DE69102003T2

DE69102003T2 - Mosaikdrucker mit Druckkopfeinstellung in Abhängigkeit von der thermischen Verformung der Walze.

Info

Publication number: DE69102003T2
Application number: DE69102003T
Authority: DE
Inventors: Noritugu Ito; Yuuji Kawahara
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1991-01-31
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2011-02-01
Also published as: EP0450748B1; EP0450748A1; JPH03224775A; DE69102003D1; US5137377A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drucker wie einen Punktmatrixdrucker.
Nadel-Punkt-Aufschlag-Drucker weisen einen Wagen, der auf einer Führungsstange entlang einer Schreibwalze verschiebbar beweglich ist; einen Druckkopf zum Vorspringenlassen und Zurückziehen von Drucknadeln aus und in sein vorderes Ende, und ein Farbband auf. Ein Blatt Druckpapier ist auf die Druckwalze gesetzt und wird zugeführt wie die Schreibwalze um ihre eigene Achse rotiert. Dann werden die Drucknadeln selektiv zum Anschlagen des Blattes Druckpapier durch das Farbband gesteuert, um dadurch gewünschte Information auf das Blatt Druckpapier zu drucken. Um geeignetes Drukken in solchen Druckern zu erreichen, ist es notwendig, daß ein geeigneter Zwischenraum zwischen dem Blatt Druckpapier und dem vorderen Ende (Drucknadeln) des Druckkopfes vorhanden ist.
In der Vergangenheit wurde ein Drucker entwickelt, welcher einen Einstellmechanismus zum automatischen Einstellen des Zwischenraums zwischen dem Blatt Druckpapier und dem Druckkopf beinhaltet (z.B. EP-A-0 336 734). Der Einstellmechanismus weist einen Andruck-/Abrückmechanismus zum Bewegen des Wagens zu und von der Schreibwalze durch eine Drehbewegung der Führungsstange um eine Achse, die exzentrisch gegenüber der geometrischen Zentralachse der Führungsstange versetzt ist. Bevor ein Druckvorgang ausgeführt wird, wird eine Farbbandführungsschiene an dem vorderen Ende des Wagens unter vorbestimmtem Druck gegen das Blatt Druckpapier auf der Schreibwalze durch den Andruck-/Abstellmechanismus gedrückt, und danach wird der Wagen durch den Andruck-/Abstellmechanismus um einen geeigneten Abstand von der Schreibwalze weg bewegt.
Wenn der Drucker von der Fabrik ausgeliefert wird, speichert eine Steuervorrichtung, die einen Mikrocomputer oder ähnliches aufweist, die den Drucker steuert, als eine Referenzposition die Position des Wagens zu dem Zeitpunkt, zu dem die Farbbandführungsschiene unter einem Druck, welcher derselbe wie der obige vorbestimmte Druck ist, gegen die Schreibwalze gedrückt wird. Die Dicke des Blattes Druckpapier wird als die Differenz zwischen der Referenzposition und der Position des Wagens, wenn die Farbbandführungsschiene gegen das Blatt Druckpapier gedrückt wird, erkannt. Der Wagen wird von dem Blatt Druckpapier um eine vorbestimmte Entfernung, die der erkannten Dicke des Blattes Druckpapier entspricht, verschoben. Darum kann der Druckkopf gewünschte Information auf irgendeines von verschiedenen Blättern Druckpapier mit verschiedenen Dicken drucken, wobei er von dem Blatt Druckpapier um eine zum Drucken geeignete Entfernung entfernt ist.
Wenn der Drucker für einen langen Zeitraum fortlaufend betrieben wird, wird von einem Antrieb des Druckkopfs eine beträchtliche Wärmemenge erzeugt, wodurch ein Ansteigen der Temperatur im Inneren des Druckers verursacht wird. Wie die Temperatur ansteigt, werden die Teile eines Druckmechanismus thermisch ausgedehnt, speziell werden der Druckkopf (Druckdrähte) und die aus Gummi gefertigte Schreibwalze in einem großen Ausmaß thermisch ausgedehnt. Aufgrund der thermischen Ausdehnungen des Druckkopfes und der Schreibwalze wird der Abstand zwischen dem Blatt Druckpapier und dem Druckkopf, der durch den Einstellmechanismus eingestellt wurde, verkürzt.
Falls die Teile des Druckmechanismus aufgrund der thermischen Ausdehnungen stark deformiert werden, variiert der Abstand zwischen dem Blatt Druckpapier und dem Druckkopf, welcher auf einen optimalen Wert eingestellt wurde, mit dem Ergebnis, daß die Dichte der gedruckten Information auf dem Blatt Druckpapier variiert, und schlimmstenfalls das Drucken nicht in geeigneter Weise erreicht werden kann.
Angesichts der zuvor erwähnten Probleme der herkömmlichen Drukker, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Drucker zu ermöglichen, in welchem ein geeigneter Abstand zwischen dem Blatt Druckpapier und dem Druckkopf ohne Ansehen der thermischen Ausdehnungen oder Kontraktionen von verschiedenen Teilen in einem Druckmechanismus aufgrund thermischer Änderung während des Drukkens gesichert werden kann.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Drucker zum Drucken von Zeichen auf einem Blatt ermöglicht, der eine Schreibwalze, die um ihre eigene Achse rotierbar ist, zum Halten des Blattes auf einem Umfang derselben; ein Führungsglied, das sich parallel zu der Achse der Schreibwalze erstreckt; einen Wagen, der entlang des Führungsgliedes verschiebbar beweglich und außerdem zu und von der Schreibwalze in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu der Achse der Schreibwalze ist, beweglich ist, wobei der Wagen einen der Schreibwalze gegenüberliegenden entfernten Endabschnitt aufweist; einen Druckkopf, der auf dem Wagen montiert ist, zum Ausführen des Druckens auf dem Blatt Druckpapier, während sich der Wagen entlang des Führungsgliedes bewegt; einen Andruck-/Abrückmechanismus zum Bewegen des Wagens zu und von der Schreibwalze; Temperaturerkennungsmittel zum Erkennen der Temperatur von mindestens dem Druckkopf oder der Schreibwalze und zum Erzeugen von die erkannte Temperatur anzeigenden Temperaturdaten; und Einstellmittel zum Einstellen des Abstandes zwischen dem Blatt, das auf der Schreibwalze gehalten wird, und dem Druckkopf durch Betreiben des Andruck-/Abrückmechanismus basierend auf den Temperaturdaten aufweist.
