DE69602524T2 - CALIBRATION METHOD OF A WINDING DEVICE FOR A RECORDING DEVICE - Google Patents
CALIBRATION METHOD OF A WINDING DEVICE FOR A RECORDING DEVICEInfo
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Abstract
Description
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eichen des Bandwicklungsmechanismus für eine Druckvorrichtung, wobei der Mechanismus von der Art ist, bei der ein Band auf einer Vorratsspule entlang eines Weges, z. B. an einer Druckstation vorbei, zu einer Aufnahmespule geführt wird.This invention relates to a method of calibrating the ribbon winding mechanism for a printing apparatus, the mechanism being of the type in which a ribbon on a supply reel is fed along a path, e.g. past a printing station, to a take-up reel.
Das Band kann z. B. ein thermisches Übertragungsband sein, das in einer thermischen Druckvorrichtung verwendet wird, wie im Detail beschrieben in unserer früheren veröffentlichten Internationalen Patentanmeldung WO94/26526, oder ein Druckfarbband oder irgendein anderes Band, das beim Drucken oder ähnlichen Verfahren verwendet wird. In einem anderen Beispiel kann das Band ein Rückengewebe umfassen, das mehrere Etiketten trägt, die von dem Gewebe abgenommen werden, wenn das Gewebe entlang des Weges zwischen der Vorratsspule und der Aufnahmespule geführt wird.The ribbon may, for example, be a thermal transfer ribbon used in a thermal printing device as described in detail in our previously published International Patent Application WO94/26526, or an ink ribbon or any other ribbon used in printing or similar processes. In another example, the ribbon may comprise a backing fabric carrying a plurality of labels that are detached from the fabric as the fabric is fed along the path between the supply reel and the take-up reel.
Bei vielen Druckvorrichtungen ist es wünschenswert, in der Lage zu sein, das Band von der Vorratsspule auf die Aufnahmespule in genauen inkrementalen Schritten vorzurücken. In einer thermischen Druckvorrichtung ist das verwendete Band zum Beispiel ein teurer Verbrauchsartikel und es ist daher wünschenswert, das Band zwischen den Druckvorgängen um ein minimales Stück vorzurücken, um die Verschwendung von Band einzusparen.In many printing devices it is desirable to be able to advance the ribbon from the supply reel to the take-up reel in precise incremental steps. In a thermal printing device, for example, the ribbon used is an expensive consumable and it is therefore desirable to advance the ribbon a minimal amount between prints to save on wasted ribbon.
Gegenwärtig gibt es eine Reihe von Verfahren, die bei einer thermischen Druckvorrichtung eingesetzt werden, um das Aufwickeln des Bandes zwischen den Druckvorgängen zu erreichen. Solch ein Band kann auf einer Kassette vorgelegt werden, die entnommen wird, wenn das Band aufgebraucht ist, und eine andere Kassette, die eine volle Bandvorratsspule enthält, wird in die Vorrichtung eingeschoben.Currently, there are a number of methods used in a thermal printing device to achieve the winding of the ribbon between printing operations. Such a ribbon can be presented on a cassette which is removed when the tape is used up and another cassette containing a full tape supply reel is inserted into the device.
Ein bekanntes Verfahren zum Erreichen einer genauen Bandwicklung ist, das Band während des Weges zwischen der Zuführspule und der Aufnahmespule mittels einer Antriebswalzenanordnung vorzurücken und die Antriebswalzenanordnung zu steuern.A known method for achieving accurate tape winding is to advance the tape during the path between the supply reel and the take-up reel by means of a drive roller assembly and to control the drive roller assembly.
Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, daß es das Band sehr genau antreibt, unabhängig von der Zuführspule und der Aufnahmespule und damit ungeachtet des Banddurchmessers auf den Spulen.An advantage of this method is that it drives the tape very precisely, independently of the feed reel and the take-up reel and thus regardless of the tape diameter on the reels.
Ein Nachteil ist jedoch, daß der Mechanismus zu komplex ist und solche Komponenten wie die Antriebswalze, etc. erfordert. Daher ist er allgemein gesprochen relativ teuer. Überdies ist bei einer Druckvorrichtung, wo der verfügbare Raum stark beschränkt ist, um Verläßlichkeitsprobleme zu vermeiden, ein hoher Konstruktionsstandard erforderlich, was die Kosten weiter erhöhen kann.However, a disadvantage is that the mechanism is too complex and requires such components as the drive roller, etc. Therefore, generally speaking, it is relatively expensive. Moreover, in a printing device where the available space is very limited, in order to avoid reliability problems, a high standard of construction is required, which can further increase the cost.
Ein anderes bekanntes Verfahren zum Erreichen der Bandaufwicklung erfolgt durch direktes Antreiben der Aufnahmespule und Steuern des Umfangs der Drehung der Aufnahmespule.Another known method for achieving tape winding is by directly driving the take-up reel and controlling the amount of rotation of the take-up reel.
