DE8906727U1

DE8906727U1 - Device for driving a printer carriage along a platen roller in a printing device

Info

Publication number: DE8906727U1
Application number: DE8906727U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1989-07-27

Description

89 6 U 7 1 OE89 6 U 7 1 OE

Siemens AG

Vorrichtung zum Antrieb eines Druckerwegens entlang einer Schreibwalze in einer DruckeinrichtungDevice for driving a printer path along a plate roller in a printing device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Antrieb eines Druckgrwegens entlang einer Schreibwalze in einer Druckeinrichtung gemäß des Schutzanspruches 1.The invention relates to a device for driving a printing path along a platen roller in a printing device according to claim 1.

Der Druckerwagen in einer Druckeinrichtung, beispielsweise eines Tintendruckers, wird gewöhnlich mit Hilfe eines biegsamen Zugmittels angstr5»ben. Als biegsames Zugmittel werden dabsi hlkifig Riersen verwendet, sie als Flach- oder Zahnriemen ausgebiidat sind. Während beim Flachriemen die for die Antrieb des Drucken*&§ens notwendige Umfangskraft durch eine Reibschlußverbindung zwischen dem Flachriemen y";« einem Antriebselement übertragen wird, erfolgt das Übertragen der Umfangskraft beim Zahnriemen durch /ormschluß des Zahnriemens mit einem Antriebsritzel. Das für de; Antrieb des Druckerwagens notwendige motorische Drehmoment kann darüber hinaus entweder durch ein oder Antriebsmotoren bereitgestellt werden.The printer carriage in a printing device, for example an inkjet printer, is usually driven by means of a flexible traction device. Belts are used as flexible traction devices, which are designed as flat or toothed belts. While with a flat belt the circumferential force required to drive the printer is transmitted by a frictional connection between the flat belt and a drive element, with a toothed belt the circumferential force is transmitted by a positive connection between the toothed belt and a drive pinion. The motor torque required to drive the printer carriage can also be provided by either a drive motor or drive motors.

Beim Zweimotorbetrieb gemäß der DE-C2-28 25 761 sind an den Umlenkstellen des biegsamen Zugmittels Umlenkrollen vorgesehen, die Jeweils durch einen Antriebsmotor angetrieben werden. Im Unterschied zum Antrieb des mit dem biegsamen Zugmittel verbundenen Druckerwagens mit Hilfe eines einzigen Antriebsmotors ergeben sich dadurch, daß eine gleichmäßige Kraftverteilung über die Länge des Zugmittels vorhanden ist, keine Schwankungen in der Eigenfrequenz des aus der Masse des Druckerwagens und der Zugmittelfederkonstante bestehenden Feder-Masse-Systems. Andererseits ist es aber wiederum nachteilig, daß durch die Verwendung von zwei Antriebsmotoren statt eines Antriebsmotors mit einer freilaufenden Umlenkrolle der Aufwand für die synchrone Ansteuerung der Antriebemotoren zunimmt und somit der gesamte Antrieb des Druckerwagens gegenüber dem Einmotorbetrieb teuerer wird.In the case of two-motor operation according to DE-C2-28 25 761, deflection rollers are provided at the deflection points of the flexible traction device, each of which is driven by a drive motor. In contrast to driving the printer carriage connected to the flexible traction device using a single drive motor, the fact that there is an even distribution of force over the length of the traction device means that there are no fluctuations in the natural frequency of the spring-mass system consisting of the mass of the printer carriage and the traction device spring constant. On the other hand, it is disadvantageous that the use of two drive motors instead of one drive motor with a free-running deflection roller increases the effort required for synchronous control of the drive motors and thus the entire drive of the printer carriage becomes more expensive than with single-motor operation.

