DE3518585C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Farbbandantrieb für einen Thermodrucker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Thermodruck finden mehr und mehr Verbreitung. Das Farbband ist auf zwei Wickeldorne aufgewickelt und mit bestimmten Farbstoffen abschnittsweise beschichtet. Durch mehrmaliges Wiederholen des Druckvorgangs mit jeweils einer anderen Farbe können farbige Bilder erzeugt werden.

Nun kommt es bei herkömmlichen Thermodruckern manchmal zu Störungen, die auf die spezielle Art des Aufzeichnungsträgers zurückzuführen sind. Ist das Farbband auf eine bestimmte konstante Spannung eingestellt, um einer bestimmten Papierstärke Rechnung zu tragen, so stimmt bei Verwendung eines dickeren Papierbogens die Bandspannung nicht mehr. Die Vorderkante des Papierbogens verstopft gleichsam die Bandführung, und es ist insbesondere bei Farbbildern damit zu rechnen, daß die einzelnen Druckvorgänge nicht paßgenau übereinander liegen. Dadurch wird das Bild undeutlich.

In der nicht vorveröffentlichten DE 34 47 266 A1 ist ein Thermodrucker beschrieben, bei dem der Aufzeichnungsträger mit seiner Vorderkante zwischen dem Farbband und, der Gegendruckwalze "eingefädelt" wird.

Es sind verschiedene Thermodrucker bekannt, bei denen spezielle Maßnahmen getroffen sind, um eine bestimmte, Bandspannung in dem Farbtuch oder Farbband zu erhalten. In der US-PS 33 54 822 ist ein Drucker mit einem Farbtuch beschrieben, dessen zwei Enden auf Dornen aufgewickelt sind, die von separaten Elektromotoren mit Kupplungen gedreht werden. Während der eine Dorn-Motor gedreht wird, wird eine gewisse Bandspannung dadurch erzeugt, daß die Kupplung des anderen Dorns die Drehbewegung des abwickelnden Dorns auf den diesem zugeordneten Motor überträgt. Hierdurch wird ein Bremsmoment erzeugt. Das Farbband wird stets mit einem bestimmten Antriebsmoment bewegt.

Die DE 26 49 689 A1 beschreibt einen Drucker, bei dem das Farbband dadurch gespannt wird, daß der abwickelnde Dorn mit Hilfe einer Dauerbremse etwas abgebremst wird, während dieser Dorn über das Farbband von dem aufwickelnden Dorn gedreht wird.

Die US-PS 38 70 934 zeigt eine Vorrichtung zum Auf- und Abspulen eines bandförmigen Materials, bei der die beiden Spulen jeweils als aufwickelnde oder als abwickelnde Spule betrieben werden können. Wird der den aufwickelnden Dorn zugeordneter Motor mit einer gewissen Spannung betrieben, so wird eine davon abhängige Spannung dem Motor des abwickelnden Dorns zugeführt. Das Drehmoment des Motors dieses Dorns ist kleiner als das dem aufwickelnden Dorn zugeordneten Motors, so daß sich eine gewisse Bandspannung einstellt.

In der JP 59-2 878 A ist eine Steuervorrichtung für ein Drucker-Farbband beschrieben. In dem Bewegungsweg des Farbbands sind einerseits Detektoren zum Erfassen des Spannens des Farbbandes angeordnet, andererseits sind Detektoren vorgesehen, die das Erschlaffen des Bandes an einer anderen Stelle feststellen. Es ist also vorab bekannt, an welcher Stelle in Bezug auf die Gegendruckwalze das Farbband gestrafft und an welcher Stelle das Farbband gelockert wird.

Stellen die das lose Farbband erfassenden Sensoren ein Erschlaffen des Farbbandes fest, so wird der Antriebsmotor des einen Wickeldorns mit höherer Drehzahl betrieben. Liefern die ein gestrafftes Farbtuch festellenden Detektoren Ausgangssignale, so erfolgt das Aufwickeln des Farbbands wieder mit normaler Geschwindigkeit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Farbbandantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der auch bei dickem Aufzeichnungsträger dessen sicheres Führen bis zu dem Führungsglied gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einem Farbbandantrieb der genannten Art durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zunächst arbeitet, wenn die Vorderkante des Aufzeichnungsträgers noch von der Gegendruckwalze entfernt ist, die Bandantriebsschaltung normal. Dabei liefern die Antriebsmotoren ein definiertes Drehmoment, so daß eine bestimmte Drehmomentdifferenz vorhanden ist. Wenn nun die Vorderkante des Aufzeichnungsträgers festgestellt wird, wird die Drehmomentdifferenz erhöht, und zwar so lange, bis die Vorderkante des Aufzeichnungsträgers das Führungsglied erreicht hat. Dann erfolgt weiterhin ein synchroner Antrieb.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird praktisch unabhängig von der Dicke des Aufzeichnungsträgers stets ein sicheres Einleiten der Vorderkante des Aufzeichnungsträgers zwischen Farbband und Gegendruckwalze sichergestellt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Thermodruckers,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Thermodruckers,

Fig. 3 eine Schnittansicht des Thermodruckers ohne Farbbandkassette,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Farbbandkassette,

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Steuersystems,

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Treiberschaltung für das Farbband,

Fig. 7A einen Grundriß zur Veranschaulichung der Strichcode-Erfassung,

Fig. 7B eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 7A,

Fig. 8A bis 8J Seitenansichten, die die Bewegung und das Anhalten des Farbbands veranschaulichen, und

Fig. 9 ein Blockdiagramm einer Motorantriebsschaltung.

