DE68920506T2 - Strichkodedruck. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft das Drucken von Barcodes und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, das Erzeugen von Kennzeichnungen, die den Barcode bilden.
• Barcodes werden heute zum leichten Erkennen von Produkten bei Wareneingangs- und Warenausgangskontrollstellen verwendet, z. B. im Einzelhandel. Sie vereinfachen den Einsatz vollautomatischer Wareneingangs- und Ausgangsregistrierungssysteme und erlauben es manchmal, auf Preisschilder an den Produkten zu verzichten. Viele Supermärkte lagern 25000 bis 30000 Verkaufsartikel, verfügen jedoch nicht über genügend Regalfläche, um jedem Artikel seinen besonderen Platz zuzuteilen. Dadurch müssen die Produkte auch dann mit Preisschildern ausgezeichnet werden, wenn sich bereits ein Barcode darauf befindet. Der Einsatz von Barcode-Lesesystemen zum Erkennen von Waren verringert trotzdem den Arbeitsanfall deutlich und bewirkt somit beträchtliche Einsparungen.
• In Supermärkten tragen gewöhnlich 95% bis 96% aller Nahrungsmittel, die die Ausgangskontrolle passieren, bereits beim Hersteller aufgedruckte Barcodes. Alle anderen Artikel, die die Ausgangskontrolle passieren, werden gewöhnlich zu 80% bis 85% beim Hersteller mit Barcodes bedruckt.
• Um Preisetiketten auf Artikeln anzubringen, die bereits einen Barcode tragen und um Barcodes auf Produkten anzubringen, die von Haus aus keine besitzen, werden in Einzelhandelsgeschäften üblicherweise ein bzw. mehrere Etikettendrucker benutzt. Dies können fest installierte Geräte oder Handgeräte sein. In der Regel werden drei festinstallierte Geräte von bis zu zehn Personen benutzt. Bänder mit Etiketten werden bedruckt, zu den Artikeln getragen und dann entweder von Hand oder mit einem Spender angebracht. Manche Einzelhändler halten es für wirtschaftlicher, wenn jeder Angestellte seinen eigenen Hand-Barcodedrucker hat.
• Wenn ein nationaler Barcode für ein bestimmtes Produkt vergeben wurde, wird dieser normalerweise vom Einzelhändler benutzt, falls kein herstellereigener Barcode vorhanden ist. Bei Produkten, denen kein nationaler Barcode zugewiesen wurde, kann der Händler seine eigene Barcodenummer vergeben. In der Regel wird diese Nummer auf dem Nummernsystem basieren, das der Händler vor der Einführung des Barcodelesesystems in seinem Geschäft verwendet hat. In der Praxis verfügt die Person, die Barcodes mit einem Drucker erzeugt, über Unterlagen, die die Art des Barcodes für jedes Produkt angeben, das ein Etikett benötigt.
• Handetikettiermaschinen weisen in der Regel ein Gehäuse auf, das so eingerichtet ist, daß es eine Etikettenvorratsrolle, eine Druckeinheit und eine Tastatur zum Dateneingeben umfaßt. Wenn eine solche Maschine zum Drucken von Barcodeetiketten benutzt wird, gibt der Bediener die Barcodenummer über die Tastatur ein, die dann eine Etikettenzuführeinrichtung sowie die Druckeinheit in Gang setzt, um den gewünschten Barcode auf einem der Etiketten auf der Vorratsrolle anzubringen. Nach dem Drucken des Barcodes bewegt der Etikettenzuführmechanismus die Vorratsrolle so, daß das gedruckte Etikett zum Anbringen auf dem entsprechenden Produkt zur Verfügung steht.
• Die Druckeinheit in einem üblichen Barcodedrucker oder einer Etikettiermaschine basiert auf einem thermographischen Druckkopf. Dieser wird normalerweise zusammen mit thermographischem Papier verwendet. Das nötige Spezialpapier zusammen mit den hohen Spitzenströmen, die zum Heizen der Bildelemente des thermographischen Druckkopfs erforderlich sind, schränkt oft die Vielseitigkeit der Barcodedrucker ein und begrenzt die Betriebszeit, wenn die Energieversorgung des Druckers eine eingebaute Batterie ist.
• Falls es gelingt, die nötigen hohen Spitzenströme beispielsweise für gängige thermographische Festkörper-Druckköpfe zu vermeiden, ist es vielleicht möglich, die zum Drukker gehörenden elektrischen Schaltkreise zu vereinfachen, da es dann weniger wichtig ist, auf Hystereseeffekte (Temperatur über der Zeit) zu achten, die durch den aufeinander folgenden Gebrauch des gleichen Punktmatrixelements auf dem Druckkopf entstehen.
