DE69500589T2

DE69500589T2 - Einrichtung und Steuerverfahren zum Aufrollen eines Bandes auf eine Aufnahmespule

Info

Publication number: DE69500589T2
Application number: DE69500589T
Authority: DE
Inventors: Paul Morgavi
Original assignee: Gemplus Card International SA
Current assignee: Gemplus SA
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1998-03-26
Anticipated expiration: 2015-02-15
Also published as: EP0669213A1; FR2716413B1; EP0669213B1; FR2716413A1; US5573202A; JPH07256993A; DE69500589D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für das Aufrollen eines Bandes auf eine Aufnahmespule, wobei das Band für die thermische Übertragung von Farbstoffen vorgesehen ist, welche nacheinander auf dem Band vorhanden sind.
Im Stand der Technik ist eine thermische übertragung bekannt, bei der Farbstoff mit Hilfe von Widerständen auf eine zu bedruckenden Oberfläche aufgebracht und fixiert wird, wobei die Widerstände die einen thermischen Druckkopf bilden, der ein mit Farbstoffen getränktes Band durch Anlegen eines modulierten elektrischen Stroms beheizt.
Im Stand der Technik ist ebenfalls ein Kunststoffband bekannt, auf dem nacheinander Primärfarbstoffe, Gelb, Magenta und Zyan, aufgebracht sind, mit dem es möglich ist, durch Kombination der verschiedenen sogenannten subtraktiven Wellenlängen eine Palette aus mehreren Millionen Farben und Farbtönen zu erhalten.
Auf dem Gebiet der thermischen Druckköpfe ist ein System zum Konstanthalten der Geschwindigkeit des vorbeigehenden Bandes aus dem Dokument JP-A-61 024 491 bekannt, wobei sich in diesem System die Steuerung der Geschwindigkeit auf die Messung der Dichte des Bandes mit einem Photosensor stützt.
Um eine hohe Druckqualität zu erhalten&sub1; insbesondere für Arbeiten an der graphischen Personalisierung von Speicherkarten, ist es unerläßlich, die Bewegungsgeschwindigkeit des Bandes unter dem thermischen Druckkopf perfekt mit der horizontalen Verschiebegeschwindigkeit der zu bedruckenden Karte unter diesem Kopf zu synchronisieren.
Das Band liegt auf einer Vorratsspule vor, deren Achse frei drehbar ist; eine andere Spule, die Aufnahmespule, wird dazu verwendet, das Band nach dem Gebrauch auf zuwickeln, und sie ist mit einem Antriebsmotor versehen. Um eine konstante Geschwindigkeit für die lineare Bewegung unter dem thermischen Druckkopf zu erhalten, ändert sich die Wickelgeschwindigkeit, die als Umdrehungen der Aufnahmespule ausgedrückt wird, bei jeder Umdrehung, bis der Durchmesser des Umfangs der Aufwickeltrommel auf die Dicke einer neuen aufgewickelten Schicht angewachsen ist.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein Steuersystem für einen Antriebsmotor einer Aufnahmespule für ein Band anzugeben, das es ermöglicht, eine konstante lineare Geschwindigkeit des Bandes unabhängig von dem Wickeldurchmesser des Bandes auf der Aufnahmespule zu erhalten.
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für das Aufrollen eines Bandes auf eine Aufnahmespule, welche von einem Motor gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der Motor ein Schrittmotor ist,
das Band sukzessive Markierungen aufweist,
eine Detektorvorrichtung ab dem Durchgang einer Markierung das Ablaufen einer vorbestimmten Länge des Bandes erfaßt, und eine elektronische Vorrichtung der Mikroprozessor-Bauart die Anzahl der Schritte des Schrittmotors zählt, die zum Ablaufenlassen des Bandes um die vorbestimmte Länge erforderlich waren, und die Anzahl der an den Schrittmotor zu gebenden Impulse je Zeiteinheit berechnet, um das Band mit einer konstanten Lineargeschwindigkeit über die Distanz laufen zu lassen, welche zwei aufeinanderfolgende Markierungen trennt.
