DE69929929T2

DE69929929T2 - Vorrichtung zum Spannen einer Rolle

Info

Publication number: DE69929929T2
Application number: DE69929929T
Authority: DE
Inventors: Philip Bryer; Douglas L. Harb; Thomas M. Zevin; Alexander Peter
Original assignee: ZIH Corp
Current assignee: ZIH Corp
Priority date: 1998-11-03
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2019-10-30
Also published as: DE69929929D1; EP1000763A1; EP1000763B1; US6315235B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Bilderstellungsvorrichtung und insbesondere auf eine Rollenhaltevorrichtung/einen Rollenspanner, die/der angepasst ist, um in einen Drucker zum Halten einer Rolle von druckbarem Medium und zum Bereitstellen von Spannung auf dem Streifen von druckbarem Medium bereitzustellen, um das Schleifenbilden, Blockieren oder andere Druckprobleme, die mit einem schlaffen druckbaren Medium, das sich in der Bilderstellungsvorrichtung bewegt, verbunden sind, zu verhindern.
Allgemeiner Stand der Technik
Diese Anmeldung basiert auf der vorläufigen Patentanmeldung mit der Eintragungsnr. 60/106,895, die in dem Patent- und Markenamt der Vereinigten Staaten am 3. November 1998 eingereicht wurde.
Alle herkömmlichen Bilderstellungsvorrichtungen sind entworfen, um auf druckbaren Medien, die entweder von externen Einspeisungsvorrichtungen, die an die Bilderstellungsvorrichtung gekoppelt sind, oder von gewissen internen Einspeisungsvorrichtungen, die in die Bilderstellungsvorrichtung inkorporiert sind, in die Bilderstellungsvorrichtungen eingespeist werden, Bilder zu erstellen. Normalerweise weisen die druckbaren Medien mindestens eine Seite ihrer Oberfläche auf, die zum Erstellen von informationstragenden Bildern darauf geeignet ist. Viele im Handel erhältlichen druckbaren Medien weisen jedoch auf beiden Seiten eine druckbare Oberfläche auf. Es gibt viele Arten von druckbaren Medien, die auf dem Markt erhältlich sind, wie etwa reguläres Papier, Etiketten, Thermopapier usw. Somit ist jede herkömmliche Bilderstellungsvorrichtung angepasst, mindestens eine Art von druckbarem Medium zu Druckzwecken aufzunehmen. Zusätzlich dazu sind auf dem Markt auch viele unterschiedliche Arten von Bilderstellungsvorrichtungen erhältlich, z. B. Drucker, Faxmaschinen oder Kopierer usw., und die Verfahren, die diese Bilderstellungsvorrichtungen verwenden, um Bilder auf die druckbaren Medien zu übermitteln, sind häufig sehr unterschiedlich. So brauchen zum Beispiel einige Bilderstellungsvorrichtungen Bänder, um Bilder auf das druckbare Medium zu transferieren, während andere ein direktes Thermoumdruckverfahren verwenden, um Bilder auf dem druckbaren Medium zu erstellen.
Zudem kann sogar eine Art von im Handel erhältlichen druckbaren Medien viele unterschiedliche Gestaltungen aufweisen. Die druckbaren Medien können beispielsweise in der Gestaltung von separaten Blättern oder in der Gestaltung von einem kontinuierlichen Papierstreifen vorkommen. Dementsprechend sind unterschiedliche Arten von Einspeisemechanismen speziell entworfen und angepasst, um zum jeweiligen Einspeisen dieser unterschiedlichen Gestaltungen von druckbaren Medien in die Drucker in ausgewählten Druckern inkorporiert zu werden. Separate Blätter von Normalpapier sind unzweifelhaft noch immer die vorrangige Art von druckbarem Medium, die heutzutage in den gewerblichen Anwendungen verwendet wird. Es besteht jedoch weiterhin ein Bedarf an einem druckbaren Medium in der Gestaltung eines Streifens, der zu einer Rolle von druckbarem Medium gewunden ist. Diese Rolle von druckbarem Medium, wie etwa eine Etikettenrolle, weist typischerweise den Streifen von druckbarem Medium, wie etwa einen Etikettenstreifen, auf, der um eine Stützröhre aus Pappe oder eine ähnlich geformte Röhre, die aus anderen geeigneten Materialien gefertigt ist, gewickelt ist. In dem Fall einer Etikettenrolle weist die Etikettenrolle in Reihe angeordnete Etiketten auf, die auf dem Etikettenstreifen positioniert sind, und jedes Etikett des Etikettenstreifens weist eine druckbare Oberfläche auf einer Vorderseite und eine klebrige Rückseite, die mit einem kontinuierlichen Schutzüberzug des Etikettenstreifens verhaftet ist, auf. Der Schutzüberzug des Etikettenstreifens weist im Allgemeinen eine glänzende Oberfläche auf, die mit der klebrigen Seite der Etiketten verhaftet ist, was es ermöglicht, die Etiketten leicht von dem Schutzüberzug abzuziehen. Die Etiketten werden dann zusammen mit dem Schutzüberzugsstreifen um die Stützröhre gewickelt, um die Etikettenrolle zu bilden.
In den meisten herkömmlichen Druckern sind relativ einfache Haltemechanismen zum Halten von Etikettenrollen inkorporiert. Ein herkömmlicher Drucker umfasst typischerweise entweder eine zylindrisch geformte Rollenhaltevorrichtung, die quer über den Drucker positioniert ist, oder alternativ dazu zwei ohrenartige Spulenenden, die auf entsprechenden entgegengesetzten inneren Seiten des Druckers positioniert sind. Infolgedessen bewegt sich der Etikettenstreifen in dem Drucker üblicherweise in eine Vorwärtsrichtung, die zu der Achse der Etikettenrolle senkrecht steht, zu einer Vorderseite des Druckers. Die Rollenhaltevorrichtung oder das Paar Spulenenden des herkömmlichen Druckers funktionieren so, dass sie die Etikettenrolle halten, um das Abwickeln des Etikettenstreifens und sein Bewegen zu einem Druckkopf des Druckers zu erleichtern. Jeder herkömmliche Drucker weist einen Druckkopf auf, und der Druckkopf ist der Teil des Druckers, der elektrische Signale in Bilder umwandelt, die auf dem druckbaren Medium, wie etwa dem Etikettenstreifen, erstellt werden. Zusätzlich dazu ist eine Schreibwalze drehbar innerhalb des Druckers montiert und angepasst, um den Etikettenstreifen eng gegen den Druckkopf zu pressen, um Bilder aufzunehmen. Die Schreibwalze ist zur Drehung an einen Motor gekoppelt, um den Etikettenstreifen durch den Drucker zu bewegen. Bei einigen herkömmlichen Druckern drehen sich ihre zylindrisch geformten Rollenhaltevorrichtungen (und/oder die ohrenartigen Spulenenden) während des Betriebs der Drucker nicht selbst. Sie arbeiten nur als stationäre Rollenhaltevorrichtungsstütze für die druckbaren Medien. Bei anderen Druckern sind die Rollenhaltevorrichtungen oder die Spulenenden drehbar.
Bei den meisten herkömmlichen Druckern und anderen Bilderstellungsvorrichtungen, die Rollen von druckbarem Medium verwenden, tritt oft ein verbreitetes Problem lockerer Medien auf. Das Problem lockerer Medien tritt ein, wenn der Streifen von druckbarem Medium, der sich innerhalb des Druckers fortbewegt, vor und/oder nach dem Einspeisen durch den Druckkopf des Druckers lockert. Es gibt unterschiedliche Gründe, die das Problem lockerer Medien bei herkömmlichen Druckern verursachen können, aber es ist fast unmöglich vorherzusagen, wann oder wie häufig dieses Problem lockerer Medien bei einem bestimmten Drucker eintreten wird. Das Problem lockerer Medien verursacht häufig Druckfehler wie etwa verrutschtes Drucken oder Doppeldrucken auf dem druckbaren Medium. Möglicherweise kann es auch den herkömmlichen Drucker blockieren.
Das Problem lockerer Medien tritt im Allgemeinen dann auf, wenn sich verschiedene Teile des Streifens von druckbarem Medium mit geringfügig unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch den herkömmlichen Drucker fortbewegen. Die bei den unterschiedlichen Teilen des Mediumstreifens auftretenden Geschwindigkeitsunterschiede beruhen üblicherweise auf dem Unvermögen des herkömmlichen Druckers, den Streifen von druckbarem Medium mit einer konstanten Geschwindigkeit durch den ganzen Drucker zu bewegen. Die Schreibwalze des herkömmlichen Druckers kann beispielsweise den Etikettenstreifen mit einer ersten Geschwindigkeit bewegen, die – wenn auch nur geringfügig – langsamer ist als eine zweite Geschwindigkeit, mit der sich der von der Rollenhaltevorrichtung bewegte Etikettenstreifen fortbewegt. Infolgedessen kann sich ein Teilabschnitt des Etikettenstreifens zwischen der Rollenhaltevorrichtung und der Schreibwalze lockern.
