DE3212988A1 - Papierzufuehrsystem fuer einen drucker - Google Patents

Description

- 8 -HOEGER, STELLRECHT &

PATENTANWÄLTE .

UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1

A 45 089 b Anmelder: Centronics Data Computer

k - 176 Corporation

5. April 1982 One Wall Street

Hudson, New Hampshire 03051

USA

Papierzuführsystem für einen Drucker

Die Erfindung betrifft ein Papierzuführsystem zum Zuführen einer kontinuierlichen Papierbahn zu einer zwischen einem Druckerkopf und einer diesem gegenüberliegenden Schreibunterlage befindlichen Druckzone, mit zwei, insbesondere oberhalb der Druckzone angeordneten, mittels zugehöriger Befestigungseinrichtungen drehbar montierten Antriebswalzen für die Papierbahn und mit Führungseinrichtungen für die Papierbahn, wobei die Führungseinrichtungen, der Druckerkopf und die Schreibunterlage sowie die Antriebswalzen eine Transportbahn für die Papierbahn definieren.

Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einem derartigen Papierzuführsystem zur Verwendung in Verbindung mit einem Hochgeschwindigkeitsdrucker, der schnell und bequem auf das. Bedrucken von Einzelblättern einerseits und kontinuierlichen Papierbahnen andererseits umstellbar ist.

Moderne Rechnersysteme arbeiten häufig mit einem Hochjeschwindigkeitsdrucker als Ausgabeeinheit. Das

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Papier für diesen Drucker liegt dabei häufig als kontinuierliche Papierbahn, nämlich als tine Bahn bzw. ein Streifen aus aufeinanderfolgenden, lösbar miteinander verbundenen Blättern bzw. Formularen vor. Es ist jedoch wünschenswert, daß bei einem solchen Drucker auch die Möglichkeit besteht, übliche Einzelblätter zu bedrucken, wobei unter Einzelblättern sowohl einzelne zugeschnittene Papierblätter als auch Durchschreibsätze zu verstehen sind. Dabei versteht es sich, daß das Papier unabhängig davon, ob es als Papierbahn oder in Form von Einzelblättern zugeführt wird, bezüglich des Druckerkopfes genau ausgerichtet sein muß, und daß der Papiervorschub exakt gesteuert .werden muß. Zu diesem Zweck wird eine kontinuierliche Papierbahn häufig zumindest im Druckbereich unter einer Längsspannung gehalten.

Bei einem bekannten Papierzuführsystern, mit welchem sowohl eine kontinuierliche Papierbahn als auch Einzelblätter zugeführt werden können, wird ein sogenannter "ziehender" Antrieb verwendet, um die Papierbahn zu transportieren und zu führen. Dabei greifen Dorne an mindestens einem endlosen Riemen in Transportlöcher in mindestens einem Lösbaren Randbereich ■ des Papiers ein. Das Papier wird dabei . nachgezogen bzw. vorgeschoben, wenn der Riemen umläuft. Ein derartiger ziehender Antrieb ist gewöhnlich derart längs der Transportbahn für das Papier angeordnet, daß er das Papier durch den Drucker zieht.und dabei die gewünschte Längsspannung und Ausrichtung der Papierbahn

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. aufrechterhält. Systeme dieser Art lassen sich auf das Bedrucken von Einzelblättern umstellen, wenn man als Schreibunterlage gegenüber dem Druckerkopf,ähnlich wie bei einer Schreibmaschine, eine Schreibwalze anbringt. Die Einzelblätter werden dann wie bei einer normalen Schreibmaschine auf der Rückseite der Schreibwalze zugeführt, welche nunmehr von Hand verdreht wird, um den oberen Rand des Einzelblattes zur Vorderseite der Schreibwalze zu bewegen, wo nunmehr das Drucken erfolgen kann.

Bei einem anderen bekannten Papierzuführsystern werden zwei Antriebswalzen verwendet, die oberhalb des Druckerkopfes angeordnet sind. Die Antriebswalzen erfassen die kontinuierliche Papierbahn und ziehen sie unter Steuerung durch einen geeigneten Rechner an dem Druckerkopf vorbei. Auch bei diesem System wird dabei ein "ziehender" Antrieb verwendet, der jedoch unterhalb des Druckerkopfes angeordnet ist. Außerdem werden die beiden Antriebswalzen über eine Freilaufkupplung mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben als der ziehende Antrieb, so daß sich in der Druckzone die gewünschte Papierspanne ergibt. Mit einem solchen Doppelantrieb ist eine hervorragende Ausrichtung des Papiers erreichbar. Außerdem hat ein solcher Doppelantrieb den Vorteil, daß dem Druckerkopf eine feststehende Schreibunterlage gegenüberliegen kann, wodurch die Druckqualität verbessert wird.

