DE69117935T2

DE69117935T2 - Vorrichtung zum herstellen von bedruckten etiketten

Info

Publication number: DE69117935T2
Application number: DE69117935T
Authority: DE
Inventors: Tony Hailes
Original assignee: Esselte Dymo NV
Current assignee: Dymo NV
Priority date: 1990-12-03
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2011-12-03
Also published as: GB9026253D0; WO1992009438A1; DE69117935D1; GB2256617B; EP0513290A1; EP0513290B1; GB2256617A; GB9216279D0

Description

Hintergrund der Erfindung

Bei einer solchen Vorrichtung wird das Drucken durch Verwendung eines elektrisch aktivierten Druckkopf es mit einer Anzahl von einzelnen zu erregenden Punkten durchgeführt, welcher, wenn er in Berührung mit einem Farbband gebracht und erhitzt wird, die Farbe vom Band auf ein Bildaufnahmeband entsprechend den zu druckenden Daten überträgt. Da das Bild durch thermische Übertragung der Farbe vom Band erzeugt wird, wird die Vorrichtung ein thermischer Drucker genannt. Eine ein Farbband und ein Bildaufnahmeband enthaltende Kassette wird in den Drucker eingesetzt und ausgewechselt, wenn das Farbband aufgebraucht ist. Während des Druckens wird das Farbaufnahmeband gegen das Farbband gehalten, und zwar durch eine Platte, welche gegen den Druckkopf drückt und das Farbband und das Bildaufnahmeband dazwischen hält.
Bei einem bekannten und in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0 322 919 beschriebenen thermischen Drucker enthält die Kassette zusätzlich zum Farbaufnahmeband ein beidseitig klebendes Trägerband Dieser thermische Drucker hat jedoch den Nachteil, daß er eine große Speicherkapazität benötigt, um verschiedene durch den Drucker auf zudruckende Zeichen (characters) und Schriftarten (styles) zu speichern. Dieser thermische Drucker enthält ein Mikrosteuerungschip, das einen Festspeicher (ROM) mit einer Speicherkapazität von 8 Kilobyte für die Programmspeicherung umfaßt. Die sogenannten "Schriftdaten" (font data), d.h. die zur Erzeugung verschiedener zur druckender Zeichen und Schriftarten erforderlichen Daten, sind in einem getrennten ROM-Chip gespeichert, der eine Speicherkapazität von 64 Kilobyte besitzt.
Der zusätzliche ROM-Chip erhöht die Herstellungskosten des Druckers und verbraucht auch Platz auf der gedruckten Schaltung.
Es sind auch Druckvorrichtungen bekannt, welche einen Satz von Zeichendaten speichern und Zeichen vorsehen, die sich in Größe und Schriftart von diesen Daten unterscheiden, indem die Zeichendaten manipuliert werden. Beispielsweise beschreibt JP-A-61 258 767 einen Etikettendrucker, in welchem Zeichen verschiedener Größe bei Verwendung von Zeichenmustern einer einzigen Größe gedruckt werden können. Die vergrößerten Zeichen, die erzeugt werden, werden in einem Druckspeicher nach der Manipulation der Zeichenmuster in einem Schieberegister gespeichert.
IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 28, Nr.11, April 1986, Seite 5003, beschreibt einen Drucker, in welchem Schriftdaten in einem Vektorformat gespeichert sind, die auf jede Größe, Orientierung oder jeden Scherwinkel skaliert werden können. JP-A-63 242 560 beschreibt eine Druckvorrichtung, in welcher Kursivschrift erzeugt werden kann, indem mit den grundlegenden Schriftdaten eine Neigungsinformation als Kursivbuchstaben gespeichert wird.
Keines dieser Dokumente befaßt sich mit dem Problem einer Reduzierung der Speicherkapazität in einer thermischen Druckvorrichtung der oben beschriebenen Art.