Der Drucker kann weiter Blattdickenerkennungsmittel zur Erkennung einer Dicke des Blattes Druckpapier, das auf der Schreibwalze gehalten wird, aufweisen, wobei das Blattdickenerkennungsmittel die erkannte Dicke des Blattes Druckpapier anzeigende Blattdikkendaten erzeugt, und wobei das Einstellmittel den Abstand dazwischen desweiteren auf den Blattdickendaten basierend einstellt.
Der Drucker kann weiter Speichermittel zum Speichern von Positionsdaten aufweisen, die eine Position des Druckkopfes betreffen, der von dem Blatt Druckpapier, das auf der Schreibwalze gehalten wird, entfernt sein soll, in Beziehung zu einer Temperatur und einer Dicke eines Blattes Druckpapier, und wobei das Einstellmittel den Abstand dazwischen basierend auf den Positionsdaten entsprechend der gemessenen Temperatur und der erkannten Dicke des Blattes Druckpapier, das auf der Schreibwalze gehalten ist, einstellt.
Der Drucker kann weiter Zählmittel zum Zählen gedruckter Zeichen und zum Erzeugen eines Hochzählsignals, wenn das Zählen der gedruckten Zeichen eine vorbestimmte Anzahl erreicht hat, aufweisen, und wobei die Einstellvorrichtung den Abstand dazwischen in Antwort auf die Temperaturdaten, die erzeugt werden, wenn das Hochzählsignal von dem Zählmittel erzeugt wird, einstellt.
Bei dem Drucker der vorliegenden Erfindung kann, falls es einen Temperaturanstieg bei der Schreibwalze und/oder dem Druckkopf mit dem Fortschreiten des Druckbetriebes gibt, ein ursprünglich eingestellter Abstand zwischen dem Blatt Druckpapier und dem Druckkopf aufgrund der thermischen Ausdehnung der Schreibwalze und/ oder des Druckkopfes nicht mehr länger geeignet sein. In einer solchen Situation stellt das Einstellmittel den Abstand dazwischen auf einen Optimalwert basierend auf der Temperatur, die durch das Temperaturerkennungsmittel gemessen wurde, ein. Darum kann immer ein optimaler Zwischenraum dazwischen erhalten werden, ohne Ansehen der Tatsache, daß ein Druckmechanismus thermisch deformiert wird und der Zwischenraum dazwischen variiert wird.
Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung, die als Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gegeben wird, besser verstanden werden, wobei:
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Korrektur der Position eines Wagens während des Druckens;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Einstellung eines Zwischenraumes zwischen einem Blatt Druckpapier auf einer Schreibwalze und einem Druckkopf, der zum Zeitpunkt des Beginns des Druckens implementiert wird, ist;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes des Drukkers ist;
Fig. 4 ein Blockdiagramm des Druckers ist;
Fig. 5 eine grafische Darstellung ist, die eine Beziehung zwischen einer Temperatur und einer Wagenanhalteposition bezüglich eines Blattes Druckpapier mit einer vorgeschriebenen Dicke zeigt;
Fig. 6 eine seitliche Schnittansicht im Aufriß ist, die die Position des Wagens zeigt, wenn er gegen das Blatt Druckpapier auf der Schreibwalze gedrückt ist; und
Fig. 7 eine seitliche Schnittansicht im Aufriß ist, die die Position des Wagens zeigt, wenn die Einstellung des Zwischenraumes vollendet ist.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auf einen Matrixdrucker angewendet wird, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Abschnitt eines Matrixdruckers. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein Wagen 1 verschiebbar auf einer Führungsstange 3, die sich entlang einer Schreibwalze 2 erstreckt, montiert. Der Wagen 1 weist eine Nut 1a auf, die in einem Endabschnitt desselben, der von der Schreibwalze 2 entfernt ist, ausgebildet ist, und eine fixierte Stange 4, die sich in einer Richtung parallel zu der Führungsstange 3 erstreckt, ist lose in die Nut 1a eingeführt. Der Wagen 1 bewegt sich entlang der Führungsstange 3 durch einen bekannten Wagenbetätigungsmechanismus, der ein Paar von Riemenscheiben (nicht gezeigt) einen Riemen < nicht gezeigt) und einen Motor 5 (siehe Fig. 4) zum Betätigen des Wagens 1 aufweist. Beide Enden von jeweils der Schreibwalze 2, der Führungsstange 3 und der fixierten Stange 4 werden auf Seitenwänden (nicht gezeigt) des Druckergehäuses gehalten. Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, ist ein Blattsensor 7 zum Erkennen, ob ein Blatt Druckpapier 6 auf die Schreibwalze 2 gesetzt ist, nahe der Schreibwalze 2 angeordnet.
Ein Druckkopf 8 des Punkt-Matrix-Anschlag-Typs ist auf dem Wagen 1 in einer der Schreibwalze 2 gegenüberliegenden Weise montiert. Eine austauschbare Farbbandkassette (nicht gezeigt) ist auch auf dem Wagen 1 montiert. Der Wagen 1 trägt außerdem an seinem entfernten Ende, das der Schreibwalze 2 gegenüberliegt, eine Farbbandführungsschiene 9 zur Verhinderung dessen, daß das Blatt Druckpapier 6 von einem Farbband (nicht gezeigt), das zwischen dem Druckkopf 8 und dem Blatt Druckpapier läuft, verschmiert wird. Wie es in der Technik wohl bekannt ist, weist der Druckkopf 8 senkrechte Arrays von Drucknadeln an seinem entfernten Ende auf, wobei die Drucknadeln in Richtung der Schreibwalze 2 zum Drücken des Farbbandes nach vorne durch ein Loch 9a, das in der Farbbandführungsschiene 9 ausgebildet ist, herausbewegt werden können. Während der Wagen 1 in Bewegung ist, bewegt sich der Druckkopf 8 bezüglich des auf die Schreibwalze 2 gesetzten Blattes Druckpapier 6 lateral und betätigt selektiv die Drucknadeln, um so Punktabdrücke auf dem Blatt 6 durch das Farbband zu machen. Das Blatt Druckpapier 6 wird auf die Schreibwalze 2 durch die Schreibwalze 2, die durch einen Blattzuführmechanismus (siehe Fig. 4) gedreht wird, zugeführt. Ein Temperatursensor 29, der als ein Temperaturerkennungsmittel dient, ist auf dem Wagen 1 montiert. Der Temperatursensor 29 mißt eine Temperatur des Druckkopfes 8, und der gemessene Temperaturwert wird einer Steuervorrichtung 23 (siehe Fig. 4), die später beschrieben wird, zugeführt.
