DE3709127A1 - Automatische papiereinziehvorrichtung fuer drucker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine zu seiner Durchführung geeignete Papiereinziehvorrichtung. Die Einziehvorrichtung eignet sich insbesondere für Drucker, kann aber beispiels­ weise auch bei Schreibmaschinen verwendet werden.

Bei gewöhnlichen Druckern, die als Ausgabegerät von Perso­ nal Computern oder Textverarbeitungssystemen geeignet sind, erfolgt das Papiereinrichten im allgemeinen dadurch, daß ein Blatt Papier P zwischen die Schreibwalze und eine Papierführung gebracht wird, ein Papierandruckhebel A (Papierhalter) von der Schreibwalze B abgehoben wird und die Schreibwalze von einem Motor ein vorgegebenes Stück in Papiertransportrichtung gedreht wird, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Brächte der so erfolgende Papiereinzug das Papier nur bis zu einer Druckstartposition, dann würde es von dem wieder an die Schreibwalze abgesenkten Papierandruckhebel A noch nicht erfaßt werden. Es ist vielmehr nötig, das Papier P um die Länge 1 weiterzutransportieren, um sicherzustellen, daß das Papier vom Papierandruckhebel fest an der Schreibwalze gehalten wird. Hierdurch ergibt sich zwangsweise ein ver­ glichen mit einem Papiereinzug durch manuelle Betätigung größerer oberer Rand, wodurch die bedruckbare Fläche des Papiers in unerwünschter Weise verkleinert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtung für einen automatische Papiereinzug zu schaffen, bei denen das Papier zuverlässig in eine Druckstartposition gebracht wird, bei der der obere (druckfreie) Rand des Papiers sehr klein sein kann, andererseits aber sichergestellt ist, daß das Papier vom Papierhalter an der Schreibwalze gehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 3 und 7 gelöst.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Papiereinziehvorrichtung gemäß der Erfin­ dung,

Fig. 2 einzelne Schritte des Einziehvorgangs,

Fig. 3 eine schmematische Darstellung zur Erläuterung des Papiereinzugs nach dem Stand der Technik,

Fig. 4 einen Teil der elektrischen Schaltungsanordnung von Fig. 1,

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der einzelnen Arbeitsschritte der Papiereinziehvorrichtung,

Fig. 6 eine Detaildarstellung einer Ausführungsform des Papierdetektors,

Fig. 7a und 7b Steuerfolgen beim Betrieb des Schrittmotors, und

Fig. 8a und 8b den Zusammenhang zwischen den Werten am Port PA 1 und dem Papierzustand bzw. den Zusammenhang zwischen den Werten an den Ports PA 2 und PA 3 und dem Zustand des Andruckhebels.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Teil eines mit einer erfindungsgemäßen Einziehvorrichtung verse­ henen Druckers 1. 3 bezeichnet die Schreibwalze des Druckers. Zum Antrieb der Schreibwalze dient ein Schrittmo­ tor 2, der von einer Motortreiberschaltung 17 mit Antriebs­ impulsen versorgt wird. An der Unter- oder Rückseite der Schreibwalze 3 liegt dieser eine Papierführung 4 gegenüber. An einer in Transportrichtung T des Papiers P vor einem Druckkopf 5 gelegenen Stelle wird eine frei drehbare Rolle 6 von einer nicht dargestellten Feder gegen die Umfangsflä­ che der Schreibwalze 3 gedrückt. Ein Papierhalter 7 wird von einem schwenkbar an einer nicht dargestellten Halterung gelagerten Arm 7 a getragen und ist dadurch zwischen einer offenen Stellung (von der Schreibwalze abgehoben) und einer geschlossenen Stellung (an die Schreibwalze angedrückt) verschwenkbar. Ein erster Schalter 8 ist so angeordnet, daß er eingeschaltet wird, wenn sich der Papierhalter in seiner geschlossenen Stellung befindet. Ein zweiter Schalter 9 ist so angeordnet, daß er eingeschaltet wird, wenn sich der Papierhalter in seiner offenen Stellung befindet. Ein Papierdetektor 10 ist dazu vorgesehen, festzustellen, ob sich in Transportrichtung T vor der Rolle 6 Papier befindet oder nicht.

