EP0216946A1 - Matrixdrucker, insbesondere Matrixzeilendrucker - Google Patents

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EP0216946A1 EP85112334A EP85112334A EP0216946A1 EP 0216946 A1 EP0216946 A1 EP 0216946A1 EP 85112334 A EP85112334 A EP 85112334A EP 85112334 A EP85112334 A EP 85112334A EP 0216946 A1 EP0216946 A1 EP 0216946A1
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matrix
printer
guide
rollers
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Mannesmann Tally GmbH Austria
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00—Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/001—Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface
    • B41J25/006—Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface for oscillating, e.g. page-width print heads provided with counter-balancing means or shock absorbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/377—Cooling or ventilating arrangements

Definitions

  • the invention relates to a matrix printer, in particular a matrix line printer, with a carrier which can be made to move back and forth in a lightweight construction for the printing elements, the drive means for the printing elements having electromagnets with cable connections, which consist of flexible strips and are connected to a character generator via switching logic are and are provided on the printer frame parallel to the direction of movement, fixedly mounted rollers which bear against guide projections.
  • the carrier receives the printing elements, which usually consist of plunger electromagnets with printing needles, and oscillates the printing elements back and forth over the recording medium, the recording medium being advanced by one dot spacing after each row of dots, hence the term line printer.
  • the carrier for the pressure elements is designed to be lightweight due to the mass to be moved.
  • the individual pressure elements are also equipped with the lowest possible mass.
  • the electrical power consumed by such a needle bank is not only converted into pressure energy, but partly into loss energy. This loss of energy manifests itself in the heating of the needle bank, whereby the heat largely flows into the metallic carrier.
  • the carrier heats up and expands in accordance with the known physical laws. A slight deformation is usually associated with this expansion, but this cannot be tolerated because the printing elements change their distance from the recording medium, which results in a changed, usually deteriorated, printed image on the recording medium after a few hours of operation.
  • the present invention is therefore based on the object of storing the support for the printing elements in a suitable manner in a matrix printer, in particular in a matrix line printer, in which thermal stresses are largely avoided, so that bending or warping of the support is less or no longer occur.
  • the carrier is mounted in a longitudinal guide which consists of two circular-cylindrical, coaxial guide pins attached to the carrier ends, which are movably mounted in longitudinal bearings in the longitudinal direction and in that the carrier is under spring force rests with the guide projections against the rollers and is additionally supported and fastened transversely to the longitudinal guide of the carrier by means of compression springs.
  • the carrier is now "floating", i.e. it is set up to absorb thermal stresses by displacement to a very small extent, the displacement of the carrier not having an effect on the printed image on the recording medium.
  • the carrier is nevertheless guided very precisely and is held in two mutually perpendicular planes by resilient means.
  • An improvement of the invention is that the stationary rollers form a vertical guide plane and the carrier is supported on the printer frame by means of pre-tensioned leaf springs. Due to their pretension, such leaf springs exert a torque on the carrier, due to which the carrier is always pressed onto the rollers by means of the guide projections. Such leaf springs are primarily due to their flat expansion suitable, in addition to the pressing force to allow a degree of freedom for the longitudinal movement of the carrier.
  • sliding bodies for the leaf springs are arranged on the printer frame over the guide length.
  • the leaf springs therefore rest on defined points in the guide direction on the sliding bodies, as a result of which the preload force of the leaf springs is kept constant in each case.
  • the sliding bodies be provided with a bevel for generating the preload.
  • the friction factor between the sliding bodies and the leaf springs can also be reduced by making the sliding bodies from self-lubricating plastic.
  • the matrix line printer has a printer frame 1, on which a carrier 2 can be made to move back and forth in a lightweight construction.
  • the carrier 2 carries the pressure elements 3, which consist, for example, of a plunger armature electromagnet lying in a horizontal line, 33 of which plunger armature electromagnets, for example, each having a pressure needle being present and forming a needle bank.
  • the pressure needles or the housing of the submersible anchor Magnets are aligned parallel and exactly horizontally and adjusted exactly vertically to a fixed pressure abutment 4.
  • the electrical power supplied via the submersible electromagnets and the cable connections is partially converted into heat, which represents a slow rise in the operating temperature after a few hours of operation.
  • the carrier 2 which e.g. consists of a light metal profile bar, warps under the influence of this heat, whereby the print image deteriorates with increasing operating time of the matrix printer.
  • the carrier 2 is guided in several levels. First of all, guide pins 5, which slide in longitudinal bearings 6, are fastened to the carrier ends 2a and 2b. The longitudinal bearings 6 are fastened to the printer frame 1 by means of screws 7. A compensating mass body 8 is also provided, which is moved in the opposite direction to the carrier 2 and which has the guide pins 9, which are each guided in longitudinal bearings 10. A longitudinal section 11, i.e. another component covers (visible in FIG. 1) the carrier 2, of which only the part lying under the printer frame 1 is visible in FIG. 1.
  • the part located above the printer frame 1 on the upper side 12, the profile bar 2d, to which the printing elements 3 are directly attached, has guide projections 13 which bear against rollers 14 which are stationary on the printer frame 1 (on the upper side 12) and which can rotate , but with a rigid axis 14a distributed over the length of the carrier 2 at intervals.
  • the carrier 2 is "floating" supported (Fig. 2 and 3). First of all, the carrier 2 is resiliently supported by means of screw bolts 15 and compression springs 16 arranged between them and a carrier base 2c, and at the same time is secured against lifting upwards, ie secured. For a pivoting movement of the carrier 2, this attachment still allows freedom of movement.
  • leaf springs 20 are attached to the carrier 2 at intervals.
  • the length of the leaf springs 20 is matched to the back and forth movement of the carrier 2. This length is usually only two to three times the character width of the characters to be written.
  • the sliding bodies 18 distributed over the guide length are provided with a bevel 21.
  • the carrier 2 has (FIG. 3) in the carrier base 2c a de-penetrating centering sleeve 22 which is pressed firmly into a needle bank carrier 2e on the underside 17.
  • the compression spring 16 surrounds a centering sleeve 22 in the upper part.
  • the compression spring 16 is clamped between a pressure disk 23 and the head of the screw bolt 15.
  • the outer diameter of the centering sleeve 22 slides largely without play in the carrier base 2c.
  • the resilient ("floating") fastening of the carrier 2 shown in FIG. 3 is arranged several times in the longitudinal direction.

