DE69419099T2

DE69419099T2 - Strich-Kodierungsdrucker

Info

Publication number: DE69419099T2
Application number: DE69419099T
Authority: DE
Inventors: William B. Durst
Original assignee: Monarch Marking Systems Inc
Current assignee: Avery Dennison Retail Information Services LLC
Priority date: 1993-10-06
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2014-09-28
Also published as: EP0647529A2; CA2132654A1; EP0911176A1; DE69430928T2; DE69430928D1; CA2132654C; US5524993A; EP0647529B1; JP3474281B2; EP0911176B1; EP0647529A3; DE69419099D1; JPH07164678A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strichcode-Drucker zum Bedrucken einer Bahn aus Aufzeichnungselementen, wobei dieser Drucker folgendes aufweist:
- einen Druckkopf, an den während einer Strobe-Zeit Spannung geliefert wird, um den Druckkopf zum Drucken zu veranlassen;
- einen Schrittmotor, der auf ein periodisches Treibersignal anspricht, um die Bahn am Druckkopf vorbei zum Bedrucken vorzuschieben;
- Einrichtungen zum Messen einer Mehrzahl von Betriebsvariablen einschließlich der Temperatur eines Kühlkörpers, auf dem der Druckkopf angebracht ist, und der Batteriespannung;
- Einrichtungen, die auf diese Betriebsvariablen ansprechen, um die Strobe-Zeit des Druckkopfes zum Bedrucken eines Aufzeichnungselements einzustellen.
Ein derartiger Strichcode-Drucker ist aus der GB-A-2 138 190 bekannt. Bei diesem Stand der Technik geht es um das technische Problem, eine erhebliche konstante Energie an die Druckelemente zu liefern und eine im wesentlichen konstante Druckdichte aufrechtzuerhalten.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine automatische Steuerung der Druckgeschwindigkeit für einen Strichcode-Drucker gerichtet, der Anhänger, Etiketten und dgl. bedruckt.

Hintergrund der Erfindung:

Bekannte batteriebetriebene Strichcode-Drucker sind typischerweise für schlechte Betriebsbedingungen, einschließlich niedriger Batteriespannung, hohen Widerstand des Druckkopfes, niedrige Temperatur des Druckkopfes etc. ausgelegt. Insbesondere arbeiten diese bekannten Strichcode-Drucker unter allen Betriebsbedingungen mit einer Druckgeschwindigkeit, wobei die Druckgeschwindigkeit so gewählt ist, daß der Drucker unter schlechten Betriebsbedingungen mit hinreichender Qualität druckt. Solche Strichcode-Drucker haben eine geringe Leistung und kurze Betriebszyklen der Batterie.

Zusammenfassung der Erfindung:

