DE69010093T2

DE69010093T2 - Thermo-Drucker und Farbbandanordnung dafür.

Info

Publication number: DE69010093T2
Application number: DE69010093T
Authority: DE
Inventors: Teruhisa Inoue; Toshiharu Shimosato
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1989-07-14
Filing date: 1990-07-12
Publication date: 1995-01-19
Anticipated expiration: 2010-07-13
Also published as: KR910002610A; EP0408356A3; US5143461A; EP0408356A2; AU5899490A; JPH0347785A; DE69010093D1; EP0408356B1; AU620725B2; KR940006280B1; JP2544485B2

Description

Gebeit der Erfindung und einschlägiger Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drucker zum Bedrucken eines länglichen Druckpapiers durch Übertragen van Farbe von einem Farbband auf das Druckpapier mittels eines Thermokopfes, das anschließende Abschneiden des Druckpapiers nach dem Bedrucken und das Abgeben van Papierblättern, wie Etiketten und Anhängern. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Zuführen des Farbbandes.
Bei bekannten Druckern sind ein längliches Farbband und ein längliches Druckpapier sandwichartig zwischen einer Druckwalze und einem Thermokopf angeordnet, um das Druckpapier zu bedrucken, und ein bedruckter Teil Druckpapiers wird dann abgeschnitten und als Etikett oder dergleichen abgegeben. Bei einem solchen Drucker werden mehrere wärmeerzeugende Elemente des Thermokopfes selektiv erwärmt, und die Farbe des Farbbandes wird auf das Druckpapier durch die Wärme der wärmeerzeugenden Elemente übertragen. Dabei wird die Walze gedreht, um das Druckpapier und das Farbband mit gleicher Geschwindigkeit fortzubewegen und dadurch das Druckpapier relativ zum Thermokopf zu bewegen, so daß das gewünschte Drucken auf dem Druckpapier ausgeführt wird. Sodann wird das Druckpapier nach dem Bedrucken vom Thermokopf zu einem Abschneider gezogen und wird vom Abschneider abgeschnitten, um es als Etikett der dergleichen abzugeben.
Da sich der Abschneider in einer gegebenen Distanz zum Thermokopf befindet, entsteht ein unnötiger, unbedruckter Abschnitt von Druckpapier, der eine der genannten Distanz entsprechende Länge aufweist. Um die Entstehung eines solchen unerwünschten unbedruckten Abschnitts zu vermeiden, wird das Druckpapier in Richtung auf die Walze um die Distanz zwischen dem Thermokopf und dem Abschneider nach dem Abschneiden zurückbewegt.
Wenn jedoch nur das Druckpapier rückgefördert wird, gleitet es auf dem Farbband und erzeugt Striemen. Um dieses Problem zu lösen, wird der Thermokopf von der Walze abgehoben, bevor das Druckpapier rückgefördert wird, um dadurch das Farbband abzuheben, und anschließend wird das Druckpapier zurückbewegt. Bei dieser konventionellen Technik ist die Anordnung jedoch kompliziert und die Gesamtvorrichtung groß. Insbesondere im Falle manuellen Abhebens des Thermokopfes von der Walze ist ein solcher manueller Vorgang störend.
Bei einer anderen konventionellen Technik, bei der Farbband und Druckpapier zurückbewegt werden, tritt ein Erschlaffen des Farbbandes bei der Rückwärtsbewegung auf, was Knitter im Farbband beim nachfolgenden Druckvorgang erzeugt mit der Folge, daß der Druckvorgang nicht ordnungsgemäß ausgeführt werden kann.
Die US-PS 4 577 199 beschreibt ein System, bei dem das Faltenproblem im Band durch die Verwendung von Einwegkupplungen gelöst wird, um die Spannung bei der Rückförderung aufrechtzuerhalten. Wenn jedoch auch Schmierflecken beseitigt werden sollen, dann ist eine besonders sanfte Rückförderung notwendig, und die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit diesem Problem.