Die Vorteile hiervon sind:The advantages of this are:
1) trotz Raumbeschränkungen kann, wenn der Wicklungsmechanismus richtig konstruiert ist, die Mechanik desselben relativ einfach und verläßlich sein;1) despite space limitations, if the winding mechanism is properly designed, its mechanics can be relatively simple and reliable;
2) die Einfachheit bedeutet, daß die Lösung preiswert ist.2) Simplicity means that the solution is inexpensive.
Dieses Verfahren hat jedoch insofern klar einen Nachteil, als das System für den Eingriff des Bedieners offen ist, was zu Fehlern beim Vorrücken des Bandes führt. Dies ist deshalb der Fall, weil der Durchmesser der Aufnahmespule zunehmen wird, wenn das Band auf diese aufgewickelt wird.However, this method clearly has a disadvantage in that the system is open to operator intervention, which leads to errors in the advancement of the tape. This is because the diameter of the take-up reel will increase as the tape is wound onto it.
Das Verhältnis zwischen der effektiven Zunahme im Durchmesser der Aufnahmespule und dem Umfang der Drehung der Aufnahmespule kann theoretisch berechnet werden, und zwar mit einer annehmbaren Genauigkeit, vorausgesetzt, daß das Band eine im allgemeinen konstante Dicke aufweist, und eine im allgemeinen konstante Bandspannung vorliegt. Wenn man außerdem die Länge des verwendeten Bandes kennt, die bei einer Einmal-Bandanwendung berechnet werden kann, kann, wenn man die in jedem Druckvorgang verwendete Bandlänge und die Anzahl der durchgeführten Druckvorgänge, seitdem die Kassette eingeschoben wurde, kennt, der zunehmende Durchmesser des Bandes auf der Aufnahmespule dadurch kompensiert werden, daß die Aufnahmespule sich weniger und weniger dreht, um das Band in jedem aufeinanderfolgenden Druckvorgang um dasselbe Stück vorzurücken.The relationship between the effective increase in the diameter of the take-up reel and the amount of rotation of the take-up reel can be calculated theoretically with reasonable accuracy provided that the tape is of generally constant thickness and that there is generally constant tape tension. Furthermore, knowing the length of tape used, which can be calculated in a one-time tape application, knowing the length of tape used in each print and the number of prints made since the cassette was inserted, the increasing diameter of the tape on the take-up reel can be compensated for by rotating the take-up reel less and less to advance the tape the same amount in each successive print.
Die verwendete Bandlänge kann, wenn das Band ein sog. Mehrfachdurchgangs- oder Mehrfachanschlagsband ist, oder wenn ansonsten dieselbe Bandlänge verwendet wird, um mehrere Druckvorgänge durchzuführen, ebenfalls mit einfachen Mitteln bestimmt werden.The length of ribbon used can also be determined using simple means if the ribbon is a so-called multi-pass or multi-stop ribbon, or if the same length of ribbon is otherwise used to perform several printing operations.
Wenn jedoch ein Bediener eine Walze entfernt oder die effektiven Durchmesser der Spulen durch Aufwickeln des Bandes von Hand modifiziert, was einem Produktionsvorgang aufgrund von Druckerfehlern oder Bandriß oft auftreten kann, dann ist das Verfahren weit offen für Fehler.However, if an operator removes a roller or modifies the effective diameters of the spools by winding the ribbon by hand, which can often occur in a production run due to printer errors or ribbon breakage, then the process is wide open to error.
Wenn z. B. ein Bediener eingreift, indem er eine neue Zuführbandspule einsetzt, aber den Kontrollsystemmechanismus nicht zurückstellt, könnte die durchgeführte Berechnung einen effektiven Wiederstartdurchmesser des Bandes der Aufnahmespule annehmen, der nichts mit dem tatsächlichen effektiven Durchmesser zu tun hat, so daß das vorgerückte Bandstück signifikant falsch sein wird, verglichen mit dem, was erforderlich ist.For example, if an operator intervenes by inserting a new supply reel but does not reset the control system mechanism, the calculation performed could assume an effective restart diameter of the take-up reel tape that has nothing to do with the actual effective diameter, so that the tape length advanced will be significantly incorrect compared to what is required.
