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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Farbbandpositionierungssystem gemäß Gattungsbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Ein
herkömmliches
Farbbandpositionierungssystem ähnlich
demjenigen nach US-A-4 551 729 ist in 1 dargestellt.
Das vorbekannte Farbbandpositionierungssystem 10 nach 1 dient zur Identifizierung
der Position eines Farbbandes 11 eines nicht gezeigten
Farbdruckers. Das Farbband 11 ist innerhalb einer nicht
gezeigten Farbbandkassette aufgewunden und weist eine Vielzahl nacheinander angeordneter
Farbblöcke 12 auf.
Jeder der Farbblöcke 12 enthält drei
nacheinander angeordnete transparente Farbrahmen 14, 16 und 18 mit
gelber, fuchsinroter und cyanblauer Druckfarbe. Des weiteren weist
das Farbband 11 zwischen den verschiedenfarbigen Farbrahmen 14, 16, 18 voneinander
getrennte Markierungsstreifen 20, 22 und 24 auf,
einen jeden neben einem der Farbrahmen 14, 16 und 18.
Der Markierungsstreifen 20 zwischen dem gelben Farbrahmen 14 und
dem cyanblauen Farbrahmen 18 ist lichtundurchlässig. Der
Markierungsstreifen 22 zwischen dem gelben Farbrahmen 14 und
dem fuchsinroten Farbrahmen 16 besitzt einen lichtdurchlässigen oberen
Abschnitt und einen lichtundurchlässigen unteren Abschnitt, und
ebenso besitzt der Markierungsstreifen 24 zwischen dem
fuchsinroten Farbrahmen 16 und dem cyanblauen Farbrahmen 18 einen
lichtdurchlässigen
oberen Abschnitt und einen lichtundurchlässigen unteren Abschnitt.
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Des
weiteren weist das Farbbandpositionierungssystem 10 zwei
Lichtquellen 26 und 28 auf einer Seite des Farbbandes 11 und zwei
entsprechende Sensoren 30 und 32 auf der anderen
Seite des Farbbandes 11 auf. Die Positionen des Farbbandes werden
vermittels der Streifen 20, 22 und 24 identifiziert.
Die Erkennung des lichtundurchlässigen
Markierungsstreifens 20 durch die Sensoren 30 und 32 bedeutet
den Beginn eines neuen Farbblocks 12 auf dem Farbband 11.
Die Erkennung der teilweise lichtundurchlässigen Markierungsstreifen 22 und 24 vermittels
der Sensoren 30 und 32 gibt den Beginn des fuchsinroten
Farbrahmens 16 bzw. des cyanblauen Farbrahmens 18 auf
dem Farbband 11 an. Da das betreffende Farbbandpositionierungssystem 10 für die Erkennung
der Positionen des Farbbandes 11 zwei Lichtquellen, 26 und 28,
sowie zwei Sensoren, 30 und 32, benötigt, ist
es verhältnismäßig kostspielig.
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Des
weiteren ist aus EP-0 673 786 A1 ein Farbbandpositionierungssystem
gemäß Gattungsbegriff
des Patentanspruchs 1 bekannt, das eine Mehrzahl nebeneinanderliegender
Sensoren aufweist, von denen einer rot-, ein anderer infrarotempfindlich ist.
Von der. Sensoren werden einerseits die Lichtdurchlässigkeit
der Farbrahmen wie auch dazwischen auftretende Identifizierungsmarken,
andererseits seitlich außerhalb
der Folge der Farbrahmen auftretende sogenannte Kopfmarken abgetastet,
um die Stellungen des Farbbandes zu identifizieren.
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Hiervon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgleiches
Farbbandpositionierungssystem wirtschaftlicher zu gestalten.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben dazu vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten an.
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Die
Verwendung nur einer Lichtquelle und vor allem nur eines Sensors
erlaubt es, das betreffende Farbbandpositionierungssystem einfacher
und billiger herzustellen als die vorausgehend erwähnten bekannten.
Zudem noch kann auch das Farbband einfacher und billiger sein, indem
sich besondere Marken hierauf zumindest weitgehend erübrigen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Figuren und darin wiedergegebener
Ausführungsbeispiele
genauer erläutert.
