DE2605821C2

DE2605821C2 - Führungseinrichtung für die Nadeln eines Nadeldruckers

Info

Publication number: DE2605821C2
Application number: DE2605821A
Authority: DE
Inventors: Jaques Vigneux-sur-Seine Bunel; Bernard Chatenay-Malabry Flaceliere; Jean-Pierre Saint-Germainles-Corbeil Talvard
Original assignee: LOGABAX-ANCIENNEMENT ATELIERS BARIQUAND ET MARRE PARIS FR
Current assignee: LOGABAX-ANCIENNEMENT ATELIERS BARIQUAND ET MARRE PARIS FR
Priority date: 1975-02-13
Filing date: 1976-02-13
Publication date: 1982-09-02
Also published as: FR2300678B1; JPS51118915A; US4077336A; GB1512463A; DE2605821A1; FR2300678A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungseinrichtung für die Nadeln eines Nadeldruckers, der eine Anzahl parallel zur Schreibzeile in einer Reihe angeordneter Nadeln und eine entsprechende Anzahl von feststehenden Antriebsmagneten aufweist, mit einer dem druckenden Ende der Nadeln benachbarten Führung, durch die Nadelenden in zwei zueinander orthogonalen Richtungen hin- und hergehend bewegbar sind.

Es ist bereits ein derartiger Nadeldrucker bekannt (D E-OS 19 14 091), bei dem die Nadeln jeweils einzeln in einem Führungskamm geführt sind, der in Zeilenrichtung hin- und hergehend verschiebbar ist, sowie in einer im Abstand von dem Führungskamm liegenden Schlitzplatte mit einem einzigen Schlitz, mit dem die Nadeln in vertikaler Richtung bewegt werden. Bei einem derartigen Nadeldrucker ist die Druckgeschwindigkeit durch die Schwingungsneigung der Nadeln begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nadeldrucker der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß höhere Druckgeschwindigkeiten erreichbar sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß die Führung eine U-förmige Schiene bildet, deren Schenkel jeweils Bohrungen aufweisen, die so ausgebildet sind, daß eine Bewegung der Nadeln nur in Richtung senkrecht zur Papierebene möglich ist, und daß jede Nadel von einer nachgiebigen Hülle umgeben ist, deren den Magneten benachbartes Ende ortsfest gehalten ist und deren anderes Ende in dem dem Magneten zugewandten Schenkel der Führung befestigt ist Dadurch werden mögliche Schwingungen zwischen Antriebsmagnet und erster Führung und zwischen den ίο beiden Führungen unterdrückt

Vorzugsweise ist das den Magneten benachbarte Ende jeder nachgiebigen Hülle an den beiden Schenkeln einer U-förmigen Befestigungsschiene befestigt

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist darin zu sehen, daß die Führung an beiden Enden an Schwenkhebeln sitzt die um eine Achse schwenkbar gelagert sind, daß die Schwenkhebel über einen Nockenbahnantrieb in Spaltenrichtung schwenkbar sind, daß die Führung über einen Kurbeltrieb in Zeilenrichtung hin- und hergehend bewegbar ist, und daß der Kurbeltrieb mit dem Nockenbahnanti-ieb gekuppelt ist. Dabei kann der Kurbeltrieb vorzugsweise einen Hub haben, der einem Mehrfachen eines Zeichenabstandes entspricht.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische schematische Ansicht einer Druckvorrichtung entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 eine Draufsicht auf ein Anschlagorgan bei der alternierenden Bewegung parallel zur Schreibzeile;

Fig.3 eine Seitenansicht eines Anschlagorgans bei der alternierenden Bewegung senkrecht zur Schreibzeile;

Fig. 4 eine schematische Ansicht der Bewegung der Nadelenden auf der Papierhalterung, und

Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Nockens mit mehreren zylindrischen Profilstufen.
Fig. 1 zeigt Nadelenden 1, 2 und 3, von denen zur klareren Darstellung nur eine geringe Anzahl gezeichnet ist. Diese Nadelenden werden durch eine bewegliche Führung 4 gehalten, die durch eine horizontale alternierende Translationsbewegung in Richtung des Doppelpfeils Fi kombiniert mit einer vertikalen alternierenden Translationsbewegung Fi angeregt wird.

