedruckt werden.
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Dementsprechend stellt die vorliegende
Erfindung einen Druckkopftransportmechanismus zur Verfügung mit:
einem
Schlitten angebracht zum Verfahren in eine erste Richtung und über eine
einen Aufdruck empfangene Fläche
hinaus, eine Antriebseinheit, um den Schlitten in die erste Richtung
zu bewegen, einen Teilschlitten, einen Druckkopf tragend mit einem
Bereich mit Druckelementen, wobei der Teilschlitten auf dem Schlitten
verschiebbar relativ zu dem Schlitten zwischen einer ersten und
einer zweiten Indexposition angebracht ist, und einem Schaltelement,
verbunden zwischen dem Teilschlitten und dem Schlitten und betätigbar während des
Verfahrens des Schlittens jenseits der den Aufdruck aufnehmenden
Fläche,
um den Teilschlitten relativ zum Schlitten zwischen der ersten und
der zweiten Indexposition zu verschieben, wobei der Teilschlitten
auf dem Schlitten verschiebbar relativ zum Schlitten in einer zweiten
Richtung transversal zu der ersten Richtung angebracht ist und so
das Drucken eines Aufdruckes mit einer Höhe we sentlich größer als
der Bereich der Druckelemente ermöglicht.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher:
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1 eine
isometrische Ansicht eines Druckkopftransportmechanismus,
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2 eine
Aufsicht auf den Mechanismus nach 1,
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3 eine
Aufsicht auf einen Schlitten des Transportmechanismus,
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4 eine
geschnittene Ansicht der Linie 4-4 des Schlittens aus 3 ist und
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5 den
Druck eines postalischen Freimachungsvermerks in zwei Überquerungen
des Druckkopfes darstellt.
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Zunächst wird auf 1 und 2 der
Zeichnung Bezug genommen. Ein Schlitten 10 ist auf einem
Führungsstab 11 angeordnet,
der von einem Chassis 12 getragen wird. Der Schlitten 10 ist
durch die Lager 27 (siehe 3)
gleitend auf dem Führungsstab 11 gelagert,
um zu ermöglichen,
dass der Schlitten der Länge
nach an dem Führungsstab
in den Rich tungen, die durch die Pfeile 13, 14 angezeigt sind,
verfahren werden kann. Der Schlitten ist außerdem durch ein Stützelement 36 (s. 4) elastisch gelagert, welches
elastisch auf dem Schlitten befestigt ist und mit einem Träger (nicht
gezeigt) in Verbindung steht, der sich parallel zum Führungsstab 11 erstreckt.
Ein Riemen 15 läuft
um eine Antriebsrolle 16 und eine Spannrolle 17,
die auf dem Chassis 12 montiert sind. Die Antriebsrolle 16 ist
an der Welle eines Antriebsmotors 18 befestigt. Die Spannrolle 17 ist
an einer gleitenden Befestigung 19 angebracht und eine Feder 20 wirkt
auf die Befestigung 19, um den Riemen in einem gespannten
Zustand zu halten. Der Schlitten ist bei 21 am Riemen befestigt.
Wenn der Motor zur Rotation im Uhrzeigersinn angetrieben wird, wie
in 2 dargestellt ist,
wird der Schlitten in der Richtung des Pfeiles 13 verfahren.
Genauso im Fall, dass der Antriebsmotor betrieben wird, um gegen
den Uhrzeigersinn zu rotieren, wird der Schlitten, wie in 2 dargestellt, in der Richtung
des Pfeiles 14 verfahren.
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Ein Tintenstrahldruckkopf 22 ist
lösbar
in dem Schlitten montiert. Der Druckkopf 22 beinhaltet eine
Reihe von Tintenstrahldüsen,
wie bei 23 gezeigt (4).
Die Tintenstrahldüsen
sind ausgerichtet, um Tintentropfen durch eine Öffnung 24 im Chassis 12, wie
in 1 des Chassis gezeigt,
auf ein darunter angeordnetes Poststück (nicht ge zeigt), auszustoßen. Die
Reihe der Tintenstrahldüsen
erstreckt sich quer zu der Verfahrrichtung des Schlittens 10 und demzufolge
werden die Tintenstrahldüsen
während einer
Verschiebung des Schlittens über
einen Streifen des Poststückes
bewegt.
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Wie in 5 zu
erkennen ist, ist die benötigte
Höhe 46 eines
postalischen Freimachungsvermerkes 47, der auf ein Poststück 45 durch
den Druckkopf 22 gedruckt werden soll größer als
die Länge
der Reihe von Tintenstrahldüsen 23.