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Nachteilig an dem bekannten Papierzuführsystem mit Doppelantrieb und oberhalb des Druckerkopfes angeordneten Antriebswalzen ist es, daß bisher keine Möglichkeit für das Zuführen von Einzelblättern besteht. Ein Problem besteht dabei darin, daß die Einzelblätter von oben durch den oberhalb der Antriebswalzen befindlichen Papierauslaß zugeführt werden müßten.· Dabei blockieren jedoch die Antriebswalzen das Einschieben der Einzelblätter. Wenn die Antriebswalzen auseinander bewegt werden, können sie andererseits die Einzelblätter nicht erfassen. Es ist daher erforderlich, ein Einzelblatt genau zu positionieren und auszurichten/ ehe die Antriebswalzen in ihre Normalstellung zurückbewegt werden, in der sie das Papier erfassen. Andererseits muß jede mechanische Vorrichtung für das Positionieren und Ausrichten unterhalb der Antriebswalzen längs der Transportbahn für die kontinuierliche Papierbahn vorgesehen werden und behindert dort den Papiertransport.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Papierzuführsystem für einen Drucker anzugeben, bei dem zwei einander gegenüberliegende Antriebswalzen vorgesehen sind, und bei dem es bequem möglich ist, von der Zuführung einer kontinuierlichen Papierbahn auf die Zuführung von Einzelblättern umzuschalten. Dabei wird gleichzeitig angestrebt, daß die Einzelblätter exakt positionierbar und ausrichtbar sind, und daß bei beiden Papierformen eine genaue Steuerung des Vorschubs möglich ist.

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Diese Aufgabe wird durch ein Papierzuführsystem der eingangs beschriebenen Art gelöst/ welches erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:

a) die Befestigungseinrichtungen für die Antriebswalzen sind derart ausgebildet, daß diese zwischen einer Schließstellung, in der sie das Papier erfassen, und einer Offenstellung, in der sie von dem Papier abgehoben sind, hin- und herbewegbar sind;

b) es sind Wähleinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe das Zuführsystem von der Zuführung einer Papierbahn auf die Zuführung von Einzelblättern umschaltbar ist;

c) es sind erste Verbindungseinrichtungen vorgesehen, über die die Wähleinrichtungen derart selektiv mit den Befestigungseinrichtungen koppelbar sind, daß die Antriebswalzen in ihre Schließstellung bringbar sind, wenn die Wähleinrichtungen auf die Zuführung einer Papierbahn eingestellt werden, und in ihrer Offenstellung, wenn die Wähleinrichtungen auf die Zuführung von Einzelblättern eingestellt werden;

d) es sind Ausrichteinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe ein Einzelblatt bei in ihrer Offenstellung befindlichen Antriebswalzen bezüglich der Transportbahn fluchtend ausrichtbar ist; die

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Ausrichteinrichtungen sind in eine erste Stellung, in der sie nicht in die Transportbahn eingreifen, und in eine zweite Stellung bewegbar, in der sie in der Transportbahm der Positionierung der Einzelblätter dienen und

e) es sind zweite Verbindungseinrichtungen vorgesehen, über die die Wähleinrichtungen selektiv derart mit den Ausrichteinrichtungen koppelbar sind, daß die Ausrichteinrichtungen in ihre erste Stellung bringbar sind, wenn die Wähleinrichtungen auf die Zuführung einer Papierbahn eingestellt werden, und in ihre zweite Stellung, wenn die Wähleinrichtungen auf die Zuführung von Einzelblättern eingestellt werden.

Es ist ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Papierzuführsystems, daß es eine problemlose Umstellung auf die Zuführung von Einzelblättern ermöglicht und dabei mechanisch einfach und zuverlässig aufgebaut ist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Papierzuführsystems besteht darin, daß an den üblichen Druckern, mit denen nur kontinuierliche Papierbahnen bedruckt werden können, nur sehr geringe Umbauarbeiten erforderlich sind.

Weiterhin ist es ein Vorteil der Erfindung, daß Papierbahnen unterschiedlicher Breite und Einzelblätter unterschiedlicher Länge und Breite bedruckt werden können.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Papierzuführsystems gemäß der Erfindung sind zwei Antriebswalzen vorgesehen, welche zwischen einer Schließstellung, in der sie das Papier erfassen, und einer Offenstellung, in der sie vom Papier abgehoben sind, hin- und herbewegbar sind. Die Antriebswalzen sind dabei längs der Transportbahn für das Papier angeord-^Sw' net, welche einen Druckbereich umfasst, in welchem

beispielsweise ein beweglicher Druckerkopf gegenüber einer feststehenden Platte bzw. Schreibunterlage beweglich ist. Wenn eine kontinuierliche Papierbahn bedruckt werden soll, dann ist auf der den Antriebswalzen gegenüberliegenden Seite des Druckerkopfes ein "z.iehender" Antrieb angeordnet, und ein Führungselement lenkt die kontinuierliche Papierbahn von dem ziehenden Antrieb zu dem Druckbereich.

Eine als Wähleinrichtung dienende mechanische Betätigungsvorrichtung, vorzugsweise ein Hebel mit einer ^ Kurvenscheibe, bewirkt über erste mechanische Verbindungseinrichtungen das öffnen und Schließen der Antriebswalzen. Dabei ist die eine Walze vorzugsweise fest montiert, während die andere Walze drehbar an einem beweglichen, unter einer Vorspannung stehenden Halterungselement montiert ist, auf"..welches die Kurvenscheibe einwirken kann. Zweite mechanische Verbindungseinrichtungen dienen dazu, mechanische Ausrichteinrichtungen in die Transportbahn für das Papier hinein und aus dieser Transportbahn heraus zu bewegen. Wenn die Transportwalzen ihre Offenstellung

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einnehmen, liegen die Ausrichteinrichtungen dabei in der Transportbahn um ein Einzelblatt, welches von oben zwischen den Antriebswalzen hindurch zugeführt wird, zu positionieren und auszurichten. Die Ausrichteinrichtungen werden dabei vorzugsweise durch eine Reihe von federnd vorgespannten Anschlagstifen gebildet, die mit der Führungsplatte zusammenwirken, um eine Stützfläche für die Unterkante eines von oben zugeführten Einzelblattes zu bilden. Die zweiten Verbindungseinrichtungen umfassen dabei vorzugsweise ein oder mehrere schwenkbare Arme, die zwischen der Kurvenscheibe und den Anschlagstiften liegen. Dabei sind die Kurvenscheibe und die Verbindungseinrichtungen so gestaltet, daß die Antriebswalzen ein Einzelblatt erfassen, ehe die Ausrichteinrichtungen aus der Transportbahn zurückgezogen werden, so daß die Positionierung und Ausrichtung der Einzelblätter aufrechterhalten wird, bis diese sicher von den Antriebswalzen erfasst sind.

