EP0640491B1 - Verfahren und Einrichtung zum Erkennen des Funktionszustandes eines Farbbandes in einem Drucker, insbesondere in einem Reisebürodrucker - Google Patents
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- EP0640491B1 EP0640491B1 EP94250183A EP94250183A EP0640491B1 EP 0640491 B1 EP0640491 B1 EP 0640491B1 EP 94250183 A EP94250183 A EP 94250183A EP 94250183 A EP94250183 A EP 94250183A EP 0640491 B1 EP0640491 B1 EP 0640491B1
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- B41J35/00—Other apparatus or arrangements associated with, or incorporated in, ink-ribbon mechanisms
- B41J35/36—Alarms, indicators, or feed disabling devices responsive to ink ribbon breakage or exhaustion
Definitions
- the invention specified in claim 1 addresses the problem, one Detection of the ribbon and at the same time the ribbon drive elements due to the increasing current in a (direct current) Rotary drive motor without measuring the current values.
- the lack of the ink ribbon cassette can be determined, the tear of the ribbon, the complete blocking of the ribbon, a defective tension of the ribbon and also whether the Ribbon drive motor is defective or not connected at all Drive electronics or the wiring are defective or whether the Ribbon cassette has slipped out of the holder.
- This is still advantageous that no further sensors, sensors or switches are required existing circuit areas can be used, which is very inexpensive.
- the system is also insensitive against temperature fluctuations, shocks or pollution, and the electronic effort can be kept correspondingly low. There is no adjustment, no adjustment procedure and none during assembly Adjustment necessary. So there is hardly any function to be checked, that would not have been captured.
- the Threshold value is set such that it is only in the start-up phase of the Rotary drive motor or reached when the rotary drive motor is blocked becomes.
- the measuring process therefore consists of the time-limited Switch on the ribbon motor and evaluate the generated one Clock sequences.
- the periodic switching on of the motor has an effect increasing counter-emf and reduces the inrush current, so that it no longer reaches the threshold.
- Another embodiment of the invention is that the Period of the switch-on cycles and the duty cycle of the Rotary drive motor can be optimized so that the Rotary drive motor reaches a minimum speed before returning is energized.
- a ribbon 1 is in circulation by a Ribbon cassette 2 out, the ribbon 1 by a Drive shaft 3 and a rotary drive motor 4 driven, i.e. is transported.
- the ribbon 1 is around the top of one Printhead 5 out, the back of a platen 6 opposite is moved, whereby at a zero distance of the print head 5 to Pressure abutment 6, the ribbon 1 can optionally be clamped.
- the printer always includes a device to adjust the distance of the To change print head 5 to the platen 6, adjust or adjust.
- the rotary drive motor 4 is connected to an evaluation unit 7 which from a current detection (threshold value formation) 7a and one Pulse generation 7b exists.
- the pulse generation is on one Microprocessor 8 connected and this counts the pulses 10.
- Im Microprocessor 8 is a timer that is software controlled switches the rotary drive motor 4 on and off. The whole process is as measurement period 11 (FIGS. 2 to 4) with a voltage curve 12 set up.
- the motor current profile 12 is in the upper half of FIG. 2 shown. It can be clearly seen that the current in the Start-up phase of the rotary drive motor 4 rises to its maximum value and then decreases with increasing speed until it is switched off. During this first switch-on pulse, the current reaches the set threshold and runs through it several times. In the the lower half of FIG. 2 is the cycle sequence generated thereby 13 to see.
- the clocks of the clock sequence 13 are in the microprocessor 8 evaluated, more precisely counted. The number depends on the smoothness the current curve and thus directly from the electromechanical Properties of the rotary drive motor 4.
- the falling current curve shows that the Rotary drive motor 4 despite the jamming of the ribbon 1 too At the beginning of each switch-on process, turn freely for a certain time can. This is due to the tightening of the ribbon 1 in the Ribbon cartridge 2.
- every switch-on pulse at least the number of bars generated without a ribbon in total be generated.
- This process means that the number of bars at existing ribbon 1 is at least 6 times higher (six Switch-on pulses) as without ribbon 1.
- the switch-on pulses can thus improve the interference immunity of the process can be increased arbitrarily, which is a further advantage.
- the threshold value is reached with each energization process and remains exceeded until it is switched off. There will be a total of six Clocks counted (six switch-on processes).
