DE3103935C2 - Drucksteuervorrichtung fuer einen etikettendrucker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drucksteuervorrichtung für einen Etikettendrucker gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Etikettendrucker werden in Warenhäusern, Großmärkten und dgl. zum automatischen Aufdrucken von Zeichen und dgl. auf Etiketten eingesetzt, die an der entsprechenden Ware angeklebt werden. Bei den Zeichen kann es sich z. B. um die Warenbezeichnung, den Preis und das Herstellungsdatum der Ware, den Firmennamen, eine Strichkodierung usw. handeln. Das Aufdrucken erfolgt vorzugsweise mittels eines Thermodruckkopfes mit einer Vielzahl von in Querrichtung angeordneten Thermoelementen, die entsprechend der gewünschten aufzudruckenden Information erregt werden. Dabei wird entweder der Druckkopf oder das Etikett parallel zur Aufdruckfläche und senkrecht zu den quer ausgerichteten Thermoelementen während des Druckbetrieb bewegt.

Ein derartiger Etikettendrucker ist z. B. aus der DE-A-23 33 250 bekannt. Bei einem Etikettendrucker dieser Bauart wird ein Basispapierstreifen mit den daran in bestimmten Intervallen oder Abständen lösbar anhaftenden Etiketten intermittierend weiterbewegt, so daß der Thermodruckkopf mit jedem Etikett, sobald es in eine Druckposition gekommen ist, in Berührung gebracht werden kann, um die gewünschten Zeichen und Markierungen auf das Etikett aufzudrucken. Bei dem bekannten Etikettendrucker steht der Thermodruckkopf nicht kontinuierlich in Berührung mit dem Etikett, sondern nur während der Druckphase, d. h. er wird während des Transportes des Etikettes von diesem abgehoben. Diese Maßnahme als Teil des normalen Betriebes des Thermodruckkopfes wird nicht durch ggf. auftretende, nicht normale Betriebszustände beeinflußt, so daß sie nicht geeignet ist, die ggf. schädlichen Folgen der Abweichungen vom normalen Betriebsablauf auf den Thermodruckkopf, insbesondere Verkürzung von dessen Lebensdauer infolge Überhitzung, Beeinträchtigung der Druckgenauigkeit infolge Beschädigung der Thermoelemente und dgl., auszuschalten. Ein nicht normaler Betriebszustand liegt z. B vor, wenn aus irgendeinem Grund ein Etikett auf dem Streifen im vorgegebenen Abstand fehlt, die Vorrichtung für den Transport des Etikettenstreifens nicht ordnungsgemäß arbeitet, indem der Streifen durchrutscht oder sich verklemmt hat, oder wenn aus irgendeinem Grund das Etikett nicht stetig durch die Maschine bewegt wird. In diesem Fall kann das Bedrucken über eine relativ lange Zeitdauer an der gleichen Stelle eines Etikettes stattfinden, was zu einem unerwünschten Wärmestau am Druckkopf und damit zu einer Beschädigung infolge Überhitzung führen kann.