Wie in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist, besitzt ein Druckblock 71 etwa dieselbe Kontur wie die Farbbandkassette Rc. Der Block 71 besitzt einen Kopfhalter 72, der die Rückseitedes Thermokopfs 51 hält und gleichzeitig als Wärmeableitplatte dient, ein Führungsglied 73, eine Stange 75, die mit einem Ende mit dem Kopfhalter 72 und mit dem anderen Ende mit einer Antriebsverbindung 74 verbunden ist, eine Drehwelle 76 der Antriebsverbindung 74, Schraubenfedern 77, die die Antriebsverbindung 74 in eine Richtung drehen, um den Thermokopf 51 über die Stange 75 in Richtung auf die Gegendruckwalze 50 zu bewegen, und einen Strichcodefühler 78, der den Strichcode auf dem Farbband 52 erfaßt. Der Strichcodefühler umfaßt ein Licht abgebendes und ein Licht empfangendes Element. Die Antriebsverbindung 74, die Stange 75 und die Welle 76 sowie die Schraubenfedern bilden einen Kopfverschiebemechanismus.

Die Gegendruckwalze 50 wird von zwei einander gegenüberliegenden Rahmenteile 79 auf beiden Seiten des Druckblocks 71 gelagert. Zwischen den Rahmenteilchen 79 befinden sich Wellen 80 und 81 zur Lagerung von Andrückwalzen 56 und 57, die den Papierbogen P gegen die Gegendruckwalze 50 drücken. Diese Andrückwalzen werden von nicht gezeigten elektromagnetischen Spulen angetrieben. Zwischen der Andrückwalze 56 und der Gegendruckwalze 50 befindet sich eine Papierführung 82. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, befindet sich an dem einen Rahmen 79 ein den Thermokopf 51 antreibender Motor 83 und ein Motorrahmen 84. Auf der Welle des Motors 83 befindet sich ein (nicht gezeigter) Nocken, der einen für die Drehwelle 76 vorgesehen Hebel dreht, um den Thermokopf 51 gegen die Federkraft der Schraubenfeder 77 zu bewegen. Der Motorrahmen 84 ist ausgestattet mit Bandantriebsmotoren 89 und 90 zum Antreiben der Dorne 87 und 88 (siehe Fig. 1), welche das in der Farbbandkassette Rc befindliche Wärmeübertragungs-Farbband aufnehmen und ein Gegendruckwalzen-Antriebsmotor 86. Diese Motoren 86 bzw. 89 und 90 treiben die Gegendruckwalze 50, bzw. die Dorne 87 und 88 über nicht gezeigte Zahnräder bzw. Getriebe. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, befinden sich jeweils in der Drehmitte der die die Dorne 87 und 88 antreibenden Zahnräder Vorsprünge 91₁ und 91₂. Die Motoren 89 und 90 werden so gesteuert, daß sie veränderliche Drehmomente erzeugen, um das Farbband 51 in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung zu bewegen.

