DE4023499A1 - Kontinuierlicher papierselbstlademechanismus fuer thermodrucker - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung bei einem Thermodruckverfahren mit einem Thermokopf und einer Walze zum Be­ drucken von Endlospapier, wie etwa Etiketten, Schildchen und derglei­ chen, und genauer auf einen kontinuierlichen Papierselbstlademechanis­ mus, der in der Lage ist, die Verschwendung von Papier beim Beginn des Bedruckens von Endlospapier zu vermeiden.

Bei Thermodruckern dieses Typs wurde herkömmlich die Antriebs­ kraft zum Nachführen des Endlospapier einzig durch die Drehung der Walzenrolle in Druckkontakt mit dem Thermokopf, der den Druckbereich darstellt, zur Verfügung gestellt. Zum Einstellen des Endlospapiers be­ züglich des Druckbereichs wird das vordere Ende des in den Papierver­ sorgungsbereich geladenen Endlospapiers zwischen die Finger genommen, durch den Abstandsensorbereich zwischen dem Papierzufuhrbereich und dem Druckbereich geführt und im Druckbereich angeordnet, welcher sowohl zum Drucken als auch zum Zuführen des Endlospapiers dient.

Wenn das Endlospapier manuell auf diese Weise eingesetzt worden ist, ist es notwendig den Kopf eines Etiketts oder Schildchens richtig mit dem Druckbereich auszurichten. Dazu ist der Thermodrucker so angeord­ net, daß, wenn er an der Walzenrolle, die das zwischen sich und dem Thermokopf eingeklemmte Papier hält, gedreht wird, er zum Einführen des Papiers gedreht wird, bis der Abstandssensor ein Abstandsdetekti­ onssignal erzeugt, das sich auf das Endlospapier bezieht und anzeigt, daß der Kopf des Etiketts oder Schildchens richtig ausgerichtet ist.

Aufgrund des Positionsverhältnisses zwischen dem Druckbereich und dem Abstandssensorbereich und dem Abstand der Etiketten oder Schildchen werden die ersten ein oder zwei Etiketten oder Schildchen der Vorderseite des Endlospapiers nicht bedruckt und daher verschwendet.

Es ist die Aufgabe dieser Erfindung einen kontinuierlichen Papier­ selbstlademechanismus für einen Thermodrucker zur Verfügung zu stellen, der in der Lage ist, den Kopf des Endlospapiers zu Beginn des Bedruc­ kens richtig auszurichten, so daß eine Papiervergeudung vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe benutzt das Verfahren nach dieser Er­ findung nicht nur die Walzenrolle als ein Instrument zur Papierzufüh­ rung, sondern sieht in der Nachbarschaft des Endlospapierversorgungs­ bereichs eine Endlospapierzuführvorrichtung vor, die so gestaltet ist, daß sie synchron mit der Walzenrolle arbeitet.

Genauer stellt die Erfindung zur Verfügung: Einen kontinuierlichen Papierselbstlademechanismus für einen Thermodrucker mit einem Endlos­ papierversorgungsbereich, einer Papierzuführvorrichtung, einem Ab­ standssensor zum Detektieren des Abstands von Etiketten oder Schildchen auf den Endlospapier und zum Erzeugen eines Abstandsignals, einer Pa­ pierführung und einer Druckvorrichtung mit einer Papierzuführfunktion, die nacheinander in Richtung der Papierzuführung angeordnet sind, wobei die Papierzuführoperation der Papierzuführvorrichtung und die Druckvor­ richtung synchronisiert sind und in Abhängigkeit der Abstandssignale zum Zuführen der Vorderkante des Endlospapiers in richtiger Ausrichtung mit der Druckvorrichtung gesteuert werden.

