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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Papierstauerfassung in Thermodruckern und einen Thermodrucker, insbesondere einen Fahrkartendrucker.
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Ein Drucker ist ein Gerät, das dazu ausgebildet ist, Text und/oder Grafiken in maschinenlesbarer Form einzulesen und auf einen Bedruckstoff zu übertragen, um ein Druckerzeugnis bereitzustellen.
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Unter einem Bedruckstoff wird dabei ein Druckmaterial verstanden, das mit einem von dem Drucker durchgeführten Druckverfahren bedruckt werden kann, während das Endergebnis als Druckerzeugnis bezeichnet wird.
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Ein Druckverfahren ist der Thermodruck, das auf punktueller Hitzeeinwirkung auf den Bedruckstoff beruht. Gängige Anwendungen sind bspw. Kassendrucker, Fahrkartendrucker oder Drucker für Parktickets. In diesem Fall ist der Drucker als Etikettendrucker ausgebildet, der Etiketten von Rollen oder Fanfoldern endlos ausdrucken kann.
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Z.B. kann ein derartiger Thermodrucker als Fahrkartendrucker ausgebildet sein.
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Wird ein Auslass des Thermodruckers bei der Ausgabe des Druckerzeugnisses blockiert, kann das Druckerzeugnis den Auslass nicht mehr passieren. Ein Antrieb des Thermodruckers zum Verlagern des Druckerzeugnisses in Richtung zu dem Auslass hin schiebt das Druckerzeugnis aber weiter, und zwar in jeden Hohlraum im Inneren des Thermodruckers, den das Druckerzeugnis einnehmen kann. Sind alle Hohlräume gefüllt, blockiert der Thermodrucker vollständig und ist eventuell auch nicht mehr ohne weiteres zu öffnen.
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Um einen derartigen Papierstau zu erfassen, ist es z.B. aus der
DE 696 05 768 T2 bekannt, trägerlose Etiketten mit Sensormarkierungen vorzusehen, sodass Anfang und Ende eines Etiketts ermittelt werden können. Es werden hierzu optische Sensoren verwendet. Derartige optische Sensoren, reagieren aber auch auf Streulicht und können dann falsche Sensorsignale bereitstellen.
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Aus der
EP 1 733 892 B1 ist ein Staubearbeitungsgerät für einen Drucker bekannt, bei dem mit zwei Sensoren die Gegenwart von Papier erfasst wird.
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Aus der
US 8,727,255 B2 ist eine automatische Papierzuführungserfassungsvorrichtung für einen Papiershredder mit einem lichtempfindlichen Sensor bekannt. Alternativ können auch Ultraschall- oder IR-Sensoren sowie allgemein Sensoren, die zur kontaktlosen oder kontaktbehafteten Erfassung ausgebildet sind, verwendet werden.
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Aus der
DE 10 2019 126 498 A1 ist es bekannt, einen Bedruckstoff, der von einem Drucker bedruckt werden soll, mit Markierungen zu versehen, die von dem Drucker zum Synchronisieren des Druckvorgangs detektiert werden können. Ein Sensor zum Detektieren der Markierungen ist als IR-Sensor ausgebildet und im Wellenlängenbereich von 820 nm bis 960 nm sensitiv. Jedoch ist die schwarze Farbe eines Thermodrucks IR reflektierend wie auch der Bedruckstoff, sodass der schwarze Aufdruck für IR-Sensoren unsichtbar ist.
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Es besteht also Bedarf daran, Wege aufzuzeigen, wie die Papierstauerfassung in Thermodruckern verbessert werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Papierstauerfassung in Thermodruckern, insbesondere in Fahrkartendruckern, mit den Schritten:
- Versehen eines Druckerzeugnisses mit einem Aufdruck durch einen Druckkopf des Thermodruckers,
- Fördern des mit dem Aufdruck versehenen Druckerzeugnisses zu einer Sensor-Baugruppe des Thermodruckers und an der Sensor-Baugruppe vorbei,
- Bestrahlen des Aufdrucks mit UV-Licht einer UV-Lichtquelle der Sensor-Baugruppe,
- Empfangen von reflektiertem UV-Licht von dem bestrahlten Aufdruck mit einem UV-Sensor der Sensor-Baugruppe, und
- Auswerten des von dem UV-Sensor bereitgestellten Sensorsignals auf eine Förderbewegung des Druckerzeugnisses hin.
