DE3010589A1

DE3010589A1 - Drucker

Info

Publication number: DE3010589A1
Application number: DE19803010589
Authority: DE
Inventors: Katsutoshi Maeda
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1979-03-26
Filing date: 1980-03-19
Publication date: 1980-10-09
Also published as: GB2046177B; HK64586A; US4379646A; GB2046177A

Description

Die Erfindung betrifft einen thermischen Drucker, insbesondere eine Einrichtung zum Drucken einer Information auf ein thermisch empfindliches Papier durch einen thermischen Druckkopf.

Bei einem herkömmlichen Papiervorschubmechanismus werden zahlreiche Mechanismen angewendet, etwa ein solcher, bei dem Gummiwalzen für den Papiervorschub durch einen Motor gedreht werden, oder ein Mechanismus, bei dem Papier in der Vorwärtsrichtung durch einen sich kreisbogenförmig hin- und herbewegenden Hebel ergriffen und bei der Eückbewegung hiervon freigegeben wird. Es ist aber nachteilig, dass äe^ Mechanismus

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eines Untersetzungsgetriebes oder des intermittierend vorschiebenden Mechanismus kompliziert sind. Es lässt sich somit nicht vermeiden, dass der Mechanismus gross bemessen und die Teilezahl erhöht ist.

Eine Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der Beschränkungen der herkömmlichen Drucker.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäss der Erfindung hat der thermische Drucker einen einfachen Aufbau, eine kleine Grosse, ist preiswert und hat eine geringe Anzahl von Teilen.

Ein Druckpapier wird um eine gegebene Länge dadurch hinausgefördert, dass eine Papiervorschubwalze um einen gegebenen Winkel intermittierend gedreht wird durch Anwendung der durch die hin- und hergehende Bewegung eines Druckkopfs bedingten Kraft.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform der Erfindung;

Pig. 2 eine Seitenansicht der Erfindung, wobei ein Plattenglied entfernt ist;

Pig. 3 eine Draufsicht zur Erläuterung eines wichtigen Teils einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4a und 4-b Darstellungen des Betriebs einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

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Fig. 5a und 5b Darstellungen des Betriebs einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6a und 6b eine Seiten- bzw. Vorderansicht einer Druckers nach der Erfindung;

Fig. 7 einen Schnitt eines Druckers nach der Erfindung;

Fig.' 8 eine Draufsicht einer Papiervorschubwalze der Erfindung

Fig. 9 eine auseinandergezogene Schrägansicht von Hauptteilen der Erfindung.

Gemäss Fig. 1 und 2 sind zwei Platten 3 und 4- durch Schrauben 5 an einem tragenden Rahmen 1 und einer tragenden Stange 2 befestigt. Am Rahmen 1 ist ein Motor 6 befestigt. Beiderseits des Motors 6 sind zwei Aufnahmewalzen 7 und 8 angeordnet. Die Aufnahmewalzen 7 und 8 sind jeweils an den Platten 3 und 4 drehbar gelagert. Zwischen den Aufnahmewalzen 7 und 8 und einer dagegen gedrückten Papiervorschubwalze 10 wird ein Druckpapier 17 gehalten, das bei einer Drehung der Papiervorschubwalze 10 im Uhrzeigersinn hinausbewegt wird, vgl. Fig. 2.

Eine Motorwelle 18 ragt aus der Platte 8 durch einen hohlen Teil in der Achse der Aufnahme.walze 8, wobei ein Motorzahnrad 19 undrehbar an der Motorwelle 18 befestigt ist. Zum Drehen einer Eopfvorschubspindel 11 wird das Drehmoment des Motors über Untersetzungszahnräder 20, 21 und 22 übertragen, die drehbar an der Platte 4- gelagert sind. Eine Zweirichtungs-Uockennut für die hin- und hergehende Bewegung eines Kopfträgers 13 ist in der Kopfvorschubspindel 11 ausgebildet. Ein Druckkopf 15 und eine biegsame Grundplatte 14 sind am Kopfträger 13 befestigt und werden zusammen mit diesem hin- und herbewegt. Der Druckkopf 15 ist einer Druckplatte 9 zugewandt, wobei dazwischen das Druckpapier aufgenommen und die Druckplatte 9

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durch ein elastisches Glied beaufschlagt wird. Am Aussenumfang der Papiervorschubwalze 10 sind mehrere Betätigungs- oder Steuernuten 10a ausgebildet. Durch Anwendung eines vom Kopfträger 13 abstehenden Fortsatzes 23 wird die hin- und hergehende Bewegung des Kopfträgers 13 in eine intermittierende Drehbewegung umgewandelt.