Ein Schaltungsteil 11 dient der Erfassung des Zustands des Papierhalters und liefert ein erstes Ausgangssignal, wenn der erste Schalter 8 ausgeschaltet und der zweite Schalter 9 eingeschaltet ist, sowie ein zweites Ausgangssignal, wenn der zweite Schalter 9 ausgeschaltet und der erste Schalter 8 eingeschaltet ist. Ein Schaltungsteil 12 ist einerseits mit dem Papierdetektor 10 und andererseits mit einem Aus­ gang des Schaltungsteils 11 verbunden und liefert seiner­ seits ein Ausgangssignal, wenn er das Signal vom Papierde­ tektor 10 und das erste Ausgangssignal vom Schaltungsteil 11 empfängt. Ein Papiertransport-Schaltungsteil 13 spricht auf den Empfang des Signals vom Schaltungsteil 12 an, um die Länge des Papiervorschubs vom Berührungspunkt zwischen Rolle 6 und Schreibwalze 3 bis zu einer Stelle zu steuern, wo das Papier sicher vom Papierhalter erfaßt werden wird, wenn dieser in die geschlossene Stellung zurückverschwenkt wird. Ein Papierrücktransport-Schaltungsteil 14 steuert einen Rücktransport des Papiers durch entsprechenden An­ trieb des Schrittmotors 2, und zwar um einer Länge entspre­ chend der Überschußlänge, um die das Papier zuvor vorwärts transportiert wurde, um das sichere Ergreifen durch den Pa­ pierhalter zu gewährleisten. Der Papierrücktransport-Schal­ tungsteil 14 arbeitet nach Empfang des zweiten Ausgangssig­ nals vom Schaltungsteil 11, also nachdem der Papierhalter in seine geschlossene Stellung zurückgeschwenkt wurde. Ein Spielausgleichs-Schaltungsteil 16 liefert nach Abschluß des Papierrücktransports Ausgangssignale an die Motortreiber­ schaltung 17 zur Erzielung eines erneuten Papiertransports in normaler Transportrichtung (Vorwärtsrichtung), damit das Spiel in der Papiertransportrichtung aufgehoben wird. Der Zeitpunkt dieses Spielausgleichs-Papiertransports wird von einem Zeitgeber 15 bestimmt, der vom Ausgangssignal des Pa­ pierrücktransport-Schaltungsteils 14 ausgelöst wird.

Unter Bezug auf Fig. 2 soll nun die Arbeitsweise der in be­ schriebener Weise aufgebauten Papiereinziehvorrichtung be­ schrieben werden. Wenn Papier bei geschlossener Stellung des Papierhalters 7 längs der Papierführung 4 eingeführt wird, gelangt seine Vorderkante bis zum Berührungspunkt zwischen der Schreibwalze 3 und der Rolle 6. In diesem Zu­ stand liefert der Papierdetektor 10 sein das Vorhandensein von Papier signalisierendes Signal. Wenn nun der Papierhal­ ter 7 in die offene Stellung gebracht wird, wird der erste Schalter 8 ausgeschaltet und danach der zweite Schalter 9 eingeschaltet, so daß der Schaltungsteil 11 sein erstes Ausgangssignal abgibt. Aufgrund des Empfangs dieser beiden Ausgangssignale liefert der Schaltungsteil 12 Signale zum Betrieb des die Länge des Papiervorschubs vorgebenden Schaltungsteils 13. Der Schaltungsteil 13 gibt Impulssig­ nale entsprechend der vorgegebenen Vorschublänge an die Mo­ tortreiberschaltung 17. Daraufhin wird der Schrittmotor so­ lange gedreht, bis das Papier, dessen Vorderkante von Schreibwalze 3 und Rolle 6 erfaßt wurde, in eine vorgescho­ bene Stellung gelangt ist, in der es sicher vom Papierhal­ ter 7 auf der Schreibwalze 3 erfaßt wird (Fig. 2 I).