Das in dem erfindungsgemäßen Selbstlademechanismus verwendete Endlospapier besteht aus einem kontinuierlichen Streifen aus Etiketten oder Schildchen. Ein Segment eines Etikettenstreifens ist beispielsweise in Fig. 2 gezeigt. Das Endlospapier (Etikettenstreifen) 1 umfaßt ein bandarti­ ges Stützblatt 4 mit vorübergehend, in regelmäßigen Abständen darauf befestigten Etiketten 2. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Endlospapier 1 auf ein Versorgungsrad 1 im Zuführbereich 6 gewickelt. Alternativ kann das Endlospapier aus einem Streifen kontinuierlicher Schildchen bestehen, die zur einfachen Trennung durch Perforation getrennt sind. In diesem Fall ist kein Stützblatt erforderlich.

Die Vorderkante des Endlospapiers 1 wird zwischen die Rollen 11, 12 einer Zuführvorrichtung geklemmt. Das beendet die manuelle Einstel­ lung.

Dann wird ein Selbstzuführknopf (nicht gezeigt) gedrückt, um einen Pulsmotor 10 zu starten und sowohl die Zuführrolle 11 der Zuführvor­ richtung als auch die Walzenrolle 14 zu drehen. Das Endlospapier 1 wird also der Selbstladung unterzogen und gleichzeitig wird der Thermokopf 15 angehoben. Wenn sich der Thermokopf 15 in seiner angehobenen Stel­ lung befindet, entsteht wenig oder gar keine Reibung zwischen der Wal­ zenrolle 14 und einem Karbonband 7, das über sie geht, so daß kein fri­ sches Karbonband während der Ausrichtung des Endlospapiers 1 zuge­ führt wird. Das spart Karbonband.

Wenn das Endlospapier 1 durch die Zuführrolle 11 der Zuführvor­ richtung vorwärts transportiert wird, wird seine Vorderkante durch einen Abstandssensor 18 festgestellt, der sich in einer mittleren Position einer Papierzuführung 19, die einen Zuführpfad für das Endlospapier 1 bildet, befindet. Das Detektionssignal des Abstandssensors 18 wird an einen Mi­ krocomputer (nicht gezeigt) geleitet, in dessen Speicher der Abstand L zwischen dem Abstandssensor 18 und der Druckvorrichtung, bei der die Walzenrolle 14 auf den Thermokopf 15 drückt, gespeichert ist. Bei Erhalt dieses Signals gibt der Mikrocomputer 10 eine Anzahl von Zuführpulsen, die diesem Abstand entsprechen, an den Pulsmotor 10.

Dann detektiert der Abstandssensor 18 den Abstand der Etiketten des Endlospapiers 1 oder den Abstand l zwischen angrenzenden Detekti­ onsmarken, Detektionslöchern oder dergleichen, die für jedes Etikett oder Schildchensegment des Endlospapiers vorgesehen sind. Insbesondere zählt der Mikrocomputer die Zahl der Zuführpulse zwischen der ersten und der zweiten detektierten Position und speichert das Ergebnis als den Abstand des Endlospapiers 1.

Gleichzeitig mit der Detektion des Etikettenabstands wird die Zahl der Zuführpulse Pb, die dem detektierten Etikettenabstand entspricht, von der Zahl der Zuführpulse Pa, die dem Abstand zwischen dem Ab­ standssensor 18 und der Druckvorrichtung entspricht und zuvor im Mi­ krocomputer gespeichert wurde, abgezogen, wodurch die Zahl Pc von Zu­ führpulsen erhalten wird, die notwendig ist, das Endlospapier weiter zu­ zuführen, so daß die Vorderkante des ersten Etiketts richtig mit der Druckvorrichtung ausgerichtet ist.

Der Mikrocomputer gibt die Zahl der Pulse Pc an den Abstandssen­ sor 18 und beendet somit das vollständige erste Einziehen des Endlospa­ piers 1. Nachdem das Endlospapier 1 auf diese Weise zur korrekten Aus­ richtung zur Druckvorrichtung befördert worden ist, wird der Elektroma­ gnet 17 ausgeschaltet, um dem Thermokopf 15 zu erlauben, in seine nor­ male Stellung zurückzugehen und das Endlospapier 1 zwischen sich und die Walzenrolle 14 zu klemmen. Dies beendet das Selbstladeverfahren.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Thermodruckers, der mit einem Selbstlademechanismus nach dieser Erfindung ausgestattet ist.

