DE69314429T2

DE69314429T2 - Auf Band druckendes Gerät

Info

Publication number: DE69314429T2
Application number: DE69314429T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Miwa
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1993-11-16
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2013-11-17
Also published as: EP0598600A3; JPH06155809A; US5454653A; EP0598600B1; DE69314429D1; EP0598600A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckvorrichtung und insbesondere auf eine Banddruckvorrichtung.
Herkömmlicherweise ist eine Art von Druckvorrichtung mit einem Thermokopf versehen, auf dem eine Mehrzahl von wärmeerzeugenden Elementen vertikal in einer Linie angeordnet ist. Der Thermokopf wird in eine Richtung senkrecht zu der Ausrichtungsrichtung der wärmeerzeugenden Elemente mittels eines Schrittmotors in Bezug auf ein Blatt bewegt, auf das gedruckt werden soll. Während der Thermokopf in Bezug auf das Blatt bewegt wird, wird an eine ausgewählte Zahl (oder alle) der wärmeerzeugenden Elemente eine pulsartige Spannung angelegt, die sie erregt. Somit können Punktmusterbilder auf ein wärmeempfindliches Blatt oder durch Übertragen von Druckfarbe von einem Thermofarbband auf ein Blatt gedruckt werden.
Die BP 0 451 830 A, auf der der Oberbegriff des beigefügten Anspruches 1 beruht, offenbart ein kombiniertes Blatt- und Banddruckgerät Wenn der Thermokopf des Gerätes zum Bedrucken des Bandes positioniert ist, wird das Band an dem Kopf vorbeigeführt unter Benutzung eines speziell zugeordneten Motors oder unter Benutzung eines Wagens, der zum Bewegen des Thermokopfes während des Bedruckens der Blätter benutzt wird. Der Wagenmotor ist als Schrittmotor oder DC-Motor mit einer Zahl von Photosensoren offenbart.
Schrittmotoren werden allgemein als das Antriebsmittel zum Antreiben von Köpfen verwendet, da der Treiberbetrag genau gesteuert werden kann. £ntervalle (Räume) zwischen den gedruckten Punkten werden in der Horizontalrichtung durch den Treiberbetrag bestimmt. Der Schrittmotor wird gewöhnlich in einer offenen Steuerkettenschaltung betrieben, und daher erzeugt er selbst bei normalen Umständen Drehmoment, das eine maximale Lastbedingung erfüllt. Daher wird mehr Energie als notwendig immer benotigt, und somit erhöht der Schrittmotor stark den Leistungsverbrauch der Vorrichtung. Dieses ist eine wesentliche Überlegung insbesondere bei einem durch eine Batterie getriebenen Drucker.
Bei einer Banddruckvorrichtung bleibt der Druckkopf jedoch stationär, und das Aufzeichnungsmedium oder Band wird durch einen Antriebsmechanismus vorgeschoben, der ebenfalls einen Schrittmotor verwendet. Als Resultat treten die gleichen Leistungsverbrauchsprobleme wie erwähnt auf.
Kürzlich ist zum Berichtigen des oben erwähnten Leistungsverbrauchsproblemes ein DC-Servomotor, der mit einem optischen Encoder oder ähnlichem zum Erfassen des Drehwinkels des Motors versehen ist, verwendet worden. Der DC-Servomotor benutzt jedoch ein Rückkopplungssteuersystem, das somit die Kosten und die Kompliziertheit der Druckvorrichtung erhöht.
Ähnlich offenbart die US 4 192 618 ein Gerät zum Drucken auf ein Papier, das mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeitsrate vorgeschoben wird, insbesondere zum Schneiden in Fahrscheine. Ein Schleifensensormechanismus wird beim Vorschieben des Papiers mit einer konstanten Geschwindigkeitsrate verwendet.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Druckvorrichtung vorzusehen, die ein nicht verzerrtes Bild unter Benutzung eines nicht teuren DC-Motors drucken kann und die kein kompliziertes Steuersystem oder Encoder benutzt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Druckvorrichtung zum Drucken eines Bildes auf ein Aufzeichnungsmedium gemäß Bilddaten vorgesehen, wobei die Druckvorrichtung aufweist:
ein Druckmittel zum Ausführen einer Drucktätigkeit;
ein Antriebsmittel zum Vorschieben des Aufzeichnungsmediums relativ zu dem Druckmittel, wobei das Druckmittel und das Antriebsmittel unabhängig voneinander ausgelöst werden; und
ein Steuermittel zum Steuern des Druckmittels zum Ausführen des Druckens während eines vorbestimmten Intervalles;
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Vorschubgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums relativ zu dem Druckmedium unerfaßt bleibt,