Um mit dem Druckkopf 8 ein entsprechendes Drucken zu erreichen, ist es notwendig, daß ein geeigneter Zwischenraum G zwischen dem Blatt Druckpapier 6 und dem entfernten Ende des Druckkopfes 8 vorhanden ist. Ein Mechanismus zur Einstellung des Zwischenraumes G wird nun im folgenden beschrieben.
Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die Führungsstange 3 an jedem ihrer gegenüberliegenden Enden eine integrale Exzenterwelle 3a (nur eine gezeigt) auf, die gegenüber der geometrischen Zentralachse der Führungsstange 3 versetzt ist. Die Exzenterwellen 3a sind rotierbar an den Seitenwänden des Druckergehäuses gehalten. Darum ist die Führungsstange 3 um eine Achse, die gegenüber der geometrischen Zentralachse derselben versetzt ist, in der Richtung, die durch einen Pfeil X oder Y (siehe Fig. 6) angezeigt ist, drehbar beweglich, um dadurch den Wagen 1 in Richtung auf die oder weg von der Schreibwalze 2 zu bewegen. Eine der Exzenterwellen 3a ist mit einem Andruck-/Abrückmechanismus 11 gekoppelt, welcher die Führungsstange 3 in der einen Richtung oder der anderen Richtung drehbewegt. Der Andruck-/Abrückmechanismus 11 weist einen Schrittmotor 12 auf, dessen Drehleistung mit einem gewissen Geschwindigkeitsverminderungsverhältnis auf ein Antriebszahnrad 14 übertragen wird, das rotierbar auf einer Welle 13 montiert ist. Die Rotation des Antriebszahnrades 14 wird über einen Stift 16 auf ein angetriebenes Zahnrad 15 übertragen, welches auch rotierbar auf der Welle 13 montiert ist. Die Rotation des angetriebenen Zahnrades 15 wird dann auf ein Zahnbogenschwingrad 17 übertragen, das mit einem äußeren Ende der Exzenterwelle 3a verbunden ist. Der Stift 16 hat ein Ende an dem angetriebenen Zahnrad 15 fixiert und das andere Ende erstreckt sich durch einen bogenförmigen Schlitz 18, der umfangsmäßig in dem Antriebszahnrad 14 definiert ist. Der Stift 16 wird normalerweise gegen ein Ende 18a des bogenförmigen Schlitzes 18 durch eine Torsionswickelfeder 19, die mit dem Antriebszahnrad 14 gekoppelt ist, gezwungen.
Wenn der Schrittmotor 12 in einer normalen Richtung dreht, dreht das Zahnrad 14 in die Richtung, die durch einen Pfeil Y' angezeigt ist, und die Rotation des Antriebszahnrades 14 wird unverzüglich auf das angetriebene Zahnrad 15 übertragen. Die Führungsstange 3 wird in der Richtung, die durch den Pfeil Y (siehe Fig. 6) angezeigt ist, zum Zurückziehen des Wagens 1 weg von der Schreibwalze 2 in einer Drehbewegung bewegt. Wenn der Schrittmotor 12 in die entgegengesetzte Richtung dreht, dreht das Antriebszahnrad 14 in der Richtung, die durch einen Pfeil X' angezeigt ist, und die Rotation des Antriebszahnrades 14 wird über die Torsionswickelfeder 19 und den Stift 16 auf das angetriebene Zahnrad 15 übertragen. Die Führungsstange 3 wird in der Richtung, die durch den Pfeil X (siehe Fig. 6) angezeigt ist, zum Bewegen des Wagens in Richtung der Schreibwalze 2 in einer Drehbewegung bewegt.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Bewegung des Wagens 1 in Richtung der Platte 2 gestoppt, wenn die Farbbandführungsschiene 9 an dem entfernten Ende des Wagens 1 gegen die Schreibwalze 2 oder das auf die Schreibwalze 2 gesetzte Blatt Druckpapier 6 anstößt. Wenn das auf das angetriebene Zahnrad 15 ausgeübte Lastdrehmoment ein vorbestimmtes Niveau aufgrund des Stoppens des Wagens 1 überschreitet, wird die Torsionswickelfeder 19 elastisch deformiert, und keine Rotation wird auf den Stift 16 übertragen, derart das angetriebene Zahnrad 15 stoppend. Anders ausgedrückt entspricht die Kraft, mit welcher der Wagen 1 gegen die Platte 2 oder das Blatt Druckpapier 6 stößt, der Federkraft, die durch die Torsionswickelfeder 19 erzeugt wird.
Der Andruck-/Abrückmechanismus 11 weist außerdem einen Encoder 22 auf, der eine Rotationsscheibe 20, die auf dem angetriebenen Zahnrad 15 montiert ist und eine bogenförmige Anordnung von Schlitzen 20a aufweist, und einen Photounterbrecher 21 zum Erkennen eines Lichtstrahles, wie er durch die Rotationsscheibe 20 durchläuft und von dieser blockiert wird, aufweist. Der Encoder 22 dient zur Erkennung der Position des Wagens 1 zu dem Zeitpunkt, wenn das angetriebene Zahnrad 15 in Antwort auf den Eingriff des Wagens 1 mit der Schreibwalze 2 oder dem Blatt Druckpapier 6 gestoppt ist, und außerdem zum Stoppen des Wagens 1 in einer Position (im folgenden als "ein Ursprung O" bezeichnet), die ausreichend von der Schreibwalze 2 entfernt ist. Ein Ausgabesignal von dem Encoder 22 wird der Steuervorrichtung 23 (Fig. 4), die unten beschrieben wird, zugeführt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, weist die Steuervorrichtung 23 eine CPU (zentrale Prozessoreinheit) 24, einen ROM (Nur-Lese-Speicher) 25 zum Speichern eines Programmes und von Daten, einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 26 zum zeitweiligen Speichern verschiedener Daten, und einen Bus 27 zum Verbinden der CPU 24, des ROM 25 und des RAM 26 auf. In Antwort auf die Ausgabesignale des Blattsensors 7 und des Encoders 22 und des Temperatursensors 29 steuert die Steuervorrichtung 23 die Energiezufuhr und die Unterbrechung der Energiezufuhr des Schrittmotors 12 entsprechend einem später zu beschreibenden Programm und stellt eine Abstandseinstellvorrichtung und eine Einstellvorrichtung wie in der vorliegenden Erfindung definiert dar.