Die Erfindung betrifft einen Mechanismus, der die hin- und hergehende Bewegung der Papiervorschubwalze 10 umwandelt, was im einzelnen erläutert wird.

Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Papiervorschubwalze und dem Kopfträger des einen Ausführungsbeispiels der Erfindung. Im Querschnitt der Papiervorschubwalze 10 ist deren Steuernut 10a in Form eines Schaltrads ausgebildet, wobei dem Wandteil der Steuernut 10a eine gegebene Neigung gegenüber der Drehachse der Papiervorschubwalze gegeben ist. Bei dieser Ausführungsform sind in Intervallen von 60° sechs gleichmässig verteilte Steuernuten vorgesehen. Zwischen einem Ende einer Steuernut und deren anderem Ende ist ein Verwindungswinkel von ?0° vorgesehen. Wenn der Verwindungswinkel einer Steuernut grosser als ihr Sperr- oder Teilungswinkel ist, kann der am einen Endteil des Kopfträgers 13 befestigte Fortsatz 23 sicher von einer Steuernut zur nächsten Steuernut überwechseln. Wenn der Ausgangspunkt des Fortsatzes 23 cte£ Punkt A in Fig. 4· ist und der Druckkopf nach links bewegt wird, wird der Fortsatz zusammen mit. dem Druckkopf weiter nach links bewegt.

Wenn der Fortsatz 23 vom Punkt A zum Punkt B bewegt wird, bewegt er sich eine in Form eines Konus ausgebildete Abschrägung hinauf und wechselt beim Erreichen des Punkts C zur nächsten Steuernut über. Nach dem Erreichen des Punkts D beginnt der Fortsatz 23» sich nach rechts zu bewegen. Der Fortsatz 23 bewegt sich längs desselben Wegs wie desjenigen bei der Vorwärtsbewegung vor dem Erreichen des Punkts C zurück, kommt jedoch am Punkt C in Berührung mit der Wand der Steuernut 10a

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und bewegt sieb. nach, rechts, während er auf diese Wand drückt. Danach erreicht der Fortsatz 23 den Punkt A¹. Da der Fortsatz 23 sich, zwischen den Punkten D und A hin- und herbewegt, folgt daraus beim tatsächlichen Betrieb, dass die Vorschubwalze 10 gedreht wird, bis der Punkt A¹ mit dem Punkt A zusammenfällt. Wenn in diesem Augenblick der Verwindungswinkel der Steuernut kleiner als deren Teilungswinkel ist, kann der Fortsatz nicht zur nächsten Steuernut überwechseln. Wenn jedoch der Verwindungswinkel der Steuernut grosser als deren doppelter Teilungswinkel ist, wechselt der Fortsatz 23 zu den übernächsten Steuer nuten über. Daher sollte der VerWindungswinkel der Steuernut grosser als deren Teilungswinkel und kleiner als der doppelte Teilungswinkel sein. Falls die obige Bedingung erfüllt ist, ist der Lrehwinkel der Papiervorschubwalze 10 je Takt unabhängig vom Verwindungswinkel auf der Basis des Teilungswinkels der Steuernut festgelegt. Zusätzlich, kann irgendeine ganze Zahl, die grosser als drei ist, für die Anzahl von Unterteilungen der Steuernut verwendet werden. ■

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Am Aussenumfang einer Papiervorschubwalze 10' ist eine zickzackförmige Steuernut 10'a ausgebildet.· Eine erste Steuernut ist parallel zur Achse der Papiervorschubwalze, während eine zweite Steuernut mit der Achse der Papiervorschubwalze einen gegebenen Winkel einschliesst. Die erste Steuernut ist kontinuierlich in Form eines von rechts nach links verlaufenden Eonus ausgebildet, während die zweite Steuernut kontinuierlich in Form eines von links nach rechts verlaufenden Konus ausgebildet ist. Der am einen Endteil des Kopfträgers 13 befestigte Fortsatz 23 greift in die Steuernut 10'a ein und wird bei seiner Bewegung von rechts nach links längs der ersten Steuernut bewegt. Der Fortsatz 23 bewegt sich eine in Form eines Konus ausgebildete Abschrägung vom tiefen Teil des Punkts A zum Punkt B hinauf und fällt am Punkt C in den tiefen Teil der zweiten Steuernut.