Die Erfindung schafft eine Druckvorrichtung mit einer Druckeinrichtung zum Drucken von Zeichen auf eine Druckunterlage, einer Speichereinrichtung zum Speichern von Daten, die eine Anzahl von durch die Druckeinrichtung zu druckenden Zeichen sowie Befehle zum Manipulieren der gespeicherten Zeichendaten definieren, sowie einer Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs der Druckeinrichtung und zum Manipulieren der gespeicherten Zeichendaten in Abhängigkeit von den Befehlen, um eine unterschiedliche Schriftart oder -größe von Zeichen entsprechend einer von einem Benutzer der Vorrichtung gemachten Anforderung zu drucken, dadurch gekennzeichnet, daß:
die Druckvorrichtung ein Kassettenfach zum Aufnehmen einer Kassette aufweist, die ein Bildaufnahmeband als Druckunterlage enthält, wodurch die Druckvorrichtung zum Herstellen von bedruckten Etiketten geeignet ist;
die Speichereinrichtung und die Steuereinrichtung auf einem einzigen Halbleitermittel verwirklicht sind;
die Druckeinrichtung Speicherraum für wenigstens eine Datenzeile aufweist; und
die Steuereinrichtung die gespeicherten Zeichendaten manipuliert, so daß Druckdaten auf einer zeilenweisen Basis auf die Druckeinrichtung gegeben werden.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Erfordernis eines getrennten ROM-Chips zu beseitigen, wobei Druckdaten in einer druckfertigen Weise Zeile für Zeile erzeugt werden.
Vorzugsweise ist die Halbleitervorrichtung eine Mikrosteuerung, welche einen Festspeicher (ROM) zum Speichern der Befehle und der Zeichendefinitionsdaten umfaßt.
Durch Speichern der Daten zum Definieren der Zeichen im ROM, der in der Halbleitervorrichtung zur Verfügung steht, z.B. einen Mikroprozessorchip, ist es möglich, einen getrennten Speicherchip wegzulassen und dadurch Kosten und Platz auf der gedruckten Schaltung einzusparen. Die geringfügige Erhöhung der Speicherkapazitzt, die zur Speicherung des Programms für die Manipulation der Daten in der Speichereinrichtung erforderlich ist, ist nicht besonders nachteilig, da heute übliche Mikrosteuerungschips bis zu 16 Kilobyte im ROM zur Verfügung haben.
Durch nur einmaliges Speichern jedes Zeichens kann die Speicherkapazität des Druckers wesentlich geringer sein als bei heute erhältlichen Druckern, und kann beispielsweise auf 16 Kilobyte reduziert werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie dieselbe ausgeführt werden kann, wird nun beispielhaft auf die Figuren Bezug genommen. Es zeigen:
Figur 1 einen Draufsicht auf einen thermischen Drucker;
Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig.1;
Figur 3 eine schematische Gesamtdarstellung der elektrischen Hauptkomponenten des Druckers;
Figur 4 ein Schaltbild, welches die Hauptkomponenten des Druckers darstellt;
Figuren 5 bis 10 schematische Darstellungen des verwendeten Algorithmus zum Manipulieren der gespeicherten Daten, um Zeichen unterschiedlicher Schriftarten und -größen zu drucken;
Figur 11 ein Pixeldiagramm, das zeigt, wie Schriftdaten gespeichert werden; und
Figuren 12 und 13 Pixeldiagramme der Buchstaben "m" bzw. "z", welche darstellen, wie die Schriftdaten skaliert werden können.
Figur 1 zeigt einen thermischen Drucker 2 mit einem rechten Teil 4, der eine elektronische Schaltung zum Treiben des Druckers enthält, sowie einem linken Teil, der ein Kassettenfach 8 bildet. Der rechte Teil 4 trägt eine Tastatur 11 mit einer Anzahl von Tasten 10, die zum Eingeben der zu druckenden Daten verwendet werden, sowie ein Display 12 zum Darstellen der zu druckenden Daten. Das Kassettenfach 8 hat einen Deckel 16, der in Fig.1 teilweise weggeschnitten ist. Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, ist das Kassettenfach bezüglich des Untergrundes nach vorne geneigt, und der Deckel 16 des Kassettenfaches ist um die Linie x-x angelenkt und kann in Richtung des Pfeils A geöffnet werden. Die mechanischen Einzelheiten dieses Druckers sind in unserer Britischen Anmeldung Nr. 9025242.0 wiedergegeben (Page, White & Farrer Aktenzeichen: 66911).
