EP2155497A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer thermodruckereinheit - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer thermodruckereinheit

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EP2155497A1
EP2155497A1 EP08759449A EP08759449A EP2155497A1 EP 2155497 A1 EP2155497 A1 EP 2155497A1 EP 08759449 A EP08759449 A EP 08759449A EP 08759449 A EP08759449 A EP 08759449A EP 2155497 A1 EP2155497 A1 EP 2155497A1
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EP
European Patent Office
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heating elements
controlled
max
predetermined maximum
maximum number
Prior art date
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EP08759449A
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English (en)
French (fr)
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EP2155497B1 (de
Inventor
Mihai Cret
Adrian Gules
Roland Lange
Jürgen LITTWIN
Peter Wolf
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Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
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Publication date
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Publication of EP2155497B1 publication Critical patent/EP2155497B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/35—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
    • B41J2/355—Control circuits for heating-element selection

Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for operating a thermal printer unit having a printhead and heating elements associated with the printhead.
  • a print carrier For thermal printer units, a print carrier, z. As printing paper and the print head, which consists of a plurality of small heating elements, moved past each other.
  • a distinction is essentially made between three printing techniques, direct thermal printing, thermal transfer printing and a thermal sublimation printing.
  • thermo-sensitive print carrier In direct thermal printing, the print head is pressed directly onto a thermo-sensitive print carrier, which blackens when heated. This method is used, for example, in receipt, label or ticket printers.
  • thermal transfer printing a special color foil is passed over the print carrier under the print head, which has hundreds of heating elements which transfer the print image. If a heating element is activated and heated, the color layer melts in the film and is transferred to the print carrier. This method is used, for example, in printers for control cabinet and device markings.
  • thermo sublimation printing Similar to the thermal transfer printing is the thermal sublimation printing.
  • wax evaporates and penetrates the print substrate. In this case, heating takes place to very high temperatures, whereby the wax is placed in a gaseous state and evaporated.
  • It can also be multicolored expressions are transferred to the print carrier, with each printing ever only one color per Control can be applied.
  • each (color) pixel must be precisely controlled up to four times the same print position in order to produce the desired color tone with the usual four standard printing inks, ie yellow, magenta, cyan and black.
  • the thermo-sublimation pressure is used, for example, in photo printers.
  • the thermal printer unit typically consists of the printhead and a print carrier advance unit.
  • a microcontroller is used, which is designed to control the print head and the print carrier advance unit in accordance with a character to be printed.
  • the heating elements associated with the print head are driven and heated in accordance with the character to be printed, and the print carrier is blackened, for example, by short-term direct contact with the heated heating elements.
  • the print carrier advance unit is actuated and the print carrier is advanced accordingly and the next pixel line is printed according to the character to be printed.
  • the control for the printhead programmed in the microcontroller converts the characters to be printed into a multiplicity of bit sequences, one and / or several bit sequences representing a row of pixels to be printed.
  • the bit sequence consists of a number of bits, such. 288, which corresponds to the number of pixels per pixel row and / or the number of heaters in the printhead.
  • the individual bits of the bit sequence correspond to the switching states of the corresponding bit sequence
  • Heating elements corresponds to the switching state of a 1 of the respective bit a switched heating element and the switching state of a 0 of each bit a switched-off heating element in the print head.
  • the microcontroller transmits to the thermal printer unit the bit sequences converted from the character to be printed, for example by means of a serial transmission, and starts the paging tion of the heating elements according to the currently valid bit sequence by means of pressure command signals. If, for example, a solid line across the width of the print carrier is to be transferred to the print carrier, each bit of the bit sequence is set to 1. After the transmission of the bit sequence to the thermal printer unit associated with the printhead heating elements are in accordance with the transmitted bit sequence by means of the print command signals briefly, such. B. 1 ms, turned on. In the switching state, in which all the print head associated heating elements are turned on, the thermal printer unit has a maximum power consumption, such. B. 8 A.
  • Thermal printer units are used for example in digital tachographs. This type of tachograph and / or tachograph no longer uses a chart of paper to record the vehicle operating data, as conventionally used, but stores the vehicle operating data and driver data on an electronic medium. In an expanded version, thermal printer units are also used in tachographs and / or digital tachographs in order to transfer the currently valid vehicle operating data and driver data to a print carrier, if required.