Das Papierzuführsystem gemäß der Erfindung umfasst vorzugsweise eine elektronische Steuerung für sein Antriebssystem. Dabei ist vorzugsweise ein einziger Schrittschaltmotor vorgesehen, welcher sowohl den ziehenden Antrieb als auch die Antriebswalzen antreibt. Wenn eine kontinuierliche Papierbahn bedruckt werden soll, dann werden dabei die Antriebswalzen mit einer gegenüber der Geschwindigkeit des ziehenden Antriebs überhöhten Geschwindigkeit angetrieben. Damit sich die beiden Antriebswalzen trotz der Tatsache, daß

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sie gegeneinander beweglich sind, synchron drehen, ist ferner ein Getriebezug vorgesehen, welcher ein angetriebenes Zahnrad umfasst, welches direkt mit einer der Antriebswalzen verbunden ist, und welcher ferner Zwischenräder umfasst, mit deren Hilfe die Antriebsenergie von der einen Antriebswalze auf die andere übertragen wird. Die elektronische Steuerung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie auf Eingangssignale anspricht, welche der Form und Größe des Papiers entsprechen, und daß sie für das Antriebssystem ausgangsseitig entsprechende Steuersignale erzeugt. Beim Bedrucken von Einzelblättern wird die Drehrichtung der Antriebswalzen dabei gegenüber der normalen Laufrichtung derselben umgekehrt, um das Papier zunächst nach unten zu treiben. Die Dauer dieses Rückwärtslaufs ändert sich dabei mit der Papierlänge und der gewünschten Lage des oberen Randes des zu schreibenden Textes. Während des Druckvorganges wird das Papier dann durch die vorwärts laufenden Antriebswalzen angetrieben.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläu-.tert und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Draufsicht auf eine

bevorzugte Ausführungsform eines Papierzuführsystems gemäß der Erfindung;

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Fig. 2 eine vergrößerte Teil-Seitenansicht des Systems gemäß Fig. 1 für einen Betriebszustand, bei dem sich die Antriebswalzen in ihrer Schließstellung befinden, während die Ausrichteinrichtungen aus der Transportbahn für das Papier zurückgezogen sind;

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung für einen Betriebszustand, bei dem sich die Antriebswalzen in ihrer Offenstellung befinden, während die Ausrichteinrichtungen in die Transportbahn eingreifen, um ein Einzelblatt zu positionieren;

Fig. 4 eine Detaildarstellung eines Teils des Antriebs für den ziehenden Antrieb und die Antriebswalzen und

Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm einer

elektronischen Steuerung für ein Papierzuführsystem gemäß der Erfindung.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein Papierzufuhrsystem gemäß der Erfindung, welches Bestandteil eines Hochgeschwindigkeitsdruckers 12 ist, der als Ausgabevorrichtung für einen Rechner geeignet ist. Dabei ist auf einem Wagen 16 ein Druckkopf 14 montiert, der mittels eines Motors 18 zu einer schnellen Horizontalbewegung antreibbar ist,und zwar über Riemen 20 und 22, die über

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Riemenscheiben 24, 26 laufen. Das Papierzuführsystem umfasst zwei einander gegenüberliegende Klemm- bzw. Antriebswalzen 28 und ein Antriebssystem 30. Eine der Walzen 28 sitzt dabei auf einer Welle 28', welche drehbar in zwei Seitenwänden 32 des Maschinenrahmens gelagert ist. Die Welle 28' ist lediglich um ihre Achse drehbar, im übrigen jedoch fest montiert. Die andere Walze 28 sitzt auf einer Welle 28'', die in einer beweglichen Halterung 34 drehbar montiert ist (Fig. 2 und 3). Die Walzen 28 sind zwischen einer Klemmstellung (Fig. 1 und 2), in der sie das Papier erfassen und einer Offenstellung (Fig. 3) beweglich, in der sie auseinandergerückt sind, und zwar aufgrund einer Bewegung der Halterung 36 mit der ihr zugeordneten Walze. In der Offenstellung erfassen die Walzen 28 das Papier nicht.