Fig.3 zeigt die elektrischen Hauptbestandteile des thermischen Druckers. Auf der linken Seite der Fig.3 ist eine Netzanschlußplatte 5 dargestellt. Die Netzanschlußplatte 5 umfaßt einen Netzanschlußverbinder 62 für die Tastatur 11 und das Display 12, einen Netzanschlußverbinder 64 für einen Druckkopf 7 sowie einen Netzanschlußverbinder 66 für einen Motor 9, der eine Spule einer in das Kassettenfach des Drukkers eingelegten Bandkassette antreibt. Der Netzanschlußverbinder 62 für die Tastatur 11 ist mit einem Interface 60 der Tastatur verbunden.
Der Motor 9 ist ein Schrittmotor, der zum schrittweisen Antrieb des Bandes durch die Druckzone des Druckers hindurch verwendet wird. Die Tastatur 11 weist ein weiteres Interface 68 für den Anschluß einer wahlweisen Schriftpatrone 3 auf, die zusätzliche Schriftdaten enthält.
Fig.4 ist ein Schaltbild der Schaltung, die für die Betriebssteuerung des thermischen Druckers verwendet wird. Die Drukkertastatur 11 ist so angeschlossen, daß sie Information zu einem Mikroprozessor 22 über die Leitung 19 zuführt und Instruktionen von demselben über die Leitung 21 empfängt.
Bei einem Beispiel ist der Mikrocomputer 22 vom Typ 83C514, welcher einen Festspeicher (ROM) mit 16 Kilobyte, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) mit 256 Byte, 32 Eingangs/Ausgangs-Leitungen, 3 Taktgeber und eine serielle Schrifteinrichtung aufweist.
Das Display 12 wird von einem Displaytreiberchip 24 getrieben, das beispielsweise ein HITACHI HD44780 sein kann. Das Displaytreiberchip 24 ist mit dem Mikroprozessor 22 durch einen Zweiwegbus 23 verbunden. Das Display 12 ist ein Flüssigkristalldisplay, das 15 Zeichen, 8 Bildsymbole und eine Matrix vier auf fünf zur Angabe der Zeichengröße anzeigen kann. Die ersten sieben Zeichen, Bildsymbole und Größenmatrix bilden die erste Zeile. Die Bildsymbole und Größenmatrix entsprechen acht Zeichen und ihnen ist ständig ein vom Benutzer definierbares Zeichen zugeordnet, um das Einschalten von willkürlichen Kombinationen von Bildsymbolen und Pixels zu ermöglichen. Elektrisch bilden die letzten acht Zeichen die zweite Zeile des Displays. Bei einer bevorzugten Ausführungsform (nicht gezeigt) kann der Konstrast des Displays durch Verwendung eines Potentiometers 26 eingestellt werden.
Der Mikroprozessor 22 ist mit dem Schriftpatronen-Interface 68 über eine Zweiwegleitung 25 zur Führung von Adressdaten und Abfrageinformation verbunden. Ferner liefert der Mikrocontroller auf das Netzanschlußinterface 60 Motorsteuerdaten über die Leitung 30 und Druckkopfsteuerdaten über die Leitung 32. Das Netzanschlußinterface 60 gibt auf den Mikroprozessor 22 ein Rücksetzsignal über die Leitung 34, Netzanschlußstatusdaten über die Leitung 36 und einen Netzanschluß über die Leitung 38. Eine Ein/Aus-Schaltung 40 ist zwischen den Mikroprozessor 22 und das Netzanschlußinterface 60 geschaltet. Das Netzanschlußinterface 60 liefert ferner Netzspannung zum Displaytreiberchip 24 über die Leitung 42. Schließlich zeigt Fig.4 einen Optionsverbindungs- und Schiebetastenblock 44, der mit dem Mikroprozessor 22 verbunden ist.