Dabei zeigt
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1 ein
perspektivisches Schema eines vorbekannten Farbbandpositionierungssystems
der eingangs angegebenen Art,
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2 ein
perspektivisches Schema eines Farbbandpositionierungssystems nach
vorliegender Erfindung,
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3 ein
Blockdiagramm des Farbbandpositionierungssystems nach 2,
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4 ein
perspektivisches Schema eines anderen bei einem erfindungsgemäßen Farbbandpositionierungssystem
verwendbaren Farbbandes,
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5 ein
perspektivisches Schema eines weiteren erfindungsgemäßen Farbbandpositionierungssystems,
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6 ein
Blockdiagramm des Farbbandpositionierungssystems aus 5,
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7 eine
Tabelle (Tabelle 1) mit Positionssignalen aus dem Farbbandpositionierungssystem nach 2,
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8 eine
Tabelle (Tabelle 2) mit Positionssignalen aus dem Farbbandpositionierungssystem mit
einem Farbband nach 4,
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9 eine
Tabelle (Tabelle 3) mit Vergleichssignalen und Zeitsignalen aus
dem Farbbandpositionierungssystem nach 5,
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10 eine
Tabelle (Tabelle 4) mit Vergleichssignalen und Zeitsignalen aus
dem Farbbandpositionierungssystem nach 5 unter
Verwendung eines anderen Farbbandes und
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11 eine
Tabelle (Tabelle 5) mit Vergleichssignalen und Zeitsignalen aus
dem Farbbandpositionierungssystem von 5 unter
Verwendung noch eines anderen Farbbandes.
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Das
erfindungsgemäße Farbbandpositionierungssystem 40 nach
den 2 und 3 ist kostengünstiger
als das vorbekannte Farbbandpositionierungssystem 10 herstellbar.
Es dient zur Identifizierung der Positionen eines Farbbandes 42 eines thermischen
Farbdruckers 54 (3). Auch
das Farbband 42 ist in einer (nicht gezeigten) Farbbandkassette
aufgewunden. Es enthält
eine Vielzahl aufeinanderfolgender Farbblöcke 44, deren jeder
drei aufeinanderfolgende lichtdurchlässige Farbrahmen 46, 48 und 50 für gelbe,
fuchsinrote und cyanblaue Druckfarbe aufweist. Des weiteren besitzt
das Farbband 42 – gewöhnlich dunkle – Markierungsfelder 52 zwischen
den aufeinanderfolgenden Farbblöcken 44.
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Das
Farbbandpositionierungssystem 40 enthält eine Lichtquelle 62 auf
der einen Seite des Farbbandes 42 zum Aussenden eines Lichtstrahls 66 einer
bestimmten Farbe gegen das Farbband 42, einen optischen
Sensor 64 auf der gegenüberliegenden Seite
des Farbbandes 42 zum Erkennen aus dem Lichtstrahl 66 stammenden
Lichts, welches durch das Farbband 42 hindurchgetreten
ist, und Erzeugen einer entsprechenden Ausgangsspannung sowie eine
Identifizierungseinheit 68 (3) zum Identifizieren
der Positionen eines Farbblockes 44 des Farbbandes 42 und
der Farbrahmen 46, 48 und 50 innerhalb
desselben entsprechend den an dem optischen Sensor 64 jeweils
auftretenden Ausgangsspannungen und Erzeugen entspre chender Positionssignale. Der
von der Lichtquelle 62 ausgesandte Lichtstrahl 66 weist
unterschiedliche Durchdringungswerte für die drei Farbrahmen 46, 48 und 50 innerhalb
eines jeden Farbblockes 44 und für das Markierungsfeld 52 auf.
Daher erzeugt der optische Sensor 64 beim Vorbeigang aufeinanderfolgender
Farbrahmen unterschiedliche Ausgangsspannungen.