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Durch das Bestrahlen mit UV-Licht und dem Empfangen sowie Auswerten des reflektierten UV-Lichts kann ein Aufdruck, der mit schwarzen oder anderes farbigen Druckmitteln, z.B. mittels Thermodruck, erzeugt wurde, als Referenzmarke für die Erfassung der Förderbewegung verwendet werden, wobei die Referenzmarke durch die Förderbewegung, z.B. hin zu einem Auslass des Thermodruckers, ein sich zeitlich veränderndes Sensorsignal hervorruft. Liegt hingegen aufgrund eines Papierstaus im Thermodrucker keine Förderbewegung vor, ruft die Referenzmarke kein sich veränderndes Sensorsignal, sondern ein zeitlich konstantes Sensorsignal hervor. So kann besonders einfach ein Papierstau in einem Thermodrucker erfasst werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Aufdruck dazu ausgebildet, ein zumindest zwischen zwei Werten alternierendes Sensorsignal hervorzurufen, wenn eine Förderbewegung des Druckerzeugnisses, z.B. zu einem Auslass des Thermodruckers hin, vorliegt. Z.B. können bedruckten Bereichen des Aufdrucks der Wert logisch Eins und unbedruckten Bereichen des Aufdrucks der Wert logisch Null zugeordnet werden. So kann die Auswertung des Sensorsignals, um eine Förderbewegung hin zu einem Auslass des Thermodruckers zu bestimmen, deutlich vereinfacht werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Aufdruck in einem Zusatzdruckbereich des Druckerzeugnisses angeordnet. Somit wird der Aufdruck neben einem Aufdruck in einem Druckbereich des Druckerzeugnisses angeordnet. Mit anderen Worten, das Druckerzeugnis weist zwei Druckbereiche auf. So kann der Aufdruck in dem Zusatzdruckbereich frei gestaltet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ruft der Aufdruck ein deterministisch zumindest zwischen zwei Werten alternierendes Sensorsignal hervor, wenn eine Förderbewegung des Druckerzeugnisses, z.B. hin zu einem Auslass des Thermodruckers, vorliegt. Ein derartiges, deterministisch zumindest zwischen zwei Werten alternierendes Sensorsignal kann von einem Aufdruck mit einer vorbestimmten Struktur bzw. mit einem vorbestimmten Muster hervorgerufen werden. Z.B. kann der Aufdruck ein regelmäßiges Muster mit schwarzen und weißen Bereichen aufweisen, die sich in Richtung der Förderbewegung abwechseln. So kann ein besonders einfach auszuwertendes Sensorsignal bereitgestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Aufdruck in einem Druckbereich des Druckerzeugnisses angeordnet. Somit wird kein Zusatzdruckbereich verwendet. So kann der eigentliche Druckbereich größer ausgebildet werden, da keine Fläche für den Zusatzdruckbereich benötigt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ruft der Aufdruck ein zufällig zumindest zwischen zwei Werten alternierendes Sensorsignal hervor, wenn eine Förderbewegung des Druckerzeugnisses, z.B. hin zu einem Auslass des Druckers, vorliegt. Ein derartiges, zufällig zumindest zwischen zwei Werten alternierendes Sensorsignal kann von einem Aufdruck mit einer unbestimmten Struktur bzw. mit einem unbestimmten Muster hervorgerufen werden. Z.B. kann der Aufdruck ein Bereich mit Buchtstaben und/oder Zahlen sein, die sich in Richtung der Förderbewegung unregelmäßig abwechseln. Somit wird im Fall einer Förderbewegung ein binäres Zufallssignal bereitgestellt. So kann ein besonders einfach auszuwertendes Sensorsignal bereitgestellt werden.
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Ferner gehört zur Erfindung ein Thermodrucker, insbesondere ein Fahrkartendrucker.
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Es wird nun die Erfindung anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 in schematischer Darstellung einen Thermodrucker.
- 2 in schematischer Darstellung einen Thermodrucker mit einem Papierstau.
- 3 in schematischer Darstellung eine Sensor-Baugruppe des in den 1 und 2 gezeigten Thermodruckers.
- 4 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines Druckerzeugnisses.
- 5 in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines Druckerzeugnisses.
- 6 in schematischer Darstellung einen Verfahrensablauf zum Betrieb der in den 1 und 2 gezeigten Thermodruckers.
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Es wird zunächst auf die 1 Bezug genommen.