Ziel und Übersicht über die Erfindung

Es ist dementsprechend ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Drucker anzugeben, der das längliche Druckpapier zurückfördern kann, ohne den Thermokopf von der Walze abzuheben, um dadurch die Erzeugung von Streifen auf dem Druckpapier zu verhindern.
Es ist ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Drucker anzugeben, der das Farbband beim Rückwärtsfördern des Druckpapiers rückwärtsfördern kann und die Erzeugung von Falten im Farbband verhindert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Drucker angegeben, enthaltend;
eine drehbare Walze zum Zuführen eines länglichen Druckpapiers, das auf einem vorgeschriebenen Transportweg von einem Papierzuführabschnitt zu einem Papierabgabeabschnitt zu führen ist;
einen Thermokopf, der die Walze berührt, wobei sich ein längliches Farbband und das Druckpapier sandwichartig dazwischen befinden, um das Drucken auf dem Druckpapier auszuführen;
einen drehbaren Bandkern zum Wickeln und Halten des Farbbandes;
eine drehbare Aufnahmespule zum Aufnehmen des von dem Bandkern abgezogenen und zwischen der Walze und dem Thrermokopf durchgeführten Farbbandes;
eine Walzenrückdreheinrichtung zum Zurückdrehen der Walze und zum Rückwärtsbewegen des Druckpapiers und des Farbbandes mit gleicher Geschwindigkeit;
eine Widerstandsaufhebeeinrichtung zum Aufheben von Widerstand, der auf die Aufnahmespule für das Farbband beim Rückwärtsdrehen der Walze aufzubringen ist; und
eine Bandkernrückdreheinrichtung zum Rückdrehen des Bandkerns, um den Bandkern das Farbband bei der Rückdrehung der Walze wieder aufwickeln zu lassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandkernrückdreheinrichtung enthält: eine Zuführspule, die unabhängig von dem Bandkern drehbar und koaxial zu diesem angeordnet ist, einen Rückspannmechanismus, der die freie Drehung der Zuführspule reibungsbremst, und eine Torsionsfeder zum Verbinden der Zuführspule mit dem Bandkern und zum Speichern einer Kraft, die den Bandkern in Rückwärtsdrehrichtung desselben vorspannt, wenn der Bandkern vorwärtsgedreht wird, um die Torsionsfeder zu verdrehen.
Wenn bei dieser Anordnung die Druckwalze von der Walzenrückdreheinrichtung unter der Bedingung rückwärtsgedreht wird, daß die Walze mit dem Thermokopf über das Druckpapier und das Farbband in Berührung ist, werden das Druckpapier und das Farbband mit derselben Geschwindigkeit rückwärtsgefördert. Dabei wird der Drehwiderstand, der von der Aufnahmespule auf das Farbband aufzubringen ist, von der Widerstandsaufhebeeinrichtung aufgehoben. Die Verwendung der Schraubenfederanordnung stellt sicher, daß gegebenenfalls vorhandene kleine Geschwindigkeits - und daher Drehmomentschwankungen gedämpft werden, so daß die beiden zusammen glatt und mit Genauigkeit bewegt werden können. Dementsprechend tritt keine Differenz der Rückfördergeschwindigkeit zwischen dem Druckpapier und dem Farbband an der Stelle der Walze auf. Das heißt, es tritt kein Schlupf zwischen dem Druckpapier und dem Farbband auf, so daß die Erzeugung von Streifen auf dem Druckpapier wegen des Farbbandes vermieden wird. Außerdem wird beim Rückwärtsfördern des Farbbandes der Bandkern von der Bandkernrückdreheinrichtung zurückgedreht, um das Farbband wieder aufzuwickeln. Dementsprechend tritt kein Erschlaffen des Farbbandes zwischen der Walze und dem Bandkern auf, und es ist möglich, ein Knittern des Farbbandes bei der Ausführung eines nachfolgenden Druckvorgangs zu verhindern.
Andere Ziele und Merkmale der Erfindung gehen vollständiger aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den zugehörigen Ansprüchen im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen hervor.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenschnittdarstellung eines allgemeinen Aufbaues des Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Vertikalschnittdarstellung der Aufnahmespule, des Bandkerns und der Zuführspule von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines Rings des Bandkerns, gesehen von der linken Seite in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Zuführspule, gesehen von der rechten Seite in Fig. 2; und