Der Druckkopf 7 des Druckers kann beispielsweise vom Typ ROHM N V 4818-41 sein. Der Druckkopf hat ein Speichervermögen für zwei Datenzeilen in Form eines Schieberegisters und ein Speicherregister. Jedes Register ist 6 Byte breit. Wenn eine Datenzeile gedruckt werden soll, empfängt der Druckkopf ein Abfragesignal, das veranlaßt, daß der Inhalt des Speicherregisters gedruckt wird. Die nächste Datenzeile kann, während der Kopf druckt, vom Prozessor 22 in das Schieberegister gebracht werden. Die Daten werden vom Schieberegister in das Speicherregister durch Impulsgabe eines Haltesignals (latch signal) übertragen. Dies kann während des Druckens eintreten, um das Muster beim Drucken zu ändern.
Wie oben erläutert, enthält der Mikroprozessor 22 16 Kilobyte Fassungsvermögen des ROM, in welchem Schriftdaten für den Drucker gespeichert sind. Diese Schriftdaten erhalten die Form von Pixeldaten für jedes zu druckende Zeichen. Das Programm zum Betreiben des Druckers und Manipulieren der Schriftdaten ist ebenfalls im Mikroprozessor-ROM gespeichert. Der vorliegende Drucker verwendet etwa 8 Kilobyte des ROM zum Speichern der Schriftdaten und 8 Kilobyte des ROM zum Speichern des Programms für das Manipulieren der Schriftdaten. Jedes Zeichen der Schriftdaten ist nur einmal in der größten Zeichengröße des normalen Betrachtungsverhältnisses gespeichert. Da der Druckkopf 48 Druckelemente in jeder Spalte besitzt, ist die maximale Höhe eines Zeichens 48 Pixel hoch. Die meisten Zeichen sind tatsächlich weniger als 48 Pixel hoch, um eine überflüssige Speicherung von Leerraum zu vermeiden, jedes Zeichen wird als Bitanordnung innerhalb des kleinsten Rechtecks gespeichert, das das Zeichen vollständig umschließen kann, zusammen mit einer Information, welche das Rechteck innerhalb des Gesamtraums anordnet, der vom Zeichen beim Drucken verwendet wird. Dies ist in Fig.11 dargestellt. Die gespeicherte Information ist der linke Rand, die vertikale Lage des das Zeichen umfassenden Rechtecks, eine Bitanordnung des Zeichens selbst innerhalb des Rechtecks, d.h. entweder 1 oder 0 für jedes Pixel, und der rechte Rand.
Der hier beschriebene Drucker verwendet nur die auf dem Mikroprozessorchip verfügbare ROM-Kapazität. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird dies ermöglicht, indem als Schriftdaten nur die Darstellung jedes Zeichens gespeichert werden. Die Schriftart und -größe dieses Zeichens beim Druck kann durch Manipulation der gespeicherten Schriftdaten durch das im RAM des Mikroprozessors gespeicherte Programm geändert werden.
Die folgende Beschreibung stellt die Algorithmen dar, welche einen Teil des Programms bilden, das die folgenden Zeichenarten erzeugt:
1) Fett
2) Umriß
3) Halbe Größe
4) Zweidrittelgröße
5) Doppelte Breite
Die Algorithmen, welche die Zeichenmanipulation durchführen, sind so entwickelt worden, daß sie schnelle Ausführung ergeben und einen minimalen Direktzugriffspeicher (RAM) erfordern. Dies ist insbesondere wichtig, da der thermische Drukker nur einen Mikroprozessorchip mit einer vorbestimmten RAM-Kapazität verwendet. Zusätzlich sind die Algorithmen zum spaltenweisen Drucken der Zeichen geeignet, da dies die Druckart ist, die von dem oben erwähnten thermischen Druckkopf verwendet wird.
1) FETT
Fette Zeichenbilder werden in der Praxis erzeugt, indem das Zeichen zweimal gedruckt wird, wobei das zweite Zeichen mit einer Versetzung von einem Pixel nach rechts vom ersten Zeichen aus gedruckt wird.