Landscapes

  • Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
  • Impact Printers (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
  • Liquid Developers In Electrophotography (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

Abstract

Ein Matrixdrucker, insbesondere ein Matrixzeilendrucker, ist mit einem in hin- und hergehende Bewegungen versetzbaren Träger (2) in Leichtbauweise für die Druckelemente (3) versehen, wobei die Antriebsmittel für die Druckelemente (3) Elektromagnete mit Kabelanschlüssen aufweisen, die aus flexiblen Streifen bestehen und über eine Schaltlogik mit einem Zeichengenerator verbunden sind und wobei auf dem Druckerrahmen (1) parallel zur Bewegungsrichtung ortsfest gelagerte Rollen (14) vorgesehen sind, die an Führungsvorsprüngen (13) anliegen. Um bei einem derartigen Matrixdrucker das Druckbild beeinträchtigende Wärmedehnungen des Trägers (2) aufzufangen, wird vorgeschlagen, daß der Träger (2) in einer Längsführung gelagert ist, die aus zwei an den Trägerenden (2a,2b) befestigten, kreiszylindrischen, koaxialen Führungszapfen (5) besteht, die in Längslagern (6) in Längsrichtung gleitbar bewegbar sind und daß der Träger (2) unter Federkraft mit den Führungsvorsprüngen (13) gegen die Rollen (14) anliegt und zusätzlich mittels Druckfedern (16) quer zur Längsführung des Trägers (2) abgestützt und befestigt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Matrixdrucker, insbesondere einen Matrixzeilendrucker, mit einem in hin-und hergehende Bewegungen versetzbaren Träger in Leichtbauweise für die Druckelemente, wobei die Antriebsmittel für die Druckelemente Elektromagnete mit Kabel­anschlüssen aufweisen, die aus flexiblen Streifen bestehen und über eine Schaltlogik mit einem Zeichengenerator verbunden sind und wobei auf dem Druckerrahmen parallel zur Bewegungsrichtung ortsfest gelagerte Rollen vorgesehen sind, die an Führungsvor­sprüngen anliegen.
  • Stand der Technik ist die (nicht vorveröffentlichte) europäische Patentanmeldung 84 111 106.5 vom 18. September 1984.
  • Bei derartigen Matrixdruckern nimmt der Träger die Druckelemente auf, die gewöhnlich aus Tauchankerelektromagneten mit Drucknadeln bestehen, und bewegt die Druckelemente hin- und herschwingend über dem Aufzeichnungsträger, wobei der Aufzeichnungsträger nach jeder Punktreihe, deshalb der Ausdruck Zeilendrucker, um einen Punktab­stand vorgeschoben wird. Der Träger für die Druckelemente ist wegen der zu bewegenden Masse in Leichtbauweise ausgeführt. Ebenso sind die einzelnen Druckelemente mit einer möglichst geringen Masse ausgestattet. Die von einer solchen Nadelbank aufgenommene electrische Leistung wird jedoch nicht ausschließlich in Druck­energie umgesetzt, sondern teilweise in Verlustenergie. Diese Verlustenergie äußert sich in einer Erwärmung der Nadelbank, wobei die Wärme weitestgehend in den metallischen Träger abfließt. Mit zunehmender Betriebsdauer erwärmt sich der Träger und dehnt sich nach den bekannten physikalischen Gesetzen aus. Mit dieser Aus­dehnung ist meist auch eine leichte Verformung verbunden, die jedoch nicht hingenommen werden kann, weil die Druckelemente ihren Abstand zu dem Aufzeichnungsträger verändern, wodurch sich nach einigen Stunden Betriebsdauer eine verändertes, meist verschlech­tertes Druckbild auf dem Aufzeichnungsträger ergibt.
