DE29610216U1

DE29610216U1 - Vorrichtung für flexible Vorschubsteuerung unkonfektionierter Endlosbahnen zur Laserbeschriftung von Etiketten

Info

Publication number: DE29610216U1
Application number: DE29610216U
Authority: DE
Original assignee: BAASEL RABE LASERTECHNIK GmbH
Current assignee: BAASEL RABE LASERTECHNIK GmbH
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-06-11
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2006-06-12
Also published as: DE19548470C2; DE19548470A1

Description

"Vorrichtung für flexible Vorschubsteuerung unkonfektionierter Endlosbahnen zur Laserbeschriftung von Etiketten."

Die Erfindung betrifft eine flexible Vorrichtung für die Vorschubsteuerung unkonfektionierter Endlosbahnen zur Laserbeschriftung von Etiketten.

Bei derartigen bekannten Laserbeschriftungsgeräten werden die Schriftzeichen mittels partieller Oberflächenabtragung des mehrschichtigen Folienmaterials durch programmgesteuerte Laserstrahlführung erzielt, wodurch die Schriftzeichen durch stoffeigenen Farbkontrast gegenüber der unberührten Umgebung der Schriftzeichen deutlich und dauerhaft unempfindlich sichtbar sind.

Das so beschriftete abgemessene Schriftfeld ist dabei auf eine Trägerbahn temporär aufgeklebt und von da auf eine beliebige externe Zielfläche übertragbar. /DGM 81 30 861; DGM 94 11 691; DE-PS 39 25 563/

Alternativ sind auch Bahn/Etiketten-Laser-Drucker bekannt, wobei das Druckwerk aus einer Druckwalze besteht, die über einen elektronisch gesteuerten Laserstrahl eine Bildübertragungswalze beschreibt, die sodann den auf ihr haftenden Toner auf die Schriftfläche abgibt, der anschließend in einer Fixierstation durch Wärmeeinwirkung verfestigt wird. /PCT WO 91/19231/

Bei der sensorischen Erkennung der vorkonfektionierten Teilung der Beschriftungsfelder ist es jedoch für die exakte Position der Beschriftung notwendig, für die Bildwalze, die Entwicklereinheit sowie für die in einem Transportmodul zusammengefaßte Antriebswalze mit Andruckwalze einen völlig synchronen Antrieb zu installieren. Im bezeichneten Beispiel des Standes der Technik ist diese Bedingung durch einen gemeinsamen Antriebsmotor realisiert.

Zur Steuerung des Vorschubes der Beschriftungs- oder Druckfelder weist der bekannte Stand der Technik somit auf zwei grundlegende Lösungen hin. Entweder,

die Beschriftungsfelder oder das Trägermaterial der Beschriftungsfelder sind vorkon-

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fektioniert. Dabei sind vorgefertigte einzelne Schriftfeldformate im vorbestimmten Endformat /geschnittene Etiketten/ auf eine Trägerbahn aufgebracht, wodurch das Vorschubintervall der Teilung der vorgefertigten Bahnlänge der Etiketten entspricht. Zur sensorischen Erkennung dieses Schriftfeldes dient dabei eine äußere Etikettenkante oder eine vorgefertigte Randmarkierung des Trägermaterials, etwa eine Randperforation. Ein solcher Endlos-Bahnen/Etiketten-Laser-Drucker ist gem. PCT/WO 91/19231/ beschrieben,
oder,

es kommen sogenannte Schrittmotoren zum Einsatz, die den Vorschub der vorkonfektionierten oder unkonfektionierten Endlosbahn in einstellbaren, jedoch programmintern undisponiblen Schritten, mechanisch steuern und ausführen.

Die Nachteile dieses Standes der Technik sind vielfältig. So erfordert die Vorkonfektionierung der Endlosbahn, oder die Vorkonfektionierung und Aufbringung endformatiger Etiketten auf einer solchen endlosen Trägerbahn, erheblichen Vorfertigungsaufwand. Dieser Vorfertigungsaufwand schränkt die Anwendung dieses Verfahrens auf bestimmte Serienlosgrößen ein, indem nur relativ große Stückzahlen eines normativen Schriftfeldformates rationell herstellbar sind.

Die Freizügigkeit der Beschriftungsformate ist durch diese Vorrichtungen und Verfahren somit erheblich reduziert.

Außerdem sind solche vom Stand der Technik zum Einsatz gebrachte Schrittmotoren relativ teuer.