Fig. 2 ist eine Draufsicht eines kontinuierlichen Etikettenstreifens, der ein Beispiel des mit dem erfindungsgemäßen Selbstlademechanismus verwendeten Endlospapiers ist.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1, die die Ge­ samtanordnung des Selbstlademechanismus zeigt, und auf Fig. 2, die ein Endlospapier mit kontinuierlichen Etiketten zeigt, erklärt.

Im Falle des Endlospapiers mit Etiketten 2, wie in Fig. 2 gezeigt, sind die einzelnen Etiketten 2 auf ihrer Rückseite mit einem Klebstoff 3 überzogen und sind vorläufig auf dem Halteblatt 4 mittels dieses Kleb­ stoffes befestigt. Der Abstand l zwischen aufeinanderfolgenden Zwischen­ räumen 5, die die Etiketten voneinander trennen, bilden den Etikettenab­ stand.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Endlospapier 1 auf einem Versor­ gungsrad oder dergleichen aufgewickelt und wird in den Versorgungsbe­ reich 6 geladen. Das Endlospapier 1 wird vom Versorgungsbereich 6 durch eine Endlospapierzuführvorrichtung, die aus einer Zuführrolle 11 und einer federnd gegen die Zuführrolle 11 angedrückte Andrückrolle 12 besteht, geführt, wonach es durch den später beschriebenen Abstands­ sensor 18 und dann zu einer Druckvorrichtung geht, die aus einer Wal­ zenrolle 14 und einem Thermokopf 15 besteht.

Auf der anderen Seite wird ein Karbonband 7 von einem Versor­ gungsrad 8 gewickelt und über Führungen auf seinem Weg zur Druckvor­ richtung geführt, wo es in engen Kontakt mit dem Endlospapier 1 kommt. Es geht dann wieder zu einem Aufnahmerad 9.

Die Papierzuführvorrichtung und die Walzenrolle der Druckvorrich­ tung werden synchron von einem Pulsmotor 10 über einen Steuerungsrie­ men 13 angetrieben.

Der Thermokopf 15 wird schwenkbar von einem Stift 16 getragen, um den er durch magnetische Anziehung nach oben geschwenkt werden kann, wenn ein unmittelbar darüber angeordneter Elektromagnet 17 ange­ schaltet wird. In seiner angehobenen Stellung ist der Thermokopf 15 von der Walzenrolle 14 getrennt, die normalerweise gegen ihn drückt, um einen Etikettenpfad zu bilden.

Der Abstandssensor 18 befindet sich zwischen der Zuführrolle 11 der Zuführvorrichtung und der Walzenrolle 14 der Druckvorrichtung. Weiterhin ist für den zuverlässigen Durchgang des Endlospapiers 1 eine Papierführung 19 vorgesehen, die sich von unmittelbar oberhalb der Zu­ führvorrichtung bis unmittelbar oberhalb der Druckvorrichtung erstreckt. Wenn man die Anordnung anders betrachtet, befindet sich die Zuführvor­ richtung für das Endlospapier 1 zwischen dem Abstandssensor 18 und dem Endlospapierversorgungsbereich 6.

Genauer befindet sich der Abstandssensor 18 in der Nähe der Zu­ führvorrichtung in einem Abstand L von der Druckvorrichtung, wobei L größer ist als der zuvor erwähnte Etikettenabstand l.

In dem betrachteten Ausführungsbeispiel ist der Abstandssensor 18 ein Übertragungstypsensor, der aus einem Licht emittierenden und einem Licht empfangenden Element besteht, die so angeordnet sind, daß sie über dem Weg des Endlospapiers 1 gegenüber liegen. Der Ausgang des Ab­ standssensors 18 (insbesondere seines Licht empfangenden Elements) wird in drei Werte unterteilt:

• 1. ein hoher Wert wird erzeugt, wenn sich kein Etikett in seinem Lichtweg befindet,
• 2. ein mittlerer Wert wird er­ zeugt, wenn nur das Stützblatt 4 im Lichtweg vorhanden ist (diese Be­ dingung tritt ein, wenn die Vorderkante des Endlospapiers vor dem er­ sten Etikett oder ein Bereich des Endlospapiers zwischen zwei Etiketten sich zwischen den Sensorelementen befindet), und
• 3. ein niedriger Wert, der erzeugt wird, wenn ein Bereich mit einer doppelten Lage, der aus dem Stützblatt und dem darauf angebrachten Etikett besteht, sich im Lichtweg befindet.