Zusätzlich dazu muss ein Benutzer möglicherweise den Streifen von druckbarem Medium oft in dem Drucker vorwärts bewegen und/oder zurücksetzen, um die Position des Streifens von druckbarem Medium innerhalb des Druckers nachzustellen. Das Vorwärtsbewegen oder Zurücksetzen des Streifens von druckbarem Medium in dem Drucker wird gewöhnlich erzielt, indem die Schreibwalze des Druckers manuell oder automatisch von einem Motor des Druckers gedreht wird. Nach dem Drehen der Schreibwalze zum Nachstellen einer richtigen Druckposition eines bestimmten Etiketts auf dem Etikettenstreifen muss die Etikettenrolle auch demgemäß nachgestellt werden, um die Straffheit des Etikettenstreifens zwischen der Etikettenrolle und dem Druckkopf aufrechtzuerhalten. Ansonsten würde sich der Etikettenstreifen lockern und möglicherweise bei Beginn des nächsten Druckauftrags viele Druckprobleme verursachen, wie etwa einen plötzlichen Ruck oder Sprung. Es wird daher ein eingebauter Mechanismus des Druckers benötigt, um die Straffheit des Etikettenstreifens oder jeder anderen Art von verwendetem druckbarem Medium innerhalb des Druckers aufrechtzuerhalten, um das Problem lockerer Medien zu vermeiden.
EP-A-0780725 an NORITSU KOKI CO., LTD. offenbart ein Papiermagazin, das Papier, welches aus der Hülle um die Rolle von Papier in dem Magazin herausgezogen wurde, durch das Umdrehen der Papierrolle wiederaufwickeln kann. Die Papierrolle wird auf einer Rollenstützwelle gestützt. Die Rollenstützwelle umfasst eine Kernstützstange, ein Paar zylindrischer Endelemente, die auf beiden Enden der Kernstützstange zwischen den Endelementen montiert sind. Wenn das Papier aus der Papierrolle herausgezogen wird, wird der Kern in eine Richtung gedreht, so dass sich eine der zwei Torsionsschraubenfedern strafft, um den Kern in die Papierwiederaufwickelrichtung vorzuspannen. Wenn das Papier in die Hülle zurückgezogen wird, wird der Kern von der Schraubenfeder in die Wiederaufwickelrichtung umgedreht, um das Papier um den Kern zu wickeln.
EP-A-401036 an Sony Corporation offenbart eine Spule für Thermodruckrollenpapier. Die Spule ermöglicht die Erfassung eines Aufzeichnungsmerkmals und/oder der Menge an darauf verbleibendem Rollenpapier mittels einer Erfassungsvorrichtung, die auf dem Druckergehäuse bereitgestellt ist und das fehlerhafte Laden von Rollenpapier verhindert. Die Spule weist einen Erfassungsabschnitt und/oder einen Eingriffsabschnitt auf, der/die in einer integrierten Beziehung an den Enden davon gebildet ist, so dass der Endabschnitt davon eine Funktion des Identifizierens eines Aufzeichnungsmerkmals oder einer verbleibenden Menge von Druckrollenpapier auf der Spule oder des Verhinderns des fehlerhaften Ladens des Rollenpapiers wahrnimmt. Die Spule kann unterschiedliche geformte Enden aufweisen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Spannungsmechanismus bereitzustellen, der in einer Bilderstellungsvorrichtung inkorporiert ist, um ein richtiges Spannungsniveau in einem Streifen von druckbarem Medium wie etwa einem Etikettenstreifen aufrechtzuerhalten, um dadurch das Problem lockerer Medien des Mediumstreifens, das verbreitet bei vielen herkömmlichen Druckern auftritt, zu verhindern. Dieses Ziel wird durch das Bereitstellen eines in einem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung inkorporierten Rollenspanners erreicht, wie in den hier angehängten Ansprüchen angegeben wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt demgemäß den in dem Drucker inkorporierten Rollenspanner zum Halten einer Rolle von druckbarem Medium bereit, auf die der Mediumstreifen gewickelt ist. Der Rollenspanner weist einen internen Spannungsmechanismus auf, der angepasst ist, um ein richtiges Spannungsniveau auf einem Abschnitt des Streifens von druckbarem Medium aufrechtzuerhalten, der sich von der Mediumrolle nach außen zu dem Druckkopf des Druckers hin erstreckt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Spannungsniveau auf diesem Abschnitt des Mediumstreifens sowohl während des Abwickelns als auch des Wiederaufwickelns der Mediumrolle richtig aufrechterhalten, ob automatisch von einem Motor des Druckers angetrieben oder manuell durch andere Mittel angetrieben.
Die vorangehenden und zusätzliche Merkmale und Vorteile dieser vorliegenden Erfindung werden mittels nicht einschränkender Beispiele ersichtlich, die in den beiliegenden Zeichnungen und folgenden ausführlichen Beschreibungen gezeigt werden. In den Figuren und der schriftlichen Beschreibung geben Ziffern die verschiedenen Merkmale der Erfindung an, wobei sich gleiche Ziffern auf gleiche Merkmale in sowohl den Zeichnungsfiguren als auch der schriftlichen Beschreibung beziehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Drucker, der einen Rollenspanner gemäß der vorliegenden Erfindung inkorporiert.
2 zeigt eine isometrische Ansicht des Rollenspanners der vorliegenden Erfindung.
3a–3c zeigen den Rollenspanner, der in eine Mediumrolle eingesetzt ist, die auf dem Drucker montiert werden soll.
4 zeigt eine Querschnittsansicht des Rollenspanners gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt einen Halter der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 zeigt einen Rollenspanner 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, der in einem Drucker 1 inkorporiert ist, welcher in einer offenen Ladeposition abgebildet ist. In 1 ist der Rollenspanner 10 in dem Drucker 1 nahe einem hinteren Ende positioniert. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Drucker 1 einen Stützrahmen 64 mit einem Paar Rollenschlitzen 60, 62, die sich jeweils auf entgegengesetzten Seitenenden des Stützrahmens 64 und nahe dem hinteren Ende des Druckers 1 befinden. Der Rollenspanner 10 wird durch Einsetzen in die Rollenschlitze 60, 62 an den Stützrahmen 64 gekoppelt. Der Rollenspanner 10 ist von im Allgemeinen gestuft-zylindrischer Form mit einem Durchmesser von ungefähr 1 Inch bei einem zentralen Hauptabschnitt, und er ist zum Halten einer Rolle von druckbarem Medium wie etwa einer Etikettenrolle 100, die darauf montiert ist, geeignet. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Rollenspanner 10 auch richtungsempfindlich und arbeitet nicht richtig, wenn er falsch in dem Drucker 1 installiert ist, wie ausführlicher erläutert werden wird. Demgemäß weist der Rollenspanner 10 ein Paar unterschiedlich geformter Endkappen auf, die sich jeweils an entgegengesetzten Enden (links und rechts) befinden, um einem Benutzer dabei zu helfen, zu wissen, welches Ende des Rollenspanners 10 mit welchem Rollenschlitz (60 oder 62) des Stützrahmens 64 des Druckers 1 im Eingriff stehen sollte. Die Rollenschlitze 60, 62 weisen auch jeweils unterschiedliche passende Formen auf, um die entsprechend geformten Endkappen des Rollenspanners 10 unterzubringen.