Aus JP-A-61-199972 ist z. B. bekannt, die Bandbewegung entlang eines Bandzuführweges zu erfassen, um Veränderungen des Aufnahmespulendurchmessers zu kompensieren. Die Druckvorrichtung ist jedoch von der Art, bei der das Band sich entlang eines stationären Druckkopfes bewegt, so daß nach dem Drucken keine Notwendigkeit besteht, das Band vorzurücken. Die beschriebene Erfassungseinrichtung stellt sicher, daß, wenn der Aufnahmespulendurchmesser zunimmt, die Geschwindigkeit der Bewegung am Druckkopf vorbei während des Druckens konstant gehalten werden kann.From JP-A-61-199972 it is known, for example, to detect the ribbon movement along a ribbon feed path in order to compensate for changes in the take-up reel diameter. However, the printing device is of the type in which the ribbon moves along a stationary print head so that after printing there is no need to advance the ribbon. The detection device described ensures that as the take-up reel diameter increases, the speed of movement past the print head can be kept constant during printing.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung stellen wir ein Verfahren zum Eichen eines Bandwicklungsmechanismus einer Druckvorrichtung zur Verfügung, die so angepaßt ist, daß sie einen Druckvorgang durchführt, bei dem an einer Druckstation eine relative Bewegung zwischen einem Druckkopf und einer ersten Länge des Bandes auftritt, um Druckmedium von der ersten Länge des Bandes auf ein Substrat zu übertragen, und das Band anschließend um ein gewünschtes Stück vorgerückt wird, um an der Druckstation eine zweite Bandlänge zur Verwendung in einem weiteren Druckvorgang zu präsentieren, wobei der Wicklungsmechanismus eine Zuführspule und eine Aufnahmespule umfaßt und ein Bandweg zwischen der Zuführspule und der Aufnahmespule durch die Druckstation hindurch vorliegt, und eine Antriebseinheit, um zu bewirken, daß sich das Band entlang des Bandzuführweges bewegt und auf die Aufnahmespule aufgewickelt wird, und eine Sensoreinheit, um eine Bewegung des Bandes zu erfassen, wenn die Aufnahmespule gedreht wird, und um in Reaktion darauf ein Signal an eine Steuereinheit abzugeben, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß vor der Durchführung eines Druckvorganges die Aufnahmespule um ein vorbestimmtes Stück gedreht wird, während die Sensoreinheit die resultierende Bewegung des Bandes entlang des Bandzuführweges erfaßt, und die Steuereinheit aus dem von der Sensoreinheit erhaltenen Signal den Umfang bestimmt, um den die Aufnahmespule gedreht werden muß, um während des Vorrückens des Bandes nach dem Drucken im anschließenden Druckvorgang das Band um das gewünschte Stück vorzurücken.According to a first aspect of the invention we provide a method of calibrating a ribbon winding mechanism of a printing apparatus adapted to perform a printing operation in which relative movement occurs at a printing station between a print head and a first length of ribbon to transfer print medium from the first length of ribbon to a substrate and the ribbon is subsequently advanced a desired distance to present a second length of ribbon at the printing station for use in a further printing operation, the winding mechanism comprising a feed spool and a take-up spool and a ribbon path between the feed spool and the take-up spool through the printing station, and a drive unit for causing the ribbon to move along the ribbon feed path and be wound onto the take-up spool, and a sensor unit for detecting movement of the ribbon as the take-up spool is rotated and for providing a signal to a control unit in response thereto, the method being characterised in that before performing a printing operation, the take-up spool is rotated by a predetermined amount, while the sensor unit detects the resulting movement of the tape along the tape feed path, and the control unit determines from the signal received from the sensor unit the amount by which the take-up spool must be rotated in order to advance the tape by the desired amount during the advancement of the tape after printing in the subsequent printing operation.
Unter Verwendung der einfacheren Mechanik des bekannten Bandaufwicklungsmechanismus, der gemäß dem zweiten beschriebenen Verfahren nach dem Stand der Technik arbeitet, kann ein Bandwicklungsmechanismus mit den Vorteile des Mechanismus, der gemäß dem zweiten beschriebenen Verfahren nach dem Stand der Technik arbeitet, in Kombination mit einer Sensoreinheit, um Bandbewegungen z. B. entlang des Weges zu erfassen, erreicht werden, der leicht geeicht werden kann.Using the simpler mechanics of the known tape winding mechanism operating according to the second described prior art method, a tape winding mechanism with the advantages of the mechanism operating according to the second described prior art method in combination with a sensor unit to detect tape movements, e.g. along the path, can be achieved, which can be easily calibrated.
Wenigstens während der Eichung kann die Aufnahmespule von z. B. einem Schrittmotor angetrieben werden, so daß die Anzahl der Schritte, die von dem Motor vorgenommen werden, durch die Steuereinheit gesteuert werden kann, um die Aufnahmespule um das vorbestimmte Stück zu drehen.At least during calibration, the take-up reel can be driven by, for example, a stepper motor, so that the number of steps taken by the motor can be controlled by the control unit to rotate the take-up reel by the predetermined amount.
Die Sensoreinheit kann eine Mitläuferwalze mit bekanntem Durchmesser umfassen, die in Kontakt mit dem Band steht, wenn das Band auf die Aufnahmespule aufgewickelt wird, und somit gedreht wird, wenn sich das Band bewegt, wobei das Verfahren umfaßt, daß der Umfang der Drehung der Mitläuferwalze für den vorbestimmten Umfang der Drehung der Aufnahmespule bestimmt wird, so daß die Drehung der Aufnahmespule von der Steuereinheit mit dem Umfang der Bewegung des Bandes in Beziehung gesetzt werden kann.The sensor unit may comprise an idler roller of known diameter which is in contact with the tape as the tape is wound onto the take-up reel and thus is rotated as the tape moves, the method comprising determining the amount of rotation of the idler roller for the predetermined amount of rotation of the take-up reel so that the rotation of the take-up reel can be related by the control unit to the amount of movement of the tape.