das Antriebsmittel einen Motor aufweist, der zum Drehen mit konstanter Drehzahl angetrieben wird; und
daß das Steuermittel zum Verhindern des Druckens während einer vorbestimmten Zeitdauer, nachdem der Motor das Drehen begonnen hat, dient, wobei von dem Motor angenommen wird, daß er mit der konstanten Drehzahl dreht, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist.
Die vorliegende Erfindung wird weiter hier im folgenden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform und der begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Banddruckvorrichtung ist, die die vorliegende Erfindung ausführt;
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsansicht der Antriebseinheit der Banddruckvorrichtung ist;
Fig. 3 ein Blockschaltbild ist, das den elektronischen Aufbau der Banddruckvorrichtung darstellt;
Fig, 4 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die Start- und Stoppeigenschaften eines DC-Motors zeigt; und
Fig. 5 eine Motorsteuerschaltung ist.
Bei einer Banddruckvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung steuert das Steuermittel einen Antriebsmechanismus zum Vorschieben des Aufzeichnungsbandes. Eine gewisse Zeitdauer ist notwendig für einen DC-Motor des Antriebsmechanismus, einen Zustand zu erreichen, bei dem er mit konstanter Drehzahl dreht. Während dieser Zeitdauer ist das Drucken verboten. Nachdem diese Zeitdauer abgelaufen ist, wird die Drehzahl ein konstanter Wert, und der Antriebsmechanismus kann in einem stabilen Zustand arbeiten. Dann legt das Steuermittel ein Signal mit einer konstanten Frequenz an den Druckkopf an und beginnt das Drucken.
Eine elektronische Banddruckvorrichtung mit einem Thermodrucker, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird, wird unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Tastatur 3 auf der oberen Oberfläche des Gehäuses 1 der Banddruckvorrichtung vorgesehen. Die Tastatur 3 weist einen Stromversorgungsschalter 2, einen Druckknopf 3 und andere Tasten auf. Eine Wählscheibe 5 zum Eingeben von Buchstaben und Zeichen ist auf der rechten Seite der Tastatur 3 vorgesehen. Der obere Abschnitt der oberen Oberfläche des Gehäuses 1 weist oberhalb der Wählscheibe 5 eine Flüssigkristallanzeige (LCD) 6 zum Anzeigen der eingegebenen Buchstaben und Zeichen auf. Die durch die Wählscheibe 5 eingegebene Buchstabenkette wird mittels des Thermokopfes auf ein Band, das als ein Aufzeichnungsmedium dient, unter Benutzung eines Thermoübertragungsfarbbandes gedruckt, das in dem Bandschreiber eingebaut ist.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Antriebsmechanismus der Banddruckvorrichtung.
Auf einem Motorhalter 10 sind ein DC-Motor 11 mit zwei Anschlüssen (+) und (-), ein Rollenhalter 12 und eine Kopfeinheit 13 angebracht. Die Antriebskraft des Motors 11 wird auf eine Bandvorschubrolle 14 durch ein Zahnrad zum Bewegen eines Bandes (nicht gezeigt) und des Thermoübertragungsfarbbandes (nicht gezeigt) in Bezug auf einen Thermokopf 15 übertragen. Ein Rollenfreigabehebel 16 kann so betätigt werden, daß er sich in einer von zwei Positionen befindet. In einer Position klemmen eine Druckwalze 17 und der Thermokopf 15 das Band und das Thermoübertragungsfarbband (nicht gezeigt) ein. In der anderen Position sind das Band und das Thermoübertragungsfarbband freigegeben.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das die Steuerung der Banddruckvorrichtung darstellt.
Auf der Grundlage von durch die Tastatur 4 und/oder Wählscheibe 5 eingegebenen Daten liest eine CPU 20, die als Steuerung dient, ein Punktmuster von entweder einem internen Zeichengenerator (CGROM) 21 oder einem externen Zeichengenerator 22 aus. Die CPU 20 gibt dann die Punktmusterdaten an die Flüssigkristallanzeige (LCD) 6 und die Thermosteuerschaltung 18 aus. Die CPU 20 gibt ebenfalls ein Treibersignal (EIN/AUS-Signal) an eine Motorsteuerschaltung 19 gemäß des Betriebes des Druckknopfes 3 aus. Wenn der Druckknopf 3 betätigt wird, sendet die CPU ein EIN-Signal an die Motorsteuerschaltung 19. Dieses steuert den DC-Motor 11 zum Drehen bei konstanter Drehzahl. Somit wird der DC-Motor 11 zum Vorschieben des Bandes und des Farbbandes entlang des Thermokopfes 15 angetrieben. Zur gleichen Zeit gibt die CPU 20 Daten an die Thermosteuerschaltung 18 zum Bezeichnen der Aufzeichnungselemente (wärmeerzeugende Elemente), die zu erwärmen sind, aus. Die Aufzeichnungselemente werden zum Drucken der Buchstaben, die von der Wählscheibe 5 eingegeben sind und von dem Zeichengenerator 21 erzeugt sind, erwärmt und auf das Band gedruckt.