Die Steuervorrichtung 23 zählt Antriebspulse, die dem Schrittmotor 12 zugeführt werden, nachdem er mit Strom versorgt wird und bis er nicht mit Strom versorgt wird, so daß die Entfernung, um welche der Wagen 1 von dem Ursprung O bewegt wurde, als die Anzahl der Antriebspulse, die dem Schrittmotor 12 zugeführt werden, detektiert wird. Der ROM 25 in der Steuervorrichtung 23 speichert Daten betreffend die Antriebspulsanzahlen NB, die dem Schrittmotor 12 zum Bewegen des Wagens von dem Ursprung O zu Positionen, die optimale Zwischenräume G zwischen dem Druckkopf 8 und der Schreibwalze 2 ergeben, zuzuführen sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform variiert der optimale Abstand G mit der Dicke A < entsprechend zu der Anzahl NA von Antriebspulsen, die später zu beschreiben sind) des Blattes Druckpapier 6. Speziell wird der Zwischenraum G für ein dickeres Blatt Druckpapier 6 kleiner als für ein dünneres Blatt Druckpapier 6 gemacht, wodurch dem Druckkopf 8 ermöglicht wird, eine größere Aufschlagskraft auf das dikkere Blatt Druckpapier 6 zu erzeugen. Zu diesem Ende speichert der ROM 25 verschiedene Datenworte für die Anzahl NB von Antriebspulsen, welche Datenworte zu den verschiedenen Blattdicken oder Anzahlen NA von Antriebspulsen korrespondieren. Weiter variiert wie später beschrieben wird, wenn Drucken auf dem Blatt Druckpapier 6 mit einer Dicke von A ausgeführt wird, die Anzahl NB der Antriebspulse abhängig von der Temperatur t des Druckkopfes 8, die durch den Temperatursensor 29 detektiert wird.
Die Steuervorrichtung 23 dient außerdem zur Steuerung des Wagenbetätigungsmechanismus und des Blattzuführmechanismus 10. Der Drucker weist einen Blattartumschalter 28 wie einen Grenzschalter oder ähnliches zum Erkennen ob das Blatt Druckpapier 6 ein Schnittblatt oder ein fortlaufendes Blatt ist. Ein Ausgabesignal des Blattartumschalters 28 wird gleichfalls der Steuervorrichtung 23 zugeführt.
Der Betrieb des Druckers wird im folgenden beschrieben. Wenn ein Stromversorgungsschalter (nicht gezeigt) des Druckers eingeschaltet wird, wird die Steuervorrichtung 23 mit Strom versorgt, um den Zwischenraum G zwischen dem Blatt Druckpapier 6 und dem entfernten Ende des Druckkopfes 8 entsprechend zu einer Prozedur oder einem Programm, wie es in dem Ablaufdiagramm aus Fig. 2 gezeigt ist, einzustellen, welches Programm in dem ROM 25 gespeichert ist.
Die Schritte S1 bis S4 des Ablaufdiagrammes zeigen eine vorbereitende Stufe für einen Druckvorgang, und bewegen den Wagen 1, der bezüglich der Schreibwalze 2 irgendwo positioniert sein kann, zu einer Druckstartposition. Speziell wird der Wagen 1 von der Schreibwalze 2 in der Richtung, die durch den Pfeil Y angezeigt ist, durch den Andruck-/Abrückmechanismus 11 wegbewegt bis der Wagen 1 den Ursprung O erreicht und gestoppt wird. Der Wagen 1 wird im Ursprung O gestoppt, d.h., der Schrittmotor 12 wird in Antwort auf ein Ausgabesignal des Encoders 22 nicht mehr mit Strom versorgt. Noch spezifischer ändert sich, während der Wagen 1 sich von der Schreibwalze 2 wegbewegt, das Signal von dem Encoder 22 schnell zwischen hohen und niedrigen Niveaus. Wenn der Wagen 1 den Ursprung O erreicht, ändert das Signal von dem Encoder 22 nicht länger das Niveau und bleibt fur einen gewissen Zeitraum auf seinen niedrigen oder hohen Niveau. In Antwort auf die Erkennung durch die CPU 24 des beibehaltenen konstanten Signalniveaus vom Encoder 22 unterbricht die Steuervorrichtung 23 die Energiezufuhr zum Schrittmotor 12. Dann wird der Wagen 1 entlang der Führungsstange 3 bewegt bis die Ankunft des Wagens 1 in seiner Ausgangsposition in den Schritten S2, S3 erkannt wird. Danach wird der Wagen 1 weiter um eine bestimmte Entfernung entlang der Führungsstange 3 bewegt und wird in Schritt S4 in der Druckstartposition gestoppt.
Die CPU 24 bestimmt dann in Schritt S5 ob das Blatt Druckpapier 6, das in den Drucker eingesetzt ist, ein Schnittblatt oder ein fortlaufendes Blatt ist, basierend auf dem Ausgangssignal von dem Blattartumschalter 28. Falls das Blatt Druckpapier 6 ein Schnittblatt ist, bestimmt die CPU 24 dann in Schritt S6 ob das Blatt Druckpapier 6 auf die Schreibwalze 2 gesetzt ist oder nicht, d.h., ob ein Papierende (PE) nicht detektiert wird, basierend auf dem Ausgangssignal von dem Blattsensor 7. Falls das Blatt Druckpapier 6 auf die Schreibwalze 2 gesetzt ist, dann wird das Blatt Druckpapier 6 aus dem Drucker durch den Blattzuführmechanismus 10 in einem Schritt 57 entladen. Nachdem das Blatt Druckpapier 6 von der Schreibwalze 2 entfernt ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S9 fort. Falls in dem Schritt S5 das Blatt Druckpapier 6 ein fortlaufendes Blatt ist, dann bestimmt die CPU 24 in einem Schritt S8 ob das Blatt Druckpapier 6 auf die Schreibwalze 2 gesetzt ist oder nicht. Falls es nicht auf die Schreibwalze 2 gesetzt ist, dann geht die Steuerung auch zu dem Schritt 59. Falls es auf die Schreibwalze 2 gesetzt ist, dann springt die Steuerung zu einem Schritt 516.
Wenn kein Blatt Druckpapier 6 auf die Schreibwalze 2 gesetzt ist, wird die Position des Wagens 1 zu dem Zeitpunkt, wenn die Farbbandführungsschiene 9 an dem entfernten Ende des Wagens 1 gegen die Schreibwalze 2 gepreßt wird, detektiert und in dem RAM 26 gespeichert. Noch spezifischer liefert die CPU 24 in Schritt 9 Antriebspulse an den Schrittmotor 12 zum Bewegen des Wagens 1 von dem Ursprung O in Richtung der Schreibwalze 2 in der Richtung, die durch den Pfeil X angezeigt ist, durch den Andruck-/Abrückmechanismus 11. Der Wagen 1 wird in Richtung der Schreibwalze 2 bewegt bis die Farbbandführungsschiene 9 gegen die Schreibwalze 2 stößt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wagen 1 gegen die Schreibwalze 2 mit einer Kraft, die der Federkraft der Torsionswickelfeder 19 entspricht, gedrückt. Das angetriebene Zahnrad 15 und dementsprechend die Rotationsscheibe 20 werden gestoppt, und das Stoppen der Rotationsscheibe 20 wird durch den Encoder 22 in einem Schritt S10 detektiert, woraufhin die CPU 24 die Stromzufuhr zum Schrittmotor 12 unterbricht. Die Anzahl N1 der Antriebspulse, die dem Schrittmotor 12 bis zur Unterbrechung der Stromzufuhr zugeführt wurde, wird durch die CPU 24 in einem Schritt S11 ausgelesen, deren Anzahl eine Entfernung L (Position) des Wagens 1 von dem Ursprung O anzeigt.