Das Antriebssystem 30 arbeitet nur bei der Zuführung von Endlos-Formularen 35 (Fig. 2), die typischerweise mit einer seitlichen Perforation versehen sind, so daß die einzelnen Formulare nach dem Druckvorgang voneinander getrennt werden können. Längsperforationen gestatten das Abtrennen der Papierränder, in denen eine Folge von in gleichmäßigen Abständen vorgesehenen Transportlöchern vorgesehen ist. Das Antriebssystem umfasst zwei übliche Einheiten 36 mit jeweils einem endlosen Riemen 38, welcher Dorne 40 trägt, die nach außen von dem Riemen abstehen. Die Dorne sind dabei so bemessen und in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß sie in die Transportlöcher an den

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Rändern der Endlos-Formulare 35 eingreifen. Die Formularbahm wird mittels einer angelenkten Abdeckung auf den Dornen 40 gehalten. Die Einheiten 36 sind gleitverschieblich auf Wellen 42, 44 montiert, über welche die Riemen 38 laufen. Dabei ist mindestens eine der Wellen - beim Ausführungsbeispiel die Welle 42 mittels eines Schrittschaltmotors 46,der an der einen Seitenwand 32 montiert ist, über ein Zahnradgetriebe (nicht dargestellt) antreibbar. Eine Drehung der Welle 42 führt zu einer entsprechenden Umlaufbewegung der Riemen 38 mit ihren Dornen 40 und damit zu einem linearen Transport der Endlos-Formulare 35 in Richtung des Pfeils 48 (Fig. 2) längs eines Transportweges 50 zu dem Druckkopf 14 und zu einer diesem im Abstand gegenüberliegenden feststehenden Platte 52, die als Schreibunterlage dient. Wie Fig. 2 und 3 zeigen, wird der Weg bzw. die Transportbahn 50, die in Laufrichtung hinter dem Antriebssystem 30 liegt, durch eine Führungsplatte 54 festgelegt, während der Druckbereich durch die Anordnung des Druckkopfes 14 und der feststehenden Platte 52 definiert wird. Man erkennt, daß .der Klemmspalt der Walzen 28 sich oberhalb des Druckbereichs befindet. Die Führungsplatte 54 hat eine im wesentlichen glatte Führungsfläche 54a für das Papier bzw. das Endlosformular 35 und lenkt dieses vom Auslaß der Antriebseinheiten 36 zum Druckbereich. Dabei ist die Führungsplatte 54 so gekrümmt, daß das Papier aus einer im wesentlichen horizontalen in eine im wesentlichen vertikale Lage umgelenkt wird. Eine nach unten gekrümmte untere Lippe 54b führt das Papier

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beim Verlassen des Antriebssystems 30 auf die Führungsfläche 54a. Eine abgewinkelte obere Lippe 54c dient bezüglich der einzelnen Papierblätter 55 (Fig. 3), welche einzeln nach unten in den Drucker eingeschoben werden, und zwar in Richtung des Pfeils 56, dem selben Zweck. Jedes einzelne Papierblatt 55 wird dabei in Richtung des Pfeils 56 zwischen den in der Offenstellung befindlichen Walzen 28 hindurch und durch den Druckbereich hindurch auf die Führungsplatte 54 geschoben.

Wenn das Papierzuführsystem mit Einzelblättern arbeitet, dann wird eine Anzahl von Anschlagstiften 58 betätigt, die quer zur Transportbahn 50 in einer Linie angeordnet sind, und deren in horizontaler Richtung miteinander fluchtende Oberseiten einen definierten Anschlag für die Unterkante der Papierblätter 55 bilden. Die Anschlagstifte 58 richten das Papier so aus, daß die Längskanten des Papiers mit der Antriebsrichtung fluchten, wenn das Papier von den Antriebswalzen 28 angetrieben wird. Wie die Zeichnung zeigt, stehen die Anschlagstifte 58 unter der Vorspannung von Federn 60 und sind zwischen einer voll zurückgezogenen Stellung,in der sie die Transportbahn 50 freigeben (Fig. 2)" und einer voll ausgefahrenen Stellung (Fig. 3) beweglich, in der sie die Transportbahn blockieren und die erwähnte Anschlagfläche bilden. Die Bewegung der Anschlagstifte 58 erfolgt beim Ausführungsbeispiel im wesentlichen quer zum angrenzenden Teil der Führungsfläche 54a und zur Transportbahn 50. Um sicherzustellen, daß die Papierblätter 55

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auf die Anschlagstifte 58 treffen, sollten diese die Führungsplatte 54 berühren und vorzugsweise, wie beim Ausführungsbeispiel, in zugeordnete öffnungen 62 in der Führungsplatte 54 eingreifen.

Es ist wichtig, daß die Anschlagstifte 58 nur dann voll ausgefahren werden, wenn der Klemmspalt zwischen den Walzen 28 geöffnet ist und wenn dem Drucker einzelne Papierblätter 55 zugeführt werden. Mit Hilfe eines Hebels 64, der mit einer Kurvenscheibe 66 versehen ist, kann sowohl das Auseinanderrücken der Walzen 28 wie auch das Ausfahren der Anschlagstifte 58 erfolgen. Im einzelnen besitzt die Kurvenscheibe 66 einen ersten exzentrischen Ansatz 66a, der längs des Umfangs der Kurvenscheibe vorgesehen ist, und mit dessen Hilfe die Halterung 34 erfassbar und - in Fig. 2 und 3 - nach links bewegbar ist, wenn der Hebel 64 nach oben in die in Fig. 3 gezeigte Stellung für die Zuführung einzelner Papierblätter geschwenkt wird. Wie die Zeichnung zeigt, ist die Halterung 34 mit einem Langloch 34a versehen, welches von der Welle 28' durchgriffen wird. Hierdurch und durch andere Führungselemente wird die Halterung 34 in horizontaler Richtung hin- und herbeweglich gehaltert, so daß sie in Richtung des Pfeils 68 lineare Bewegungen ausführen kann. Die Bewegung der Halterung verläuft also im wesentlichen quer zur Orientierung des angrenzenden Teils der Transportbahn 50. Wenn der Hebel 64 aus der in Fig. 3 gezeigten Stellung in die in Fig. 2 gezeigte Stellung zurückgeschwenkt wird,

