DE69027645T2

DE69027645T2 - Wärmedrucker

Info

Publication number: DE69027645T2
Application number: DE69027645T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Mishima-Shi Shizuoka-Ken Kitahara; Kazuaki Numazu-Shi Shizuoka-Ken Sugimoto; Ikuzo Sagamihara-Shi Kanagawa-Ken Sugiura; Akio Mishima-Shi Shizuoka-Ken Yamamoto
Original assignee: TEC KK; Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2010-10-12
Also published as: JP2501475B2; KR940005321B1; EP0422649B1; US5085533A; KR910007680A; EP0422649A1; JPH03128254A; DE69027645D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmedrucker und insbesondere einen Wärmedrucker mit einem Zeilen-Thermokopf, um einen direkten Wärmedruck (bei welchem ausgewählte Bereiche eines wärmeempfindlichen Papiers durch den Thermokopf erwärmt werden, um Buchstaben bzw. Zeichen auf dem wärmeempfindlichen Papier auszubilden) oder einen wärmeübertragenden Thermodruck durchzuführen (bei welchem ausgewählte, ein Papier berührende Bereiche eines Farbbandes durch einen Thermokopf erwärmt werden, so daß Farbe vom Band auf das Papier übertragen wird).
Es existiert ein Strichcode-Drucker, welcher Strichcodes auf Etiketten druckt. Dieser Drucker umfaßt zwei vertikal und parallel zueinander verlaufende Seitenrahmenplatten, eine Druckwalze, welche an ihren beiden Enden durch die Rahmenplatten drehbar gestützt ist, einen durch die Rahmenplatten schwenkbar gestützten Kopfrahmen und einen am Kopfrahmen befestigten Zeilen-Thermokopf. Der Strichcode-Drucker weist ferner einen Kopf-Preßmechanismus auf, welcher an den Rahmenplatten angeordnet ist, um den Zeilen-Thermokopf auf die Druckwalze zu drücken. Ein Papierblatt kann zwischen dem Zeilen-Thermokopf und der Druckwalze hindurchlaufen, so daß der Thermokopf auf das Papierblatt Buchstaben bzw. Zeichen drucken kann.
Wenn der Thermokopf an einem Ende von der stationären Druckwalze beabstandet ist, während das andere Ende die Druckwalze berührt, tritt in Druckwalzen-Längsrichtung ein ungleichmäßiger Anpreßdruck oder Kontaktdruck des Thermokopfes an der Druckwalze auf, wodurch die Druckqualität zwangsweise beeinträchtigt wird. Bei den bekannten Wärme- bzw. Thermodruckern werden die folgenden Maßnahmen ergriffen, um einen ungleichmäßigen Anpreßdruck an der Druckwalze zu verhindern. Der Zeilen-Thermokopf ist mit einem Vorsprung ausgebildet, welcher von dessen mittleren Bereich in Axialrichtung des Kopfes vorsteht. Dieser Vorsprung ist durch einen in Richtung senkrecht zur Achse des Zeilen-Thermokopfes verlaufenden Zapfen mit dem Kopfrahmen verbunden. Der Kopf kann sich frei um den Zapfen drehen, so daß ein einseitiger Kontakt des Kopfes mit der Druckwalze verhindert wird.
Bei dem oben beschriebenen bekannten Drucker muß jedoch der Kopfrahmen groß und massiv ausgebildet sein, da der Kopf- Preßmechanismus auf dem Kopfrahmen befestigt ist. Deshalb sollte der Strichcode-Drucker einen relativ großen Raum aufweisen, in welchem sich der Kopfrahmen zusammen mit dem Preßmechanismus bewegen kann, wodurch der gesamte Drucker große Abmessungen aufweist.
Der Strichcode-Drucker kann einerseits für ein direktes Thermodrucken oder andererseits für ein Wärmeübertragungs- Thermodrucken eingesetzt werden. Wenn der Drucker zum direkten Thermodrucken verwendet wird, ist keine Farbband- Zuführeinrichtung auf dem Kopfrahmen befestigt. Wenn der Drucker für einen Wärmeübertragungs-Thermodruckvorgang eingesetzt wird, befindet sich eine Farbband-Zuführeinrichtung auf dem Kopfrahmen. Demgemäß unterscheidet sich der durch den Kopf auf das Aufzeichnungspapier aufgebrachte Anpreßdruck, wenn keine Farbband-Zuführeinrichtung auf dem Kopfrahmen angeordnet ist, von dem Kopf-Anpreßdruck, welcher auf das Aufzeichnungspapier aufgebracht wird, wenn eine Farbband-Zuführeinrichtung auf dem Kopfrahmen befestigt ist. Ein auf das Papier aufgebrachter unterschiedlicher Anpreßdruck bewirkt jedoch eine Qualitätsänderung der durch den Strichcode-Drucker gedruckten Strichcodes.
Die Druckschrift WO 85/04840 beschreibt einen Drucker mit einem Kompensationsmechanismus für die Aufzeichnungsmediumdicke, welcher eine Walzenstützanordnung aufweist. Die eine Walze stützende Anordnung umfaßt ein Paar von Auslegern, eine Verbindungsstange und eine zweite Stange, welche in Form einer einzigen Einheit einstückig ausgebildet sind. Des weiteren ist die Walze an einem Stützelement mit einem Paar dazwischen angeordneten Federn befestigt. Bei dieser Druckschrift weist das Stützelement verschiedene Bereiche auf, welche unbeweglich miteinander gekoppelt oder einstückig miteinander ausgebildet sind. Demzufolge sind die Stützelemente relativ zueinander nicht drehbar. Um die Walze parallel zum Druckkopf zu stützen und einen geeigneten Anpreßdruck auf den Druckkopf aufzubringen, ist es ferner erforderlich, zwei Federn als Druckelemente einzusetzen.
