DE10160076C1 - Printing-capable computer docking station for PDA etc. has paper guides held together by forces from permanent magnets, and low-friction coatings on surfaces facing paper - Google Patents
Printing-capable computer docking station for PDA etc. has paper guides held together by forces from permanent magnets, and low-friction coatings on surfaces facing paperInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine miniaturisierte Erweiterungseinheit (Docking-station) mit Druckfunktion für ultraportable Rechner (PDAs, Notebooks). Die Druckfunktion zum Bedrucken von üblichen Aufzeichnungsträgern (z. B. DIN A4 Folie oder US letter Briefpapier) basiert dabei auf der Papierführung gemäß Patent DE 100 56 444. In der Mindestkonfiguration stellt die Erweiterungseinheit einen transportablen Drucker dar, der minimale Außenmaße besitzt.The invention relates to a miniaturized expansion unit (docking station) Print function for ultra portable computers (PDAs, notebooks). The print function for Printing of common record carriers (e.g. DIN A4 foil or US letter Letter paper) is based on the paper guide according to patent DE 100 56 444. In the Minimum configuration, the expansion unit is a portable printer, which has minimal external dimensions.
Eine druckende Erweiterungseinheit oder auch nur ein Drucker mit vergleichbaren Außenabmessungen wie verfügbare ultratransportable Rechner sind zur Zeit nicht bekannt. Die bekannten Drucker basieren alle auf gebräuchlichen Papierführungs konzepten und sind durch diese in der Größe nach unten limitiert.A printing expansion unit or just a printer with comparable External dimensions such as available ultra-portable computers are currently not known. The known printers are all based on conventional paper guides concepts and are limited by this in terms of size.
Transportable druckende Rechnererweiterungseinheiten dieser Art sind zum Beispiel in den Patenten WO 9808157 A2 oder JP 10305627 A beschrieben.Transportable computer expansion units of this type are, for example described in the patents WO 9808157 A2 or JP 10305627 A.
Das Patent WO 9808157 beschreibt dabei eine Papierführung, die direkt und ohne Verwendung von Kabeln mit einem tragbaren Rechner verbunden werden kann. Dies geschieht unter Verwendung der am tragbaren Rechner vorhandenen Anschlüsse für eine "docking-station" und unter Bildung einer festen transportablen Einheit. Das Patent JP 10305627 beschreibt eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Papierführung, die in eine "docking-station" (= hier: meist stationär benutzte Erweiterungseinheit für einen tragbaren Rechner) eingebaut ist.The patent WO 9808157 describes a paper guide that directly and without Use of cables can be connected to a portable computer. This is done using the connections available on the portable computer a "docking station" and with the formation of a fixed transportable unit. The patent JP 10305627 describes an advantageous embodiment of a Paper guide that used in a "docking station" (= here: mostly stationary Expansion unit for a portable computer) is installed.
Beide Lösungen verwenden ein Funktionsprinzip, bei dem das Papier vom Führungsmechanismus umschlossen wird. Dadurch ist die Papierführung zwangsläufig in einer Dimension größer, als das geführte Druckmedium.Both solutions use a principle of operation in which the paper dated Guide mechanism is enclosed. This is the paper guide inevitably one dimension larger than the pressure medium.
Eine Ausnahme bildet der transportable Drucker, der im Patent US 5 308 173 dargelegt ist. Hier wird ein Drucker beschrieben, bei dem eine Teileinheit als kompakter, tragbarer Drucker benutzbar ist und in seinen Abmessungen (Länge und Breite) kleiner sein kann, als das zu bedruckende Medium. Es handelt sich hierbei um ein fahrbares System, das sich mittels Rädern und unter Ausnutzung der Schwerkraft durch eigene Motorkraft über das zu bedruckende Medium bewegt. Während das Medium überfahren wird, wird es durch den enthaltenen Druckkopf beschrieben. Dieses Druckprinzip setzt allerdings eine ebene und in erster Näherung orthogonal zur Schwerkraft ausgerichtete Unterlage voraus. An exception is the portable printer, which is described in US Pat. No. 5,308,173 is set out. Here a printer is described in which a sub-unit as compact, portable printer is usable and in its dimensions (length and Width) can be smaller than the medium to be printed. It is this a mobile system that can be operated by means of wheels and using the Gravity is moved through the medium to be printed by its own motor power. While the medium is being run over, the printhead contains it described. However, this printing principle sets a level and first approximation base orthogonal to gravity.
Ein alternativer Lösungsansatz ist in Patent DE 100 56 444 beschrieben. Es handelt sich hier um eine Papierführung, die es ermöglicht, die Druckergrundmaße unterhalb der Papiermaße zu halten. Zur Ermöglichung der Reduktion der Druckergröße unter die Papiergröße sind die beiden Komponenten Deckel und Unterteil zwischen denen das Papier läuft nicht materiell miteinander verbunden. Die Halterung des Deckels erfolgt mittels Feldkräften. Die Bewegung erfolgt durch einen Antrieb in einem der beiden Teile.An alternative approach is described in patent DE 100 56 444. It deals This is a paper guide that allows the printer's basic dimensions to be below to keep the paper dimensions. To allow the printer size to be reduced below the paper size are the two components lid and base between them the paper does not run materially together. The bracket of the lid takes place by means of field forces. The movement is carried out by a drive in one of the both parts.
Einen Drucker, der auf der Papierführung nach Patent DE 100 56 444 basiert, existiert nicht.A printer based on the paper guide according to patent DE 100 56 444 exists Not.
Eine preisgünstige und kostenoptimale Ausgestaltung der Papiertransportfunktion ist
noch nicht dargelegt worden. Ein Ansatz wäre die Verwendung von Permanent
magneten zur Realisierung der Feldkräfte. In diesem Fall muß die Papierführung mit
konstanten Felderzeugungseinheiten auskommen. Ein weiteres Kosteneinsparungs
potential könnte durch die passive Ausgestaltung eines der beiden Druckerteile
gegeben sein. Eine derartige Umsetzung hat mit den Randbedingungen der
folgenden Probleme zu kämpfen:
An inexpensive and cost-optimal design of the paper transport function has not yet been demonstrated. One approach would be the use of permanent magnets to implement the field forces. In this case, the paper guide must make do with constant field generation units. A further cost saving potential could be given by the passive design of one of the two printer parts. Such an implementation has to struggle with the constraints of the following problems:
- 1. Es können sich große nicht bedruckbare Seitenränder (6, 7) ergeben, da das Papier eventuell nicht verdrehungsstabil über den mittigen Druckkopf (Fig. 1 + 2) geführt werden kann.1. Large, non-printable side edges ( 6 , 7 ) may result, since the paper may not be able to be guided over the central print head ( FIGS. 1 + 2) in a manner that is stable against rotation.
- 2. Es können sich lange Druckzeiten ergeben, da das Aufzeichnungsmedium bei hohen Beschleunigungen eventuell zu Schlupf neigt und dadurch ein gutes Druckbild vernichtet würde.2. Long printing times may result because the recording medium is at high accelerations may tend to slip and therefore a good one Print image would be destroyed.
- 3. Eine ergonomische Bedienung des Druckers ist noch nicht geklärt.3. Ergonomic operation of the printer has not yet been clarified.
- 4. Der Datenaustausch zwischen dem Rechner und dem Drucker ist noch nicht geklärt.4. The data exchange between the computer and the printer is not yet clarified.
- 5. Ein entsprechend adaptiertes Druckwerk ist noch nicht bekannt.5. A correspondingly adapted printing unit is not yet known.