Synchron mit dem Anschlag läuft ein Farbband 5 kontinuierlich in Richtung des Pfeils Fi. Das Papier 6 springt in Pfeilrichtung Fi, zu bestimmten Zeitpunkten weiter, wie weiter unten noch erläutert wird.

Auf den festen Stützen 10, 11 des Druckergehäuses sind N Magnete 7, 8, 9 derart angebracht, daß ihre beweglichen Anker an die entgegengesetzten Nadelenden (1,2,3) stoßen. Jede Nadel ist von einer Hülle 13,14, 15 umgeben, deren eines Ende mit der Befestigungsschiene 12 formschlüssig verbunden ist. Das andere Ende der Hülle ist in dem Schenkel der beweglichen Führung 4 befestigt, der den Magneten zugewandt ist

Aufgrund einer Führung in einer nachgiebigen Hülle übernimmt das aktive Ende jeder Nadel leicht die ihm von der Führung übermittelte Verschiebung, ohne aus der Hülle herauszuspringen und ohne die Gefahr umzuknicken. Die Hülle bildet eine Bowdenspirale, die an der Oberfläche durch in die Spiralen eindringendes Schmiermittel geölt ist.

Man erkennt, daß die bewegliche Führung 4 zwei Traversen 40 und 41 aufweist, die Öffnungen zum Durchlaß der Nadeln aufweisen und durch zwei Flansche 42 und 43 formschlüssig miteinander verbun-

den sind. Diese Flansche sind um zwei fluchtende Achsen 44a und 446 beweglich. Jeder Flansch ist mit einem vertikalen, durch eine horizontale Lasche 432 verlängerten Bereich 431 versehen.

Die Achsen 44a und 446 sind mit zwei Blocks 45 bzw. · 46 formschlüssig verbunden, die einerseits an beiden Enden einer Spindel 47 und andererseits an zwei elastischen Platinen 48 bzw. 49 befestigt sind. Die Kanten 480 und 490 dieser Platinen sind an dem Gehäuse der Maschine befestigt Diese Verbindungen wurden zur Vereinfachung nur symbolisch dargestellt.

Der nicht dargestellte einzige Motor des Druckers gewährleistet die Bewegung in Richtung der Pfeile Fi und F₂. Zu diesem Zweck steuert er die kontinuierliche Rotation einer in zwei Lagern 51 und 52 gestützten is Welle 50.

Eine von der Welle 50 angetriebene, mit Schlitzen versehene Scheibe 53 wirkt mit einem elektrischen Impulsgenerator 54 zusammen, der eine Lichtquelle 540 und einen photoelektrischen Meßfühler 541 aufweist. Dieser Generator ist dazu bestimmt, das Drucken der Zeichen zu steuern.

Am entgegengesetzten Ende der Welle 50 wird ein Exzenter 55 angetrieben, der die Verschiebung einer Pleuelstange 56 steuert Die Platine 49 ist über eine Lasche 57 mit der Pleuelstange 56 formschlüssig verbunden.

In ein auf einer Achse 60 befestigtes Zahnrad 59 greift ein von der Welle 50 getragener Ritzel 58 ein. Die Welle 60 ist in zwei Lagern 61, 62 gehalten und trägt zwei Nocken 63,64. Die Platine 49 wurde weggeschnitten, um den dahinter angeordneten Nocken 64 sichtbar zu machen.

Die Nocken 63 und 64 wirken mit zwei Rollen 65 bzw. 66 zusammen. Diese sind an den Enden einer viereckigen Achse 67 befestigt, die in derselben horizontalen Ebene wie die Welle 60 liegt und an der zwei Hebel 68 und 69 angelenkt sind. An ihren gegenüberliegenden Enden sind die Hebel an zwei Wellen 70 und 71 angelenkt, die in den Lagern 72 bzw. 73 fliegend angeordnet sind und mit den Achsen 44a und 44b fluchten.