Die Farbbandkassette Rc ist abnehmbar auf dem Druckblock 71 montiert. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, besitzt die Farbbandkassette Rc einen V-förmigen Querschnitt, durch den ein den Kopfhalter 72, das Führungsglied 73 und den Thermokopf 71 aufnehmender Raum 92 zwischen der rückwärtigen Oberfläche des freiliegenden Abschnitts des Farbbands 52 und der Farbbandkassette Rc definiert wird. Außerdem besitzt die Farbbandkassette Rc zwischen den Dorngehäusen 93₁ und 93₂ einen Längsschlitz 93₃, in den ein Paßtstück 71₁ (siehe Fig. 2 und 3) des Druckblocks 71 paßt. Der Schlitz 93₃ und das Paßstück 71₁ besitzen etwa die gleiche Länge L, die länger ist als die halbe Breite des Farbbands 52. Wenn demnach die Farbbandkassette Rc in bezug auf den Druckblock 71 in Längsrichtung bewegt wird, läßt sich die Kassette auf den Druckblock 71 aufsetzen und von diesem abnehmen. In den Seitenflächen der Kernaufnahmeteile 93₁ und 93₂ befinden sich mit den Kernen 87 und 88 in Eingriff bringbare Ausnehmungen 94₁ und 94₂, so daß, wenn die Farbbandkassette Rc auf dem Druckblock 71 montiert ist, die Ausnehmungen 94₁ und 94₂ mit den Vorsprüngen 91₁ bzw. 91₂ in Eingriff kommen. Wenn der Thermokopf 51 bei auf dem Druckblock 71 ausgesetzter Farbbandkassette Rc in Richtung auf die Gegendruckwalze 50 bewegt wird, wird das Farbband 52 von dem in Fig. 1 gezeigten Teil 73 gegen die Gegendruckwalze 50 gedrückt. Das Papier P wird zwischen der Gegendruckwalze 50 und dem Farbband 52 eingeklemmt, um die Farbstoffe des Farbbands 52 durch Wärme zu schmelzen und den geschmolzenen Farbstoff auf das Kopierpapier zu übertragen, wenn entsprechend den Bildinformationen der Thermokopf Wärme erzeugt.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch das gesamte Steuersystem darstellt. Eine Hauptsteuereinheit 100 wird durch eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) gebildet, und dazugehörige Peripherieschaltungen sind mit ihr über eine Belastung 101 verbunden. An die Busleitung 101 sind angeschlossen: eine Bedienungstafel 4 einer Bildinformations-Lesevorrichtung, eine Bedienungstafel 6 einer Bilderzeugungseinheit, Anzeigesteuerschaltungen 102 und 103 für die Bedienungstafeln 4 bzw. 5, eine Speichereinheit 104, eine Abtaststeuereinheit 105, ein photoelektrischer Wandler 106, ein Farbumsetzer 107, ein Zwei-Farben-Separator 108, eine Transportsteuerung 109, ein Thermokopfantrieb 110, ein Positionsdetektor 112 und eine Thermokopf-Temperatursteuerung 111.

Fig. 6 zeigt die Bandantriebsschaltung 113. Sie umfaßt eine Steuerung 120, mit der die gesamte Bandantriebsschaltung gesteuert wird, einen Festspeicher (ROM) 121, in welchem Steuerinformationen für die Antriebsmotoren 89 und 90 gespeichert sind, einen Zähler 122, der die Umdrehungs­ zahlen des Antriebsmotors zählt, indem die Umdrehungs-Fühl-Signale, die von einer Gruppe von Hallelementen 126a kommen, gezählt werden, Digital/Analog-Umsetzer, 123a und 123b, welche die aus dem ROM 121 ausgelesenen Steuerinformationen in Analogsignale umsetzen, Pulsbreitenmodulatoren (PWM) 124a und 124b, die Impulssignale mit Tastverhältnissen ausgeben, welche den von den Digital/Analog-Umsetzen 123a und 123b ausgegebenen Analogsignalen (Spannungen) entsprechen, Hallelemente 126a und 126b, die in den Antriebsmotoren 89 und 90 vorgesehen sind, um Dreherfassungssignale (verwendet als Phasenumschalt-Zeitsteuersignal) ausgeben, Verteiler (127a und 127b zum Ausgeben von Phasenumschaltsignalen nach Maßgabe der Dreherfassungssignale, die von den Hallelementen 126a bzw. 126b ausgegeben werden, Treiberschaltungen 125a und 125b, welche die die Wicklungen der Antriebsmotoren 89 und 90 durchfließenden Ströme ansprechend auf die von den Verteilern 127a und 127b kommenden Phasenumschaltsignale umschalten und nach Maßgabe der Tastverhältnisse der von den Pulsbreitenmodulatoren 124a und 124b abgegebenen Impulssignale die Stärken der Spulenströme bestimmen, und einen Strichcodefühler 78 zum Erfassen der Lage des Farbbands 52.

Der Festspeicher 121 speichert den Zählerstand des Zählers 122 sowie Steuerinformationen für die Motoren 89 und 90 entsprechend dem Ausgangssignal des Codefühlers 78. Diese Steuerinformationen sind abhängig vom Zeitpunkt des Transports des Papierbogens vor dem Druckvorgang, vom Zeitpunkt des Druckvorgangs, vom Zeitpunkt des Rücklaufs des Farbbands, vom Zeitpunkt des Anhaltens des Farbbands und von Zeit, während der das Farbband ohne Anlage an der Gegendruckwalze läuft, unterschiedlich, und diese Steuerinformationen werden entsprechend den Zählerständen in dem Zähler bei den jeweiligen Vorgängen sowie nach Maßgabe des Ausgangssignals des Strichcodefühlers 78 eingestellt. Die Steuerinformationen werden eingestellt, um das Farbband beim Papiertransport vor dem Druckvorgang mit einem größeren Drehmoment als sonst anzutreiben. Beim Anhalten, d. h. dann, wenn der Strichcodefühler 78 einen vorbestimmten Strichcode feststellt, werden die Steuerinformationen so eingestellt, daß sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung eine große Spannung auf das Farbband 52 einwirkt.