89 6 H 7 1 OE89 6 H 7 1 OE

Aus der DE-C3-24 45 081 ist eine Vorrichtung zum Antrieb eines Druckerwagens einer Druckeinrichtung bekannt, bei der der Drukkerwagen mit Hilfe eines anteilig aus einem Zahnriemen und Flachriemen bestehenden biegsamen Zugmittels von einer einzigen Antriebseinrichtung angetrieben wird. Die Antriebseinrichtung weist hierfür ein Antriebsritzel auf, das zur Abgabe des motorischen Drehmomentes fur jede Position des Druckerwagens ent- % lang elnsr Schreibwalze mit dem j£ehnriemen im Eingriff ist. Dem fs Antriebsritzel gegenüberliegend ist eine Umlenkrolle angeord-10 net, über die der Flachriemen des endlosen biegsamer. ZugmittelsFrom DE-C3-24 45 081 a device for driving a printer carriage of a printing device is known, in which the printer carriage is driven by a single drive device with the aid of a flexible traction device consisting of a toothed belt and a flat belt. The drive device has a drive pinion which is in engagement with the belt along the platen roller to deliver the motor torque for each position of the printer carriage. A deflection roller is arranged opposite the drive pinion, over which the flat belt of the endless flexible traction device is guided.

umgelenkt wird. Dadurch, daß das Zugmittel sowohl aus einem _iL Zahn- als auch aus einem Flachriemen aufgebaut ist, lassen sich ;4 bei einem kostengünstigen Aufbau des Antriebs für den Drucker- ^ wagen die für die Umlenkung des Zugmittels erforderlichen R&ibkräfte herabsetzen und das Geräusch mindern.is deflected. Because the traction device is made up of both a _toothed belt and a flat belt, the friction forces required for deflecting the traction device can be reduced and the noise reduced with a cost-effective design of the drive for the printer carriage.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Antrieb eines Druckerwagens entlang einer Schreibwalze in einer Druckeinrichtung kostengünstig aufzubauen, bei der der Druckerwagen schwingungsarm und formschlüssig angetrieben wird.The object of the invention is therefore to construct a device for driving a printer carriage along a platen roller in a printing device in a cost-effective manner, in which the printer carriage is driven with low vibration and in a form-fitting manner.

Diese Aufgabe wird durch die iir. Kennzeichen des Schutzanspruches 1 angegebenen Merkmale gelost.This task is solved by the features specified in claim 1.

25 Durch die Verwendung eines trapezförmigen MXL-Zahnriemenprofils nach DIN-ISO 5296 mit vergrößerter, beispielsweise doppelter,25 By using a trapezoidal MXL timing belt profile according to DIN-ISO 5296 with enlarged, for example double,

1| Zahnteilung wird einerseits die Abweichung von der Kreiskontur wegen fehlender Flexibilität des Zahnriemens im Zahnbereich (Polygoneffekt) und andererseits die Flankenreibung beim Eingriff des Zahnriemens in ein Antriebsritzel einer Antriebseinrichtung halbiert..1| Tooth pitch halves the deviation from the circular contour due to the lack of flexibility of the timing belt in the tooth area (polygon effect) and halves the flank friction when the timing belt engages a drive pinion of a drive device.

In addition, the fact that the drive pinion is

einer Umlenkrolle bezüglich des Durchmessers kleiner ausgebil-a pulley with a smaller diameter

det ist, die Walkarbeit des biegsamen Zugmittels herabgesetztdet, the flexing work of the flexible traction element is reduced

° und die Antriebseinrichtung entlastet. ° and the drive device is relieved.

89 6 H 7 1 OE89 6 H 7 1 OE

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages and developments of the invention emerge from the following description of an embodiment based on the drawings. Showing:

FIG 1 einen gegenüber einer Schreibwalze in einer Druckeinrichtung durch ein biegsames Zugmittel relativ bewegten Druckerwagen undFIG 1 shows a printer carriage moved relative to a platen roller in a printing device by a flexible traction means and

FIG 2 in einer Seitenansicht die Wälzpaarung des biegsamen Zug-IQ sittels s>it de« Ant?iehsritzel und einer Umlenkrolle.FIG 2 shows a side view of the rolling pair of the flexible tension seat with the tension pinion and a deflection roller.