Deshalb wird der postalische Freimachungsvermerk während zwei Überfahrungen
des Druckkopfes gedruckt. Während
eines ersten Überfahrens
des Druckkopfes, beispielsweise in Richtung des Pfeiles 13,
ist die Reihe der Tintenstrahldüsen
mit einem ersten zu überstreichenden
Streifen 48, der den Druck aufnehmenden Fläche 44,
in welchem der Freimachungsvermerk zu drucken ist, in Überlappung
gebracht und dann wird, bevor eine zweite Überfahrung des Druckkopfes
in der entgegengesetzten Richtung erfolgt, der Druckkopf in einer
Richtung senkrecht zu der Verfahrrichtung des Schlittens 10 in
Richtung der Pfeile 13 und 14, in Richtung des
Pfeiles 25 verfahren, um die Tintenstrahldüsen mit
einem zweiten, unmittelbar daneben liegenden Streifen 49 der
den Druck aufnehmenden Fläche 44,
in welcher der Freimachungsvermerk 47 zu drucken ist, in Überlappung
gebracht. Demzufolge wird während
der ersten Überfahrung
des Druckkopfes ein erster Streifen des Freimachungsvermerkes gedruckt
und in der zweiten Überfahrung des
Druckkopfes ein zweiter Streifen unmittelbar neben dem ersten Streifen
des Freimachungsvermerkes gedruckt. Selbstverständlich ist, dass der Freimachungsvermerk,
der in 5 dargestellt
ist, ein postalischer Freimachungsvermerk ist, wie er zur Zeit im
Vereinigten Königreich
Verwendung findet und nur beispielhaft dargestellt ist, und dass
die Druckvorrichtung genutzt werden kann, um andere gewünschte Arten
von postalischen Freimachungsvermerken zu drucken.
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Ein Mechanismus um den Druckkopf,
wie im vorangegangenen beschrieben, zu verstellen, wird im folgenden
dargestellt. Wie besonders in den 3 und 4 dargestellt, trägt der Schlitten 10 einen
Teilschlitten 26, welcher verschiebbar auf dem Schlitten gelagert
ist, um eine transversale Verschiebung des Unterschlittens relativ
zum Schlitten 10 in der Richtung des Pfeiles 25 zu
erlauben.
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Die Verschiebung des Teilschlittens
wird durch einen Stift 29 bewirkt, der exzentrisch auf
einem drehbaren Element 28 befestigt ist, das drehbar auf
dem Schlitten 10 befestigt ist. Der Stift 29 greift
in einen Schlitz 30 des Unterschlittens 26 ein.
Mit dem drehbaren Element und dem Stift in der Position, wie in 3 und 4 dargestellt, befindet sich der Teilschlitten
in einer ersten Indexposition, wie sie in 3 und 4 dargestellt
ist. Eine Drehung des drehbaren Elementes 28 aus der gezeigten
Position resultiert in einer Bewegung des Teilschlittens in der
Richtung des Pfeiles 25 aus der ersten Indexposition bis
das drehbare Element um 180° gedreht
worden ist. Mit dem um 180° gedrehten
drehbaren Element befindet sich der Teilschlitten in einer zweiten
Indexposition. Eine entgegengesetzte Drehung des drehbaren Elementes 28 um
180° bewegt
den Teilschlitten zurück
in die erste Indexposition. Zwei Enden einer an dem Teilschlitten 26 befestigten
Gabelfeder 31 wirken auf den Stift 29, um das
drehbare Element 28 in 0° und
180° Positionen
zu drängen
und dadurch den Teilschlitten in einer der beiden Indexpositionen
zu halten, wobei die erste Indexposition in 3 und 4 dargestellt
ist und die zweite Indexposition, in welcher sich der Teilschlitten
an einer Position links von der ersten Indexposition, wie sie in 4 dargestellt ist, befindet.
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Das drehbare Element 28 beinhaltet
erste und zweite Reibringe 37, 38. Die Reibringe
besitzen äußere Oberflächen, die
exzentrisch relativ zur Rotationsachse des drehbaren Elementes 28 angeordnet sind.
Die Ringe können
auf dem Element 28 exzentrisch befestigt sein oder einen
nicht gleichförmigen Querschnitt
aufweisen. Die Exzentrizitäten
der äußeren Oberflächen der
beiden Ringe 37, 38 sind um 180° relativ
zueinander versetzt. Die Rotation des drehba ren Elementes 28 wird
durch die ersten und zweiten Reibblöcke 32, 33 bewirkt.