Der Strichcode und der Strichcodefühler zum Steuern des Laufs und des Anhaltens des Farbbands 52 haben den in den Fig. 7A und 7B gezeigten Aufbau. Wie Fig. 7A zeigt, ist das Farbband 52 mit Farbstoffen in der Reihenfolge Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (B) in Laufrichtung beschichtet, so daß die einzelnen Farbstoffe in der genannten Reihenfolge auf den Papierbogen übertragen werden. Da die Farbe Gelb (Y) für die Farberfassung ausreicht, sind in der Nähe der Gelb-Zone zwei Strichcodes BCA aufgedruckt, während in der Nähe der Bereiche der anderen Farben jeweils ein einzelner Strichcode BCB aufgedruckt ist. Zum Erkennen einer Stelle in der Nähe des Farbbandendes sind drei Strichcodes BCC aufgedruckt. Die Strichcodes BCA, BCB und BCC werden von dem Strichcodefühler 78, der die Form des in Fig. 7B gezeigten Lichtunterbrechers aufweist, erfaßt. Der Strichcodefühler 78 enthält ein Leuchtelement 78a sowie drei Lichtempfangselemente 78B₁, 78B₂ und 78B₃, die auf der gegenüberliegenden Seite des Farbbands 52 angeordnet sind. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Strichcodefühler 78 an einer Endkante des Bodenrahmens derart montiert, daß das Farbband 52 eingeschoben werden kann. Die Farbe des gelben Farbstoffs und die Position des vorderen Endes des gelben Farbstoffs werden dadurch erfaßt, daß der Strichcode BCA gefühlt wird, und im Zeitpunkt der Übertragung der anderen Farbstoffe werden die Lagen der Vorderkanten der jeweiligen Farbbereiche für die Farben Magenta, Cyan und Schwarz durch Fühlen des Strichcodes BCB erfaßt.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die Fig. 6, 7 und 8A bis 8J der Papiertransport in der Maschine erläutert werden. Nach dem Schließen eines (nicht gezeigten) Netzschalters liefert die Hauptsteuereinheit 100 an die Steuerung 120 der Bandantriebsschaltung 113 ein Initialisierungssignal. Anschließend liest die Steuerung 120 aus dem Festspeicher 121 Steuerinformation für die Initialisierung aus und gibt diese auf die Digital/Analog-Umsetzer 123a und 123b, welche die Steuerinformation in Analogsignale umsetzen, die auf die Pulsbreitenmodulatoren 124a und 124b gegeben wird, die ihrerseits an die Treiberschaltungen 125a und 125b Impulssignale geben, deren Tastverhältnisse den Analogsignalen entsprechen. Dann treiben die Treiberschaltungen 125a und 125b die Antriebsmotoren 89 bzw. 90 mit Drehmomenten an, die sich aus dem Tastverhältnis der Impulssignale bestimmen. Dementsprechend würde das Farbband 52 in Vorwärtsrichtung (Pfeil a) mit einer bestimmten Spannung bewegt. Wenn bei dieser Bewegung der Strichcodefühler 78 einen Strichcode auf dem Farbband 52 erfaßt, stoppt die Steuerung 120 den Lauf der Antriebsmotoren 89 und 90 und initialisiert den Zähler 122.

Wenn in diesem Zustand die Kopiertaste 41 betätigt wird, liefert die Hauptsteuerung 100 ein Entnahmesignal an die Transportsteuerung 109, welche die Papiertransportwalze so steuert, daß ein Papierbogen P entnommen wird. Beginnend mit dem Entnehmen des Papierbogens zählt der Papiertransport-Positionsdetektor 112 die Anzahl von dem (nicht gezeigten) Motor, welcher den Transport steuert, zugeführten Impulse, wodurch die Transportposition des Papierbogens P anhand des Zählerstands festgestellt wird. Wenn der Papiertransport-Positionsdetektor 112 die Ankunft der Vorderkante des Bogens am Punkt C, an dem sich das Teil 56 und die Gegendruckwalze 50 gegenüberliegen, feststellt, gibt die Hauptsteuereinheit 100 erneut ein Treibersingal an die Steuerung 120 der Bandantriebsschaltung 113. Dann liest die Steuerung 120 aus dem Festspeicher 121 ein Steuersignal, welches dem Papiertransport vor dem Druckvorgang entspricht, d. h. ein Steuersignal, durch welches ein normales Drehmoment erzeugt wird, und liefert das ausgelesene Steuersignal an die D/A-Umsetzer 123a und 123b, wodurch die Treiberschaltungen 125a und 125b die Antriebsmotoren 89 und 90 mit Drehmomenten antreiben, die sich aus dem Tastverhältnis der jeweiligen Impulssignale bestimmen. Als Folge davon wird das Farbband 52 mit normaler Spannung in Vorwärtsrichtung angetrieben. Nun wird der Thermokopf 51 von dem Kopfbewegungsmechanismus so bewegt, daß er den Papierbogen P durch das Farbband 52 hindurch gegen die Gegendruckwalze 50 drückt. Wie in Fig. 8A gezeigt ist, kommt der Thermkopf 51 mit dazwischenliegendem Farbband 52 an der Gegendruckwalze 50 zur Anlage, während diese sich in Pfeilrichtung dreht und das Farbband durch die Drehmomente der Motoren 89 und 90 mit Kräften T₁ bzw. T₂ in entgegengesetzte Richtungen gezogen wird. Die Kräfte werden in der Beziehung T₁ < T₂ gehalten, indem die Motoren 89, 90 so gesteuert werden, daß das Band 52 synchron mit der Drehung der Gegendruckwalze 50 läuft und der Papierbogen P eingeklemmt zwischen Farbband 52 und Gegendruckwalze 50 transportiert wird. Weiterhin wird ansprechend auf ein von der Hallelementen 126a kommendes Signal veranlaßt, daß der Zähler 122 den Zählvorgang beginnt. Ein Symbol PY zeigt die Position des Farbbands an wo der gelbe Farbstoff, der als erstes gedruckt werden soll, beginnt.