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Dargestellt sind Komponenten eines Thermodruckers 2.t. Bei dem Druckerzeugnis handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine Fahrkarte. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Druckerzeugnis auch z.B. um einen Ausdruck, Ticket, Etikette oder eine „Linerless“-Etikette handeln. Unter „linerless“ versteht der Fachmann ein auf Rollen aufgewickelten, endlosen Bedruckstoff, der auf einer Seite mit einem thermischen Druckverfahren bedruckt werden kann.
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Bei den Komponenten handelt es sich um eine Antriebswalze 18 zum Fördern des Bedruckstoffs zu einem Auslass 14 des Thermodruckers 2. Mit einem Druckkopf 16 kann der Bedruckstoff im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels Thermodruck bedruckt werden. Mit der Schneideinrichtung 20 kann der Bedruckstoff zu den gewünschten Etiketten zurechtgeschnitten bzw. eine Etikette als Druckerzeugnis 4 von dem Bedruckstoff abgetrennt werden.
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Ferner ist im Bereich vor dem Auslass 14 eine Sensor-Baugruppe 8 angeordnet, deren Komponenten und Funktionen später detailliert erläutert werden.
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Es wird nun zusätzlich auf 2 Bezug genommen.
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Im Betrieb wird der Bedruckstoff mit der Antriebswalze 18 an dem Druckkopf 15 und der Schneideinrichtung 20 vorbei in Förderbewegung FB in Richtung des Auslasses 14 gefördert.
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Wird der Auslass 14 des Thermodruckers 2 blockiert, kann das fertig gestellte Druckerzeugnis 4 den Auslass 14 nicht mehr passieren. Ein Antrieb (nicht dargestellt) treibt aber die Antriebswalze 18 des Thermodruckers 2 zum Verlagen des Druckerzeugnisses 4 in Förderbewegung FB zu dem Auslass 14 hin weiter an und schiebt das Druckerzeugnis 4 weiter, und zwar in jeden Hohlraum im Inneren des Thermodruckers 2, den das Druckerzeugnis 4 einnehmen kann. Es bildet sich also eine Papieransammlung 22 vor dem Auslass 14. Wenn alle Hohl-räume im Thermodruckers 2 gefüllt sind, blockiert der Thermodrucker 2 vollständig und ist eventuell auch nicht mehr ohne weiteres zu öffnen, um die Papieransammlung 22 zu entfernen.
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Um einen derartigen Papierstau durch die Papieransammlung 22 in dem Thermodrucker 2 einfach zu erfassen, ist die Sensor-Baugruppe 8 vorgesehen, deren Komponenten nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf 3 erläutert werden. Dabei ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Sensor-Baugruppe 8 so nah wie möglich an dem Auslass 14 angeordnet. Dabei wird unter so nah wie möglich verstanden, dass der Abstand der Sensor-Baugruppe 8 zu dem Auslass 14 auf ein fertigungstechnisches Mindestmaß reduziert ist.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Sensor-Baugruppe 8 eine erste UV-Lichtquelle 10a und eine zweite UV-Lichtquelle 10b sowie einen UV-Sensor 12 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich der UV-Sensor 12 in der Mitte zwischen den beiden UV-Lichtquellen 10a, 10b. Durch diese Anordnung wird eine gleichmäßige UV-Licht-Beleuchtung des Druckerzeugnisses 4 gewährleistet.
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Die beiden UV-Lichtquellen 10a, 10b emittieren UV-Licht im Wellenlängenbereich z.B. in einem Bereich mit einer Peakwellenlänge von ca. 365 nm bis ca. 410 nm. Dabei wird unter der Peakwellenlänge, die Wellenlänge verstanden, bei der das Emissionsspektrum der beiden UV-Lichtquellen 10a, 10b ihr Maximum haben. Mit anderen Worten, die beiden UV-Lichtquellen 10a, 10b emittieren im vorliegenden Ausführungsbeispiel UV-Licht auch im Grenzbereich zu violettem Licht im sichtbaren Bereich.
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Die beiden UV-Lichtquellen 10a, 10b können also neben UV-Licht auch Licht im Wellenlängenbereich z.B. von 400 nm bis 420 nm emittieren, also im sichtbaren Bereich. Mit anderen Worten, das Spektrum des von den beiden UV-Lichtquellen 10a, 10b erstreckt sich von dem UV-A Bereich (380 bis 415 nm) bis in den Bereich sichtbaren Lichts, insbesondere in den Bereich violetten Lichts (380 nm bis 420 nm) und auch in die Bereiche blauen Lichts (420 nm bis 490 nm), grünen Lichts (490 nm bis 575 nm) und gelben Lichts (575 nm bis 585 nm) sowie teilweise in den Bereich orangen Lichts (585 nm bis 650 nm), d.h. bis zu Wellenlängen von 600 nm.