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dann werden die Walzen 28 durch eine Feder 70 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt und gegeneinander vorgespannt. Am Rahmen des Geräts ist mit Hilfe eines Zapfens 74 ein zweiarmiger Hebel 72 angelenkt, der von einem zweiten exzentrischen Ansatz 66b der Kurvenscheibe 66 bis zu den Köpfen der Anschlagstifte 58 reicht. Der zweiarmige Hebel 72, der exzentrische Ansatz 66b und der Zapfen 74 sind dabei so angeordnet bzw. ausgebildet, daß die Anschlagstifte voll ausgefahren werden, wenn die Walzen 28 voll auseinandergefahren werden (Fig. 2). Es ist jedoch zu beachten, daß die Kurvenscheibe 66 so ausgebildet ist, daß die Anschlagstifte 58 ausgefahren bleiben und das Papierblatt 55 abstützen, bis die Walzen 58 so weit zusammenbewegt sind, daß sie das Papierblatt 55 halten. Erst bei einer weiteren Schwenkung des Hebels 64 mit der Kurvenscheibe 66 werden die Anschlagstifte 58 dann aus der Transportbahn 50 herausbewegt. Wenn die Antriebseinheiten 36 seitlich nach außen geschoben werden, ergibt sich somit eine freie Transportbahn, über die ein von oben eingeschobenes Papierblatt nach unten bewegt werden kann.

In Fig. 1 und 4 sind die Antriebseinrichtungen für die Papierzuführung detailliert dargestellt. Wie oben erwähnt, treibt der Schrittschaltmotor 46 die Welle 42, welche ihrerseits das Antriebssystem 30 mit vorgegebener Geschwindigkeit antreibt. Eine Riemenscheibe 76 sitzt auf dem einen Ende der Welle 42 und dient dem Antrieb eines Riemens 78, der seinerseits eine

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Riemenscheibe 80 antreibt, die mit der Welle 28' über eine Freilaufkupplung 82 verbunden ist. Der Durchmesser der Riemenscheiben 76 und 80 und das Zahnradgetriebe zwischen dem Schrittschaltmotor 46, der Welle 42 und den Walzen 28 bewirken dabei, daß die Walzen 28 das Endlos-Formular 35 mit einer höheren linearen Geschwindigkeit antreiben wollen als das Antriebssystem 30, und zwar mit einer höheren Geschwindigkeit von etwa 10%. Hierdurch wird eine Längsspannung in der Papierbahn 35 erzeugt, die durch die Dorne 40 festgehalten wird, so daß das Papier exakt ausgerichtet wird und eine hohe Druckqualität erreichbar ist. Dabei ist zu beachten, daß die Reibkraft der Walzen 28 bezüglich des Papiers und die Vorspannung der Walzen 28 gegeneinander so zu wählen sind, daß ein Schlupf des Papiers gegenüber den Walzen 28 möglich ist und daß in dem Papier die gewünschte Spannung erzeugt wird.

Die bewegliche Walze 28 auf der Welle 28'' wird van der Walze 28 auf der Welle 28' über das in Fig. 4 .gezeigte Getriebe angetrieben. Dabei ist mit der Welle 28' ein erstes Zahnrad 84 verbunden, während ein zweites Zahnrad 86 mit der Welle 28'' verbunden ist. Zwei Zwischenräder 88 kämmen miteinander und mit jeweils einem, der Zahnräder 84 und 86. Die Zwischenräder 88 sind dabei feststehend, montiert, während das zweite Zahnrad 86 gemeinsam mit der Welle 28"' beweglich ist und dabei in Eingriff mit dem zugehörigen Zwischenrad. 88 bleibt, wie dies aus Fig. 2 und 3 deutlich

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wird. Die Zahnräder 84, 86 und 88 haben denselben Durchmesser, so daß die beiden Walzen 28 über das Zahnradgetriebe mit derselben Drehzahl, jedoch mit entgegengesetztem Drehsinn angetrieben werden. Außerdem ist der Antrieb so ausgebildet, daß Papiere unterschiedlicher Dicke bedruckt werden können, wie z.B. ein einfaches., einlagiges Papierblatt oder ein Durchschreibsatz mit zwei bis sechs Papierblättern, zwischen denen ein bis fünf Lagen Durchschreibpapier liegen. Es kann auch .Kartonmaterial bedruckt werden, da die Antriebsverbindung unabhängig vom Abstand zwischen den Walzen 28 aufrechterhalten wird, wenn der Hebel 64, die in Fig. 2 gezeigte Lage einnimmt. Bei der in Fig. 4 durch Pfeile angedeuteten Dreh- bzw. Laufrichtung der einzelnen Elemente wird das Papier längs der Transportbahn 50 in der Antriebsrichtung 48 (Pfeil in Fig. 2) angetrieben. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Zahnräder 84 und 86 mit Zähnen auszustatten, die ausreichend lang sind, um die Antriebsverbindung unabhängig von der Dicke des zu bedruckenden Mediums aufrechtzuerhalten.

