WO1986005142A1 - Dispositif de marquage et d'impression commande par ordinateur - Google Patents

Dispositif de marquage et d'impression commande par ordinateur Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/28—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for printing downwardly on flat surfaces, e.g. of books, drawings, boxes, envelopes, e.g. flat-bed ink-jet printers

Definitions

  • the invention relates to a computer-controlled printing and drawing device for printing on all printable materials, as well as heat, electrical and pressure sensitive paper.
  • the present invention is intended to solve the printing and drawing problems which, to date, have not been overcome by typewriters, offset machines, embossing machines, stamps and rubbing letters, etc.
  • Typewriters, offset and embossing machines require precise guide mechanisms, which are usually large and expensive and are only suitable for printing on the formats intended for this (thin paper of a given size).
  • the stamp can only reproduce contours for which it is intended.
  • Rub-off letters can only be transferred individually to the printing document in their present form.
  • fonts of all kinds, characters and drawings of any length can be produced with high speed and precision.
  • the maximum character height is given by the width of the printer head. It can be used to print on curved, or because of the size not movable or difficult to access areas, books, index cards, labels, forms, etc.
  • the device according to the invention can be carried out by hand, but it can also be used in drawing, recording devices and robots for printing objects.
  • connection of the printer head with an electronic computing and storage unit also allows a quick and even automatic change of the text, such as. Date, time, numbers etc.
  • printing can be carried out directly on heat-, electro- or pressure-sensitive documents. You can print on non-sensitive documents by inserting a color carrier (for example a ribbon) between the printer head and the base or using a modern inkjet printer.
  • a color carrier for example a ribbon
  • FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the computer-controlled printing and drawing device.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a printer head for heat-sensitive paper.
  • FIG 3 shows an embodiment of the printer head for electro-sensitive paper or electro-sensitive ink carriers.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the printer head with friction wheels as a displacement sensor.
  • FIG. 5 shows an embodiment of a printer head with ink carrier and pressure roller which is connected to a displacement sensor.
  • FIG. 6 shows an embodiment of an optical displacement sensor with a light guide.
  • the printer head 1 is connected to the control unit 2.
  • the control unit 2 supplies all the control signals and voltages necessary for the operation of the printer head 1.
  • the data and signals are stored, processed and fed to the control unit 2 via corresponding lines 8.
  • the data flow to Control unit 2 is controlled by displacement sensor 10. Only the data corresponding to the travel unit covered are released from the travel sensor 10 to the control unit 2 or to the printer head 1. These are converted into discrete dots by the printer head 1, which then represent a type or character image on the base 11.
  • the data input 4 can be a keyboard, a computer or any superordinate data storage. The data can be entered individually or in blocks via the corresponding lines 9 into the computer or memory 3, from where they are processed further in the manner described above.
  • the supply unit 5 which can be an accumulator, a battery or an external supply, supplies the energy necessary for the operation of the computer-controlled printing and drawing device.
  • the control unit 2 and the computing and storage unit 3 are tiny. They occupy a space of less than 1 cm2. They are manufactured as monolithically integrated semiconductors or in hybrid technology.