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Entsprechend ist der UV-Sensor 12 sensitiv für Licht mit Wellenlängen z.B. im Bereich von ca. 350 nm bis ca. 450 nm. Z.B. kann der UV-Sensor 12 sein Sensitivitätsmaximum bei Wellenlängen von z.B. ca., 365 nm oder ca. 420 nm aufweisen. Dabei wird hier unter Licht neben sichtbaren Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 nm bis 780 nm auch Licht mit kürzeren Wellenlängen (kleiner als 380 nm) verstanden, also UV-Licht.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel emittieren die beiden UV-Lichtquellen 10a, 10b UV-Licht im Wesentlichen mit einer Wellenlänge von ca. 405 nm, während der UV-Sensor 12 sensitiv im Wesentlichen für Wellenlängen von ca. 405 nm ist. Dabei wird unter Emittieren von UV-Licht und/oder sensitiv sein für UV-Licht mit einer Wellenlänge von im Wesentlichen von 405 nm verstanden, dass das Maximum des Spektrums des UV-Lichts bei der Wellenlänge von ca. 405 nm liegt, einschließlich fertigungsbedingter Toleranzen.
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Insbesondere UV-Licht wird dabei von dem Material von Fensterscheiben, wie der einer Windschutz-, aber auch Seitenscheiben, z.B. eines Nutzfahrzeugs zum Personentransport im öffentlichen Personennahverkehr (ÖPVN), wie z.B. eines Omnibusses herausgefiltert, sodass natürliches UV-Licht den Betrieb des UV-Sensors 12 nicht stört, wenn der Thermodrucker 2 im Fahrgastraum im Innenraum des als Omnibus ausgebildeten Nutzfahrzeugs angeordnet und z.B. als Fahrkartendrucker ausgebildet ist.
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Somit ist der Thermodrucker 2 dazu ausgebildet, das Druckerzeugnis 4 mit dem Druckkopf 16 mit einem Aufdruck 6 (siehe 4 und 5) zu versehen, das mit dem Aufdruck 6 versehene Druckerzeugnis 4 zu der Sensor-Baugruppe 8 des Thermodruckers 2 und an dieser vorbei zu fördern, den Aufdruck 6 mit UV-Licht einer der beiden UV-Lichtquellen 10a, 10b zu bestrahlen, von dem bestrahlten Aufdruck 6 reflektiertes UV-Licht mit dem UV-Sensor 12 zu empfangen und zum Auswerten des von dem UV-Sensor 12 bereitgestellten Sensorsignals SS auf eine Förderbewegung FB hin auszuwerten, die zu dem Auslass 14 hin gerichtet ist. Dies wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 4 und 5 erläutert.
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Es wird zunächst zusätzlich auf 4 Bezug genommen.
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Dargestellt ist das Druckerzeugnis 4 mit einem Grundkörper 24 aus einem Bedruckstoff, das neben einem regulären Druckbereich 26, der mit bestimmungsgemäßen Angaben, z.B. für ein Parkticket versehen werden kann, im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Zusatzdruckbereich 28 aufweist, in dem der Aufdruck 6 angeordnet ist.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Aufdruck 6 eine rechteckförmige Grundform mit einer Haupterstreckungsachse in Förderbewegung FB auf. Der Aufdruck 6 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein regelmäßiges Muster mit schwarzen und weißen Bereichen auf, die sich in Richtung der Förderbewegung FB abwechseln. Die schwarzen und weißen Bereiche können im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Strukturgröße mit einer Kantenlänge im Bereich von 1 mm bis 10 mm aufweisen.
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Im Normalbetrieb, also einem störungsfreien Betrieb des Thermodruckers 2 ohne jede Papieransammlung 22, wird aufgrund der Förderbewegung FB das Druckerzeugnis 4 mit dem Aufdruck 6 an der Sensor-Baugruppe 8 vorbeigeführt, und der UV-Sensor 12 stellt ein deterministisch zwischen zwei Werten - logisch Eins und logisch Null - alternierendes Sensorsignal SS bereit. Wenn hingegen der Thermodrucker 2 durch eine Papieransammlung 22 blockiert ist, wird der Aufdruck 6 nicht mehr an dem UV-Sensor 12 vorbeigeführt. Es stellt sich also kein alternierendes Sensorsignal SS ein, sondern ein zeitlich konstantes Sensorsignal SS, entweder mit dem Wert logisch Eins oder logisch Null. Ein derartiges, zeitlich konstantes Sensorsignal SS kann als indikativ dafür angesehen werden, dass der Thermodrucker 2 durch eine Papieransammlung 22 blockiert ist, woraufhin dann z.B. ein Fehlersignal erzeugt und ausgegeben werden kann. Das Fehlersignal kann zusätzlich oder alternativ auch einen Stopp des Thermodruckers 2 bewirken.