In der bevorzugten Ausführungsform umfasst der Rollenspanner 10 auch ein Paar Halter 102, 104, die jeweils an entgegengesetzten Seiten (links und rechts), wie in 1 und 2 gezeigt, an den Rollenspanner 10 gekoppelt sind. Auf die Halter 102, 104 kann in anderen alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung allerdings verzichtet werden. Die Halter 102 und 104 sind zum Zweck des Sicherns einer seitlichen Position der Rolle von druckbarem Medium, die auf dem Rollenspanner 10 montiert ist, angepasst, wodurch sich die Rolle von druckbarem Medium während des Betriebs nicht seitlich bewegt, nachdem sie auf dem Drucker 1 montiert ist. Bezug nehmend auf 2 beinhaltet der Rollenspanner 10 eine Röhrenhülse 11 mit zwei Sätzen von Oberflächenkerben 66a, 66b, die an entgegengesetzten Seiten auf der Oberfläche der Röhrenhülse 11 positioniert sind. Die Röhrenhülse 11 ist ungefähr 9,13 Inch lang, und jeder Satz von Kerben 66a oder 66b ist ungefähr 2,4 Inch lang und erstreckt sich jeweils von den entgegengesetzten Enden zu dem Zentrum der Röhrenhülse 11. Neben beiden Sätzen von Kerben 66a, 66b positionierte Skalieranzeiger können ebenfalls zu Anzeigezwecken bereitgestellt sein. Die Skalieranzeiger können aus alphabetischen Buchstaben oder numerischen Zahlen bestehen, aber sie sollten auf beiden Seiten in demselben alphanumerischen Satz vorliegen und zum leichteren Lesen vorzugsweise in alphanumerischer Reihenfolge von dem Zentrum zu den entgegengesetzten Enden der Röhrenhülse 11 ansteigen. Zusätzliche Sätze von Kerben (nicht gezeigt) können auch eingeschlossen sein und sind jeweils auf der Oberfläche an ungefähr diametral entgegengesetzten Seiten der Sätze von Kerben 66a, 66b positioniert.
Bezug nehmend auf 5 sind die Halter 102, 104 von im Allgemeinen rhombischer Form, aber mit glatt-runden Winkeln an jedem Scheitelpunkt. In der bevorzugten Ausführungsform ist jeder Halter 102 oder 104 ungefähr 5 Inch lang und ungefähr 2,25 Inch breit. Jeder der Halter 102, 104 weist jeweils ein im Allgemeinen rund geformtes zentrales Loch 112, 114 mit einem Durchmesser von geringfügig mehr als 1 Inch auf. Die zentralen Löcher der Halter 102, 104 weisen auf ihren jeweiligen inneren Wänden der zentralen Löcher rastschnappartige Kerben 116, 118 auf. Infolgedessen sind die Halter 102, 104 angepasst, an beiden Enden auf die Oberflächenkerben 66a, 66b des Rollenspanners 10 geschnappt zu werden, wie in 2 gezeigt. Die Halter 102, 104 sind angepasst, die Etikettenrolle 100 auf dem Rollenspanner 10 zwischen den Haltern 102, 104 einzufangen. Wenn daher die Halter 102, 104 die Etikettenrolle 100 zwischen sich eng eingrenzen, bewegt sich die Etikettenrolle 100 nicht seitlich entlang dem Rollenspanner 10, wenn sich die Etikettenrolle 100 während des Betriebs des Druckers 1 dreht, was dazu beiträgt, eine falsche Ausrichtung des Etikettenstreifens in dem Drucker 1 zu verhindern. Zusätzlich dazu sind die Halter 102, 104 auch angepasst, die Etikettenrolle 100 auf dem Rollenspanner 10 zu zentrieren. Die Skalieranzeiger auf dem Rollenspanner 10 geben jeweils die Positionen der Halter 102, 104 an, nachdem sie auf dem Rollenspanner 10 montiert wurden. Somit kann der Benutzer die Etikettenrolle 100 leicht auf dem Rollenspanner 10 zentrieren, indem er die jeweiligen Positionen der Halter 102, 104, die von den Skalieranzeigern angezeigt werden, nachstellt. Obwohl die Halter 102, 104 wie erwähnt für die vorliegende Erfindung optional sein können, sind sie infolgedessen besonders nützlich, wenn eine schmale Rolle von druckbarem Medium für den Drucker 1 verwendet wird.
Bezug nehmend auf 2 umfasst der Rollenspanner 10 ferner zwei Haltefedern 106, 108, die jeweils auf diametral entgegengesetzten Seiten auf dem Oberflächenzentrum der Röhrenhülse 11 positioniert sind. Jede Haltefeder 106 oder 108 wird auf einer entsprechenden Aussparung der Oberfläche der Röhrenhülse 11 platziert, und ein zentraler Abschnitt der Haltefeder 106 oder 108 steht geringfügig oberhalb der Oberfläche der Röhrenhülse 11 vor, um die Stützröhre der Etikettenrolle 100 zu halten. Die zentralen Abschnitte der jeweiligen Haltefedern 106, 108 sind angepasst, um geringfügig zur Oberfläche der Röhrenhülse 11 hin nach unten gepresst zu werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist jede Haltefeder 106 oder 108 im Grunde ein Stück aus einer gebogenen Metallplatte und jeweils sicher durch eine Schraube 110 oder 111 auf der Röhrenhülse 11 des Rollenspanners 10 montiert. Die Haltefedern 106, 108 weisen eine gekrümmte Länge von ungefähr 1,25 Inch auf. Bei einer alternativen Ausführungsform wird der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu der bevorzugten Ausführungsform, die zwei Haltefedern aufweist, nur eine Haltefeder bereitgestellt. Bei noch anderen alternativen Ausführungsformen können anstelle der Haltefedern 106, 108 andere geeignete elastische Mittel verwendet werden, solange sie einem ähnlichen Zweck, d. h. dem Halten der Rolle von druckbarem Medium, dienen.
3a–3c zeigen den Rollenspanner 10, wie er in die Etikettenrolle 100 zum Montieren auf dem Drucker 1 eingesetzt wird. In 3b ist der Rollenspanner 10 korrekt in die Etikettenrolle 100 eingesetzt, während der Rollenspanner 10 in 3c falsch eingesetzt ist. Wie in bb und 3cc gezeigt, weist der Rollenspanner 10 eine erste und zweite gestufte Endkappe 12 bzw. 44 auf, die unterschiedliche äußere Umfangsformen aufweisen. Sowohl die erste als auch die zweite Endkappe 12, 44 sind ungefähr 1,1 Inch lang und befinden sich jeweils an entgegengesetzten Enden des Rollenspanners 10. In 4 weist die erste gestufte Endkappe 12 einen ersten und zweiten Teilabschnitt 13, 14 und einen Kragen 15 auf, wobei der erste Teilabschnitt 13 einen äußeren Durchmesser von ungefähr 0,5 Inch aufweist, der kleiner als der des zweiten Teilabschnitts 14 von ungefähr 0,7 Inch ist. Der Kragen 15 weist einen äußeren Durchmesser von ungefähr 0,9 Inch, der größer als der des zweiten Teilabschnitts 14 ist, und einen inneren Durchmesser von ungefähr 0,6 Inch auf. Der zweite Teilabschnitt 14 weist eine hexagonale Form auf seinem äußeren Umfang auf, während der erste Teilabschnitt 13 von zylindrischer Röhrenform ist und der Kragen 15 von Ringform ist. Die zweite gestufte Endkappe 44 weist ebenfalls einen ersten und zweiten Teilabschnitt 45, 46 und einen Kragen 47 auf. Sowohl der erste als auch der zweite Teilabschnitt 45, 46 sind von zylindrischer Röhrenform, wobei der erste Teilabschnitt 45 einen ähnlichen Durchmesser wie den Durchmesser des ersten Teilabschnitts 13 der ersten gestuften Endkappe 12 aufweist. Der zweite Teilabschnitt 46 weist einen äußeren Durchmesser von ungefähr 0,7 Inch auf, der größer als der des ersten Teilabschnitts 45 ist. Der Kragen 47 ist von runder Form und weist einen Durchmesser auf, der ähnlich der Größe des Kragens 15 bemessen ist, welcher größer als der des zweiten Teilabschnitts 46 ist.
4 zeigt eine Querschnittsansicht des Rollenspanners 10. Der Rollenspanner 10 umfasst eine Metallwelle 20, die von der Röhrenhülse 11 umgeben ist. Die Welle 20 ist ungefähr 11,5 Inch lang und weist einen Durchmesser von ungefähr 5/16 Inch auf. Die Länge der Welle 20 ist geringfügig länger als eine kombinierte Länge der Röhrenhülse 11 und beider Endkappen 12 und 44. Die Welle 20 erstreckt sich somit, wenn montiert, durch beide gestufte Endkappen 12 und 44 und geringfügig nach außen davon. Die Welle 20 ist an einen Rutschmechanismus 23 gekoppelt, der in den folgenden Absätzen näher ausgeführt wird, und angepasst, um von dem Rutschmechanismus 23 in einer Drehrichtung, die einer relativen Drehrichtung der Röhrenhülse 11 entgegengesetzt ist, gedreht zu werden. Ferner ist ein torsionaler Mechanismus 21 an den Rutschmechanismus 23 gekoppelt und weist ein elastisches Mittel auf, um Spannung auf die Etikettenrolle 100 zu übermitteln. In der bevorzugten Ausführungsform wird das elastische Mittel nicht in einer Wiederaufwickeldrehung drehen gelassen, um zu verhindern, dass das elastische Mittel beschädigt wird. Die beiden gestuften Endkappen 12 und 44 weisen hohle Löcher darin auf, um das Durchgehen der Welle 20 zu ermöglichen. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Röhrenhülse 11 und beide Endkappen 12 und 44 aus Kunststoffmaterialien gefertigt, aber zur Herstellung derselben können auch alle anderen geeigneten Materialien verwendet werden.