In FlG 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Druckeinrichtung 1 dargestellt. Charakteristisch für diesen Aufbau ist einer auf einem biegsamen Zugmittel 2 angeordneter Druckerwagen 10 mit einer Tintendruckstation 100, die wiederum einer Schreibwalze 11 der Druckeinrichtung 1 tangential gegenüberliegt. Der Schreibwalze 11 ebenfalls tangential gegenüberliegend 1st ein Abtaster 13 angeordnet, der mit einem Taktlineai 12 verbunden ist. Das Zugmittel 2 besteht anteilig aus einem Flachriemen 20 und einem Zahnriemen 21, die eine Umlenkrolle IA bzw. ein Antriebsritzel 150 einer Antriebseinrichtung 15 umschlingen und dabei ein von der Antriebseinrichtung 15 abgegebenes motorisches Drehmoment aufnehmen. Die Aufnahme des Drehmomentes erfolgt dadurch, daß Zahne 210 und Zahnlücken 211 des Zahnriemens 21 mit dem Antriebsritzel 150 im Eingriff sind. Je nach Drehrichtung des Antriebsritzels 150 wird somit der auf dem biegsamen Zugmittel 2 angeordnete Druckerwagen 10 parallel zur Schreibwalze 11 zum Drucken von alpha-numerischen Zeichen auf einen nicht dargestellten Aufzeichnungsträger hin- und herbewegt. Der Zeilenvorschub des Aufzeichnungsträgers wird dabei von der Schreibwalze 11 bewirkt, die Ober einen Getriebezug 16 nit einem Schrittmotor 17 verbunden ist. Durch eine nicht dargestellte elektrische Kopplung zwischen der Antriebseinrichtung 15 und dem Abtaster 13 wird es ferner erreicht, daß der Drukkerwagen 10 und somit das Tintendruckwerk 100 bei einer Positionsabtastung über das Taktlineal 12 schrittweise in Zeilenrichtung bewegt wird. Da der Druckerwagen 10 zusammen mit demThe basic structure of a printing device 1 is shown in Fig. 1. This structure is characterized by a printer carriage 10 arranged on a flexible traction device 2 with an ink printing station 100, which in turn is tangentially opposite a platen roller 11 of the printing device 1. A scanner 13, which is connected to a timing ruler 12, is also arranged tangentially opposite the platen roller 11. The traction device 2 consists of a flat belt 20 and a toothed belt 21, which wrap around a deflection roller 1A or a drive pinion 150 of a drive device 15 and absorb a motor torque emitted by the drive device 15. The torque is absorbed by the teeth 210 and tooth gaps 211 of the toothed belt 21 engaging with the drive pinion 150. Depending on the direction of rotation of the drive pinion 150, the printer carriage 10 arranged on the flexible traction means 2 is moved back and forth parallel to the platen roller 11 for printing alphanumeric characters on a recording medium (not shown). The line feed of the recording medium is thereby effected by the platen roller 11, which is connected to a stepper motor 17 via a gear train 16. An electrical coupling (not shown) between the drive device 15 and the scanner 13 also ensures that the printer carriage 10 and thus the ink printing unit 100 is moved step by step in the line direction during a position scan via the clock ruler 12. Since the printer carriage 10 together with the

89 6 H 7 1 DE89 6 H 7 1 EN

t ·
• t · ·t ·
• t · ·

• It• It

biegsamen Zugmittel 2 ein Feder-Masse-System bildet, können Schwankungen in der Eigenfrequenz des Feder-Masse-Systems, die von dem biegsamen Zugmittel 2 verursacht werden, zu Zählfehlern ail der Positionsabtastung führen und somit durch Bitverluste die Druckqualität nachhaltig beeinflussen. Die Ursachen für die Schwingungen des biegsamen Zugmittels 2 sind hauptsächlich die Flankenreibung beim Eingriff der Zähne 210 und Zahnlücken 211 des Zahnriemens 21 mit dem Antriebsritzel 150 und die als Polygoneffekt bezeichneten Abweichungen von der Kreiskontur wegen fehlender Flexibilität des Zahnriemens 21 im Bereich der Zähne 210.flexible traction means 2 forms a spring-mass system, fluctuations in the natural frequency of the spring-mass system caused by the flexible traction means 2 can lead to counting errors in the position sensing and thus have a lasting effect on the print quality due to bit losses. The causes of the vibrations of the flexible traction means 2 are mainly the flank friction when the teeth 210 and tooth gaps 211 of the toothed belt 21 engage with the drive pinion 150 and the deviations from the circular contour known as the polygon effect due to the lack of flexibility of the toothed belt 21 in the area of the teeth 210.