Wenn der Papierhalter 7 nun in die geschlossene Stellung gebracht wird, hält er das weit vorgeschobene Papier an der Schreibwalze 3. Aufgrund der Bewegung des Papierhalters 7 in die geschlossene Position wird der zweite Schalter 9 ausgeschaltet und dann der erste Schalter 8 eingeschaltet. Dies führt zur Ausgabe des zweiten Ausgangssignals von dem den Zustand des Papierhalters erfassenden Schaltungsteil 11. Aufgrund des Empfangs dieses zweiten Ausgangssignals arbeitet der Papierrücktransport-Schaltungsteil 14 und lie­ fert eine vorgegebene Anzahl von Impulssignalen entspre­ chend einer Rücktransportlänge an die Motortreiberschaltung 17, woraufhin der Schrittmotor 2 in umgekehrter Drehrich­ tung gedreht wird (Fig. 2 II). Dadurch wird das zwischen der Schreibwalze 3 und der Rolle 6 gehaltene Papier um eine vorgegebene Länge zurücktransportiert, bis seine Vorder­ kante gerade unter dem Papierhalter 7 liegt. Dieser Papier­ rücktransport führt auch zur Entfernung eines Durchhangs g des Druckpapiers, der auftritt, wenn der Papierhalter in die geschlossene Position gebracht wird. Dadurch wird er­ reicht, daß das Papier P zwischen dem Papierhalter 7 und der Rolle 6 nicht schwebt, sondern fest and der Umfangsflä­ che der Schreibwalze 3 gehalten wird (Fig. 2 III).

Nach diesem Papierrücktransport liefert der Zeitgeber 15 sein Ausgangssignal für den Betrieb des Spielausgleichs- Schaltungsteils 16. Nach Empfang dieses Signals liefert der Schaltungsteil 16 Signale entsprechend einem vorgegebenen Drehwinkel an die Motortreiberschaltung 17. Dadurch wird der Schrittmotor 2 so weit gedreht, daß das Spiel zwischen Papierrücktransport und Papiertransport (Papiervorschub) aufgehoben wird.

Wenn nun von einem nicht gezeigten Host Computer ein Druck­ signal ausgegeben wird, wird der Schrittmotor 2 entspre­ chend den Zeilenvorschubsignalen gedreht und der Papier­ transport ausgeführt.