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Nachteile der früheren batteriebetriebenen Strichcode-Drucker überwunden worden. Der Strichcode-Drucker der vorliegenden Erfindung stellt die Druckgeschwindigkeit auf Basis einer Reihe gemessener Betriebsvariablen automatisch ein, ohne daß die Verwendung von Nachschlagetabellen erforderlich ist bzw. die Erfordernis ihrer Verwendung auf ein Minimum beschränkt wird. Da die Steuerung der vorliegenden Erfindung ohne mehrere Ebenen geschachtelter Nachschlagetabellen auskommt, benötigt die Steuerung einen minimalen Speicherumfang; sie ist leichter in Software zu programmieren und läßt sich einfacher modifizieren.
Im einzelnen enthält der Strichcode-Drucker der vorliegenden Erfindung einen Druckkopf, an den während einer Strobe-Zeit Spannung geliefert wird, um den Druckkopf zum Drucken zu veranlassen. Der Strichcode-Drucker enthält außerdem einen Schrittmotor, der auf ein periodisches Treibersignal anspricht, um die Bahn aus Aufzeichnungselementen wie Anhänger, Etiketten und dgl. am Druckkopf vorbei zum Bedrucken der Aufzeichnungselemente vorzuschieben. Die automatische Steuerung der Druckgeschwindigkeit mißt eine Reihe von Betriebsvariablen des Strichcode-Druckers. Als Reaktion auf eine Mehrzahl dieser gemessenen Betriebsvariablen stellt die Steuerung die Strobe- Zeit des Druckkopfes zum Drucken ein. Danach vergleicht die Steuerung die eingestellte Strobe-Zeit des Druckkopfes mit der Periode des Treibersignals für den Schrittmotor, um die Drehzahl des Schrittmotors gegebenenfalls zu korrigieren.
Zur Einstellung der Strobe-Zeit des Druckkopfes enthält die Steuerung des Strichcode-Druckers der vorliegenden Erfindung einen Speicher zum Speichern von Informationen, die einer linearen Gleichung für jede einer Reihe gemessener Betriebsvariablen entsprechen, wobei jede Gleichung definiert, wie die Strobe-Zeit mit der entsprechenden Betriebsvariablen in linearer Beziehung steht. Die Steuerung variiert die Strobe-Zeit entsprechend jeder einer Mehrzahl linearer Gleichungen als Reaktion auf jede einer Mehrzahl entsprechender gemessener Betriebsvariablen. Um zu bestimmen, ob die Drehzahl des Schrittmotors verringert werden muß, vergleicht die Steuerung die eingestellte Strobe-Zeit des Druckkopfes mit der Periode des Treibersignals für den Schrittmotor. Ist die eingestellte Strobe-Zeit länger als oder gleich einem Prozentsatz der Periode des Treibersignals für den Schrittmotor, wird die Drehzahl des Schrittmotors verringert. Es ist zu beachten, daß die Strobe-Zeit des Druckkopfes vor dem Bedrucken eines Aufzeichnungselements und/oder während des Bedruckens eines Aufzeichnungselements korrigiert werden kann.
Diese und andere Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie Einzelheiten einer dargestellten Ausführungsform derselben werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Strichcode-Druckers mit der automatischen Steuerung der Druckgeschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das eine Software-Routine zur automatischen Steuerung der Druckgeschwindigkeit für die Implementierung durch den in Fig. 1 dargestellten Strichcode- Drucker zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Ein Strichcode-Drucker 10 gemäß der vorliegenden Erfindung und der Darstellung in Fig. 1 enthält einen thermischen Druckkopf 12 zum Drucken von Strichcode- und alphanumerischen Informationen auf eine Bahn aus Aufzeichnungselementen wie Anhänger, Etiketten und dgl. Die zugeführte Bahn aus Aufzeichnungselementen kann vom Typ zum direkten Drucken von der Art sein, daß die Aufzeichnungselemente ein Papier enthalten, das mit einem wärmeempfindlichen Material beschichtet ist. Wahlweise kann die für den Strichcode-Drucker 10 verwendete Materialbahn von Transfertyp sein, wobei ein Kohlefarbband mittels des Druckkopfes 12 wärmebeeinflußt wird, so daß es die Aufzeichnungselemente bedruckt. Der Druckkopf 12 wird durch einen Strobe- Impuls getaktet, um die ihm zum Drucken zugeführte Energiemenge zu kontrollieren. Genauer ausgedrückt heißt dies, daß dem Druckkopf 12 während einer Strobe-Zeit Strom zugeführt wird, um eine Zeile auf einem Aufzeichnungselement auszudrucken.