Um die Schwingungsamplitude des biegsamen Zugmittels 2 so klein wie möglich zu halten, ist einerseits das biegsame Zugmittel 2 aus dem Flachriemen 20 und dem Zahnriemen 21 zusammengesetzt und andererseits für den Zahnriemen 21 ein trapezförmiges MXL-OIN-Profil mit deutlich vergrößerter beispielsweise doppelter Zahnteilung verwendet worden. Bei dem MXL-DIN-Profil handelt es sich um eine Zahnteilung gemäß der internationalen Norm ISO 5296.In order to keep the vibration amplitude of the flexible traction element 2 as small as possible, the flexible traction element 2 is composed of the flat belt 20 and the toothed belt 21 and a trapezoidal MXL-OIN profile with a significantly increased tooth pitch, for example double, is used for the toothed belt 21. The MXL-DIN profile is a tooth pitch in accordance with the international standard ISO 5296.

Die FIG 2 zeigt gemäß FIG 1 die Wälzpaarung des Flachriemens mit der Umlenkrolle 40 und die Wälzpaarung des Zahnriemens 21 mit dem Antriebsritzel 150. Um beim seitlichen Verschieben des Druckerwagens 10 entlang der Schreibwalze 11 die Walkarbeit des biegsamen Zugmittels 2 zu verringern und die Antriebseinrichtung 15 zu entlasten, ist die Umlenkrolle 14 größer ausgebildet als das Antriebsritzel 150. In Anlehnung an FlG 1 ist der Zahn 210 mit einer Breite Bl bei einer Zahnteilung ZT des Zahnriemens 21 gegenüber der Zahnlücke 211 mit einer Breite B2 so bemessen, daß beim Verschieben des Druckerwagens 10 jeweils drei Zihne 210 mit dem Antriebsritzel 150 im Eingriff sind.FIG. 2 shows, according to FIG. 1, the rolling pair of the flat belt with the deflection roller 40 and the rolling pair of the toothed belt 21 with the drive pinion 150. In order to reduce the flexing work of the flexible traction means 2 when the printer carriage 10 is moved sideways along the platen roller 11 and to relieve the load on the drive device 15, the deflection roller 14 is designed to be larger than the drive pinion 150. Based on FIG. 1, the tooth 210 with a width Bl at a tooth pitch ZT of the toothed belt 21 is dimensioned relative to the tooth gap 211 with a width B2 so that when the printer carriage 10 is moved, three teeth 210 are in engagement with the drive pinion 150.

Claims

89 G H 7 • III) • · < ■ &igr;• · I &igr; I < . &igr; Protection claims

1. Device for driving a printer carriage along a platen roller in a printing device with a motor-driven, flexible traction means (2) that wraps around two rotating elements (14, 150), which is connected to the printer carriage (10) and is designed in part as a flat belt (20) and toothed belt (21), the motor torque being absorbed by the toothed belt (21), characterized in that the toothed belt (21) is designed in the MXL-DIN profile with at least double tooth pitch (ZT) and that a drive pinion (150) of a drive device (15) is provided for driving the traction means (2), the diameter of which is smaller than that of a deflection roller (14).

2. Device according to claim 1, characterized in that the tooth pitch (ZT) of the toothed belt (21) and the drive pinion (150) is dimensioned such that for each position of the printer carriage (10) relative to the platen roller

(15) in the printing device (1) at least three teeth (210) of the toothed belt (21) are in engagement with the drive pinion (150).