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel der Motorsteuerschaltung 19. Ein Schalttransistor 45 schaltet die Motorsteuerschaltung 19 gemäß des EIN/AUS-Signales von der CPU EIN oder AUS. Ein Steuer-IC 46, zum Beispiel ein TDA1151 (hergestellt von SGS-ATES) zusammen mit einem Widerstand RT47 und einem anderen Widerstand RS48 steuert den DC-Motor zum Drehen bei konstanter Drehzahl. Die Drehzahl wird durch den steuernden IC 46 und den Widerstand RS48 bestimmt. Mit dem obigen Aufbau treibt ein an die Motorsteuerschaltung 19 angelegtes EIN/AUS-Signal den DC-Motor 11 zum Drehen bei konstanter Drehzahl an. Daher gibt es keine Notwendigkeit, die Drehzahl des Motors unter Benutzung eines Pulsencoders oder einer Rückkopplungsschaltung zu erfassen.
Der Stromversorgungsschalter (EIN/AUS-Taste) 2, eine Rücksetzschaltung 32 zum Initialisieren der CPU 20, wenn der Stromversorgungsschalter 2 auf EIN ist, eine Oszillatorschaltung 33 zum Erzeugen einer Referenztaktfrequenz und eine Spannungserfassungsschaltung 34 zum Erfassen der Spannung der eingebauten Batterie sind mit der CPU 20 verbunden. Weiter sind ein Spaltentreiber 6A und ein gemeinsamer Treiber 68 zum Betätigen der Flüssigkristallanzeige 6 ebenfalls mit der CPU 20 verbunden.
Bei der so aufgebauten elektronischen Banddruckvorrichtung verhindert die CPU 20 das Drucken unmittelbar, nachdem der DC- Motor 11 beginnt zu drehen und zu beschleunigen. Nachdem die Drehzahl des DC-Motors 11 konstant wird, steuert die CPU 20 die Aufzeichnungselemente (wärmeerzeugenden Elemente) zum Erzeugen von Wärme und Ausführen des Druckens. Die Frequenz des Treibersignales, das die CPU 20 zu der Thermosteuerschaltung 18 überträgt, bleibt konstant.
Fig. 4 ist ein Zeitablaufdiagramm, das das Verhältnis zwischen der Beschleunigungseigenschaft und der Bremseigenschaft des DC- Motors 11 und des an den Thermokopf 15 angelegten Treibersignales zeigt. Eine durch die Wählscheibe 5 eingegebene Zeichenkette wird durch die CPU 20 auf der Grundlage eines Punktmusters des Zeichengenerators 21 oder 22 in Online-Daten entsprechend der Linie der Aufzeichnungselemente des Thermokopfes 15 umgewandelt. Das in Fig. 5 gezeigte Thermokopftreibersignal ist ein Signal, das eine Zeitdauer bezeichnet, während der die Spannung an den Thermokopf angelegt werden kann. Die Thermosteuerschaltung 18 steuert die notwendigen Aufzeichnungselemente auf der Grundlage des Treibersignales und der Online-Daten und führt das Drucken aus. Das Treibersignal ist ein Signal konstanter Frequenz, das von der CPU 20 durch Zählen der von der Oszillatorschaltung 33 erzeugten Taktsignale erzeugt wird.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, können, da das Drucken innerhalb einer Zone ausgeführt wird, in der die Bewegungsgeschwindigkeit des Bandes konstant ist, und da der Thermokopf 15 durch das Signal mit einer konstanten Frequenz getrieben wird, Zeichen ohne Störung gedruckt werden. Während einer Zeitdauer, während der der Motor beschleunigt, wird das Band sanft vorgeschoben und Drucken verhindert. Drucken wird eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Start der Drehung des Motors begonnen. Somit tritt das Drucken nur auf, nachdem der Motor eine konstante Drehzahl erreicht hat.
Selbst mit einem Mechanismus, der nicht teuer ist, aber genau den Antriebsbetrag des Bandes auf einer Punktbasis steuern kann, kann, wie oben beschrieben wurde, das Drucken ohne Störung ausgeführt werden. Da weiter der DC-Motor eine gute Energieausbeutungseigenschaft aufweist, ist der Leistungsverbrauch deutlich niedriger als in dem Fall, in dem der Schrittmotor verwendet wird.
Wie oben beschrieben wurde, kann als Motor zum Antreiben eines Aufzeichnungsmediums ein DC-Motor, der nicht teuer ist und eine gute Energieausbeutungseigenschaft aufweist, verwendet werden, wobei der Leistungsverbrauch deutlich niedriger als in dem Fall ist, in dem der Schrittmotor verwendet ist.

