DE3615667C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Temperatur eines Kopfes eines Thermodruckers.

Die Schwierigkeit bei einem Thermodrucker bestand bisher darin, daß, wenn die Temperatur dessen Kopfes einer sehr schnellen Änderung unterzogen wird, er nicht genau genug gesteuert werden kann, so daß es zu einer Abnahme in dem Schwärzungsgrad von auszudruckenden Bildern kommt, und ferner eine Abnahme in der Lebensdauer des Kopfes und andere unerwünschte Vorkommnisse zur Folge hat. Es ist daher üblich, den Kopf dadurch zu schützen, daß ein kritischer Temperaturpegel oder ein Überhitzungspegel des Kopfes vorher verhältnismäßig niedrig eingestellt wird. Hierdurch wird jedoch die Arbeitsweise des Kopfes und folglich diejenige des gesamten Druckers nachteilig beeinflußt, selbst wenn die Kopftemperatur den tatsäch­ lichen Überhitzungspegel nicht überschreitet. Wenn da­ gegen die zulässige Überhitzungstemperatur des Kopfes verhältnismäßig hoch ausgelegt wird, kann ein Anstieg der Kopftemperatur über den tatsächlichen Überhitzungs­ pegel hinaus nicht festgestellt werden, wodurch dann die Lebensdauer des Kopfes verkürzt wird oder der Kopf sogar unmittelbar ausfallen kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Temperatur eines Kopfes eines Thermodruckers anzu­ geben, welches bzw. welche die Möglichkeit bietet eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Temperatur des Kopfes und einer scheinbaren gefühlten Temperatur des Kopfes auszugleichen, um dadurch die Lebensdauer des Kopfes zu verlängern und die Qualität der hergestellten Bilder zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß bei einer sehr schnellen Aufheizung des Kopfes die an einem Tempe­ raturfühlbereich des Kopfes vorhandene Temperatur eine andere ist als die Temperatur in unmittelbarer Umgebung des im Kopf vorhandenen Heizelementes. Die bei einer sehr schnellen Temperaturänderung mit Hilfe eines Thermo­ fühlers gefühlte Temperatur entspricht daher nicht der tatsächlichen Temperatur des Kopfes.

Durch die vorliegende Erfindung wird die Möglichkeit geschaffen, auch bei einer besonders schnellen Temperatur­ änderung des Kopfes dessen Tempraturwert sehr genau regeln zu können, wodurch letztenendes die Lebensdauer des Kopfes erhöht werden kann und die Qualität der hergestellten Bilder verbessert werden kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens ergibt sich aus dem Anspruch 2.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus den Ansprüchen 3 und 4.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Temperatursteuerein­ richtung für einen Kopf eines Thermodruckers zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Kopfes eines Thermodruckers, in welchem ein Thermi­ stor oder ein ähnlicher Temperaturfühler vor­ gesehen ist;

Fig. 3 Kurven, welche Temperaturänderungen darstellen, welche in der Einrichtung der Fig. 1 auftreten können; und

Fig. 4A bis 4C das Prinzip einer Temperaturkompensation gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Temperatursteuereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens darge­ stellt. Die Einrichtung 10 weist eine Tempraturfühlein­ heit 14, welche empfindlich Temperaturen eines Kopfes 12 erfassen kann, eine Temperaturkompensationseinheit 16 und eine Steuereinheit 18 auf. Die Temperaturfühleinheit 14 besteht aus einem Temperaturfühler 14 a, welcher an dem Kopf 12 angebracht ist, aus einem Spannungsteilerwiderstand 20, aus einem Analog-Digital-Umsetzer 22 und aus einer Ver­ gleichs/Operationsschaltung 24. Ein Ausgangssignal der Ein­ heit 14, welches erste Temperaturdaten A darstellt, wird der Temperaturkompensationseinheit 16 zugeführt.

Die Temperaturkompensationseinheit 16 vergleicht die augenblicklichen ersten Tem­ peraturdaten A mit Temperaturdaten A′, welche eine vorher­ bestimmte Zeit vor den Daten A geliefert worden sind, um so eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit festzustellen und führt dann, basierend auf der festgestellten Geschwindigkeit eine Temperatur­ kompensation durch. Das heißt, die Einheit 16 hat die Aufga­ be, die Temperaturdaten A zu speichern und die Daten A und A′ miteinander zu vergleichen. Das Ausgangssignal der Ein­ heit 16 wird an die Steuereinheit 18 in Form von zweiten Temperaturdaten B angelegt. Versorgt mit Ausgängen ver­ schiedener (nicht darstellter) Fühler sowie mit der Tem­ peratur des Kopfs 12 steuert die Steuereinheit 18 den Kopf entsprechend den Aufzeichnungsbedingungen des Druckers und dessen Schwankung, so daß erwünschte Bilder aufgezeichnet werden können. Sobald die Temperatur des Kop­ fes 12 einen vorherbestimmten Überhitzungspegel erreicht, wird durch die Einheit 18 der Kopf 12 unwirksam gemacht. Der Kopf 12 druckt Bilder auf ein (nicht dargestelltes) Papier, indem er auf ein Steuersignal C anspricht, welches an ihn von der Einheit 18 aus angelegt wird.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein Thermistor oder ein ähn­ licher Temperaturfühler 14 a in dem Kopf 12 untergebracht. Da der Temperaturfühler 14 a, wie dargestellt, in einem be­ trächtlichen Abstand von einem wärmeerzeugenden Körper 12 a des Kopfes 12 angeordnet ist, ist die Temperaturfeststellung mit einer gewissen Zeitverzögerung verbunden. Wenn dagegen der Temperaturfühler 14 a in der Nähe des wärmeerzeugenden Körpers 12 a angeordnet wäre, würde er sogar auf einen loka­ len Temperaturanstieg (auf eine Konzentration von schwarzen Bildelementen) ansprechen, wodurch dann die Steuerung unge­ nau würde.