  • the data input or the keyboard 4 can be built directly into the device or can be connected to a higher-level computer or memory via a connection (not shown in the block diagram).
  • FIG. 2 shows a printer head 19 that can be used for heat-sensitive paper.
  • Electrical conductor tracks 16 and 17 are attached to the carrier 15, which can be made of glass, ceramic, aluminum or magnesium oxide.
  • Two conductor tracks 16 and 17 are connected to a micro-heating element 18.
  • the heating elements 18 form on the apex 20 of the printer head 19 a line which is in contact with the base 11 to be printed.
  • the heating elements that are heated leave small dots of color on the surface that form a lettering 12 or a drawing.
  • FIG. 3 shows a printer head 25 for electro-sensitive ink carriers 29. It consists of the contact fingers 26 which are firmly embedded in a carrier 27. Such printers can if appropriately designed, write directly on electro-sensitive substrates 11 or indirectly via an electrically conductive ink carrier 29. The contact fingers 26 are in intimate contact with the ink carrier 29. If a current pulse is supplied to the contact finger 26, the ink carrier heats up directly and exclusively under the contact point 28 by means of a constriction of the current, causing a layer of ink to melt, which connects to the base 11. The circuit of the contact finger 26 with the ink carrier 29 is closed via a contact, not shown in Figure 3.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the printer head 1 with friction wheels 10 as a displacement sensor.
  • the discrete points which can represent the lettering 12 or a drawing in a row, must be transferred to the base 11 depending on the distance covered.
  • This path can be determined, for example, with a friction wheel 10 which is designed as a position sensor. If two friction wheels are firmly connected to one another by an axis, not shown in FIG. 4, the parallel guidance of the printer head 1 on the support 11 is made considerably easier.
  • the friction wheels 10 can be embedded in the printer head 1.
  • the lines 31 connect the printer head 1 to the control unit 2.
  • the ink carrier 29 which is designed as an ink ribbon, lies between the printer head 1, the base 11 and the pressure roller 35. This configuration is suitable for printing on band-shaped documents 11.
  • the pressure roller 35 is simultaneously connected to the displacement sensor 36, which essentially consists of current-carrying lamellae 37. If the pressure roller 35 rotates with the displacement sensor 36 because the band-shaped base 11 with ink carrier 29 is pulled through between the printer head 1 and the pressure roller 35, the current-carrying lamellae 37 come into contact with the contact tongue 38 in turn.
  • the number of impulses is a measure of the distance covered. The impulses control the data flow and the write speed depending on of the path covered.
  • the ink carrier 29 is wound in a coil-shaped magazine 39.
  • FIG. 1 An embodiment of an optical displacement sensor is shown in FIG.
  • the displacement sensor essentially consists of the light source 41, the transmission light guide 42, the reception light guide 43 and the receiver 44.
  • a dot 45 is printed on the outer side. If the printer head 1 is moved in the direction of the arrow on the support 11, the optical displacement sensor 47, after the printer head 1 has traveled the distance 46, detects the point 45 and gives the printer head 1 the command to reprint a point 45, etc. There are no moving parts in this variant.
  • the printer head 1 with the computing and storage unit 3, with a data input 4 and the feed unit 5 can be accommodated in a small plastic housing with recesses.
  • the printing and drawing device can also be loaded or operated via a connection to any computer or memory.