Landscapes
- Impression-Transfer Materials And Handling Thereof (AREA)
Description
Es ist bekannt, zum Erkennen des Funktionszustandes eines Farbbandes in
einem Drucker, insbesondere in einem Reisebürodrucker, ein Verfahren
anzuwenden, bei dem das Farbband über einen an die Antriebswelle einer
Farbbandkassette angeschlossenen elektrischen Drehantriebsmotor
transportiert wird und wobei entsprechend des vom Drehantriebsmotor
aufgenommenen Stroms auf die Größe der übertragenen Antriebskraft
geschlossen wird. Bei den
bekannten Verfahren werden Sensoren, Geber oder Schalter benötigt, die
empfindlich sind gegenüber Temperaturschwankungen, Erschütterungen oder
Verschmutzung. Außerdem ist für die entsprechenden Einrichtungen bzw.
Schaltungen ein Abgleich, ein Einstellverfahren oder eine Justierung
notwendig. Weitere Nachteile des Standes der Technik ergeben sich
dadurch, daß z.B. ein Farbbandriß, mangelhafte Farbbandspannung, eine
völlige Blockade des Farbbandes oder eine defekte Antriebselektronik
aufgrund der bekannten Schalter nicht feststellbar sind.
Aus dem "Dokument Research Disclosure, Nr. 286, Februar 1988, New York, USA,
Seite 78, XP002001478, Anonymous", ist eine Einrichtung zum Erkennen des Funktionszustandes
eines Farbbandes in einem Drucker bekannt, die an einen elektrischen
Drehantriebsmotor angeschlossen ist, der aus einem pulsierend betriebenen
Drehantriebsmotor besteht. Das für den Farbbandantrieb benötigte Antriebsmoment
wird mit einem festgelegten Wert verglichen. Das Antriebsmoment wird von dem
Gleichstrommotor abgenommen und durch eine Pulsbreitenmodulations-Steuerung
gemessen. Sobald das Drehmoment ansteigt, steigt auch die modulierte Pulsbreite
an. Eine Abweichung kann daher gemessen werden, ein Fehlersignal wird erzeugt
und der Motor wird gestoppt. Der vorgegebene Wert und jede Erhöhung oder Absenkung
des Sollwertes können gespeichert und angezeigt werden mittels eines Mikroprozessors.
Eine solche Einrichtung erfordert jedoch eine Messung der Stromwerte
mit allen vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zurunde, eine
Detektierung des Farbbandes und zugleich der Farbbandantriebselemente
aufgrund des ansteigenden Stromes in einem (Gleichstrom-)
Drehantriebsmotor ohne Messung der Stromwerte durchzuführen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß in erster Linie die Unterscheidung der folgenden Merkmale
stattfinden kann:
- das Farbband fehlt oder ist gerissen
- das Farbband ist vorhanden und lauft normal
- das Farbband ist völlig blockiert.
Somit kann das Fehlen der Farbbandkassette festgestellt werden, der Riß
des Farbbandes, die völlige Blockierung des Farbbandes, eine
mangelhafte Spannung des Farbbandes und außerdem, ob der
Farbbandantriebsmotor defekt oder gar nicht angeschlossen ist, die
Antriebselektronik oder die Verkabelung defekt sind oder ob die
Farbbandkassette aus der Halterung gerutscht ist. Hierzu ist weiterhin
vorteilhaft, daß keine weiteren Sensoren, Geber oder Schalter benötigt
werden, sondern vorhandene Schaltungsbereiche ausgenutzt werden können,
was sehr kostengünstig ist. Das System ist ferner unempfindlich
gegenüber Temperaturschwankungen, Erschütterungen oder Verschmutzung,
und der elektronische Aufwand kann entsprechend gering gehalten werden.
Bei der Montage ist kein Abgleich, kein Einstellverfahren und keine
Justierung notwendig. Es gibt somit kaum noch eine zu prüfende Funktion,
die nicht erfaßt worden wäre.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Schwellwert derart festgelegt wird, daß er nur in der Anlaufphase des
Drehantriebsmotors oder bei Blockierung des Drehantriebsmotors erreicht
wird. Der Meßvorgang besteht daher aus dem zeitlich begrenzten
Einschalten des Farbbandmotors und dem Auswerten der generierten
Taktfolgen. Durch das periodische Einschalten des Motors wirkt sich mit
steigender Drehzahl die Gegen-EMK aus und reduziert den Einschaltstrom,
so daß dieser den Schwellwert nicht mehr erreicht.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß die Messung durch Einschalten
des Druckers und/oder durch Schließen eines Drucker-Gehäuses ausgelöst
wird. Somit wird bei Betätigung eines Druckers jeweils zuerst das
Farbband geprüft.