Des weiteren sind bereits viele Zusatzprodukte für tragbare Rechner bekannt. Der
Benutzer wird sich mit zunehmender Anzahl von Zusatzgeräten schwer damit tun,
ein weiteres zusätzliches Peripheriegerät mitzunehmen. Die Integration des
tragbaren Druckers mit den weiteren Peripheriegeräten:
Furthermore, many additional products for portable computers are already known. As the number of additional devices increases, the user will find it difficult to take another additional peripheral device with them. The integration of the portable printer with the other peripheral devices:
- 1. Scanner1. scanner
- 2. zusätzlicher Speicher2. Additional storage
- 3. Kamera3. camera
- 4. zusätzliches Display/Projektor4. Additional display / projector
- 5. zusätzliche Eingabeeinheiten5. additional input units
-
6. weitere Batterien
und so weiter6. additional batteries
and so on
ist noch nicht geklärt.has not yet been resolved.
Zur Diskussion einer möglichen Verdrehung des Druckmediums sind Sensoren interessant, die diese registrieren können. Die Patente JP 04062624 und JP 00020230 beschreiben eine optische Maus. Dabei wird die Positionsänderung der Maus durch eine optische Auswertung der sich unter der Maus relativ zu dieser bewegenden Unterlage detektiert. Die beschriebenen Verfahren sind preisgünstig herstellbar und in der Produktion massentauglich. Sensors are used to discuss a possible twisting of the pressure medium interesting who can register this. Patents JP 04062624 and JP 00020230 describe an optical mouse. The change in position of the Mouse by an optical evaluation of the position of the mouse relative to this moving surface detected. The methods described are inexpensive producible and suitable for mass production.
Des weiteren sind keine Ansätze zur Realisierung eines automatischen Druckers, bzw. einer druckenden Rechnererweiterungseinheit bekannt, die die Vorteile der neuartigen Papierführung nutzen und gleichzeitig die beschriebenen Nachteile auf eine kostengünstige Art und Weise lösen.Furthermore, there are no approaches to realizing an automatic printer, or a printing computer expansion unit known that the advantages of use novel paper guide and at the same time the disadvantages described solve an inexpensive way.
Der Weiterbildung liegt die Aufgabe zugrunde, eine druckende Rechner
erweiterungseinheit, bzw. eine druckende Kombination/Anordnung von Rechner und
Erweiterungseinheit unter Verwendung der Papiertransportfunktion nach DE 100 56 444
zu realisieren. Dabei ist insbesondere das Problem zu lösen, wie sich die
Ausgestaltung der beiden Druckerteile kostengünstig so realisieren lässt, dass die
möglichen Begleitprobleme
The development is based on the task of realizing a printing computer expansion unit, or a printing combination / arrangement of computer and expansion unit using the paper transport function according to DE 100 56 444. In particular, the problem to be solved is how the design of the two printer parts can be implemented cost-effectively such that the possible accompanying problems
- 1. Es können sich große nicht bedruckbare Seitenränder (6, 7) ergeben, da das Papier eventuell nicht verdrehungsstabil über den mittigen Druckkopf (Fig. 1 + 2) geführt werden kann.1. Large, non-printable side edges ( 6 , 7 ) may result, since the paper may not be able to be guided over the central print head ( FIGS. 1 + 2) in a manner that is stable against rotation.
- 2. Es können sich lange Druckzeiten ergeben, da das Aufzeichnungsmedium bei hohen Beschleunigungen eventuell zu Schlupf neigt und dadurch ein gutes Druckbild vernichtet würde.2. Long printing times may result because the recording medium is at high accelerations may tend to slip and therefore a good one Print image would be destroyed.
- 3. Eine ergonomische Bedienung des Druckers ist noch nicht geklärt.3. Ergonomic operation of the printer has not yet been clarified.
- 4. Der Datenaustausch zwischen dem Rechner und dem Drucker ist noch nicht geklärt.4. The data exchange between the computer and the printer is not yet clarified.
- 5. Ein entsprechend adaptiertes Druckwerk ist noch nicht bekannt.5. A correspondingly adapted printing unit is not yet known.
- 6. Integrationsmöglichkeit von Zusatzfunktionen.6. Possibility of integrating additional functions.
behebbar sind, bzw. minimal werden.can be remedied or become minimal.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausgestaltung der Einheit mit den Merkmalen nach Anspruch 1.This task is solved by designing the unit with the characteristics according to claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Grundeinheit, die die dargelegten möglichen Begleitprobleme lösen, sind in den Unteransprüchen dargelegt.Advantageous refinements of this basic unit, which the possible described Solving accompanying problems are set out in the subclaims.
Ein Beispiel einer kostengünstigen Komplettlösung, basierend auf der Basiseinheit nach Anspruch 1, zeigt Fig. 15.An example of an inexpensive complete solution based on the base unit according to claim 1 is shown in FIG. 15.
Dargelegt ist eine druckende Rechnererweiterungseinheit, die basierend auf der
neuartigen Papierführung die dargelegten Probleme durch Detaillösungen auf den
folgenden Gebieten löst:
What is presented is a printing computer expansion unit that, based on the new type of paper guide, solves the problems presented by detailed solutions in the following areas:
- a) Druckkopf (Tintenstrahltechnik),a) printhead (inkjet technology),
- b) Kommunikationsschnittstelle Drucker-Rechner,b) communication interface printer-computer,
sowie durch Einbindung von bekannten Lösungen bei:as well as by integrating known solutions in:
- a) Detektion der Papierbewegung,a) detection of paper movement,
- b) Integration von Peripherieprodukten,b) integration of peripheral products,
- c) Druckkopf (Thermosublimationsdruck)c) Print head (thermal sublimation printing)
in der dargestellten Applikation.in the application shown.
Nachfolgend werden die Detaillösungen diskutiert.The detailed solutions are discussed below.
Das Problem 1. ist in Fig. 1 + 2 dargestellt. Es resultiert daraus, dass der 13 Aufzeichnungsträger (3) zur vollständigen Bedruckung der rechten (7) und linken (6) Seitenränder lange Querbewegungen (10) durchführen muß, um die Seitenränder über den Druckbereich (4) zu fahren. Nach Durchlaufen dieser Strecken wird das Papier am Wendepunkt nur noch von einem Teil der Druckerfläche gehalten. Dies reduziert die Stabilität der Papierführung. Die Gefahr von Schlupf zwischen dem Aufzeichnungsmedium und der Antriebseinheit (Rollen oder Kugeln) steigt. Das Problem kann gelöst werden, indem man zwei Druckköpfe verwendet, die außermittig angebracht werden wie in Fig. 3 + 4 dargestellt. Beide Druckköpfe können den gleichen Tintenvorrat verwenden und werden getrennt voneinander angesteuert. Das Aufzeichnungsmedium muß jetzt also nicht mehr mit jedem Punkt seiner zu bedruckenden Fläche über einen Druckkopf geführt werden, sondern jeder zu bedruckende Punkt der Fläche muß nur über einen beliebigen von 2 möglichen Druckköpfen geführt werden. Dadurch reduzieren sich die notwendigen Querbewegungen (10) drastisch. In der direkten Folge davon wird auch das Problem 2. deutlich reduziert.The problem 1 . is shown in Fig. 1 + 2. The result of this is that the 13 recording medium ( 3 ) must carry out long transverse movements ( 10 ) in order to completely print the right ( 7 ) and left ( 6 ) side edges in order to drive the side edges over the printing area ( 4 ). After passing through these distances, the paper is only held by part of the printer surface at the turning point. This reduces the stability of the paper guide. The risk of slippage between the recording medium and the drive unit (rollers or balls) increases. The problem can be solved by using two printheads which are mounted off-center as shown in Fig. 3 + 4. Both printheads can use the same ink supply and are controlled separately. The recording medium no longer has to be passed over a print head with each point of its area to be printed, but each point of the area to be printed only has to be passed over any of 2 possible print heads. This drastically reduces the necessary transverse movements ( 10 ). As a direct consequence of this, problem 2 also becomes significantly reduced.