Die elektronische Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine elektronische Zählschaltung, welche die Anzahl der von dem Schrittmotor ausgeführten Schritte über die vorbestimmte Länge zählt, eine Rechenschaltung, welche, ausgehend von der dieser vorbestimmten Länge entsprechenden Schrittanzahl und der einer Umdrehung der Aufnahmespule entsprechenden Schrittanzahl, den Umfang der Aufnahmespule ermittelt, was eine Berechnung der je Zeiteinheit erforderlichen Schrittanzahl gestattet, um die Lineargeschwindigkeit des Bandes konstant zu halten, und eine elektronische Steuerschaltung, welche den genannten Motor je Zeiteinheit mit einer Anzahl von Steuerimpulsen versorgt, die gleich der von der Rechenschaltung berechneten Schrittanzahl ist.
Gemäß eines Merkmals der Erfindung weist die Detektorvorrichtung zwei Detektor-Elementarzellen auf, die in der Richtung des Ablaufens des Bandes um eine Distanz voneinander getrennt sind, welche gleich der vorbestimmten Länge ist.
Gemäß eines weiteren Merkmals der Erfindung wird diese vorbestimmte Länge durch die Anzahl der Schritte gemessen, welche den Durchgang der Markierung vor den beiden Detektor-Elementarzellen trennen.
Die Erfindung betrifft gleichfalls ein Steuerverfahren für das Aufrollen eines Bandes auf eine Aufnahmespule, welche von einem Schrittmotor angetrieben wird, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
Versehen des Bandes mit aufeinanderfolgenden Markierungen, Vorbeilaufenlassen des Bandes vor einer Detektorvorrichtung, Erfassen des Ablaufens einer vorbestimmten Länge des Bandes ab dem Durchgang einer Markierung,
Messen der von dem Schrittmotor ausgeführten Schrittanzahl für diese vorbestimmte Länge,
Berechnen der je Zeiteinheit auf zuwendenden Schrittanzahl, um die Lineargeschwindigkeit des Bandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Markierungen konstant zu halten, und
Anlegen einer Anzahl von Impulsen je Zeiteinheit an den Motor, die gleich der Anzahl der während des vorangehenden Verfahrensschrittes berechneten Schrittanzahl ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Lektüre der folgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels in Bezug auf die Zeichnung. In den Figuren zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Steuersystems zum Aufrollen eines Bandes auf eine Aufnahmespule gemäß der Erfindung,
Figur 2 zeigt eine Darstellung eines Bandes für die thermische Übertragung von Farbstoffen, das die Kennzeichen der Erfindung trägt, und
Figur 3 ist ein Blockdiagramm des Steuersystems gemäß der Erfindung.
Das Steuersystem zum Aufrollen eines Bandes auf eine Aufnahmespule gemäß der Erfindung ist im folgenden in seiner Anwendung bei einem Farbdruckgerät der Bauart beschrieben, bei der die den Primärfarben entsprechenden Farbstoffe sequentiell auf ein Band aufgetragen sind und nacheinander thermisch auf einen zu bedruckenden Träger übertragen werden.
In einem solchen Farbdruckgerät dient ein Band 10 als Träger für Farbstoffe, welche nacheinander in der Reihenfolge Gelb 1, Magenta 2, Zyan 3 auftreten. Jedes Segment aus drei Farben ist in Folge durch einen Streifen 4 abgetrennt, der z.B. schwarz ist und eine Länge von z.B. 15 mm hat. Jede Farbe ist in Folge durch einen Streifen 5 abgetrennt, der z.B. schwarz ist und eine Länge von z.B. 5 mm hat.
In der folgenden Beschreibung sind die Streifen 4, welche eine Anzeige der Reihenfolge liefern, als Markierungen bezeichnet, und die Streifen 5, welche eine Anzeige der Farbe liefern, werden alle als Trennelemente bezeichnet.