Die obenerwähnten drei Zustände können daher durch den Signalwert des Abstandssensors 18 unterschieden werden.

Die Durchführung des Selbstlademechanismus wird nun erklärt.

Zunächst wird die mit der Zuführrolle 11 in Druckkontakt stehende Andrückrolle 12 angehoben, und die Vorderkante des aufgewickelten End­ lospapiers 1, das in den Versorgungsbereich 6 geladen ist, wird zwischen die beiden Rollen gebracht. Der Andrückrolle 12 wird dann ermöglicht, ihre normale Position wieder einzunehmen, so daß sie die Spitze des End­ lospapiers 1 zwischen sich selbst und die Zuführrolle 11 klemmt.

Dann wird ein Selbstladeknopf (nicht gezeigt) zum Starten des Pulsmotors 10 gedrückt. Die Umdrehung des Pulsmotors 10 wird über den Steuerriemen 13 auf die Zuführrolle 11 übertragen, wodurch das zwischen der Zuführrolle 11 und der Andrückrolle 12 festgeklemmte Endlospapier 1 der Selbstladesteuerung unterworfen wird. Gleichzeitig dazu wird der Thermokopf 15 der Druckvorrichtung angehoben, um den festgeklemmten Zustand des Karbonbandes 7 zwischen dem Thermokopf 15 und der Wal­ zenrolle 14 aufzuheben und dadurch unnötige und verschwenderische Zuführung von Karbonband zu vermeiden.

Da die Zuführrolle 11 der Zuführvorrichtung und die Walzenrolle 14 der Druckvorrichtung miteinander und mit dem Pulsmotor 10 über den Steuerriemen 13 verbunden sind, kann das System durch einen Mikrocom­ puter gesteuert werden, um die Papierzuführrate die gleiche in der Zu­ führvorrichtung und in der Druckvorrichtung zu machen.

Die Drehung der Zuführrolle 11 der Zuführvorrichtung bewirkt, daß die Vorderkante des Endlospapiers 1 unter Führung der Papierführung 19 herausgeführt wird und daß das Endlospapier, bzw. genauer die Vorder­ kante des auf dem Stützblatt 4 aufgebrachten ersten Etiketts durch den Abstandssensor 18 detektiert wird.

Genauer fällt der Ausgangswert des Abstandssensors 18, der sich auf einem hohen Wert befindet, wenn kein Endlospapier vorhanden ist, auf einen mittleren Wert, wenn das Stützblatt 4, das sich vor dem ersten Etikett erstreckt, seine Position erreicht, und fällt dann auf einen niedri­ gen Wert, wenn die Vorderkante des ersten Etiketts seine Position er­ reicht, wodurch eine doppelte Lage in den Lichtweg zu liegen kommt. Da­ her kann die Vorderkante des ersten Etiketts durch das Fallen des Aus­ gangssignals des Abstandssensors 18 von einem mittleren auf einen nied­ rigen Wert detektiert werden.

Der Abstand L zwischen dem Abstandssensor 18 und der Position der Druckvorrichtung, genauer der Position, in der die Walzenrolle 14 auf den Thermokopf 15 drückt, wird zuvor im Mikrocomputer gespeichert, und von dem Zeitpunkt, zu dem der Abstandssensor 18 die Vorderkante des Endlospapiers 1 detektiert, gibt der Mikrocomputer an den Pulsmotor 10 eine Anzahl von Zuführimpulsen, die dem Abstand L entsprechen.

Als nächstes detektiert der Abstandssensor 18 den Abstand l von dem Zwischenraum 5 zwischen einem angrenzenden Paar von Etiketten zum Zwischenraum 5 zwischen dem nächsten angrenzenden Paar. Dieser Ab­ stand ist der Etikettenabstand.