In Anbetracht dieser Umstände liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drucksteuervorrichtung für einen Etikettendrucker der erwähnten Art zu schaffen, mit dem sich die durch eine nicht normale Zulieferung von Etiketten zum Thermodruckkopf möglichen Auswirkungen auf dessen Lebensdauer und Betriebsverhalten vermeiden lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen nicht nur eine Unterbrechung des Betriebes des Thermodruckkopfes, wenn der Etikettentransport bei einem Reißen des die Etiketten tragenden Basisstreifens nicht mehr stattfindet (vergl. z. B. DE-A-25 14 832), sondern auch dann, wenn infolge eines nicht normalen Etikettentransportes dem Thermodruckkopf kein bedruckbares Etikett trotz intakten Basisstreifens zugeführt wird. Dies kann z. B. der Fall sein, wenn auf dem Basisstreifen ein Etikett fehlt oder nicht im vorgegebenen Abstand daran anhaftet. Wird ein derartiger nicht normaler Betriebszustand erfaßt, so wird der Thermodruckkopf abgeschaltet und auf diese Weise wirksam ein Wärmestau bzw. eine Überhitzung vermieden, was sowohl eine Verlängerung der Lebensdauer dieses Bauteiles als auch die Gewähr für kontinuierliche deutliche Drucke zur Folge hat. Die Steuereinheit ist demgemäß ausgelegt, das Vorliegen oder Fehlen eines an einem kontinuierlichen Basisstreifen anhaftenden Etikettes in Verbindung mit Signalen von einem Positionsdetektor zu erfassen, indem, wenn ein Schrittmotor für den intermittierenden Transport des Etikettenbasisstreifens um eine bestimmte Anzahl Schritte sich weiterbewegt hat, die kleiner als die Anzahl der Schritte ist, die für den Transport des Basisstreifens um einen Etikettenteilungsabstand erforderlich ist, das Fehlen eines Etikettes festgestellt und ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit geliefert wird. Treffen die beiden Zustände, d. h. geringere Schrittanzahl und Fehlen eines Etikettes zusammen, gibt die Steuereinheit ein Signal ab, das einen Ruheschalter einer Treiberschaltung für den Thermodruckkopf öffnet, so daß dessen Betrieb abgeschaltet wird. Mittels der im Patentanspruch 2 aufgeführten Weiterbildung der Erfindung kann ein Transportstau als ein weiteres Kriterium für einen nicht normalen Betrieb des Etikettendruckers erfaßt werden. Mittels der Weiterbildung der Erfindung nach Patentanspruch 3 läßt sich feststellen, wenn keine Etiketten auf dem Basisstreifen mehr vorhanden sind bzw. die Vorratsrolle ausgelaufen ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in geschnittener Seitenansicht einen erfindungsgemäß aufgebauten Etikettendrucker,

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht den Etikettendrucker nach Fig. 1,

Fig. 3 in Draufsicht ein für den Etikettendrucker nach Fig. 1 verwendetes Etikett,

Fig. 4 das Etikett nach Fig. 3 in vergrößerter geschnittener Seitenansicht,

Fig. 5 in teilweise geschnittener Vorderansicht einen Thermodruckkopf für den Etikettendrucker,

Fig. 6 den Thermodruckkopf in geschnittener Seitenansicht,

Fig. 7 ein Schaltbild betreffend der elektrischen Verdrahtung der Thermoelemente des Druckkopfes,

Fig. 8 in perspektivischer Ansicht einen Bewegungsmechanis­ mus für den Thermodruckkopf, und

Fig. 9 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäß aufgebauten Drucksteuervorrichtung.

Fig. 1 zeigt einen Etikettendrucker A nach der Erfindung mit einer Bahn, Rolle oder einem Streifen R mit Etiketten L sowie einem an einem Bewegungsmechanismus 2 befestigten Thermodruck­ kopf 1. Der Druckkopf kann in und außer Berührung mit einem Etikett gebracht werden. Der Etikettendrucker um­ faßt ferner einen Transportmechanismus 3 für die Etiketten sowie eine Steuereinheit 4.

Die Steuereinheit 4 ist in der schematischen Darstellung nach Fig. 9 zu erkennen.

Die Etiketten L können aus wärmeempfind­ lichem Papier 7 ausgeschnitten sein, an dessen Rückseite ein Klebstoff 6 aufgegeben ist. Jedes Etikett wird zu einer im wesentlichen rechteckförmigen Gestalt mit abge­ rundeten Ecken geschnitten, wie dies in Fig. 3 und 4 zu sehen ist. Das wärmeempfindliche Papier umfaßt eine wärmeempfindliche Farbschicht 7 b, die auf der Oberfläche einer Papierbasisschicht 7 a gebildet ist. Das wärmeempfindliche Material erscheint ursprünglich weiß, doch ändert es nach Erhitzung auf eine bestimmte Temperatur durch den Druckkopf sofort sein Aussehen, so daß eine bestimmte Information erscheint.

Die einzelnen Etiketten können separat durch den Klebstoff 6 in bestimmten Abständen oder Intervallen längs des Basis­ papierstreifens L′ anhaften, der von der Etikettenrolle R zugeliefert wird. Der Basispapierstreifen L′ läuft über Führungsrollen 8, eine Trennrolle 9 sowie zwischen eine auf der Abtriebswelle eines Schrittmotors 10 angeordneten Vorschubrolle 11 und eine Andruckrolle 12 und gelangt bei seiner Bewegung durch den Raum zwischen dem Druckkopf 1 und einer Gegendruckrolle 13. Dieser Raum befindet sich auf­ stromseitig der Trennrolle 9. Der Basispapierstreifen L läuft ferner durch einen Positionsdetektor 14, der auf­ stromseitig des Druckkopfes und der Gegendruckrolle angeordnet ist und die Lage von jedem Etikett feststellt.