Die Druckschrift US 4,848,941 C offenbart einen Thermodrukker mit einer Druckwalze und einer Trennwalze. Ein bewegbares Element ist einem Kern der Druckwalze gegenüberliegend angeordnet. Das bewegbare Element ist um eine Achse schwenkbar. Das bewegbare Element umfaßt einen Hauptteil und einen Kontaktbereich, um die Umfangsfläche des Kerns zu kontaktieren. Eine Blattfeder ist an einem unteren Bereich des Hauptteils befestigt. Der Kontaktbereich beinhaltet ein Lager, um die Trennwalze zu stützen. Der Kontaktbereich weist einen größeren Durchmesser als die Trennwalze auf. Folglich wird ein Raum zwischen der Trennwalze und der Druckwalze definiert, welcher in Richtung der Walzenachse verläuft, wenn der Kontaktbereich den Kern berührt. Somit ist die Stützanordnung fixiert und die unterschiedlichen Bauteile können nicht unabhängig voneinander um den Kern rotieren.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Thermodrucker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, welcher einen geeigneten Anpreßdruck durch eine einfache Preßeinrichtung auf den Druckkopf aufbringen kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Die Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
Fig. 1 bis 8 einen Thermodrucker entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welchen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Druckers darstellt;
Fig. 2 eine Vorderansicht des Druckers darstellt, wobei dessen vordere Abdeckung entfernt wurde;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III des Druckers von Fig. 2 darstellt;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV des Druckers von Fig. 2 darstellt;
Fig. 5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Thermokopfes und einer Walzeneinheit des Thermodruckers darstellt;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Kopfrahmens des Thermodruckers darstellt;
Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII von Fig. 2 darstellt; und
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII von Fig. 2 darstellt.
Ein Thermodrucker gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, weist der Thermodrucker ein Gehäuse 1 auf. Das Gehäuse umfaßt eine rechteckige Grundplatte 2, eine Seitenwand 3, eine erste Vorderwand 5a, eine zweite Vorderwand 5b und eine dritte Vorderwand 5c. Die Seitenwand bzw. Seitenplatte 3 ist an der Basis- bzw. Grundplatte 2 lösbar befestigt. Sie besteht aus einem Paar Seitenwänden und einer mit den oberen Enden der Seitenwände verbundenen Deckplatte und ist im Querschnitt U-förmig. Die erste Vorderwand 5a weist einen L-förmigen Querschnitt und eine längliche Öffnung 4 auf, durch welche Papierblätter hindurchlaufen können. Die zweite Vorderwand 5b ist mit der Seitenwand 3 einstückig ausgebildet und berührt die obere Seite der ersten Vorderwand 5a. Die dritte Vorderwand 5c ist an der Grundplatte 2 befestigt und berührt die linken Seiten der ersten und zweiten Vorderwände 5a und 5b. Eine Steuereinrichtung 8 ist mit dem Thermodrucker verbunden. Die Steuereinrichtung 8 weist eine Zehnertastatur -ten key pad - auf, welche eine Bedienungsperson zum Eingeben von durch den Thermodrucker zu druckenden Daten betätigt.
Das Gehäuse 1 umfaßt einen Druckmechanismus 11. Dieser Mechanismus wird zusammen mit den Fig. 2 bis 4 detailliert beschrieben.
Wie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt, umfaßt der Druckmechanismus 11 einen Rahmen 12, welcher als Stützeinheit dient. Der Rahmen 12 ist mit einer flachen Bodenplatte 13, auf welcher die Oberfläche der Grundplatte 2 des Gehäuses 1 befestigt ist, und mit zwei Seitenplatten 14 und 15 ausgebildet, welche durch die Bodenplatte 13 verbunden sind, nach oben verlaufen und einander gegenüberliegen. Zwei Stützvorsprünge 16 stehen von den oberen mittleren Bereichen der Seitenplatten 14 bzw. 15 vor und einander gegenüber. Die Seitenplatten 14 und 15 haben jeweils eine längliche Führungsöffnung 17, welche in dem oberen Bereich angeordnet und vor dem Vorsprung 16 positioniert ist sowie vertikal verläuft. Diese Führungsöffnungen 17 sind zudem einander gegenüberliegend positioniert.
Der Druckmechanismus 11 weist eine Walzeneinheit 21 auf. Die Einheit 21 ist zwischen den Seitenplatten 14 und 15 angeordnet und wird in dieser Position drehbar gestützt. Die Walzeneinheit 21 umfaßt eine Stützwelle 22, zwei Stützplatten 23, eine Druckwalze 24, eine Zwischenwelle 25 und eine druckausübende Feder 26, welche als Druckelement dient.
Wie in den Fig. 2 bis 5 dargestellt, ist die Stützwelle 22 im wesentlichen horizontal angeordnet und verläuft zwischen den Seitenplatten 14 und 15. Sie ist an beiden Enden an den Seitenplatten 14 und 15 fixiert und kann sich nicht drehen. Die zueinander parallelen Stützplatten 23 sind flach ausgebildet und neben den Seitenpiatten 14 bzw. 15 angeordnet. Sie weisen in ihren Lese-Endbereichen Durchgangsöffnungen auf. Die Stützwelle 22 verläuft durch diese Öffnungen, so daß beide Stützplatten 23 unabhängig um die Welle 22 rotieren können.
Ein Lager 27 mit einer Durchgangsöffnung ist am vorderen Endbereich jeder Stützplatte 23 befestigt. Die Welle 28 der Druckwalze 24 verläuft mit ihren axialen Endbereichen durch die Öffnungen der Lager. Demzufolge verläuft die Druckwalze 24 im wesentlichen horizontal zwischen den Stützplatten 23. Die Walzenwelle 28 hat zwei Bereiche 29 mit großem Durchmesser, welche von den jeweiligen Enden der Druckwalze 24 vorstehen.