Fig. 4 zeigt Einzelheiten des elektrischen Teils von Fig. 1. Wenn Papier P zur Schreibwalze 3 eingeführt wird, bewegt der Papierdetektor 10 den Papierhalter in die geschlossene Position und ändert außerdem den Wert am I/O-Port PA 1 von "H" auf "L". Wenn der Papierhalter 7 in die geöffnete Posi­ tion gebracht wird, wird der erste Schalter 8 ausgeschaltet und der Wert des I/O-Ports PA 2 von "L" zu "H" geändert. Wenn der Papierhalter in die geschlossene Position bewegt wird, wird der zweite Schalter 9 ausgeschaltet und der Wert des I/O-Ports PA 3 von "L" zu "H" geändert. Eine nicht ge­ zeigte CPU steuert den an den Schrittmotor 2 gelieferten Strom durch Änderung des Werts des I/O-Ports PA 4. Mit ande­ ren Worten, wenn der Schrittmotor 2 angetrieben wird, wird ein großer Strom geliefert, während, wenn der Schrittmotor 2 stoppt, ein kleiner Strom geliefert wird. Die CPU ändert die Werte von PA 5, PA 6 des I/O-Ports und steuert den Schrittmotor 2 entsprechend den in Fig. 7a und 7b gezeigten Erregerfolgen. Die Fig. 8a und 8b zeigen den Zusammenhang zwischen den Werten der I/O-Ports PA 1 bis PA 3 und dem Pa­ pier bzw. dem Papierhalter.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das den Arbeitsablauf bei der Papiereinziehvorrichtung wiedergibt. Im Schritt 50 ermit­ telt die CPU zunächst, ob der Wert des Ports PA 1 von "H" auf "L" gewechselt hat. Diese Änderung von "H" (vorheriger Wert von PA 1) auf "L" (gegenwärtiger Wert von PA 1) wird durch Vergleich des gegenwärtigen Werts von PA 1 mit dem vorhergehenden ermittelt. Im Ausgangszustand, wenn nach Einschalten der Stromversorgung noch kein Papier eingeführt wurde, ist der vorherige Wert "H". Der Wechsel von "H" zu "L" bedeutet, daß mit Sicherheit Papier eingelegt wurde. Wenn man nur den gegenwärtigen Wert erfaßt, kann man nicht feststellen, ob Papier eingelegt wurde oder ob noch Papier eingelegt war, da der Wert von PA 1 in beiden Fällen "L" ist. Die Ermittlung nur des gegenwärtigen Werts ist deshalb nachteilig, weil sie zusätzlich zum normalen Papiereinzug zu Papiereinzugvorgängen führen kann, wenn diese gar nicht erwünscht sind. Wenn im Schritt 50 die Antwort "JA" ist, geht die Verarbeitung zum nächsten Schritt 51. Ist die Ant­ wort im Schritt 50 dagegen "NEIN", dann wird der gegenwär­ tige Wert von PA 1 als "vorheriger Wert von PA 1" gespeichert und der Schritt 50 erneut ausgeführt. Im Schritt 51 stellt die CPU in gleicher Weise wie im Schritt 50 fest, ob der Wert von PA 2 von "L" (vorheriger Wert) zu "H" (gegenwärti­ ger Wert) gewechselt hat. Dieser Wechsel von "L" zu "H" be­ deutet, daß der Benutzer den Papierhalter 7 manuell in die geöffnete Position gebracht hat. Diese Betätigung dient in nachfolgend beschriebener Weise als Auslöser für den Pa­ piereinzug.

Wenn die Antwort im Schritt 51 "JA" ist, wenn also fest­ steht, daß der Benutzer den Papierhalter 7 in die geöffnete Position gebracht hat, wird der Schrittmotor 2 im Schritt 52 entsprechend der in Fig. 7a gezeigten Antriebsfolge um n 1 Schritte in normaler Drehrichtung gedreht und dadurch das Papier so weit vorgeschoben, daß es in ausreichender Weise vom Papierhalter 7 an der Schreibwalze 3 gehalten werden kann. Ist die Antwort im Schritt 51 "NEIN", muß die CPU warten, bis der Wechsel von "L" zu "H" aufgetreten und die Antwort im Schritt 51 "JA" geworden ist. Im Schritt 53 prüft die CPU dann, ob der Wert des I/O-Ports PA 3 auf "H" gewechselt hat, ob also der Papierhalter 7 in die geschlos­ sene Position gebracht wurde. Als nächstes wird im Schritt 54 der Schrittmotor um n 2+α Schritte unter Benutzung der in Fig. 7b gezeigten Erregerfolge in umgekehrter Drehrichtung gedreht. Dadurch wird die Vorderkante des Papiers gerade unter den Papierhalter 7 gebracht. Der Spielausgleich wird dann im Schritt 55 dadurch ausgeführt, daß das Papier um α Schritte wieder in normaler Transportrichtung bewegt wird.

