DE3125501C2

DE3125501C2 -

Info

Publication number: DE3125501C2
Application number: DE3125501A
Authority: DE
Inventors: Mineo Kawasaki Kanagawa Jp Nozaki; Osamu Tokio/Tokyo Jp Asakura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1981-06-29
Publication date: 1987-12-23
Also published as: US4711591A; DE3125501A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Farbband- und Schlittenantrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2.

Aus der DE-OS 23 15 226 ist ein derartiger Farbband- und Schlittenantrieb bekannt, bei dem parallel zur Bewegungs bahn des Schlittens eine Zahnstange angeordnet ist. Auf der Zahnstange rollt bei der Schlittenbewegung ein Zahnrad ab, das über eine Einweg-Kupplung mit der auf dem Schlitten angebrachten Aufnehmerspule des Farbbands gekoppelt ist. Das Erfordernis einer separaten langgestreckten Zahnstange und dergleichen steht allerdings einem kompakten Aufbau des Antriebs entgegen.

Weiterhin ist aus der US-PS 39 39 957 ein Anschlagdrucker bekannt, dessen Druckkopfschlitten mittels eines Motors zeilenweise hin- und herbewegt wird. Die Schlittenver lagerung wird zum Farbbandantrieb herangezogen, wobei eine aufwendige mechanische Übertragungskonstruktion zum Einsatz kommt, die eine feststehende Zahnstange sowie zwei mit der Farbband-Aufwickelspule bzw. -Abrollspule gekoppelte, sich auf der Zahnstange abwälzende Zahnräder aufweist, die mittels eines bewegungsrichtungsgesteuerten Kipphebels wechselweise eingekuppelt bzw. ausgekuppelt werden. Die Kupplung zwischen Schlitten- und Farbband bewegung erfordert somit relativ großen konstruktiven Aufwand und dann darüber hinaus aufgrund mechanischen Spiels und dergleichen keinen zuverlässigen Farbbandantrieb sicher stellen.

Darüber hinaus offenbart die DE-OS 23 03 877 einen Anschlag drucker, beim dem zur Schlitten- und zur Farbbandbewegung jeweils ein eigener Motor vorhanden ist. Die Steuerung der Motoren erfolgt durch voneinander unabhängige Regel- und Treiberschaltungen, so daß weder mechanische noch elektrische Kopplung zwischen Schlittenbewegung und Farb bandverlagerung vorhanden ist. Hierbei wird die Schlitten motorregung in Abhängigkeit von der Größe der jeweils erforderlichen Verlagerung, d. h. von der jeweiligen Distanz zur angestrebten nächsten Sollstellung derart gesteuert, daß die Schlittengeschwindigkeit sich kontinuierlich ver ändert. Aus diesem Grund ist eine Anpassung der kontinu ierlich variierenden Schlittengeschwindigkeit an die Farb bandgeschwindigkeit kaum möglich. Derartige Geschwindig keitsdifferenzen zwischen Schlitten- und Farbbandgeschwindig keit führen jedoch zu einer Relativgeschwindigkeit zwischen Aufzeichnungsmaterial und Farbband, die bei Anlage zwischen Aufzeichnungsmaterial und Farbband zur Verunreinigung des Aufzeichnungsmaterials und zu verwischtem, d. h. kon trastarmem Druck führen könnten.

Bei dem Drucker gemäß der DE-OS 20 16 877 sind für den Schlittenantrieb zwei Motoren vorhanden, von denen der eine zur Erzeugung der normalen, schrittweise unterteilten Schlitten-Vorschubbewegung dient, während der andere phasen versetzt derart angesteuert wird, daß er die Antriebswirkung des ersten Motors zeitverzögert kompensiert und somit ein ruckfreies Einlaufen des Schlittens in die jeweils neue Druckposition sicherstellen soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Farbband- und Schlittenantrieb gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1 bzw. 2 zu schaffen, mit dem sich ein synchroner Trans port von Farbband und Schlitten mit einfachen und zuver lässigen Mitteln erreichen läßt.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 2 angegebenen Merkmalen gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrie ben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Druckwerks eines Thermodruckers,