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Der
Farbdrucker 54 weist des weiteren einen Spulmechanismus 56 zum
Transport des Farbbandes 42 innerhalb der Farbbandkassette
auf, womit die einzelnen Farbrahmen 46, 48 und 50 eines Farbblockes 44 an
einem thermischen Druckkopf 58 vorbeigeführt werden
können,
so daß dieser
die betreffenden Druckfarben nacheinander auf das Papier zu drucken
vermag, sowie eine Steuerschaltung 60 zum Steuern des Betriebs
des Spulmechanismus 56 und des thermischen Druckkopfes 58 entsprechend Positionssignalen
aus der Identifizierungseinheit 68, um so einen Farbdruck
zu erstellen.
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Da
der von der Lichtquelle 62 stammende Lichtstrahl 66 für die verschiedenen
Farbrahmen 46, 48 und 50 und das Markierungsfeld 52 unterschiedliche
Durchdringungswerte aufweist, liefert der optische Sensor 64 beim
Vorbeigang aufeinanderfolgender Farbrahmen unterschiedliche Ausgangsspannungen.
Die Identifizierungseinheit 68 identifiziert die Positionen
des Farbblocks 44 und der darin enthaltenen Farbrahmen 46, 48 und 50 nach
den betreffenden Ausgangsspannungen des optischen Sensors 64 und
erzeugt entsprechende Positionssignale. Die Steuerschaltung 60 steuert
den Spulmechanismus 56 derart, daß das Farbband 42 gegenüber dem Druckkopf 58 in
Positionen entsprechend den Positionssignalen gebracht wird, um
die einzelnen Druckfarben nacheinander auf das Papier bringen zu
können.
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Die
in 7 wiedergegebene Tabelle 1 zeigt für den Transport
des Farbbandes 42 von der Identifizierungseinheit 68 erhaltene
Positionssignale 78. Bei dem betreffenden Ausführungsbeispiel
liefert die Lichtquelle 62 einen gelben Lichtstrahl 66,
so daß die größte Signalamplitude
an dem optischen Sensor 64 bei Einfall roten Lichts anfällt. Tritt
der gelbe Lichtstrahl 66 durch den gelben Farbrahmen 46 hindurch, so
tritt die rote wie die grüne
Komponente des Lichtstrahls 66 durch den Farbrahmen 46 hindurch,
wodurch der Sensor 64 eine hohe Ausgangsspannung, beispielsweise
4,7 V, liefert. Tritt der gelbe Lichtstrahl 66 durch den
fuchsinroten Farbrahmen 48 hindurch, so gelangt nur die
rote Komponente zu dem Sensor 64, während die grüne blockiert
wird. Aufgrund dessen liefert der Sensor 64 eine geringere
Ausgangsspannung, beispielsweise 2,7 V. Tritt der gelbe Lichtstrahl 66 durch
den cyanblauen Farbrahmen 50 hindurch, so gelangt nur die
grüne Komponente
zu dem Sensor 64, während
die rote blockiert wird, und der Sensor 64 liefert eine
noch geringere Spannung, beispielsweise 1,7 V. Das Markierungsfeld 52 gibt
der Identifizierungseinheit 68 an, daß auf dem Farbband 42 ein
neuer Farbblock 44 beginnt. Es ist gewöhnlich schwarz, um die Erzeugung
einer jeglichen Ausgangsspannung seitens des Sensors 64 zu
verhindern.
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Die
Identifizierungseinheit 68 enthält drei Vergleicher, 70, 72 und 74,
mit Bezugsspannungen von 4,3 V, 2,3 V und 1,0 V. Da der Lichtstrahl 66 für die drei
Farbrahmen 46, 48 und 50 unterschiedliche Durchdringungswerte
aufweist, können
die drei Vergleicher 70, 72 und 74 die
vier unterschiedlichen Ausgangsspannungen 76 nach Tabelle
1 erkennen und entsprechende Positionssignale 78 zur Identifizierung
der Positionen eines Farbblocks 44 des Farbbandes 42 und
der Farbrahmen 46, 48 und 50 innerhalb
eines jeden Farbblockes 44 erzeugen.
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Das
Markierungsfeld 52 dient dazu, den Beginn eines neuen Farbblocks 44 anzuzeigen.
Es muß nicht
schwarz sein sondern kann auch fuchsinrot sein oder irgendeine andere
Farbe aufweisen, solange das davon herrührende Positionssignal sich
von den Positionssignalen aus den benachbarten Farbrahmen 46 und 50 unterscheidet.