Als nächstes wird die Temperatur t des Druckkopfes 8 durch den Temperatursensor 29 in einem Schritt S12 gemessen, und basierend auf der gemessenen Temperatur t wird eine Korrektur der Anzahl N1 der Antriebspulse ausgeführt. In einem Schritt S13 wird die korrigierte Anzahl NL der Antriebspulse in dem RAM 26 gespeichert. Da die Anzahl N1 der Antriebspulse die Position des Wagens 1 repräsentiert, wenn er bei der Temperatur t gegen die Schreibwalze 2 stößt, kann die Position desselben unterschiedlich von einer Position sein, wenn der Wagen 1 gegen die Schreibwalze 2 bei einer Referenztemperatur stößt, z.B. 20 Grad Celsius, aufgrund der thermischen Expansion oder Kontraktion der Schreibwalze 2. Darum wird die Anzahl N1 der Antriebspulse basierend auf der gemessenen Temperatur t korrigiert, um eine entsprechende Anzahl NL der Antriebspulse bei der Referenztemperatur zu geben. Noch spezifischer wird, wenn die gemessene Temperatur t höher als die Referenztemperatur ist, die korrigierte Anzahl der Antriebspulse NL durch Addieren einer Anzahl Δx zu der Anzahl N1 der Antriebspulse basierend auf in dem ROM 25 gespeicherten Daten gegeben. Durch diese Korrektur wird eine Referenzposition des Wagens 1 erhalten, welche Referenzposition zur Detektion der Dicke des Blattes Druckpapiers 6 bei der Referenztemperatur (20 Grad Celsius) verwendet wird. Danach betreibt die CPU 24 den Schrittmotor 12 zum Einziehen des Wagens 1 zu dem Ursprung O in Schritt S14. Dann führt der Blattzuführmechanismus 10 das Blatt Druckpapier 6 zu und setzt dasselbe auf die Schreibwalze in einem Schritt S15.
Nachdem das Blattdruckpapier 6 auf die Schreibwalze 2 gesetzt ist, wird der Zwischenraum G in den Schritten S16 bis S23 vor dem Starten eines Druckvorganges eingestellt. Zuerst legt die CPU 24 Antriebspulse an den Schrittmotor 12 an, um den Andruck-/Abrückmechanismus 11 zum Bewegen des Wagens 1 von dem Ursprung O in Richtung der Schreibwalze 2 in der Richtung, die durch den Pfeil X angezeigt ist, in einem Schritt S16 zu bringen. Der Wagen 1 wird bewegt bis er gegen das Blatt Druckpapier 6 auf der Schreibwalze 2 stößt, wie in Fig. 6 gezeigt. Der Wagen 1 wird gegen das Blatt Druckpapier 6 mit einer Kraft, die der Federkraft der Torsionswickelfeder 19 entspricht, gedrückt. Das angetriebene Zahnrad 15 und dementsprechend die Rotationsscheibe 20 werden gestoppt. Wenn das Stoppen der Rotationsscheibe 20 durch den Encoder 22 in Schritt S17 detektiert wird, stoppt die CPU 24 die Stromzufuhr zum Schrittmotor 12. Die Anzahl Nm der Antriebspulse, die dem Schrittmotor zugeführt worden sind bis seine Stromzufuhr unterbrochen wird, wird zum Bezeichnen einer Entfernung M (Position) des Wagens 1 von dem Ursprung O in einem Schritt S18 gelesen.
Danach wird die Temperatur t des Druckkopfes 8 durch den Temperatursensor 29 gemessen und der gemessene Temperaturwert wird in dem RAM 26 in Schritt S19 gespeichert. In dem nachfolgenden Schritt S20 wird die Korrektur der Anzahl Nm der Antriebspulse, die dem Schrittmotor 12 zugeführt wurden, basierend auf der gemessenen Temperatur t in Schritt S20 ausgeführt. Wie bei der in Schritt S13 durchgeführten Verarbeitung wird diese Korrektur zum Ableiten einer Anzahl NM der Antriebspulse aus den Daten, die in dem Speicher 25 gespeichert sind, die die Position des Wagens 1 repräsentieren, wenn er gegen das Blatt Druckpapier 6, das auf die Schreibwalze 2 gesetzt ist, bei der Referenztemperatur (20 Grad Celsius) stößt, ausgeführt. Zum Beispiel, wenn die gemessene Temperatur t höher als die Referenztemperatur ist, wird die Anzahl NM der Antriebspulse durch Addieren einer Anzahl Δx zu der Anzahl Nm gegeben. In dem Schritt S21 führt die CPU 24 eine arithmetische Operation zum Erhalt einer Anzahl NA der Antriebspulse, die der Dicke A des Blattes Druckpapier 6 entspricht, aus. Die Anzahl NA der Antriebspulse wird durch Subtraktion der Anzahl NM von der Anzahl NL erhalten. Da beide, die Anzahlen NL und NM der Antriebspulse, die bei der Referenztemperatur gegebenen Anzahlen sind, entspricht die Anzahl NA der Antriebspulse exakt der Dicke A des Blattes Druckpapier 6, selbst falls die Schreibwalze 2 während eines Zeitraumes von den Detektionen der Anzahlen NL bis NM thermisch expandiert oder kontrahiert wurde.
In einem Schritt S22 wird die Anzahl NB der Antriebspulse aus dem ROM 25 gelesen, welche Anzahl die Position des Wagens 1 entsprechend zu der Anzahl NA der Antriebspulse darstellt, d.h., die Dicke des Blattes Druckpapier 6, wobei die Temperatur t in Betracht gezogen ist. Fig. 5 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der gemessenen Temperatur t und der Anzahl NB der Antriebspulse bezüglich eines Blattes Druckpapier 6 mit einer Dicke A zeigt. Wie darin gezeigt wird, je höher die gemessene Temperatur t ist, die Anzahl NB der Antriebspulse kleiner, d.h., je näher der Ursprung O der Position des Wagens 1 ist. Eine Tabelle betreffend die Anzahl NB der Antriebspulse entsprechend zu der Anzahl NA der Antriebspulse und der gemessenen Temperatur t ist in dem ROM 25 gespeichert. In einem Schritt S23 wird der Wagen 1 zu der der Anzahl NB der Antriebspulse (siehe Fig. 7) entsprechenden Position eingezogen.
Falls das Blatt Druckpapier 6 auf die Schreibwalze 2 gesetzt ist ("Nein" in Schritt 58) und daher die Anzahl NL der Antriebspulse nicht detektiert ist, wird dann anstelle derer die Anzahl NL der Antriebspulse, die in dem vorhergehenden Zyklus detektiert wurde und in dem RAM 26 gespeichert ist, benutzt.
Die Einstellung des Zwischenraums G zwischen dem Blatt Druckpapier 6 und dem Druckkopf 8 ist nun vollendet, was dem Drucker das Starten des Druckens der gewünschten Information auf das Blatt Druckpapier 6 erlaubt. Der Druckbetrieb wird in dem Zustand ausgeführt, in dem der Wagen 1 um einen geeigneten Abstand von dem Blatt Druckpapier entsprechend zu der Dicke des Papiers 6 entfernt ist.
Nachdem der Druckbetrieb begonnen ist, wird die Einziehposition des Wagens 1 entsprechend einer Prozedur (Programm), die in dem Ablaufdiagramm aus Fig. 1 gezeigt ist, korrigiert, welches Programm in dem ROM 25 gespeichert worden ist. Ein Korrekturmittel, wie in der vorliegenden Erfindung definiert, entspricht dieser durch die CPU 24 ausgeführten Prozedur.