Es ist zu erwarten, dass der beschriebene Doppeldruckkopf die Druckzeit ausreichend verkürzt. Sind darüber hinaus weitere Zeiteinsparungen notwendig, dann können diese durch höhere Beschleunigungen und Verwendung einer Schlupfkorrektur mittels Papierbewegungsdetektoren realisiert werden. Fig. 5 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung unter Verwendung von üblichen optischen Sensoren, wie sie unter anderem auch in Zeigereingabeinstrumenten für Rechner (optical mouse) verwendet werden. Das dargestellte Beispiel verwendet zwei derartige Sensoren. Dadurch kann auf die Technologie der bereits in Massen produzierten Sensoren der "optical mouse" aufgebaut werden. Deren Sensoren liefern direkt die Verschiebevektoren x und y. Durch Anbringung mehrerer solcher Sensoren ist der Verdrehwinkel β ermittelbar. Zudem ergibt sich aus der Überbestimmung (bei zwei Sensoren von x1, y1, x2, y2 zu x, y, β) die Möglichkeit der Fehlertoleranzerhöhung und Genauigkeitssteigerung. Alternativ kann auch ein Sensor eingesetzt werden, der direkt x, y und β liefert.It can be expected that the described double printhead shortens the printing time sufficiently. If additional time savings are also necessary, these can be achieved by accelerating them faster and using slip correction using paper movement detectors. FIG. 5 shows an advantageous embodiment using conventional optical sensors, such as are also used in pointer input instruments for computers (optical mouse). The example shown uses two such sensors. This allows the technology of the mass-produced sensors of the "optical mouse" to be built upon. Their sensors deliver the displacement vectors x and y directly. The rotation angle β can be determined by attaching several such sensors. In addition, from the over-determination (with two sensors from x 1 , y 1 , x 2 , y 2 to x, y, β), there is the possibility of increasing the error tolerance and increasing the accuracy. Alternatively, a sensor can be used that delivers x, y and β directly.
Durch die Kenntnis der Istbewegung des Papiers kann nun, wie in Fig. 6 beschrieben, eine Qualitätsminderung durch Schlupf vermieden werden. Dies kann entweder durch eine Positionsregelung (12) oder Druckbildverschiebung (13) erreicht werden. Als Folge davon kann mit höheren Papierbeschleunigungen gearbeitet werden, was direkt zu einer Druckzeitreduzierung führt. By knowing the actual movement of the paper, a reduction in quality due to slippage can now be avoided, as described in FIG. 6. This can be achieved either by position control ( 12 ) or by shifting the print image ( 13 ). As a result, higher paper accelerations can be used, which leads directly to a reduction in printing time.
Das Problem 3 (ergonomische Bedienung) gliedert sich in verschiedene Unterprobleme. Ein Unterproblem ist die Gefahr der versehentlichen Kollision des überstehenden Aufzeichnungsträgers mit in der Nähe stehenden Gegenständen oder dem Benutzer selbst. Dies kann zu einer ungewollten Positionsänderung des Papiers und damit einer Druckbildverschlechterung führen. Die Problemlösung kann analog zu obiger Ausführung und wie in Fig. 5 + 6 beschrieben, durch Positionsdetektoren erfolgen.Problem 3 (ergonomic operation) is divided into various sub-problems. A sub-problem is the risk of the protruding recording medium accidentally colliding with nearby objects or the user himself. This can lead to an unwanted change in the position of the paper and thus to a deterioration of the printed image. The problem can be solved analogously to the above embodiment and, as described in FIGS. 5 + 6, by position detectors.
Eine weitere ergonomische Unzulänglichkeit kann in der möglichen fehlerhaften
Papierorientierung vor Druckbeginn gesehen werden. Sieht man von einem
zuschaltbaren Anschlag für das Aufzeichnungsmedium aus Kostengründen ab, dann
ist ein Winkelfehler sehr wahrscheinlich. Der Benutzer kann zwar zu einer
Papiereinlage parallel zur Druckerkante verpflichtet werden, dies erscheint aber
benutzerunfreundlich zu sein. Die vorgeschlagene Lösung sieht hier einen definierten
fixen Anschlag (über den das Papier hinweggehoben werden kann), einen
wegklappbaren Anschlag oder eine automatische Ausrichtungskorrektur des
Aufzeichnungsmediums bzw. des Druckbildes vor dem Druckbeginn vor. Da
zumindest eine Ursprungskoordinate (z. B. die linke obere Ecke) des
Aufzeichnungsträgers ohnehin zur korrekten Zuordnung des Druckbildes bekannt
sein muss, erscheint die automatische Detektion auch aus Preis/Leistungssicht
vorteilhaft. Fig. 7 zeigt eine mögliche Umsetzung. Die Ausgestaltung eines
Kantendetektors (14) kann auf optischem Wege, z. B. durch Ausnutzung des
Tiefensprunges (Papier/Kante/zweites Druckerteil) mittels einer
Abstandserkennung ähnlich wie beim CD-Lesekopf erfolgen. Durch die Möglichkeit
der Kantenerkennung kann nun z. B. durch einen Ablauf wie in Fig. 8 beschrieben
der Aufzeichnungsträger automatisch ausgerichtet und in eine definierte
Druckausgangsposition gebracht werden. Die Ausrichtung erfordert natürlich eine
Möglichkeit der Papierverdrehung, die in der verwendeten Papierführungskonzeption
implizit enthalten sein kann. Eine mögliche Lösung ist in Fig. 13 dargestellt. Dabei
erfolgt der Antrieb mittig. Die Kraftweiterleitung von der Antriebswelle (37) auf die
linke Welle für die linke Antriebsrolle (39) oder auf die rechte Welle für die rechte
Antriebsrolle kann mittels eines Verschiebegestänges (38) schaltbar gehalten
werden. Die jeweils nicht angetriebene Welle wird dabei durch eine nichtrotierende
Schiebehülse mit Innenverzahnung (37) festgehalten. Die dargestellte Konfiguration
ermöglicht 3 Schaltstellungen:
Zustand A (41) = Beide Seiten drehen sich syncron mit der Antriebswelle (37).
Zustand B (42) = Die linke Seite dreht sich syncron mit der Antriebswelle (37),
während die rechte Seite steht.
Zustand C (43) = Die rechte Seite dreht sich syncron mit der Antriebswelle (37),
während die linke Seite steht.Another ergonomic inadequacy can be seen in the possible incorrect paper orientation before the start of printing. Apart from a switchable stop for the recording medium for cost reasons, an angular error is very likely. The user can be obliged to insert paper parallel to the printer edge, but this appears to be user-unfriendly. The proposed solution here provides for a defined fixed stop (over which the paper can be lifted away), a foldable stop or an automatic alignment correction of the recording medium or the printed image before the start of printing. Since at least one origin coordinate (e.g. the upper left corner) of the record carrier must be known in any case for the correct assignment of the print image, the automatic detection also appears advantageous from a price / performance perspective. Fig. 7 shows a possible implementation. The design of an edge detector ( 14 ) can be optically, for. B. by utilizing the deep jump (paper / edge / second printer part) by means of a distance detection similar to the CD reading head. Due to the possibility of edge detection, z. B. by a sequence as described in Fig. 8, the recording medium is automatically aligned and brought into a defined print starting position. The alignment of course requires a possibility of twisting the paper, which can be implicit in the paper guide concept used. A possible solution is shown in Fig. 13. The drive is in the middle. The transmission of power from the drive shaft ( 37 ) to the left shaft for the left drive roller ( 39 ) or to the right shaft for the right drive roller can be kept switchable by means of a sliding linkage ( 38 ). The non-driven shaft is held in place by a non-rotating sliding sleeve with internal teeth ( 37 ). The configuration shown enables 3 switching positions:
Condition A ( 41 ) = Both sides rotate synchronously with the drive shaft ( 37 ).
Condition B ( 42 ) = The left side rotates synchronously with the drive shaft ( 37 ), while the right side stands.
State C ( 43 ) = The right side rotates synchronously with the drive shaft ( 37 ) while the left side stands.
