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Die Erfindung betrifft einen besonders
kleinen Drucker für
den mobilen Einsatz. Das größte Außenmaß des Druckers
soll dabei kleiner sein als die Länge der kurzen Kante des zu
bedruckenden Papierformats.
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Mit der Verbreitung von tragbaren
Computern ist ein Bedarf an mobilen Druckern entstanden, deren Größe zu den
kleinen Baumaßen
der Computer passen sollte, damit der Drucker mit dem Computer transportiert
werden kann. Zugleich sollten die heute üblichen Papiermaße von etwa
DIN A4-Blattgröße bedruckbar sein.
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Nach dem Stand der Technik wird bei
Druckern für
den Einsatz in Büros
oder mit tragbaren Computern das zu bedruckende Papier über Walzen
geführt.
Die Druckköpfe
führen
eine lineare Bewegung parallel zu den Walzenachsen aus. Dadurch
müssen
die Drucker Außenmaße haben,
die größer sind
als die Länge
der kurzen Kante des zu bedruckenden Papierformats. Für tragbare
Drucker gibt es den Vorschlag, den Drucker zum Transport in mehrere
Teile zu zerlegen bzw. zusammenzuklappen (z. B. „Tragbarer Drucker", Patentschrift
DE 69109638 T2 ).
Die Baugröße dieser
Drucker verhindert bisher den mobilen Einsatz weitgehend. Bei all
diesen Druckern muss der Druckkopf jeweils am Ende der Druckzeile
die Druckrichtung umkehren, was den Druckvorgang verlangsamt.
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Ausgehend davon ist es die Aufgabe
der Erfindung, einen Drucker anzugeben, der die vorgenannten Nachteile
nicht aufweist und so klein ist, dass er zusammen mit tragbaren
Computern transportiert und verwendet werden kann. Eine Erweiterung
des vorgeschlagenen Systems soll den Einsatz des Gerätes auch
als Scanner und Kopiergerät
ermöglichen.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch
die Merkmale des Schutzanspruchs 1. Die Unteransprüche beschreiben
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende
Idee besteht darin, den Druckkopf um eine Achse rotieren zu lassen
und das zu bedruckende Blatt so zu rollen, dass es während des
Druckvorgangs eine zylindrische Form aufweist, wobei die Zylinderachse
mit der Achse, um die der Druckkopf rotiert, übereinstimmt.
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Erfindungsgemäß besteht der Drucker aus einem
Druckkopf, der auf einer Motorwelle sitzt und rotierend angetrieben
wird. Dieses kann beispielsweise ein Tintenstrahl-, Thermopapier-
oder Thermosublimationsdruckkopf sein. Das zu bedruckende Papier
wird über
geeignete Zuführungen
vor dem Druckvorgang in eine zylindrische Form gebracht. Der Innendurchmesser
dieses Papierzylinders wird dabei so gewählt, dass er nur wenig größer ist
als der Außendurchmesser
des Druckkopfes. Durch geeignete Vorschubrollen wird das zu bedruckende,
gerollte Papier entlang der Zylinderachse am Druckkopf vorbei transportiert
und dabei bedruckt. Die Einhaltung der Zylinderform des zu bedruckenden
Blattes ist entscheidend für
die Druckqualität.
Geeignete stehende und rotierende Bürsten halten das Papier während des
Druckvorgangs in seiner Zylinderform. Hat das Papier nach dem Bedrucken
den Druckkopf passiert, so wird es weiterhin in seiner Zylinderform
gehalten, bis der Druckvorgang vollständig abgeschlossen ist und
beispielsweise die Drucktinte getrocknet ist. Danach wird das Papier
aus dem Drucker entnommen.