Landscapes

  • Printers Characterized By Their Purpose (AREA)

Description

Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung zum Bedrucken aller beruckbaren Materialien, sowie wärme-, elektro-, und druckemfindlichem Papier.
Mit vorliegender Erfindung sollen die Druck- und Zeichenprobleme gelöst werden, die bis heute auch nicht von Schreibmaschinen, Offsetmaschinen, Prägemaschinen, Stempeln und Abreibbuchstaben etc bewältigt wurden.
Schreib-, Offset- und Prägemaschinen erfordern exakte Führungsmechanismen, die in der Regel gross und teuer und nur zum Bedrucken der hiefür vorgesehenen Formate (dünnes Papier von gegebener Grosse) geeignet sind.
Der Stempel kann nur Konturen wiedergeben, für die er vorgesehen ist. Abreibbuchstaben können auch nur in vorliegender Gestalt, einzeln auf die Druckunterlage übertragen werden.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung können mit hoher Geschwindigkeit und Präzision Schriften aller Art, Zeichen und Zeichnungen beliebiger Länge angefertigt werden. Die maximale Zeichenhöhe ist durch die Breite des Druckerkopfes gegeben. Es können mit ihm gewölbte, oder wegen der Grosse nicht verschiebbare oder schlecht zugängliche Flächen, Bücher, Karteikarten, Etiketten, Formulare etc bedruckt werden .
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann von hand geführt werden, sie kann aber auch in Zeichen-, Registriergeräten und von Robotern zum Bedrucken von Gegenständen verwendet werden.
Die Verbindung des Druckerkopfes mit einer elektronischen Rechen- und Speichereinheit gestattet überdies ein schnelles und sogar automatisches Aendern des Textes, wie zB. Datum, Zeit, Nummern etc. Auf wärme-, elektro- oder druckempfindliche Unterlagen kann bei entsprechender Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung direkt gedruckt werden. Auf nicht sensitive Unterlagen kann durch Einführen eines Farbträgers (beispielsweise Farbband) zwischen Druckerkopf und Unterlage oder durch einen modernen Tintenstrahldrucker gedruckt werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung mit Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig.1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der rechnergesteuerten Druck- und Zeichenvorrichtung.
Fig.2 eine Ausführungsform eines Druckerkopfes für wärmeempfindliches Papier.
Fig.3 eine Ausführungsform des Druckerkopfes für elektro- empfindliches Papier oder elektroempfindliche Farbträger.
Fig.4 eine Ausführungsform.des Duckerkopfes mit Friktionsrädern als Wegsensor.
Fig.5 eine Ausführungsform eines Druckerkopfes mit Farbträger und Andruckrolle die mit einem Wegsensor verbunden ist.
Fig.6 eine Ausführungsform eines optischen Wegsensors mit Lichtleiter.
Fig.1 zeigt das Blockschaltbild des erfindungsgemässen Gegenstandes. Der Druckerkopf 1 ist mit der Steuereinheit 2 verbunden. Die Steuereinheit 2 liefert alle für den Betrieb des Druckerkopfes 1 notwendigen Steuersignale und Spannungen. In der Rechen- und Speichereinheit 3, die ebenfalls einen Charaktergenerator aufweisen kann, werden die Daten und Signale gespeichert, aufbereitet und über entsprechende Leitungen 8 der Steuereinheit 2 zugeführt. Der Datenfluss zur Steuereinheit 2 wird vom Wegsensor 10 gesteuert. Es werden jeweils nur die der zurückgelegten Wegeinheit entsprechenden Daten vom Wegsensor 10 an die Steuereinheit 2 bzw. an den Druckerkopf 1 freigegeben. Diese werden vom Druckerkopf 1 in diskrete Punkte umgesetzt die dann auf der Unterlage 11 ein Schrift- oder Zeichenbild darstellen. Die Dateneingabe 4 kann eine Tastatur, ein Rechner oder irgend ein übergeordneter Datenspeicher sein. Die Daten können einzeln oder blockweise über die entsprechenden Leitungen 9 in den Rechner bzw. Speicher 3 eingegeben werden von wo sie in der voran aufgeführten Art weiter verarbeitet werden.
Die Speiseeinheit 5 die ein Akkumulator, eine Batterie oder eine Fremdspeisung sein kann, liefert die für den Betrieb der rechnergesteuerten Druck- und Zeichenvorrichtung notwendige Energie.
Abgesehen davon, dass die Breite des Druckerkopfes 1 entsprechend der maximalen Schrift- bzw. Zeichengrösse gewählt wird, sind die Steuereinheit 2 und die Rechen- und Speichereinheit 3 winzig klein. Sie beanspruchen einen Platz von weniger als 1 cm2. Sie sind als monolythisch integrierte Halbleiter oder in Hybridtechnik gefertigt. Die Dateneingabe bzw. die Tastatur 4 kann im Gerät direkt eingebaut sein oder über einen im Blockschaltbild nicht eingezeichneten Anschluss an einen übergeordneten Rechner bzw. Speicher angeschlossen werden.