Wenn die Steuerung 120 dann feststellt, daß die Vorderkante des Papierbogens P den Punkt A (siehe Fig. 8B), d. h. den Punkt, wo der Druck beginnt, erreicht hat, an welchem der Thermokopf 51 mit der Gegendruckwalze 50 an der Gegendruckwalze 50 in Anlage ist, wird auf der Grundlage des Zählerstands des Zählers 122 ein dem Transport des Papiers P im Anschluß an den Punkt A entsprechendes Steuersignal, d. h. ein Signal abgegeben, welches ein Drehmoment bewirkt, welches größer ist, als das normale Drehmoment. Dieses Signal wird aus dem Festspeicher 121 ausgelesen, und es wird auf die D/A-Umsetzer 123a und 123b gegeben. Demzufolge treiben die Treiberschaltungen 125a und 125b die Antriebsmotoren 89 und 90 mit Drehmotoren, die sich aus dem Tastverhältnis des Impulssignals bestimmen. Das Farbband 52 läuft also in Vorwärtsrichtung unter einer größeren Spannung als üblich, wodurch das Papier P transportiert wird, während es zwischen dem Farbband 52 und der Gegendruckwalze 50 eingeklemmt ist. Der Anfangspunkt auf dem Farbband 52, d. h. der Druck-Startpunkt, liegt dem Punkt A gegenüber. Außerdem wird ansprechend auf ein von der Thermokopf-Temperatursteuerung 111 kommendes Signal das Wärmezeugungselement des Thermokopfs 51 für den Wärmeübertragungsdruck entsprechend den jeweiligen Abtastzeilen auf dem Papierbogen P eingeschaltet.

Wenn die Steuerung 120 feststellt, daß die Vorderkante des Papierbogens P an dem Punkt B zwischen dem Teil 73 und der Gegendruckwalze 50 angekommen ist, was auf der Grundlage des Zählerstands 122 geschieht (siehe Fig. 8C), wird aus dem Festspeicher 121 ein Steuersignal ausgelesen, welches dem Papiertransport beim Druckvorgang entspricht, d. h. ein Signal, bei dem ein normales Drehmoment erzeugt wird, und das ausgelesene Signal wird den D/A-Umsetzern 123a und 123b zugeführt. Demzufolge drehen die Treiberschaltungen 125a und 125b die Antriebsmotoren 89 und 90 mit Drehmomenten, die sich durch die Tastverhältnisse der Impulssignale bestimmen. Demnach wird das Farbband 52 unter normaler Spannung in Vorwärtsrichtung bewegt (siehe Fig. 8D).

Wenn also der Papierbogen P von dem Punkt A bis zu dem Punkt B transportiert wird, wird ein großes Drehmoment, d. h. eine Spannung, auf das Farbband 52 derart aufgebracht, daß im Fall eines dicken oder steifen Papiers dessen Vorderkante nicht festsetzen würde, so daß das Papier also zwischen Gegendruckwalze 50 und dem Teil 73 korrekt durchgeführt werden kann.

Wenn die Farbübertragung des ersten Farbstoffs Gelb auf einen vorbestimmten Teil des Kopierbogens P abgeschlossen ist, wie es in Fig. 8E gezeigt ist, wird die Kraft des Farbbands 52 auf T₅ = T₅, eingestellt, wodurch das Farbband 52 angehalten wird. Der Thermokopf 51 wird von der Gegendruckwalze 50 abgerückt, wie in Fig. 8F gezeigt ist, in der die Buchstaben PM die Position der Vorderkante für den Bereich der als nächstes zu übertragenden Farbe Magenta andeutet.

Anschließend wird gemäß Fig. 86 die Gegendruckwalze 50 zum Zurückbewegen des Papierbogens P in die Ausgangslage in entgegengesetzte Richtung gedreht, damit die Farbe Magenta übertragen werden kann. Um den Magenta-Farbstoff zu übertragen, wird von den Motoren 89 und 90 auf das Farbband ein Vorwärtszug T₆ und ein Rückwärtszug T₇(T₆ < T₇) aufgebracht, damit das Farbband in Vorwärtsrichtung zu laufen beginnt.