Der Zwischenraum 5 zwischen dem ersten Etikett 2 und dem zweiten Etikett besteht nur aus dem Stützblatt 4, so daß, wenn dieser Zwischen­ raum und dann die Vorderkante des zweiten Etiketts den Abstandssensor 18 passieren, der Ausgang des Abstandssensors 18 zunächst vom niedri­ gen Wert zum mittleren Wert und dann wieder zum niedrigen Wert geht. Die Vorderkante des zweiten Etiketts kann aus dem fallenden Signal zu dem Zeitpunkt, zu dem der Ausgangswert zu dem niedrigen Wert zurück­ geht, detektiert werden.

Der Mikrocomputer zählt die Zahl der Zuführpulse, die zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Vorderkante des ersten Etiketts detektiert wird, und dem Zeitpunkt, zu dem die Vorderkante des zweiten Etiketts detek­ tiert wird, erzeugt werden, und speichert das Ergebnis als den Abstand des in den Thermodrucker eingespannten Endlospapiers.

Gleichzeitig mit der Detektion des Etikettenabstands wird die Zahl der Zuführpulse Pb, die dem detektierten Etikettenabstand entspricht, von der Zahl der Zuführpulse Pa, die dem Abstand zwischen dem Ab­ standssensor 18 und der Druckvorrichtung entspricht und die vorher im Computer gespeichert wurde, abgezogen, wodurch die Zahl der Zuführ­ pulse Pc erhalten wird, die erforderlich ist, um das Endlospapier 1 weiter zuzuführen, um zu bewirken, daß die Vorderkante des ersten Etiketts korrekt mit der Druckvorrichtung ausgerichtet ist.

Der Mikrocomputer gibt die Zahl der Pulse Pc an den Abstandssen­ sor 18 und beendet damit das erste Einsetzen des Endlospapiers. Nachdem das Endlospapier 1 zur korrekten Ausrichtung in der Druckvorrichtung auf diese Weise befördert worden ist, wird der Elektromagnet 17 abge­ schaltet, so daß dem Thermokopf ermöglicht wird, in seine normale Stel­ lung zurückzukehren und das Endlospapier zwischen sich und der Wal­ zenrolle 14 festzuklemmen. Dies beendet den Selbstladevorgang.

Es ist klar, daß, während der Thermokopf 15 in angehobener Stel­ lung ist, wenig oder gar keine Reibung zwischen dem Karbonband 7 und der Walzenrolle 14 auftritt, so daß das Karbonband 7 nicht weiter beför­ dert wird, obwohl die Walzenrolle 14 synchron mit der Zuführrolle 11 während des Vorgangs der Ausrichtung des ersten Etiketts mit der Druckvorrichtung gedreht wird. Daher gibt es keine Vergeudung von Karbonband.

Wenn auch erklärt wurde, daß der Zwischenraum zwischen benach­ barten Etiketten, der nur aus dem Stützblatt besteht, für die Detektion des Etikettenabstands in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist die Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt. Alternativ kann die Oberfläche des bandartigen Stützblattes mit Detektionsmarken versehen sein, deren Reflexionsvermögen von dem des Stützblattes verschieden ist. In diesem Falle wird ein Abstandssensor vom Reflexionstyp verwendet, und der Abstand wird als das Intervall zwischen zwei Änderungen des Aus­ gangswertes, die entweder durch den Übergang von einer Detektionsmarke auf das Stützblatt oder durch den Übergang in umgekehrter Richtung er­ zeugt werden, festgestellt. Wenn die Detektionsmarken sich nicht an den Vorderkanten der jeweiligen Etikette befinden, wird der Abstand zwischen jeder Marke und der Vorderkante des entsprechenden Etiketts bei der Durchführung der Zuführungssteuerung berücksichtigt.