Fig.2 zeigt einen für wärmeempfindliches Papier verwendbaren Druckerkopf 19. Auf dem Träger 15 der aus Glas, Keramik, Aluminium- oder Magnesiumoxyd sein kann, sind elektrische Leiterbahnen 16 und 17 angebracht. Je zwei Leiterbahnen 16 und 17 sind mit einem Mikroheizelement 18 verbunden. Die Heizelemente 18 bilden auf dem Scheitel 20 des Druckerkopfes 19 eine Linie die im Kontakt mit der zu bedruckenden Unterlage 11 ist. Die Heizelemente die erhitzt werden, hinterlassen auf der Unterlage kleine Farbpunkte die aneinandergereiht einen Schriftzug 12 oder eine Zeichnung bilden.
Fig.3 zeigt einen Druckerkopf 25 für elektroempfindliche Farbträger 29. Er besteht aus den Kontaktfingern 26 die in einem Träger 27 fest eingebettet sind. Solche Drucker können bei entsprechender Auslegung direkt auf elektroempfindliche Unterlagen 11 oder indirekt über einen elektrisch leitenden Farbträger 29 schreiben. Die Kontaktfinger 26 sind in innigem Kontakt mit dem Farbträger 29. Wird dem Kontaktfinger 26 ein Stromimpuls zugeführt, so erwärmt sich der Farbträger durch Stromeinschnürung direkt und ausschliesslich unter der Kontaktstelle 28 wodurch eine Farbschicht zum Schmelzen gebracht wird, die sich mit der Unterlage 11 verbindet. Der Stromkreis des Kontaktfingers 26 mit dem Farbträger 29 wird über einen in Fig.3 nicht dargestellten Kontakt geschlossen.
Fig.4 zeigt eine Ausführungsform des Druckerkopfes 1 mit Friktionsrädern 10 als Wegsensor. Die diskreten Punkte, die aneinandergereiht den Schriftzug 12 bzw. eine Zeichnung darstellen können, müssen in Abhängigkeit des zurückgelegten Weges auf die Unterlage 11 übertragen werden. Dieser Weg kann beispielsweise mit einem Friktionsrad 10 das als Wegsensor ausgebildet ist, bestimmt werden. Werden zwei Friktionsräder miteinander durch eine Achse, in Fig.4 nicht dargestellt, fest verbunden, so wird die parallele Führung des Druckerkopfes 1 auf der Unterlage 11 wesentlich erleichtert. Selbstverständlich können die Friktionsräder 10 in den Druckerkopf 1 eingelassen werden. Die Leitungen 31 verbinden den Druckerkopf 1 mit der Steuereinheit 2.
Fig.5 stellt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dar. Der Farbträger 29, der als Farbband ausgebildet ist, liegt zwischen dem Druckerkopf 1, der Unterlage 11 und der Andruckrolle 35. Diese Ausgestaltung ist geeignet für das Bedrucken von bandförmigen Unterlagen 11. Die Andruckrolle 35 ist gleichzeitig mit dem Wegsensor 36 verbunden der im wesentlichen aus stromführenden Lamellen 37 besteht. Dreht sich die Andruckrolle 35 mit dem Wegsensor 36 weil die bandförmige Unterlage 11 mit Farbträger 29 zwischen dem Druckerkopf 1 und der Andruckrolle 35 hindurch gezogen wird, so kommen der Reihe nach die stromführenden Lamellen 37 mit der Kontaktzunge 38 in Berührung. Die Anzahl der Impulse sind ein Mass für den zurückgelegten Weg. Die Impulse steuern den Datenfluss und die Schreibgeschwindigkeit in Abhängigkeit des zurückgelegten Weges. In Fig.5 ist der Farbträger 29 in einem spulenförmigen Magazin 39 aufgewickelt.
In Fig.6 wird eine Ausführungsform eines optischen Wegsensors dargestellt. Der Wegsensor besteht im Wesentlichen aus der Lichtquelle 41, dem Sendelichtleiter 42, dem Empfangslichtleiter 43 und dem Empfänger 44. Bei Beginn des Drückens wird beispielsweise auf der äusseren Seite ein Punkt 45 gedruckt. Wird der Druckerkopf 1 in Richtung des Pfeiles auf der Unterlage 11 verschoben, so stellt der optische Wegsensor 47, nachdem der Druckerkopf 1 das Wegstück 46 zurückgelegt hat, den Punkt 45 fest und gibt dem Druckerkopf 1 den Befehl zum erneuten Drucken eines Punktes 45 usw. Bei dieser Ausführungsvariante gibt es keine beweglichen Teile.
Die weitere Ausgestaltung des erfindungsgemässen Gegenstandes bleibt weitgehend dem konsruktiven Geschick des Fachmannes überlassen. So kann der Druckerkopf 1 mit der Rechen- und Speichereinheit 3, mit einer Dateneingabe 4 und der Speiseeinheit 5 in einem kleinen Kunststoffgehäuse mit Ausnehmungen untergebracht werden. Die Druck- und Zeichenvorrichtung kann aber auch über einen Anschluss an einen beliebigen Rechner bzw. Speicher geladen oder betrieben werden.