Der Strichcode-Drucker 10 enthält außerdem einen Schrittmotor 14 oder dgl., der auf ein periodisches Treibersignal 15 anspricht, dessen Periode 17 durch die Zeit zwischen den vorderen Flanken aufeinanderfolgender oder benachbarter Impulse des Treibersignals definiert wird. Der Schrittmotor 14 spricht auf das Treibersignal 15 an, um die Bahn der Aufzeichnungselemente am Druckkopf 12 vorbei um Bedrucken vorzuschieben. Das Treibersignal 15 steuert die Drehzahl des Schrittmotors 14, der seinerseits die Druckgeschwindigkeit des Strichcode-Druckers 10 steuert.
Eine Steuerungseinheit 16 enthält einen Mikroprozessor 18 oder dgl., der entsprechend der in einem Speicher 20 gespeicherten Softwareroutinen arbeitet, um die Operationen des Strichcode- Druckers 10 zu steuern. Zur automatischen Steuerung der Strobe-Zeit des Druckkopfes 12 und der Druckgeschwindigkeit des Druckers 10 arbeitet der Mikroprozessor 18 gemäß der in Fig. 2 dargestellten Subroutine zur automatischen Steuerung der Druckgeschwindigkeit. Eine Reihe Sensoren, Monitore, Detektoren und dgl. wie bei 22, 24, 26 und 28 dargestellt überwachen die Betriebsbedingungen des Strichcode-Druckers 10, einschließlich des Widerstandes des Druckkopfes 12, der Kontrasteinstellung des Strichcode-Druckers, der Temperatur eines Kühlkörpers 27, auf dem der Druckkopf 12 angebracht ist, und der Spannung einer den Strichcode-Drucker 10 speisenden Batterie. Die gemessenen Werte des Druckkopf-Widerstandes, der Kontrasteinstellung, der Temperatur des Kühlkörpers, der Batteriespannung sowie anderer Betriebsvariablen, falls gewünscht, werden vom Mikroprozessor 18 herangezogen, wenn die nachstehend beschriebene Routine zur automatischen Steuerung der Druckgeschwindigkeit implementiert wird.
Wird wie in Fig. 2 dargestellt die Spannung für den Strichcode-Drucker 10 eingeschaltet, mißt der Mikroprozessor 18 bei Ausführung der automatischen Steuerung der Druckgeschwindigkeit in Block 30 den Widerstand des Druckkopfes 12. Anschließend bestimmt der Mikroprozessor 18 in Block 32, ob das für den Drucker 10 zu verwendende Material vom Typ zum direkten Bedrucken oder vom Transfertyp ist. Handelt es sich um ein Material zum direkten Bedrucken, geht der Mikroprozessor 18 von Block 32 zu Block 34 weiter. In Block 34 stellt der Mikroprozessor 18 die Strobe-Zeit des Druckkopfes 12 auf eine Standardeinstellung ein, die beispielsweise 2020 ms betragen kann. Danach korrigiert der Mikroprozessor 18 den in Block 34 eingestellten Wert der Strobe-Zeit entsprechend dem in Block 30 gemessenen Widerstand des Druckkopfes.
Im einzelnen bestimmt der Mikroprozessor 18 in Block 36 die Differenz zwischen dem gemessenen Widerstand und einem Referenzwert des Widerstandes, der z. B. 355 Ohm betragen kann.
Diese Differenz ist für gemessene Widerstandswerte über dem Referenzwert des Druckkopfwiderstandes positiv und für gemessene Widerstandswerte unter dem Referenzwert des Druckkopfwiderstandes negativ. Der Differenzwert wird mit einem Skalierungsfaktor für den Druckkopfwiderstand, z. B. 4,90 ms/Ω, multipliziert, um einen Versatz des Druckkopfwiderstandes zu liefern, der in Block 36 zu dem in Block 34 eingestellten Wert der Strobe-Zeit addiert wird, um die Strobe-Zeit entsprechend dem gemessenen Widerstand des Druckkopfes 12 zu korrigieren.