Die Seitenwände 14 und 15 des Rahmens 12 weisen jeweils einen U-förmigen Ausschnitt 30 auf, welcher im vorderen Endbereich ausgebildet ist. Die U-förmigen Ausschnitte 30 verhindern ein Zusammenwirken der Seitenplatten 14 und 15 des Rahmens 12 mit der Walzenwelle 28, welche analog zur Stützwelle 22 länger als der Abstand zwischen den Seitenplatten 14 und 15 ausgebildet ist.
Die Zwischenwelle 25 ist zwischen der Stützwelle 22 und der Druckwalze 24 angeordnet und verläuft horizontal zwischen den Seitenplatten 14 und 15 des Rahmens 12. Beide Endbereiche der Welle 25 verlaufen durch die Stützplatten 23, sind relativ zu den Platten 23 drehbar und in die Führungsöffnungen 17 der Seitenplatten 14 bzw. 15 gleitend eingefügt.
Wenn die Enden der Zwischenwelle 25 in den jeweiligen Führungsöffnungen 17 gleiten, können sich beide Stützplatten 23 unabhängig voneinander um die Stützwelle 22 um einen der Bewegungsstrecke der Wellenenden entsprechenden Winkel drehen. Wenn sich die Stützplatten 23 drehen, wird die Druckwalze 24 zwischen einer Kontaktposition, in welcher sie einen (später zu beschreibenden) Zeilen-Thermokopf 75 berührt, und einer Trennposition, in welcher die Druckwalze 25 vom Kopf 75 getrennt ist, bewegt.
Die druckausübende Feder 26 ist beispielsweise eine Torsionsfeder, welche um den mittleren Bereich der Stützwelle 22 gewickelt ist. Ein Federende 31, auf welches eine Kraft aufgebracht wird, ist an einem Stift 33 eines Federsitzes 32 verhakt, welcher an der Stützwelle 22 befestigt ist. Das andere Ende der Feder 26, welches einen Druck auf die Druckwalze 24 ausübt, ist am mittleren Bereich der Zwischenwelle 25, insbesondere an der Position, welche exakt auf halbem Wege zwischen den Stützplatten 23 liegt, eingehakt. Demzufolge übt die Feder 26 durch die Zwischenwelle 25 und die Stützplatten 23 einen Druck auf die Druckwalze 24 aus, so daß die Druckwalze 24 nach oben zum Zeilen-Thermokopf 75 vorgespannt wird.
Wie in Fig. 3 dargestellt, weist der Druckmechanismus 11 eine abschließende Papierführung 35 auf, um ein Aufzeichnungspapier zu einem Druckbereich oder zwischen die Druckwalze 24 und den Zeilen-Thermokopf 75 zu führen. Die Papierführung 35 ist über der Walzeneinheit 21 angeordnet, so daß Bewegungen der Stützplatten 23 nicht verhindert werden.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein Papier-Zuführmechanismus 41 an der linken Seitenpiatte 14 befestigt. Wie aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich, umfaßt der Papier-Zuführmechanismus 41 einen Elektromotor 42, ein erstes Riemenscheibengetriebe 43, ein zweites Riemenscheibengetriebe 44, ein erstes Getriebezahnrad 45 und ein zweites Getriebezahnrad 46.
Der Elektromotor 42 ist ein Schrittmotor. Er ist an der Innenfläche der Seitenplatte 14 befestigt. Seine Antriebswelle 47 läuft durch die Platte 14 und steht von dieser nach außen vor. Das erste Riemenscheibengetriebe 43 umfaßt eine Rolle 48, welche an der Welle 47 des Motors 42 befestigt ist, eine Rolle 49, welche an der Seitenplatte 14 drehbar befestigt ist, und einen Endlosriemen 50, welcher um die Rollen 48 und 49 läuft. Das zweite Riemenscheibengetriebe 44 umfaßt eine Rolle 51, welche auf dem linken Ende der Stützwelle 42 (Fig. 2) drehbar befestigt ist, eine Rolle 52, welche auf dem linken Ende der Walzenwelle 28 (Fig. 2) befestigt ist, und einen Endlosriemen bzw. Endlosgurt 53, welcher um die Rollen 51 und 52 läuft. Die Rolle 49 besteht aus synthetischem Harz bzw. Kunststoff und das erste Getriebezahnrad 45 ist einstückig mit dieser Rolle 49 ausgebildet. Analog besteht die Rolle 51 aus synthetischem Harz und das zweite Getriebezahnrad 46 ist einstückig mit der Rolle 51 ausgebildet. Die Getriebezahnräder 45 und 46 kämmen ineinander.
Wenn sich die Antriebswelle 47 des Elektromotors 42 im Uhrzeigersinn dreht (in Fig. 4), treibt sie den Riemen 50 des ersten Riemenscheibengetriebes 43 in der gleichen Richtung an, so daß das erste Getriebezahnrad 45 wiederum in der gleichen Richtung gedreht wird. Das zweite Getriebezahnrad 46 kämmt mit dem Zahnrad 45, wird demzufolge, wie in Fig. 4 dargestellt, im Uhrzeigersinn gedreht, so daß der Riemen 53 des zweiten Riemenscheibengetriebes 44 in der gleichen Richtung angetrieben wird. Folglich wird die Rolle 52 im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch sich auch die Druckwalze 24, wie in Fig. 4 dargestellt, im Uhrzeigersinn dreht. Da die Druckwalze 24 mit dieser Drehrichtung gedreht wird, führt sie ein Papierblatt in Vorwärtsrichtung zu.
Eine Papier-Zuführrolle 54 verläuft horizontal zwischen den Seitenplatten 14 und 15 und ist nahe dem hinteren Bereich der Walzeneinheit 21 positioniert. Die Welle 55 der Rolle 54 ist an beiden Enden durch die Seitenplatten 14 bzw. 15 drehbar gestützt. Ein Zahnrad 56 ist am Endbereich der Rollenwelle 55 befestigt, welcher durch die Seitenpiatte 14 gestützt wird. Dieses Zahnrad 56 kämmt mit dem ersten Getriebezahnrad 45. Folglich wird die Papier-Zuführrolle 54 im Uhrzeigersinn gedreht (in Fig. 4), wenn die Welle des Elektromotors 42 im Gegenuhrzeigersinn rotiert.