Die Korrektur der Verdrehung kann nun bei Bedarf mittels der Papierbewegungssensoren kontrolliert, bzw. geregelt werden. Werden keine Papierbewegungsdetektoren eingesetzt, dann kann eine Kontrolle auch durch nochmaliges Überfahren der Kantendetektoren erfolgen. Im Idealfall werden beide Aufgaben: Papierbewegungsdetektion und Kantendetektion durch denselben Sensor erfüllt. Dies ist mit einem bildbasierten Sensor und entsprechender Software möglich. The correction of the twist can now be done using the Paper movement sensors are checked or regulated. Will not be Paper motion detectors are used, then a check can also be made passing over the edge detectors again. Ideally, both Tasks: paper movement detection and edge detection by the same sensor Fulfills. This is possible with an image-based sensor and appropriate software.
Eine kostengünstigere Variante dieser Lösung könnte darin bestehen, nur eine automatische Drehrichtung zuzulassen (z. B. nach rechts) und dem Benutzer das Einlegen des Papiers in absichtlich verdrehter Lage entgegen der möglichen Korrekturdrehrichtung vorzuschreiben. Dadurch hat der Benutzer einen zulässigen Winkelbereich bei der Einlage von 45°: z. B. von -45° nach links verdreht bis zur korrekten 0° Einlage - der Drucker dreht das Papier von jeder Ausgangslage nach rechts auf 0° zurück.A cheaper variant of this solution could be just one Allow automatic direction of rotation (e.g. to the right) and the user Insert the paper in a deliberately twisted position against the possible one Prescribe correction direction of rotation. This gives the user an allowable Angular range when inserting 45 °: z. B. from -45 ° to the left correct 0 ° insert - the printer turns the paper from every starting position right back to 0 °.
Eine mögliche Ausgestaltung könnte einen bidirektionalen Antrieb auf einer Seite vorsehen (z. B. rechts). In der Mitte ist anstatt der verschiebbaren Antriebswelle mit Innenverzahnung (37) lediglich ein Mitnehmer mit Freilauf angebracht und auf der anderen Seite (z. B. links) befindet sich eine Rücklaufbremse. In diesem Beispielfall könnte die rechte Seite eine Vorwärts- und Rückwärtsdrehung durchführen. Die linke Seite würde nur die Vorwärtsdrehung mitmachen und bei der Rückwärtsdrehung der rechten Seite stillstehen. Dies erlaubt die Drehung des Papiers in eine Richtung unter Verzicht auf die Option des Papierrücktransportes.A possible embodiment could provide a bidirectional drive on one side (e.g. on the right). In the middle, instead of the sliding drive shaft with internal toothing ( 37 ), there is only a driver with a freewheel and on the other side (e.g. on the left) there is a reverse brake. In this example, the right side could make a forward and backward turn. The left side would only go along with the forward rotation and would stop when the right side would reverse. This allows the paper to be rotated in one direction without the paper return option.
Alternativ zur Korrekturdrehung des Papiers kann auch das Druckbild durch eine Softwareroutine entsprechend gedreht werden. Fig. 14 zeigt hier einen möglichen Rechenprozess. Es wird ein Papiertransport verwendet, der sowohl vorwärts, als auch rückwärts transportieren kann. Die Kantendetektoren werden ausgelesen und das Papier danach so bewegt, dass die obere Papierkante über beide Kantendetektoren und eine Seitenkante über einen Kantendetektor gefahren wird. Die Bewegungsvektoren des Papiers werden dabei registriert. Dies kann sowohl durch die Steuerungsdaten des Antriebes, als auch unter Verwendung von Papierbewegungsdetektoren erfolgen.As an alternative to the correction rotation of the paper, the print image can also be rotated accordingly by a software routine. Fig. 14 shows one possible calculation process here. A paper transport is used that can transport both forward and backward. The edge detectors are read out and the paper is then moved so that the upper edge of the paper is moved over both edge detectors and one side edge over one edge detector. The motion vectors of the paper are registered. This can be done both by the control data of the drive and by using paper movement detectors.
Da die Maße des Papiers beim Druckvorgang bekannt sind (wird üblicherweise vom Druckertreiber verlangt) kann durch die Kenntnis dieser drei Punkte auf den Papierkanten die Lage des Aufzeichnungsträgers ermittelt werden. Das Druckbild wird nun durch eine entsprechende Rechenoperation (Rotation der 2D Punktematrix) mit der bekannten IST-Ablage des Papiers in Deckung gebracht.Since the dimensions of the paper are known during printing (is usually from Printer Driver Required) can be understood by knowing these three points Paper edges the position of the record carrier can be determined. The print image is now carried out by an appropriate arithmetic operation (rotation of the 2D dot matrix) brought into line with the known actual filing of the paper.
Eine Translation des Druckbildes ist auch denkbar. Dies entspricht aber der ohnehin möglichen Verfahrbewegungen der Papiertransportvorrichtung und ist somit hinfällig.A translation of the printed image is also conceivable. However, this corresponds to that anyway possible movement of the paper transport device and is therefore obsolete.
Eine Kombination beider Verfahren (Verdrehung des Aufzeichnungsträgers oder des Druckbildes) ist denkbar. A combination of both methods (twisting of the record carrier or the Print image) is conceivable.
Ein weiteres ergonomisches Problem kann in der Druckerbedienung gesehen werden. Hier wird als Lösung die Bedienung über den Rechner vorgeschlagen, so dass sich das Problem auf eine praktikable Anbindung des Rechners reduzieren lässt.Another ergonomic problem can be seen in printer operation become. Operation via the computer is suggested as a solution here that the problem is reduced to a practical connection to the computer leaves.
Das Problem 4 (Datenaustausch mit dem Rechner) könnte zwar konventionell über Kabel (z. B. USB-Anschluß) erfolgen, das wäre allerdings mit einem gewissen Anschlussaufwand verbunden. Vorteilhaft ist hingegen eine drahtlose Verbindung. Zum Anschluß an ein Notebook ist z. B. eine Bluetooth Verbindung denkbar. Eine alternative energiesparende Datenübertragung wäre optisch (z. B. über eine übliche Infrarotschnittstelle) realisierbar. Da IR-Strahlung nur geringe Absorbtion bei den üblichen Aufzeichnungsträgern (Papier, Folie) hat, würde eine Strahlunterbrechung durch den Aufzeichnungsträger unproblematisch sein.Problem 4 (data exchange with the computer) could be done conventionally via cable (e.g. USB connection), but this would involve a certain amount of connection work. In contrast, a wireless connection is advantageous. For connecting to a notebook, for. B. a Bluetooth connection is conceivable. An alternative energy-saving data transmission would be optically feasible (e.g. via a conventional infrared interface). Since IR radiation has only a low absorption with the usual recording media (paper, film), an interruption of the beam by the recording media would be unproblematic.
