DE19548470C2 - Vorrichtung zur Vorschubsteuerung unkonfektionierter endloser Schriftbahnen in einem Laserbeschriftungssystem für Etiketten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vorschubsteuerung unkonfektionierter endloser Schriftbahnen in einem Laserbe­ schriftungssystem für Etiketten.

Bei bekannten Laserbeschriftungsgeräten werden die Schriftzei­ chen mittels partieller Oberflächenabtragung des mehrschichti­ gen Folienmaterials durch programmgesteuerte Laserstrahlführung erzielt, wodurch die Schriftzeichen durch stoffeigenen Farbkontrast gegenüber der unberührten Umgebung der Schriftzei­ chen deutlich und dauerhaft unempfindlich sichtbar sind. Das so beschriftete abgemessene Schriftfeld ist dabei auf eine Trägerbahn temporär aufgeklebt und von da auf eine beliebige externe Zielfläche übertragbar (DE 39 25 563 C2).

Alternativ sind auch Bahn-/Etiketten-Laser-Drucker bekannt, wo­ bei das Druckwerk aus einer Druckwalze besteht, die über einen elektronisch gesteuerten Laserstrahl eine Bildübertragungswalze beschreibt, die sodann den auf ihr haftenden Toner auf die Schriftfläche abgibt, der anschließend in einer Fixierstation durch Wärmeeinwirkung verfestigt wird (WO 91/19 231).

Bei der sensorischen Erkennung der vorkonfektionierten Teilung der Beschriftungsfelder ist es jedoch für die exakte Position der Beschriftung notwendig, für die Bildwalze, die Entwick­ lereinheit sowie für die in einem Transportmodul zusammenge­ faßte Antriebswalze mit Andruckwalze einen völlig synchronen Antrieb zu installieren.

Im bezeichneten Beispiel des Standes der Technik ist diese Be­ dingung durch einen gemeinsamen Antriebsmotor realisiert.

Zur Steuerung des Vorschubes der Beschriftungs- oder Druckfel­ der weist der bekannte Stand der Technik somit auf zwei grund­ legende Lösungen hin.

Entweder die Beschriftungsfelder oder das Trägermaterial der Beschriftungsfelder sind vorkonfektioniert. Dabei sind vorge­ fertigte einzelne Schriftfeldformate im vorbestimmten Endformat (geschnittene Etiketten) auf eine Trägerbahn aufgebracht, wo­ durch das Vorschubintervall der Teilung der vorgefertigten Bahnlänge der Etiketten entspricht. Zur sensorischen Erkennung dieses Schriftfeldes dient dabei eine äußere Etikettenkante oder eine vorgefertigte Randmarkierung des Trägermaterials, etwa eine Randperforation.

Ein solcher Endlos-Bahnen/Etiketten-Laser-Drucker ist in WO 91/19 231 beschrieben.

Oder es kommen Schrittmotoren zum Einsatz, die den Vorschub der vorkonfektionierten oder unkonfektionierten Endlosbahn in ein­ stellbaren, jedoch programmintern undisponiblen Schritten me­ chanisch steuern und ausführen.

Die Nachteile dieses Standes der Technik sind vielfältig. So erfordert die Vorkonfektionierung der Endlosbahn oder die Vor­ konfektionierung und Aufbringung endformatiger Etiketten auf einer solchen endlosen Trägerbahn erheblichen Vorfertigungsauf­ wand.

Dieser Vorfertigungsaufwand schränkt die Anwendung dieses Ver­ fahrens auf bestimmte Serienlosgrößen ein, indem nur relativ große Stückzahlen eines normativen Schriftfeldformates ratio­ nell herstellbar sind.

Die Freizügigkeit der Beschriftungsformate ist durch diese Vor­ richtungen und Verfahren somit erheblich reduziert.

Außerdem sind solche vom Stand der Technik zum Einsatz ge­ brachte Schrittmotoren relativ teuer.