Je eine beweglich um eine Achse 75 und senkrecht zur Lasche 432 angebrachte Rolle 74 rollt an beiden Enden der Führung 4 auf einer der Seiten der Achse 67.

An beiden Seiten verbindet je eine Feder 76 die Spindel 47 mit dem Flansch 43. Durch eine Kupplung 77 wird die Welle 60 formschlüssig mit dem Zahnrad 59 verbunden. Diese Kupplung wird durch einen Elektromagneten 771 eingestellt, der von den Signalen von der elektronischen Schaltung des Druckers gesteuert wird.

Der vorstehend beschriebene Druckkopf arbeitet wie folgt. Die Schreibweise ist mosaikartig und erfolgt nach einer Matrize von 7x7 Punkten, von denen jeder durch den Aufstoß des beweglichen Endes einer Nadel auf das Farbband vor dem Papier markiert ist, wenn der entsprechende Elektromagnet von den elektronischen Schaltungen des Druckers ein geeignetes Erregungssignal empfängt Jede Zeichenzeile besteht aus einer Anzahl von Punkten, je nach der Form des betreffenden Zeichens. Diese Punkte sind durch einen Schritt von 0,508 mm voneinander getrennt Die Form des Zeichens kann eine Verschiebung dieser Punkte um einen Halbschritt notwendig machen. Der Zwischenraum zwischen zwei Zeichen wird durch die Differenz der Breite des Zeichens und des auf 2,54 mm normierten Zeichenschrittes gebildet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist N — 68 die Anzahl der Drucknadeln für eine Zeichenanzahl von 136 pro Zeile, wodurch jede Nadel den vollständigen Anschlag des Teils der Punktzeile durchführen kann, der zwei Zeichen entspricht. Um diese Punkte zu drucken, erfährt die Führung 4 eine alternierende Horizontalbewegung, und es wird während jeder Bewegung von rechts nach links und von links nach rechts gedruckt Bei dieser Ausführungsform liegt die günstigste Amplitude der Verschiebung der Führung 4 bei 5,08 mm. In der Stellung maximaler Verschiebung ihres Endes führt die Nadel weiterhin einen korrekten Anschlag durch. Diese horizontale Hin- und Herbewegung des Endes der Nadeln dauert 30 msec, wenn man eine Anschlagsgeschwindigkeit von 500 Zeilen pro Minute annimmt

Die von der Führung 4 erzeugte Horizontalbewegung Fi der Nadelenden ist in F i g. 2 dargestellt.

Ära Ende jeder Punktzeile macht die Führung 4, wie weiter unten noch erläutert wird, eine vertikale Translationsbewegung, die bewirkt, daß die Nadelenden die folgende Punktzeile drucken. Diese Bewegung F₂ ist in Fig.3 dargestellt. Die Mittelstellungen der Nadel 3 während der Bewegung Fi und F₂ sind in den Fi g. 2, 3 und 4 mit 30 bzw. 31 bezeichnet. Die extremen Stellungen, welche die Nadeln einnehmen können, sind mit 32,33 und 34,35 bezeichnet

F i g. 4 zeigt die kombinierte Bewegung der Nadelenden zur Durchführung des Anschlags einer Matrize. Die Schreibwechsel 301 bis 307 entsprechen dem Schreiben der sieben Punktzeilen der Matrize. Die gestrichelten Kurven entsprechen einer geeigneten Kombination der horizontalen Alternativbewegung Ft und einer vertikalen Bewegung F₂. Diese Kurven werden mithilfe einer Synchronisation erreicht, die weiter unten noch erläutert wird.

Der Wechsel 308 ist ein Wechsel schneller Umkehr entsprechend der Zurückholung der Nadelenden an ihren Ausgangspunkt. Jeder Wechsel 301 bis 308 dauert 15 msec.