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, ist eine Einlaß-Papierführung 61 hinter der Papier-Zuführrolle 54 angeordnet und verläuft fast horizontal zwischen den Seitenplatten 14 und 15. Eine Papierführung 62 ist über der Führung 61 und von dieser beabstandet angeordnet. Die Papierführung 62 kann in Richtung parallel zur Achse der Papier-Zuführrolle 54 vergrößert oder verkleinert werden, so daß dessen Breite entsprechend den verwendeten Papierblättern einstellbar ist. Des weiteren ist eine Zwischen-Papierführung 63 über der Papier-Zuführrolle 54 angeordnet, wobei deren Rückende in Fortführung zum vorderen Ende der Papierführung 62 angeordnet und deren Vorderende über dem hinteren Endbereich der letzten Papierführung 35 positioniert ist sowie deren Mittelbereich mit der Papier-Zuführrolle 54 in Kontakt steht. Der hintere Endbereich der Papierführung 63 ist mit einer Stützstange 64 gelenkig verbunden. Somit kann sich die Führung 63 um die Achse dieser Stützstange 64 drehen. Die Zwischen-Papierführung 63 besteht aus einer Metallplatte.
Wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt, ist ein Rollenhalter 57 an der Rückwand des Gehäuses 1 befestigt. Der Rollenhalter 57 hält eine wärmeempfindliche Papierrolle 58 als Aufzeichnungsmedium. Das von der Rolle 58 zugeführte wärmeempfindliche Papier wird durch einen in der Rückwand des Gehäuses ausgebildeten Einlaßschlitz 6 in das Gehäuse 1 zugeführt. Innerhalb des Gehäuses 1 läuft das Papier durch den Spalt zwischen den Führungen 61 und 62 und wird zwischen der Papier-Zuführrolle 54 und der Zwischen-Papierführung 63 geführt. Wenn die Rolle 54 (in Fig. 4) im Uhrzeigersinn gedreht wird, läuft das wärmeempfindliche Papier zum Druckbereich, während es gleichzeitig durch die abschließende Papierführung 35 geführt wird.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, ist eine lichtemittierende Einrichtung 66 mit einer (nicht dargestellten) lichtemittierenden Diode auf dem vorderen Endbereich der Einlaß- Papierführung 61 angeordnet und eine lichtempfangende Einrichtung 67 mit einem (nicht dargestellten) Fotosensor ist auf der Zwischen-Papierführung 63, der Einrichtung 66 gegenüberliegend, befestigt. Demzufolge wirken die Einrichtungen 66 und 67 zusammen, so daß das zwischen ihnen hindurchlaufende wärmeempfindliche Papier erfaßt wird.
Ein Kopfrahmen 71 ist über der Walzeneinheit 21 angeordnet. Wie in Fig. 7 dargestellt, weist der Rahmen 71 eine rechteckige Platte auf, deren beide Ränder rechtwinklig umgebogen sind. Durchgangsöffnungen sind im hinteren Endbereich des Rahmens 71 ausgebildet. Eine Achse 72 läuft durch die Öffnungen des Rahmens 71 und ist mit beiden Enden an den Vorsprüngen 16 befestigt, welche von den Seitenplatten 14 und 15 vorstehen. Demgemäß wird der Kopfrahmen 71 durch die Achse 72 derart gestützt, daß er um die Achse in Richtung eines Pfeils B aus einer horizontalen Betriebsposition, wie in Fig. 3 dargestellt, drehbar ist. Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, sind U-förmige Blattfedern 90 an der unteren Oberfläche des Kopfrahmens 71 befestigt. Während der Rahmen 71 die Betriebsposition einnimmt, spannen die Blattfedern 90 die Zwischen-Papierführung 63 nach unten vor, so daß die Führung 63 auf die Papier-Zuführrolle 54 gedrückt wird.
Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, bildet die untere Oberfläche des vorderen Bereiches des Kopfrahmens 71 eine flache Kopf-Befestigungsfläche 73. Der vordere Bereich des Rahmens 71 hat zudem zwei Durchgangsöffnungen 74, welche zur Befestigungsfläche 73 geöffnet sind. Die Öffnungen 74 sind in der Achse des Kopfrahmens 71 voneinander beabstandet und in der Mitte in Axialrichtung der Druckwalze 24 positioniert. Die Durchgangsöffnungen 74 sind in Axialrichtung des Kopfrahmens 71 länglich ausgebildet. Dennoch können sie auch rund oder elliptisch ausgestaltet werden.
Der Zeilen-Thermokopf 75 ist an der flachen Befestigungsfläche 73 des Kopfrahmens 71 befestigt. Der Kopf 75 ist dünn, rechteckig und derart angeordnet, daß dessen Längsachse parallel zur Achse der Druckwalze 24 verläuft. Während der Kopfrahmen 71 in der Betriebsposition (Fig. 3) gehalten wird, berührt der Zeilen-Thermokopf 75 die Druckwalze 24. Wenn der Rahmen 71 in Pfeilrichtung B (Fig. 3) rotiert, wird der Kopf 75 von der Druckwalze 24 wegbewegt.
Der Zeilen-Thermokopf 75 kann sich relativ zum Kopfrahmen 71 geringfügig horizontal bewegen, während er mit der Befestigungsfläche 73 des Rahmens 71 in Kontakt bleibt. Wie in den Fig. 5 und 7 dargestellt, weist der Thermokopf 75 an dessen Mittelbereich zwei Verbindungsstifte 76 auf, welche nach oben vorstehen und durch die Öffnungen 74 des Kopfrahmens verlaufen. Die Stifte 76 haben einen Durchmesser, welcher kleiner als der Durchmesser der Öffnungen 74 ist, und demzufolge kann sich der Thermokopf 75 relativ zum Rahmen 71 um eine Distanz bewegen, welche dem Spiel zwischen sowohl dem Stift 76 als auch dem Rand der Durchgangsöffnung 74 entspricht, in welcher der Stift 76 lose aufgenommen ist. Das untere Ende jedes Verbindungsstifts 76 ist mit dem Kopf 75 verschraubt und deren oberes Ende steht von der Oberfläche des Kopfrahmens 71 vor. Ein Anschlagring 77 ist an der Spitze des Stiftes 76 befestigt. Drei flache (Unterleg-) Scheiben 78, 79 und 80 und eine gewellte Scheibe 81 sind lose auf dem Stift 76 befestigt und zwischen der Oberfläche des Rahmens 71 und dem Anschlagring 77 derart angeordnet, daß die gewellte Scheibe 81 zwischen den flachen Scheiben 78 und 79 eingefügt ist.