  • Digital tachographs are used for example in vehicles according to the Hazardous Goods Ordinance Road (GGVS), such. B. in tanker trucks.
  • the digital tachographs are connected to the on-board network of the tank truck.
  • GGVS Hazardous Goods Ordinance Road
  • a distinction is typically made between a continuous voltage circuit and an ignition voltage circuit.
  • a permanent voltage is applied, such. B. 24 V.
  • This terminal may in certain types of registration of vehicles to GGVS only with a predetermined maximum current value, such. B. IA, be charged.
  • At one of the ignition voltage circuit associated terminal for the connection of external devices, typically terminal 15, is located only when the ignition of the refueling vehicle is switched on a voltage which typically corresponds to that of the continuous-voltage circuit.
  • a current maximum value specified for the terminal of the ignition voltage circuit is not specified in most cases.
  • the digital tachograph is typically connected to the terminal of the permanent-voltage circuit and thus configured to record vehicle operating data reliably and at all times.
  • the current requirement of the digital tachograph in all its available operating states must not exceed the current maximum value specified for the continuous voltage circuit.
  • the digital tachograph can be connected to the terminal of the ignition voltage circuit in addition to the connection to the terminal of the continuous voltage circuit. If the thermal printer unit is powered in the digital tachograph with a supply voltage different from the ignition voltage circuit, such. B. 8V, is typically an additional supply voltage source
  • DC-DC converter inserted between the terminal of the ignition circuit and the digital tachograph.
  • the object underlying the invention is to provide a method and an apparatus for operating a thermal printer unit that is simple and inexpensive.
  • the invention is characterized by a method and a corresponding device for operating a thermal printer unit with a printhead and heating elements associated with the printhead, with the per row of pixels having one type of grouping of heating elements to be controlled simultaneously is determined depending on the heating elements to be controlled per pixel row and a predetermined maximum number of heating elements to be controlled simultaneously at the maximum. If more than one group of heating elements to be controlled simultaneously is determined from the type of grouping, the groups are actuated offset in time from one another, wherein the heating elements of the respective group to be activated are controlled simultaneously when the group is actuated.
  • the heating elements to be controlled per pixel line correspond to the pixels to be printed, which are blackened for each pixel line corresponding to the character to be printed, for example.
  • a power consumption of the thermal printer unit can be limited to a desired value.
  • the type of grouping one or more groups to be controlled simultaneously heating elements such that each group, except a last group, the predetermined maximum number of heating elements is assigned and the last group is assigned a number of heating elements, the smaller or is equal to the given maximum number. If the number of heating elements of the respective pixel row to be controlled is so small that only one group can be determined, then this group corresponds to the last group. In this type of grouping, particularly few groups are formed per pixel line to be printed, and thus the number of mutually offset actuations is considerably reduced, which leads to a particularly fast expression of the respective pixel line while limiting the power consumption.
  • the heating elements of the respective pixel row are assigned to at least two blocks, one block comprising a number of at least two locally adjacent heating elements and each
  • Group is assigned at least one block.
  • a division of the heating elements into blocks allows a special flexible assignment of the heating elements to be controlled into corresponding groups.
  • each group can also be assigned more than one block, which considerably reduces the number of time-offset group activations.
  • the number of heating elements per block is dependent on the heating elements to be controlled per pixel row and the predetermined maximum number and each group are assigned to each associated block heating elements. This makes it possible to ensure a particularly simple control of the power consumption limit.
  • the blocks per pixel row are combined into respective groups such that the resulting number of heating elements to be controlled simultaneously is less than or equal to the predetermined maximum number.
  • the blocks per pixel row are combined into respective groups such that the resulting number of heating elements to be controlled simultaneously is less than or equal to the predetermined maximum number.
  • the predetermined maximum number is determined as a function of a current maximum value with which a supply voltage source supplying the thermal printer unit may be loaded to the maximum.
  • an additional supply voltage source and associated additional circuitry is not necessary. This expands the field of application of the thermal printer unit and enables particularly cost-effective operation.
  • applications with thermal printer unit for example, in battery-powered applications or applications with special requirements, such as those according to GGVS.