Bekannt wurde auch ein "COLOR PRINTER EMPLOYING FIDUCIAL MARK FOR REGISTRATION CORRECTION" mit einer punktgenauen Koordination des Bildes eines Colorprinters, einer systeminternen Marke und einem optischen Sensor zum Zwecke ortsidentischer Mehrfachbeiichtung des photorecepiors. (XEROX DISCLOSURE JOURNAL, Vol. 18, No. 3 May/June 1993)

Die hier erfindungsgemäß verwirklichte systeminterne, punktgenaue Detektion von Operationskoordinaten des Colorprinters und Bewegungskoordinaten des photoreceptors ist jedoch für eine flexible Beschriftung von Etiketten unkonfektionierter Endlosbahnen derart ungeeignet, daß sie grundsätzlich außer Betracht bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung einer Vorrichtung zur flexiblen Vorschubsteuerung von Endlosbahnen zur Laserbeschriftung, die zur Steuerung des Vorschubes weder eine Vorkonfektionierung, noch einen Schrittmotor erfordern, und die

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hohe und unkomplizierte Programmfiexibilität für variable und einfach wählbare Beschriftungsformate aufweisen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung für die flexible Vorschubsteuerung unkonfektionierter endloser Schriftbahnen zur Laserbeschriftung von Etiketten die Beschriftungsfelder der mehrschichtigen, endlosen Schriftbahn durch systeminterne Einzelmarkierung durch das Laserbeschriftungssystem erfolgt, indem die effektiven Beschriftungsfelder einer bestimmten Blocklänge der endlosen Schriftbahn durch vom Laserbeschriftungssystem eingebrachte Lasermarken markiert sind, und wobei die effektiven Beschriftungsfelder dadurch in Vorschubrichtung der endlosen Schriftbahn lagefixiert ist, daß zwischen den Lasermarken und dem Aufwickeldorn sensorische Mittel zur Erkennung der Lasermarken angeordnet sind und daß bei identischer Position von Lasermarken und Sensor eine exakte Steuergröße für den Antrieb des durch den Abstand zweier Lasermarken bestimmten Vorschubes des effektiven Beschrifzungsfeldes der endlosen Schriftbahn abgeleitet ist.

Wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe ist ferner, daß die durch das Laserbeschriftungssystem in die endlose Schriftbahn eingebrachten Marken durch punktuelle Oberflächen-, Form-, oder Querschnittsänderungen der Schriftbahn gebildet sind, und vorzugsweise, daß diese eingebrachten Lasermarken durch vom Laser des Laserbeschriftungssystems eingebrachte punktuelle Löcher gebildet sind; und ferner, daß die Lasermarken unmittelbar außerhalb des effektiven Beschriftungsfeldes der endlosen Schriftbahn angeordnet sind.

Ferner besteht die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe darin, daß die sensorischen Mittel zur Erkennung der Lasermarken außerhalb des Beschriftungsfeldes angeordnet sind, so daß der in Vorschubrichtung der Aufrollvorrichtung gemessene Abstand zweier Lasermarken die Position der effektiven Beschriftungsfelder, sowie den äußeren Abstand der effektiven Beschriftungsfelder zueinander, bestimmt.

Schließlich besteht ein wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe darin, daß der Abstand zweier Lasermarken größer ist als die in Vorschubrichtung gemessene Länge des effektiven Beschriftungsfeldes.

Schließlich ist die Lösung der Aufgabe auch wesentlich dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Vorschubes der endlosen Schriftbahn mittels eines Synchronmotors mit Getriebe über Umlenkrollen sowie Auf- und Abwickeldorne erfolgt, so daß aufwendige Schrittmotoren verzichtbar sind.

In wesentlicher Folge der vorgenannten Merkmale besteht die vorteilhafte Lösung der

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Aufgabe schließlich darin, daß die durch Einzelerkennung der Lasermarken durch die sensorischen Mittel gewonnenen Signale in Steuergrößen des Synchronmotors derart wandelbar sind, daß der Antrieb des Vorschubes der endlosen Schriftbahn mittels eines Synchronmotors mit Getriebe über Umlenkrollen sowie Auf- und Abwickeldome unter Verzicht auf teuere Schrittmotoren erfolgt, und, daß die durch die sensorischen Mittel gewonnenen Signale in Steuerbefehle des Synchron motors wandelbar sind, wobei der Aufwickeldorn vom Synchronmotor derart angetrieben ist, daß durch den Vorschub auf die endlose Schriftbahn ausschließlich Zugkräfte auftreffen.

Die erfindungsgemäße Vpxschubsteuerung ist nachfolgend näher beschrieben.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine beispielhafte Darstellung der erfindungsgemäßen Vorschubsteuerung.