Wie erwähnt, ist der zweite Teilabschnitt 46 der zweiten gestuften Endkappe 44 im Gegensatz zu der hexagonalen Form des zweiten Teilabschnitts 14 der ersten gestuften Endkappe 12 von runder Form. Der Formunterschied zwischen dem ersten und zweiten Teilabschnitt 14 und 46 ist besonders nützlich, weil er einen Benutzer daran hindert, den Rollenspanner 10 aus Versehen in einer falschen Orientierung in den Drucker einzusetzen, wie in 3b und 3c gezeigt. Wie oben erwähnt, weist der Drucker 1 auf entgegengesetzten Seitenenden des Druckers 1 Rollenschlitze 60 bzw. 62 auf, um die Endkappen 44 und 12 des Rollenspanners 10 unterzubringen. Der Rollenschlitz 62 weist eine passende hexagonale Form auf, um den Teilabschnitt 14 aufzunehmen, und der Rollenschlitz 60 weist eine passende runde Form auf, um den Teilabschnitt 46 aufzunehmen. Indem den Endkappen 12 und 44 und den jeweiligen passenden Formen der Rollenschlitze 62 und 60 unterschiedliche Formen gegeben werden, macht ein Benutzer deshalb keine Fehler, wenn er den Rollenspanner 10 in dem Drucker 1 installiert, und stellt damit sicher, dass der Rollenspanner 10 während des Betriebs richtig funktioniert. In einer alternativen Ausführungsform könnten die Formen beider Teilabschnitt 14, 46 ausgetauscht werden, solange die jeweiligen Rollenschlitze 62, 60 ihre passenden Formen ebenfalls ändern. Bei noch einer anderen Ausführungsform könnten die Teilabschnitte 14, 46 andere Formen als hexagonal und rund aufweisen. Die passenden Formen der Rollenschlitze 62, 60 sollten aber ebenfalls demgemäß geändert werden.
Des Weiteren dreht sich die Endkappe 12 während des Betriebs des Druckers 1 nicht, nachdem die Endkappen 44 und 12 in die Rollenschlitze 60 bzw. 62 eingesetzt worden sind. Bezug nehmend auf 4 sind die Endkappen 12 und 44 von der Röhrenhülse 11 losgelöst. Während des Betriebs wird die Etikettenrolle 100 abgewickelt, um Etiketten in den Drucker 1 einzuspeisen. Die Etikettenrolle 100 wird von den Metallhaltefedern 106 und 108, die sicher an die Oberfläche der Röhrenhülse 11 gekoppelt sind, straft gehalten. Wenn sich die Etikettenrolle 100 dreht, zieht sie daher die Röhrenhülse 11 mit, so dass sie sich demgemäß dreht. Zusätzlich dazu gibt es in den Teilabschnitten 14 und 46 der jeweiligen gestuften Endkappen 12 und 44 ein jeweiliges erstes und zweites Nadellager 16 und 48, die an die jeweiligen inneren Wände der Endkappen 12 und 44 gekoppelt sind und die Welle 20 umgeben. Die Nadellager 16 und 48 werden verwendet, um die Drehung der Welle 20 mit geringer Reibung zu ermöglichen, und können von jedem einer Anzahl Hersteller von standardmäßigen Nadellagern erhalten werden.
Wie angemerkt, ist die Welle 20 an den Rutschmechanismus 23 in der Röhrenhülse 11 gekoppelt. Der torsionale Mechanismus 21 umfasst eine Torsionsfeder 18 und ist an den Rutschmechanismus 23 gekoppelt. Der Rutschmechanismus 23 weist zwei funktionale Abschnitte auf. Ein erster Abschnitt des Rutschmechanismus 23 verhindert, dass die Torsionsfeder 18 eine Torsion in einer Wicklungen abwickelnden Drehrichtung erzielt, und ein zweiter Abschnitt des Rutschmechanismus 23 verhindert, dass sich die Torsionsfeder 18 über einen Schwellenwert von Torsion in einer Wicklungen wickelnden Drehrichtung wickelt.
Der erste Abschnitt des Rutschmechanismus 23, der die Torsionsfeder 18 davor schützt, Torsion in der Wicklungen abwickelnden Drehrichtung zu gewinnen, umfasst eine Metallhülse 34 und eine Einweg-Rutschkupplung 36. In 4 ist die Torsionsfeder 18 in der Röhrenhülse 11, neben der ersten gestuften Endkappe 12, positioniert und umgibt die Welle 20. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Torsionsfeder 18 ungefähr 1,02 Inch lang (ausschließlich der Krümmung, sich erstreckende gerade Wicklungsteile an beiden Enden). Die Torsionsfeder 18 ist aus einer Wicklung gefertigt, wobei ein erstes Ende der Wicklung an der rechten Seite der Torsionsfeder 18 zum korrekten Einsetzen in ein kleines Loch (nicht gezeigt) des Kragens 15 der ersten Endkappe 12 um ungefähr 90 Grad gekrümmt ist. Ein dem ersten entgegengesetztes zweites Ende der Wicklung ist ebenfalls um 90 Grad gekrümmt, um das Einsetzen in ein ähnliches Loch (nicht gezeigt) in der rechten Endfläche der Metallhülse 34, die neben der Torsionsfeder 18 an der linken Seite liegt, zu erleichtern. In der bevorzugten Ausführungsform ist eine Kunststoffhülse (nicht gezeigt) innerhalb der Torsionsfeder 18 eingeschlossen, um die Welle 20 zu umgeben. Die Kunststoffhülse weist eine seitliche Länge von ungefähr 1,0 Inch auf und verhindert, dass die Torsionsfeder 18 während der Drehung oder des Wickelns mit Torsion kollabiert oder gegen die Welle 20 reibt. In einer alternativen Ausführungsform ist der vorliegenden Erfindung keine Kunststoffhülse bereitgestellt.
Die Metallhülse 34 ist neben der Torsionsfeder 18 an der linken Seite und zum zentralen Abschnitt der Welle 20 hin befindlich. Die Metallhülse 34 ist ungefähr 0,427 Inch lang und weist einen äußeren Durchmesser von ungefähr 0,67 Inch und einen inneren Durchmesser von ungefähr 0,47 Inch auf. Die Metallhülse 34 umgibt die Einweg-Rutschkupplung 36 mit einer Presspassung, die die Drehung zwischen der Metallhülse 34 und einem äußeren Ring der Einweg-Rutschkupplung 36 verhindert. Die Einweg-Rutschkupplung 36 umgibt die Welle 20 und ist von ungefähr der gleichen Länge wie die Metallhülse 34. Die Einweg-Rutschkupplung 36, die mit der Metallhülse 34 zusammen gekoppelt ist, dreht sich frei in einer ersten Drehrichtung (relativ zu der Röhrenhülse 11 gegen den Uhrzeigersinn, wenn von der ersten Endkappe 12 einwärts gesehen), was bewirkt, dass sich die Torsionsfeder 18 frei dreht, ohne dass die Torsion in der Drehrichtung, welche die Wicklungen der Torsionsfeder abwickeln würde, ansteigen kann. Die Metallhülse 34 und die Einweg-Rutschkupplung 36 widersetzen sich jedoch der Drehung in eine entgegengesetzte Drehrichtung (relativ zu der Röhrenhülse 11 im Uhrzeigersinn). Auf diese Weise würden sie bewirken, dass die Torsion in der Torsionsfeder 18 steigt, wenn sich die Röhrenhülse 11 und die Welle 20 gegen den Uhrzeigersinn drehen und sich die erste Endkappe 12 nicht relativ dazu drehen kann.