Fig. 5 ist eine Querschnittsdarstellung längs der Linie A-A in Fig. 2.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 erläutert. Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Eine Walze 1 ist zum Antrieb durch einen umkehrbaren Schrittmotor (nicht dargestellt) vorgesehen, der eine Walzenrückdreheinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bildet. Ein Thermokopf 2 ist so angeordnet, daß er der Walze 1 gegenübersteht. Der Thermokopf 2 wird von einem Kopfrahmen 3 gehalten. Der Kopfrahmen 3 ist schwenkbar auf einer Schwenkwelle 4 gehalten. Ein Nocken 5 ist schwenkbar so abgestützt, daß er den Kopfrahmen 3 gegen die Walze 1 drückt. Ein längliches Druckpapier 7 ist um einen Papierzuführabschnitt 6 gewunden. Eine Papierführungsplatte 8 dient der Führung des länglichen Druckpapiers 7 zu einem Spalt zwischen der Walze 1 und dem Thermokopf 2. Es wird somit ein Transportweg 30 für das längliche Druckpapier 7 längs der Papierführungsplatte 8 bis zu einem Papierauslaßabschnitt 31 gebildet, der in einer vorbestimmten Distanz zur Walze 1 ausgebildet ist. Der Papierabgabeabschnitt 31 ist mit einem Abschneider 13 versehen, um das längliche Druckpapier 7 nach dem Bedrucken abzuschneiden. Andererseits ist ein langgestrecktes Farbband 9 um einen zylindrischen Bandkern 10 gewickelt, und es wird von einer Aufnahmespule 11 aufgenommen. In einem Laufweg des langgestreckten Farbbandes 9 zwischen dem Bandkern 10 und der Aufnahmespule 11 befinden sich zwei Führungswellen 12 zum Führen des langgestreckten Farbbandes 9.
Gemäß Fig. 2 ist die Aufnahmespule 11 drehbar an einem Rahmen 14 frei vorstehend gehalten. Ein Kraftübertragungsmechanismus 15 mit mehreren Zahnrädern ist am Rahmen 17 montiert. Eine Eingangsseite des Kraftübertragungsmechanismus 15 ist mit einem umkehrbaren Gleichstrommotor 16 verbunden, der eine Aufnahmespulenantriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, während die Ausgangsseite des Kraftübertragungsmechanismus 15 über eine Einwegkupplung 17 mit der Aufnahmespule 11 verbunden ist. Der Motor 16 und die Einwegkupplung 17 bilden eine Widerstandsaufhebeeinrichtung 32 gemäß der vorliegenden Erfindung. Weiter bei Fig. 2 bleibende ist eine stabförmige Tragwelle 18 drehbar an dem Rahmen 14 unter der Aufnahmespule 11 gelagert, und eine zylindrische Zuführspule 19 ist fest auf der Tragwelle 16 koaxial damit befestigt. Ein Rückspannmechanismus 20 zur Erzeugung von Reibung an der frei drehenden Zuführspule 19 ist mit der Tragwelle 17 verbunden und am Rahmen 14 befestigt.
Der Bandkern 10 ist auf der Zuführspule 19 koaxial damit angebracht, so daß die erstgenannte relativ zur letztgenannten innerhalb eines Winkelbereiches θ (siehe Fig. 5) gedreht werden kann. Ein Ring 10a ist am einen Ende des Bandkerns 10 derart befestigt, daß er diesen schließt. Genauer, wie Fig. 3 zeigt, ist ein Vorsprung 23 an einer Innenfläche des Rings 10a an einer äußeren Umfangsposition desselben ausgebildet. Der Vorsprung 23 des Rings 10a sitzt eng in einer Ausnehmung 25, die in der Stirnfläche des Bandkerns 10 ausgebildet ist. Ferner ist ein Welleneinsetzloch 22 in einem Mittenabschnitt des Rings 10a zum Einsetzen der Tragwelle 18 ausgebildet. Ein weiterer Vorsprung 24 ist an der Innenfläche des Rings 10a an einer inneren Umfangsposition desselben ausgebildet. Andererseits ist, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, eine Stirnfläche der Zuführspule 19, die dem Ring 10a gegenübersteht, mit einer Vertiefung 26 und einem Vorsprung 27 versehen, um eine Verstellung des Vorsprungs 24 des Rings 10a innerhalb des Winkelbereiches θ zu ermglichen. Das heißt, der Ring 10a kann unbhängig von der Zuführspule 19 innerhalb des Winkelbereiches θ drehen. Nach dem Anschlagen des Vorsprungs 24 des Rings 10a am Vorsprung 27 der Zuführspule 19 drehen die Zuführspule 19 und der Ring 10a aber miteinander. Der Vorsprung 24, die Ausnehmung 26 und der Vorsprung 27 bilden daher eine unabhängige Drehbegrenzungseinrichtung 34 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Weiter ist, wie in Fig. 2 gezeigt eine Torsionsfeder 21 um einen Endabschnitt der Zuführspule 19 gewickelt, der dem Ring 10a gegenübersteht. Die Torsionsfeder 21 hat einen Haken 21a, der fest mit der inneren Oberfläche des Rings 10a in Eingriff ist, und einen weiteren Haken 21b, der fest mit der Zuführspule 19 in Eingriff ist. Die Torsionsfeder 21 bildet daher eine Bandkernrückdreheinrichtung 33 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wenn im Betrieb die Walze 1 vorwärts in der durch den ausgezogenen Pfeil P&sub1; in Fig. 1 gezeigten Richtung angetrieben wird, dann werden das Druckpapier 