Von Block 36 geht der Mikroprozessor 18 zu Block 38 weiter, um den in Block 36 bestimmten Wert der Strobe-Zeit entsprechend der Einstellung des Druckkontrastes zu korrigieren. Im einzelnen bestimmt der Mikroprozessor 18 in Block 38 die Differenz zwischen der gemessenen Kontrasteinstellung und einem Referenzwert für die Kontrasteinstellung und multipliziert diese Differenz mit einem linearen Skalierungsfaktor von beispielsweise 20 ms/Einheit, um einen Versatz der Kontrasteinstellung zu erhalten, der zum Wert der Strobe-Zeit addiert wird. Ist die gemessene Kontrasteinstellung höher als die Referenz-Kontrasteinstellung, ist der Versatz positiv, um die Strobe-Zeit des Druckkopfes zu verlängern. Ist dagegen die gemessene Kontrasteinstellung niedriger als die Referenz-Kontrasteinstellung, ist der in Block 38 berechnete Versatz negativ, um die Strobe-Zeit des Druckkopfes zu verkürzen.
Von Block 38 geht der Mikroprozessor zu Block 40 weiter, um den Wert der Strobe-Zeit auf Basis der gemessenen Temperatur des Kühlkörpers 27 des Druckkopfes 12 zu korrigieren. Im einzelnen bestimmt der Mikroprozessor 18 in Block 40 die Differenz zwischen der gemessenen Temperatur des Kühlkörpers und einer Referenztemperatur des Kühlkörpers, die beispielsweise in der Größenordnung von 30ºC liegen kann. Diese Differenz wird mit einem linearen Skalierungsfaktor, der negativ ist, z. B. -17,6 ms/ºC, multipliziert, um den Versatz der Strobe- Zeit für die gemessene Variable der Kühlkörpertemperatur zu erhalten. Gemessene Temperaturen des Kühlkörpers, die höher als die Referenztemperatur sind, resultieren in einem geringeren Wert der Strobe-Zeit, während gemessene Temperaturen, die niedriger als die Referenztemperatur sind, in einem höheren Wert der Strobe-Zeit resultieren. Die Korrektur der Strobe- Zeit entsprechend der gemessenen Temperatur des Kühlkörpers kann einmal für das Bedrucken eines gegebenen Aufzeichnungselements, z. B. eines Etiketts, oder wahlweise mehrere Male während des Bedruckens eines Aufzeichnungselements vorgenommen werden.
Der Mikroprozessor 18 geht von Block 40 zu Block 42 weiter, um den Wert der Strobe-Zeit entsprechend der gemessenen Spannung der Batterie, die den Strichcode-Drucker 10 speist, zu korrigieren. Im einzelnen bestimmt der Mikroprozessor 18 in Block 42 die Differenz zwischen der gemessenen Batteriespannung und einer Referenzspannung von beispielsweise 12,75 V und multipliziert diese Differenz mit einem negativen Skalierungsfaktor von beispielsweise -311 ms/V, um einen Versatz der Batteriespannung zu erhalten, der zur Strobe-Zeit des Druckers addiert wird. Ist die gemessene Batteriespannung höher als die Referenzspannung, verkürzt der Mikroprozessor 18 die Strobe-Zeit des Druckkopfes, während der Mikroprozessor die Strobe-Zeit verlängert, wenn die gemessene Batteriespannung niedriger ist als die Referenzspannung. Die Korrektur der Strobe-Zeit des Druckkopfes auf Basis der Batteriespannung kann wie gewünscht einmal pro Aufzeichnungselement, nach jeweils einigen Zeilen des Aufzeichnungselements oder für jede Zeile des Ausdrucks auf dem Aufzeichnungselement vorgenommen werden,
Vor dem Beginn der Druckoperation bestimmt der Mikroprozessor 18 in Block 44, ob die Strobe-Zeit länger ist als oder gleich einem gegebene Prozentsatz der Schrittzeit oder Periode 17 des Schrittmotors 14. Der Prozentsatz kann gleich 100% oder auf einen Wert unter 100%, z. B. 85%, eingestellt werden. Bestimmt der Mikroprozessor 18 in Block 44, daß die Strobe-Zeit kürzer ist als der vorgegebene Prozentsatz der Schrittzeit des Schrittmotors 14, geht der Mikroprozessor zu Block 48 weiter. In Bock 48 bedruckt der Mikroprozessor 18 ein Etikett, wenn die in Blöcken 38, 40 und 42 vorgenommen Korrekturen nur einmal pro Aufzeichnungselement