Für extrem transportable Rechner (üblicherweise PDA genannt) ergibt sich hier eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung (Schnittfigur 9, zeigt keine Details des Drucker- oder Rechnerinnenlebens) indem das aktive Druckerteil als Unterteil (1) ausgestaltet ist und der Rechner als passives Druckeroberteil (17) eingesetzt wird. Das bedingt, dass der Rechner bereits für diesen Einsatz konzipiert wurde (dies bedingt lediglich eine reibungsarme und entsprechend geformte Rückseite, sowie Einlagen als Gegenstück für die notwendigen Anziehungskräfte, z. B. eine magnetische Stahleinlage (21) zum Schluß des magnetischen Kreises über den Papierspalt). Bilden die Magnetflußleiter (21 + 24) und die Magneten (20) in druckbereiter Konfiguration einen geschlossenen magnetischen Kreis (mit dem höchsten magnetischen Widerstand am Papier), dann werden dadurch sowohl die Anziehungskräfte maximiert, als auch das störende magnetische Streufeld minimiert. Eine weitere Minimierung der magnetischen Abstrahlung kann im Rechner zum Schutz der Elektronik (22) notwendig sein. In diesem Fall kann eine entsprechende Abschirmung (23) um den Magnetflussleiter (24) im Rechner angebracht werden. Neben der zusätzlichen Gewichtsreduzierung und der einfachen Bedienung des Druckers über die Rechner-Bediener Schnittstelle, wird auch der Datenaustausch mittels Infrarotübertragung durch das Papier aufgrund des geringen Abstandes von einer Sende-/Empfangseinheit zur anderen (15 + 16) energieoptimiert.For extremely portable computers (usually called PDAs), this results in a particularly advantageous embodiment (sectional figure 9 , shows no details of the inside of the printer or computer) in that the active printer part is designed as a lower part ( 1 ) and the computer is used as a passive printer upper part ( 17 ) becomes. This means that the computer has already been designed for this application (this only requires a low-friction and appropriately shaped back, as well as inserts as a counterpart for the necessary attractive forces, e.g. a magnetic steel insert ( 21 ) to close the magnetic circuit over the paper gap ). If the magnetic flux conductors (21 + 24) and the magnets ( 20 ) form a closed magnetic circuit (with the highest magnetic resistance on the paper) in a pressure-ready configuration, then this both maximizes the attractive forces and minimizes the disturbing magnetic stray field. A further minimization of the magnetic radiation may be necessary in the computer to protect the electronics ( 22 ). In this case, a suitable shield ( 23 ) can be fitted around the magnetic flux conductor ( 24 ) in the computer. In addition to the additional weight reduction and simple operation of the printer via the computer-operator interface, the data exchange by means of infrared transmission through the paper is also energy-optimized due to the short distance from one transmitter / receiver unit to the other (15 + 16).
Der Drucker kann nun über die Benutzerschnittstelle des als Druckeroberteils verwendbaren Rechners bedient werden. Als Ausgabeschnittstelle kann das Display (18) verwendet werden. Ist dieses als Touch-Screen ausgebildet, so kann es ebenfalls als Eingabeschnittstelle neben einem Tastenfeld (19) eingesetzt werden. Alternativ zur Verwendung des Rechners als komplettes zweites Druckerteil, kann der Rechner auch am existierenden Oberteil der druckenden Erweiterungseinheit befestigt werden.The printer can now be operated via the user interface of the computer which can be used as an upper part of the printer. The display ( 18 ) can be used as the output interface. If this is designed as a touch screen, it can also be used as an input interface next to a keypad ( 19 ). As an alternative to using the computer as a complete second printer part, the computer can also be attached to the existing upper part of the printing expansion unit.
Prinzipiell legt die Papierführung die Drucktechnologie nicht zwingend fest. Der Einsatz von Tintenstrahldruckköpfen ist jedoch sinnvoll. Hierzu wurde oben auch bereits eine Anpassung mittels des Einsatzes von zwei unabhängigen Druckköpfen mit einem gemeinsamen Tintentank dargelegt. Neben dieser möglichen Anpassung des Druckkopfes ist durch die Umkehr der Druckrichtung entgegen der Schwerkraft eine notwendige Anpassung an die geänderten Gravitationsbedingungen erforderlich. Dies betrifft insbesondere den Tintennachschub. Während die vorhandenen Systeme den Tintennachschub mittels Ausnutzung des Gravitationsfeldes lösen, sind hier alternative Lösungen notwendig. In principle, the paper guide does not necessarily determine the printing technology. The However, using inkjet printheads makes sense. This was also mentioned above Already an adjustment using two independent printheads spelled out with a common ink tank. Besides this possible adjustment the print head is counter to gravity by reversing the print direction a necessary adaptation to the changed gravitational conditions required. This affects in particular the ink supply. While the existing systems the ink supply by using the Solving the gravitational field, alternative solutions are necessary here.
Dabei sind folgende Lösungsansätze denkbar:
The following approaches are conceivable:
- - Es wird Tinte mit entsprechender Kapillarwirkung genutzt und der Nachschub durch dünne Querschnitte aus dem unteren Tankbereich gefördert. Der Tintentransport wird dabei neben den Kapillarkräften auch durch die Sogkräfte des Druckwerkes gesichert. Im Bedarfsfall kann vor das Druckwerk ein in Mikrosystemtechnik aufgebautes Pumpwerk eingesetzt werden.- Ink with appropriate capillary action is used and the Replenishment through thin cross sections from the lower tank area promoted. The ink transport is in addition to the capillary forces secured by the suction forces of the printing unit. If necessary, before the printing unit is a pumping unit built using microsystem technology be used.
- - Der Tintentank wird unter Druck mit Treibgas gefüllt und die Tinte mit dem Prinzip der "Spraydose" nach oben getrieben.- The ink tank is filled with propellant under pressure and the ink with the Principle of the "spray can" driven upwards.
- - Mittels Schütteln wird immer ein Teil der Tinte in einen oberen Tankbereich gebracht, aus dem dann die Tinte direkt in den Druckkopf gelangt.- By shaking part of the ink is always in an upper tank area from which the ink then goes directly into the print head.
Ein weiterer Aspekt bei Verwendung von Tintenstrahltechnik ist die Anbringung einer Druckwerkabdeckung zum Schutz vor Vertrocknung. Hier wird vorgeschlagen die Druckwerkabdeckung mit dem Einschaltknopf des Druckers zu kombinieren. So kann beispielsweise der Einschaltknopf durch einen Schiebeschalter realisiert werden, der gleichzeitig auch als Druckkopfabdeckung dient: Ist der Drucker aus, dann sind die Druckköpfe abgedeckt, wird der Drucker eingeschaltet, dann öffnet der Schiebeschalter die Druckkopfabdeckung. Dies kann entweder mit einem festen Schalterteil realisiert werden oder aber durch ein Zwischengebtriebe ausgestaltet sein. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Druckkopf bei der Benutzung offen ist. Das Öffnen kann zudem entgegen einer Federkraft geschehen. Ein Gesperre verhindert dabei das Zurückgleiten des Einschalters. Das Ausschalten wird dann durch Lösen des Gesperres vorgenommen. Dies würde die automatische Abdeckung des Druckkopfes nach längerer Nichtbenutzung vereinfachen.Another aspect when using inkjet technology is the attachment of a Printing unit cover to protect against drying out. Here the is proposed To combine the printer cover with the printer's power button. So can For example, the power button can be realized by a slide switch also serves as a printhead cover: If the printer is off, then the Printheads covered, the printer is switched on, then the opens Slide the printhead cover. This can be done either with a fixed Switch part can be realized or designed by an intermediate gear his. This ensures that the printhead is open when in use is. The opening can also be done against a spring force. A lock prevents the switch from sliding back. The shutdown will then by releasing the locking mechanism. This would be automatic coverage simplify the print head after a long period of non-use.
Neben der Tintenstrahltechnik wären auch noch andere Drucktechniken einsetzbar. Beispielhaft wird hier der Thermosublimationsdruck genannt.In addition to inkjet technology, other printing techniques could also be used. Thermal sublimation printing is mentioned here as an example.
In diesem Fall ist es sinnvoll den Thermosublimationsdruckkopf in die Mitte des Druckers zu setzen (siehe Fig. 10) und jeweils eine Zeile (oder Spalte) nach der anderen zu drucken. Bei diesem Druckverfahren reicht die Anbringung einer (nicht zwangsweise durchgehenden) Nut (25) entlang der Bewegungsrichtung und auf Höhe des Druckkopfes zur Verhinderung eines Verwischens der frisch aufgebrachten Druckfarbe aus. In this case it makes sense to place the thermal sublimation print head in the middle of the printer (see Fig. 10) and to print one row (or column) at a time. In this printing method, the provision of a (not necessarily continuous) groove ( 25 ) along the direction of movement and at the level of the print head is sufficient to prevent the freshly applied printing ink from blurring.