7 und das Farbband 9, die einander zwischen der Walze 1 und dem Thermokopf 2 berühren, in einer Richtung, die mit dem ausgezogenen Pfeil P&sub2; in Fig. 1 eingezeichnet ist, vorwärts gefördert. Dabei wird der Motor 16 in Vorwärtsrichtung angetrieben, um die Aufnahmespule 11 über den Kraftübertragungsmechanismus 15 und die Einwegkupplung 17 vorwärts zu drehen. Dementsprechend wird das Farbband 9, das von der Walze 1 fortbewegt wird, durch die Aufnahmespule 11 im selben Umfang aufgenommen. Gleichzeitig wird der Farbkern 10 zusammen mit dem Ring 10a in Vorwärtsrichtung gedreht (d.h. im Uhrzeigersinn in Fig. 5) durch den Zug vom Farbband 9. Wenn der Drehwinkel des Farbkerns 10 innerhalb des Winkelbereichs θ liegt, dann werden der Farbkern 10 und der Ring 10a unabhängig von der Zuführspule 19 gedreht, die von einer Bremskraft des Rückspannmechanismus 20 in einem Stoppzustand gehalten wird. Während der Vorwärtsdrehung des Bandkerns 10 und des Rings 10a innerhalb des Winkelbereiches θ wird die Torsionsfeder 21 eingedreht. Wenn dann das Farbband 9 weiter vorwärts (im Uhrzeigersinn in Fig. 5) über einen Winkel vorwärtsgedreht wird, der den Winkelbereich θ überschreitet, stößt der Vorsprung 24 des Rings 10a am Vorsprung 27 der Zuführspule 19 an, wodurch eine gleichzeitige Drehung des Rings 10 und der Zuführspule 19 gegen die Bremskraft des Rückspannmechanismus 20 hervorgerufen wird. Das Druckpapier 7 wird nach dem Bedrucken und Abgeben vom Papierabgabeabschnitt 31 vom Abschneider 13 abgeschnitten und ausgegeben.
Da der Abschneider 13 in einer Distanz vom Thermokopf 2 angeordnet ist, entsteht ein blanker oder unbedruckter Bereich an Druckpapier 7 entsprechend dieser Distanz nach dem Drucken. Zur Vermeidung eines solchen unnötigen blanken Bereiches an Druckpapier 7 werden das Druckpapier 7 und das Farbband 9 in einer Richtung rückgefördert, die mit einem gestrichelten Pfeil Q&sub2; in Fig. 1 gezeigt ist, indem die Walze 1 in einer Richtung, die mit einem gestrichelten Pfeil Q&sub1; gezeigt ist, rückwärtsgedreht wird. Dabei ist eine freie Drehung der Aufnahmespule 11 durch die Widerstandsaufhebeeinrichtung 32 ermöglicht. Das heißt, wenn der Motor 16 rückwärtsdreht, wird die Übertragung der Drehung des Motors über in Kraftübertragungsmechanismus 15 durch die Einwegkupplung 17 aufgehoben. Als Folge davon kann die Aufnahmespule 11 frei gedreht werden, ohne den Widerstand vom Motor 16 und vom Kraftübertragungsmechanismus 15 überwinden zu müssen. Dementsprechend werden das Druckpapier 7 und das Farbband 9, die einander zwischen der Walze 1 und dem Thermokopf 2 berühren, gleichzeitig mit der gleichen Geschwindigkeit ohne relativen Schlupf zurückbewegt. Daher können Schmierflecken auf dem Druckpapier 7 aufgrund von relativem Schlupf gegenüber dem Farbband 9 vermieden werden. Da es nicht notwendig ist, den Thermokopf 2 von der Platte 1 abzuheben, können darüber hinaus ein komplexer Aufbau und eine Vergrößerung der Gesamtvorrichtung vermieden werden. Außerdem ist der Betrieb einfach.
Während der Rückförderung des Druckpapiers 7 und des Farbbandes 9 werden der Bandkern 10 und der Ring 10a entgegen dem Uhrzeigersinn durch ein Drehmoment (Rückstellkraft) der Torsionsfeder 21 gedreht, wie in Fig. 5 gezeigt, um dadurch das Farbband 9 wieder auf zuwickeln. Dementsprechend wird ein Erschlaffen des Farbbandes 9 zwischen der Walze 1 und dem Bandkern 10 beseitigt, so daß ein Knittern des Farbbandes 9 vermieden wird. Daher kann ein nachfolgender Druckvorgang ordnungsgemäß ausgeführt werden.
Bei einer Modifikation der bevorzugten Ausführungsform kann die Widerstandsaufhebeeinrichtung derart aufgebaut sein, daß der Motor 16 synchron mit der Rückwärtsdrehung der Walze 1 rückwärtsgedreht wird, um die Aufnahmespule 11 aktiv rückwärts anzutreiben. Alternativ kann die Widerstandsaufhebeeinrichtung aus einer gewöhnlichen Kupplung bestehen, so daß bei Aufbringung einer Rückdrehkraft auf die Aufnahmespule 11 die Verbindung zwischen der Aufnahmespule 11 und dem Motor 16, der mit dem Kraftübertragungsmechanismus 15 verbunden ist, aufgehoben wird. In diesem Falle kann der Motor 16 als ein normaler Motor gestaltet sein, der nur in Vorwärtsrichtung drehen kann.
Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben worden ist, soll die Beschreibung doch nur als illustrativ und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend betrachtet werden.