Fig. 2 eine Schnittansicht des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbei spiel und

Fig. 4 eine Schnittansicht des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit dem Bezugszeichen 1 eine fest angeordnete Platte bzw. Walze bezeichnet. 2 bezeichnet einen Aufzeichnungsträger, 3 ein Farbband aus einem warmschmelzende Tinte enthaltenden Übertragungsmaterial, 4 einen mittels einer Feder 5 mit der Platte bzw. Walze 1 über das Farb band 3 und den Aufzeichnungsträger 2 in Druckberührung gehaltenen Thermodruckkopf, 6 eine Antriebsrolle zum Antreiben eines Zug- bzw. Spannbands 7, das wiederum das Farbband 3 antreibt, 8 und 9 Spannrollen zum Tra gen bzw. Führen des Spannbands 7, 10 eine Zuführungsspule und 11 eine Aufnehmerspule zum Zuführen bzw. Aufnehmen des Farbbands 3, die beide in Druckberührung mit dem Spannband 7 gehalten sind und von diesem angetrieben werden, 12 und 13 Führungsrollen zum Führen des von der Zuführungsspule 10 zugeführten und von der Aufnehmerspule 11 aufgenommenen Farbbands, 14 einen Schlit ten, der die vorstehend aufgeführten Bestandteile mit Aus nahme der Platte bzw. Walze 1 und des Aufzeichnungsträgers 2 trägt, 15 einen Zahn riemen, der parallel zur Platte bzw. Walze 1 angeordnet ist, und 16 einen Schrittmotor für den Antrieb eines mit den Zähnen des Zahnriemens 15 kämmenden Antriebsrads 17, über das die Drehung bzw. Bewegung des Zahnriemens 15 er folgt. Der Schlitten 14 wird mittels des Zahnriemens 15 parallel zur Platte bzw. Walze 1 bewegt. Wie in der in Fig. 2 dargestellten Schnittansicht gezeigt, ist die Antriebsrolle 6 mit einem Schrittmotor 18 verbun den und wird von diesem angetrieben. Eine Steuereinrichtung (Impulsgenerator) PG erzeugt in Abhängigkeit von einem Druckbefehl P Impulse für den Antrieb der Schrittmotoren 16 und 18. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Impulse für den Antrieb des Schlittens 14 gleichzeitig auch für den Antrieb des Schrittmotors 18 und damit zur Verstellung bzw. Bewegung des Farbbands 3 herangezogen.

Im folgenden wird die Funktionsweise des vorstehend be schriebenen Ausführungsbeispiels erläutert. In Abhängig keit von dem Druckbefehl P gibt die Steuereinrichtung PG für den Steuerung der Verlagerung bzw. Bewegung des Thermodruckkopfes 4 Antriebsimpulse an den Schrittmotor 16 ab, dessen Drehung über das Antriebsrad 17 und den Zahn riemen 15 zur Verlagerung bzw. Bewegung des Schlittens 14 und damit des Thermodruckkopfes 4 parallel zur Platte bzw. Walze 1 umgesetzt wird, womit das Drucken erfolgt. Die dem Schrittmotor 16 zugeführten Antriebsimpulse werden ebenfalls an den Impuls- bzw. Schrittmotor 18 abgegeben, dessen Drehung über die Antriebsrolle 6 auf den Antriebs riemen 7 übertragen wird. Damit werden die mit diesem in Berührung gehaltenen Aufnehmerspule 11 und Zuführungsspule 10 gedreht, wodurch das Farbband 3 synchron mit der Verlagerung bzw. Bewegung des Schlittens 14 von der Zuführungsspule 10 über die Führungsrolle 12, den Thermodruckkopf 4 und die Führungsrolle 13 zur Aufnehmerspule 11 bewegt wird. Der Spannriemen 7 weist geeignete Elasti zität auf, um eine geeignete Dreh- bzw. Antriebskraft auf das Farbband an der Stelle der Aufnehmerspule 11 und der Zuführungsspule 10 zu übertragen. Das Farb band 3 weist demzufolge trotz der Verlagerung des Schlittens keine Relativgeschwindigkeit bezüglich des Aufzeichnungs trägers auf, womit ein klares bzw. einwandfreies Drucken mittels des Thermodruckkopfs 4 ermöglicht ist. Bei der durch entgegengesetzte Drehung des Schrittmotors 16 hervorgerufenen Rückkehrbewegung des Schlittens 14 zur Druck-Ausgangsstellung werden dem Schrittmotor 18 keine Antriebsimpulse zugeführt, so daß die Antriebsrolle 6 unbewegt bleibt. Damit wird das Farbband 3 nicht vorwärts bewegt und kehrt zur Bereitschaftsstellung zurück, ohne auf dem Aufzeichnungsträger 2 zu reiben, da der Thermodruckkopf bei diesem Vorgang von diesem getrennt ist.