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Es wird nun zusätzlich auf 5 Bezug genommen.
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Dargestellt ist das Druckerzeugnis 4, das sich gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem vorherigen Ausführungsbeispiel gemäß der 4 dadurch unterscheidet, dass der Aufdruck 6 in dem Druckbereich 26 des Druckerzeugnisses 4 angeordnet ist. Mit anderen Worten, das Druckerzeugnis 4 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist keinen Zusatzdruckbereich 28 auf, sondern ist zusatzdruckbereichfrei ausgebildet.
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Es wird also der reguläre Druckbereich 26 mit den bestimmungsgemäßen Angaben als Aufdruck 6 verwendet, um ein zufällig zwischen zwei Werten - im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen logisch Eins und logisch Null - alternierendes Sensorsignal SS hervorzurufen, wenn die Förderbewegung FB des Druckerzeugnisses 4 hin zu dem Auslass 14 des Thermodruckers 2 vorliegt.
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Wenn hingegen der Thermodrucker 2 durch eine Papieransammlung 22 blockiert ist, stellt sich wieder kein alternierendes Sensorsignal SS ein, sondern ein zeitlich konstantes Sensorsignal SS, entweder mit dem Wert logisch Eins oder logisch Null.
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Es wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf 5 ein Verfahrensablauf zur Papierstauerfassung in dem Thermodrucker 2 erläutert.
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In einem ersten Schritt S100 wird z.B. vom dem Druckkopf 16 mittels Thermodruck das Druckerzeugnis 4 mit dem Aufdruck 6 versehen.
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Der Aufdruck 6 kann in dem Zusatzdruckbereich 28 und/oder in dem Druckbereich 26 des Druckerzeugnisses 4 angeordnet werden.
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Dabei ist der Aufdruck 6 dazu ausgebildet, das zwischen zwei Werten alternierendes Sensorsignal SS hervorzurufen, wenn die Förderbewegung FB des Druckerzeugnisses 4 hin zu dem Auslass 14 vorliegt. Dabei kann das Sensorsignal SS deterministisch oder zufällig zwischen zwei Werten, z.B. logisch Eins und logisch Null, alternieren.
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In einem weiteren Schritt S200 wird das mit dem Aufdruck 6 versehene Druckerzeugnis 6 zu der Sensor-Baugruppe 8 des Thermodruckers 2 gefördert.
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In einem weiteren Schritt S300 wird der Aufdruck 6 mit den beiden UV-Lichtquellen 10a, 10b mit UV-Licht bestrahlt.
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In einem weiteren Schritt S400 wird von dem bestrahlten Aufdruck 6 reflektiertes UV-Licht mit dem UV-Sensor 12 empfangen.
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In einem weiteren Schritt S500 wird das von dem UV-Sensor 12 bereitgestellte Sensorsignal SS auf eine Förderbewegung FB hin zu dem Auslass 14 ausgewertet.
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Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Reihenfolge der Schritte auch eine andere sein. Ferner können mehrere Schritte auch zeitgleich bzw. simultan ausgeführt werden. Des Weiteren können auch abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel einzelne Schritte übersprungen oder ausgelassen werden.
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So kann besonders einfach ein Papierstau in dem Thermodrucker 2 erfasst werden.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Thermodrucker
- 4
- Druckerzeugnis
- 6
- Aufdruck
- 8
- Sensor-Baugruppe
- 10a
- UV-Lichtquelle
- 10b
- UV-Lichtquelle
- 12
- UV-Sensor
- 14
- Auslass
- 16
- Druckkopf
- 18
- Antriebswalze
- 20
- Schneideinrichtung
- 22
- Papieransammlung
- 24
- Grundkörper
- 26
- Druckbereich
- 28
- Zusatzdruckbereich
- FB
- Förderbewegung
- SS
- Sensorsignal
- S100
- Schritt
- S200
- Schritt
- S300
- Schritt
- S400
- Schritt
- S500
- Schritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69605768 T2 [0007]
- EP 1733892 B1 [0008]
- US 8727255 B2 [0009]
- DE 102019126498 A1 [0010]