In einer Anordnung wird ein magnetisiertes Element bereitgestellt, das mit der Mitläuferwalze drehbar ist und auf dieser angebracht werden kann, und es gibt wenigstens einen magnetischen Sensor, um die Bewegung des magnetisierten Elementes zu erfassen, um so den Umfang der Drehung der Mitläuferwalze zu bestimmen.In one arrangement, a magnetized member is provided which is rotatable with and mountable on the idler roller, and there is at least one magnetic sensor for sensing movement of the magnetized member so as to determine the amount of rotation of the idler roller.
In einem weiteren Beispiel kann der Umfang der Drehung der Mitläuferwalze durch ein optisches System erfaßt werden, das z. B. ein optisches Element einschließt, das zur Drehung mit der Mitläuferwalze gehalten wird, und einen optischen Sensor, der so betreibbar ist, daß er erfaßt, wenn sich das optische Element am Sensor vorbeibewegt.In another example, the amount of rotation of the idler roller may be sensed by an optical system including, for example, an optical element supported for rotation with the idler roller and an optical sensor operable to sense when the optical element moves past the sensor.
In jedem Fall kann die Mitläuferwalze mit einem Material mit hoher Reibung beschichtet sein, um sicherzustellen, daß kein Schlupf zwischen dem Band und der Walze auftritt. Falls gewünscht, kann die Mitläuferwalze so angebracht werden, daß sie sich mit einer Spindel dreht, die das magnetische, optische oder andere Element tragen kann, dessen Bewegung durch einen geeigneten Sensor erfaßt wird.In any case, the idler roller may be coated with a high friction material to ensure that no slippage occurs between the belt and the roller. If desired, the idler roller may be mounted to rotate with a spindle which may carry the magnetic, optical or other element, the movement of which is detected by a suitable sensor.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung stellen wir eine Druckvorrichtung zur Verfügung, die eine Druckstation umfaßt, an der während eines Druckvorganges eine relative Bewegung zwischen einem Druckkopf und einer ersten Länge eines Bandes auftritt, während der Druckmedium von der ersten Länge des Bandes auf ein Substrat übertragen wird, und das Band anschließend um ein gewünschtes Stück vorgerückt wird, um an der Druckstation zur Verwendung in einem weiteren Druckvorgang eine zweite Länge des Bandes zu präsentieren, wobei die Bewegung des Bandes mit einem Wicklungsmechanismus erreicht wird, der eine Zuführspule und eine Aufnahmespule umfaßt, wobei zwischen der Zuführspule und der Aufnahmespule ein Bandweg durch die Druckstation hindurch vorliegt, wobei der Wicklungsmechanismus außerdem eine Antriebseinheit umfaßt, um zu bewirken, daß das Band entlang des Bandzuführweges bewegt und auf die Aufnahmespule aufgewickelt wird, wobei eine Sensoreinheit vorliegt, um die Bewegung des Bandes zu erfassen, wenn das Band auf die Aufnahmespule aufgewickelt wird, und um in Reaktion darauf ein Signal an die Steuereinheit abzugeben, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit so angepaßt ist, daß vor einem Druckvorgang die Antriebseinheit so betätigt wird, daß die Aufnahmespule um ein vorbestimmtes Stück gedreht wird, während die Sensoreinheit die Bewegung des Bandes entlang des Bandzuführweges erfaßt, und daß aus dem von der Sensoreinheit erhaltenen Signal den Umfang bestimmt wird, in dem die Aufnahmespule gedreht werden muß, um das Band während des Vorrückens des Bandes nach dem Drucken in einem anschließenden Druckvorgang um das gewünschte Stück vorzurücken.According to a second aspect of the invention we provide a printing apparatus comprising a printing station at which, during a printing operation, relative movement occurs between a print head and a first length of ribbon while printing medium is being transferred from the first length of ribbon to a substrate and the ribbon is subsequently advanced a desired distance to present a second length of ribbon at the printing station for use in a further printing operation, the movement of the ribbon being achieved by a winding mechanism comprising a feed spool and a take-up spool, there being a ribbon path through the printing station between the feed spool and the take-up spool, the winding mechanism further comprising a drive unit for causing the ribbon to be moved along the ribbon feed path and wound onto the take-up spool, there being a sensor unit for detecting movement of the ribbon as the ribbon is wound onto the take-up spool and for outputting a signal to the control unit in response thereto, characterized in that the control unit is adapted so that before a printing operation the drive unit is actuated so that the take-up spool is rotated by a predetermined distance while the sensor unit detects the movement of the tape along the tape feed path, and that from the signal received from the sensor unit the extent is determined by which the take-up spool must be rotated in order to advance the tape by the desired distance during the advancement of the tape after printing in a subsequent printing operation.
Die Druckvorrichtung kann eine Vorrichtung umfassen, bei der mit thermischer Übertragung gedruckt wird, wobei in diesem Falle das Band ein wärmempfindliches Band umfassen kann, das einen Rücken und eine auf dem Rücken abgeschiedene Druckfarbe umfaßt, wobei die Druckfarbe mittels eines thermischen Druckkopfes vom Rücken auf ein Substrat übertragbar ist.The printing device may comprise a device which prints by thermal transfer, in which case the ribbon may comprise a heat-sensitive ribbon comprising a backing and an ink deposited on the backing, the Printing ink can be transferred from the back to a substrate using a thermal print head.