An einer Seite 1′ des Druckkopfes 1 ist eine Vielzahl von kleinen Thermoelementen 1 a quer in einem be­ stimmten Abstand oder Intervall voneinander ausgerichtet. Ein Ende jedes Thermoelementes 1 a steht über eine gedruckte Schaltung mit einem gemeinsamen Stromleiter 1 b (vgl. Fig. 7) in Verbindung, während das andere Ende mit einer Treiberschaltung 35 ver­ bunden ist, über die an die Thermoelemente ein Impuls angelegt wird. Die Impulsspannung stammt von der Steuereinheit 4 und liegt an, wenn der Druckkopf 1 mit einem Etikett L in Berührung steht.

Der Bewegungsmechanismus 2 hat die Aufgabe, den Druckkopf 1 in Berührung mit der Aufdruckfläche 7 von jedem Etikett L zu bewegen, das zugeführt worden ist, und danach den Kopf vom Etikett wieder wegzubewegen. Dieser Mechanismus trägt schwenk- oder drehbar den Druckkopf 1 und umfaßt ein an der Rückseite 1′ befestigtes Solenoid 15. Der Betrieb des Solenoids 15 wird ebenfalls durch die Steuereinheit 4 gesteuert. Wenn eine Impulsspannung von der Steuereinheit 4 dem Druckkopf 1 zugeführt wird, gelangt das Solenoid in einen erregten Zustand, so daß sein Anker 15′ während des Anliegens der Impulsspannung am Druckkopf ausfährt und damit dieser in Berührung mit dem Etikett L gebracht wird. Bei Unterbrechung der Spannung kommt der Anker 15′ wieder frei und schwenkt der Druckkopf 1 vom Etikett L infolge der Kraft einer Spiralfeder 17 weg, die auf einem Stift 16 angeordnet ist, der gemäß Fig. 8 schwenkbar den Druckkopf 1 hält.

Der Etikettentransportmechanismus 3 umfaßt den Schrittmotor 10, die an der Abtriebswelle des Schrittmotors befestigte An­ triebsrolle 11, die Andruckrolle 12 und den Positionsdetektor 14. Die Drehbewegung des Schrittmotors 10 wird durch die Steuereinheit 4 gesteuert. Wenn der Druckkopf 1 zum Aufdrucken von Zeichen in Berührung mit dem Etikett L steht, dreht sich der Schrittmotor 10 um einen bestimmten Dreh­ winkel synchron zu den am Druckkopf anliegenden Spannungs­ impulsen weiter, so daß sich die Abbilungen auf dem Etikett L, das durch die Thermo­ elemente 1 a des Druckkopfes 1 bedruck wird, überlappen. Wenn der Raum 21 zwischen angrenzenden oder benachbarten Etiketten durch den Druckkopf läuft, wird der Schritt­ motor so gesteuert, daß er sich mit einer raschen Vorschub­ geschwindigkeit dreht. Der Etikettentransportmechanismus 3 wird stillgesetzt, wenn der Detektor 14 entweder ein auf ein bedrucktes Etikett folgendes Etikett oder ein solches feststellt, daß auf ein Etikett folgt, welches zum Zeit­ punkt des Bedruckens erfaßt worden ist. Dieser Stillstands­ zustand dauert so lange, bis ein nachfolgender Bedruckungs­ befehl ausgegeben wird.