Aufgrund der Federkraft der gewellten Scheibe 81 drückt diese die Scheibe 78 gegen den Anschlagring 77 und die Scheiben 79 und 80 gegen die Oberfläche des Rahmens 71, so daß der Kopf 75 mit der flachen Befestigungsfläche des Rahmens 71 in Kontakt gehalten wird. Die gewellte Scheibe 81 kann durch jedes andere geeignete Vorspannelement ersetzt werden.
Wie in den Fig. 5, 7 und 8 dargestellt, sind zwei U-förmige Positionierplatten 91 an den jeweiligen Axialenden des Kopfes 75 durch Schrauben befestigt. Diese Platten 91 verlaufen nach unten und weisen jeweils eine U-förmige Aussparung 92 auf. Die U-förmige Aussparung 92 divergiert nach unten geringfügig, so daß der großdurchmessrige Bereich 29 der Walzenwelle 28 einfach in die Aussparung 92 einpassen kann. Die Breite P jeder U-förmigen Aussparung 92 entspricht im wesentlichen derjenigen des Durchmessers des großdurchmessrigen Bereiches 29 der Walzenwelle 28.
Wie durch die strichpunktierten Linien in Fig. 3 dargestellt, kann eine Band-Zuführeinrichtung 94 auf dem Oberteil des Kopfrahmens 71 befestigt und in einem Raum A innerhalb des Gehäuses 1 direkt über dem Druckmechanismus 11 aufgenommen werden. Die Einrichtung 94 umfaßt eine Farbbandrolle 94a und eine Aufwickelrolle. Wie aus Fig. 3 und 6 ersichtlich, weist der Kopfrahmen 71 drei Schraubenöffnungen 105, vier Halterungen 106 und zwei Dandführungswellen 82 und 107 auf. Die Schraubenöffnungen 105 werden zum Befestigen der Band-Zuführeinrichtung 94 am Kopfrahmen 71 verwendet. Die Halterungen 106 dienen zum Stützen der Einrichtung 94. Die Wellen 82 und 107 führen die Bewegung des Farbbandes 94a.
Wenn die Band-Zuführeinrichtung 94 am Kopfrahmen 71 befestigt wird, wirkt der Thermodrucker als wärmeübertragender Thermodrucker. Hierbei wird das von der Rolle zugeführte Farbband zwischen die Druckwalze 24 und den Zeilen-Thermokopf 75 geführt, wohingegen ein als Aufzeichnugnsmedium verwendetes Papierblatt durch den Spalt zwischen dem Farbband und der Druckwalze 24 geleitet wird.
Der - wie oben dargestellt - aufgebaute Kopfrahmen 71 wird durch einen Rahmenhaltemechanismus 84 in der Betriebsposition gehalten, wobei der Mechanismus 84 nachfolgend beschrieben wird. Solange der Rahmen 71 in der Betriebsposition gehalten wird, verbleibt der Zeilen-Thermokopf 75 in einer Druckposition, in welcher er die Druckwalze 24 berührt.
Detaillierter ausgeführt verläuft, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, die Band-Führungswelle 82 des Kopfrahmens 71 zwischen und parallel zu der Achse 72 und dem Kopf 75. Die Welle 82 hat zwei Axialenden, welche später zu beschreibende Eingriffsbereiche bilden. Der Rahmen-Haltemechanismus 84 weist zudem ein Paar von Klemmen 83 auf, welche lösbar an den Eingriffsbereichen der Welle 82 eingehakt sind, wodurch der Mechanismus 84 die Band-Führungswelle 82 hält. Der Mechanismus 84 umfaßt ferner eine Drehwelle 85, ein Paar von Haken 86 und ein Paar von Schraubenfedern 87. Die Welle 85 verläuft parallel zur Band-Führungswelle 82 und wird an beiden Enden durch die Seitenplatten 14 und 15 drehbar gestützt. Die Haken 86 sind an der Welle 85 befestigt und benachbart den Seitenplatten 14 bzw. 15 angeordnet. Folglich drehen sie sich, wenn die Welle 85 rotiert. Jeder Haken 86 hat einen Vorsprung, welcher von der Welle 85 nach oben verläuft, sowie einen Greifer 83 an dessen Spitze. Zudem weist der Haken 86 einen Arm 86a auf, welcher sich nach unten erstreckt und die Schraubenfeder 87 oder Kompressionsfeder wird zwischen dem Arm 86a und der Seitenplatte (14 oder 15) gespannt. Somit wird der Haken 86 vorgespannt, so daß er sich im Gegenuhrzeigersinn (Fig. 3) durch die Schraubenfeder 87 dreht. Demzufolge wird die Klemme 83 in Eingriff mit dem Eingriffsbereich der Band-Führungswelle 82 gebracht, wodurch der Kopfrahmen 71 in der Betriebsposition versperrt wird.
Jede Klemme bzw. jeder Greifer 83 der Haken 86 weist eine Neigung 83a auf, auf welcher die Band-Führungswelle 82 gleitet, wenn der Kopfrahmen 71 aus seiner betriebsfreien Position in die Betriebsposition nach unten gedreht wird. Folglich dreht die Welle 82 den Haken 86 im Uhrzeigersinn entgegen der Vorspannungskraft der Schraubenfeder 87, wenn der Rahmen 71 in die Betriebsposition nach unten gedreht wird. Wenn der Kopfrahmen 71 seine Betriebsposition erreicht, dreht die Schraubenfeder 87 den Haken 86 entgegen dem Uhrzeigersinn, wodurch der Greifer 83 automatisch in Eingriff mit dem Eingriffsbereich der Band-Führungswelle 82 gelangt. Folglich wird der Kopfrahmen 71 in der Betriebsposition versperrt. Gleichzeitig bleiben die Greifer 83, lediglich aufgrund der Kraft der Schraubenfeder 87, aber auch der Kraft der druckausübenden Feder 26, welche auf den Kopfrahmen 71 durch die Druckwalze 24 und den Zeilen-Thermokopf 75 übertragen wurde, in Eingriff mit den Eingriffsbereichen der Welle 82. Mit anderen Worten dienen beide Federn 26 und 87 zum Versperren des Kopfrahmens 71 in der Betriebsposition. Die Vorspannung der Feder 26 ist größer als das Gesamtgewicht des Rahmens 71 und der Band-Zuführeinrichtung 94.