Des weiteren kann das Markierungsfeld 52 bei entsprechender
Modifizierung der Identifizierungseinheit 68 auch fehlen.
Sodann kann die gelbe Lichtquelle 62 durch eine grüne Lichtquelle
zur Aussendung grünen
Lichtes ersetzt werden.
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4 zeigt
ein anderes Farbband, 80, nach der Erfindung, und Tabelle
2 (8) zeigt die von der Identifizierungseinheit 68 aufgrund
des Farbbandes 80 erzeugten Positionssignale. Die Farbbänder 80 und 42 unterscheiden
sich dadurch, daß das
rückwärtige Ende
eines jeden Farbblocks 44 des Farbbandes 80 des
weiteren einen Farbrahmen 82 mit einem lichtdurchlässigen Schutzmaterial
aufweist, welches auf das vorausgehend gedruckte Farbbild aufgedruckt
werden kann, um eine schützende
Deckschicht zu erzeugen. Passieren die lichtdurchlässigen Farbrahmen 46, 48, 50 und 82 und
das Markierungsfeld 52 den optischen Sensor 64,
so erzeugt dieser vier unterschiedliche Ausgangsspannungen 84 (Tabelle
2), und die drei Vergleicher 70, 72 und 74 der
Identifizierungseinheit 68 ermitteln die vier unterschiedlichen
Ausgangsspannungen 84, um daraus entsprechende Positionssignale 86 zu
erzeugen. Obgleich die von dem gelben Farbrahmen 46 und
dem lichtdurchlässigen
Farbrahmen 82 mit dem Schutzmaterial stammenden Ausgangsspannungen
beide 4,7 V betragen, ist die Identifizierungseinheit 68 in der
Lage, die beiden Farbrahmen 46 und 82 zu unterscheiden,
da sie nicht aneinanderschließend
auf dem Farbband 80 auftreten. Wie vorausgehend angegeben,
kann das Mar kierungsfeld 52 auch andersfarbig als schwarz,
beispielsweise fuchsinrot oder cyanblau, sein.
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5 zeigt
ein anderes Farbbandpositionierungssystem, 90, das zur
Ermittlung der Positionen eines Farbbandes 92 eines Farbdruckers 91 (6) dient.
Auch das Farbband 92 ist in einer (nicht gezeigten) Farbbandkassette
aufgewunden. Es enthält eine
Vielzahl aufeinanderfolgender Farbblöcke 94, deren jeder
aufeinanderfolgende lichtdurchlässige Farbrahmen 96, 98 und 102 enthält zur Speicherung gelber,
fuchsinroter und cyanblauer Druckfarbe. Das vordere Ende eines jeden
Farbblocks 94 weist ein dunkles Markierungsfeld 106 einer
bestimmten Länge
zur Trennung benachbarter Farbblöcke 94 auf. Das
rückwärtige Ende
eines jeden Farbblocks 94 weist ein Markierungsfeld 104 einer
bestimmten Länge
neben dem dunklen Markierungsfeld 106 des nachfolgenden
Farbblocks 94 auf. Der fuchsinrote Farbrahmen 98 und
der cyanblaue Farbrahmen 102 eines jeden Farbblocks 94 sind
durch ein lichtdurchlässiges
Feld 100 einer bestimmten Länge voneinander getrennt.
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Nach 6 enthält das Farbbandpositionierungssystem 90 eine
Lichtquelle 108 auf einer Seite des Farbbandes 92 zum
Aussenden eines gelben Lichtstrahls 110 gegen das Farbband 92,
einen optischen Sensor 112 auf der gegenüberliegenden
Seite des Farbbandes 92 zum Erkennen von durch das Farbband
hindurchgetretenem Licht aus dem Lichtstrahl 110 und Erzeugen
einer entsprechenden Ausgangsspannung, einen Vergleicher 114 zum
Vergleichen der von dem Sensor 112 stammenden Ausgangsspannung
mit einer Bezugsspannung von 3,7 V und Erzeugen eines entsprechenden
Vergleichssignals 124, einen Zeitgeber 116, welcher
bei jeder Änderung
des Vergleichssignals 124 auf 0 rückgesetzt wird und anschließend ein
kontinuierliches Zeitsignal 126 erzeugt, sowie eine Identifizierungseinheit 118,
die erkennt, ob das Zeitsignal 126 ein eine kurze Zeitdauer
bezeichnendes "S-Signal" oder ein eine lange
Zeitdauer bezeichnendes "L-Signal" ist, und die Positionen
eines Farbblocks 94 und der darin enthaltenen Farbrahmen
entsprechend dem Vergleichssignal 124 und dem Zeitsignal 126 identifiziert
und entsprechende Positionssignale liefert. Darüberhinaus weist der Farbdrucker 91 eine
Steuerschaltung 120 und einen thermischen Druckkopf 122 auf.