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Bei seiner Bewegung von links nach rechts bewegt sich der Fortsatz 23 längs der zweiten Steuernut ausgehend vom Punkt O und bewegt sich eine Abschrägung in Form eines Konus hinauf vom tiefen Teil zum flachen Teil zwischen den Punkten C und B¹. Dann fällt der Tort satz in den tiefen Teil der ersten Steuernut. Da sich der Fortsatz- zwischen den Punkten A und C hin- und herbewegt, folgt beim tatsächlichen Betrieb, dass die Papiervorschubwalze 10' ge'dreht wird, bis der Punkt A¹ mit dem Punkt A zusammenfällt.

Gemäss dem oben beschriebenen Mechanismus kann die hin- und hergehende Bewegung des Druckkopfs leicht in eine Drehbewegung der Papiervorschubwalze umgewandelt werden. Darüberhinaus wird ein falscher Betrieb, bei dem das Papier zurückgeführt wird, verhindert, da sich die Papiervorschubwalze stets in derselben Richtung wie diejenige des Papiervorschubs dreht. Folglich kann das Papier jedesmal genaumit der Vorschublange zugeführt werden. Auf Grund der Verringerung der Anzahl von Teilen kann ein kleinerer Drucker erzielt werden, was ferner für die Kostenverringerung und Verbesserung der Zuverlässigkeit von Nutzen ist.

Es wird nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung gemäss Fig. 6 bis 9 beschrieben.

Fig. 6A ist eine Seitenansicht. Ein Untersetzungsgetriebe ist durch ein Motorzahnrad 100, zwei Zwischenzahnräder 102 und 103 und ein Kop fvor schub spindel-Zahnr ad 104 gebildet. Fig. 6B ist eine Draufsicht. Eine Kopf vorschubspindel 105 wird zusammen mit dem Zahnrad 104 gedreht. In der Kopfvorschubspindel 105 ist eine Zweirichtungs-Steuernut 105a ausgebildet. Ein Endteil einer Kopfvorschubstifts 106 steht mit der Nockennut 105a im Eingriff. Der Kopfvorschubstift 106 dringt lose in einen Kopf träger 107 ein, der in Achsrichtung der Kopfvorschubspindel 105 verschiebbar ist· Folglich kann der Kopfträger 107 entsprechend der Drehung der Kopfvorschubspindel 105 · hin -und her bewegt werden. . -

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Fig. 7 ist ein zentraler Schnitt von Fig. 6B. Ein Führungsstab 108 verläuft parallel zur Kopfvorschub spindel 105, damit sich der Kopfvorschubstift 106 und der Kopfträger glatt in der axialen Richtung der Kopfvorschubspindel 105 bewegen können. Ein Druckkopf 109 ist mittels eines Klebstoffs oder dgl. am Kopfträger 107 befestigt. Durch ein elastisches Glied 112 wird ein Kräftepaar auf ein Druckplattenbett 111 ausgeübt, damit der Druckkopf 109 in dichter Berührung mit einer Oberfläche 110a der Druckplatte 110 gehalten wird. Die Druckplatte wird an einem Messerkantenteil 111a des Druckplattenbetts 111 gestützt, wobei der Druckkopf 109 parallel zur Oberfläche 110a der Druckplatte verläuft und in dichter Berührung hiermit steht. Unterhalb des Kopfträgers 107 befinden sich ein elastisches Glied 1.13 und ein Fortsatz 114, der mit einem Schaltradteil 115a einer Papiervorschubwalze 115 im Eingriff steht. Ferner ist der Schaltradteil gemäss Fig. 8 von seinem einen zu seinem anderen Ende derart verdrillt, dass der Fortsatz 114 mit keinem Zahn des Zahnrads im Eingriff steht, wenn sich der Fortsatz 114 vom Punkt A in Fig. 8 zum Punkt B bewegt.

Als Ergebnis wird die Papiervorschubwalze 115 nicht gedreht. Andererseits steht der Fortsatz 114 im Eingriff mit einem Zahn des Schaltrads, wenn er sich vom Punkt B zum Punkt A bewegt, so dass die Papiervorschubwalze gedreht wird. An jedem Ende der Papiervorschubwalze 115 ist eine Gummiwalze 115b bzw. 115c vorgesehen, die zwei Aufnahmewalzen 116 zugewandt sind.