Die Steuereinheit 4 arbeitet synchron zum Druckkopf-Be­ wegungsmechanismus 2 und Etikettentransportmechanismus 3 entsprechend dem Eingangssignal von einer Eingabeeinheit 5, dem Erfassungssignal vom Detektor 14 und den in einer Speichereinheit gespeicherten Daten bezüglich der oberen und unteren Ränder 18 und 19 an jedem Etikett L und dem Leerraum 20 zwischen den aufgedruckten Zeichen. Der Mechanismus unterbricht den Transport der Etiketten, wenn der Detektor 14 die vordere (voreilende) Kante La eines Etikettes L er­ faßt (vgl. Fig. 8) und hält jedes Etikett an einer be­ stimmten Stelle, bis ein nachfolgender Bedruckungsbefehl aus­ gegeben wird. Bei Erhalt dieses Befehls erfolgt eine Ab­ wicklung der Etikettenrolle R um eine Länge, die dem in der Speichereinheit gespeicherten Betrag entspricht und gleich dem oberen Rand 18 ist. Im Anschluß an diesen Abwicklungs­ vorgang mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit wird das Solenoid 15 erregt, um den Druckkopf in Berührung mit einem Etikett L zu bringen. Danach werden die Impulsspannungen an den Druckkopf 1 unter Transport des Etikettes L mit einer schleppenden oder relativ langsamen Vorschubgeschwindigkeit sdynchron zu den Impulsspannungen angelegt.

Beim Aufdrucken von einem einzelnen Zeichen wird das Solenoid 15 nach Beendigung des Druckvorganges entregt, so daß sich der Druckkopf 1 vom Etikett L wegbewegt.

Danach wird der Etikettenstreifen oder die Bahn R um den unteren Rand 19 und den Raum 21 zwischen den Etiketten weitertransportiert oder bewegt, bis die vordere Kante La des nachfolgenden Etikettes durch den Detektor 14 erfaßt wird.

Beim Bedrucken von zwei oder mehr im Abstand voneinander stehenden Zeichen erfolgt die Steuersequenz so, daß das Etikett L um den Leerraum 20 zwischen den aufgedruckten Zeichen weitertransportiert wird, wobei sich das Solenoid 15 im entregten Zustand befindet und der Druckkopf 1 in Abstand vom Etikett gehalten wird.

Nach dem Transport des Etikettes L über die der Länge des Leer­ raumes 20 entsprechende Wegstrecke wird das Solenoid 15 wieder erregt, um den Druckkopf 1 in Berührung mit der bedruckbaren (oberen) Fläche des Etikettes L zu bringen. Gleichzeitig werden die Spannungsimpulse, die der Information über den Preis entsprechen, an den Druckkopf 1 angelegt und wird das Etikett L mit der Schrittvorschubgeschwindigkeit weiter­ transportiert, so daß z. B. der Preis in einem bestimmten Abstand hinter einer Strichkodierung aufgedruckt wird.

Eine Ausführungsform der Steuereinheit wird nachfolgend anhand von Fig. 9 erläutert. An der Steuereinheit sind angeschlossen der Schrittmotor 10 des Etikettentransportmechanismus 3, der Positionsdetektor 14, der Druckkopf 1 mit den Thermoelementen 1 a und die Druckkopf-Treiberschaltung 35. Die Steuer­ einheit 4 stellt eine Verbindung zwischen Detektor 14, Schritt­ motor 10 und einem normalerweise geschlossenen Schalter 40 her, der in der Druck-Treiberschaltung 35 vorge­ sehen ist. Die Einheit 4 vergleicht die Anzahl an Arbeits­ schritten des Schrittmotors 10, die in der Einheit gespeichert sind und den Abstand zwischen den am Basispapierstreifen L′ anhaftenden Etiketten L repräsentieren, mit einem Signal, das für das Vorliegen oder Nichtvorliegen von einem Etikett an einer bestimmten Stelle kennzeichnend ist und vom Positionsdetektor 14 abgegeben wird. Der normalerweise geschlossene Schalter 40 wird durch die Steuereinheit nach folgenden drei Steuer­ arten betätigt:

• 1. Der Detektor 14 erfaßt zunächst einen etikettenfreien Zustand an einer Stelle zwischen einem Etikett L und einem darauffolgenden Etikett L. Wenn danach das Vorliegen von einem Etikett und das Fehlen eines Etikettes nach einer Zeitdauer erfaßt wird, bei der sich der Schrittmotor 10 um eine bestimmte Anzahl von Schritten gedreht hat, wird der Etikettentransport als normal bestimmt.
• 2. Der Detektor 14 erfaßt zunächst den etikettenfreien Zustand. Nachdem er danach das Vorliegen eines Etikettes erfaßt hat und der Schrittmotor 10 sich über eine bestimmte An­ zahl von Schritten unter weiterer Erfassung des Vorliegens von einem Etikett weitergedreht hat, stimmen die beiden Signale nicht mehr mit dem vorgegebenen Zustand überein und wird der Etikettentransport als nicht normal festgestellt. Diese Fehlfunktion kann durch ein Durchrutschen des Etiketten­ transportmechanismus 3 hervorgerufen woden sein.
• 3. Zunächst erfaßt der Detektor 14 den etikettenfreien Zu­ stand, jedoch ermittelt er auch nach der Drehung des Schrittmotors 10 über eine bestimmte Anzahl von Schritten kein Vorliegen von Etiketten. Beide Signale stimmen eben­ falls nicht mit dem vorgegebenen Zustand überein, so daß der Etikettentransport als nicht normal festgestellt wird. Diese Fehlfunktion kann durch ein Verklemmen der Etikettenrolle bedingt sein, so daß der Transportmechanis­ mus nicht zum Zuge kommt.