Die Längen der Farbabschnitte auf dem Band sind im allgemeinen gleich, sie können jedoch von einem Band zum anderen als Funktion der Länge der zu bedruckenden Karte und der auf dieser zu bedruckenden Gebiete variieren.
Vor dem Gebrauch ist das Band 10 auf einer Vorratsspule 11 aufgewickelt. Beim Drucken wird das Band 10 auf eine Aufnahmespule 8 aufgewickelt, die von einem Motor 7 angetrieben wird. Zwischen der Vorratsspule und der Aufnahmespule geht das Band 10 an einem thermischen Druckkopf 18 vorbei, unter dem eine Unterlage 13 durchläuft, auf welche gedruckt werden soll. Die Mittel zum Transportieren der Unterlage 13 sind in der Figur 1 nicht dargestellt. Rollen 15 sind vorgesehen, um das Band 10 so abzulenken, daß es unter dem thermischen Druckkopf 18 durchgeht. Der Pfeil 14 gibt die Bewegungsrichtung des Bandes 10 an.
Das Steuersystem für das Aufrollen des Bandes 10 umfaßt die folgenden Elemente:
einen Schrittmotor 7,
eine Detektorvorrichtung 1, die ab dem Durchgang einer Markierung 4 das Ablaufen einer vorbestimmten Länge D des Bandes erfaßt, und
eine elektronische Vorrichtung 12 der Mikroprozessor-Bauart, welche die Anzahl der Schritte des Schrittmotors 7 zählt, die zum Ablaufenlassen des Bandes um die vorbestimmte Länge erforderlich wahren, und die Anzahl der an den Schrittmotor 7 abzugebenden Impulse je Zeiteinheit berechnet, um das Band 10 über die Distanz, welche zwei aufeinanderfolgende Markierungen trennt, mit einer konstanten Lineargeschwindigkeit ablaufen zu lassen.
Genauer gesagt, umfaßt die elektronische Vorrichtung 12 (Figur 3) eine elektronische Zählschaltung 15, welche die Anzahl der von dem Motor ausgeführten Schritte über die vorbestimmte Länge zählt; diese Anzahl dient in einer Rechenschaltung 16 und in Kombination mit der Schrittanzahl für die Drehung der Aufnahmespule zum Berechnen des Umfangs der Aufnahmespule sowie der Anzahl der Schritte, die je Zeiteinheit ausgeführt werden müssen, damit die Geschwindigkeit des Bandes konstant und gleich der Geschwindigkeit der zu bedruckenden Unterlage 13 bleibt. Diese Schrittanzahl je Zeiteinheit wird in einer elektronischen Steuerschaltung 17 dazu verwendet, eine Anzahl von Steuerimpulsen für den Schrittmotor 7 je Zeiteinheit zu ermitteln, die gleich der Anzahl der von der elektronischen Rechenschaltung 16 berechneten Schritte ist.
Die Detektorvorrichtung 1 umfaßt vorzugsweise zwei optische Zellen 1A und 1B, die in der Richtung des Ablaufens 14 um eine Strecke voneinander getrennt sind, die exakt gleich der vorbestimmten zu erfassenden Länge D ist, z.B. 7,5 mm. Um das Ablaufen dieser vorbestimmten Länge D von 7,5 mm zu erfassen, wird die Markierung 4 und genauer die vordere Flanke in der Richtung des Ablaufens verwendet, indem die Zeitpunkte erfaßt werden, zu denen zuerst die Zelle 1A und dann die Zelle 1B nicht abgeschattet sind.
Zwischen diesen beiden Zeitpunkten der Nichtabschattung durchläuft das Band die Distanz D zwischen den beiden Zellen von 7,5 mm, was einer ermittelten Schrittanzahl n des Motors 7 entspricht, die von der Zählschaltung 15 ausgehend von den Steuerimpulsen der Schaltung 17 gezählt werden.
Ausgehend von dem Wert D, der Schrittanzahl n, der Anzahl N der Schritte pro Umdrehung der Aufnahmespule und der linearen Geschwindigkeit V, die das Band erhalten soll, berechnet die Schaltung 17 die Anzahl der Impulse P je Zeiteinheit, z.B. je Sekunde, die an den Motor 7 angelegt werden müssen, um diese Geschwindigkeit V während des Ablaufens des Bandes bis zur nächsten Markierung 4 zu erhalten.
Der Schrittmotor 7 ist z.B. so ausgelegt, daß er 3200 Schritte oder Mikroschritte für eine vollständige Umdrehung der Aufnahmespule ausführt, wodurch man eine große Genauigkeit erhält.