Wenn eine übermäßige Last an den Kopfrahmen 71 nach unten wirkend angelegt wird, nachdem der Rahmen 71 in die Betriebsposition gesetzt wurde, schlägt der vordere untere Rand des Rahmens 71 an beiden Seitenplatten 14 und 15 an. Hierdurch wird der Kopfrahmen 71 gehindert, sich weiter nach unten zu bewegen.
Wie in Fig. 3 dargestellt, weist die rechte Seitenplatte 15 eine Durchgangsöffnung 88 auf. Der der Seitenpiatte 15 gegenüberliegende Haken 86 hat einen Lösehebel 89 mit einem gekrümmten Bereich. Der Hebel 89 läuft durch die Öffnung 88 der Seitenplatte 15 und steht nach außen über. Wenn der Lösehebel 89 den Umfang der Durchgangsöffnung 88 berührt, wird die Rotation beider Haken 86 freigelegt, wenn die Seitenwand 3 vom Gehäuse 1 entfernt ist, so daß eine Bedienungsperson auf den Hebel 89 zugreifen kann. Wenn die Bedienungsperson den Lösehebel 89 nach unten oder im Uhrzeigersinn (in Fig. 3) dreht, werden beide Greifer 83 des Rahmen- Haltemechanismus 84 von den Enden der Band-Führungswelle 82 gelöst. Demzufolge wird der Kopfrahmen 71 freigegeben und kann sich aus der Betriebsposition nach oben drehen.
Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, weist der Thermodrucker ferner einen Walzen-Bewegungsmechanismus 110 auf, welcher die Druckwalze 24 vom Zeilen-Thermokopf 75 wegbewegen kann, so daß ein Aufzeichnungspapier schneller als sonst zuführbar ist. Dieser Mechanismus 110 weist einen an der Seitenplatte 15 befestigten Getriebekasten 95 auf, welcher einen Untersetzungsgetriebe-Mechanismus 96 beinhaltet. Der Mechanismus 96 hat mehrere Zahnräder. Das Abtriebsritzel 97 dieser Zahnräder ist an einer Welle 8 befestigt. Die Welle 8 verläuft parallel zur Stützwelle 22 und der Welle 85 und wird an beiden Enden durch die Seitenplatten 14 und 15 drehbar gestützt. Im Getriebekasten 95 befindet sich ein Antriebsmotor 98 oder ein Schritt(schalt)motor.
Eine Nocke 99 ist auf einem mittleren Bereich der Welle 8 befestigt. Ein hebelförmiges Nocken-Nachlaufelement 100 ist auf dem mittleren Bereich der Welle 22 der Walzeneinheit 21 drehbar befestigt. Der hintere Endbereich des Nocken-Nachlaufelementes 100 ruht auf dem Nocken 99. Der vordere Endbereich des Nocken-Nachlaufelementes 100 ruht auf der Zwischenwelle 25. Der rechte Endbereich der Welle 8 läuft durch eine Öffnung, welche in der Seitenplatte 15 ausgebildet ist und erstreckt sich von dieser nach außen. Ein Betriebshebel 101 ist mit dem rechten Ende der Welle 8 gekoppelt.
Der Platten-Bewegungsmechanismus 110 wird zum schnellen Zuführen von Aufzeichnungspapier betätigt, wenn keine Daten auf einen relativ großen Bereich des Papiers gedruckt werden müssen. Der Mechanismus 110 wird in der nachfolgend beschriebenen Weise betrieben.
Zuerst wird der Schrittmotor 28 angetrieben, so daß sowohl die Welle 8 als auch die Welle 99 in Fig. 3 in Pfeilrichtung B gedreht werden. Das Nocken-Nachlaufelement 100 wird hierbei in Pfeilrichtung C (Fig. 3) um die Stützwelle 22 gedreht. Das Nocken-Nachlaufelement 100 drückt die Zwischenwelle 25 nach unten, so daß beide Stützplatten 23 auch in Pfeilrichtung C um die Welle 22 gedreht werden oder sich nach unten bewegen. Folglich wird die Druckwalze 24 vom Zeilen-Thermokopf 75 nach unten wegbewegt Der Spalt zwischen der Walze 24 und dem Kopf 75 nimmt zu, wodurch das Aufzeichnungspapier schneller zuführbar ist. Der Spalt zwischen der Walze 24 und dem Kopf 75 kann ferner zum schnelleren Zuführen von Papier vergrößert werden, indem der Betätigungshebel 101 gedreht wird, so daß die Welle 8 in Pfeilrichtung B (Fig. 3) rotiert.
Wenn die Band-Zuführeinrichtung für das Übertragungs-Thermodrucken verwendet wird, wird der Schrittmotor 98 nicht nur angetrieben, um die Druckwalze 24 vom Kopf 75 wegzubewegen, wenn ein großer Bereich des Papiers nicht bedruckt wird, sondern auch wenn das Papier lediglich für einen Zeilenabstand weitergefördert wird, so daß Papier schneller zuführbar ist. Während das Papier um einen Zeilenabstand weitertransportiert wird und die Druckwalze 24 währenddessen vom Kopf 75 beabstandet bleibt, wird kein Farbband zugeführt. Demzufolge wird kein Band verschwendet.
Vor dem Drucken mit dem oben beschriebenen Thermodrucker wird zuerst das von der in der Halteeinrichtung 57 gehaltenen Rolle 58 zugeführte Papier in den Druckmechanismus 11 gesetzt und anschließend der Kopfrahmen 71 in die Betriebsposition gedreht. Gleichzeitig greifen die Greifer 83 des Rahmenhaltemechanismus 84 an den Enden der Band-Führungswelle 82 ein, wodurch der Kopfrahmen 71 in der Betriebsposition versperrt wird.
Währenddessen wird die unterhalb des Kopfrahmens 71 positionierte Druckwalze 24 der Walzeneinheit 21, aufgrund des durch die Zwischenwelle 25 und die Stützplatten 23 von der an der Stützwelle 22 befestigten Druck-ausübenden Feder 26 ausgeübten Druckes nach oben in die Druckwalzen-Kontaktposition vorgespannt Demzufolge wird die Druckwalze 24 von unten auf den am Kopfrahmen 71 befestigten Zeilen-Thermokopf 75 hervor gedrückt, sobald der Kopfrahmen 71 in der Betriebsposition versperrt ist. Demgemäß wird ein geeigneter Anpreßdruck auf den Kopf 75 aufgebracht, solange die Druckwalze 24 den Kopf 75 berührt. Während die Druckwalze 24 den Kopf 75 berührt, sind die Bereiche 29 mit großem Durchmesser ihrer Welle 28 in die U-förmigen Aussparungen 92 der Positionierplatten 91 eingepaßt Hierbei ist die Druckwalze 24 derart positioniert, daß ihre Achse in der die Achse des Zeilen-Thermokopfes 75 aufnehmenden Ebene angeordnet ist.