• Daher besteht der Wunsch nach einem Barcodedrucker bzw. - etikettierer, der die obigen Nachteile beseitigt oder verbessert.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein zum Drucken von Barcodes geeigneter Barcodedrucker bereitgestellt, umfassend ein Gehäuse, eine Einrichtung zum Halten einer Etikettenvorratsrolle, eine Druckeinheit zum Aufbringen von Kennzeichnungen auf einem Etikett, eine Einrichtung, geeignet zum Zuführen von Daten, die die Art der auf das Etikett gedruckten Kennzeichnungen bestimmen, und eine Einrichtung, die das Gerät mit elektrischer Energie zum Betrieb versorgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinheit eine Blasen- Tintenstrahldruckeinheit ist, die eine Verdrängereinrichtung zum Übertragen von Tinte aus einem Vorratsbehälter zum Druckkopf enthält.
• Die einen Tintenstrahldrucker umfassende Druckeinheit kann als Blasen-Tintenstrahldrucker oder gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung als Festkörper-Tintenstrahldrucker arbeiten. Bei einem Blasen-Tintenstrahl ist ein Heizelement in der Seitenwand einer Düse angeordnet, die flüssige Tinte enthält. Das Heizelement wird beheizt, so daß Tinte, die das Heizelement berührt, sehr rasch erwärmt wird. Dadurch verdampft die flüssige Tinte sehr schnell und erzeugt dabei eine sich sehr rasch aufblähende Blase. Wenn sich die Blase über das Düseninnere ausdehnt, stößt sie ein Flüssigkeitströpfchen aus der Düsenmündung aus. Wird dem Heizelement keine Energie mehr zugeführt, so fällt die Tintenblase zusammen; sie verschwindet entweder oder bleibt nur als sehr kleine, rudimentäre Blase zurück. In feststehenden Druckern, die mit einem Tintenstrahlmechanismus arbeiten, kann die Tintenversorgung so eingerichtet werden, daß der Versorgungsdruck auch bei sehr langem Betrieb des Druckers nicht abfällt. Bei dieser Erfindung ist jedoch Sorgfalt beim Entwurf und der Anordnung des Tintenstrahl-Druckkopfs, des Tintenvorratsbehälters und der zugehörigen Röhren nötig, um ein gutes Betriebsverhalten während der ganzen Lebensdauer der Tintenpatrone zu erzielen. Beispielsweise wechselt der hydrostatische Druck am Auslaß des Vorratsbehälters, wenn der Tintenpegel im Vorratsbehälter sinkt. Das Gesamtsystem muß daher sorgfältig entworfen werden, um von solchen Veränderungen so wenig als möglich betroffen zu werden. Bei einem Handdrucker vergrößern sich die Schwierigkeiten, unter allen Bedingungen ein gutes Betriebsverhalten zu erzielen, durch die vielen möglichen Richtungen, in denen der Drucker verwendet werden kann. Wird der Drucker z. B. auf dem Kopfstehend gebraucht, dann kehrt sich die relative Lage von Tintenvorratsbehälter und Druckkopf um. Ein System, das ursprünglich dazu gedacht war, mit dem Tintenvorratsbehälter unter dem Druckkopf zu arbeiten, muß sich nun dazu eignen, mit dem Vorratsbehälter über dem Druckkopf zu arbeiten, und umgekehrt. Daher müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um auf Dauer gutes Betriebsverhalten zu bekommen. In einer Ausführungsform wird dies erreicht, indem man sicherstellt, daß die Verbindungsleitungen zwischen Tintenvorratsbehälter und Druckkopf einen so kleinen Durchmesser haben, daß die zwischen der Tinte und den inneren Oberflächen der Leitungen wirkenden Kapillarkräfte groß gegenüber der Schwerkraftwirkung sind. Ein anderer Ansatz besteht darin, die flüssige Tinte mit Hilfe eines Verdrängungsgeräts, z. B. einer peristaltischen Pumpe, zum Druckkopf zu fördern. Die Fördermenge der Pumpe ist dann auf den Tintenbedarf des Druckkopfs abgestimmt.
• Für einen derartigen Tintenstrahldrucker können Etiketten aus unbeschichtetem Papier verwendet werden, und der Tintenverbrauch ist niedrig, da beim Druckvorgang keine Tinte vergeudet wird.
• Eine andere Form des Tintenstrahldruckers ist der sogenannte Festkörper- oder Heißschmelz-Tintenstrahldrucker. In diesem System wird eine normalerweise feste Tinte auf Wachsgrundlage geschmolzen, so daß sie einen flüssigen Vorrat in der Nähe des Tintenstrahl-Druckkopfs bildet. Der Druckkopf stößt bei Bedarf geschmolzene Tintentröpfchen aus. In der Regel ist eine Stange fester Tinte in einem Zylinder enthalten, gegen den ein Stempel vorgespannt ist. Das dem Stempel gegenüberliegende Zylinderende weist ein Heizelement auf, das im allgemeinen um einen Auslaßkanal für geschmolzene Tinte herum angeordnet ist. Das Heizelement in der Endfläche des Zylinders wird so betrieben, daß es eine vorbestimmte Menge fester Tinte schmilzt, die dann entlang des Auslaßkanals zum Druckkopf wandert, vom dem sie zuletzt ausgestoßen wird. Das Innere des Auslaßkanals bildet einen Flüssigkeits-Vorratsbehälter. Festkörper-Tintenstrahldrucker benötigen normalerweise eine Aufwärmphase, in der sich der Flüssigkeits-Vorratsbehälter füllt und den Gleichgewichtszustand erreicht.