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Da der Druckkopf weder nach einer
Druckzeile seine Rotationsrichtung ändern noch anhalten muss, ergibt
sich eine Erhöhung
der erreichbaren Druckgeschwindigkeit. Nach jeder Druckzeile wird
das zu bedruckende Papier von den Transportrollen eine Druckzeile
weitergefördert,
während
der Druckkopf weiterrotiert. Der Durchmesser des Zylinders des zu
bedruckenden Papiers wird so gewählt,
dass der Umfang des Papierzylinders einige Zentimeter größer ist
als die Länge
der Kante des Papiers, die diesen Umfang bildet. Dadurch ist gewährleistet,
dass der Papiervorschub zwischen zwei Druckzeilen bei konstanter
Rotationsgeschwindigkeit des Druckkopfes erfolgen kann.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung
werden zwei Druckköpfe
eingesetzt, wobei der eine in dem Papierzylinder rotiert und der
zweite auf einer Kreisbahn außen
um den Papierzylinder geführt
wird. Mit einem solchen Drucker kann das Papier von der Innenseite
oder von der Außenseite
oder beides zugleich bedruckt werden.
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In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung
trägt der
rotierende Druckkopf zusätzlich
eine Beleuchtungs- und Scannereinheit. In dieser Kombination ist
das Gerät
sowohl als Scanner als auch als Drucker einsetzbar. Indirekt (über einen
elektronischen Speicher im Gerät)
ist es dadurch auch als Kopiergerät nutzbar.
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Mit einem erfindungsgemäßen Drucker
werden folgende Vorteile erreicht:
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- – Der
erfindungsgemäße Drucker
kann größte Außenmaße von nur
12 cm (für
DIN A4-Blätter)
und von nur 16 cm (für
DIN A3-Blätter)
haben und erfüllt
damit das Kriterium, für
tragbare Computer geeignet zu sein.
- – Die
Integration eines Scannerkopfes in den rotierenden Druckkopf ist
möglich,
was den Einsatz des Druckers auch als Scanner ermöglicht.
Damit steht dem Nutzer indirekt auch ein Kopiergerät zur Verfügung.
- – Der
Aufbau mit einem rotierenden Druckkopf hat den Vorteil, dass der
Druckkopf seine Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit während des
Druckvorgangs nicht notwendigerweise ändern muss. Der Papiervorschub
kann jeweils in der Zeit erfolgen, in welcher der Druckkopf die
Strecke zwischen den beiden Papierrändern zurücklegt. Dadurch kann der Druckvorgang
beschleunigt werden.
- – Werden
zwei Druckköpfe
eingesetzt, die das Papier von innerhalb und von außerhalb
des Papierzylinders bedrucken können,
ist ein beidseitiges Bedrucken eines Blattes in einem einzigen Druckdurchgang
möglich.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
eines Ausführungsbeispiels
mit Hilfe der Abbildungen näher erläutert. Dabei
zeigen
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1:
Eine Skizze des möglichen
Aussehens des Druckers mit rotierendem Druckkopf
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2a:
Skizzen des möglichen
Aussehens des Druckers
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2b:
Skizzen des möglichen
Aussehens des Druckers mit angeschnittenem Gehäuse
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3:
Eine Seitenansicht des möglichen
Aussehens des Druckers
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4:
Eine Frontansicht des möglichen
Aussehens des Druckers
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Gemäß 1 bis 4 besteht der Drucker aus
einem Gehäuse 3,
das einen rotierenden Druckkopf 11 (zugleich Scannerkopf),
die notwendige elektronische Ansteuerung, die Bedienelemente 4 und
die Papierführung
enthält.
Der um die Achse 15 rotierende Druckkopf 11 mit
der Tintenaustrittsplatte 10 wird von einem Motor 16 angetrieben.
Die notwendigen Daten können
z.B. über
eine Infrarotschnittstelle zum Druckkopf 11 übertragen
werden. Diese Infrarotschnittstelle lässt sich z.B. auf der Rotationsachse 15 des
Druckkopfes 11 anordnen. Die Energieversorgung des Druckkopfes 11 kann über Schleifkontakte
erfolgen.