Wie in Fig. 8H gezeigt ist, steuert beim Transport des Farbbands 52 mit den Kräften T₆ und T₇ dann, wenn der Strichcodefühler 78 den Strichcode BCB erkennt, die Steuerung 120 die Drehmomente der Antriebsmotoren 89 und 90 über die D/A-Umsetzer 123a und 123b sowie die Pulsbreitenmodulatoren 124a und 124b so, daß auf das Farbband eine Kraft T₈ in Richtung des Aufnahmedorns eine Kraft T₉ (T₈ < T₉) in Richtung des Aufnahmedorns 88 aufgebracht wird. Als Folge davon wird eine Bremskraft auf das von dem Dorn 88 zu dem Dorn 87 laufende Farbband aufgebracht, so daß das Farbband gemäß Fig. 8I angehalten wird, nachdem es ein Stück L nachgelaufen ist. Das Stück L ist wesentlich kürzer als im Stand der Technik. Die Werte für die Spannungen T₈ und T₉ sind so gewählt, daß, selbst bei der Beziehung T₈ < T₉ das angehaltene Band sich nicht in Richtung der Spannung T₉ bewegen würde. Dazu sollten die Werte für die Kräfte T₈ und T₉ ausgewählt werden unter Berücksichtigung bestimmter Faktoren wie Reibung zwischen dem Band 52 und der Bandführung 73 sowie den Führungsgliedern und dergleichen.

Der Papierbogen P wird also in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 8J zurückgebracht, und, wenn die Vorderkante PM für die Farbe Magenta des Bandes 52 in eine bestimmte Stellung nach vorn transportiert ist, wird der Thermokopf 51 erneut in Richtung auf die Gegendruckwalze 50 bewegt. Auf diese Weise werden die in den Fig. 8B bis 8J dargestellten Abläufe wiederholt, um in entsprechender Weise die verbleibenden Farbstoffe zu übertragen.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird nach Beendigung des Druckvorgangs für einen Farbstoff und, wenn das Farbband in Vorwärtsrichtung gelaufen ist, um die Anfangsposition des als nächstes zu übertragenden Farbstoffs in eine vorbestimmte Stellung zu bringen, das Farbband 52 dadurch angehalten, daß eine Bremskraft erzeugt wird, indem die von dem Kern 85 auf der Rückseite des Bandes aufgebrachte Kraft T₉ größer gemacht wird als die von dem an das vordere Ende des Bandes festgemachten Dorn aufgebrachte Kraft T₈, so daß dadurch die Strecke des Auslaufs des Bandes 52 verringert wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß nicht nur eine Verschwendung von Farbband vermieden oder doch gemildert werden kann, sondern daß darüber hinaus auch eine exakte Überlagerung der einzelnen Farbübertragungen sichergestellt wird. Da die Antriebsmotoren 89 und 90 entgegengerichtete Kräfte auf das Farbband 52 aufbringen, kann dieses während des Anhaltens nicht lose werden.

Es ist die Beziehung zwischen den Kräften T₈ und T₉ zum Bremsen und Anhalten des Farbbands 52 nach Feststellung des Strichcodes BCB nicht auf das oben beschriebene Verhältnis beschränkt. Um das Band zwischenzeitlich anzuhalten, werden die Werte der Kräfte T₈ und T₉ so gewählt, daß das Band in die entgegengesetzte Richtung bewegt würde, d. h. in Richtung der Kräfte T₉, und diese Kräfte werden nur für eine kurze Zeitspanne zur Erzeugung einer raschen Bremskraft aufgebracht. Anschließend werden die Kräfte im wesentlichen gleich groß, jedoch entgegengesetzt gehalten, um das Band mit geringer Kraft im angehaltenen Zustand zu belassen. Es ist lediglich notwendig, die Geschwindigkeiten geeignet zu steuern, außerdem die Drehmomente der Antriebsmotoren für die jeweiligen Dorne beim Anhalten so zu steuern, daß eine Bremskraft auf das Farbband einwirkt und mithin ein Zu-Weit-Laufen des Bandes verhindert wird.

Die Motorantriebsschaltung kann den in Fig. 9 dargestellten Aufbau aufweisen. Diese Antriebsschaltung ist für den Antriebsmotor 89 vorgesehen. Eine ähnliche Schaltung kann aber selbstverständlich auch für den Antriebsmotor 90 verwendet werden. Der Motor 89 ist beispielsweise als bürstenloser Motor aufgebaut und wird sequentiell durch die Statorwicklungen 89A₁, 89A₂ und 89A₃ erregt.

Die Lage des Rotors 89A, des Motors 89 wird durch das Ausgangssignal eines Positionsdetektors 115 festgestellt, d. h. anhand der Zustände mehrerer Hallelemente, die in dem Motor 89 montiert sind. Das Ausgangssignal des Positionsdetektors 115 wird einer Wechselrichter-Steuereinheit 116 und einem Frequenz-Spannungs-Umsetzer 140 zugeführt. Das dem Frequenz-Spannungs-Umsetzer 140 zugeführte Ausgangssignal kann auch das Ausgangssignal lediglich eines einzigen Hallelements sein.

