-
Bei
einem Drucker für
ein Datenverarbeitungsterminal, beispielsweise einem Faxgerät, erfolgt
die Druckpapierzuführung,
indem der Vorderrand eines Blattes an ein Eingangsrollenwerk geschoben
wird, das von einer Gegenauflagerolle für den Druckkopf gebildet wird.
Durch das Eingangsrollenwerk wird dann das Blatt an ein hinteres
(d.h. stromabwärts
befindliches) Rollenwerk geführt,
das dessen vorderen Anfangsrand fest in sich aufnimmt, um das Blatt
vollkommen kontrolliert mit der vorgesehenen Geschwindigkeit zu
befördern
und somit die aufeinanderfolgenden Stellungen, die das Blatt beim Drucken
aufeinanderfolgender Linien des zu druckenden Dokuments vor dem
Druckkopf einnimmt, präzise
zu kontrollieren.
-
Die
Blattstellung muss auf diese Weise perfekt kontrolliert werden,
da eine unerwünschte
Blattverschiebung Druckfehler zur Folge hätte. Bei der Beförderung
des Blattes durch das hintere Rollenwerk darf es daher keinesfalls
zu einem Verrutschen kommen.
-
Das
Problem der Kontrolle der Blattpositionierung tritt beim Farbdrucken
in mehreren Schritten sogar noch ausgeprägter auf, da für die einzelnen Druckschritte
das Blatt jeweils wieder nach hinten zurückgeführt werden muss, wobei jedes
Mal das Blatt wieder äußerst präzise ausgerichtet
werden muss, damit sich die verschiedenfarbigen Teilbilder auf die vorgesehene
Art und Weise überlagern.
-
Da
das Blatt beim Bedrucken von den beiden Rollenwerken angetrieben
wird, müssen
diese eine gleiche Tangentialgeschwindigkeit aufweisen, damit das
vordere Rollenwerk nicht die Wirkung des hinteren Rollenwerks stört, weshalb
die äußerst begrenzten
Toleranzen bezüglich
ihrer Durchmesser und Rotationsgeschwindigkeiten unbedingt eingehalten
werden müssen.
Folglich fallen die Herstellungskosten relativ hoch aus.
-
Bei
bestimmten Druckern mit einem Papiertransport mittels Stachelbandrollen,
die sich stromaufwärts
und stromabwärts
der Gegenauflagerolle befinden, konnte bei diesem Problem beispielsweise gemäß
US 5 021 804 Abhilfe geschaffen
werden, indem die Gegenauflagerolle mit einer deren Haftung am Druckmedium
verringernden Schicht überzogen wurde,
wodurch die Förderrollen
im Antriebszustand bleiben können.
Dies erfordert jedoch das Vorhandensein von zwei Förderrollen,
was sich wiederum in sehr hohen Kosten auswirkt und überdies
bei einem Faxgerät
sehr viel Platz einnimmt.
-
Es
gibt zahlreiche andere Druckertypen, bei denen sich das Problem
der Einhaltung von Toleranzen erst gar nicht stellt. Bei diesen
Druckern dient die Rolle ausschließlich zur Gegenlagerung des
Kopfes und dreht sich frei. Andererseits jedoch ist durch das Nichtvorhandensein
des vorderen Rollenwerks kein Bedrucken des Anfangsstreifens möglich. Nun
müssen
jedoch beispielswei se bei einem Faxgerät ganz oben auf der Seite Informationen
wie die Nummer des Absenderfaxgeräts oder die Empfangszeit aufgedruckt
werden.
-
Die
vorliegende Erfindung zielt daher auf eine Lösung des voranstehenden Problems
des Papiertransports bei einem Druckers mit zwei Rollenwerken ab.