Fig. 6 zeigt im einzelnen ein Ausführungsbeispiel des Pa­ pierdetektors 10. Wenn das Papier P zwischen die Schreib­ walze 3 und die Papierführung 4 gebracht wird, stößt es an einen Magnethebel 63, woraufhin dieser und ein Magnet 61 von der jeweiligen in Fig. 6 gestrichelt gezeichneten Stel­ lung in die ausgezogen gezeichnete Stellung bewegt werden. Wenn kein Papier P eingeführt ist, befindet sich der Magnet 61 in der gestrichelt gezeichneten Stellung in der Nähe eines Reed-Kontakts 60 mit Anschlüssen 60 a und 60 b, der in diesem Fall geöffnet ist. Befindet sich dagegen Papier P zwischen der Schreibwalze 3 und der Papierführung 4 und sind demzufolge der Magnethebel 63 und der Magnet 61 in die ausgezogen gezeichnete Stellung bewegt, dann ist der Magnet 61 von Reed-Kontakt 60 entfernt, so daß dieser geschlossen ist.

Anstelle der Verwendung zweier Schalter zur Ermittlung der Position des Papierhalters, können auch andere Schalteran­ ordnungen verwendet werden. Eine mögliche Schalteranordnung enthält beispielsweise einen Arm, der der Bewegung des Pa­ pierhalters folgt und in Reaktion auf die Bewegung entweder eines der beiden Enden oder beider Enden des Arms ein- bzw. ausschaltet. Eine andere mögliche Schalteranordnung ist an der Welle des Papierhalters angeordnet und wird abhängig von der Schwenkrichtung des Papierhalters ein- bzw. ausge­ schaltet. Auch ein Lichtsensor kann als Schalteranordnung eingesetzt werden. Es ist einleuchtend, daß mit derartigen Schalteranordnungen dieselben Wirkungen erreicht werden können.

Beim beschrieben Ausführungsbeispiel werden die Länge des ersten Papiertransports und die des Papierrücktransports im voraus festgelegt. Es ist statt dessen aber auch möglich, eine Betriebsweise zur Änderung der Länge des Papiertrans­ ports und/oder des Papierrücktransports vorzusehen, die auf Befehle des Host-Computers reagiert. Dadurch läßt sich der Druckrand automatisch ändern.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird aufgrund der Feststellung, daß der Papierhalter von der geschlossenen in die offene Position gebracht wurde, der Papiervorschub aus­ geführt. Es ist statt dessen auch möglich, das Papier in die vorgegebene Position einzuziehen, wenn schon vorher der Papierhalter in die offene Position gebracht wurde, indem festgestellt wird, daß Papier in den Bereich zwischen Schreibwalze 3 und Rolle 6 gebracht wurde. Man kann auf diese Weise dieselben Wirkungen erreichen.

Wie beschrieben, ist die erfindungsgemäße Einziehvorrich­ tung so aufgebaut, daß bei in offener Position gehaltenem Papierhalter das Papier im Übermaß vorgeschoben wird, also über die normale Lage des Papierhalters hinaus, damit si­ chergestellt ist, daß das Papier vom Papierhalter erfaßt wird. Nachdem dann der Papierhalter in die geschlossene Po­ sition gebracht wurde, wird die Schreibwalze in umgekehrter Richtung gedreht, so daß die Vorderkante des Papiers gerade unter den Papierhalter kommt. Auf diese Weise wird er­ reicht, daß im Moment des Schließens des Papierhalters die­ ser zuverlässig das Papier auf der Schreibwalze erfaßt, während andererseits aufgrund des Rücktransports der obere druckfreie Papierrand minimal gehalten werden kann. Der Rücktransport beseitigt darüberhinaus einen Durchhang im Papier, der vom Schließen des Papierhalters herrühren kann. Dadurch wird die Druckqualität erhöht.

Claims (7)

1. Verfahren zum automatischen Einziehen von Papier bei einem Drucker, bei dem das Papier beim Druckvorgang von einem Papierhalter, der zum Einrichten des Papiers von der Schreibwalze abhebbar ist, an der Schreibwalze gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei von der Schreibwalze abgehobenem Papierhalter das Papier so weit eingezogen wird, daß seine Vorderkante über die Berüh­ rungsstelle des Papierhalters an der Schreibwalze hinaus transportiert wird und das Papier dann nach Absenken des Papierhalters auf Papier und Schreibwalze zurücktrans­ portiert wird, bis sich seine Vorderkante gerade zwischen Papierhalter und Schreibwalze befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Papier nach dem Rücktransport um ein geringes Stück wieder vorwärts transportiert wird.