Die Steuerschaltung 120 steuert den Druckvorgang seitens
des Druckkopfes 122 entsprechend den aus der Identifizierungseinheit 118 stammenden
Positionssignalen.
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Tabelle
3 (9) zeigt die von dem Vergleicher 114 stammenden
Vergleichssignale 124 und die von dem Zeitgeber 116 stammenden
Zeitsignale 126 des Farbbandpositionierungssystems 90.
Während das
dunkle Markierungsfeld 106 und die Farbrahmen eines Farbblocks 94 den
optischen Sensor 112 nacheinander mit einer konstanten
Geschwindigkeit passieren, vergleicht der Vergleicher 114 die
von dem Sensor 112 erhaltene Ausgangsspannung mit der Bezugsspannung
von 3,7 V. Jede nachfolgende Zone des Farbbandes 92 führt zur
Erzeugung eines unterschiedlichen Vergleichssignals 124 seitens
des Vergleichers 114, wodurch der Zeitgeber 116 rückgesetzt
wird, um erneut anzufangen zu zählen
und ein neues Zeitsignal 126 zu erzeugen.
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Da
das dunkle Markierungsfeld 106 und die lichtdurchlässigen Markierungsfelder 100 und 104 eine
geringere Länge
besitzen als die Farbrahmen 96, 98 und 102,
erzeugt der Zeitgeber 116 beim Vorbeigang der Markierungsfelder 100, 104 und 106 an dem
Sensor 112 ein S-Signal. Erzeugt der Zeitgeber 116 hingegen
ein L-Signal, so kennzeichnet dies den Vorbeigang eines der gelben,
fuchsinroten und cyanblauen Farbrahmen 96, 98 bzw. 102 an
dem Sensor 112. Auf diese Weise wird die Identifizierungseinheit 118 in
die Lage versetzt, die drei Farbrahmen 96, 98 und 102 von
den Markierungsfeldern 100 und 104 zu unterscheiden.
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Die
Identifizierungseinheit 118 identifiziert eine jede Zone
des Farbbandes 92 also aufgrund des aus dem Vergleicher 114 erhaltenen
Vergleichssignals 124 und des aus dem Zeitgeber 116 erhaltenen Zeitsignals 126.
Des weiteren verwendet die Identifizierungseinheit 118 das
Muster der aus den einzelnen Farbblöcken 94 innerhalb
eines Farbblocks 94 resultierenden Zeitsignale 126 zur
Identifizierung der Position einer jeden solchen Zone und Erzeugung entsprechender
Positionssignale. Beispielsweise bewirkt das lichtdurchlässige Feld 100 zwischen
dem fuchsinroten Farbrahmen 98 und dem cyanblauen Farbrahmen 102,
obgleich die für
diese beiden Farbrahmen erhaltenen Vergleichssignale 124 und
Zeitsignale 126 die gleichen sind, eine zweimalige Änderung
der Vergleichssignale 124 während des Vorbeigangs der drei
Zonen 98, 100 und 102 an dem Sensor 112.
Damit ist die Identifizierungseinheit 118 in der Lage,
einen jeden der Farbrahmen 98 und 102 sowie das
lichtdurchlässige
Markierungsfeld 100 entsprechend den Vergleichssignalen 124 und
davon hervorgerufenen Zeitsignalen 126 zu identifizieren. Auf
die gleiche Weise ruft das lichtdurchlässige Markierungsfeld 104 zwischen
dem cyanblauen Farbrahmen 102 und dem dunklen Markierungsfeld 106,
obgleich die dadurch hervorgerufenen Vergleichssignale 124 die
gleichen sind, eine zweimalige Änderung der
Vergleichssignale 124 beim Vorbeigang der Zonen 102, 104 und 106 an
dem Sensor 112 hervor, so daß der Zeitgeber 116 in
der Lage ist, die für
eine jede der Zonen 102, 104 und 106 dabei
erforderliche Zeit zu zählen.