Wie vorstehend bereits ausgeführt, erfolgt beim beschriebenen Druckwerk der Antrieb, die Zufuhr und die Auf nahme des Farbbands vollständig synchronisiert mit der Verlagerung bzw. Bewegung des Schlittens, wobei eine elektrische Steuerung anstelle einer komplizierten mechanischen Steuerung erfolgt. Damit ist ein Drucker ge schaffen, der eine äußerst zuverlässige und stabile Farbband-Antriebseinrichtung mit hoher Lebens dauer aufweist.

In Fig. 3 ist in Draufsicht ein weiteres Ausführungs beispiel des Druckwerks dargestellt.

101 bezeichnet eine fest angeordnete Platte bzw. Walze, 10 einen Aufzeichnungsträger, 103 ein Farbband aus einem warmschmelzende Tinte enthaltenden Übertragungs material, 104 einen über das Farbband 103 und den Aufzeichnungsträger 102 mittels einer Feder 105 in Druckberührung mit der Platte bzw. Walze 101 gehaltenen Thermo druckkopf, 106 eine Antriebsrolle zum Antreiben eines Zug- bzw. Spannriemens 107, der wiederum das Farb band 103 antreibt, 108 und 109 Spannrollen zum Tragen bzw. Führen des Spannriemens 107, 110 eine Zuführungsspule und 111 eine Aufnehmerspule zum Zuführen bzw. Aufnehmen des Farbbands 103, die in Druckberührung mit dem Spannriemen 107 gehalten sind und von diesem angetrieben werden, 112 und 113 Führungs rollen zum Führen des von der Zuführungsspule 110 zuge führten und von der Aufnehmerspule 111 aufgenommenen Farb bands, 114 einen Schlitten, der die vorstehend aufgeführten Elemente mit Ausnahme der Platte bzw. Walze 101 des Aufzeichnungsträgers 102 trägt, 115 einen Zahnriemen, der parallel zur Platte bzw. Walze 101 angeordnet ist, und 116 einen Servomotor zum Antrieb eines mit den Zähnen des Zahnriemens 115 für dessen Drehung bzw. dessen An trieb kämmenden Antriebsrads 117. Der Schlitten 114 wird mit Hilfe des Zahnriemens 115 parallel zur Platte bzw. Walze 101 angetrieben bzw. bewegt. Wie in der in Fig. 4 dargestellten Schnittansicht gezeigt, ist die Antriebsrol le 106 mit einem Schrittmotor 118 verbunden und wird von diesem angetrieben.

An der Welle des Servomotors 116 sind Drehungs detektoren 119 und 120 angebracht, die die Stel lung des Schlittens 114 aus der Drehung des Servomotors 116 ermitteln und Stellungsinformationen abgeben. Die Dre hungsdetektoren 119 und 120 werden zur Steuerung der Druckposition der Großbuchstaben und der Kleinbuchstaben eingesetzt. Eine Steuerschaltung 121 erzeugt in Abhängigkeit von der Stel lungsinformation des Drehungsdetektors 119 Impulssignale, die dem Impuls- bzw. Schrittmotor 118 zugeführt werden. Eine Steuerschaltung 122 erzeugt in Abhängigkeit von einem Druckbefehl P eine Spannung für den Antrieb des Servomo tors 116 und steuert in Abhängigkeit von einer Größenin formation S einen Schalter 123, über den die Stellungsin formation entweder des Drehungsdetektors 119 oder die des Drehungsdetektors 120 als Druck-Zeitsteuersignal für den Thermodruckkopf 104 ausgewählt wird.