Während eines Druckvorganges kann der Druckkopf relativ zu einem stationären Band und Substrat bewegbar sein, oder alternativ kann sich der Druckkopf während des Drucks relativ zu einem sich bewegenden Band und Substrat bewegen.During a printing operation, the printhead may be movable relative to a stationary belt and substrate, or alternatively, the printhead may move relative to a moving belt and substrate during printing.
Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 eine rein veranschaulichende Ansicht eines Bandwicklungsmechanismus ist, der mit einem Verfahren gemäß der Erfindung geeicht werden kann;Fig. 1 is a purely illustrative view of a tape winding mechanism which can be calibrated by a method according to the invention;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Mitläuferwalze des Mechanismus von Fig. 1 ist;Fig. 2 is a plan view of an idler roller of the mechanism of Fig. 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer alternativen Form einer Mitläuferwalze ist, die im Mechanismus von Fig. 1 verwendet werden kann.Fig. 3 is a side view of an alternative form of idler roller which may be used in the mechanism of Fig. 1.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen umfaßt ein Bandwicklungsmechanismus 10 eine Bandzuführspule 11, die eine Nabe 12 einschließt, um die Band 13 gewickelt ist. Der Mechanismus 10 umfaßt außerdem eine Bandaufnahmespule 14, mit einer Nabe 15, auf die das Band 13 aufgewickelt wird. Daher liegt ein Bandweg zwischen der Zuführspule 11 und der Aufnahmespule 14 um mehrere mit 16 bezeichnete einfache Mitläuferwalzen herum, um das Band 13 zu führen, und eine mit 17 bezeichnete Mitläuferwalze, einer Sensoreinheit 22, vor, so daß der Bandweg durch eine mit 20 bezeichnete Druckstation erfolgt.Referring to the drawings, a tape winding mechanism 10 includes a tape supply reel 11 including a hub 12 around which tape 13 is wound. The mechanism 10 also includes a tape take-up reel 14 having a hub 15 onto which the tape 13 is wound. Thus, a tape path exists between the supply reel 11 and the take-up reel 14 around a plurality of simple idler rollers, designated 16, for guiding the tape 13 and an idler roller, designated 17, of a sensor unit 22, so that the tape path passes through a printing station, designated 20.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Bandwicklungsmechanismus 10 in einer Druckvorrichtung eingesetzt, in der das Band 13 ein wärmeempfindliches Band umfaßt, das ein Rückengewebe und auf dem Gewebe abgeschiedene Druckfarbe aufweist.In one embodiment of the invention, the ribbon winding mechanism 10 is used in a printing apparatus in which the ribbon 13 comprises a heat-sensitive ribbon having a backing fabric and ink deposited on the fabric.
Während des Druckens tritt relative Bewegung zwischen einem Druckkopf H in der Druckstation 20 und dem Band 13 auf, und einzeln mit Energie versorgbare Heizelemente des Druckkopfes H bewirken, daß Druckfarbe vom Band 13 auf ein benachbartes Substrat überführt wird.During printing, relative movement occurs between a print head H in the print station 20 and the belt 13, and individually energizable heating elements of the print head H cause ink to be transferred from the belt 13 to an adjacent substrate.
Der Druckkopf kann während des Druckens relativ zu einem stationären Band und Substrat bewegbar sein, oder der Druckkopf kann sich relativ zu einem sich bewegenden Band und Substrat bewegen.The printhead may be movable relative to a stationary belt and substrate during printing, or the printhead may move relative to a moving belt and substrate.
Eine vollständigere Beschreibung einer solchen Druckvorrichtung, die gemäß diesen Prinzipien arbeitet, ist in unser mitanhängigen Internationalen Patentanmeldung WO94/26526 oder in unserem UK-Patent 2289441 enthalten.A more complete description of such a printing device operating according to these principles is contained in our co-pending International Patent Application WO94/26526 or in our UK Patent 2289441.
Während eines Druckvorganges wird das Band 13, zwischen den Druckvorgängen, von der Zuführspule 11 abgewickelt, entlang des Bandweges bewegt und auf eine Aufnahmespule 14 aufgewickelt, indem die Aufnahmespule 14 unter Verwendung einer geeigneten Antriebseinheit M gedreht wird. Eine geeignete Antriebseinheit wäre ein Schrittmotor, so daß die Bewegungen der Aufnahmespule 14 und damit die bewegte Bandlänge 13 durch eine Steuereinheit 25 präzise gesteuert werden kann.During a printing operation, the tape 13 is, between printing operations, unwound from the supply reel 11, moved along the tape path and wound onto a take-up reel 14 by rotating the take-up reel 14 using a suitable drive unit M. A suitable drive unit would be a stepper motor so that the movements of the take-up reel 14 and thus the length of tape 13 moved can be precisely controlled by a control unit 25.