3. Papiereinziehvorrichtung zum automatischen Pa­ piereinzug in eine richtige Druckstartstellung auf einer Schreibwalze für Drucker, bei denen das Papier zwischen der Schreibwalze (3) und einer Rolle (6) erfaßt und durch Dre­ hen eines dieser Teile transportiert wird und während des Druckens von einem Papierhalter (7) auf der Schreibwalze (3) gehalten wird, umfassend eine erste Detektoreinrichtung (9, 10, 12) zur Fest­ stellung, daß der Papierhalter (7) von der Schreibwalze (3) abgehoben ist und Papier (P) zum Berührungspunkt zwischen der Schreibwalze (3) und der Rolle (6) eingeführt ist, eine Transporteinrichtung (2, 3, 6, 17) zum Vorschub des Papiers (P) um einen vorgegebenen Betrag derart, daß das Papier nach Absenken des Papierhalters (7) zur Schreib­ walze (3) sicher vom Papierhalter (7) erfaßt wird, eine zweite Detektoreinrichtung (9, 11) zur Feststel­ lung, daß der Papierhalter (7) auf die Schreibwalze (3) ab­ gesenkt ist, eine Einrichtung (2, 3, 6, 17, 14) zum Rücktransport des Papiers um einen vorgegebenen Betrag aufgrund eines Signals von der zweiten Detektoreinrichtung (9, 11) zum Rücktransport des Papiers um einen vorgegebenen Betrag der­ art, daß wenigstens die Vorderkante des Papiers von dem Pa­ pierhalter erfaßt wird, und eine Steuerungseinrichtung (17) zur Steuerung von Richtung und Ausmaß von Papiervorschub bzw. Papierrück­ transport.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekenn­ zeichnet durch eine Einrichtung (2, 3, 6, 15, 16, 17), durch die das Papier (P) nach dem Rücktransport um ein zur Ausschaltung von Spiel in der Transporteinrichtung er­ forderliches Maß vorschiebbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung einen von der Pa­ pierrücktransporteinrichtung ausgelösten Zeitgeber (15) um­ faßt, dessen Ausgangssignal den erneuten Vorschub auslöst.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Papiertrans­ port mittels eines die Schreibwalze (3) antreibenden Schrittmotors (2) erfolgt und die Rolle 6 eine frei dreh­ bare Gegendruckrolle ist.

7. Papiereinziehvorrichtung zur Verwendung in Druckern, bei der ein Druckpapier automatisch in eine rich­ tige Druckstartstellung auf einer Schreibwalze eingezogen wird, umfassend eine Detektoreinrichtung zur Feststellung, daß ein Papierhalter in eine geöffnete Stellung bewegt ist, wenn Druckpapier zum Berührungspunkt zwischen einer Schreibwalze und einer frei laufenden Rolle eingeführt ist, eine Einrichtung zum Vorschub des Druckpapiers um einen vorbestimmten Betrag derart, daß das Druckpapier aus­ reichend von dem Papierhalter beim Schließen des Papierhal­ ters ergriffen werden kann, eine Einrichtung zur Feststellung, daß der Papierhal­ ter in die geschlossenen Position bewegt ist, eine Einrichtung zum Rücktransport des Druckpapiers um einen vorbestimmten Betrag aufgrund des Empfangs des Signals von der Einrichtung zur Feststellung des geschlos­ senen Zustands derart, daß wenigstens die Vorderkante des Druckpapiers von dem Papierhalter ergriffen werden kann, und eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Dreh­ richtung der Schreibwalzenantriebseinrichtung und des Dreh­ betrags entsprechend dem Vorschubbetrag und dem Rücktrans­ portbetrag des Druckpapiers.