Die Reibblöcke 32, 33 sind
auf dem Chassis 12 an Positionen jenseits der Fläche, auf
welcher ein Druck erzeugt werden soll, angeordnet und jeder Block
beinhaltet eine plane Oberfläche 35,
die sich parallel zur Verfahrrichtung 14, 15 des
Schlittens 10 erstreckt. Die Blöcke 32, 33 sind
so montiert, dass sich ihre Oberflächen 35 auf unterschiedlichen
Höhen relativ
zu dem Schlitten 10 befinden, so dass ein Block 32 funktionsfähig mit
dem Reibring 27 zusammenwirken kann und der andere Block 33 funktionsfähig mit
dem anderen Reibring 38 zusammenwirken kann. Während des
Verfahrens des Schlittens über
die den Druck aufnehmende Fläche
in Richtung des Pfeiles 13 hinaus, wirkt der Ring 37 reibend
mit der Oberfläche 35 des Blockes 32 zusammen,
was bewirkt, dass der Ring 37 im reibenden Zusammenwirken
mit der planen Oberfläche 35 des
Blockes 32 abrollt. Als Ergebnis dieses Rollens des Ringes 37 auf
der Oberfläche 35 wird
das drehbare Element gedreht. Die exzentrische Form der äußeren Oberfläche des
Ringes 37 ist derart, dass das Element 38 um etwa
180° gedreht
wird. Die auf den Stift 29 wirkende Gabelfeder 31 sorgt dann
dafür,
dass das Element 28 sich in der 0°– oder der 180°-Drehposition
befindet und sich demzufolge der Teilschlitten in einer der ersten
und der zweiten Indexposition befindet. Wenn das Element 28 um 180° gedreht
wurde, sorgt die Exzentrizität
der äußeren Oberfläche des
Ringes 37 dafür, dass
sich der Ring nicht länger
in Eingriff mit dem Block 32 befindet. Genauso befindet
sich, wenn die Bewegung des Schlittens 10 umgekehrt wird,
um die Druckfläche
zu überqueren,
der Ring 37 nicht in Eingriff mit dem Block 32.
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Analog befindet sich, wenn der Schlitten über die
den Druck aufnehmende Fläche
in Richtung des Pfeiles 14 bewegt wird, der Ring 38 in
Reibkontakt mit der Oberfläche 35 des
Blockes 33 und bewirkt eine Drehung des Elementes 28 in
eine entgegengesetzte Richtung um 180°, wodurch der Teilschlitten und
der Druckkopf an die andere der beiden Indexpositionen zurückbewegt
wird.
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Im Betrieb des Druckkopfes, um einen
postalischen Freimachungsvermerk zu drucken mit dem Teilschlitten
in der ersten Indexposition, wird nun der Schlitten in einer ersten
Richtung, z. B. in der Richtung des Pfeiles 13, verfahren,
und die Tintenstrahldüsen
werden selektiv angesteuert, um einen ersten Streifen des postalischen
Freimachungsvermerkes zu erzeugen. An einer Position des Schlittens
jenseits der Druckfläche
kommt das Element 28 in Kontakt mit dem Reibblock 32,
was die Drehung des Elementes 28 um 180° und die Verschiebung des Teilschlittens
in eine zweite Indexposition bewirkt. Die Verfahrrichting des Schlittens
wird dann umgekehrt, indem der Antriebsmotor 18 in umgekehrter
Richtung betrieben wird, wobei während
des Überstreifens
der Druckfläche
die Tintenstrahldüsen
wiederum selektiv angesteuert werden, um einen zweiten Streifen
unmittelbar neben dem ersten Streifen des postalischen Freimachungsvermerkes
zu drucken.
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Im Vorangegangenen wurde ein Druckkopftransportmechanismus
beschrieben, um einen Tintenstrahldruckkopf relativ zu einer Fläche eines
Poststückes
zu verfahren und zu verschieben, um einen Aufdruck eines postalischen
Freimachungsvermerkes zu erhalten. Klar ist, dass der Transportmechanismus
gleichsam benutzt werden kann, um auf ähnliche Weise ähnliche
Arten von Druckköpfen
zu verfahren und zu verschieben, wenn der zu druckende Aufdruck
eine größere Breite
besitzt als die Breite der Druckelemente des Druckkopfes. Beispielsweise kann
der Transportmechanismus benutzt werden, um Nadel, thermische, magnetische
und andere Typen von Druckköpfen
zu verfahren und zu verschieben. Der Druckkopf kann benutzt werden,
um ein gemischtes Muster zu drucken, beispielsweise einen postalischen
Freimachungsvermerk in zwei Überstreifungen
oder er kann benutzt werden, um andere Aufdrucke zu drucken, die
eine größere Breite
haben als die Breite der Druckkopfelemente.
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Die Verschiebung des Druckkopfes
kann in einer Größenordnung
ansatzweise gleich der Breite der Druckelemente des Druckkopfes
liegen, wodurch ein Aufdruck mit einer Breite gleich dem Doppelten der
Breite der Druckelemente gedruckt werden kann. Alternativ kann,
wenn die Breite des benötigten
Aufdruckes kleiner als die doppelte Breite der Druckelemente beträgt, der
Druckkopf in einer kleineren Größenordnung
verschoben werden, so dass die Streifen der Druckfläche, die
durch die Druckelemente überstrichen
werden, sich überschneiden.
Bevorzugt werden die Druckelemente, die diese Zonen der Überlappung überstreichen,
in einer Art und Weise betrieben, dass sich keine Überschneidung
im Druck ergibt, die durch die Druckelemente bewirkt wird.