Die Mitläuferwalze 17 und ein geeignetes Sensorsystem 21 umfassen zusammen eine Sensoreinheit 22, die die Bandbewegung, in diesem Beispiel entlang des Bandweges, erfaßt. Der Außendurchmesser der Mitläuferwalze 17 ist ein genau bekannter Parameter, und daher kann der Umfang der Bandbewegung mit einer gegebenen Drehung der Aufnahmespule 14 durch die Steuereinheit 25 in Beziehung gesetzt werden.The idler roller 17 and a suitable sensor system 21 together comprise a sensor unit 22 which detects the belt movement, in this example along the belt path. The outer diameter of the idler roller 17 is a precisely known parameter and therefore the amount of tape movement can be related to a given rotation of the take-up reel 14 by the control unit 25.
Die Mitläuferwalze 17 wird vorzugsweise auf einer Spindel 18 gehalten. In der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ist ein Beispiel für eine Mitläuferwalze 17 angegeben, die verwendet werden könnte. Die Mitläuferwalze 17 ist mit einer Beschichtung 23 beschichtet, die eine Antischlupfbeschichtung ist, um den Schlupf zu verhindern, der zwischen dem Band 13 und der Mitläuferrolle 17 auftritt, wenn das Band 13 bewegt wird. Der Außendurchmesser der beschichteten Walze 17 wird für eine optimale Genauigkeit im Mechanismus an der Außenfläche der Beschichtung gemessen.The idler roller 17 is preferably supported on a spindle 18. The arrangement shown in Figure 2 shows an example of an idler roller 17 that could be used. The idler roller 17 is coated with a coating 23 which is an anti-slip coating to prevent the slippage that occurs between the belt 13 and the idler roller 17 when the belt 13 is moved. The outside diameter of the coated roller 17 is measured on the outside surface of the coating for optimum accuracy in the mechanism.
Im Beispiel von Fig. 2 wird die Mitläuferwalze 17 auf einer Spindel 18 gehalten und kann sich relativ zur Spindel 18 drehen. Auf einer Endfläche der Mitläuferwalze 17 ist eine Magnetscheibe 24 vorgesehen, die einen Nordpol und einen Südpol aufweisen wird, wie in Fig. 2 angegeben.In the example of Fig. 2, the idler roller 17 is held on a spindle 18 and can rotate relative to the spindle 18. On an end surface of the idler roller 17, a magnetic disk 24 is provided, which will have a north pole and a south pole, as indicated in Fig. 2.
In der Nähe von Walze 17 gibt es einen Magnetsensor 21, der die Drehung der Mitläuferwalze 17 überwachen kann, indem er bestimmt, wann ein Nord- und/oder Südpol der Scheibe 24 am Sensor 21 vorbeikommt. In einer anderen Anordnung kann ein Paar von Magnetsensoren vorgesehen sein, das, wenn die Mitläuferwalze 17 sich dreht, zwei phasenverschobene Sinuskurven ergibt, die, wenn deren Phasenunterschied bei einer hohen Frequenz von einer Steuereinheit 25 signalverarbeitet wird, eine sehr genaue Messung der Drehbewegung der Mitläuferwalze ergeben.Near roller 17 there is a magnetic sensor 21 which can monitor the rotation of the idler roller 17 by determining when a north and/or south pole of the disc 24 passes the sensor 21. In another arrangement a pair of magnetic sensors can be provided which, as the idler roller 17 rotates, give two out of phase sinusoids which, when their phase difference is signal processed at a high frequency by a control unit 25, give a very accurate measurement of the rotational movement of the idler roller.
Der Sensor 21 oder die Sensoren liefern ein Eingabesignal für die Steuereinheit 25 in Reaktion auf die Bandbewegung insbesondere während der Eichung des Bandwicklungssystems, wie im folgenden beschrieben, so daß in einem anschließenden Druckvorgang die Steuereinheit ein Signal über Leitung 26 an den Schrittmotor abgeben kann, der die Aufnahmespule 24 antreibt, um zu bewirken, daß der Schrittmotor eine berechnete Anzahl von Schritten vorrückt, um einen gewünschten Umfang der Bandbewegung zu erreichen.The sensor 21 or sensors provide an input signal to the control unit 25 in response to the tape movement, particularly during calibration of the tape winding system, as described below, so that in a subsequent printing operation the control unit can provide a signal via line 26 to the stepper motor which drives the take-up spool 24. to cause the stepper motor to advance a calculated number of steps to achieve a desired amount of belt movement.
Falls gewünscht, kann die Steuereinheit 25, für jede anschließende Bewegung von Band 13, durch die Sensoreinheit 22 den Umfang der Bandbewegung bestimmen, die für eine gegebene Anzahl von Schritten eintritt, die von dem Schrittmotor während der vorangegangenen Bandbewegung getaktet werden. Daher kann für jede anschließende Bewegung der Aufnahmespule die Anzahl der getakteten Schritte eingestellt werden, um sicherzustellen, daß der Umfang der Bandbewegung genau ein gewünschter Wert sein wird.If desired, the control unit 25 can, for each subsequent movement of tape 13, determine through the sensor unit 22 the amount of tape movement that occurs for a given number of steps clocked by the stepper motor during the previous tape movement. Therefore, for each subsequent movement of the take-up reel, the number of steps clocked can be adjusted to ensure that the amount of tape movement will be exactly a desired value.