Um eine besondere Qualität des Drehantriebsmotors zu vermeiden, wobei
selbstverständlich ein solcher Drehantriebsmotor ebenfalls eingesetzt
werden könnte, was entsprechend teurer würde, ist vorgesehen, daß
Meßdauer, Pulsfrequenz und Tastverhältnis auf den Drehantriebsmotor
abgestimmt werden. Diese Lösung setzt daher keine minimalen
Exemplarstreuungen bei dem verwendeten Drehantriebsmotor voraus und auch
nicht bei den mechanischen Ankopplungen an die Farbbandkassette
(Getriebe, übersetzung etc.). Es ist trotzdem möglich, die optimale
Pulsfrequenz und ein optimales Puls-Pausenverhältnis zu ermitteln.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die
Periodendauer der Einschaltzyklen und das Tastverhältnis des
Drehantriebsmotors dahingehend optimiert werden, daß der
Drehantriebsmotor eine minimale Drehzahl erreicht, bevor er wieder
bestromt wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß bei einer niedrigeren Taktzahl das
Farbband als fehlend, gerissen oder völlig blockiert und bei einer
höheren Taktzahl das Farbband als vorhanden und mechanisch in Ordnung
eingestuft wird.
Die Einrichtung zum Erkennen des Funktionszustandes eines Farbbandes in
einem Drucker, insbesondere in einem Reisebürodrucker, wobei das
Farbband in einer Farbbandkassette endlos geführt ist und die
Farbbandkassette eine Antriebswelle aufweist, die an einen elektrischen
Drehantriebsmotor angeschlossen ist, wobei der
pulsierend betreibbare Drehantriebsmotor an eine Auswerteeinheit
angeschlossen ist, und die
generierte Taktfolge bzw. Impulsfolge der Auswerteeinheit an einen
Mikroprozessor weiterleitbar sind, und auch der Mikroprozessor mit der
Motortreiberschaltung verbunden ist und daß die Motortreiber-Impulse als
Ein-/Aus-Signale an den Drehantriebsmotor leitbar sind, ist derart weiter-gebildet,
daß die Auswerteeinheit aufgrund vorher festgelegter Schwellwertimpulse
das Erkennen des Funktionszustandes des Farbbandes durch Zählen der Tautfolge im
Mikroprozessor vornimmt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden naher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Blockschaltbild mit Druckkopf, Druckwiderlager, Farbbandkassette, Auswerteeinheit, Mikroprozessor und Motortreiberschaltung,
- Fig. 2
- ein Diagramm des in eine Spannung umgewandelten Stroms, der durch den Drehantriebsmotor fließt,
- Fig. 3
- ebenfalls ein Spannungsverlaufsdiagramm, wobei der durch den Drehantriebsmotor fließende Strom jeweils bei jedem Einschaltimpuls den Schwellwert erreicht und
- Fig. 4
- ebenfalls ein Spannungsverlaufsdiagramm, wobei der durch den Drehantriebsmotor fließende der Strom sofort auf einen Maximalwert steigt.
Gemäß Fig. 1 wird ein Farbband 1 im Kreislauf durch eine
Farbbandkassette 2 geführt, wobei das Farbband 1 durch eine
Antriebswelle 3 und einen Drehantriebsmotor 4 angetrieben, d.h.
transportiert wird. Das Farbband 1 ist dabei um die Spitze eines
Druckkopfes 5 geführt, der einem Druckwiderlager 6 gegenüber hin- und
herbewegt wird, wobei bei einem Null-Abstand des Druckkopfes 5 zum
Druckwiderlager 6 das Farbband 1 gegebenenfalls eingeklemmt werden kann.
Die Drucker enthalten stets eine Einrichtung, um den Abstand des
Druckkopfes 5 zum Druckwiderlager 6 zu ändern, einzustellen oder zu
justieren.