Nachdem der Druckbetrieb in einem Schritt 531 in Antwort auf einen Druckbefehl gestartet wurde, zählt die CPU 24 die Anzahl der Zeichen, die jemals gedruckt wurden. Wenn die Anzahl derer eine vorbestimmte Anzahl erreicht hat ("Ja" in einem Schritt S32), wird die Temperatur des Druckkopfes 8 durch den Temperatursensor 29 in einem Schritt S33 gemessen. Die Anzahlen NB1 und NB2 der Antriebspulse, die entsprechend die momentan eingestellte Einziehposition des Wagens 1 entsprechend zu der vorhergehend gemessenen Temperatur t und eine Position des Wagens 1 entsprechend zu der zu diesem Zeitpunkt gemessenen Temperatur repräsentieren, werden aus dem ROM 25 in einem Schritt S34 gelesen. Diese zwei Anzahlen NB1 und NB2 werden dann in einem Schritt S35 miteinander verglichen, um zu bestimmen ob die Anzahl NB1 mit der Anzahl NB2 übereinstimmt.
Der Antrieb des Druckkopfes 8 erzeugt mit dem Fortschreiten des Druckbetriebes Wärme, und derart steigt die Temperatur des Drukkers an. Nun einmal angenommen, daß die Temperatur des Druckkopfes 8, die zum Beispiel vor dem Start des Druckbetriebes gemessen wurde, 20 Grad Celsius ist, und daß die zu diesem Zeitpunkt gemessene Temperatur 40 Grad Celsius ist, dann sind die Anzahlen NB1 und NB2 der Antriebspulse unterschiedlich, wie in Fig. 5 gezeigt. Das heißt, daß die in Schritt S35 ausgeführte Entscheidung "Nein" anzeigt, was bedeutet, daß der vorhergehend eingestellte Zwischenraum G nicht länger geeignet ist und aufgrund der thermischen Ausdehnung der Schreibwalze 2 verkürzt ist. In dieser Situation liefert die CPU 24 die NC Anzahl von Antriebspulsen, welche die Differenz zwischen den Anzahlen NB1 und NB2 sind, an den Schrittmotor 12, um dadurch eine positionsmäßige Korrektur des Wagens 1 entsprechend zu der Anzahl NB2 von Antriebspulsen auszuführen. Zu diesem Zeitpunkt wird die gemessene Temperatur erneut in dem RAM 26 gespeichert. Der Zwischenraum G ist nun auf ein Optimum zum Drucken, das von der momentanen Temperatur abhängt, korrigiert.
Falls die Temperaturdifferenz nicht signifikant groß ist, stimmen die Anzahlen der Antriebspulse, die ausgelesen wurden, miteinander überein ("Ja" in Schritt S35). In dieser Situation wird die Korrektur des Zwischenraums G nicht ausgeführt und die Routine schreitet zu einem Schritt S37 fort. Falls der Druckbetrieb fortzusetzen ist ("Ja" in Schritt S37), kehrt die Prozedur zu Schritt S31 zurück, wo der Druckbetrieb fortgesetzt wird. Wenn andererseits der Druckbetrieb zu beenden ist ("Nein" in Schritt S37), wird der Drucker in einem Wartezustand plaziert.
Auf diese Art wird die Einstellung des Zwischenraumes G jedesmal, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Zeichen gedruckt wurde, ausgeführt. Darum kann, selbst falls die Schreibwalze 2 während des Druckens thermisch expandiert oder kontrahiert wird, der Druckbetrieb fortgesetzt werden, während der Zwischenraum G in einer geeigneten Entfernung gehalten wird.
Wie oben beschrieben wird entsprechend der vorliegenden Erfindung die Temperatur des Druckkopfes 8 jedesmal, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Zeichen gedruckt ist, gemessen, und die Einstellung der Einziehposition des Wagens 1 wird abhängig von der gemessenen Temperatur ausgeführt. Darum kann anders als bei herkömmlichen Druckern, bei denen der Zwischenraum zwischen dem Druckkopf und dem Blatt Druckpapier von einem optimalen Wert aufgrund der thermischen Expansion oder Kontraktion der Schreibwalze oder anderer Teile abweicht, die vorliegende Erfindung einen geeigneten Zwischenraum G dazwischen ermöglichen, selbst falls die Schreibwalze 2 und/oder der Druckkopf 8 während des Druckens thermisch deformiert werden. Als eine Konsequenz wird verhindert, daß das Farbband durch den Druckkopf 8 eingefangen wird, und gewünschte Information kann auf das Blatt Druckpapier mit einer passenden Farbdichte ohne Auslassung von gewünschten Farbpunkten gedruckt werden.
Desweiteren wird bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Referenzposition des Wagens 1 zum Detektieren der Dicke A des Blattes Druckpapier 6 detektiert, wenn kein Blatt Druckpapier 6 auf die Schreibwalze 2 gesetzt ist, jedesmal wenn die Stromversorgung des Druckers eingeschaltet wird. Als Folge kann, anders als bei von der Fabrik ausgelieferten Drukkern, welche Referenzwagenpositionen aufweisen, die zu dem Zeitpunkt, zu dem ihre Verwendung startet, fixiert sind, eine hochzuverlässige Referenzposition für den Wagen verwirklicht werden, selbst falls die Druckwalze 2 nach langem Gebrauch gebogen oder anders deformiert ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung bezüglich einer spezifischen Ausführungsform beschrieben wurde, ist es für den Fachmann abzuschätzen, daß eine Mehrzahl von Änderungen und Modifikationen gemacht werden kann, ohne den Umfang und die Idee der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel kann der Temperatursensor 29 an einem Seitenwandabschnitt benachbart zu der Schreibwalze 2 angeordnet werden, anstelle ihn zum Messen der Temperatur des Druckkopfes 8 auf dem Wagen 1 zu montieren. Weiter kann eine Mehrzahl von Temperatursensoren an verschiedenen Positionen nahe des Druckkopfes 8 und der Schreibwalze 2 montiert sein, die Einziehposition des Wagens 1 kann in Antwort auf die gemessenen Temperaturen dieser Mehrzahl von Sensoren korrigiert werden. Weiter kann die Steuervorrichtung 23 als das Temperaturerkennungsmittel anstelle der Verwendung des Temperatursensors 29 dienen, wobei ein Temperaturanstieg basierend auf Daten bezüglich der Anzahl von Zeichen, die jemals gedruckt wurden, errechnet wird. Zusätzlich kann die Position des Wagens 1, wenn er gegen die Schreibwalze 2 stößt, welche Position durch die Anzahl NL der Antriebspulse repräsentiert wird, nur wenn der Drucker von der Fabrik ausgeliefert wird oder in einem gewünschten Intervall detektiert werden.