Der Algorithmus wird verwirklicht, indem eine Pixelspalte aus dem Zeichen gelesen wird, die nächste Pixeispalte gelesen und eine zusammengesetzte Pixelspalte durch ODER-Verknüpfung der Pixel der benachbarten Spalten miteinander erzeugt wird. So ist die erhaltene Pixelspalte die Überlagerung der beiden benachbarten Spalten: siehe Fig.5.
Der Algorithmus wird für jede Spalte im Zeichen wiederholt.
2) UMRISS
Umrißzeichen werden erzeugt, indem die Dicke des Zeichens in allen Richtungen um ein Pixel vergrößert wird. Das ursprüngliche Zeichen wird sodann vom vergrößerten Zeichen subtrahiert, wobei ein ein Pixel dicker Umriß verbleibt, wie in Fig.6 gezeigt.
Der Algorithmus ist in Fig.7 dargestellt und wird spaltenweise unter Anwendung der folgenden Schritte verwirklicht:
1) Es wird eine ODER-Verknüpfung der laufenden Spalte mit der vorangehenden und der nachfolgenden Spalte durchgeführt. Dies erzeugt ein zusammengesetztes Zeichen, welches die Überlagerung der drei benachbarten Spalten ist.
2) Die zusammengesetzte Spalte wird um ein Pixel nach oben verschoben und es wird eine ODER-Verknüpfung der Spalte mit sich selbst durchgeführt.
3) Die zusammengesetzte Spalte wird um ein Pixel nach unten geschoben und eine ODER-Verknüpfung derselben mit sich selbst durchgeführt.
4) Es wird eine exklusive ODER-Verknüpfung der zusammengesetzten Spalte mit der ursprünglichen einzelnen Spalte durchgeführt.
3) ZEICHEN MIT HALBER GRÖSSE
Zeichen mit halber Größe werden durch Herausnehmen abwechselnder Spalten und Zeilen aus den zugrundeliegenden Schriftdaten erzeugt. Um einzelne Merkmale im Zeichen zu erhalten, wird seine Höhe reduziert, indem vertikal benachbarte Pixelpaare in ODER-Verknüpfung miteinander gesetzt werden, um ein einzelnes Pixel zu erzeugen, wie schematisch in Fig.8 dargestellt.
4) ZEICHEN MIT ZWEIDRITTELGRÖSSE
Zeichen mit Zweidrittelgröße werden in ählicher Weise wie Zeichen mit halber Größe erzeugt, mit der Ausnahme, daß nur eine Zeile von drei oder eine Spalte von drei aus den grundlegenden Schriftdaten herausgenommen wird. Ein festes Muster zum Herausnehmen von Zeilen und Spalten kann angenommen werden, das gewährleistet, daß die Lesbarkeit des Zeichens erhalten bleibt. Solch ein Muster ist in Fig.9 gezeigt.
5) DOPPELTE BREITE
Ein Text mit doppelter Breite wird erzeugt, indem jede Pixelspalte im Zeichen zweimal gedruckt wird, wie in Fig.10 gezeigt.
Ein anderer Weg, auf dem sichergestellt wird, daß die Lesbarkeit des Zeichens erhalten bleibt, besteht darin, daß eine grundsätzliche Liniendicke für die horizontalen und vertikalen Linien von vier Pixel vorgesehen wird. Dies gewährleistet, daß der Algorithmus zum Halbieren der Höhe und/oder Breite eines Zeichens die Liniendicke auf zwei Pixel unabhängig davon reduziert, wo das Zeichen innerhalb des Gesamtrahmens angeordnet ist.
Der Algorithmus zum Erzeugen eines Zeichens mit Zweidrittelgröße erzeugt jedoch entweder eine zwei Pixel oder drei Pixel breite Linie je nach der Lage. Das Schriftmuster wird daher so gesteuert, daß die Lage von horizontalen und vertikalen Zeichenteilen innerhalb des Rahmens derart ist, daß der Algorithmus stets eine, jedoch niemals zwei Pixel jeder solchen Linie herausnimmt. Im Fall des m (Fig.12) sind die durch den 2/3-Breite-Algorithmus herausgenommenen vertikalen Reihen mit "x" markiert. Es ist ersichtlich, daß jeder der drei vertikalen Teile so angeordnet ist, daß nur eine Spalte aus jeder der vier Pixel breiten Teile herausgenommen wird. Eine ähnliche Situation ergibt sich bei den horizontalen Teilen des z (Fig.13).