In Fig. 3 ist eine Kurve H, welche eine tatsächliche Tempera­ turänderung des Kopfes 12 darstellt und eine Kurve A wieder­ gegeben, welche erste Temperaturdaten A darstellt, welche von der Temperaturfühleinheit 14 abgegeben worden sind. Die Kurve der Fig. 3 zeigt einen Fall, bei welchem eine vorherbe­ stimmte Aufzeichnung über einen Zeitabschnitt S ₀ bis S ₁ durchgeführt wurde. Wie dargestellte, ändern sich die ersten Temperaturdaten A mit einer Geschwindigkeit, welche niedri­ ger als diejenige der tatsächlichen Temperatur H des Kopfes 12 ist, und folglich läuft eine Steuerung der Kopftemperatur, welche auf den Daten A basiert, ungenau ab. Die höchste einstellbare Temperatur oder die Überhitzungstemperatur des Kopfes 12 soll Ts sein, wie in Fig. 3 dargestellt ist; wenn nun die Kopftemperatur auf der Basis der Temperaturdaten A kompensiert wird, wird die tatsächliche Temperatur H des Kopfes 12 infolge der Verzögerung insbesondere der gefühl­ ten Temperatur auf den tatsächlichen Überhitzungspegel Th angehoben werden. Hierdurch würde, wie oben ausgeführt, die Lebensdauer des Kopfes 12 verkürzt oder der Kopf 12 sogar unmittelbar zerstört werden. Obwohl der Überhitzungstempe­ raturpegel auf einen Wert Ts′ eingestellt werden könnte, welcher niedriger als Ts ist, um so mit der vorstehend be­ schriebenen Situation fertig zu werden, wird durch eine solche Überhitzungstemperatur der Kopf 12 unnötig abge­ schaltet, obwohl die tatsächliche Kopftemperatur niedriger als der Überhitzungspegel ist. Hierdurch wird dann der ge­ samte Drucker funktionsunfähig.

Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen wird daher durch die Erfindung die Temperatur des Kopfes nach dem fol­ genden Verfahren kompensiert.

In Fig. 4A bis 4C sind Kurven dargestellt, welche insbeson­ dere das bei der Erfindung angewandte Prinzip wiedergeben. In jeder der Kurven ist ein Zeitabschnitt S _{n - 1} bis S _n eine Zeiteinheit. Mit T _n sind die ersten Temperaturdaten zum Zeitpunkt S _n , mit T _{n - 1} die ersten Temperaturdaten bezeich­ net, welche zum Zeitpunkt S _{n - 1} erschienen sind, welcher um die Zeiteinheit vor der Zeit S _n liegt. In Fig. 4A sind die Daten T _n und die Daten T _{n - 1} genau gleich; die Daten T _n wer­ den, ohne kompensiert zu werden, als die zweiten Tempera­ turdaten geliefert. In Fig. 4B unterscheiden sich die Daten T _n und T _{n - 1} etwas voneinander, während sie in Fig. 4C be­ trächtlich voneinander abweichen. Bei dem in Fig. 4B oder 4C dargestellten Zustand werden die ersten Temperaturdaten T _n mit den Daten T _{n - 1}, welche zu dem Zeitpunkt S _{n - 1} aufgetreten sind, verglichen, und dann werden die Daten T _n entsprechend der Differenz ausgeglichen; in dem dargestellten Beispiel werden die Daten T _n in Daten T _n ′ geändert, indem die Diffe­ renz zu den Daten T _n hinzuaddiert wird. Die neuen Daten T _n ′ werden von der Einheit 16 der Einheit 18 als zweite Tempera­ turdaten zugeführt.

Im allgemeinen steigt die Temperatur eines Thermodruckers schnell an und fällt langsam ab. Hierbei ist es überflüssig zu erwähnen, daß das Verfahren nach der Erfindung sogar bei einer Bildaufzeich­ nungseinrichtung der Art anwendbar ist, bei welcher die Ge­ schwindigkeit eines Temperaturabfalls vernachlässigbar ist.

Somit kann durch das Verfahren nach der Erfindung ein Kopf eines Thermodruckers bezüglich seiner Temperatur genau gesteuert werden und da­ durch kann ein Überhitzen des Kopfes verhindert werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Steuern der Temperatur eines Kopfes eines Thermodruckers, dadurch gekennzeichnet, daß die scheinbare Temperatur des Kopfes (12) zu einem bestimmten Zeitpunkt gefühlt wird und entsprechend erste Temperaturdaten gebildet werden, daß die ersten Tempera­ turdaten gespeichert werden und mit Temperaturdaten ver­ glichen werden, die vor dem bestimmten Zeitpunkt ermit­ telt wurden, und daß dann auf der Grundlage der dabei er­ mittelten Temperaturänderungsgeschwindigkeit die ersten Temperaturdaten kompensiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den ersten Temperaturdaten (T _n ) ein Änderungswert addiert wird, welcher während eines vorbestimmten Zeitabschnitts aufgetreten ist, um dadurch zweite Temperaturdaten (T _n ′) zu erzeugen.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Temperaturkompensationseinrichtung (16) mit einer Speichereinrichtung zum Speichern der ersten Temperaturdaten (T _n ) und mit einer Vergleichseinrich­ tung, um die ersten und zweiten Temperaturdaten (T _n , T _{n - 1}) miteinander zu vergleichen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeich­ net durch eine der Temperaturkompensationseinrichtung (16) nachgeschaltete Steuereinrichtung (18) zum Erzeu­ gen eines Steuersignals, um den Kopf (12) entsprechend den zweiten Temperaturdaten (T _n ′) zu steuern.