Bekannt wurde auch ein "COLOR PRINTER EMPLOYING FIDUCIAL MARK FOR REGISTRATION CORRECTION" mit einer punktgenauen Koordina­ tion des Bildes eines Colorprinters, einer systeminternen Marke und einem optischen Sensor zum Zwecke ortsidentischer Mehr­ fachbelichtung des Photoreceptors (XEROX DISCLOSURE JOURNAL, Vol. 18, No. 3, May/June 1993, Seiten 257-259).

Die hier verwirklichte systeminterne, punktgenaue Detektion von Operationskoordinaten des Colorprinters und Bewegungskoordina­ ten des Photoreceptors ist jedoch für eine flexible Beschrif­ tung von Etiketten unkonfektionierter Endlosbahnen ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung einer Vorrich­ tung zur Vorschubsteuerung unkonfektionierter endloser schrift­ bahnen in einem Laserbeschriftungssystem für Etiketten, die zur Steuerung des Vorschubes weder eine Vorkonfektionierung noch einen Schrittmotor erfordert, und die hohe und unkomplizierte Programmflexibilität für variable und einfach wählbare Be­ schriftungsformate aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merk­ malen nach Patentanspruch 1.

In zweckmäßiger Ausgestaltung können die durch das Laserbe­ schriftungssystem in die endlose Schriftbahn eingebrachten Mar­ ken durch punktuelle Oberflächen-, Form-, oder Querschnittsän­ derungen der Schriftbahn gebildet sein, vorzugsweise durch vom Laser des Laserbeschriftungssystems eingebrachte punktuelle Lö­ cher.

Ferner sind die Lasermarken unmittelbar außerhalb des effekti­ ven Beschriftungsfeldes der endlosen Schriftbahn angeordnet.

Ferner besteht eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung darin, daß die sensorischen Mittel zur Erkennung der Lasermarken au­ ßerhalb des Beschriftungsfeldes angeordnet sind, so daß der in Vorschubrichtung der Aufrollvorrichtung gemessene Abstand zweier Lasermarken die Position der effektiven Beschriftungs­ felder sowie den äußeren Abstand der effektiven Beschriftungs­ felder zueinander bestimmt.

Weiter ist der Abstand zweier Lasermarken größer ist als die in Vorschubrichtung gemessene Länge des effektiven Beschriftungs­ feldes.

Schließlich erfolgt der Vorschub der endlosen Schriftbahn mit­ tels eines Synchronmotors mit Getriebe über Umlenkrollen sowie Auf- und Abwickeldorne, so daß aufwendige Schrittmotoren über­ flüssig sind.

Darüber hinaus sind die durch Einzelerkennung der Lasermarken durch die sensorischen Mittel gewonnenen Signale in Steuergrö­ ßen des Synchronmotors derart wandelbar, daß der Vorschub der endlosen Schriftbahn mittels eines Synchronmotors mit Getriebe über Umlenkrollen sowie Auf- und Abwickeldorne unter Verzicht auf teuere Schrittmotoren erfolgt, wobei der Aufwickeldorn vom Synchronmotor derart angetrieben ist, daß durch durch dessen Vorschubwirkung auf die endlose Schriftbahn ausschließlich Zug­ kräfte in derselben auftreten.

Die erfindungsgemäße Vorschubsteuerung ist nachfolgend näher beschrieben.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine beispielhafte Darstellung der erfindungsgemäßen Vorschubsteuerung.

Das auf dem Auf- und Abwickeldorn 3 bereitgestellte Folienmate­ rial der Schriftbahn 5 mit einer Rollenbreite von max 120 mm und einer Folienstärke zwischen etwa 0,1 und 0,25 mm hat End­ losformat und ist ohne Perforation der Seitenkanten.