Eine andere Anordnung der Mitläuferwalze 17a ist in Fig. 3 dargestellt. Benachbart zur Walze 17a befindet sich ein Getriebe 24a, das mehrere Zähne 24b hat. Solch eine Mitläuferwalze 17a kann im Zusammenhang mit einem optischen Erfassungssystem verwendet werden, so daß die Anzahl der Zähne 24b, die z. B. an einem optischen Sensorelement vorbeigehen, gezählt werden kann, so daß wieder eine genaue Bestimmung der Drehbewegung der angetriebenen Walze 17a durch Kenntnis des äußeren oder inneren Durchmessers der Walze 17a erfolgen kann und ein Signal an die Steuereinheit 25 abgegeben werden kann. Ein Zahn 24c kann größer sein als die anderen Zähne, als ein Test auf die Anzahl der vollständigen Drehungen, die aufgetreten sind.Another arrangement of the idler roller 17a is shown in Fig. 3. Adjacent to the roller 17a is a gear 24a having a plurality of teeth 24b. Such an idler roller 17a can be used in conjunction with an optical detection system so that the number of teeth 24b passing, for example, an optical sensor element can be counted so that again an accurate determination of the rotational movement of the driven roller 17a can be made by knowing the outer or inner diameter of the roller 17a and a signal can be given to the control unit 25. One tooth 24c can be larger than the other teeth as a test of the number of complete rotations that have occurred.
Man wird anerkennen, daß in einer Druckvorrichtung, wie etwa beschrieben in unserer früheren Internationalen Patentanmeldung WO94/26526 und unserem früheren UK-Patent 2289441, das Band 13 auf den Spulen 11 und 14 auf einer Kassette getragen werden würde, die in die Hauptdruckvorrichtung eingeschoben wird. Gemäß der Erfindung ist sie so angeordnet, daß bei der oder jeder Gelegenheit, wenn eine Bandkassette in die Druckvorrichtung eingeschoben wird, der Schrittmotor, der die Aufnahmespule 14 antreibt, die Aufnahmespule in einem vorbestimmten Umfang vorrückt, d. h. der Motor eine gegebene Anzahl von Schritten vorrückt, um einen Teil des Bandes auf die Spule 14 aufzuwickeln, während der entsprechende Umfang der Bandbewegung vom Sensor 22 erfaßt wird, um eine anfängliche Eichung zu liefern. Diese Drehung der Aufnahmespule kann eine größere Drehung sein als erforderlich wäre, um eine gewünschte Bandmenge während eines Druckvorganges vorzurücken, z. B. eine Größenordnung höher. Wenn das Band nicht auf einer Kassette bereitgestellt wird, muß diese anfängliche Eichung jedesmal durchgeführt werden, wenn das Band entlang des Bandweges neu eingefädelt wird oder ein Bediener in anderer Weise eingreift.It will be appreciated that in a printing apparatus such as described in our earlier International Patent Application WO94/26526 and our earlier UK Patent 2289441, the tape 13 would be carried on the reels 11 and 14 on a cassette which is inserted into the main printing apparatus. According to the invention it is arranged that on the or each occasion when a tape cassette is inserted into the printing apparatus, the stepping motor driving the take-up reel 14 advances the take-up reel by a predetermined amount, that is, the motor advances a given number of steps to wind a portion of the tape onto the reel 14, while the corresponding amount of tape movement is sensed by the sensor 22 to provide an initial calibration This take-up reel rotation may be a greater rotation than would be required to advance a desired amount of tape during a printing operation, e.g. an order of magnitude greater. If the tape is not supplied on a cassette, this initial calibration must be performed each time the tape is rethreaded along the tape path or an operator otherwise intervenes.
Falls gewünscht, kann die Steuereinheit 25, während des Normalbetriebs der Vorrichtung, so eingerichtet werden, daß die Vorrichtung in Intervallen neu geeicht wird.If desired, the control unit 25 can be arranged, during normal operation of the device, to recalibrate the device at intervals.
In jedem Falle kann, wenn erst einmal eine Eichung durchgeführt ist, der Umfang der Drehung der Aufnahmespule 14, die erforderlich ist, um eine gewünschte Bandlänge entlang des Bandzuführweges in einem Druckvorgang zuzuführen, bestimmt werden.In any event, once calibration is performed, the amount of rotation of the take-up spool 14 required to feed a desired length of ribbon along the ribbon feed path in one printing operation can be determined.
Von da an kann die Vorrichtung 10 so angeordnet werden, daß der wachsende Durchmesser des Bandes auf der Aufnahmespule kompensiert wird, indem die Aufnahmespule 14 für jedes Vorrücken des Bandes zunehmend weniger gedreht wird, und im wesentlichen ein Vorrücken von im allgemeinen derselben Bandlänge in jedem anschließenden Druckvorgang zu erreichen.From then on, the apparatus 10 can be arranged to compensate for the increasing diameter of the tape on the take-up spool by rotating the take-up spool 14 progressively less for each advance of the tape, and to achieve essentially an advance of generally the same length of tape in each subsequent printing operation.