Das Papier (d.h. das wärmeempfindliche Papier) wird zwischen der Druckwalze 24 und dem Zeilen-Thermokopf 75 eingeklemmt, welche einander in der oben beschriebenen Weise berühren. Demzufolge kann der Kopf 75 Daten auf das Papier drucken, wenn er angesteuert wird.
Wie oben dargestellt wird während dem Druckvorgang beim Thermodrucker der Kopfrahmen 71, an welchem der Zeilen-Thermokopf 75 befestigt ist, in der Betriebsposition versperrt und die Walzeneinheit 21 mit der Druckwalze 24 ist relativ zum Thermokopf 75 bewegbar. Zudem ist der druckausübende Mechanismus zum Aufbringen eines vorgegebenen Anpreßdruckes des Thermokopfes 75 auf der Walzeneinheit 21 angeordnet. Demzufolge ist der Kopfrahmen 71 kompakter als dessen Gegenstück beim bekannten Thermodrucker, welches bewegbar angeordnet ist und einen druckausübenden Mechanismus aufweist. Somit besetzt der Kopfrahmen 71 keinen großen Raum, selbst wenn eine Band-Zuführeinrichtung auf dem Kopfrahmen 71 befestigt wird.
Da der Kopfrahmen 71 während des Druckvorganges versperrt und unbeweglich ist, beeinflußt das Gewicht der auf dem Rahmen 71 befestigten Band-Zuführeinrichtung den Anpreßdruck nicht. Ein konstanter Anpreßdruck kann auf den Thermokopf aufgebracht werden, wenn der Thermodrucker zum direkten Thermodrucken oder zum wärmeübertragen Drucken verwendet wird.
Die Stützplatten 23 der Walzeneinheit 21 können unabhängig voneinander um die Stützwelle 22 rotieren. Entsprechend der Rotation der Stützplatten 23 können sich die beiden Axialenden der Druckwalze 24 relativ zum Thermokopf 75 unabhängig voneinander bewegen. Folglich kann die Position der Druckwalze 24 automatisch eingestellt werden, indem lediglich die eine oder beide Stützplatten 23 in geeigneter Form gedreht werden, selbst wenn die Druckwalze 24 aufgrund der Größendifferenz zwischen den Bauteilen der Walzeneinheit 21 nicht parallel zum Zeilen-Druckkopf 75 positioniert ist.
Zusätzlich wird die Kraft der druckausübenden Feder 26 gleichförmig auf die Stützplatten 23 durch die Zwischenwelle 25 und die Stützplatten 23 verteilt. Dies resultiert aus der Tatsache, daß keine weitere Feder als die Feder 26 zum Ausüben eines Druckes auf den Kopf 75 verwendet wird, und zudem daraus, daß der Endbereich der Feder 26 am mittleren Bereich der Stützwelle 22 eingehakt ist. Die gleichmäßige Verteilung der Kraft der Feder 26 auf die Stützplatten 23 bewirkt, daß die Druckwalze 24 einen gleichmäßigen Druck auf den Zeilen- Thermokopf 75 aufbringt.
Zudem können die Stützplatten 23 unabhängig voneinander um die Stützwelle 22 rotieren, ungeachtet der Tatsache, daß die Zwischenwelle 25 horizontal zwischen den Stützplatten 23 verläuft. Dies resultiert aus der Tatsache, daß die Zwischenwelle 25 durch die Stützplatten 23 drehbar gestützt wird.
Wie oben beschrieben ist der Zeilen-Thermokopf 75 an der flachen Befestigungsfläche 73 des Kopfrahmens 71 durch die Verbindungsstifte 76 befestigt, jedoch sind die Stifte 76 lose in den im Rahmen 71 ausgebildeten Durchgangsöffnungen 74 eingefügt. Somit kann sich der Kopf 75 geringfügig in der Ebene parallel zur Befestigungsfläche 73 bewegen. Tatsächlich bewegt sich der Kopf 75 ein wenig horizontal und wird automatisch parallel zur Druckwalze 24 positioniert, wenn die Enden der großdurchmessrigen Bereiche 29 der Walzenwelle in die U-förmigen Aussparungen 92 der Positionierplatten 91 eingepaßt werden, welche an den Enden des Kopfes 75 befestigt sind. Demgemäß berührt die komplette Druckfläche des Kopfes 75 gleichmäßig die Druckwalze 24, wobei die Walze 24 einen gleichmäßigen Druck auf den Kopf 75 ausübt. Hierdurch werden Fehldrucke oder ungleichförmige Drucke verhindert, so daß eine hohe Druckqualität erreicht wird.
Da die Druckwalze 24 und der Zeilen-Thermokopf 75 automatisch parallel zueinander positioniert werden, ist keine Wartungsperson erforderlich, um die Position des neuen Kopfes 75 einzustellen, welchen die Person anstelle des alten Kopfes 75 eingefügt hat. Eine Wartungsperson sollte beim Ersetzen des Kopfes 75 lediglich den Kopf 75 aus dem Rahmen 71 entfernen und einen neuen Kopf 75 einsetzen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Verschiedene Änderungen und Modifikationen können innerhalb des Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Zwischenwelle 25 weggelassen werden, wenn ein Paar von druckausübenden Federn eingesetzt wird, um die jeweiligen Stützplatten 23 vorzuspannen Zudem kann auch nur ein Verbindungsstift verwendet werden und nur eine Durchgangsöffnung im Kopfrahmen 71 anstelle von zwei Stiften 76 und zwei Durchgangsöffnungen 74, wie am deutlichsten in Fig. 7 gezeigt, angeordnet sein. Zudem können die unteren Enden der Verbindungsstifte 76 in die Endbereiche des Kopfes 75 und nicht in dessen mittleren Bereich eingeschraubt werden. Hierbei sind die Durchgangsöffnungen 74 im Rahmen 71 an derartigen Positionen ausgebildet, daß der Durchgang der Verbindungsstifte 76 möglich ist.