Die Torsion der Torsionsfeder 18 kann nicht unendlich erhöht werden. Ansonsten würde sie schließlich die Welle 20 und die Röhrenhülse 11 anhalten und damit die Etikettenrolle 100 vom Drehen abhalten. Daher erfordert der Rollenspanner 10 den Rutschmechanismus 23, um zusätzlich dazu zu verhindern, dass die Torsion der Torsionsfeder 18 über einen vorher bestimmten Schwellenwert erhöht wird, sowie um zu verhindern, dass die Torsionsfeder 18 Torsion in die Wicklung abwicklende Richtung ansammelt. Der Rutschmechanismus 23 der vorliegenden Erfindung ist entworfen, um eine grob konstante Torsion der Torsionsfeder 18 auf dem Schwellenwert aufrechtzuerhalten, wenn diese Torsion den Schwellenwert erreicht hat. Die Metallhülse 34, die Einweg-Rutschkupplung 36, der erste und der zweite Sicherungskragen 38 und 32 und die Welle 20 hören dann auf sich zu drehen, wenn der Schwellenwert erreicht wird, während sich die Röhrenhülse 11, die Traglager 42, 26 der internen Röhrenverstärkungsrippen, eine Gegendrehungsunterlegscheibe 28, eine Kompressionsfeder 22, eine flache Unterlegscheibe 24 und eine erste und zweite Filzbuchse 40, 30 weiterhin gegen den Uhrzeigersinn drehen, durch das Halten der Federn 106 und 108 an den inneren Durchmesser der Stützröhre von Medienrollen gekoppelt.
Der zweite Abschnitt des Rutschmechanismus 23, der die Torsion der Torsionsfeder 18 auf ungefähr den Schwellenwert begrenzt, umfasst den ersten und zweiten Sicherungskragen 38, 32, die erste und zweite Filzbuchse 40, 30, die Kompressionsfeder 22, die Gegendrehungsunterlegscheibe 28 und die flache Unterlegscheibe 24. Der erste und zweite Sicherungskragen 38, 32 sind angepasst, um sich bei einer genauen axialen Trennung entlang der Welle 20 mit Stellschrauben oder anderen ähnlichen Klemmmitteln mit der Welle 20 zu drehen, so dass die Kompressionsfeder 22 beide Filzbuchsen 40, 30 unter Kompression setzt, eingeschränkt durch die axiale Trennung der internen Röhrenverstärkungsrippen 35, 25 innerhalb der Röhrenhülse 11. Diese Kompressionsschleife beginnt mit der ersten internen Verstärkungsrippe 35 der Röhrenhülse und setzt sich mit der ersten Filzbuchse 40 fort, die von dem ersten Sicherungskragen 38, der an der Welle 20 angebracht ist, gegen ihre rechte Seite gepresst wird. Der zweite Sicherungskragen 32 ist in einer solchen Dimension ebenfalls an der Welle 20 angebracht, dass er die Kompressionsfeder 22 zwischen dem Stapel der Gegendrehungsunterlegscheiben 28 und der linken Seite der internen Verstärkungsrippe 25 der Röhrenhülse 11 komprimiert, um zwischen der rechten Fläche der ersten Filzbuchse 40 und dem ersten Sicherungskragen 38 sowie zwischen der rechten Fläche der zweiten Filzbuchse 30 und der linken Fläche der Gegendrehungsunterlegscheibe 28 eine Rutschtorsion auf dem Schwellenwert zu erzielen. In anderen Ausführungsformen der Erfindung könnten anstelle der erwähnten andere Flächen und Stapel von Teilen verwendet werden.
Wenn die Torsion der Torsionsfeder 18 steigt, aber bevor sie den Schwellenwert erreicht, erlauben die Reibung zwischen der ersten Filzbuchse 40 und dem ersten Kragen 38 und die ähnliche Reibung zwischen der zweiten Filzbuchse 30 und der Gegendrehungsunterlegscheibe 28 kein Rutschen und übertragen somit Drehung gegen den Uhrzeigersinn von der Röhrenhülse 11 durch den ersten und zweiten Sicherungskragen 38, 32 auf die Welle 20. Zungen auf der Gegendrehungsunterlegscheibe 28 an diametral entgegengesetzten Orten (180 Grad voneinander getrennt) passen in passende Kerben der Röhrenhülse 11, um die Drehung von der Röhrenhülse 11 auf die Gegendrehungsunterlegscheibe 28 und dann, durch Reibungsflächenkopplung, auf die zweite Filzbuchse 30 zu übertragen. Danach wird die Drehung durch eine Kopplung mit höherer Reibung von der zweiten Filzbuchse 30 auf den zweiten Sicherungskragen 32 und dann auf die Welle 20 übertragen. Auf ähnliche Weise überträgt Reibung zwischen der rechten Fläche der ersten internen Stützverstärkungsrippe 35 und der linken Fläche der ersten Filzbuchse 40 Drehung von der rechten Fläche der ersten Filzbuchse 40 auf die linke Fläche des ersten Sicherungskragens 38 und auf die Welle 20. Die Welle 20 wiederum überträgt dann die Drehung im Uhrzeigersinn auf die Rutschkupplung 36 und durch die Presspassung auf die Metallhülse 34 und schließlich auf das linke Ende der Torsionsfeder 18 von dem 90-Grad-Krümmungsende der Feder, das in das Loch in der rechten Endfläche der Metallhülse 34 eingesetzt ist. Wenn sich die Welle 20 dreht, werden die Endkappen 12 und 44 von den Nadellagern 16 und 48 vom Drehen abgehalten.
Nachdem die Torsionsfeder 18 den Schwellentorsionswert erreicht hat, tritt danach zwischen der rechten Fläche der zweiten Filzbuchse 30 und der linken Fläche der Gegendrehungsunterlegscheibe 28 sowie zwischen der rechten Fläche der ersten Filzbuchse 40 und der linken Fläche des ersten Sicherungskragens 38 ein Rutschen auf. Von diesem Zeitpunkt an und danach mit fortgesetzter Drehung der Röhrenhülse 11 gegen den Uhrzeigersinn drehen sich nur die Röhrenhülse 11, die Gegendrehungsunterlegscheibe 28, die Kompressionsfeder 22, die flache Unterlegscheibe 24 und die erste Filzbuchse 40 weiter gegen den Uhrzeigersinn mit der Rolle von druckbarem Medium. Die Torsionsfeder 18, die Welle 20, die Sicherungskragen 38, 32, die aweite Filzbuchse 30, die Rutschkupplung 36 und die Metallhülse 34 verbleiben rotationsstarr auf dem Betrag der Torsion zum Auftreten von Rutschen zwischen der Kombination der rechten Fläche der ersten Filzbuchse 40 und der linken Fläche des ersten Sicherungskragens 38 sowie zwischen der rechten Fläche der zweiten Filzbuchse 30 und der linken Fläche der Gegendrehungsunterlegscheibe 28. Diese Drehtrennung wird vereinfacht, indem ein Rutschen zwischen der Welle 20 und den Traglagern 26, 42 der internen Verstärkungsrippen, die sich ebenfalls mit der Röhrenhülse 11 drehen, aber keine Übertragung der Drehung auf die Welle 20 zulassen, ermöglicht wird.
Die erste Filzbuchse 40 weist eine Ringform und einen inneren Durchmesser auf, der einem äußeren Durchmesser der Welle 20 ähnlich ist, um das Durchgehen der Welle 20 dort hindurch zu ermöglichen. Die erste Filzbuchse 40 ist ein weitläufig verfügbares Standardteil und der Fachmann könnte eine geeignete Filzbuchse für die vorliegende Erfindung von einer Vielfalt an Herstellern erhalten. Wenn die Röhrenhülse 11 zum Beispiel beginnt, sich gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, um dem Drucker 1 den Etikettenstreifen bereitzustellen, dreht sich die Welle 20 demgemäß gegen den Uhrzeigersinn. Das linke Ende der Torsionsfeder 18, das die Wicklung mit linker Krümmung in die Metallhülse 34 eingesetzt aufweist, dreht sich somit gegen den Uhrzeigersinn, da die Welle 20 die Metallhülse 34 und den ersten Sicherungskragen 38 dazu zwingt, sich gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Das rechte Ende der Torsionsfeder 18, das die Wicklung mit rechter Krümmung in den Kragen 15 eingesetzt aufweist, dreht sich jedoch nicht, da die Endkappe 12 in den Schlitz 62 eingesetzt ist, der die hexagonale Form aufweist, um die Drehung der Endkappe 12 zu verhindern. Infolgedessen wird sich die Torsion der Torsionsfeder 18 aufbauen, bis sie den Schwellenwert erreicht. Die Torsionsfeder 18 „rutscht", d. h. dreht sich daher zusammen mit der Rutschkupplung 36, der Metallhülse 34 und der Welle 20 relativ zu der Röhrenhülse 11 im Uhrzeigersinn, um die Torsion der Torsionsfeder 18 auf ungefähr dem Schwellenwert aufrechtzuerhalten, solange sich die Röhrenhülse 11 und somit die Welle 20 und die Torsionsfeder 18 während des Betriebs weiter drehen. Der Schwellenwert wird als der Reibungsschwellenwert der ersten Filzbuchse 40 bezeichnet. Wenn der Drucker 1 anhält, besteht noch eine Resttorsion in der Torsionsfeder 18. Diese Resttorsion übt eine Drehmomentkraft auf die Etikettenrolle 100 aus, um den Etikettenstreifen der Etikettenrolle 100 zurückzuziehen, und verhindert, dass der Etikettenstreifen erschlafft.