Fig. 5 zeigt ein elektronisches Steuersystem, welches der Koordinierung der Antriebseinrichtungen des Papier-.zuführsystems dient. Das Steuersystem umfasst einen Rechner 90, beispielsweise einen Mikrocomputer, dem Eingangssignale von einer Anzahl von Steuerschaltern 92a bis 92e zuführbar sind. Dabei ermöglicht der Schalter 92a einen "gesteuerten" und einen "ungesteuerten" Betrieb, wobei "gesteuert" bedeutet, daß der Drucker

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von einem Wirtsrechner bzw. einer Datenquelle für das Drucken gesteuert wird. Der Schalter 92b wird geschlossen, wenn der Drucker Endlos-Formulare bzw. eine endlose Papierbahn bedrucken soll. Wenn dieser Eingang "gesetzt" ist, bewirkt ein Software- oder Hardware-Programm des Rechners 90, daß für den Schrittschalt-.motor 46 geeignete Steuersignale erzeugt werden, um das Papier mit Hilfe des Antriebssystems 30 mit einer solchen Geschwindigkeit und in solchen Schritten anzutreiben, daß das Papierformat und die Bewegung des Druckkopfes berücksichtigt werden. (Die Bewegung des Druckkopfes hängt dabei natürlich von dem zu druckenden Text und von den entsprechenden Eingangssignalen für den Motor 18 ab). Der Schalter 92c wird geschlossen, wenn einzelne Papierblätter bzw. Durchschreibsätze oder dergleichen bedruckt werden. Wenn der Schalter 92c geschlossen ist, bewirkt das Programm des Rechners 90, daß der Vorschub des Papiers unter direkter Steuerung durch die Antriebswalzen 28 erfolgt. Der Schrittschaltmotor 36 wird folglich so angesteuert, daß er um eine um 10% geringere Anzahl von Schritten fortgeschaltet wird als beim Antreiben einer endlosen Papierbahn, so daß die beim Arbeiten des Antriebssystems 30 um 10% überhöhte Antriebsgeschwindigkeit der Antriebswalzen 28 entfällt. Außerdem werden solche Steuersignale erzeugt, daß der Schrittschalt-.motor 46 zunächst in der zur normalen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung läuft, um das Papier nach unten anzutreiben. Die Dauer dieser Abwärtsbewegung ist dabei von der Anordnung des Aufzeichnungs-

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systems bezüglich des Druckkopfes vom gewünschten oberen Rand des Blattes und von der Papierlänge abhängig. Diese Funktion steht unter der Steuerung des Wirtsrechners bzw. der Datenquelle, mit der der Drucker verbunden ist. Diese Datenquelle diktiert die exakte Anzahl von Transportschritten für das Papier in beiden Richtungen, und zwar in Übereinstimmung mit den Bewegungen des Druckkopfes beim Druckvorgang. Die Datenquelle liefert auch die Befehle für das automatische Auswerfen der Einzelblätter aus dem Drucker nach Beendigung eines Druckvorganges.

Beim Arbeiten mit einer durchgehenden Papierbahn wird der Hebel 64 in die Stellung gebracht, in der die Walzen 28 aneinander anliegen, und der Schalter 92b wird geschlossen. Die Papierbahn 35 wird von Hand in das Antriebssystem 30 eingelegt. Der Vorschub des Papiers und dessen Einfädeln zwischen die Antriebswalzen sowie das Ausrichten der Lage der ersten zu bedruckenden-Zeile gegenüber dem Druckkopf wird dann von Hand ausgeführt, indem die Schalter 92d bzw. 92e betätigt werden, wodurch ein langsamer Antrieb des Papiers nach vorn bzw. hinten bewirkt wird. Der Schalter 92a wird in die Schaltstellung "gesteuert" gebracht, so daß der Drucker durch einen Rechner gesteuert wird, der der Druckkopfsteuerung die entsprechenden Textsignale zuführt. Beim Vorrücken der Papierbahn bewirken die mit erhöhter Geschwindigkeit laufenden Walzen 28 die gewünschte Spannung in der Papierbahn 35. Das Vorrücken selbst wird durch das Antriebssystem 30

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gesteuert, welches seinerseits von dem Rechner 90 gesteuert wird. Die Ausrichteinrichtungen liegen außerhalb der Transportbahn 50. Wenn bei einem Druckvorgang eine Rückwärtsbewegung des Papiers erforderlich ist, wenn also beispielsweise eine Hochzahl geschrieben werden soll bzw. ganz allgemein, wenn ein entsprechender Befehl aus der Datenquelle vorliegt, dann wird die Drehrichtung des Schrittschaltmotors umgekehrt und damit die Antriebsrichtung des Antriebssystems 30. Während dieser Zeit arbeitet die Kupplung 82 als Freilauf, so daß die Walzen 28 nicht in Rückwärtsrichtung angetrieben werden und folglich die Tendenz, haben, ihre Lage wegen der Vorspannung durch die Feder 70 und der Reibung zwischen ihrer Mantelfläche und dem Papier aufrechtzuerhalten. Somit wirken die Walzen 28 der Antriebsbewegung des Antriebssystems 30 entgegen und sorgen dafür, daß das Papier straff gespannt und in der richtigen Lage vor dem Druckkopf gehalten wird. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann während des Drückens sowohl eine Vorwärtsbewegung wie auch eine Rückwärtsbewegung des Papiers herbeigeführt werden.

Wie oben ausgeführt, wird beim Drucken von Einzelblättern der Schalter 92c geschlossen. Hierdurch wird die Freilaufkupplung 82 durch eine mechanische Einrichtung .(nicht dargestellt) derart gesperrt, daß sie nicht mehr als Freilauf arbeiten kann und einen Zwangsantrieb der Antriebswalzen 28 sowohl für den Vorwärtslauf wie auch für den Rückwärtslauf bewirkt. Weiterhin wird der Hebel 64 in seine in Fig. 3 gezeigte Stellung

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bewegt, wodurch die Antriebswalzen 28 in die Offenstellung gebracht werden, während die Anschlagstifte 58 voll ausgefahren werden. Nunmehr, kann man von oben zwischen den Walzen 28 hindurch ein Einzelblatt 55 zuführen, welches sich zwischen dem Druckerkopf und der Schreibunterlage hindurchbewegt, bis seine Unterkante auf der Oberseite der Anschlagstifte 58 aufliegt.