Der Drehantriebsmotor 4 ist mit einer Auswerteeinheit 7 verbunden, die
aus einer Stromdetektierung (Schwellwertbildung) 7a und einer
Impulsgenerierung 7b besteht. Die Impulsgenerierung ist an einen
Mikroprozessor 8 angeschlossen und dieser zählt die Impulse 10. Im
Mikroprozessor 8 befindet sich ein Zeitglied, das software-gesteuert
den Drehantriebsmotor 4 ein- und ausschaltet. Der gesamte Vorgang ist
als Meßdauer 11 (Figuren 2 bis 4) mit einem Spannungsverlauf 12
eingerichtet.
Es werden nunmehr einzelne in der Praxis vorkommende Zustände
beschrieben, bei denen die erwähnten Fehler bezüglich des Farbbandes,
der Farbbandkassette, des Antriebssystems u.dgl. auftreten:
Bei fehlendem Farbband 1 ist der Drehantriebsmotor 4 nicht belastet
und kann frei laufen.
In der oberen Hälfte der Fig. 2 ist der Motorstromverlauf 12
dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, daß der Strom in der
Anlaufphase des Drehantriebsmotors 4 auf seinen Maximalwert steigt
und dann mit zunehmender Drehzahl bis zum Ausschalten abfällt.
Während dieses ersten Einschaltimpulses erreicht der Strom den
eingestellten Schwellwert und durchläuft ihn mehrfach. In der
unteren Bildhälfte der Fig. 2 ist die dadurch generierte Taktfolge
13 zu sehen.
Die Takte der Taktfolge 13 werden in dem Mikroprozessor 8
ausgewertet, genauer gesagt gezählt. Die Zahl hängt von der Glätte
der Stromkurve und somit direkt von den elektromechanischen
Eigenschaften des Drehantriebsmotors 4 ab.
Bereits beim zweiten Einschaltimpuls und bei allen weiteren ist die
aufgebaute Gegen-EMK so groß, daß der eingestellte Schwellwert bei
weitem nicht mehr erreicht wird.
Bei gerissenem Farbband 1 wird der Drehantriebsmotor 4 nur gering
durch die Mechanik der Farbbandkassette 2 (Zahnräder, Rollen,
Wellen etc.) belastet, was sich jedoch kaum auf die Stromkurve
(Stromverlauf 12) auswirkt. Der Signalverlauf entspricht Fig. 2.
Dadurch, daß das Farbband 1 während der Messung zwischen dem
Druckkopf 5 und dem Druckwiderlager 6 eingeklemmt wird, kann der
Drehantriebsmotor 4 nicht mehr frei laufen.
Der Stromverlauf in Fig. 3 unterscheidet sich deutlich von dem
Stromverlauf gemäß Fig. 2 und erreicht den Schwellwert bei jedem
Einschaltimpuls.
An der fallenden Stromverlaufs-Kurve ist zu erkennen, daß der
Drehantriebsmotor 4 trotz der Einklemmung des Farbbandes 1 zu
Beginn jedes Einschaltvorganges noch eine gewisse Zeit frei drehen
kann. Dies rührt von der Straffung des Farbbandes 1 in der
Farbbandkassette 2.
Wie deutlich zu sehen ist, werden bei jedem Einschaltimpuls
mindestens die Anzahl Takte generiert, die ohne Farbband insgesamt
erzeugt werden. Dieser Vorgang bedeutet, daß die Taktzahl bei
vorhandenem Farbband 1 mindestens 6mal höher ist (sechs
Einschaltimpulse) wie ohne Farbband 1. Durch eine Erhöhung der Zahl
der Einschaltpulse kann die Störsicherheit des Verfahrens also
beliebig erhoht werden, was einen weiteren Vorteil darstellt.
Hier spielt es keine Rolle, ob das Farbband 1 während der Messung
eingeklemmt wird oder nicht, da sowieso eine völlige Blockade
vorhanden ist. Wie Fig. 4 zeigt, steigt der Strom bei jedem
Einschalten des Drehantriebsmotors 4 sofort auf seinen
Maximalwert, fällt dann nicht ab wie dies gemäß den Fig. 2 und 3
der Fall ist, sondern verbleibt dort bis die Abschaltung erfolgt.