Das dem Umsetzer 140 zugeführte Positionssignal soll zunächst erläutert werden. Wie oben ausgeführt wurde, handelt es sich bei dem dem Umsetzer 140 zugeführten Signal um das Ausgangssignal nur eines Hallelements, mithin um ein Impulssignal, welches der Drehzahl des Antriebsmotors 89 entspricht. Der Frequenz-Spannungs-Umsetzer 140 erzeugt ein der Frequenz des ihm zugeführten Signals entsprechendes Spannungssignal. Das Ausgangssignal des Umsetzers 140 wird einer Geschwindigkeitssteuereinheit 114 zugeführt, die das Spannungssignal mit einer einem Geschwindigkeits-Sollsignal S₁ entsprechenden Bezugssignal vergleicht. Das Bezugssignal S₁ wird von einer Transportsteuereinheit zugeführt. Die Einheit 114 gibt ein impulsförmiges Umschaltsignal ab, welches das Spannungssignal mit dem Bezugssignal in Übereinstimmung zu bringen trachtet. Wenn z. B. die Motorgeschwindigkeit niedrig ist, wird ein Umschaltsignal mit langer Impulszeit ausgegeben, wohingegen bei hoher Motorgeschwindigkeit mit kurzer Impulsdauer (Ein-Zeit) ausgegeben wird.

Das der Wechselrichter-Steuereinheit 116 zugeführte Positionssignal soll als nächstes erläutert werden. Die Wechselrichter-Steuereinheit 116 gibt Erregungsphasen-Schaltsignale an ihren Ausgängen a-f nach Maßgabe des von dem Positionsdetektor 115 kommenden Signals ab. Die Ausgangssignale an den Ausgängen a, c und e der Einheit 116 werden auf die Basiselektroden von als Schaltelemente dienenden NPN-Transistoren 117, 118 bzw. 119 gegeben. Die Emitterelektroden dieser Transistoren empfangen ein Umschaltsignal von der Geschwindigkeitssteuereinheit 114. Die Transistoren 117, 118 und 119 schalten die Intervalle um, in denen Erregerspannungen an die Statorwicklungen 89A₁, 89A₂ und 89A₃ gegeben werden, wodurch die Erregungsphasen-Umschaltsignale von der Wechselrichter-Steuereinheit 116 nach Maßgabe des Schaltsignals umgesetzt werden.

Die von den Ausgängen b, d und f der Einheit 116 kommenden Erregungsphasen-Umschaltsignale und die Ausgangssignale von den Kollektorelektroden der Transistoren 117, 118 und 119 werden einem Transistor-Wechselrichter 150 zugeführt, der gebildet wird durch PNP-Transistoren 131, 132 und 133, NPN-Transistoren 134, 135 und 136 sowie Dioden 137 bis 139 und 141-153. Durch die den Transistoren zugeführten Signale werden diese ein- und ausgeschaltet, um Erregerspannungen an die Statorwicklungen 89A₁, 89A₂ und 89A₃ zu geben. Die Wechselrichter-Steuereinheit 116 und der Transistor-Wechselrichter 150 bilden zusammen eine Transistor-Wechselrichtereinheit 133. Wenn die Ausgänge a und d der Einheit 116 Erregungsphasen-Umschaltsignale mit beispielsweise hohem Pegel erzeugen, wird der Transistor 117 durch das von der Einheit 114 kommende Umschaltsignal gesteuert, während der Transistor 135 eingeschaltet ist. Da also der Transistor 131eingeschaltet ist, fließt Strom von einer Spannungsquelle Vcc durch einen Kreis, der den Transistor 131, die Statorwicklungen 89A₁ und 89A₂ sowie den Transistor 135 umfaßt. Wenn der der Transistor 131 ausgeschaltet ist, wird der Strom über eine Diode 138, die Statorwicklungen 89A₁ und 89A₂ und den Transistor 135 geleitet, während die Stromzufuhr zu den Statorwicklungen 89A₁ und 89A₂ aufrechterhalten wird. Folglich wird der effektive Wert der dem Motor 89 zugeführten Spannung nach Maßgabe der Einschalt-Ausschalt-Breiten, d. h. des Tastverhältnisses, des von der Geschwindigkeitssteuereinheit 114 kommenden Schaltsignals geändert, um das Drehmoment des Motors 89 zu variieren. In anderen Worten: Wenn die Einschaltzeit (Impulszeit) des Schaltsignals lang ist, wird der effektive Wert der dem Motor zugeführten Spannung groß, wodurch sich das Drehmoment erhöht. Wenn andererseits die Einschaltzeit (Impulsbreite) kurz ist, nimmt der effektive Wert des den Motor durchfließenden Stroms ab, und mithin verringert sich das Motor-Ausgangsdrehmoment.