Die Steuereinheit 4′ öffnet den normalerweise geschlossenen Schalter 40, wenn der Transportmechanismus ein Durchrutschen beim Vorschub eines Etikettes zeigt oder wenn eine Ver­ klemmung eintritt und der Mechanismus nicht arbeiten kann. Die Steuereinheit 4 hält den normalerweise geschlossenen Schalter 40 geschlossen, wenn der Etikettentransport unter normalen Bedingungen abläuft.

Wie zuvor erwähnt, wird die Druckkopf-Treiberschaltung 35 außer Betrieb gesetzt, wenn der Etikettentransport nicht normal stattfindet, d. h. wenn der Transportmechanismus 3 durchrutscht oder ein Verklemmen vorliegt. Dadurch lassen sich u. a. die Nachteile infolge von Wärmestaus am Druckkopf während der Druckperiode ausschalten. Somit tritt keine Beschädigung des Druckkopfes infolge Überhitzung auf, was die Lebensdauer und Genauigkeit des Druckkopfes verbessert und zu einem präzisen und stetigen Druckbetrieb führt.

Claims (3)

1. Drucksteuervorrichtung für einen Etikettendrucker mit einem Thermodruckkopf, der eine Vielzahl in Querrichtung angeordneter Thermoelemente aufweist und in Berührung mit der zu bedruckenden Fläche eines wärmeempfindlichen Etikettes unter Erregung der Thermoelemente entsprechend einer Druckinformation bringbar ist, wobei entweder der Thermodruckkopf oder das Etikett parallel zur bedruckenden Fläche und senkrecht zur Ausrichtung der Thermoelemente bewegbar ist, um auf das Etikett bestimmte Zeichen aufzudrucken, gekennzeichnet durch
eine Steuereinheit (4), mit der ein Schrittmotor (10) zur Vornahme eines Etikettenvorschubes in Gestalt einer Vielzahl von Arbeitsschritten verbunden ist,
einen Positionsdetektor (14) zum Erfassen des Vorliegens oder Fehlens von einzelnen, in bestimmten Abständen auf einem Basispapierstreifen haftenden Etiketten, wobei die Signale des Positionsdetektors an der Steuereinheit anliegen, und
einen normalerweise geschlossenen Schalter (40) in einer Treiberschaltung (35) für den Thermodruckkopf,
wobei der Schalter (40) bei Anliegen eines für einen nicht normalen Etikettentransport maßgeblichen Steuersignales unter Entregung des Thermodruckkopfes geöffnet wird, welches Steuersignal von der Steuereinheit (4) anhand eines Vergleiches der Anzahl der Schritte des Schrittmotors (10) mit einem Signal vom Positionsdetektor (14) geliefert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (4) ausgelegt ist, daß das für einen nicht normalen Etikettentransport maßgebliche Steuersignal geliefert wird, wenn der Positionsdetektor (14) nacheinander zunächst ein fehlendes Etikett und dann ein vorhandenes Etikett feststellt und weiterhin das Vorliegen eines Etikettes feststellt, wenn der Schrittmotor eine bestimmte Anzahl Arbeitsschritte vorgenommen hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (4) ausgelegt ist, daß das für einen nicht normalen Etikettentransport maßgebliche Steuersignal geliefert wird, wenn der Positionsdetektor ( 14) nacheinander zunächst das Fehlen eines Etikettes und danach nicht das Vorliegen eines Etikettes erfaßt, bis der Schrittmotor (10) eine bestimmte Anzahl an Arbeitsschritten vorgenommen hat.