Nachstehend wird die Funktionsweise des vorstehend be schriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. In Ab hängigkeit vom Druckbefehl P gibt die Steuerschaltung 122 eine Spannung für die Verlagerung des Thermodruckkop fes 104 an den Servomotor 116 ab, dessen Drehung über das Antriebsrad 117 und den Zahnriemen 115 übertragen wird und eine Verlagerung des Schlittens 114 und des Thermodruck kopfes 104 parallel zur Platte bzw. Walze 101 hervorruft. Damit kann ein Druckvorgang erfolgen, wobei die Stellung des Schlittens 114 mit Hilfe des Drehungsdetektors 119 ermittelt wird. Die der Stellungsermittlung bzw. Stel lung entsprechenden Impulse des Drehungsdetektors 119 werden dem Schrittmotor 118 für den Antrieb des Spannriemens 107 mit Hilfe der Antriebsrolle 106 zugeführt. Die in Berührung mit dem Spannriemen 107 ge haltenen Aufnehmerspule 111 und Zuführungsspule 110 werden dabei gedreht und bewirken damit eine Vorwärtsbe wegung des Farbbands 103 von der Zuführungsspule 110 über die Führungsrolle 112, den Thermodruckkopf 104 und die Führungsrolle 113 zur Aufnehmerspule 111 syn chron mit der Verlagerung des Schlittens 114. Der Spann riemen 107 weist geeignete Elastizität auf, um auf das Farbband an der Stelle der Aufnehmerspule 111 und der Zuführungsspule 110 geeignete Drehkraft zu über tragen. Das Farbband 103 hat somit trotz der Verlagerung des Schlittens 114 keine Relativgeschwindig keit bezüglich des Aufzeichnungsträgers 102, so daß ein klares bzw. einwandfreies Drucken mit Hilfe des Thermodruckkopfes 104 möglich ist.

Bei Veränderung der Größe der gedruckten Zeichen, z. B. beim Wechsel von großen Buchsta ben zu kleinen Buchstaben, was durch geeignete Auswahl der Punkte des Thermo druckkopfes 104 erfolgt, werden die Stellungsermitt lungsimpulse anstatt vom Drehungsdetektor 119 vom Dreh hungsdetektor 120 erhalten, der geringeren Schrittab stand bei der Stellungsermittlung aufweist, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Würden dem Impuls- bzw. Schritt motor 118 jedoch diese Impulse für den über die An triebsrolle 106 erfolgenden Antrieb des Farb bands 103 zugeführt, so würde die bei Verwendung der vom Drehungsdetektor 119 erzeugten Impulse erzielte synchronisierte Verlagerung des Farbbands 103, die ohne Relativgeschwindigkeit bezüglich des Aufzeichnungs trägers 102 erfolgt, gestört und eine Relativbewegung zwischen dem Farbband 103 und dem Aufzeichnungs träger 102 auftreten, womit kein einwandfreies Drucken mehr möglich ist.