Das auf dem Auf- und Abwickeldorn 3 bereitgestellte Folienmaterial der Schriftbahn 5 mit einer Rollenbreite von max 120 mm und einer Folienstärke zwischen etwa 0,1 und 0,25 mm hat Endlosformat und ist ohne Perforation der Seitenkanten. Nach der manuellen Einbringung der Folie ist das potentielle Beschriftungsfeld 12 der endlosen Schriftbahn 5 über seitliche Führungsbuchsen 7 und Umlenkrollen 6 im Bereich des potentiellen Arbeitsfeldes 11 des Lasers positioniert. Aus dem Kreisquerschnitt des potentiellen Arbeitsfeldes 11 der Laseroptik resultiert das kleinere potentielle Beschriftungsfeld 12 mit dem darin eingeschlossenen rechteckigen effektiven Arbeitsfeld des Lasers 16, das durch das quasi identische effektive Beschriftungsfeld 17 mit der Blocklänge 8 vorgegeben ist.

Die Abtragung der Schriftzeichen im effektiven Beschriftungsfeld 17 erfolgt durch den programmgeführten Laser, wie an sich bekannt.

Bestandteil der Beschriftung ist die Einbringung einer programmgesteuerten Lasermarke in die endlose Schriftbahn 5 innerhalb der Blocklänge 8, jedoch in eine unmittelbar außerhalb einer Längskante des effektiven Beschriftungsfeldes 17 fixierten Position des potentiellen Beschriftungsfeldes 12.

Diese Lasermarke 1 stellt eine Oberflächen-, Form- oder Querschnittsveränderung der endlosen Schriftbahn 4 derart dar, daß sie von einem in Vorschubrichtung 10 angeordneten Sensor 2 erkannt und in Signale wandelbar ist, die den über Zahnscheiben 13 und Zahnriemen 14 installierten Antrieb des Synchronmotoers 9 stoppen, nachdem der programmgesteuerte Start des Antriebes in Vorschubrichtung 10 eine kongruente

Position von Lasermarke 1 und Sensor 2 hergestellt hai.

In beispielhafter Ausführung der erfindungsgemäßen Lasermarke 1 ist in der dazugehörigen Zeichnung ein durchgängiges Laserloch dargestellt.

Es ist naheliegend, auch andere, adäquate Markierungen zu verwenden, sofern sie nur der Sensibilität des erfindungsgemäßen Sensors 2, der Flexibilität des Vorschubs variabler Beschriftungsfelder und der notwendigen Maßgenauigkeit der Laserbeschriftung von Etiketten genügen.

Dem dargestellten Erfindungsprinzip, der "variabel wählbaren Markierung im fortlaufenden Prozeß", ist schließlich auch dann entsprochen, wenn an die Stelle der Lasermarke 1 etwa mechanische Mittel treten, die die Folie punktuell ausreichend deutlich verändern. Die Position der Lasermarke 1 innerhalb der Blocklänge 8 des effektiven Beschriftungsfeldes 17 ist dabei zweckmäßig so gewählt, daß der Abstand 15 zweier Lasermarken 1 größer ist als die Blocklänge 8 des effektiven Beschriftungsfeldes 17. Dadurch ist es möglich, einen erforderlichen axialen Abstand der Beschriftungsblöcke untereinander zu gewährleisen.

Im Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Zeichnung ist die Blocklänge 8 in maximaler Länge des effektiven Beschriftungsfeldes 17 dargestellt. Es ist ohne weiteres möglich, diese dargestellte Blocklänge 8 in eine Anzahl beliebig kürzerer Blocklängen 8 aufzuteilen und durch entsprechende Plazierung der Lasermarkierung zu steuern. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist somit unter Einbeziehung des unkonfektionierten Beschriftungsmaterials und des Beschriftungswerkzeugs selbst eine einfache, sichere und überaus flexible Vorschubsteuerung des effektiven Beschriftungsfeldes realisiert.

Der Abstand 15 zweier Lasermarken 1 ist gemäß dazugehöriger Zeichnung durch den axialen Abstand von Sensor 2 und Lasermarke 1 deutlich.

Bei einer anderen Darstellung des Abstandes 15 zweier Lasermarken 1 im Ausführungsbeispiel der dazugehörigen Zeichnung ist in Vorschubrichtung 10 die Umlenkrolle 6 zwischengeschaltet, um die weitere Anordnung von Lasermarken 1 prinzipiell anzugeben.