Die Anbringung weiterer Peripherieeinheiten kann mittels entsprechend vorgesehenen Steckplätzen an den Drucker ermöglicht werden. Zur Reduktion des Gesamtplatzbedarfs des Druckers ist es allerdings wenig sinnvoll einen internen Leerraum für den Fall einer Erweiterung vorzuhalten. Gleichzeitig ist es auch nicht möglich, eine Erweiterung einfach seitlich anzubringen, da hierdurch eventuell der Papierauslauf behindert werden kann. Sinnvolle Anbringungsmöglichkeiten existieren unterhalb des Druckerunterteils (oder oberhalb des Druckeroberteils), sowie bedingt zwischen den beiden Druckköpfen am Druckerende.The attachment of further peripheral units can be done accordingly provided slots on the printer. To reduce the Total space requirement of the printer, however, it makes little sense to use an internal one To keep empty space in case of an expansion. At the same time, it is not possible to simply add an extension to the side, as this may result in the Paper leakage can be obstructed. Useful attachment options exist below the lower part of the printer (or above the upper part of the printer), as well as conditionally between the two printheads at the end of the printer.
Es wird daher vorgeschlagen, das aktive Druckerteil auf der zur Papierführung gegenüberliegenden Seite für die Erweiterung vorzusehen. Dazu ist eine Schnittstelle zur Energieübertragung, zur Informationsübertragung, sowie eine Vorrichtung zur mechanischen Arretierung notwendig.It is therefore proposed that the active printer part on the paper guide opposite side to provide for the expansion. There is one Interface for energy transmission, for information transmission, as well as a Mechanical locking device necessary.
In Fig. 11 ist eine vorteilhafte Umsetzung dargestellt. Die Erweiterungseinheit (30) wird an die Unterseite des Druckerunterteils (1) angekoppelt. Zwei männliche Stecker (27) an der Erweiterungseinheit dienen neben der Übertragung von Energie und Information auch zur Führung beim Anklipsen. Die Erweiterungseinheit wird durch Einrasten von Schnapphöckern (29) in Arretierungsnuten (26) des Druckerunterteils (1) fixiert. In Fig. 12 ist eine mögliche Ausgestaltung der Gehäuse dargestellt, die auch die Lösung der Arretierung durch Druckausübung auf einen Druckpunkt (33) darstellt. Das Beispiel zeigt eine Kameraerweiterungseinheit, die auch den möglichen Platz zwischen zwei Druckpatronen ausnutzt. Diese Anordnung der Kamera erlaubt auch die Verwendung der Kameraeinheit als Scanner.An advantageous implementation is shown in FIG . The expansion unit ( 30 ) is coupled to the underside of the printer lower part ( 1 ). In addition to the transmission of energy and information, two male plugs ( 27 ) on the expansion unit also serve to guide when clipping on. The expansion unit is fixed in place by means of snapping bumps ( 29 ) in locking grooves ( 26 ) in the lower part of the printer ( 1 ). FIG. 12 shows a possible embodiment of the housing, which also represents the release of the locking by exerting pressure on a pressure point ( 33 ). The example shows a camera expansion unit that also uses the possible space between two print cartridges. This arrangement of the camera also allows the use of the camera unit as a scanner.
Notwendig ist dazu lediglich eine Makroaufnahmefunktion der Kamera und eine entsprechende Beleuchtung. Die existierende Papierführung erlaubt dann ein automatisches Einscannen von Dokumenten.All that is required is a macro recording function of the camera and one appropriate lighting. The existing paper guide then allows one automatic scanning of documents.
Ebenfalls angedeutet ist die mögliche Fortsetzung der Erweiterung durch weiteres Anklipsen zusätzlicher Erweiterungseinheiten an die bereits fixierte Erweiterungseinheit (30). Dieses Aneinanderreihen von Erweiterungen wird in dieser Abhandlung Sandwich-Prinzip genannt. Dazu müssten die Erweiterungseinheiten ebenfalls über weibliche Stecker (28), sowie entsprechende Arretierungsnuten (hier in der Erweiterungseinheit nicht dargestellt, aber analog zu 26) verfügen. The possible continuation of the expansion by further clipping additional expansion units onto the already fixed expansion unit ( 30 ) is also indicated. This series of extensions is called the sandwich principle in this paper. To do this, the expansion units would also have to have female plugs ( 28 ) and corresponding locking grooves (not shown here in the expansion unit, but analogously to 26).
Die obigen Ausführungen zeigen Lösungen für die beschriebenen Probleme zur Realisierung einer miniaturisierten Erweiterungseinheit mit Druckfunktion für ultratransportable Rechner. Eine druckende Erweiterungseinheit ist damit erstmals möglich geworden. Diese Erweiterung zeichnet sich neben der Druckfunktion dadurch aus, dass sie mit dem Rechner zusammen zumindest zweiteilig ist (ergibt sich aus dem zweiteiligen Prinzip der Papierführung) und eine Papierausrichtung durch einen Anschlag oder eine aktive Regelung enthält. Zudem ist der Drucker nicht energieseitig mit dem Rechner verbunden.The above explanations show solutions to the problems described Realization of a miniaturized expansion unit with print function for ultra-portable calculator. This is the first time a printing expansion unit become possible. This extension stands out in addition to the print function from the fact that it is at least two parts together with the computer (results in from the two-part principle of paper guide) and a paper alignment through an attack or active regulation. In addition, the printer is not connected to the computer on the energy side.
Die weiteren Teillösungen sind stark miteinander verkettet, so dass sich eine
sinnvolle Konfiguration der Erweiterungseinheit auf Basis von DE 100 56 444
beschreiben lässt durch:
The other partial solutions are strongly interlinked, so that a meaningful configuration of the expansion unit based on DE 100 56 444 can be described by:
- - Konzentration der aktiven Einheit mit Druckfunktion auf das Unterteil- Concentration of the active unit with pressure function on the lower part
- - Nutzung von Magnetfeldkräften aus mindestens einem geschlossenen Magnetkreis als Anziehungskräfte (orthogonal zur Fläche des Aufzeichnungsträgers) und Positionshaltungskräfte (parallel zur Fläche des Aufzeichnungsträgers) der Führungsteile unter Einsatz von Permanentmagneten.- Use of magnetic field forces from at least one closed one Magnetic circuit as attractive forces (orthogonal to the surface of the Recording medium) and positioning forces (parallel to the surface of the Record carrier) of the guide parts using Permanent magnets.
- - Verwendung von 2 Tintenstrahldruckköpfen am Druckerende, die die Tinte mittels Kapillaren in den oben liegenden Druckkopf befördern.- Use 2 inkjet printheads at the end of the printer to hold the ink Use capillaries to feed the printhead to the top.
- - Einsatz einer aktiven Papierausrichtung mit optischer Sensorik- Use of an active paper alignment with optical sensors
- - Ausgestaltung der optischen Papierausrichtungssensorik mit einer (bildorientierten) Lösung, die auch zur Messung des Bewegungsvektors verwendet werden kann.- Design of the optical paper alignment sensor system with a (Image-oriented) solution, which is also used to measure the motion vector can be used.
- - Realisierung der aktiven Papierausrichtung durch ein einfaches Korrektursystem, dass nur die druckerseitige Korrekturdrehung in eine Drehrichtung erlaubt und dazu die rückwärtige Drehrichtung des Vorschubmotors zu Lasten eines Papierrücktransportes verwendet.- Realization of active paper alignment by a simple one Correction system that only the printer-side correction rotation in one Direction of rotation allowed and the reverse direction of rotation of the Feed motor used at the expense of a paper return transport.
- - Mit dem Einschaltknopf gekoppelte manuelle Abdeckung der Druckdüsen- Manual cover of the pressure nozzles coupled with the power button
- - Nutzung des Rechners als oberes Druckerteil- Use of the computer as the upper part of the printer
- - Kabellose IR Kommunikation zwischen dem Rechner und dem Drucker- Wireless IR communication between the computer and the printer
- - Ausgestaltung der Schnittstelle Rechner-Drucker derart, dass zusätzliche Erweiterungen (z. B. Kamera/Scankopf) sowohl direkt an den Rechner (unter Nutzung derselben Magnet- und IR-Kommunikationsschnittstellen) oder aber nach dem Sandwich-Prinzip auch untereinander gestapelt verwendet werden können.- Design of the computer-printer interface such that additional Extensions (e.g. camera / scan head) both directly to the computer (under Use of the same magnetic and IR communication interfaces) or else can also be used stacked one below the other according to the sandwich principle can.