Solch eine Kompensierung kann durch die Steuereinheit 25 erreicht werden, die die verwendete Bandlänge überwacht, entweder von einem Signal von der Sensoreinheit 21 oder vorzugsweise durch Berechnen der verwendeten Bandlänge aus der Kenntnis der verwendeten Bandlänge in jedem Druckvorgang und der Anzahl der durchgeführten Druckvorgänge seit der Eichung. Aus der Kenntnis hiervon und der Banddicke wird die Steuereinheit 25 somit in der Lage sein zu berechnen, wie der Durchmesser des Bandes auf der Aufnahmespule 24 zunehmen wird, wenn Band verwendet wird, und somit diesen wachsenden Durchmesser kompensieren.Such compensation can be achieved by the control unit 25 monitoring the length of tape used, either from a signal from the sensor unit 21 or preferably by calculating the length of tape used from knowledge of the length of tape used in each print and the number of prints performed since calibration. From knowledge of this and the thickness of the tape, the control unit 25 will thus be able to calculate how the diameter of the tape on the take-up reel 24 will increase as tape is used and thus compensate for this increasing diameter.
Verschiedene Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel sind die Sensoreinheiten, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 oder die Fig. 1 und 3 beschrieben sind, nur Beispiele für geeignete Sensoreinheiten zum Erfassen einer Bewegung des Bandes 13, wenn sich die Aufnahmespule 14 dreht. Ein ausgeklügelteres optisches Kodierungssystem kann z. B. verwendet werden, um den Umfang der Drehbewegung der Mitläuferwalze 17 zu bestimmen.Various modifications may be made without departing from the scope of the invention. For example, the sensor units described with reference to Figures 1 and 2 or Figures 1 and 3 are only examples of suitable sensor units for detecting movement of the tape 13 as the take-up reel 14 rotates. A more sophisticated optical encoding system may, for example, be used to determine the amount of rotation of the idler roller 17.
Es ist nicht wesentlich, daß ein Schrittmotor vorgesehen wird, um die Antriebskraft für die Aufnahmespule 14 zu liefern, sondern stattdessen könnte eine andere Antriebseinheit vorgesehen sein, wie etwa ein servogesteuerter Motor, der eine genaue Steuerung der Drehung der Aufnahmespule 14 ermöglicht.It is not essential that a stepper motor be provided to provide the driving force for the take-up reel 14, but instead another drive unit could be provided, such as a servo-controlled motor, which enables precise control of the rotation of the take-up reel 14.
Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf die Eichung des Bandwicklungsmechanismus 10 für eine thermische Druckvorrichtung beschrieben worden ist, kann die Erfindung auch auf jede andere Art von Druckvorrichtung angewendet werden, bei der es einen Bandwicklungsmechanismus zum Aufwickeln von Band von einer Zuführspule 11 auf eine Aufnahmespule 14 gibt und wo gewünscht ist, das Band inkremental um genaue Längen vorzurücken.Although the invention has been described with reference to the calibration of the ribbon winding mechanism 10 for a thermal printing apparatus, the invention can also be applied to any other type of printing apparatus in which there is a ribbon winding mechanism for winding ribbon from a supply reel 11 onto a take-up reel 14 and where it is desired to incrementally advance the ribbon by precise lengths.
Man wird anerkennen, daß die Erfindung das Rückspulen des Bandes 13 von der Aufnahmespule 14 auf die Zuführspule 11 in einer Anordnung nicht ausschließt, in der es z. B. gewünscht ist, das Band auf die Zuführspule 11 zurückzuspulen, z. B. um zu ermöglichen, daß eine bestimmte Bandlänge wiederholt zum Drucken verwendet wird, oder um die Verwendung von Mehrfachanschlag- oder Mehrfachdurchgangsbändern zu ermöglichen. Die Sensoreinheit 22 kann somit im normalen Gebrauch der Druckvorrichtung verwendet werden, um ein Maß des Umfanges der Bandbewegung in einer Richtung zu liefern, die entgegengesetzt zu derjenigen ist, die von den Pfeilen A in der Zeichnung angegeben ist, welches die normale Richtung für die Bandbewegung ist. In diesem Falle würde die Aufnahmespule 14 natürlich die Funktion einer Zuführspule erfüllen, und die Zuführspule 11 würde die Funktion einer Aufnahmespule erfüllen, wobei dann dort eine Antriebseinheit vorzusehen wäre, die einen selektiven Antrieb der Aufnahme- und Zuführspulen 14, 11 ermöglicht.It will be appreciated that the invention does not preclude rewinding the tape 13 from the take-up reel 14 onto the supply reel 11 in an arrangement where, for example, it is desired to rewind the tape onto the supply reel 11, for example to enable a particular length of tape to be used repeatedly for printing, or to enable the use of multi-stop or multi-pass tapes. The sensor unit 22 may thus be used in normal use of the printing apparatus to provide a measure of the amount of tape movement in a direction opposite to that indicated by the arrows A in the drawing, which is the normal direction for tape movement. In this case, of course, the take-up reel 14 would perform the function of a supply reel and the supply reel 11 would perform the function of a Take-up reel, in which case a drive unit would have to be provided which enables a selective drive of the take-up and feed reels 14, 11.
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