Während des Wechsels 308 macht das Papier einen Sprung, so daß nach der Rückkehr der Nadelenden die folgende Zeichenzeile gedruckt werden kann. Die Synchronisierung der schnellen Rückkehr der Nadelenden und des Papiersprungs wird durch die Sequenzeinheit der elektronischen Einheit des Druckers gewährleistet, wie weiter unten erläutert wird. Die Bewegung der oben beschriebenen Führung 4 wird auf folgende Weise erreicht.

Zum Schreiben einer Punktzeile, d. h. einem Schreibwechsel, überträgt die Welle 50 (F i g. 1) eine horizontale alternierende Translationsbewegung an die Pleuelstange 56 und damit an die gesamte aus Platinen 48,49, Flanschen 42, 43, Blocks 45, 46, Traversen 40, 41 und Spindel 47 gebildete Einheit. Diese Bewegung wird folglich kontinuierlich von den Traversen auf die Nadelenden übertragen.

Am Ende jeder Punktzeile wird der Papiersprung, entsprechend der in F i g. 4 gestrichelten Linie, wie folgt erreicht. Die Horizontalbewegung verbindet sich mit einer Vertikalbewegung, die durch die zylindrischen Nocken 63 und 64 bewirkt wird, deren Profil in F i g. 5 dargestellt ist.

Die Nocken sind in acht gleiche Teile 641 bis 648 unterteilt. Die Teile 641 bis 647 sind — vollständig, was die erste anbetrifft, teilweise, was die übrigen anbelangt — aus Kreisbogen mit Radien r\ bis η gebildet. Diese Radien bewegen sich entsprechend einem Verhältnis proportional zum Abstand zwischen zwei Punktzeilen der Schreibmatrix vorwärts, d. h. um 0,37 mm. Diese

Kreisbogen werden durch identische, dem Profil der Rollen 65, 66 entsprechende Kurven verbunden, etwa 651—653 und 663—665, die nach außen konkav gewölbt sind und sieben Stufen bilden. In F i g. 4 sind dieselben Bezugszeichen verwendet, um die von einem Nadelende erreichten Punkte und die entsprechenden Berührungspunkte der Rollen 65, 66 und der Nocken 63, 64 zu bezeichnen. Im Kreisbogen 641, der vom Punkt 666 zum Punkt 651 verläuft, ist eine Markierung 650 eingezeichnet, deren Bedeutung weiter unten noch erläutert wird.

Die Rollen 65, 66 führen in Zusammenwirkung mit den Stufen 641 bis 647 der Nocken 63,64 während deren Drehbewegung sieben aufeinanderfolgende Sprünge aus, danach, zusammen mit dem Teil 648, eine Drehbewegung um V₈ Umdrehung. Die Rollen 65, 66 drehen sich um die Achse 67 und übertragen an diese über die Hebe! 68, 69 eine Schwenkbewegung um die Achsen 70, 71 bei jedem Sprung entsprechend den Stufen der Nocken 63,64.

Die auf einer der Seiten der Achse 67 laufenden Rollen 74 folgen der Schwenkbewegung dieser Achse und übertragen diese Bewegung über die Laschen 432 an die Führung 4. Im übrigen bewegt sich die Rolle in alternierender Translationsbewegung auf einer der Seiten der Achse 67 unter der Wirkung der Lasche 432 des Flansches 43.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dreht sich die Scheibe 53 mit 2000 Umdrehungen pro Minute für eine Wechseldauer von 15 msec. Das Ritzel 58 und das Zahnrad 59 bilden eine Übersetzung mit dem Verhältnis vier, so daß die Drehgeschwindigkeit des Nockens 64 dann 500 Umdrehungen pro Minute beträgt. So entspricht eine Umdrehung des Nockens acht Wechseln.