Nach der manuellen Einbringung der Folie ist das potentielle Beschriftungsfeld 12 der endlosen Schriftbahn 5 über seitliche Führungsbuchsen 7 und Umlenkrollen 6 im Bereich des potentiel­ len Arbeitsfeldes 11 des Lasers positioniert. Aus dem Kreis­ querschnitt des potentiellen Arbeitsfeldes 11 der Laseroptik resultiert das kleinere potentielle Beschriftungsfeld 12 mit dem darin eingeschlossenen rechteckigen effektiven Arbeits­ feld 16 des Lasers, das durch das quasi identische effektive Beschriftungsfeld 17 mit der Blocklänge 8 vorgegeben ist.

Die Abtragung der Schriftzeichen im effektiven Beschriftungs­ feld 17 erfolgt durch den programmgeführten Laser, wie an sich bekannt.

Bestandteil der Beschriftung ist die Einbringung einer pro­ grammgesteuerten Lasermarke 1 in die endlose Schriftbahn 5 in­ nerhalb der Blocklänge 8, jedoch in eine unmittelbar außer-halb einer Längskante des effektiven Beschriftungsfeldes 17 fixier­ ten Position des potentiellen Beschriftungsfeldes 12.

Diese Lasermarke 1 stellt eine Oberflächen-, Form- oder Quer­ schnittsveränderung der endlosen Schriftbahn 4 derart dar, daß sie von einem in Vorschubrichtung 10 angeordneten Sensor 2 er­ kannt und in Signale wandelbar ist, die den über Zahnscheiben 13 und Zahnriemen 14 installierten Antrieb des Synchronmotors 9 stoppen, nachdem der programmgesteuerte Start des Antriebes in Vorschubrichtung 10 eine kongruente Position von Lasermarke 1 und Sensor 2 hergestellt hat.

In beispielhafter Ausführung der erfindungsgemäßen Lasermarke 1 ist in der dazugehörigen Zeichnung ein durchgängiges Laserloch dargestellt.

Es ist naheliegend, auch andere, adäquate Markierungen zu ver­ wenden, sofern sie nur der Sensibilität des erfindungsgemäßen Sensors 2, der Flexibilität des Vorschubs variabler Beschrif­ tungsfelder und der notwendigen Maßgenauigkeit der Laserbe­ schriftung von Etiketten genügen.

Der variabel wählbaren Markierung im fortlaufenden Prozeß ist schließlich auch dann entsprochen, wenn an die Stelle der La­ sermarke 1 etwa mechanische Mittel treten, die die Folie punk­ tuell ausreichend deutlich verändern.

Die Position der Lasermarke 1 innerhalb der Blocklänge 8 des effektiven Beschriftungsfeldes 17 ist dabei zweckmäßig so ge­ wählt, daß der Abstand 15 zweier Lasermarken 1 größer ist als die Blocklänge 8 des effektiven Beschriftungsfeldes 17. Dadurch ist es möglich, einen erforderlichen Abstand der Be­ schriftungsblöcke untereinander zu gewährleisten.

Im Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Zeichnung ist die Blocklänge 8 in maximaler Länge des effektiven Beschriftungs­ feldes 17 dargestellt. Es ist ohne weiteres möglich, diese dar­ gestellte Blocklänge 8 in eine Anzahl beliebig kürzerer Block­ längen 8 aufzuteilen und durch entsprechende Plazierung der La­ sermarkierung zu steuern.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist somit unter Einbezie­ hung des unkonfektionierten Beschriftungsmaterials und des Be­ schriftungswerkzeugs selbst eine einfache, sichere und überaus flexible Vorschubsteuerung des effektiven Beschriftungsfeldes realisiert.

Der Abstand 15 zweier Lasermarken 1 ist gemäß dazugehöriger Zeichnung durch den axialen Abstand von Sensor 2 und Lasermarke 1 deutlich.

Bei einer anderen Darstellung des Abstandes 15 zweier Lasermar­ ken 1 im Ausführungsbeispiel der dazugehörigen Zeichnung ist in Vorschubrichtung 10 die Umlenkrolle 6 zwischengeschaltet, um die weitere Anordnung von Lasermarken 1 prinzipiell anzugeben.