Claims

1. Thermodrucker, mit:

- einem Stützelement (12);

- einem durch das Stützelement gestützten Kopfrahmen (71);

- einem am Kopfrahmen befestigten Thermokopf (75) zum Drucken von Daten auf ein Aufzeichnungsmedium;

- einer Walzeneinheit (21) mit einer dem Thermokopf gegenüberliegenden Walze (24) und mit einer Einrichtung zum Stützen der Walze, so daß die Walze zwischen einer Kontaktposition, in welcher die Walze den Thermokopf berührt, und einer getrennten Position, in welcher die Walze vom Thermokopf beabstandet ist, bewegbar ist; und

- einer Einrichtung zum Drücken der Walze auf den Thermokopf, um einen vorgegebenen Anpreßdruck auf den Thermokopf aufzubringen;

wobei

- der Kopfrahmen (71) stationär an einer vorgegebenen Position angeordnet ist;

- der Thermokopf (75) ein länglicher Zeilen-Thermokopf ist und eine Längsachse aufweist;

- die Walze (24) eine im wesentlichen zur Achse des Thermokopfes parallele Längsachse aufweist;

- die Stützeinrichtung eine Stützwelle (22), welche am Stützelement (12) befestigt ist und im wesentlichen parallel zur Walze verläuft, ein Paar von Stützelementen (23), welche auf der Stützwelle drehbar gestützt sind, unabhängig voneinander um die Stützwelle rotieren und jeweils Axialenden der Walze stützen, und eine Zwischenwelle (25) aufweist, welche zwischen der Walze und der Stützwelle angeordnet ist und zwei Enden umfaßt, welche durch jeweils ein Stützelement drehbar gestützt sind; und

- die Druckeinrichtung ein Vorspannungselement zum Vorspannen der Stützelemente zum Thermokopf aufweist.

2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtung eine Feder (26) mit einem kraftausübenden Ende (34) aufweist, welches in die Zwischenwelle (25) eingreift, um eine Vorspannungskraft auf die Stützelemente (23) durch die Zwischenwelle aufzubringen.

3. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (26) an der Stützwelle (22) befestigt ist, und daß das kraftausübende Ende (34) genau mit dem mittleren Bereich der Zwischenwelle (25) verbunden ist.

4. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfrahmen (71) durch das Stützelement (12) gestützt wird, um zwischen einer Betriebsposition, in welcher der Thermokopf (75) die Walze (24) berührt, und einer Ruheposition, in welcher der Thermokopf von der Walze beabstandet ist, bewegbar zu sein und der Kopfrahmen über der Walzeneinheit angeordnet ist.

5. Drucker nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Halteelement (84), um den Kopfrahmen (71) in der Betriebsposition zu versperren.

6. Drucker nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Band- Zuführeinrichtung (94), welche auf dem Kopfrahmen (71) befestigt ist, um ein Farbband (94a) zwischen den Thermokopf (75) und die Walze (24) zu führen.

7. Drucker nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (110) zum Bewegen der Walzeneinheit (21) mit einer erwünschten Zeitsteuerung, um die Walze (24) von der Kontaktposition zur getrennten Position zu bewegen.

8. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfrahmen (71) eine der Walze (24) gegenüberliegende flache Kopfbefestigungsfläche (73) und eine Einrichtung aufweist, welche den Thermokopf (75) an der Befestigungsfläche befestigt und eine geringfügige Bewegung des Thermokopfes in einer Ebene parallel zur flachen Oberfläche ermöglicht.

9. Drucker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung mindestens eine im Kopfrahmen (71) ausgebildete und zur Befestigungsfläche (73) offene Durchgangsöffnung (74), einen am Thermokopf (75) befestigten und in die Durchgangsöffnung lose eingepaßten Vorsprung (76) und eine Druckeinrichtung (81) aufweist, um den Thermokopf zur Befestigungsfläche des Kopfrahmens elastisch zu drücken.