Aus F i g. 4 erkennt man, daß der erste Wechsel an der Markierung 649 beginnt, was auf dem Nockenprofil der Mitte des Kreisbogens 666—650 entspricht, und an der Markierung 652 endet, was der Mitte des Kreisbogenbereichs 651—653 entspricht. Der erste Anschlag geschieht bei 650 und der letzte der Punktzeile bei 651, zwischen diesen beiden Markierungen ist die Bewegung des Endes der Nadeln horizontal. Diese Bewegung setzt sich in gleicher Richtung bis zur Markierung 652 fort, wird jedoch von der Markierung 651 an durch eine vertikale Bewegung erweitert, die durch den Wechsel des Kreisbogens, den die Rolle 66 auf das Profil des Nockens 64 ausübt, gegeben ist. An der Stelle 652, d. h. am Anfang des zweiten Wechsels, ändert sich die Richtung der horizontalen Bewegung, während die vertikale Bewegung bis zur Stelle 653 anhält. An der Stelle 663 erfährt das Nadelende eine nach oben gerichtete vertikale Bewegung, die bis zur Stelle 653 anhält. Die Richtung der horizontalen Bewegung kehrt sich an der Steüe 664 um, d, h, am Ende des siebten Wechsels und Beginn der schnellen Rückkehr und an der Stelle 649, d. h. am Ende der schnellen Umkehr und dem Beginn des ersten Wechsels.

Am Ende jeder Zeichenzeile, d. h. an der Stelle 663, macht das Papier einen Sprung entsprechend dem vertikalen Abstand von 663 und 650.

In der vorstehenden Beschreibung wurde davon ausgegangen, daß die Drehung des Nockens 64 kontinuierlich ist. Aufgrund der Kupplung 77 ist es in der Tat so, daß die Drehung nur dann gesteuert wird, wenn das elektronische Teil der Maschine genügend Zeichen gespeichert hat, so daß das Drucken dieser Zeichen mehrere Nockenumdrehungen erfordert d. h. mehrere Zyklen von je acht Wechseln. Hierdurch wird vermieden, daß der Nocken sich ständig dreht ob die Nadelenden Zeichen drucken oder nicht so daß sich der Nocken weniger schnell abnutzt. Die Führung 4 erfährt also eine nicht permanente vertikale Bewegung und eine kontinuierliche alternierende horizontale Bewegung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Führungseinrichtung für die Nadeln eines Nadeldruckers, der eine Anzahl parallel zur Schreibzeile in einer Reihe angeordneter Nadeln und eine entsprechende Anzahl von feststehenden Antriebsmagneten aufweist, mit einer dem druckenden Ende der Nadeln benachbarten Führung, durch die Nadelenden in zwei zueinander orthogonalen Richtungen hin- und hergehend bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (4) eine U-förmige Schiene bildet, deren Schenkel (40, 41) jeweils Bohrungen aufweisen, die so ausgebildet sind, daß eine Bewegung der Nadeln (1, 2, 3) nur in Richtung senkrecht zur Papierebene möglich ist, und daß jede Nadel (1, 2, 3) von einer nachgiebigen Hülle (13, 14, 15) umgeben ist, deren den Magneten (7, 8, 9) benachbartes Ende ortsfest gehalten isi und deren anderes Ende in dem dem Magneten zugewandten Schenkel (41) der Führung (4) befestigt ist.

2. Führungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Magneten benachbarte Ende jeder nachgiebigen Hülle (13, 14, 15) an den beiden Schenkeln einer U-förmigen Befestigungsschiene (12) befestigt ist.

3. Führungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (4) an beiden Enden an Schwenkhebeln (431) sitzt, die um eine Achse (68) schwenkbar gelagert ist, daß der Schwenkhebel über einen Nockenbahnantrieb (63—67, 74) in Spaltenrichtung schwenkbar ist, daß die Führung (4) über einen Kurbeltrieb (55,56,57) in Zeilenrichtung hin- und hergehend bewegbar ist, und daß der Kurbeltrieb mit dem Nockenbahnantrieb gekuppelt ist.

4. Führungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbeltrieb (55, 56, 57) einen Hub hat, der einem Mehrfachen eines Zeichenabstandes entspricht.