-
Zu
diesem Zweck betrifft die Erfindung einen Drucker für ein Datenverarbeitungsterminal,
welcher einen Druckkopf für
ein Druckmedium und eine Gegenauflagerolle für den Kopf umfasst, die durch Drehantriebsmittel
gesteuert werden und ein vorderes Rollenwerk zur Übertragung
des Druckmediums an ein hinteres Trägerrollenwerk zum Transport
und zur Führung
des Druckmediums bilden, wobei der Drucker dadurch gekennzeichnet
ist, dass die Antriebsmittel der Rolle des vorderen Rollenwerks
derart aufgebaut sind, dass sie die Gegenauflagerolle dieses vorderen
Rollenwerks auskuppeln.
-
Das
Auskuppeln kann aus einem mechanischen Auskuppelvorgang eines Antriebsstrangs
für die
Rolle oder sogar aus einem ausschließlich elektromagnetischen Vorgang
für den
Freilauf der Drehung eines Antriebsmotors der Rolle bestehen.
-
Auf
diese Weise lässt
sich das vordere Rollenwerk deaktivieren, so dass das Trägerrollenwerk perfekt
und ohne Störung
seitens des vorderen Rollenwerks die Bewegung des Druckmediums kontrolliert,
wodurch jegliches unerwünschte
Verrutschen des Druckmediums vor dem Kopf vermieden wird und eine
präzise
Wiederausrichtung im Falle eines in mehreren Schritten erfolgenden
Druckvorgangs möglich
wird.
-
Ein
besseres Verständnis
der Erfindung ergibt sich anhand der nachfolgenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
des Druckers der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende
einzige Figur der Zeichnung, bei der es sich um ein Blockdiagramm
handelt.
-
Die
mechanischen Teile des gezeigten Druckers, in diesem Fall eines
kleinen Druckers für
ein Faxgerät,
hier eines Farbdruckers, umfassen einen thermischen Druckkopf 1,
der von einer starken Feder 3 elastisch gegen eine Gegenauflagerolle 2 oder einen
Gegenauflageamboss gedrückt
wird. Die Gegenauflagerolle 2 bildet somit zusammen mit
dem Kopf 1 ein vorderes Rollenwerk zur Aufnahme und zur
Führung
von zu bedruckenden Papierblättern 20 bei
deren Verlauf vor dem Kopf 1.
-
Ein
Papierblatt 20 kann somit mit einem an das Blatt gedrückten Farbband 21 bis
zu einer Kante 4 zur Trennung der beiden verlaufen. Des
weiteren stellt hierbei das Rollenwerk 1, 2 zusätzlich zum
Zusammendrücken
des Papierblattes 20 und des Bandes 21, wodurch
jegliches unerwünschte
Verrutschen verhindert wird, auch deren Weitertransport sicher.
Dazu versetzt ein Rotationsmotor 32 (in diesem Fall ein
Schrittmotor), der von einer Zentraleinheit 11 gesteuert
wird, deren Betrieb von einer Zeitbasis 10 getaktet wird,
mittels eines nicht dargestellten Zahnradantriebs die Gegenauflagerolle 2 abwechselnd
in die eine und dann wieder in die andere Richtung in Drehung. Die
Verschiebung des Papierblattes 20 unter Wirkung der Rolle 2 verläuft deutlich
linear bis zu zwei gegenüberliegenden
Rollen 35, 36 eines hinteren Rollenwerks für das Druckmedium,
zur Positionierung und zum Transport unter gleichzeitiger Führung des
Papierblattes 20 vor den bzw. dem Kopf 1 und zur
Ausgabe des Papierblattes 20 nach dem Drucken. Die Rolle 35 wird
von einem von der Zentraleinheit 11 gesteuerten Motor 38 angetrieben. Durch
eine Feder 37 wird dabei die Rolle 36 gegen die
Antriebsrolle 35 gedrückt.
-
Das
Band 21 wird von einer Abnahmerolle 22 abgegeben
und hinter der Kante 4, über die es gleitend verläuft, leicht
von einer Aufnahmerolle 23 in eine Richtung gezogen, in
der es vom Papierblatt 20 weggeleitet wird, um es von diesem
zu lösen.
Durch einen von der Zentraleinheit 11 gesteuerten Motor 24 wird
die Rolle 23 in Drehung versetzt.
-
Es
folgt nunmehr eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise
des Druckers.