Gleichzeitig ist es durch die Plazierung der Lasermarke 1 möglich, den Grad der Ausnutzung des endlosen Beschriftungsfeldes 4 programmintern zu bestimmen und, im Gegensatz zu einer vorkonfektionierten endlosen Schriftbahn 5 des Standes der Technik, Größe und Position der Beschriftung freizügig zu disponieren. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit unter Anwendung des unkonfektionierten Beschriftungsfeldes und des programmgeführten Beschriftungslasers eine einfache, sichere und flexible Vorschubsteuerung realisiert, die auch die qualitativen Anforderungen

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der Laserbeschriftung vollständig erfüllt. Die hohe Freizügigkeit der Vorschubsteuerung gegenüber konfektionierten Schräftbahnen macht ihren Einsatz auch besonders wirtschaftlich möglich.

Bezugszeichenverzeichnis

1 Lasermarke

2 Sensor

3 Auf- oder Abwickeldorn

4 Beschriftungsfeld der endlosen Schriftbahn

5 Endlose Schriftbahn &thgr; Umlenkrollen

7 Seitliche Führungsbuchsen

&dgr; Blocklänge des effektiven Beschriftungsfeldes

9 Synchronmotor

10 Vorschubrichtung der endlosen Schriftbahn

11 Potentielles Arbeitsfeld des Lasers

12 Potentielles Beschriftungsfeld

13 Zahnscheibe

14 Zahnriemen

15 Abstand zweier Lasermarken

16 Effektives Arbeitsfeld des Lasers

17 Effektives Beschriftungsfeld

Claims

»&diams; &Pgr;· Schutzansprüche: "Vorrichtung für flexible Vorschubsteuerung unkonfektionierter Endlosbahnen zur Laserbeschriftung von Etiketten"

1. Vorrichtung für flexible Vorschubsteuerung unkonfektionierter endloser Schriftbahnen (5) zur Laserbeschriftung von Etiketten, wobei die Beschriftungsfeider (4) der mehrschichtigen, endlosen Schriftbahn (5) durch systeminterne Einzelmarkierung der Beschriftungsfelder (4) durch das Laserbeschriftungssystem gekennzeichnet sind, indem die effektiven Beschriftungsfelder (17) einer Blocklänge (8) der endlosen Schriftbahn (5) durch vom Laserbeschriftungssystem eingebrachte Lasermarken (1) markiert sind, und wobei die effektiven Beschriftungsfelder (17) dadurch in Vorschubrichtung (10) der endlosen Schriftbahn (5) lagefixiert sind, daß zwischen den Lasermarken (1) und dem Aufwickeldom (3) sensorische Mittel (2) zur Erkennung der Lasermarken (1) angeordnet sind und daß bei kongruenter Position von Lasermarken (1) und Sensor (2) eine Steuergröße für den Antrieb des durch den Abstand (15) zweier Lasermarken (1) bestimmten schrittweisen, flexiblen Vorschubes des effektiven Beschriftungsfeldes (17) der endlosen Schriftbahn (5) abgeleitet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Laserbeschriftungssystem in die endlose Schriftbahn (5) eingebrachten Lasermarken (1) durch punktuelle Oberflächen-, Form-, oder Querschnittsänderungen der endlosen Schriftbahn (5) gebildet sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die endlose Schriftbahn (5) eingebrachten Lasermarken (1) durch vom Laser eingebrachte punktuelle Löcher gebildet sind.

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4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasermarken (1) unmittelbar außerhalb des effektiven Beschriftungsfeldes (17) der endlosen Schriftbahn (5) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sensorischen Mittel (2) zur Erkennung der Lasermarken (1) unmittelbar außerhalb des effektiven Beschriftungsfeldes (17), jedoch innerhalb der Blocklänge (8) des effektiven Beschriftungsfeldes (17) im potentiellen Beschriftungsfeld (12) angeordnet sind, so daß der in Vorschubrichtung (10) der Aufrollvorrichtung (3) gemessene Abstand (15) zweier Lasermarken (1) die Positionen der effektiven Beschriftungsfelder (17), sowie den äußeren Abstand der effektiven Beschriftungsfelder (17) zueinander, bestimmt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (16) zweier Lasermarken (1) größer ist als die in Vorschubrichtung (10) gemessene Länge des effektiven Beschriftungsfeldes (17).

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Vorschubes der endlosen Schriftbahn (5) mittels eines Synchronmotors (9) mit Getriebe über Umlenkrollen (6) sowie Auf- und Abwickeldorne (3) erfolgt.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Einzelerkennung der Lasermarken (1) durch die sensorischen Mittel (2) gewonnenen Signale in Steuergrößen des Synchron motors (9) wandelbar sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Anfang der endlosen Schriftbahn (5) im Aufwickeldorn (3) befestigt ist und daß der Aufwickeldorn (3) vom Synchronmotor (9) derart angetrieben ist, daß durch den Vorschub auf die endlose Schriftbahn (5) ausschließlich Zugkräfte auftreffen.