Claims

1. Drucker, enthaltend:

eine drehbare Walze (1) zum Zuführen eines länglichen Druckpapiers (7), das auf einem vorgeschriebenen Transportweg von einem Papierzuführabschnitt zu einem Papierabgabeabschnitt zu führen ist;

einen Thermokopf (2), der die Walze berührt, wobei sich ein längliches Farbband (9) und das Druckpapier (7) sandwichartig dazwischen befindet, um das Drucken auf dem Druckpapier auszuführen;

einen drehbaren Bandkern (10) zum Wickeln und Halten des Farbbandes;

eine drehbare Aufnahmespule (11) zum Aufnehmen des von dem Bandkern abgezogenen und zwischen der Walze und dem Thermokopf durchgeführten Farbbandes;

eine Walzenrückdreheinrichtung zum Zurückdrehen der Walze und zum Rückwärtsbewegen des Druckpapiers und des Farbbandes mit gleicher Geschwindigkeit;

eine Widerstandsaufhebeeinrichtung (32) zum Aufheben von Widerstand, der auf die Aufnahmespule für das Farbband beim Rückwärtsdrehen der Walze aufzubringen ist, und

eine Bandkernrückdreheinrichtung (33) zum Rückdrehen des Bandkernes, um den Bandkern das Farbband bei der Rückdrehung der Walze wieder aufwickeln zu lassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandkernrückdreheinrichtung (33) enthält: eine Zuführspule (19), die unabhängig von dem Bandkern drehbar und koaxial zu diesem angeordnet ist, einen Rückspannmechanismus (20), der die freie Drehung der Zuführspule reibungsbremst, und eine Torsionsfeder (21) zum Verbinden der Zuführspule mit dem Bandkern und zum Speichern einer Kraft, die den Bandkern in Rückwärtsdrehrichtung desselben vorspannt, wenn der Bandkern vorwärts gedreht wird und dabei die Torsionsfeder verdreht.

2. Drucker nach Anspuch 1, bei dem die Widerstandsaufhebeeinrichtung (32) eine Antriebseinrichtung zum Rückdrehen der Aufnahmespule synchron mit der Rückdrehung der Walze enthält.

3. Drucker nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Widerstandsaufhebeeinrichtung eine Antriebsvorrichtung (16) enthält, die mit der Aufnahmespule zum Rückdrehen derselben verbunden ist, und eine Kupplung (17) zwischen der Aufnahmespule und der Antriebsvorrichtung angeordnet ist, um die Verbindung zwischen der Aufnahmespule und der Antriebsvorrichtung zu unterbrechen, um ein freies Drehen der Aufnahmespule zu erlauben, wenn eine Rückdrehkraft auf die Aufnahmespule einwirkt.

4. Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend eine unabhängige Drehbegrenzungseinrichtung (34) zum Begrenzen des Winkels der unabhängigen Drehung des Bandkerns relativ zur Zuführspule auf einen vorbestimmten Winkel.