-
In
einer Anfangsphase der Zuführung
eines zu bedruckenden Papierblattes 20 steuert ein nicht dargestellter,
das Vorhandensein eines Papierblattes 20 erfassender Sensor,
beispielsweise ein vom Vorderrand des Papierblattes 20 zur
Unterbrechung einer Gabellichtschranke zurückgeschobener Kippstift, über die
Zentraleinheit 11 die Aktivierung des Motors 32 auf
einen Nennwert, bis er den Vorderrand eines Papierblattes 20 erfasst.
Die Zuführung
des Papierblattes 20 erfolgt dabei manuell oder aus einem
Behälter
heraus, wobei es von nicht dargestellten Rollen angetrieben wird.
-
Der
vordere Anfangsrand des Papierblattes 20 wird also von
dem Eintrittsrollenwerk 1, 2 erfasst und die Gegenauflagerolle 2 transportiert
das Papierblatt 20 nach hinten weiter. Die Oberfläche der
Gegenauflagerolle 2 besteht aus einem Material mit Hafteigenschaften,
wodurch sich eine gute Haftung an dem Papier ergibt. Ferner ist
die Gegenauflagerolle 2 mit einer Schicht aus verformbaren
Material überzogen,
die elastisch zusammengedrückt
wird und somit die Kontaktoberfläche
zwischen Rolle 2 und Papierblatt 20 vergrößert, um
jedwedes unerwünschte
Verrutschen zu verhindern. Das selbe gilt für die Rolle 35.
-
Der
Vorderrand des Papierblattes 20 gelangt somit bis zum Rollenwerk 35–37,
wo er ergriffen wird. Der Motor 38 des Rollenwerks 35–37 könnte zur
selben Zeit wie die Gegenauflagerolle 2 von der Zentraleinheit 11 aktiviert
werden, und somit zunächst
im Leerlauf drehen. Bei diesem Beispiel wird er jedoch verzögert aktiviert,
wobei jedoch die Zeit des Weitertransports des Vorderrands des Papierblattes 20 zwischen
Gegenauflagerolle 2 und Rollenwerk 35–37 nicht überschritten
wird, damit dieser Rand nicht am Rollenwerk 35–37 anstößt. Diese
Verzögerung,
die in diesem Fall genau gleich dieser Weitertransportzeit ist,
ist in der Zentraleinheit 11 in Form einer Anzahl von Umdrehungen
oder Vorschubschritten der Gegenauflagerolle 2 gespeichert,
die durch die an den Motor 32 geleiteten Befehle der Zentraleinheit 11 bestimmt
werden. Nach Eintritt eines Papierblatt 20 in das Rollenwerk 35–37 findet
anschließend
die Druckphase für
den auf den Anfangsabschnitt folgenden Bereich des Papierblattes 20 statt.
Angesichts der Tatsache, dass das Eintrittsrollenwerk 1, 2 das
Papierblatt 20 ergrif fen hat und beim Weitertransport dessen
Anfangsabschnitt fest gegen das Band 21 drückt, kann
ein Bedrucken des Anfangsstreifens des Papierblattes 20 bereits
während
dieser Zuführungsphase
stattfinden.
-
In
der Druckphase für
den auf den Anfangsabschnitt folgenden Bereich des Papierblattes 20 ist das
Rollenwerk 35–37 für den Vorschub
des Papierblattes 20 und hier auch für dessen Rückschub zuständig, da
es sich um einen Farbdrucker mit drei Druckschritten handelt. Der
Motor 32 und seine Kinematik wird von der Zentraleinheit 11 gesteuert,
damit er deutlich keine Aktion durchführt (Antriebsdrehmoment oder
Lastmoment), die die vom Rollenwerk 35–37 auf das Papierblatt 20 übertragenen
Bewegungen stören
würde.
Somit wird während
des Druckens beim Vorschub des Papierblatts 20 unter Einfluss
des Rollenwerks 35–37 von
der Gegenauflagerolle 2 deutlich kein Moment aufgebracht,
das sich der Bewegung des Papierblattes 20 entgegensetzt. Auf
diese Weise ist man von jeglichen Genauigkeitszwängen hinsichtlich der relativen
Drehgeschwindigkeiten der Rollen 2 und 35 und
ihrer relativen Durchmesser befreit.