  • Es sind bislang keine Maßnahmen bekannt, derartige Träger für die Druckelemente von Matrixdruckern gegen Wärmeverzugserscheinungen zu schützen.
  • Der vorliegenden Erfindung ist daher die Aufgabe zugrundegelegt, bei einem Matrixdrucker, insbesondere bei einem Matrixzeilen­drucker, den Träger für die Druckelemente in einer geeigneten Weise zu lagern, in der Wärmespannungen weitestgehend vermieden werden, so daß eine Verbiegung bzw. Verzugserscheinungen des Trägers weniger oder nicht mehr auftreten.
  • Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Gegen­stand erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger in einer Längsführung gelagert ist, die aus zwei an den Trägerenden befestigten, kreiszylindrischen, koaxialen Führungszapfen besteht, die in Längslagern in Längsrichtung bewegbar gelagert sind und daß der Träger unter Federkraft mit den Führungsvor­sprüngen gegen die Rollen anliegt und zusätzlich mittels Druck­federn quer zur Längsführung des Trägers abgestützt und befestigt ist. Zusätzlich zur Hin- und Herbewegung ist der Träger nunmehr "schwimmend" gelagert, d.h. er ist dafür eingerichtet, Wärme­spannungen durch Verlagerung in ganz geringem Umfange aufzufangen, wobei die Verlagerung des Trägers sich nicht auf das Druckbild auf dem Aufzeichnungsträger auswirkt. Der Träger ist trotzdem sehr genau geführt und wird in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen durch federnde Mittel gehalten.
  • Eine Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß die ortsfest gelagerten Rollen eine vertikale Führungsebene bilden und der Träger am Druckerrahmen mittels vorgespannter Blattfedern abge­stützt ist. Derartige Blattfedern üben aufgrund ihrer Vorspannung ein Drehmoment auf den Träger aus, aufgrund dessen stets der Träger mittels der Führungsvorsprünge an den Rollen angedrückt wird. Derartige Blattfedern sind vor allen Dingen durch ihre flache Ausdehnung geeignet, zusätzlich zur Andrückkraft einen Freiheitsgrad für die Längsbewegung des Trägers zu ermöglichen.
  • Vorteilhafterweise ist zur Abstützung der Blattfedern vorgesehen, daß am Druckerrahmen über die Führungslänge verteilt jeweils Gleitkörper für die Blattfedern angeordnet sind. Die Blattfedern liegen daher auf definierten Stellen in Führungsrichtung auf den Gleitkörpern auf, wodurch die Vorspannkraft der Blattfedern jeweils konstant gehalten wird.
  • Nach einer weiteren Verbesserung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Gleitkörper mit einer Schrägung zur Erzeugung der Vorspannung versehen sind.
  • Der Reibungsfaktor zwischen den Gleitkörpern und den Blattfedern kann außerdem noch dadurch gesenkt werden, indem die Gleitkörper aus selbstchmierendem Kunststoff hergestellt sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 eine Ansicht von unten gegen die Unterseite des Drucker­rahmens eines Matrixzeilendruckers,
    • Fig. 2 eine Seitenansicht gegen den Druckerrahmen mit dem Träger für die Druckelemente und
    • Fig. 3 einen Querschnitt durch die Befestigung des Trägers.