In Fig. 15 ist diese mögliche Ausgestaltung dargestellt. Der obere Teil zeigt einen Schnitt durch eine Seite des Systems. Die Funktionselemente Druckkopf (5), der kombinierte Kantendetektor und Bewegungssensor (14/11), die Antriebsrolle (45) und die Füße mit Arretierungsfunktion (48) sind notwendigerweise sowohl in der linken, als auch in der rechten Seite des Systems vorhanden. Die dargestellten Funktionen Infrarot Datenempfänger (15) und Datensender (16) wären auf der anderen Seite jeweils invertiert anzubringen. Der geschlossene magnetische Kreis mit den Magneten (20), magnetisierbarer Anker (21) im Rechner und dem Magnetflussleiter (24) könnte alternativ auch nur einmal in der Mitte des Systems und nicht wie hier dargestellt auf jeder Seite einmal (also insgesamt zweimal) angebracht werden. This possible embodiment is shown in FIG . The upper part shows a section through one side of the system. The functional elements of the print head (5), the combined edge detection and motion sensor (14/11), the drive roller (45) and the feet with holding (48) are necessarily present in both the left and in the right side of the system. The functions shown, infrared data receiver ( 15 ) and data transmitter ( 16 ), would have to be attached inverted on the other side. The closed magnetic circuit with the magnets ( 20 ), magnetizable armature ( 21 ) in the computer and the magnetic flux conductor ( 24 ) could alternatively be attached only once in the middle of the system and not as shown here once (i.e. twice in total) on each side ,
Die Fig. 15 zeigt das System im dynamischen Zustand, während der Beschleunigung des Papiers von der Papierführung her in Richtung des Druckkopfes (auf der Zeichnung von rechts nach links). Durch die reibungsbedingten Mitnahmekräfte FR ist der Rechner (17) leicht nach links versetzt. Fig. 15 shows the system in the dynamic state during the acceleration of the paper from the paper guide in the direction of the print head (from right to left in the drawing). Due to the frictional driving forces F R , the computer ( 17 ) is slightly shifted to the left.
Die Stabilität dieser nicht aktiv geregelten Ausgestaltung soll kurz begründet werden: Die magnetischen Feldlinien (46) verlaufen vom magnetisierbaren Anker (21) im Rechner zum Magneten (20). Bewegt sich der Rechner wie dargestellt nach links, so bekommt die Richtung der Magnetkraft FM (die den Feldlinien folgt) einen horizontalen Anteil nach rechts FMH. In der Nähe des Arbeitspunktes (= Anker 21 ist senkrecht über dem Magneten 20) steigt der Betrag der horizontalen magnetischen Rückstellungskraft FMH mit zunehmender horizontaler Verschiebung. Die reibungsbedingte Mitnahmekraft FR ist vor der Beschleunigung als Haftreibung vorhanden und wandelt sich dann zu einer Gleitreibung, das heißt sie nimmt tendenziell eher ab. Somit wird mit zunehmender Auslenkung des oberen Druckerteiles (hier der Rechner 17) ein Punkt erreicht, ab dem die horizontale Rückstellkraft FMH größer wird, als die ihr entgegengesetzte reibungsbedingte Mitnahmekraft FR. Dieser Zustand wird in der Vektoraddition (47) dargestellt. In der Folge davon lässt das System nur begrenzte Auslenkungen des oberen passiven Druckerteils (17) zum unteren aktiven Druckerteil (1) zu.The stability of this not actively controlled embodiment should be briefly justified: the magnetic field lines ( 46 ) run from the magnetizable armature ( 21 ) in the computer to the magnet ( 20 ). If the computer moves to the left as shown, the direction of the magnetic force F M (which follows the field lines) gets a horizontal portion to the right F MH . In the vicinity of the working point (= armature 21 is perpendicular above the magnet 20 ), the amount of the horizontal magnetic restoring force F MH increases with increasing horizontal displacement. The frictional driving force F R is present before the acceleration as static friction and then changes to sliding friction, which means that it tends to decrease. Thus, with increasing deflection of the upper printer part (here the computer 17 ), a point is reached from which the horizontal restoring force F MH becomes greater than the frictional driving force F R opposing it. This state is shown in the vector addition ( 47 ). As a result, the system allows only limited deflections of the upper passive printer part ( 17 ) to the lower active printer part ( 1 ).
Ein wichtiger Parameter dieses Prinzips ist der Reibungskoeffizient zwischen dem oberen Druckerteil (17) und dem Papier (3). Je kleiner dieser Reibungskoeffizient, desto geringer ist die reibungsbedingte Mitnahmekraft FR. Aus diesem Grunde ist es sinnvoll die papierseitige Führungsfläche des oberen Druckerteils (17) mit einer reibungsoptimierten Beschichtung (44) zu versehen.An important parameter of this principle is the coefficient of friction between the upper printer part ( 17 ) and the paper ( 3 ). The smaller this coefficient of friction, the lower the frictional driving force F R. For this reason, it makes sense to provide the paper-side guide surface of the upper printer part ( 17 ) with a friction-optimized coating ( 44 ).
Zusätzlich zeigt Fig. 15 eine konkrete Ausprägung der Erweiterungsoption nach dem Sandwich-Prinzip. Im unteren Ende des unteren Druckerteils (1) sind dieselben Schnittstellen (magnetisierbarer Anker 21 und IR-Datenschnittstelle 16) vorgesehen, wie am Rechner. Damit kann z. B. ein und dieselbe Erweiterungseinheit, z. B. ein Kamera/Scanner-Modul, am Rechner als Kamera eingesetzt werden und am unteren Druckerteil als Scanner angekoppelt werden. Mittels entsprechenden Nuten im Kamera/Scanner-Modul, in die die Füße (48) des Druckerunterteils passend einfahren, kann zudem die für die Scanfunktion notwendige Positionsstabilität erzielt werden. Diese Nuten behindern eine direkte Kopplung zum Rechner nicht.In addition, FIG. 15 shows a concrete expression of the expansion option based on the sandwich principle. In the lower end of the lower printer part ( 1 ) the same interfaces (magnetizable armature 21 and IR data interface 16 ) are provided as on the computer. So z. B. one and the same expansion unit, e.g. B. a camera / scanner module, used on the computer as a camera and coupled to the lower part of the printer as a scanner. Appropriate grooves in the camera / scanner module, into which the feet ( 48 ) of the lower part of the printer can be inserted, can also achieve the positional stability required for the scan function. These grooves do not hinder direct coupling to the computer.
Wie bereits erwähnt, bewegen sich die linke und rechte Antriebsrolle (45) im Vorwärtsbetrieb syncron, während eine von beiden im Rückwärtsbetrieb stehen bleibt. Dadurch wird ein unkompliziertes, definiert verdrehtes Einlegen des Aufzeichnungsträgers in einem 45° Bereich ermöglicht.As already mentioned, the left and right drive rollers ( 45 ) move synchronously in the forward mode, while one of the two stops in the reverse mode. This enables uncomplicated, defined twisting of the recording medium in a 45 ° area.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt wurden in Fig. 15 unter anderem die Antriebsrollen für die Querbewegung, die Druckkopfabdeckung, sowie weitere Einzelheiten des Innenlebens vom Rechner (17) und dem unteren Druckerteil (1). For reasons of clarity, the drive rollers for the transverse movement, the print head cover and further details of the interior of the computer ( 17 ) and the lower printer part ( 1 ) were not shown in FIG. 15.