und vor dessen Druck vorzunehmen sind. Alternativ kann der Mikroprozessor in Block 48 eine Zeile oder einige wenige Zeilen drucken, worauf der Mikroprozessor die Strobe-Zeit in einem oder in allen der Blöcke 38, 40 und 42 dynamisch verstellen kann, um die Strobe-Zeit während des Bedruckens eines Aufzeichnungselements zu korrigieren. Bestimmt der Mikroprozessor in Block 44, daß die Strobe- Zeit nicht kürzer ist als der gegebene Prozentsatz der Schrittzeit des Schrittmotors, geht der Mikroprozessor 18 zu Block 46 weiter. In Block 46 bestimmt der Mikroprozessor 18, ob die gemessene Spannung der den Strichcode-Drucker 10 speisenden Batterie zum Drucken zu niedrig ist. Ist beispielsweise die Batteriespannung niedriger als 9 bis 12 V, kann der Mikroprozessor 18 bestimmen, daß die Batteriespannung zum Drucken zu niedrig ist. Ist die Batteriespannung zum Drucken zu niedrig, geht der Mikroprozessor von Block 46 zu Block 52 weiter, um eine Meldung "Spannung zu niedrig" 52 auf einem Display oder einer Anzeige des Strichcode-Druckers 10 auszugeben. Danach stoppt der Mikroprozessor den Betrieb des Strichcode- Druckers 10. Ist jedoch die gemessene Batteriespannung nicht zu niedrig zum Drucken, geht der Mikroprozessor 18 von Block 46 zu Block 50 weiter. In Block 50 senkt der Mikroprozessor 18 die Druckgeschwindigkeit, indem er die Drehzahl des Schrittmotors 14 senkt, so daß die Schrittzeit des Schrittmotors verlängert wird. Insbesondere verlängert der Mikroprozessor 18 die Schrittzeit, d. h. die Periode des Schrittmotors in der Weise, daß die Strobe-Zeit des Druckkopfes kürzer ist als ein gegebener Prozentsatz, z. B. 80%, der Schrittzeit des Schrittmotors.
Bestimmt der Mikroprozessor 18 in Block 32, daß es sich bei dem Druckmaterial um ein Material des Transfertyps handelt, führt der Mikroprozessor Schritte aus, die identisch mit den oben beschriebenen Schritten 34 bis 54 sind, verwendet jedoch andere Standardwerte und Skalierungsfaktoren. So könnte z. B. bei einem Druckmaterial des Transfertyps die Standard-Strobe- Zeit in der Größenordnung von 1350 ms liegen, wobei ein Multiplikator des Druckkopfwiderstandes 3,35 ms/Ω, ein Skalierungsfaktor der Temperatur des Kühlkörpers -9,86 ms/ºC, ein Skalierungsfaktor des Kontrastes 20 ms/Einheit und ein Skalierungsfaktor der Batteriespannung -211 ms/V beträgt.
Es ist zu beachten, daß die oben beschriebenen linearen Beziehungen zwischen der Strobe-Zeit und jeder der Betriebsvariablen des Drucker, wie z. B. Widerstand des Druckkopfes, Kontrasteinstellung, Temperatur des Kühlkörpers und Batteriespannung nicht notwendigerweise grundsätzlich linear sein müssen. Es ist jedoch festgestellt worden, daß die Beziehungen über einen Bereich, wie er während des Betriebs des Strichcode-Druckers 10 vorliegt, im wesentlichen linear sind. Deshalb können lineare Beziehungen wie oben beschrieben zur Korrektur der Strobe-Zeit des Druckkopfes auf Basis dieser Betriebsvariablen herangezogen werden. Da die Steuerung der vorliegenden Erfindung anstelle von Nachschlagetabellen Gleichungen oder Algorithmen verwendet, um die Strobe-Zeit des Druckkopfes zu modifizieren, ist ein minimaler Speicherumfang zur Implementierung der Steuerung der vorliegenden Erfindung erforderlich, obwohl eine große Anzahl gemessener Betriebsvariablen berücksichtigt werden. Des weiteren sind Erprobung und Modifizierung der Steuerung der vorliegenden Erfindung vereinfacht worden.
In Anbetracht der obigen Lehre sind zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Es versteht sich also, daß die Erfindung innerhalb des Gültigkeits bereichs der beiliegenden Ansprüche auf andere Weise als hier beschrieben, verwirklicht werden kann.
Das Patent beansprucht den Schutz gemäß der nachstehenden Ansprüche:

Claims

1. Strichcode-Drucker (10) zum Bedrucken einer Bahn aus Aufzeichnungselementen, wobei der Drucker folgendes aufweist:

- einen Druckkopf (12), an den während einer Strobe-Zeit Spannung geliefert wird, um den Druckkopf zum Drucken zu veranlassen;

- einen Schrittmotor (14), der auf ein periodisches Treibersignal (15) anspricht, um die Bahn am Druckkopf vorbei zum Bedrucken vorzuschieben;

- Einrichtungen (26, 28) zum Messen einer Mehrzahl von Betriebsvariablen, einschließlich der Temperatur eines Kühlkörpers, auf dem der Druckkopf angebracht ist, und der Batteriespannung;

- eine Einrichtung (16), die auf die Betriebsvariablen reagiert, um die Strobe-Zeit des Druckkopfes zum Bedrucken eines Aufzeichnungselementes zu korrigieren, gekennzeichnet durch

- Einrichtungen (16, 18, 20) zum Vergleichen der korrigierten Strobe-Zeit mit der Periode des Treibersignals (15) für den Schrittmotor, um die Drehzahl des Schrittmotors zu korrigieren, wenn die Strobe-Zeit innerhalb eines gegebenen Bereichs der Periode des Treibersignals für den Schrittmotor liegt.

2. Strichcode-Drucker (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung Einrichtungen zum Generieren eines Versatzwertes für eine der gemessenen Variablen enthält, der zu einem Wert der Strobe-Zeit zu addieren ist, wobei die Einrichtungen zum Generieren des Versatzwertes die Differenz zwischen einem gemessenen Wert und einem Referenzwert der einen Variablen bestimmen und eine lineare Beziehung auf den Differenzwert anwenden, um den Versatzwert für die eine Variable zu erzeugen.

3. Strichcode-Drucker (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtungen zum Vergleichen der korrigierten Strobe-Zeit mit der Periode des Treibersignals für den Schrittmotor bestimmen, ob die korrigierte Strobe-Zeit länger ist als oder gleich einem vorgegebenen Prozentsatz der Periode des Treibersignals für den Schrittmotor; und

Einrichtungen bereitgestellt sind, die auf die Vergleichseinrichtungen reagieren, um die Drehzahl des Schrittmotors zu senken, wenn die korrigierte Strobe-Zeit länger ist als oder gleich dem Prozentsatz der Periode des Treibersignals für den Schrittmotor.

4. Strichcode-Drucker (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Speichern von Informationen, die eine lineare Gleichung für jede der Mehrzahl der Betriebsvariablen repräsentieren, wobei jede dieser Gleichungen definiert, wie die Strobe-Zeit mit der entsprechenden Betriebsvariablen in linearer Beziehung steht.

5. Strichcode-Drucker (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Vergleichen der korrigierten Strobe-Zeit mit einem Zeitwert, der sich mit der Drehzahl des Motors ändert, um zu bestimmen, ob die Motordrehzahl gesenkt werden sollte.