Bei der Erfindung werden die Aufnahmewalzen 116 und der Druckplattenblock 111 oder das Druckplattenbett 111 dadurch getragen, dass sie von einer Achse 118 lose durchdrungen werde]

Die Durchmesser der Gummiwalzen 115b und 115c sind grosser als der Durchmesser des Schaltradteils der Papiervorschubwalze wobei in dem durch den Unterschied zwischen den beiden Durchmessern gebildeten Zwischenraum ein Papierdrückglied angeordnet ist. Als Ergebnis wird ein zickzackförmiges Vorschieben od<

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Anhäufen beim Papiervorscliub verhindert. Die Hauptteile sind in Fig. 9 dargestellt. Sind die oben beschriebenen Teile 101 bis 118 und der Motor 119 an einem Rahmen befestigt, so ist der Drucker fertig.

Wie oben beschrieben, kann gemäss der Erfindung ein nur aus etwa 20 Teilen bestehender Drucker erzielt werden, der klein bemessen ist und preiswert hergestellt werden kann. Darüberhinaus ist die Anzahl der Teile klein und die Zuverlässigkeit des Druckers höher.

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Claims

DIPL-PHYS. F. ENDLICH PATENTANWALT DIPL-PHYS. F. ENDLICH, POSTFACH, D-B034 QERMERINQ T9 . März 19 80 TELEFON: PHONE: TELEQRAMMADRESSE: CABLE ADDRESS: TELEX: MÖNCHEN 84 3838 PATENDLICH MÖNCHEN 521730 pate D D-4-761 Kabusniki Kaisha Daini Seikosha Tokyo, Japan Patentansprüche

1. Drucker,

gekennzeichnet

- durch einen seitlich hin- und herbewegbaren Druckkopf

(15; 109),

- durch einen an einem Ende des Druckkopfs (15; 109) befestigten Fortsatz (23; 114·),

- durch eine mit dem Fortsatz (23; 114) zusammenarbeitende Papiervorschubwalze (10; 10'; 115),

- durch einen Steuerteil, der am Aussenumfang der Papiervorschubwalze (10; 10'; 115) Nuten (10a; 10'a; 115a) bildet,

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- durch einen Antriebsmotor (6; 119)»

- durch eine Kopf vor schub spindel (11; 105) niit einer mit dem Druckkopf (15; 109) zusammenarbeitenden Zweirichtung s-Nockennut (105a) und

- durch eine Drehzahluntersetzung (19-22; 100-104) zum Übertragen des Drehmoments vom Antriebsmotor (6; 119) auf die Kopfvorschubspindel (11; 105),

- wobei durch den durch die Bewegung des Druckkopfs (15; 109) bedingten Betrieb des Steuerteils der Fortsatz (23; 114) die Papiervorschubwalze (10; 10'; 115) intermittierend dreht und

- wobei ein Druckpapier (17) um eine konstante Länge zugeführt werden kann.

2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Fortsatz (23;114) aus einem nachgebenden Stift besteht.

3. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Papiervorschubwalze (10; 10'; 115) im Querschnitt die Form eines Schaltrads hat und

- dass Wandteile der Steuerteile gegenüber der Drehachse der Vorschubwalze (10; 10"; 115) um einen bestimmten Winkel geneigt sind.

4. Drucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Verwindungswinkel des Wandteils der Papiervorschubwalze (10; 115) grosser als der Teilungswinkel des Schaltrads, jedoch kleiner als der doppelte Teilungswinkel des Schaltrads ist.

5· Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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- dass der Steuerteil der Papiervorschubwalze (10¹) aus einer zur Drehachse parallelen ersten Wut und aus einer zur Drehachse geneigten zweiten Nut besteht, und

- dass am Aussenumfang der Papiervorschubwalze (10') eine Zickzacknut ausgebildet ist, die die Nuten an ihren jeweiligen Enden miteinander verbindet.

6. Drucker nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

- dass jede !Tiefe der Steuerteile sich von deren einem Ende zum anderen Ende kontinuierlich ändert und einen sich verjüngenden Teil bildet·

7- Drucker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass die Drehachsen von Aufnahmewalzen (116) mit der Drehachse eines Druckplattenbetts (111.) zusammenfallen.

8. Drucker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass der Durchmesser von an den beiden Enden der Papiervorschubwalze (115) angebrachten Gumraiwalzen (115b, 115c) grosser als der Durchmesser des um einen bestimmten Winkel verdrillten Schaltradteils der Papiervorschub walze (115) ist, und

- dass in einem durch den Unterschied zwischen den beiden Durchmessers gebildeten Zwischenraum ein Papierdrückglied (117) angeordnet ist.

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