  • Der Matrixzeilendrucker weist einen Druckerrahmen 1 auf, an dem ein Träger 2 in Leichtbauweise in hin- und hergehende Bewegungen versetzbar ist. Der Träger 2 trägt die Druckelemente 3, die aus z.B. in einer horizontalen Linie liegenden Tauchankerelektro­magneten bestehen, wobei z.B. 33 solcher Tauchankerlektromagnete mit jeweils einer Drucknadel vorhanden sind und eine Nadelbank bilden. Die Drucknadeln bzw. die Gehäuse der Tauchankerelektro­ magnete sind parallel und genau horizontal ausgerichtet und zu einem feststehenden Druckwiderlager 4 genau senkrecht justiert.
  • Die über die Tauchankerelektromagnete und die Kabelanschlüsse zugeführte elektrische Leistung wird teilweise in Wärme umgesetzt, die ein langsames Ansteigen der Betriebstemperatur nach einigen Stunden Betriebsdauer darstellt. Der Träger 2, der z.B. aus einem Leichtmetallprofilstab besteht, verzieht sich unter dem Einfluß deiser Wärme, wodurch mit zunehmender Betriebszeit des Matrix­druckers das Druckbild verschlechtert wird.
  • Der Träger 2 ist in mehreren Ebenen geführt. Zunächst sind an den Trägerenden 2a und 2b Führungszapfen 5 befestigt, die in Längs­lagern 6 gleiten. Die Längslager 6 sind mittels Schrauben 7 an dem Druckerrahmen 1 befestigt. Es ist ferner ein Ausgleichsmassekörper 8 vorgesehen, der zum Träger 2 gegenläufig bewegt wird und der die Führungszapfen 9 aufweist, die jeweils in Längslagern 10 geführt sind. Ein Längsabschnitt 11, d.h. ein anderes Bauteil überdeckt (in Fig. 1 sichtbar) den Träger 2, von dem nur der unter dem Druckerrahmen 1 liegende Teil in Fig. 1 sichtbar ist. Der sich über dem Druckerrahmen 1 befindliche Teil auf der Oberseite 12, der Profilstab 2d, an dem die Druckelemente 3 unmittelbar befestigt sind, weist Führungsvorsprünge 13 auf, die gegen auf dem Druckerrahmen 1 (auf der Oberseite 12) ortsfeste Rollen 14 anliegen, die drehbar, jedoch mit starrer Achse 14a auf die Länge des Trägers 2 in Abständen verteilt angeordnet sind.
  • Der Träger 2 ist "schwimmend" abgestützt (Fig. 2 und 3). Zunächst ist der Träger 2 mittels Schraubbolzen 15 und zwischen diesen und einem Trägerboden 2c angeordneten Druckfedern 16 federnd abge­stützt und gleichzeitig gegen Herausheben nach oben befestigt, d.h. gesichert. Für eine Schwenkbewegung des Trägers 2 gewährt diese Befestigung noch Bewegungsfreiheit.
  • Außerdem sind an der Unterseite 17 (Fig. 2) Gleitkörper 18 mittels Schrauben 19 befestigt, auf denen Blattfedern 20 aufliegen. Die Blattfedern 20 sind in Abständen verteilt am Träger 2 befestigt. Die Länge der Blattfedern 20 ist auf die Hin- und Herbewegung des Trägers 2 abgestimmt. Diese Länge beträgt meist nur zwei- bis dreimal eine Zeichenbreite der zu schreibenden Schriftzeichen.
  • Um eine Vorspannung der Blattfedern 20 zu erzeugen, sind die über die Führungslänge verteilten Gleitkörper 18 mit einer Schräge 21 versehen.
  • Der Träger 2 weist (Fig. 3) im Trägerboden 2c eine deisen durch­dringende Zentrierhülse 22 auf, die fest in einem Nadelbankträger 2e auf der Unterseite 17 eingepreßt ist. Im oberen Teil umgibt die Druckfeder 16 jeweis einer Zentrierhülse 22. Die Druckfeder 16 ist zwischen einer Druckscheibe 23 und dem Kopf des Schraubbolzens 15 eingespannt. Der Außendurchmesser der Zentrierhülse 22 gleitet im Trägerboden 2c weitestgehend spielfrei. Die in Fig. 3 dargestellte federnde ("schwimmende") Befestigung des Trägers 2 ist in Längser­streckung mehrfach angeordnet.