Claims

1. Drucker zum Drucken von Zeichen auf ein Blatt mit:

einer Schreibwalze, die um ihre eigene Achse drehbar ist, zum Halten des Blattes auf einem Umfang derselben;

einem Führungsglied, das sich parallel zu der Achse der Schreibwalze erstreckt;

einem Wagen, der verschiebbar entlang des Führungsgliedes beweglich ist und außerdem in Richtung auf die und weg von der Schreibwalze in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu der Achse der Schreibwalze ist, beweglich ist, wobei der Wagen einen entfernten Endabschnitt aufweist, der der Schreibwalze gegenüberliegt;

einem Druckkopf, der auf dem Wagen montiert ist, zum Ausführen des Druckens auf dem Blatt Druckpapier, während sich der Wagen entlang des Führungsgliedes bewegt;

einem Andruck-/Abrückmechanismus zum Bewegen des Wagens in Richtung auf die und weg von der Schreibwalze; gekennzeichnet durch ein Temperaturerkennungsmittel zum Erkennen der Temperatur von mindestens dem Druckkopf oder der Schreibwalze und zur Erzeugung von die erkannte Temperatur bezeichnenden Temperaturdaten; und ein Einstellmittel zum Einstellen des Abstandes zwischen dem Blatt, das auf der Schreibwalze gehalten wird, und dem Druckkopf durch Betätigen des Andruck-/Abrückmechanismus basierend auf den Temperaturdaten.