"■*--· (Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel wird der

Druckerkopf elektronisch ganz nach links bewegt, um das Einführen der Einzelblätter zu erleichtern). Die Anschlagstifte positionieren das Einzelblatt nunmehr bezüglich des Druckerkopfes und richten dabei auch die Längskanten des Einzelblattes aus. Anschließend wird der Hebel 64 wieder in die in Fig. 2 gezeigte Stellung zurückbewegt. Dabei erfassen die Walzen 28 das Papierblatt 55, in der Lage, in die es durch die Anschlagstifte 58 gebracht wurde. Das Papierblatt 55 wird nun zunächst nach unten angetrieben, bis der Druckvorgang beginnt. Vorzugsweise wird beim Verstel- ^ len des Hebels 64 auch ein Signal an den Rechner 90

übertragen, welches anzeigt, daß das Drucken beginnen kann. Eine andere Möglichkeit besteht darin, von Hand eine Steuertaste zu betätigen, um so den Druckvorgang einzuleiten. Beim Ausführungsbeispiel kann dies geschehen, indem der Schalter 92a in die Stellung "gesteuert" gebracht wird.

Während die Erfindung vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben wurde,bei dem in horizontaler Richtung miteinander fluchtende federnd vor-

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gespannte Anschlagstifte verwendet werden, versteht es- sich, daß dasselbe Ziel auch mit anderen, mechanischen Einrichtungen erreicht werden kann. Weiterhin versteht es sich/ daß die Verbindungseinrichtungen zwischen den Wähleinrichtungen einerseits und den Antriebswalzen sowie den Ausrichteinrichtungen andererseits nicht nur in der beschriebenen Weise verwirklicht werden können, wobei ein von Hand betätigbarer Steuerhebel vorgesehen ist, sondern auch auf andere Weise. Insgesamt bestehen also für den Fachmann zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müsste.

Claims (18)

1. HOEGER₁ STELtRECHT'S PÄRTMER
2. PATENTANWÄLTE. UHLANDSTRASSE 14 ο · D 7000 STU . 9ART 1 JN-¹AOJ ('.-^.-^EIOHTI
3. A 45 089 b Anmelder: Centronics Data Computer
4. k - 176 Corporation
5. 5. April 1982 . One Wall fireet

   Hudson, New Hampshire 03051

   USA

   Patentansprüche

   Papierzuführsystem zum Zuführen einer kontinuierlichen Papierbahn zu einer zwischen einem Druckerkopf und einer diesem gegenüberliegenden Schreibunterlage befindlichen Druckzone, mit zwei, insbesondere oberhalb der Druckzone angeordneten, mittels zugehöriger Befestigungseinrichtungen drehbar montierten Antriebswalzen für die Papierbahn und mit Führungseinrichtungen für die Papierbahn, wobei die Führungseinrichtungen, der Druckerkopf und die Schreibunterlage sowie die Antriebswalzen eine Transportbahn für die Papierbahn definieren, gekennzeichnet durch folgende Merkmale, aufgrund welcher das Papierzufuhrsystern auf die Zuführung von Einzelblättern umstellbar ist:

   a) die Befestigungseinrichtungen (34) für die Antriebswalzen (28) sind derart ausgebildet, daß diese zwischen einer Schließstellung (Fig. 2), in der sie das Papier (35, 55) erfassen, und e^.ner Offenstellung (Fig. 3), in der sie von dem Papier (35, 55) abgehoben sind, hin- und herbewegbar sind;

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   b) es sind Wähleinrichtungen (64) vorgesehen, mit deren Hilfe das Zuführsystem von der Zuführung einer Papierbahn (35) auf die Zuführung von Einzelblättern (55) umschaltbar ist;

   c) es sind erste Verbindungseinrichtungen (66a) vorgesehen, über die die Wähleinrichtungen (64) derart selektiv mit den Befestigungseinrichtungen (34) koppelbar sind, daß die Antriebswalzen (28) in ihre Schließstellung bringbar sind, wenn die Wähleinrichtungen (64) auf die Zuführung einer Papierbahn (35) eingestellt werden (Fig. 2), und in ihrer Offenstellung, wenn die Wähleinrichtungen (64) auf die Zuführung von Einzelblättern (55) eingestellt werden (Fig. 3);

   d) es sind Ausrichteinrichtungen (58) vorgesehen, mit deren Hilfe ein Einzelblatt (55) bei in ihrer Offenstellung befindlichen Antriebswalzen (28) bezüglich der Transportbahn (50) fluchtend ausrichtbar ist; die Ausrichteinrichtungen (58) sind in eine erste Stellung (Fig. 2), in der sie nicht in die Transportbahn (50) eingreifen, und in eine zweite Stellung (Fig. 3) bewegbar, in der sie in der Transportbahn (50) der Positionierung der Einzelblätter (55) dienen und

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   e) es sind zweite Verbindungseinrichtungen (66b, 72, 74) vorgesehen, über die die Wähleinrichtungen (64) selektiv derart mit den Ausrichteinrichtungen (58) koppelbar sind, daß die Ausrichteinrichtungen (58) in ihre erste Stellung bringbar sind, wenn die Wähleinrichtungen auf die Zuführung einer Papierbahn (35) eingestellt werden, und in ihre zweite Stellung, wenn die Wähleinrichtungen (64) auf die Zuführung von Einzelblättern (55) eingestellt werden.