Die Ursache hierfür liegt darin, daß sich die Motorwelle aufgrund
der Blockade nicht mehr drehen kann und somit keine Gegen-EMK
aufgebaut wird, die den Strom reduziert.
Der Schwellwert wird bei jedem Bestromungsvorgang erreicht und
bleibt bis zum Abschalten überschritten. Es werden insgesamt sechs
Takte gezählt (sechs Einschaltvorgänge).
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß je nach Taktzahl der
Zustand des Farbbandes festgestellt werden kann:
- Taktzahl kleiner 20
- Farbband fehlt, ist gerissen oder völlig blockiert;
- Taktzahl größer 60
- Farbband ist vorhanden und mechanisch in Ordnung.
- 1
- Farbband
- 2
- Farbbandkassette
- 3
- Antriebswelle
- 4
- Drehantriebsmotor
- 5
- Druckkopf
- 6
- Druckwiderlager
- 7
- Auswerteeinheit
- 7a
- Stromdetektierung/Schwellwertbildung
- 7b
- Impulsgenerierung
- 8
- Mikroprozessor
- 9
- Motortreiberschaltung
- 10
- Motortreiber-Impulse
- 11
- Meßdauer
- 12
- Stromverlauf
- 13
- Taktfolge
Claims (7)
- Verfahren zum Erkennen des Funktionszustandes eines Farbbandes in einem Drucker, insbesondere in einem Reisebürodrucker, das über einen an die Antriebswelle einer Farbbandkassette angeschlossenen elektrischen Drehantriebsmotor transportiert wird, wobei entsprechend des vom Drehantriebsmotor aufgenommenen Stroms auf die Größe der übertragenen Antriebskraft geschlossen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß wahrend einer Meßdauer (11), in der der Drehantriebsmotor (4) gepulst betrieben wird, vorherbestimmte Schwellwerte des Stromverlaufs (12) detektiert werden, daß dabei der Motorstromwertimpuls in einer Auswerteeinheit (7) mit dem Schwellwert verglichen wird und daß bei überschreiten des Schwellwertes jeweils eine Pegeländerung am Ausgang der Auswerteeinheit (7) stattfindet, so daß die dabei entstehende Taktfolge in einem Mikroprozessor (8) gezählt und das Meßergebnis in Abhängigkeit einer vorgegebenen Tautzahl und für eine davon abhangig Anzeige gemessen wird. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwellwert derart festgelegt wird, daß er nur in der Anlaufphase des Drehantriebsmotors (4) oder bei Blockierung des Drehantriebsmotors (4) erreicht wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Messung durch Einschalten des Druckers und/oder durch Schließen eines Drucker-Gehäuses ausgelöst wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß Meßdauer (11), Pulsfrequenz und Tastverhältnis auf den Drehantriebsmotor (4) abgestimmt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Periodendauer der Einschaltzyklen und das Tastverhältnis des Drehantriebsmotors (4) dahingehend optimiert werden, daß der Drehantriebsmotor (4) eine minimale Drehzahl erreicht, bevor er wieder bestromt wird. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer niedrigeren Taktzahl das Farbband (1) als fehlend, gerissen oder völlig blockiert und bei einer höheren Taktzahl das Farbband (1) als vorhanden und mechanisch in Ordnung eingestuft wird. - Einrichtung zum Erkennen des Funktionszustandes eines Farbbandes in einem Drucker, insbesondere in einem Reisebürodrucker, wobei das Farbband in einer Farbbandkassette endlos geführt ist und die Farbbandkassette eine Antriebswelle aufweist, die an einen elektrischen Drehantriebsmotor (4) angeschlossen ist, wobei der pulsierend betreibbare Drehantriebsmotor (4) an eine Auswerteeinheit (7) angeschlossen ist und die generierte Taktfolge bzw. Impulsfolge der Auswerteeinheit (7) an einen Mikroprozessor (8) weiterleitbar sind und auch der Mikroprozessor (8) mit der Motortreiberschaltung (9) verbunden ist und die Motortreiber- Impulse (10) als Ein- / Aus-Signale an den Drehantriebsmotor (4) leitbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteeinheit (7) aufgrund vorher festgelegter Schwellwertimpulse das Erkennen des Funktionszustandes des Farbbandes durch Zählen der Taktfolge im Mikroprozessor (8) vornimmt.
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