Die Einweg-Rutschkupplung 36 und das erste Nadellager 16 arbeiten außerdem zusammen, um das Abwickeln der Torsionsfeder 18 zu verhindern, wenn sich die Röhrenhülse 11 in die Richtung des Uhrzeigersinns dreht (und sich die Torsionsfeder 18 somit relativ zu der Röhrenhülse 11 in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn dreht). Wie angemerkt, dreht sich das erste Nadellager 16 frei innerhalb der ersten Endkappe 12 in beide Drehrichtungen. Wenn sich die Röhrenhülse 11 im Uhrzeigersinn dreht, z. B. wenn ein Benutzer den Etikettenstreifen zurücksetzt, dreht sich die Welle 20 demgemäß im Uhrzeigersinn. Sowohl die Rutschkupplung 36 als auch die Torsionsfeder 18 drehen sich nicht, aber im gewissen Sinne drehen sie sich relativ zu der Röhrenhülse 11 und der Welle 20 gegen den Uhrzeigersinn. Das erste Nadellager 16 dreht sich jedoch relativ zu der Welle 20 im Uhrzeigersinn, um jedwede in der Torsionsfeder 18 aufgebaute Spannung zu lösen. Dadurch schützen die Einweg-Rutschkupplung 36 und das erste Nadellager 16 die Torsionsfeder 18 vor der Beschädigung. Die Einweg-Rutschkupplung 36 ist von vielen Herstellern erhältlich und der Fachmann kann sie auf dem Markt in vielen Gestaltungen finden, die zur Verwendung als Einweg-Rutschkupplung 36 der vorliegenden Erfindung geeignet sind.
Das erste Lager 42 ist von runder Form mit zwei Extrusionen, die um 180° voneinander getrennt auf der Peripherie des ersten Lagers 42 positioniert sind. Der erste Sicherungskragen 38, die erste Filzbuchse 40 und das erste Lager 42 sind im Allgemeinen von Ringform, um das Durchgehen der Welle 20 zu ermöglichen. In der bevorzugten Ausführungsform weist das erste Lager 42 einen äußeren Durchmesser von ungefähr 0,44 Inch und einen inneren Durchmesser von ungefähr 0,32 Inch auf, und jede der Extrusionen des ersten Lagers 42 ist ungefähr 0,15 Inch breit, ungefähr 0,04 Inch dick und erstreckt sich ungefähr 0,08 Inch von dem äußeren Umfangsrand des ersten Lagers 42 nach außen. Das erste Lager 42 sitzt auf der ersten Kreisverstärkungsrippe 35 der inneren Oberfläche der Röhrenhülse 11. Die zwei Extrusionen des ersten Lagers 42 werden in jeweilige Aussparungen der ersten internen Stützverstärkungsrippe 35 eingesetzt, um gegen die erste interne Stützverstärkungsrippe 35 zu pressen, und sie bewirken, dass das erste Lager 42 als Stopper dient, um zu verhindern, dass sich das erste Lager 42 zum Zentrum der Röhrenhülse 11 hin bewegt. In dieser Konfiguration wirken das erste Lager 42, die erste Filzbuchse 40 und der erste Sicherungskragen 38 zusammen, um die Metallhülse 34 und die Rutschkupplung 36 nahe der Torsionsfeder 18 zu halten.
Auf dem Ende der Röhrenhülse 11 neben der zweiten Endkappe 44 gibt es den zweiten Sicherungskragen 32, der die Welle 20 umgibt. Der zweite Sicherungskragen 32 ist zum Zentrum der Röhrenhülse 11 hin in Reihe an die zweite Filzbuchse 30 und die Gegendrehungsunterlegscheibe 28 gekoppelt. Wieder ist der zweite Sicherungskragen 32 von röhrenförmiger Form, und die zweite Filzbuchse 30 und die Gegendrehungsunterlegscheibe 28 sind im Allgemeinen von Ringform, damit die Welle 20 dort durchgehen kann. Die Gegendrehungsunterlegscheibe 28 weist, wie zuvor aufgeführt, auch zwei Extrusionen auf, die sich auf der äußeren Peripherie der Gegendrehungsunterlegscheibe 28 und um 180° voneinander getrennt befinden. Die Gegendrehungsunterlegscheibe 28 weist einen äußeren Durchmesser von ungefähr 0,7 Inch, einen inneren Durchmesser von ungefähr 0,33 Inch und eine Dicke von ungefähr 0,04 Inch auf. Jede der zwei Extrusionen der Gegendrehungsunterlegscheibe 28 ist ungefähr 0,18 Inch breit, 0,04 Inch dick und erstreckt sich jeweils ungefähr 0,09 Inch von dem äußeren Umfangsrand der ersten Unterlegscheibe 28 nach außen. Die zwei Extrusionen der Gegendrehungsunterlegscheibe 28 sitzen jeweils auf zwei Unterlegscheibenaussparungen, die sich an der inneren Oberfläche der Röhrenhülse 11 befinden. Jede der zwei Unterlegscheibenaussparungen weist ausreichend Raum auf, um geringe seitliche axiale Bewegungen der Gegendrehungsunterlegscheibe 28 zu ermöglichen. Auf diese Weise stören die Extrusionen nicht die Kompressionschleife des Rutschmechanismus 23.
Weiter zum Zentrum der Röhrenhülse 11 hin drückt die Kompressionsfeder 22 (ungefähr 2,5 Inch lang) eng gegen die Gegendrehungsunterlegscheibe 28 an einem ersten Ende und gegen die flache Unterlegscheibe 24 an einem zweiten Ende, das dem ersten Ende entgegengesetzt ist. Die Kompressionsfeder 22 ist ungefähr 2,5 Inch lang, bevor sie komprimiert wird, und sie weist einen äußeren Durchmesser von ungefähr 0,72 Inch auf. Die flache Unterlegscheibe 24 drückt als Reaktion auf das Drücken der Kompressionsfeder 22 gegen die zweite innere Stützverstärkungsrippe 25 und das zweite Lager 26. Die flache Unterlegscheibe 24 ist von Ringform und weist einen äußeren Durchmesser von ungefähr 0,7 Inch und einen inneren Durchmesser von ungefähr 0,32 Inch auf, um das Durchgehen der Welle 20 zu ermöglichen.
Das zweite Lager 26 ist von einer ähnlichen Gestaltung und Größe wie das erste Lager 42, und es sitzt auf der zweiten inneren Stützverstärkungsrippe 25 der Röhrenhülse 11. Auf ähnliche Weise sind zwei Extrusionen des zweiten Lagers 26 in jeweiligen Aussparungen der zweiten inneren Stützverstärkungsrippe 25 eingesetzt. Die zwei Extrusionen des zweiten Lagers 26 pressen gegen die zweite innere Stützverstärkungsrippe 25, und sie dienen auch als Stopper, um zu verhindern, dass sich das zweite Lager 26 zum Zentrum der Röhrenhülse 11 hin bewegt. Infolgedessen ist die Kompressionsfeder 22 zwischen der Gegendrehungsunterlegscheibe und der flachen Unterlegscheibe 28, 24 eingefangen. In einer Ausführungsform sind die Gegendrehungsunterlegscheibe und die flache Unterlegscheibe 28, 24 aus Metallmaterialien wie etwa Aluminiummaterialien gefertigt, und das erste und zweite Lager 42 und 26 sind aus Kunststoffmaterialien gefertigt. Andere zur Herstellung der erfindungsgemäßen Unterlegscheiben und Lager geeignete Materialien können jedoch verwendet werden.