2. Drucker nach Anspruch 1, der weiter ein Blattdickendetektionsmittel zum Detektieren der Dicke des Blattes, das von der Schreibwalze gehalten wird, aufweist, wobei das Blattdickendetektionsmittel die detektierte Dicke des Blattes bezeichnende Blattdickendaten erzeugt, und bei dem das Einstellmittel den Abstand zwischen dem Blatt und dem Druckkopf basierend weiter auf den Blattdickendaten einstellt.

3. Drucker nach Anspruch 2, der weiter ein Speichermittel zum Speichern von Positionsdaten betreffend eine Position des Druckkopfes, der mit einem Zwischenraum von dem Blatt, das auf der Schreibwalze gehalten wird, in Beziehung zu einer Temperatur und zu einer Dicke des Blattes anzuordnen ist, aufweist, und bei dem das Einstellmittel den Abstand zwischen dem Blatt und dem Druckkopf basierend auf den Positionsdaten entsprechend zu der erkannten Temperatur und der detektierten Dicke des Blattes, das auf der Schreibwalze gehalten wird, einstellt.

4. Drucker nach Anspruch 3, bei dem das Blattdickendetektionsmittel ein Referenzpositionsdetektionsmittel zum Detektieren einer Referenzposition, die durch eine Position des Wagens definiert ist, wenn der entfernte Endabschnitt desselben gegen den Umfang der Schreibwalze durch den Andruck-/Abrückmechanismus mit keinem Blatt Druckpapier auf der Schreibwalze gedrückt wird, wobei das Referenzpositionsdetektionsmittel die detektierte Referenzposition bezeichnende Referenzpositionsdaten erzeugt, Blattoberflächenpositionsdetektionsmittel zum Detektieren einer Position des Wagens, wenn das entfernte Ende desselben gegen das Blatt, das auf der Schreibwalze gehalten wird, gedrückt wird, wobei das Blattoberflächenpositionsdetektionsmittel die detektierte Blattoberflächenposition bezeichnende Blattoberflächenpositionsdaten erzeugt, und Rechenmittel zum Berechnen der Blattdickendaten basierend auf den Referenzpositionsdaten und den Blattoberflächenpositionsdaten aufweist.

5. Drucker nach Anspruch 4, bei dem das Rechenmittel die Blattdickendaten unter Berücksichtigung von durch das Temperaturerkennungsmittel erkannten Temperaturen berechnet, wenn die Referenzposition und die Blattoberflächenposition detektiert sind.

6. Drucker nach Anspruch 5, bei dem der Andruck-/Abrückmecha nismus einen Motor zum Betätigen des Andruck-/Abrückmechanismus aufweist, wobei der Motor gedreht wird, wenn Antriebspulse demselben zugeführt werden, und bei dem jeweils die Referenzposi tionsdaten und die Blattoberflächenpositionsdaten in der Form einer Anzahl von dem Motor zugeführten Antriebspulsen sind, die benötigt werden zum Bewegen des Wagens von einer vorbestimmten Position, die einen vorbestimmten Abstand von dem Umfang der Schreibwalze entfernt ist, zu der Referenzposition bzw. der Blattoberflächenposition, und die Blattdickendaten in der Form einer Anzahl von der Dicke des Blattes Druckpapier entsprechenden Antriebspulsen vorliegen.

7. Drucker nach Anspruch 6, bei dem das Einstellmittel den Abstand dazwischen durch Bewegen des Wagens weg von dem Blatt, das auf der Schreibwalze gehalten wird, einstellt.

8. Drucker nach Anspruch 7, bei dem die Positionsdaten in der Form einer Anzahl von dem Motor zugeführten Antriebspulsen vorliegen, und die Anzahl der die Positionsdaten repräsentierenden Antriebspulse so bestimmt ist, daß ein optimaler Abstand zwischen dem Druckkopf und dem Blatt, das auf der Schreibwalze gehalten wird, abhängig von der Dicke des Blattes, die durch das Blattdikkendetektionsmittel detektiert wird, und der Temperatur, die durch das Temperaturerkennungsmittel erkannt wird, bewahrt wird.

9. Drucker nach einem der Ansprüche 4 bis 8, der weiter Blatterkennungsmittel zum Erkennen einer Abwesenheit des Blattes auf der Schreibwalze aufweist, wobei das Blatterkennungsmittel ein die Abwesenheit des Blattes Druckpapier auf der Schreibwalze bezeichnendes Blattabwesenheitssignal erzeugt.

10. Drucker nach Anspruch 9, bei dem die Referenzposition durch das Referenzpositionsdetektionsmittel detektiert wird, wenn das Blattabwesenheitssignal von dem Blatterkennungmittel erzeugt ist.

11. Drucker nach Anspruch 10, bei dem die Schreibwalze gedreht wird, wenn das Blattabwesenheitssignal von dem Blatterkennungsmittel nicht erzeugt ist, zum Entladen des auf der Schreibwalze geladenen Blatts.

12. Drucker nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Schreibwalze zum Laden eines Blattes auf die Schreibwalze gedreht wird, wenn das Blattabwesenheitssignal von dem Blatterkennungsmittel erzeugt wird, woraufhin die Blattoberflächenposition durch das Blattoberflächenpositionsdetektionsmittel detektiert wird.

13. Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der weiter Zählmittel zum Zählen gedruckter Zeichen und zum Erzeugen eines Hochzählsignals, wenn das Zählen der gedruckten Zeichen eine vorbestimmte Anzahl erreicht hat, aufweist, und bei dem das Einstellmittel den Abstand dazwischen als Reaktion auf die Temperaturdaten, die erzeugt werden, wenn das Hochzählsignal von dem Zählmittel erzeugt wird, einstellt.

14. Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Druckkopf von einem Punkt-Matrix-Aufschlag-Typ mit Drucknadeln an einem entfernten Ende desselben ist, wobei die Drucknadeln in Richtung der Schreibwalze vorspringen, um derart Punkteindrücke auf dem Blatt Druckpapier, das auf der Schreibwalze gehalten ist, zu machen.