Claims

P A T E N T A N S P R U E C H E
1. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckerkopf 1 nicht in starren Bahnen zwangsgeführt wird.
2. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Rechen- und Speiσhereinheit 3 an den Druckerkopf 1 übermittelten Schreibimpulse abhängig sind vom zurückgelegten Weg des Druckerkopfes 1.
3. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zurückgelegte Weg des Druckerkopfes 1 durch mindestens ein Friktionsrad 10 bestimmt und in Form eines Signales der Rechen- und Speichereinheit 3 zugeführt wird.
4. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Friktionsräder 10 durch eine Achse starr miteinander verbunden sind.
5. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Friktionsrad durch einen Motor angetrieben wird.
6. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber dem Druckerkopf 1 eine Andruckrolle 35 angeordnet ist, die gleichzeitig mit dem Wegsensor 36 verbunden ist.
7. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass Rechen- und Speichereinheit 3 und/oder Steuereinheit 2 getrennt vom Druckerkopf 1 angeordnet und über elektrische Leitungen 31 verbunden sind.
8. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass Rechen- und Speichereinheit 3, Speiseeinheit 5, Steuereinheit 2 und Druckerkopf 1 eine Einheit bilden.
9. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckerkopf 1 ein Thermodrucker 19 ist.
10. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckerkopf 1 ein Druckerkopf 25 für elektroempfindliche Unterlagen ist.
11. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckerkopf 1 als Tintenstrahldrucker ausgebildet ist.
12. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Druckerkopf 1 und der zu bedruckenden Unterlage 11 ein Farbträger 29 angeordnet ist.
13. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach den Ansprüchen 1,3,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schreibachse des Druckerkopfes 1 gegenüber der Achse der Friktionsräder 10,35 drehbar angeordnet ist und dass bei bevorzugten Winkelstellungen Einrastungen vorgesehen sind zur Feststellung des Druckerkopfes 1.
14. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg mittels einer vorgelegten Spur 46 optisch ermittelt wird.
15. Rechnergesteuerte Druck- und Zeichenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckerkopf 1 aus mindestens einer Zeile von Druckerelementen 18,26 besteht, welche senkrecht oder in einem bestimmten Winkel zur Bewegungsrichtung angeordnet ist.
PCT/CH1986/000020 1985-03-01 1986-02-14 Dispositif de marquage et d'impression commande par ordinateur Ceased WO1986005142A1 (fr)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
CH925/85-4 1985-03-01
CH92585 1985-03-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1986005142A1 true WO1986005142A1 (fr) 1986-09-12

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Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CH1986/000020 Ceased WO1986005142A1 (fr) 1985-03-01 1986-02-14 Dispositif de marquage et d'impression commande par ordinateur

Country Status (2)

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WO (1) WO1986005142A1 (de)

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