   2. Papierzuführsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichteinrichtungen (58) derart ausgebildet sind, daß sie in ihrer zweiten Stellung (Fig. 3) mit einem die Transportbahn (50) definierenden Element (54) zusammenwirken.

   3. Papierzuführsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbahn (50) teilweise durch ein Führungselement (54) mit glatter Führungsfläche (54a) definiert ist und daß die Ausrichteinrichtungen mindestens einen Anschlagstift (58) aufweisen, der an die Führungsfläche (54a) anlegbar ist.

   4. Papierzuführsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagstift(58)federnd vorgespannt ist und entgegen der Federkraft quer zur Führungsfläche (54a) gegen das Führungselement bewegbar ist.

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   5. Papierzuführsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (54) als eine·im wesentlichen glatte, gekrümmte Führungsplatte (54) ausgebildet ist, in der eine Anzahl von öffnungen (6 2) vorgesehen ist, die in einer zur Drehachse der Antriebswalzen (28) zumindest im wesentlichen parallelen Reihe angeordnet sind, und daß die Ausrichteinrichtungen eine entsprechende Anzahl von federnd vorgespannten Anschlagstiften (58) aufweisen, von denen jeder in seine jeweils zugeordnete öffnung (62) hineinbewegbar ist, wenn die Ausrichteinrichtungen in ihre zweite Stellung bewegt werden.
6. 6. Papierzuführsystem nach Anspruch 1, mit oberhalb des Druckerkopfes angeordneten Antriebswalzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen (54) unterhalb des Druckerkopfes (14) angeordnet sind.
7. 7. Papierzuführsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswalzen (28) durch die ersten Verbindungseinrichtungen (66a) in ihre Schließstellung bewegbar sind, wenn die Wähleinrichtungen (64) in ihre der Zuführung einer Papierbahn zugeordnete Stellung gebracht werden, ehe mit Hilfe der zweiten Verbindungseinrichtungen (66b, 72, 74) die Ausrichteinrichtungen (58) in ihre Position außerhalb der Transportbahn (50) bewegt werden, so daß die Positionierung der Einzelblätter (55) aufrechterhalten wird, bis die Antriebswalzen (28) in ihre Schließstellung bewegt sind.

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8. 8. Papierzuführsystem nach Anspruch 1_; dadurch gekennzeichnet, daß auf der den Antriebswalzen (28) gegenüberliegenden Seite des Druckerkopfes als ziehende Transporteinrichtungen ausgebildete Transporteinrichtungen (30) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Längskanten einer kontinuierlichen Papierbahn (35) zum Vorschieben derselben längs der Transportbahn (50) erfassbar sind.
9. 9. Papierzuführsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebseinrichtungen zum Antreiben der Antriebswalzen (28) und der ziehenden Transporteinrichtungen (30) vorgesehen sind.
10. 10. Papierzuführsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen eine Freilaufkupplung (82) aufweisen, mit deren Hilfe nur ein Vorwärtsantrieb der Antriebswalzen (28) durch die Antriebseinrichtungen herbeiführbar ist, und daß die Freilaufkupplung (82) derart sperrbar ist, daß über sie durch die Antriebseinrichtungen ein Vorwärtsantrieb und ein Rückwärtsantrieb herbeiführbar ist.
11. 11. Papierzuführsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen derart ausgebildet sind, daß die Antriebswalzen (28) zum Straffhaiten einer Papierbahn (35) zumindest im Bereich des Druckerkopfes (14) mit einer höheren Antriebsgeschwindigkeit als die ziehenden Antriebseinrichtungen (30) antreibbar sind.

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12. 12. Papierzuführsystem nach Anspruch 9/ dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen mit den Antriebswalzen (28) verbundene Zahnräder umfassen, und daß diese Zahnräder über zwei Zwischenräder (88) in Wirkverbindung miteinander gehalten sind.
13. 13. Papierzuführsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen einen Schrittschaltmotor (46), Zahnräder (88), einen Riemen (78) und Riemenscheiben (76, 80) umfassen.
14. 14. Papierzuführsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Steuerung (Fig. 5) für die Antriebseinrichtungen vorgesehen ist.
15. 15. Papierzuführsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswalzen (28) und die ziehenden Antriebseinrichtungen (30) unter Steuerung durch die elektronische Steuerung (Fig. 5) derart antreibbar sind, daß sich für die Antriebswalzen (28) bei der Zuführung einer kontinuierlichen Papierbahn (35) eine überhöhte Antriebsgeschwindigkeit ergibt.
16. 16. Papierzuführsystem nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen für die Antriebswalzen (28) ein Halterungselement (34) aufweisen, an welchem eine der Antriebswalzen (28) drehbar gelagert ist und welches im wesentlichen quer zur Transportbahn (50) beweglich ist.

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17. 17. Papierzuführsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtungen (64) eine Kurvenscheibe (66) aufweisen, mit deren Hilfe ein Ende des Halterungselementes (34) erfassbar ist.
18. 18. Papierzuführsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Verbindungseinrichtungen einen schwenkbaren Hebel (72) umfassen, der sich zwischen der Kurvenscheibe (66) und den Ausrichteinrichtungen (58) erstreckt.

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