Es wurde ebenfalls in Zusammenhang mit diesem Ausführungsbei­ spiel erklärt, daß der Abstand L zwischen der Walzenrolle 14 und dem Abstandssensor 18 größer ist als der Etikettenabstand l, d. h. der für je­ des der Etiketten zugestandene Abstand (Länge). Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anodnung beschränkt. Selbst wenn der Abstand L kürzer ist als der Abstand l, ist Selbstzuführung immer noch möglich, wenn zwei Bedingungen eintreffen. Eine davon ist, daß die Etikettenabstandsdaten vorher im Speicher des Mikrocomputers gespeichert werden können, und die andere ist, daß der Abstand l′ zwischen jeder Detektionsmarke und der Vorderkante des damit verbundenen Etiketts kleiner ist als der Ab­ stand L (l′ < L). In diesem Fall sind die zuvor im Computer gespeicherten Etikettenabstandsdaten die Anzahl der Zuführpulse für den Pulsmotor 10, die dem Abstand L-l′ entsprechen.

Während des Selbstladevorgangs werden die gespeicherten Daten bei der Detektion der Detektionsmarke durch den Abstandssensor 18 aus­ gelesen, und der Zuführvorgang wird entsprechend der Höhe der ausge­ lesenen Daten fortgeführt, wodurch die Vorderkante des ersten Etikettes des Endlospapiers 1 korrekt mit der Druckvorrichtung ausgerichtet wird.

Es ist festzustellen, daß im Falle des vorstehenden Ausführungsbei­ spiels, bei dem die Teile des Endlospapiers 1 nur aus dem Stützblatt be­ standen, der Abstand l′ null ist, so daß die Etikettenabstandsdaten, die zuvor im Mikrocomputer zu speichern sind, die Anzahl der Zuführpulse des Pulsmotors sind, die dem Abstand L entsprechen.

Wie im vorstehenden erklärt, besteht bei der vorliegenden Erfin­ dung die Vorrichtung zur Zuführung des Endlospapiers nicht nur aus der Walzenrolle der Druckvorrichtung sondern auch aus einer separaten Zu­ führvorrichtung, die in der Nähe der Versorgungsvorrichtung für das Endlospapier angebracht ist. Genauer umfaßt der Selbstlademechanismus eine Versorgungsvorrichtung für Endlospapier, eine Papierzuführvor­ richtung, einen Abstandssensor und eine Druckvorrichtung, die in der genannten Reihenfolge in der Richtung der Papierzuführung angeordnet sind, und der Zuführvorgang der Papierzuführvorrichtung ist mit dem der Druckvorrichtung synchronisiert.

Wenn eine frische Rolle mit Endlospapier in den Thermodrucker mit dieser Erfindung eingesetzt wird, kann im Ergebnis das erste Etikett, Schildchen oder dergleichen des Endlospapiers automatisch mit der Druckvorrichtung ausgerichtet werden, wodurch Vergeudung von Endlos­ papier vermieden werden kann.

Da außerdem eine Papierführung von der Zuführvorrichtung durch den Abstandssensor und die Druckvorrichtung vorgesehen ist, kann das Endlospapier zuverlässig zugeführt und geführt werden.

Claims (1)

1. Thermodrucker mit einem Versorgungsbereich zum Zuführen von Endlospapier mit Etiketten oder Schildchen, einem Abstandssensor für das Endlospapier, einer Druckvorrichtung aus einem Thermokopf und einer Walzenrolle und mit einer Zuführvorrichtung für das Endlospapier, wobei ein kontinuierlicher Papierselbstlademechanismus umfaßt:
   Einen Versorgungsbereich für Endlospapier, eine Papierzuführvorrichtung, einen Abstandssensor zum Detektieren des Abstands von Etiketten oder Schildchen auf dem Endlospapier und zum Erzeugen eines Abstandssi­ gnals, eine Papierführung und eine Druckvorrichtung mit einer Papier­ zuführfunktion, die nacheinander in Richtung der Papierzuführung ange­ ordnet sind, wobei die Papierzuführung der Papierzuführvorrichtung und der Druckvorrichtung synchronisiert ist und in Abhängigkeit von den Abstandssignalen zum Zuführen der Vorderkante des Endlospapiers zur korrekten Ausrichtung mit der Druckvorrichtung gesteuert wird.