Gleichzeitig ist es durch die Plazierung der Lasermarke 1 mög­ lich, den Grad der Ausnutzung des endlosen Beschriftungsfeldes 4 programmintern zu bestimmen und, im Gegensatz zu einer vorkonfektionierten endlosen Schriftbahn 5 des Standes der Technik, Größe und Position der Beschriftung freizügig zu disponieren.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit unter Anwen­ dung des unkonfektionierten Beschriftungsfeldes und des pro­ grammgeführten Beschriftungslasers eine einfache, sichere und flexible Vorschubsteuerung realisiert, die auch die qualitati­ ven Anforderungen der Laserbeschriftung vollständig erfüllt. Die hohe Freizügigkeit der Vorschubsteuerung gegenüber konfek­ tionierten Schriftbahnen macht ihren Einsatz auch besonders wirtschaftlich möglich.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Vorschubsteuerung unkonfektionierter endlo­ ser Schriftbahnen (5) in einem Laserbeschriftungssystem für Etiketten, wobei die mehrschichtige endlose Schriftbahn (5) im Bereich eines jeweiligen Beschriftungsfeldes (17) beim Beschriften desselben durch das Laserbeschriftungssystem mit einer Lasermarke (1) gekennzeichnet wird, mit einem Sen­ sor (2) zwischen der Beschriftungsposition und einem Aufwic­ keldorn (3) für die Schriftbahn (5) zur Erkennung der Laser­ marken (1), wobei bei kongruenter Position von Lasermarke (1) und Sensor (2) eine Steuergröße für den Vorschub der Schriftbahn (5) um den in Abhängigkeit von dem aktuellen Be­ schriftungsfeld (17) programmgesteuert variablen Abstand zweier Lasermarken (1) abgeleitet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Laserbeschriftungssystem in die endlose Schrift­ bahn (5) eingebrachten Lasermarken (1) durch punktuelle Oberflächen-, Form-, oder Querschnittsänderungen der endlo­ sen Schriftbahn (5) gebildet sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die in die endlose Schriftbahn (5) einge­ brachten Lasermarken (1) durch vom Laser eingebrachte punk­ tuelle Löcher gebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lasermarken (1) unmittelbar außerhalb des effektiven Beschriftungsfeldes (17) der endlosen Schriftbahn (5) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sensor (2) zur Erkennung der Lasermar­ ken (1) unmittelbar außerhalb des effektiven Beschriftungs­ feldes (17), jedoch innerhalb einer Blocklänge (8) des ef­ fektiven Beschriftungsfeldes (17) im potentiellen Beschrif­ tungsfeld (12) angeordnet ist, so daß der in Vorschubrich­ tung (10) gemessene Abstand (15) zweier Lasermarken (1) die Positionen der effektiven Beschriftungsfelder (17) sowie den äußeren Abstand der effektiven Beschriftungsfelder (17) zu­ einander bestimmt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstand (16) zweier Lasermarken (1) größer ist als die in Vorschubrichtung (10) gemessene Länge des effektiven Beschriftungsfeldes (17).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Antrieb der endlosen Schriftbahn (5) mittels eines Synchronmotors (9) mit Getriebe über Um­ lenkrollen (6) sowie Auf- und Abwickeldorne (3) erfolgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die durch Einzelerkennung der Lasermarken (1) durch den Sensor (2) gewonnenen Signale in Steuergrößen des Synchronmotors (9) wandelbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der freie Anfang der endlosen Schrift­ bahn (5) im Aufwickeldorn (3) befestigt ist und daß der Auf­ wickeldorn (3) vom Synchronmotor (9) derart angetrieben ist, daß durch dessen Vorschubwirkung auf die endlose Schrift­ bahn (5) ausschließlich Zugkräfte in derselben auftreten.