Claims

1. Druckvorrichtung (1) zum Drucken eines Bildes auf ein Aufzeichnungsmedium gemäß Druckdaten, wobei die Druckvorrichtung (1) aufweist:

ein Druckmittel (15) zum Ausführen einer Drucktätigkeit;

ein Antriebsmittel (11) zum Vorschieben des Aufzeichnungsmediums relativ zu dem Druckmittel (15), wobei das Druckmittel (15) und das Antriebsmittel (11) unabhängig voneinander ausgelöst werden; und

ein Steuermittel (18, 20) zum Steuern des Druckmittels (15) zum Ausführen des Druckens während eines vorbestimmten Intervalles;

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Vorschubgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums relativ zu dem Druckmittel (15) relativ konstant bleibt;

daß das Antriebsmittel (11) einen Motor (11) aufweist, der zum Drehen mit konstanter Drehzahl angetrieben wird; und

daß das Steuermittel (18, 20) zum Verhindern des Druckens während einer vorbestimmten Zeitdauer, nach der der Motor (11) das Drehen beginnt, dient, wobei von dem Motor (11) angenommen wird, daß er mit der konstanten Drehzahl dreht, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist.

2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Steuermittel (18, 20) zum Verhindern des Druckens während einer anfänglichen vorbestimmten Zeitdauer, nachdem das Antriebsmittel (11) das Vorschieben des Aufzeichnungsmediums relativ zu dem Druckmittel (15) beginnt, dient.

3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Motor (11) ein DC-Motor ist.

4. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Aufzeichnungsmedium ein Band ist.

5. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Druckmittel (15) einen Thermokopf (15) mit einer Mehrzahl von Druckelementen aufweist, die in einer Linie angeordnet sind.

6. Druckvorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Aufzeichnungsmedium in eine Richtung senkrecht zu der Linie der Druckelemente vorgeschoben wird.

7. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Steuermittel (18, 20) die Mehrzahl von Druckelementen durch Anlegen eines Treibersignales mit einer besonderen Frequenz antreibt.