Claims (5)

1. Matrixdrucker, insbesondere Matrixzeilendrucker, mit einem in hin- und hergehende Bewegungen versetzbaren Träger in Leichtbauweise für die Druckelemente, wobei die Antriebsmittel für die Druck­elemente Elektromagnete mit Kabelanschlüssen aufweisen, die aus flexiblen Streifen bestehen und über eine Schaltlogik mit einem Zeichengenerator verbunden sind und wobei auf den Druckerrahmen parallel zur Bewegungsrichtung ortsfest gelagerte Rollen vorge­sehen sind, die an Führungsvorsprüngen anliegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (2) in einer Längsführung gelagert ist, die aus zwei an den Trägerenden (2a,2b) befestigten, kreiszylindrischen, koaxialen Führungszapfen (5) besteht, die in Längslagern (6) in Längsrichtung bewegbar gelagert sind und daß der Träger (2) unter Federkraft mit den Führungsvorsprüngen (13) gegen die Rollen (14) anliegt und zusätzlich mittels Druckfedern (16) quer zur Längsführung des Trägers (2) abgestützt und befestigt ist.
2. Matrixdrucker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ortsfest gelagerten Rollen (14) eine vertikale Führungs­ebene bilden und der Träger (2) am Druckerrahmen (1) mittels vorgespannter Blattfedern (20) abgestützt ist.
3. Matrixdrucker nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Druckerrahmen (1) über die Führungslänge verteilt jeweils Gleitkörper (18) für die Blattfedern (20) angeordnet sind.
4. Matrixdrucker nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitkörper (18) mit einer Schrägung (21) zur Erzeugung der Vorspannung versehen sind.
5. Matrixdrucker nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitkörper (18) aus selbstschmierendem Kunststoff herge­stellt sind.
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