-
Die
Gegenauflagerolle 2 wird ausgekuppelt und dreht sich frei,
wenn das hintere Rollenwerk 35–37 das Papierblatt 20 ergriffen
hat. Der Motor 32 wird dann also nicht von der Zentraleinheit 11 gesteuert
und befindet sich im Leerlauf. Es könnte vorgesehen werden, die
kinematische Verbindung zwischen dem Motor 32 und der Gegenauflagerolle 2 mechanisch
auszukuppeln, um im Bereich der Gegenauflagerolle 2 jedwedes
Widerstandsmoment zu unterdrücken,
das beispielsweise auf Magnetpole des Motors 32 zurückzuführen ist.
Die Gegenauflagerolle 2 befindet sich somit im Freilauf.
Als Variante kann man noch die Anbringung der Rolle 2 auf
zwei beweglichen Lagern, die von einem Nockenmechanismus oder einem
elektromagnetischen Mechanismus angetrieben werden, vorsehen, damit
die Rolle 2 von einer Betriebsstellung, in der sie eine
Gegenauflage für den
Kopf 1 bildet, in eine Ruhestellung verlaufen kann, in
der sie ausgekuppelt und vom Kopf 1 weggezogen ist. Im
Fall eines Elektromagneten wird das Auskuppeln durch Veränderung
eines elektromagnetischen Feldes bewirkt. Bei einer noch anderen
Variante ist die Rolle 2 mit einem Freilaufmechanismus verbunden
und dreht sich mit einer geringeren Tangentialgeschwindigkeit als
diejenige der Rolle des Rollenwerks 35, so dass durch letzteres
die Rolle 2 im Freilauf gedreht wird, sobald das Papierblatt 20 von
dem Rollenwerk 35, 36 ergriffen wird. Folglich transportiert
das hintere Rollenwerk 35, 36 das Papierblatt 20 mit
einer Freilaufgeschwindigkeit der Rolle 2 und ihres Motors 32.
-
Die
Zentraleinheit 11 bewirkt somit eine Umschaltung der Steuerung,
um der Reihe nach ausschließlich
eine der beiden Antriebsrollen, nämlich entweder die Gegenauflagerolle 2 oder
das hintere Rollenwerk 35 zu steuern. Eine mechanische
Umschaltung von der einen der Rollen 2, 35 auf
die jeweils andere mittels eines von einem gemeinsamen Motor (32, 38)
der beiden Rollenwerke 2, 35 angetriebenen Antriebsstrangs
wäre ebenfalls
denkbar.
-
Die
Zentraleinheit 11 steuert die Versorgung des Kopfes 1 mit
Bilddaten einer Farbe im Rhythmus der Drehung der Antriebsrolle 35.
Nach dem Drucken des Bilds in einer bestimmten Farbe ändert die
Antriebsrolle 35 des hinteren Rollenwerks ihre Drehrichtung
durch Steuerung des Motors 38 durch die Zentraleinheit 11,
um den stromabwärts
befindlichen Vorderrandbereich des Papierblattes 20 wieder
in den Bereich des Kopfes 1 zurück zu befördern, während das Farbband 21 vom
Motor 24 zu einem anderen Farbbereich weitergefahren wird.
In dieser Phase des Rückschubs
des Blattes 20 löst
die Zentraleinheit 11 das Blatt 20 vom Farbband 21,
indem sie ein nicht dargestelltes Stellglied steuert, das sich der
Wirkung der Feder 3 entgegensetzt und vorübergehend
den Kopf 1 zurückschiebt,
um ihn von der Gegenauflagerolle 2 wegzuführen. Nachdem
alle Teilbilder in den verschiedenen Farben übereinandergedruckt wurden,
wird das Papierblatt 20 bei ausgekuppelter Gegenauflagerolle 2 von
den Rollen 35, 36 ausgestoßen.