Claims

1. Steuersystem für das Aufrollen eines Bandes auf eine Aufnahmespule, welche von einem Schrittmotor (7) angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet,

- das Band (10) sukzessive Markierungen (4) aufweist,

- eine Detektiervorrichtung (1) ab der Passage einer Markierung das Ablaufen einer vorbestimmten Länge des Bandes (10) erfaßt, und eine elektronische Vorrichtung (12) der Mikroprozessor-Bauart die Anzahl der Schritte des Schrittmotors (7) zählt, die zum Ablaufenlassen des Bandes (10) um die vorbestimmte Länge erforderlich waren, und die Anzahl der an den Schrittmotor zu gebenden Impulse je Zeiteinheit berechnet, um das Band mit einer konstanten Lineargeschwindigkeit während der zeitlichen Distanz ablaufen zu lassen, welche zwei aufeinanderfolgende Markierungen trennt.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Vorrichtung (12) umfaßt:

- eine elektronische Zähischaltung (15) , welche die Anzahl der vom Schrittmotor (7) ausgeführten Schritte über die vorbestimmte Länge zählt,

- eine Rechenschaltung (16), welche ausgehend von der dieser vorbestimmten Länge entsprechenden Schrittanzahl und der einem Umlauf der Aufnahmespule entsprechenden Schrittanzahl den Umfang der Aufnahmespule (18) ermittelt, was eine Berechnung der je Zeiteinheit erforderlichen Schrittanzahl gestattet, um die Lineargeschwindigkeit des Bandes konstant zu halten, und

- eine elektronische Steuerschaltung (17), welche den genanntem Motor (7) je Zeiteinheit mit einer Anzahl von Steuerimpulsen versorgt, die gleich der von der Rechenschaltung (16) berechneten Schrittanzahl ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektiervorrichtung (1) zwei optische Zellen (1A, 1B) aufweist, die im Sinne des Ablaufens (14) des Bandes (10) um eine Distanz voneinander getrennt sind, welche exakt gleich der vorbestimmten, zu detektierenden Länge ist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede optische Zelle (1A, 1B) die rückwärtige Flanke jeder Markierung (4) detektiert, wodurch zwischen den beiden Detektionen ein Zeitintervall zum Zählen der Anzahl der Schritte des Schrittmotors (7) bestimmt wird.

5. Steuerverfahren für das Aufrollen eines Bandes auf eine Aufnahmespule, welche von einem Schrittmotor (7) angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Arbeitsschritte aufweist:

- Versehen des genannten Bandes mit Markierungen (4)

- Vorbeilaufenlassen des Bandes (10) an einer Detektiervorrichtung (1)

- Detektieren des Ablaufens einer vorbestimmten Länge des Bandes (10) ab der Passage einer Markierung (4),

- Messen der vom Schrittmotor (7) ausgeführten Schrittanzahl für diese vorbestimmte Länge,

- Berechnen der je Zeiteinheit auf zuwendenden Schrittanzahl, um die Lineargeschwindigkeit des Bandes (10) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Markierungen (4) konstant zu halten, und

- Abgeben an den genannten Motor (7) einer Impulsanzahl je Zeiteinheit, die gleich der Anzahl der während der vorangehenden Verfahrensstufe berechneten Schrittanzahl ist.