Miniaturisierte Rechnererweiterungseinheit mit Druckfunktion
Miniaturized computer expansion unit with print function
11
Unterteil (Erste Führungseinrichtung)
Lower part (first guide device)
22
Oberteil (Zweite Führungseinrichtung)
Upper part (second guide device)
33
Aufzeichnungsträger
record carrier
44
In Längsrichtung ausgedehnter Druckbereich
Longitudinal printing area
55
Druckkopf/Druckpatrone
Printhead / cartridge
66
Linke Seitenrand
Left margin
77
Rechte Seitenrand
Right margin
88th
Untere Seitenrand
Lower margin
99
Bewegungsrichtungen (horizontal = Längs und vertikal = Quer)
Movement directions (horizontal = longitudinal and vertical = transverse)
1010
Notwendige Querbewegungen
Necessary cross movements
1111
Bewegungssensoren des Aufzeichnungsträgers
Motion sensors of the record carrier
1212
Positionsregelung Aufzeichnungsträger
Position control record carrier
1313
Druckbildverschiebung
Print image shift
1414
Kantendetektor
edge detector
1515
Infrarot Datenempfänger
Infrared data receiver
1616
Infrarot Datensender
Infrared data transmitter
1717
Als Druckeroberteil verwendbarer Rechner (PDA)
Computer (PDA) that can be used as a printer top
1818
Display
display
1919
Tastenfeld
keypad
2020
Magnet
magnet
2121
Magnetisierbarer Anker (Magnetflussleiter im Rechner)
Magnetizable armature (magnetic flux conductor in the computer)
2222
Elektronik
electronics
2323
Elektromagnetische Abschirmung
Electromagnetic shielding
2424
Magnetflussleiter
Flux guides
2525
Trocknungsnut
Trocknungsnut
2626
Arretierungsnut
locking groove
2727
Stecker männlich
Male connector
2828
Stecker weiblich
Female connector
2929
Schnapphöcker
snap bumps
3030
Erweiterungseinheit
expansion unit
3131
Kamera
camera
3232
Schnittebene cutting plane
Fig.FIG.
1212
3333
Druckpunkt (zur Lösung der Arretierung)
Pressure point (to release the locking)
3434
Nichtrotierende Schiebehülse mit Innenverzahnung
Non-rotating sliding sleeve with internal teeth
3535
Zahnrad
gear
3636
Abrieb
abrasion
3737
Verschiebbare Antriebswelle mit Innenverzahnung
Sliding drive shaft with internal teeth
3838
Verschiebegestänge
shift linkage
3939
Linke Welle für linke Antriebsrolle
Left shaft for left drive roller
4040
Rechte Welle für rechte Antriebsrolle
Right shaft for right drive roller
4141
Zustand A
Condition A
4242
Zustand B
Condition B
4343
Zustand C
Condition C
4444
Reibungsreduzierende Beschichtung
Friction-reducing coating
4545
Antriebsrolle
capstan
4646
Magnetische Feldkräfte im vergrößerten Ausschnitt
Magnetic field forces in the enlarged section
4747
Vektoraddition der Kräfte
Vector addition of forces
4848
Füße mit potentieller Arretierungsfunktion
Feet with a potential locking function
Claims (24)
die Erweiterungseinheit eine Druckfunktion enthält mit einer Papierführung bei der der Aufzeichnungsträger durch einen an seiner Vorderseite führenden ersten Führungseinrichtung und einer dieser gegenüberliegenden, den Aufzeichnungsträger an seiner Rückseite führenden zweiten Führungseinrichtung transportiert wird, wobei die Führungseinrichtungen ausschließlich durch Feldkräfte zusammengehalten werden und die Führungseinrichtungen gleichzeitig allseitig durch den Aufzeichnungsträger überragbar sind.
Magnetfeldkräfte aus Permanentmagneten als Anziehungskräfte, die orthogonal zur Fläche des Aufzeichnungsträgers sind und als Positionshaltungskräfte (parallel zur Fläche des Aufzeichnungsträgers) der Führungsteile verwendet werden.
reibungsarme Beschichtungen an der Oberfläche, zum Papier hin, zum Einsatz kommen.1. Printing computer expansion unit, characterized in that
the extension unit contains a printing function with a paper guide in which the record carrier is transported by a first guide device leading on its front side and a second guide device opposite it and the record carrier on its back guide, the guide devices being held together exclusively by field forces and the guide devices simultaneously on all sides the record carriers are superior.
Magnetic field forces from permanent magnets are used as attractive forces which are orthogonal to the surface of the record carrier and as position holding forces (parallel to the surface of the record carrier) of the guide parts.
low-friction coatings on the surface, towards the paper.
entweder eine automatische Papierausrichtung mittels eines Papierkantendetektors und einer motorischen Verdrehungskorrektion oder
einer automatischen Druckbildausrichtung mittels eines Papierkanten detektors und einem entsprechenden Rechenprozess.3. A printing computer expansion unit according to one of claims 1 to 2, characterized in that the alignment of the paper to the printed image is ensured by:
either automatic paper alignment using a paper edge detector and a motorized twist correction, or
automatic print image alignment using a paper edge detector and a corresponding computing process.
über Kapillaren unter Ausnutzung der Kapillarkräfte und/oder Sogkräfte oder
durch Überdruck im Tintenbehälter und einer tintenführenden Leitung von unten nach oben zum Druckkopf hin transportiert wird.9. A printing computer expansion unit according to claim 7 or 8, characterized in that the printheads are ink jet printheads, with the ink either on the higher printheads
over capillaries using the capillary forces and / or suction forces or
is transported from the bottom up to the print head by overpressure in the ink tank and an ink-carrying line.
- - In einem ersten Schritt die IST-Lage des Aufzeichnungsträgers ermittelt wird.
- - In einem weiteren Schritt die Differenz der IST-Lage zur SOLL-Lage berechnet wird.
- - In einem letzten Schritt der Aufzeichnungsträger gesteuert oder geregelt verdreht wird.
- - In a first step, the actual position of the record carrier is determined.
- - In a further step, the difference between the ACTUAL position and the TARGET position is calculated.
- - In a last step the record carrier is controlled or twisted.
Für den Aufzeichnungsträger eine definierte Ablage zu Beginn, in Form einer bewusste Verdrehung in eine Drehrichtung vorgegeben ist.
Die Korrektur nur in eine Drehrichtung erfolgt.
Im Falle einer nicht zulässigen ersten Ablage des Papiers der Druckvorgang gestoppt wird und der Benutzer einen entsprechenden Hinweis erhält.24. A printing computer extension unit according to claim 23, wherein the rotation of the record carrier is characterized by:
For the record carrier, a defined storage at the beginning, in the form of a deliberate rotation in one direction of rotation, is specified.
The correction is only made in one direction of rotation.
In the event of an impermissible first filing of the paper, the printing process is stopped and the user is informed accordingly.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001160076 DE10160076C1 (en) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | Printing-capable computer docking station for PDA etc. has paper guides held together by forces from permanent magnets, and low-friction coatings on surfaces facing paper |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE2001160076 DE10160076C1 (en) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | Printing-capable computer docking station for PDA etc. has paper guides held together by forces from permanent magnets, and low-friction coatings on surfaces facing paper |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10160076C1 true DE10160076C1 (en) | 2003-06-18 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE2001160076 Expired - Fee Related DE10160076C1 (en) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | Printing-capable computer docking station for PDA etc. has paper guides held together by forces from permanent magnets, and low-friction coatings on surfaces facing paper |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220300775A1 (en) * | 2020-02-27 | 2022-09-22 | Zhuhai Bentsai Printing Technology Co., Ltd. | Handheld printer, printing method, information processing method and printing device |
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WO1998008157A2 (en) * | 1996-08-19 | 1998-02-26 | Jouni Rudvin A/S | Paper drive for portable computer |
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- 2001-12-07 DE DE2001160076 patent/DE10160076C1/en not_active Expired - Fee Related
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