• Bei einem Festkörper(Heißschmelz-)-Tintenstrahldrucker ist die Tinte nahezu erstarrt, wenn sie das Substrat berührt. Folglich braucht das Substrat nicht aufsaugend zu sein, und Drucken mit hoher Qualität ist für viele Substratarten möglich. Da Tinten auf Wachsgrundlage keine flüchtigen Stoffe enthalten, können sie in der Düse nicht eintrocknen. Ferner kann eine dicke und damit optisch undurchlässige Tintenschicht durch Mehrfachdruck erzeugt werden, wenn dies verlangt werden sollte, um besseren Kontrast zu erzielen.
• Die Erfindung wird nunmehr zur besseren Darstellung und um zu zeigen, wie sie ausgeführt werden kann, beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
• Fig. 1 schematisch die Betriebsweise eines Blasen-Tintenstrahldruckers;
• Fig. 2 eine lageunempfingliche Einrichtung zum Übertragen von Tinte zu einem Tintenstrahl-Druckkopf; und
• Fig. 3 einen Teil eines Festkörper(Heißschmelz-)-Tintenstrahl-Drucksystems.
• Es wird nun Bezug auf Fig. 1 genommen. Zwischen den Wänden eines Kanals 2 ist eine flüchtige, flüssige Tinte 1 enthalten, wobei das eine Ende 3 des Kanals eine Düsenöffnung bildet. Ein Heizelement 4 ist in einem Teil des Kanals 2 angebracht. Die in Fig. 1 erläuterte Abfolge zeigt das Geschehen beim Ingangsetzen des Heizelements 4. Zunächst vergrößert in der Wand des Kanals 2 erzeugte Wärme eine Reihe kleiner Blasen 5, die sich in der Nähe des Heizelements 4 befinden. Wenn Wärme in die flüssige Tinte übertragen wird, verdampft diese sehr rasch, wodurch sich die Blasen vereinigen und aufblähen. Während dieses Zustands erstreckt sich die Blase über die ganze Breite des Kanals 2. Dieser Zustand ist in Fig. 1(c) gezeigt, wobei die Blase 6 ihre maximale Größe annimmt. Die mit der Blasenbildung und Aufblähung einhergehende Volumenvergrößerung bewirkt ein fortschreitendes Ausstoßen von flüssigem Material aus der Düse 3. Dadurch beginnt sich ein Tröpfchen 7 auszubilden, das sich zuletzt von der Flüssigkeitssäule innerhalb des Kanals 2 trennt (siehe Fig. 1(e)). Das Zusammensinken der Blase, siehe 8, schreitet fort, bis nur eine rudimentäre Blase 9 zurückbleibt.
• Fig. 2 zeigt ein Versorgungsystem zum Übertragen von flüssiger Tinte aus einem Vorratsbehälter 10 über einen Kanal 11 zu einem Druckkopf 12. Um richtungsunabhängig zu sein, ist eine peristaltische Pumpe angebracht, die auf den Kanal 11 wirkt. In der angegebenen schematischen Darstellung weist die peristaltische Pumpe zwei Walzen auf. Andere Anordnungen sind verwendbar, wenn dies gewünscht wird.
• Es wird nun Bezug auf Fig. 3 genommen. Eine Festkörper-Tintenstrahl-Druckeinheit umfaßt einen Zylinder 40, der einen mit einer Druckfeder 42 vorgespannten Stempel 41 enthält. Eine Stange fester Tinte 43 auf Wachsgrundlage ist zwischen dem Ende des Stempels 41 und der Stirnseite 44 des Zylinders 40 angeordnet. Die Stirnseite 44 enthält ein ringförmiges Heizelement 45, in dessen Mitte sich ein Auslaßkanal 46 befindet. Bei Gebrauch schmilzt das Heizelement 45 etwas feste Tinte 43, die sich dann durch den Kanal 46 bewegt, um einen Vorrat an geschmolzener Tinte zu bilden.

Claims (4)

1. Barcodedrucker zum Halten in der Hand, umfassend ein Gehäuse,

eine Einrichtung zum Halten einer Etikettenvorratsrolle,

eine Druckeinheit zum Aufbringen von Kennzeichnungen auf einem Etikett,

eine Einrichtung zum Zuführen von Daten, die die Art der auf das Etikett gedruckten Kennzeichnungen bestimmen, und

eine Einrichtung, die das Gerät mit elektrischer Energie zum Betrieb versorgt, dadurch gekennzeichnet,

daß die Druckeinheit eine Blasen-Tintenstrahldruckeinheit ist, die eine Verdrängereinrichtung zum übertragen von Tinte aus einem Vorratsbehälter zum Druckkopf enthält.

2. Gerät nach an Anspruch 1 wobei die Verdrängereinrichtung eine Peristaltikpumpe ist.

3. Gerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinheit eine Blasen- Tintenstrahl-Druckeinheit ist, umfassend einen Vorratsbehälter und einen Druckkopf, der mit dem Vorratsbehälter über eine Kapillarröhre verbunden ist.

4. Gerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinheit eine heißschmelzende Tintenstrahl-Druckeinheit ist.