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Da die exakte Führung des Papiers 1 für die Qualität des Druckbildes
entscheidend ist, werden verschiedene Einrichtungen zur Führung des
Papiers vorgesehen.
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Das zu bedruckende Papier 1 wird
gerollt und durch Überstreifen
des Führungsringes 6 in
seiner zylindrischen Form gehalten. Dieser Ring 6 wird
mit dem Papier 1 in Richtung Drucker transportiert und
dann am Papiereinführungsschlitz 5 abgestreift.
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Das zylindrisch gerollte Papier 1 wird
in einen ringförmigen
Papiereinführungsschlitz 5 an
der Front des Druckers eingeführt
und durch Führungseinrichtungen
(Anschläge,
Rollen 14, Brüsten 13 etc.)
in eine möglichst
genau zylindrische Form gebracht. Die Vorderkante des Papiers 1 wird
in den Papiereinführungsschlitz 5 eingeführt. Dann
wird die Kante des Papiers 1 auf eine vorstehende Einführhilfe 7 aufgelegt
und so weit in den Drucker geschoben, bis es von den automatischen
Papiertransportvorrichtungen erfasst wird. Wenn das Papier 1 in
den Drucker eingeführt
worden ist, wird es zuerst von einer mittig angebrachten Gummirolle 9a gegriffen
und soweit in den Drucker gezogen, bis es an Anschläge stößt. Dann
wird eine zweite Gummirolle 9b auf das Papier 1 aufgesetzt.
Damit ist die Führungsrichtung
des Papiers fixiert und die Anschläge können weggezogen werden, um
den Weg des Papiers 1 durch den Drucker freizugeben. Die
Rollen 9a und 9b bewirken auch den Papiervorschub
während
des Druckvorgangs. Ringförmige
Haarbürsten 13 drücken das
Papier 1 an den Führungszylinder 12 und
halten das Papier 1 in seiner Zylinderform. Andruckrollen 14 straften
das Papier 1 und legen es glatt an den Führungszylinder 12 an.
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Dann wird das Papier 1 schubweise
durch den Drucker gefördert
und von dem rotierenden Druckkopf 11 bedruckt. Der Druckkopf 11 kann
auf verschiedenen bekannten Drucktechniken basieren. Es kann beispielsweise
eine Tintenstrahldruckkopf, ein Thermodruckkopf oder ein Thermosublimationsdruckkopf
sein. Zusätzlich
zu dem Druckkopf 11 kann eine rotierende optische Scannereinheit
integriert werden, so dass der Drucker zugleich als Scanner und
damit indirekt als Kopierer verwendet werden kann.
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Ein zweiter Ring 2 befindet
sich hinter dem ringförmigen
Papieraustrittsschlitz des Druckers. Dieser Ring 2 ist
auf der Innenseite mit Bürsten
oder ähnlichem
ausgestattet und ist über
ein ausziehbares Gestänge 8 mit
dem Drucker verbunden. Das Gestänge 8 ist
bis zur halben Länge
der Längskante
des zu bedruckenden Papiers 1 ausziehbar. Tritt das bedruckte
Papier 1 aus dem Drucker aus, stößt es gegen die Bürsten des
zweiten Rings 2 und schiebt den Ring 2 vor sich
her, bis das Gestänge 8 ausgezogen
ist. Dann schieben sich die Bürstenhaare
durch die ansteigenden Schubkräfte
des Blattes 1 beiseite und das Blatt 1 schiebt
sich durch den Ring 2. Ist der Ausdruck beendet, befindet
sich der zweite Ring 2 in der Mitte des Blattes 1 und
hält es
in seiner Zylinderform. Wird das Blatt aus dem Ring 2 gezogen,
wird das Gestänge 8 mit
dem Ring 2 automatisch an den Drucker zurückgezogen.
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Die in den Abbildungen verwendeten
Nummerierungen bezeichnen folgendes:
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