Aufgrund dessen kann die Identifizierungseinheit 118 den
cyanblauen Farbrahmen 102 und das dunkle Markierungsfeld 106 in
Abhängigkeit von
den dabei auftretenden Vergleichssignalen 124 und Zeitsignalen 126 identifizieren.
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Tabelle
4 (10) zeigt die von dem Farbbandpositionierungssystem 90 unter
Verwendung eines Farbbandes wie dem Farbband 92 jedoch
mit Schutzmaterial erhaltenen Vergleichssignale 128 und
Zeitsignale 130. Nachdem in diesem Fall das rückwärtige Ende
eines jeden Farbblocks 94 des Farbbandes einen lichtdurchlässigen Farbrahmen 132 (10)
mit Schutzmaterial aufweist, kann das lichtdurchlässige Markierungsfeld 104 des
Farbbandes 92 fehlen, da das für den Farbrahmen 132 auftretende
Vergleichssignal 128 sich von den für den cyanblauen Farbrahmen 102 und
das dunkle Markierungsfeld 106 erzeugten Vergleichssignalen 128 unterscheidet.
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Wie
in Zusammenhang mit Tabelle 1 beschrieben, dient das dunkle Markierungsfeld 106 zur Bezeichnung
des Beginns eines neuen Farbblocks und zur Identifizierbarkeit der
von aneinanderschließenden
Farbrahmen hervorgerufenen Positionssignale. Dementsprechend kann
die Identifizierungseinheit 68 auch in der Weise modifiziert
werden, daß sie die
Verwendung eines Farbbandes mit Farbrahmen und dazwischenliegenden
Markierungsfeldern in der gleichen Anordnung wie nach Tabelle 5
(11) erlaubt. Tabelle 5 zeigt die von einem gegenüber dem Farbband 92 aus 5 weiter
modifizierten Farbband erhaltenen Vergleichssignale 134 und
Zeitsignale 136. Jeder Farbblock 94 enthält demnach
lichtdurchlässige
Farbrahmen 96, 98 und 102 zum Speichern
von gelben, fuchsinroten und cyanblauen Druckfarben. Da die Vergleichssignale 134 und
Zeitsignale 136 aus dem fuchsinroten Farbrahmen 98 und
cyanblauen Farbrahmen 102 die gleichen sind, müssen die
beiden Farbrahmen 98 und 102 durch ein lichtdurchlässiges Markierungsfeld 100 voneinander getrennt
werden. Das dunkle Markie rungsfeld 106 und das lichtdurchlässige Markierungsfeld 104 können indessen
fehlen, ohne daß die
Identifizierungseinheit 118 damit gehindert wäre, die
einzelnen Farbrahmen korrekt zu identifizieren.
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In
Zusammenhang mit den vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
wurden nur Fälle
beschrieben, bei welchen die Lichtquelle und der optische Sensor
sich auf entgegengesetzten Seiten des Farbbandes befinden. Indessen
können
die Lichtquelle und der optische Sensor auch auf der gleichen Seite
des Farbbandes installiert sein, sofern auf der gegenüberliegenden
Seite desselben ein Reflektor zum Zurückwerfen des durch das Farbband hindurchgetretenen
Lichtes auf den Sensor angeordnet ist.
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Im
Vergleich zu dem in Verbindung mit 1 erläuterten
herkömmlichen
Farbbandpositionierungssystem 10 erfordern die erfindungsgemäßen Farbbandpositionierungssysteme 40 und 90 in
allen Spielarten nur jeweils eine einzige Lichtquelle und einen
einzigen optischen Sensor, so daß sich die Anzahl der Komponenten
des damit ausgerüsteten Farbdruckers
und damit dessen Herstellungskosten merklich vermindern.