Wenn die Erregungsphasen-Schaltsignale von den anderen Ausgängen der Wechselrichter-Steuereinheit 116 ausgegeben werden, ist der Betrieb ähnlich. Die beiden Antriebsmotoren 89 und 90 werden von jeweils der zugehörigen Motortreiberschaltung unabhängig gesteuert, um die gewünschten Drehmomente zu erzeugen und dadurch die das Farbband 52 beaufschlagende Spannung zu ändern, so daß dieses läuft und angehalten wird.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird die Spannung des Farbbands dann groß gemacht, wenn die Vorderkante des Papierbogens P von dem Punkt A zu dem Punkt B transportiert wird. Man kann die Spannung auch erhöhen, wenn ein Papierbogen mit nicht festliegender Länge transportiert wird oder wenn der Papierbogen P von dem Punkt C zum Punkt B transportiert wird. Außerdem läßt sich die Spannung des Farbbands erhöhen, wenn die Hinterkante des Papierbogens P von dem Punkt A zum Punkt C transportiert wird. Während bei dem obigen Ausführungsbeispiel die Stärke des dem Motor von der Treiberschaltung zugeführten Stroms durch Variieren des Tastverhältnisses geändert wird, läßt sich das entsprechende Ziel auch durch Variieren der eingespeisten Spannung erreichen.

Claims (6)

1. Farbbandantrieb für einen Thermodrucker mit

• - einem Farbband (52), dessen eines Ende von einem ersten Dorn (87) und dessen anderes Ende von einem zweiten Dorn (88) aufgenommen wird,
• - einer Gegendruckwalze (50), entlang der das Farbband geführt wird, wobei zwischen die Gegendruckwalze (50) und das Farbband (52), ein Aufzeichnungsträger (P) eingeführt wird, um synchron mit diesem transportiert zu werden, und
• - einem Thermokopf (51), der sich über die Aufzeichnungsträgerbreite erstreckend der Gegendruckwalze (50) gegenüberliegt, und einen Punkt (A) definiert, durch den die Druckzeile verläuft,
• - einem ersten Antriebsmotor (89) für den ersten Dorn (87) und einen zweiten Antriebsmotor (90) für den zweiten Dorn (88),
• - einer Bandantriebsschaltung (113), die den Betrieb der Antriebsmotoren (89, 90) steuert, und
• - einem in Bewegungsrichtung des Farbbands der Druckzeile nachgeordneten Führungsglied (73),

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Bandantriebsschaltung (113) eine Überwachungseinrichtung (122, 126a, 126b, 89, 90) aufweist, die die Lage der Vorderkante des Aufzeichnungsträgers (P) bezüglich der Umfangsfläche der Gegendruckwalze (50) von einem definierten Punkt an überwacht, und eine Steuerung (120) aufweist, die zum Bewegen des Farbbandes mit einer vorgegebenen Bandspannung die Antriebsmotoren (89, 90) zur Erzeugung definierter Drehmomente mit vorbestimmter Drehmomentendifferenz veranlaßt, und die, wenn die Überwachungseinrichtung (122, 126a, 126b, 89, 90) die Vorderkante des Aufzeichnungsträgers (P) an der Druckzeile feststellt, die Antriebsmotoren (85, 90) zum Erzeugen einer die vorbestimmte Drehmomentendifferenz übersteigende Drehmomentendifferenz veranlaßt, solange bis die Vorderkante des Aufzeichnungsträgers (P) das Führungsglied (73) erreicht hat und wobei Aufzeichnungsträger (P), Farbband (52) und Gegendruckwalze (50) weiterhin synchron laufen.

2. Farbbandantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren jeweils bürstenlose Motoren (89, 90) sind, und daß die Steuerung (120) die jeweiligen Ströme steuert, die durch die Statorwicklungen (89A₁, 89A₂, 89A₃) der Motoren (89, 90) fließen.

3. Farbbandantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die jeweiligen Tastverhältnisse der durch die Statorwicklungen (89A₁, 89A₂, 89A₃) fließender Ströme steuert.

4. Farbbandantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung aufweist:
Hallelemente (126a, 126b), die den Wicklungen der Antriebsmotoren (89, 90) zugeordnet sind, um Impulssignale zu erzeugen, die der Winkelstellung des ersten Dorns (87) bzw. des zweiten Dorns (88) entsprechen; und
einen Zähler (122), der die Lage der Vorderkante des Aufzeichnungsträgers (P) an der Umfangsfläche der Gegendruckwalze (50) dadurch überwacht, daß er die von den Hallelementen (126a, 126b) erzeugten Impulssignale zählt, wobei der Zähler gestartet wird, wenn die Vorderkante des Aufzeichnungsträgers (P) den definierten Punkt (C) erreicht.

5. Farbbandantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandantriebsschaltung (113) aufweist:
eine Speichereinrichtung (121) zum Speichern von Steuerinformation entsprechend den von den Antriebsmotoren (89, 90) zu erzeugenden Drehmomenten (T1-T5), wobei der Inhalt der Speichereinrichtung (121), abhängig von der Lage der Vorderkante des Aufzeichnungsträgers (P), durch die Steuerung (120) ausgelesen wird.