Wie erwähnt, presst die Kompressionsfeder 22 die Gegendrehungsunterlegscheibe 28 und somit die zweite Filzbuchse 30 und den zweiten Sicherungskragen 32. Als Reaktion auf eine Presskraft von der Kompressionsfeder 22 wird der zweite Sicherungskragen 32 an der Welle 20 fixiert und unterstützt das Versehen der Röhrenhülse 11 mit der Schwellentorsion. Die Kompressionsfeder 22 stellt den oben erwähnten Reibungsschwellenwert der Torsion der Filzbuchse in der Torsionsfeder 18 auf, was bewirkt, dass der Rutschmechanismus 23 auf der Schwellentorsion rutscht. Durch das Wählen einer richtigen Kompressionsfeder 22, die auf dem Markt weitläufig erhältlich ist, kann ein Hersteller des Druckers 1 daher charakterisieren, wie viel Torsion benötigt wird, bis die Welle 20 während des Betriebs in eine relativ zu der Drehrichtung der Röhrenhülse 11 entgegengesetzte Drehrichtung rutscht.
Wenn der Drucker 1 mit dem Drucken von Etiketten beginnt, beginnt eine Schreibwalze des Druckers 1 damit, den Etikettenstreifen von der Etikettenrolle 100 in den Drucker 1 zu ziehen. Da die Etikettenrolle 100 durch die Haltefedern 106 und 108 straft auf der Röhrenhülse 11 montiert ist, wird die Röhrenhülse 11 des Rollenspanners 10 gezogen, um das Drehen in eine erste Drehrichtung (gegen den Uhrzeigersinn, wenn von der rechten Seite des Druckers 1 gesehen) zu beginnen, um dem Druckkopf Etiketten zuzuführen. Ein Ende der Torsionsfeder 18 steht mit dem Kragen 15 der ersten Endkappe 12 in Eingriff, die sich während des Betriebs nicht dreht. Die Röhrenhülse 11 dreht sich somit gegen die erste Endkappe 12 und treibt die Torsionsfeder 18 zum Aufwickeln. Dies bewirkt, dass sich die Torsion in der Torsionsfeder 18 aufbaut. Wenn sich die Torsion fortlaufend aufbaut, treibt die Torsionsfeder 18 die Sicherungskragen 38, 32 zum Drehen der Welle 20. Nach dem Eingreifen durch die Sicherungskragen 38, 32 rutscht die Welle 20 nicht und dreht sich, es sei denn, dass die von der Torsionsfeder 18 bereitgestellte Torsion größer als der oder gleich dem Reibungsschwellenwert der Filzbuchse ist. Nachdem die Torsion den Schwellenwert erreicht hat, rutscht die Torsionsfeder 18 in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten entgegengesetzt ist, und erhält die Torsion in der Torsionsfeder 18 auf einem ungefähr konstanten Wert aufrecht. Wenn der Drucker 1 das Drucken anhält, gibt es noch eine Resttorsion in der Torsionsfeder 18, um auf einem Etikettenstreifen Spannung bereitzustellen und ein Erschlaffen des Etikettenstreifens zu verhindern. Die Resttorsion ermöglicht es auch dem Benutzer, den Etikettenstreifen im gewissen Ausmaß, d. h. bis die Torsionsfeder 18 alte darin gespeicherte Torsion abgibt, zurückzusetzen, ohne das Erschlaffen des Etikettenstreifens zu verursachen.
Aus dem Vorangehenden versteht es sich, dass, obwohl spezifische Ausführungsformen der Erfindung hier zum Zweck der Veranschaulichung beschrieben worden sind, verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Der Rollenspanner kann beispielsweise in einer beliebigen Anzahl von bilderzeugenden Vorrichtungen verwendet werden, um das Erschlaffen eines in den bilderzeugenden Vorrichtungen verwendeten Bildmediums zu verhindern. Die Abmessungen der verschiedenen Teile der Erfindung können geändert werden, um in unterschiedliche bilderzeugende Vorrichtungen unterschiedlicher Größen zu passen. Verschiedene Kompressionsfedern und Torsionsfedern, die auf dem Markt erhältlich sind, können von dem Fachmann ebenfalls angewendet werden, um dem Rollenspanner eine geeignete Torsion für jede erfindungsgemäße spezifische bilderzeugende Vorrichtung bereitzustellen. Des Weiteren können die Herstellungsmaterialien der verschiedenen Teile der Erfindung ebenfalls geändert werden.

Claims

Eine Vorrichtung (10), die angepasst ist, um in eine bilderzeugende Vorrichtung (1) gekoppelt zu werden, und Folgendes beinhaltet: eine röhrenförmige Hülse (11), wobei die Hülse angepasst ist, um sich bidirektional zu drehen; eine Welle (20), die drehbar in die Hülse eingesetzt ist; und einen Torsionsmechanismus (21), der in der Hülse positioniert ist und die Welle umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter Folgendes beinhaltet: einen Rutschmechanismus (23), der in der Hülse positioniert und an den Torsionsmechanismus gekoppelt ist, wobei der Rutschmechanismus angepasst ist, um zu bewirken, dass sich der Torsionsmechanismus relativ zu der röhrenförmigen Hülse frei in eine erste Drehrichtung dreht, und angepasst ist, um zu bewirken, dass sich der Torsionsmechanismus der Drehung in eine zweite Drehrichtung, die der ersten entgegengesetzt ist, widersetzt, bis eine Torsion in dem Torsionsmechanismus so erhöht wird, dass sie einen vorher bestimmten Schwellenwert erreicht, wobei der Rutschmechanismus die Torsion des Torsionsmechanismus auf ungefähr dem Schwellenwert aufrecht erhält, wenn die Torsion den Schwellenwert erreicht, indem er ein Rutschen zwischen der Welle (20) und der Hülse (11) ermöglicht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner Folgendes beinhaltet: eine erste Endkappe (12), die an einem ersten Ende an die Welle gekoppelt ist, wobei die erste Endkappe einen inneren Tunnel aufweist, der angepasst ist, um zu ermöglichen, dass die Welle hindurchgeht, und auf einem äußeren Umfang einen zentralen Teilabschnitt (14) von im Allgemeinen hexagonaler Form aufweist; und eine zweite Endkappe (44), die an einem zweiten Ende, das dem ersten entgegengesetzt ist, an die Welle gekoppelt ist, wobei die zweite Endkappe einen inneren Tunnel aufweist, der angepasst ist, um zu ermöglichen, dass die Welle hindurchgeht, und auf einem äußeren Umfang einen zentralen Teilabschnitt (46) von im Allgemeinen zylindrischer Form aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die erste und die zweite Endkappe angepasst sind, um in jeweilige Aufnahmeschlitze (62, 60), die sich in der bilderzeugenden Vorrichtung befinden, eingesetzt zu werden, wobei die Aufnahmeschlitze jeweils passende Formen aufweisen, um die zentralen Teilabschnitte der ersten und der zweiten Endkappe aufzunehmen, um zu verhindern, dass sich die erste Endkappe dreht, nachdem die erste Endkappe darauf montiert ist, und um zu verhindern, dass die zweite Endkappe in den für die erste Endkappe bestimmten Aufnahmeschlitz eingesetzt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, die ferner Folgendes beinhaltet: ein erstes Rollenlager (16), das in die erste Endkappe eingesetzt ist, wobei das erste Rollenlager die Welle umgibt, um der Welle eine bidirektionale Drehung mit geringer Reibung bereitzustellen; und ein zweites Rollenlager (48), das in die zweite Endkappe eingesetzt ist, wobei das zweite Rollenlager die Welle umgibt, um der Welle eine bidirektionale Drehung mit geringer Reibung bereitzustellen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Torsionsmechanismus eine Schraubenfeder beinhaltet, die die Welle (18) umgibt, wobei die Schraubenfeder an einem ersten Ende eine erste gekrümmte Extrusion aufweist, die an die erste Endkappe (12) gekoppelt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Rutschmechanismus Folgendes beinhaltet: e inen Kupplungsmechanismus (36), der an den Torsionsmechanismus gekoppelt ist und die Welle umgibt, wobei der Kupplungsmechanismus angepasst ist, um zu ermöglichen, dass sich der Torsionsmechanismus frei in die erste Drehrichtung dreht und sich der Drehung in die zweite Drehrichtung widersetzt; und ein Rutschmittel (40, 30), das an den Kupplungsmechanismus gekoppelt und an der Welle angebracht ist, wobei das Rutschmittel angepasst ist, um zu verhindern, dass die Torsion des Torsionsmechanismus über den Schwellenwert steigt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der Kupplungsmechanismus Folgendes beinhaltet: eine Rutschkupplung (36), die die Welle umgibt, wobei die Rutschkupplung angepasst ist, um sich der Drehung in die zweite Drehrichtung zu widersetzen und sich frei in die erste Drehrichtung zu drehen; und eine Kupplungshülse (34), die sicher an einem ersten Ende an den Torsionsmechanismus gekoppelt ist und die Rutschkupplung umgibt, wobei die Kupplungshülse angepasst ist, um sich frei in die erste Drehrichtung zu drehen und sich der Drehung in die zweite Drehrichtung durch die Rutschkupplung zu widersetzen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das Rutschmittel Folgendes beinhaltet: ein Kompressionsmittel (22), das die Welle umgibt, wobei das Kompressionsmittel angepasst ist, um den Schwellenwert der Spannung des Torsionsmechanismus festzulegen; einen ersten und einen zweiten Sicherungskragen (38, 32), wobei der erste Sicherungskragen an einem zweiten Ende an den Kupplungsmechanismus gekoppelt ist, wobei der erste und der zweite Sicherungskragen die Welle umgeben und angepasst sind, um die Welle zu sperren; und eine erste und eine zweite Filzbuchse (40, 30), die an den ersten bzw. den zweiten Sicherungskragen gekoppelt sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das Rutschmittel ferner Folgendes beinhaltet: eine erste und eine zweite Unterlegscheibe (28 und 24), die an entgegengesetzten Enden jeweils an das Kompressionsmittel gekoppelt sind, wobei die erste Unterlegscheibe (28) an die zweite Filzbuchse (30) gekoppelt ist; und ein erstes und ein zweites Traglager (42 und 26), wobei das erste und das zweite Traglager sicher an eine erste bzw. eine zweite innere kreisförmige Verstärkungsrippe (35, 25) der röhrenförmigen Hülse gekoppelt sind, wobei das erste Traglager gegen die erste Filzbuchse gepresst wird und das zweite Traglager gegen die zweite Unterlegscheibe gepresst wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das Kompressionsmittel eine Kompressionsfeder (22) beinhaltet, die die Welle umgibt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner ein Paar elastische Haltemittel (106, 108) beinhaltet, die auf entgegengesetzten Seiten jeweils an dem Zentrum einer äußeren Oberfläche der röhrenförmigen Hülse gesichert sind, wobei die elastischen Haltemittel angepasst sind, um eine Rolle von Medium zu halten, welche die röhrenförmige Hülse umgibt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die elastischen Haltemittel (106, 108) jeweils mindestens eine metallene Blattfeder beinhalten, die sicher auf jeweiligen Aussparungen auf der Oberfläche der röhrenförmigen Hülse montiert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner Folgendes beinhaltet: zwei Sätze von Kerben (66a, 66b), die sich an entgegengesetzten Enden jeweils auf der äußeren Oberfläche der röhrenförmigen Hülse befinden; und zwei Sätze von Indikatoren, die sich jeweils auf der äußeren Oberfläche der röhrenförmigen Hülse befinden und zu Anzeigezwecken angrenzend an die Sätze von Kerben positioniert sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, die ferner ein Paar Halter (102, 104) beinhaltet, wobei jeder einzelne des Paares Halter jeweils eine Klemmfeder auf einer inneren Wand eines zentralen Lochs des jeweiligen Halters beinhaltet, um zu ermöglichen, dass die Halter auf der röhrenförmigen Hülse montiert werden, indem das Paar Halter auf den jeweiligen Sätzen von Kerben eingeschnappt oder gedreht wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner Folgendes beinhaltet: einen Stützrahmen (64), der angepasst ist, um innerhalb der bilderzeugenden Vorrichtung positioniert zu werden, wobei der Stützrahmen einen ersten und einen zweiten Schlitz (62, 60) aufweist, die sich jeweils an entgegengesetzten Enden des Stützrahmens befinden, wobei der erste Schlitz (62) an seinem aufnehmenden unteren Ende einen hexagonalen Umriss aufweist und der zweite Schlitz (60) an seinem aufnehmenden unteren Ende einen runden Umriss aufweist, und wobei die röhrenförmige Hülse (11), die Welle (20), der Torsionsmechanismus (21) und der Rutschmechanismus (23) teil einer Torsionsrolle sind, wobei die Torsionsrolle eine erste und eine zweite Endkappe (12, 44) aufweist, wobei ein Abschnitt (14) der ersten Endkappe einen hexagonalen Umfang aufweist, der angepasst ist, um in den ersten Schlitz eingesetzt zu werden, und ein Abschnitt der zweiten Endkappe (44) einen runden Umfang (46) aufweist, der angepasst ist, um in den zweiten Schlitz eingesetzt zu werden, und wobei der erste Schlitz klein genug ist, um die zweite Endkappe nicht zu empfangen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei der Rutschmechanismus (23) Folgendes beinhaltet: einen Kupplungsmechanismus (36), der in der röhrenförmigen Hülse (11) positioniert ist, wobei der Kupplungsmechanismus sicher an den Torsionsmechanismus (21) gekoppelt und angepasst ist, um zu bewirken, dass sich der Torsionsmechanismus relativ zu der röhrenförmigen Hülse frei in die zweite Drehrichtung dreht und sich der Drehung in die erste Drehrichtung widersetzt; einen Kompressionsmechanismus (22), der in der röhrenförmigen Hülse positioniert ist und die Welle nahe einem zweiten Ende, das dem ersten entgegengesetzt ist, umgibt, wobei der Kompressionsmechanismus angepasst ist, um den Schwellentorsionswert zu definieren; und einen Rutschmechanismus (23), der an den Kompressionsmechanismus und den Kupplungsmechanismus gekoppelt ist, wobei der Rutschmechanismus angepasst ist, um zu bewirken, dass sich der Kupplungsmechanismus und der Torsionsmechanismus in die erste Drehrichtung drehen, wenn die Torsion des Torsionsmechanismus den Schwellenwert erreicht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei der Rutschmechanismus Folgendes beinhaltet: einen ersten und einen zweiten Sicherungskragen (38, 32), wobei der erste Sicherungskragen an den Kupplungsmechanismus gekoppelt ist, wobei der erste und der zweite Sicherungskragen die Welle umgeben und angepasst sind, die Welle zu sperren; eine erste und eine zweite Filzbuchse (40, 30), die an den ersten bzw. den zweiten Sicherungskragen gekoppelt sind; eine erste und eine zweite Unterlegscheibe (28 und 24), die an entgegengesetzten Enden jeweils an den Kompressionsmechanismus gekoppelt sind, wobei die erste Unterlegscheibe an die zweite Filzbuchse gekoppelt ist; und ein erstes und ein zweites Traglager (42 und 26), wobei das erste und das zweite Traglager sicher an eine erste bzw. eine zweite innere kreisförmige Verstärkungsrippe der röhrenförmigen Hülse gekoppelt sind, wobei das erste Traglager gegen die erste Filzbuchse gepresst wird und das zweite Traglager gegen die zweite Unterlegscheibe gepresst wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, die ferner Folgendes beinhaltet: ein erstes Rollenlager (16), das in die erste Endkappe eingesetzt ist, wobei das erste Rollenlager die Welle umgibt, um der Welle eine bidirektionale Drehung mit geringer Reibung bereitzustellen; und ein zweites Rollenlager (48), das in die zweite Endkappe eingesetzt ist, wobei das zweite Rollenlager die Welle umgibt, um der Welle eine bidirektionale Drehung mit geringer Reibung bereitzustellen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, die ferner Folgendes beinhaltet: ein Paar elastischer Haltemittel (106, 108), die auf entgegengesetzten Seiten jeweils an dem Zentrum einer äußeren Oberfläche der röhrenförmigen Hülse (11) gesichert sind, wobei die elastischen Haltemittel angepasst sind, eine Rolle von Medium zu halten, welche die röhrenförmige Hülse umgibt; zwei Sätze von Kerben (66a, 66b), die sich an entgegengesetzten Enden jeweils auf der äußeren Oberfläche der röhrenförmigen Hülse befinden; und zwei Sätze von Indikatoren, die sich jeweils auf der äußeren Oberfläche der röhrenförmigen Hülse befinden und zu Anzeigezwecken angrenzend an die Sätze von Kerben positioniert sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, die ferner ein Paar Halter (102, 104) beinhaltet, wobei jeder einzelne des Paares Halter jeweils eine Schnappfeder auf einer inneren Wand eines zentralen Lochs des jeweiligen Halters beinhaltet, um zu ermöglichen, dass die Halter auf der röhrenförmigen Hülse montiert werden, indem das Paar Halter auf den jeweiligen Sätzen von Kerben eingeschnappt oder gedreht wird.