Claims

1. Druckvorrichtung (2) mit einer Druckeinrichtung (7) zum Drucken von Zeichen auf eine Druckunterlage, einer Speichereinrichtung (ROM) zum Speichern von Daten, die eine Anzahl von durch die Druckeinrichtung zu druckenden Zeichen sowie Befehle zum Manipulieren der gespeicherten Zeichendaten definieren, sowie einer Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs der Druckeinrichtung und zum Manipulieren der gespeicherten Zeichendaten in Abhangigkeit von den Befehlen, um eine unterschiedliche Schriftart oder -größe von Zeichen entsprechend einer von einem Benutzer der Vorrichtung gemachten Anforderung zu drukken, dadurch gekennzeichnet, daß:

die Druckvorrichtung ein Kassettenfach (8) zum Aufnehmen einer Kassette aufweist, die ein Bildaufnahmeband als Druckunterlage enthält, wodurch die Druckvorrichtung zum Herstellen von bedruckten Etiketten geeignet ist;

daß die Speichereinrichtung und die Steuereinrichtung auf einem einzigen Halbleitermittel verwirklicht sind;

daß die Druckeinrichtung Speicherraum für wenigstens eine Datenzeile aufweist; und

daß die Steuereinrichtung die gespeicherten Zeichendaten manipuliert, so daß Druckdaten auf einer zeilenweisen Basis auf die Druckeinrichtung gegeben werden.

2. Vorrichtung zum Herstellen von gedruckten Etiketten nach Anspruch 1, bei welcher jedes Zeichen nur einmal in dem Halbleitermittel gespeichert ist.

3. Vorrichtung zum Herstellen von gedruckten Etiketten nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das Halbleitermittel einen Mikrocontroller enthält, der einen Mikroprozessor und einen Festspeicher zum Speichern der Befehle (instructions) und der Zeichendefinitionsdaten umfaßt.

4. Vorrichtung zum Herstellen von gedruckten Etiketten nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das Halbleitermittel einen Mikrocontroller aufweist, der einen Mikroprozessor, einen Festspeicher zum Speichern der Befehle und der Zeichendefinitionsdaten sowie einen Direktzugriffsspeicher zur Verwendung beim Manipulieren der Daten umfaßt.

5. Vorrichtung zum Herstellen von gedruckten Etiketten nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche ein Display (12) zum Darstellen von für das Drucken ausgewählten Zeichen aufweist.

6. Vorrichtung zum Herstellen von gedruckten Etiketten nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche einen Motor aufweist, der zum Antrieb des Bildaufnahmebandes zum Bedrucken an der Druckeinrichtung vorbei betätigbar ist.

7. Vorrichtung zum Herstellen von gedruckten Etiketten nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Eingabeeinrichtung (11) zum Auswählen von Zeichen zum Drucken und zum Eingeben der Anforderungen des Benutzers.