Aus diesem Grund werden dem Schrittmotor 118 für den Weitertransport des Farbbands 103 die Stellungssignale des Drehungsdetektors 119 unabhän gig von einer Umschaltung von den vom Drehungsdetektor 119 erzeugten Druck-Stellungssignalen auf diejenigen des Drehungsdetektors 120, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, kontinuierlich zugeführt, so daß die synchronisier te Verlagerung zwischen dem Farbband 103 und dem Schlitten 114 ohne eine Relativbewegung des Farb bands 103 bezüglich des Aufzeichnungsträgers 102 aufrecht erhalten bleibt und somit ein einwandfreies Drucken möglich ist. Bei der durch entgegengesetzte Drehung des Servomotors 116 hervorgerufenen Rückkehrbewegung des Schlittens 114 in die Druck-Ausgangsstellung werden an den Schrittmotor 118 keine Antriebsimpulse abgegeben, so daß das Farbband 103 nicht bewegt wird und weiterhin auch nicht auf dem Aufzeichnungsträger 102 reibt, da der Thermodruckkopf 104 bei diesem Vorgang von diesem getrennt gehalten ist.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Einrichtungen, bei denen die Drehung bzw. Bewegung in (nur) einer Richtung bei der Hin- und Herbewegung des Schlittens mittels einer mechanischen Einrichtung wie etwa einer Einweg- bzw. Freilaufkupplung oder einer Reibungskupplung erzielt wird, ist die An triebs- die Aufnehmer- und die Spanneinrichtung bei den beschrie benen Ausführungsbeispielen als elektrisch gesteuerte Kombination aus Schrittmotor und Riemen erheblich vereinfacht ausge führt.

Wie vorstehend bereits ausgeführt, erfolgt beim be schriebenen Druckwerk mit einer Antriebseinrichtung für das Farbband der Antrieb, die Zuführung und die Aufwicklung des Farbbands vollständig synchronisiert mit der Verlagerung des Schlittens, wobei anstelle einer komplizierten mechanischen Steuerung eine elektrische Steuerung vorgesehen ist, indem be stimmte Stellungssignale für den Antrieb des Farbbands auch dann herangezogen werden, wenn dem Ther modruckkopf zur Veränderung der Druckstellungen, z. B. bei Groß- und Kleinbuchstaben, unterschiedliche bzw. andere Stellungssignale zugeführt werden. Damit ergibt sich eine äußerst zuverlässige und stabile Farbband- Antriebseinrichtung mit verlängerter Lebensdauer.

Claims

1. Farbband- und Schlittenantrieb in einem Thermodrucker, mit einem Schlitten, der einen Thermodruckkopf sowie zwei Farbbandspulen mit einem Farbband trägt, wobei der Schlit ten durch einen Schrittmotor entlang des Aufzeichnungsträ gers bewegbar und eine Aufnehmerspule zum Bewegen des Farbbandes antreibbar ist, und wobei die Bewegung des Farbbandes und des Schlittens derart gekoppelt sind, daß das Farbband um einen Betrag entsprechend der Schlittenbe wegung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein wei terer Schrittmotor (18) auf dem Schlitten (14) zum Antrei ben der Aufnehmerspule (11) angeordnet ist, und daß der Schrittmotor (16) für den Schlittenantrieb und der Schrittmotor (18) für den Farbbandantrieb durch dieselben Impulse einer Steuereinrichtung (PG) synchron angetrieben werden.

2. Farbband- und Schlittenantrieb in einem Thermodrucker, mit einem Schlitten, der einen Thermodruckkopf sowie zwei Farbbandspulen mit einem Farbband trägt, wobei der Schlit ten durch einen Motor entlang des Aufzeichnungsträgers bewegbar und eine Aufnehmerspule zum Bewegen des Farbbandes antreibbar ist, und wobei die Bewegung des Farbbandes und des Schlittens derart gekoppelt sind, daß das Farbband um einen Betrag entsprechend der Schlittenbewegung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor für den Schlitten (114) als Servomotor (116) ausgebildet ist, daß ein Schrittmotor (118) auf dem Schlitten (114) zum Antrei ben der Aufnehmerspule (111) angeordnet ist, und daß der Servomotor (116) durch eine Steuerschaltung (122) ange steuert wird und mit einem Drehungsdetektor (119) gekoppelt ist, dessen Ausgangssignale dem Schrittmotor (118) als Eingangsimpulse zuführbar sind.

3. Farbband und Schlittenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Steuerschaltung (121) vorgesehen ist, die die Ausgangssignale des Drehungsdetek tors (119) in die Eingangsimpulse des Schrittmotors (118) umsetzt.