  • the predetermined maximum number is determined depending on an operating temperature of the thermal printer unit.
  • the predetermined maximum number is determined depending on voltage fluctuations of the supply voltage source.
  • Figure 1 is a schematic representation of a
  • FIG. 2 is a flowchart of a decision program
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a 2-divide activation
  • FIG. 4 is a flow chart of a 4-divide drive
  • FIG. 5 is a flow chart of a 6-divide drive
  • FIG. 6 shows a flow diagram of a control
  • FIG. 7 shows a flow chart of a further activation.
  • a thermal printer unit TPU in FIG. 1 comprises a print head PH and heating elements HE assigned to the print head PH.
  • the print head PH is configured to include 288 heaters HE.
  • a heating element HE represents one pixel and the 288 heating elements HE of the printhead PH represent one pixel line PL.
  • the pixel line PL is subdivided into a first half-pixel line HPL 1 and into a second half-pixel line HPL 2.
  • the first half-pixel line HPL 1 comprises the heating elements HE 1 to 144 and is driven by a first driver element DR_1.
  • the second half-pixel line HPL_2 comprises the heating elements HE 145 to 288 and is driven by a second driver element DR_2.
  • the pixel row PL may be represented as a bit sequence of 288 bits that a CONTROLLER CONTROLLER by means of a serial data signal DATA to the first and second
  • the bits assigned to the bit sequence correspond to switching states of the respective heating elements HE.
  • a 1 of the respective bit corresponds to a heating element to be controlled.
  • a 0 of the respective bit corresponds for example to a heating element which is not to be controlled.
  • the actual control of the heating elements HE to be controlled in accordance with the transmitted bit sequence is briefly effected by means of a first pressure command signal ST_1 for the first half-pixel line HPL 1 and a second pressure command signal ST 2 for the second half-pixel line HPL 2, such. 1 ms, and transfer the respective pixels corresponding to the bit sequence to the print medium TM.
  • the print head PH is designed so that the first and the second half-pixel line HPL_1 and HPL_2 can be switched independently of one another by means of the first and second driver elements DR_1 and DR_2.
  • the controller CONTROLLER by means of a Drucktownvorschubsignals TMVS a the print carrier advancing unit TMV associated stepper motor SM to the print carrier TM by a predetermined by the Druckehrvorschubsignal TMVS Advance increment.
  • the controller CONTROLLER can also detect the operating temperature of the thermal printer unit TPU and take into account accordingly in the control.
  • the control device CONTROLLER which may also be referred to as a device for operating the thermal printer unit and may also comprise a microcontroller, is designed to execute programs, which will be explained in more detail with reference to the flow charts in FIGS. 2, 3, 4 and 5. In this case, a distinction is made between a pixel number X to be printed X of the first half-pixel line HPL_1 and a pixel number Y to be printed Y of the second half-pixel line HPL 2.
  • a decision program is started in a step SO, and threshold values SW1, SW2 and / or SW3, SW4 correspond to different predetermined maximum numbers of heating elements HE for the first half-pixel line HPL_1 and / or the second half-pixel line HPL_2, which are to be driven at maximum simultaneously.
  • the predetermined threshold values SW1 to SW4 are preferably determined in a step S1 from the current maximum value IMAX, with which the supply voltage source supplying the thermal printer unit may be subjected to a maximum load, and depending on the operating temperature which is detected by means of the temperature-dependent resistor R TH. Also voltage fluctuations of the supply voltage V_IN are preferably taken into account in the determination of the predetermined maximum number MAX.
  • the threshold values SW1 and SW3 are typically to be selected smaller than the threshold values SW2 and SW4, where SW1 can correspond to the value of SW3 and SW2 to the value of SW4.
  • a step S2 the number of pixels to be printed X of the first half-pixel line HPL 1 is compared with the first threshold value SW1, such. B. 40. If the number of pixels to be printed X of the first half-pixel line HPL_1 exceeds the first threshold value SWl, in a step S3 to be printed pixel number X of the first half-pixel line HPL 1 is compared with the second threshold value SW2. chen, such as B. 80. If the second threshold SW2 is exceeded, a 6-divide drive A6D is executed in a step S4. The 6-divide driver A6D divides the heating elements HE into six blocks of equal size, one block comprising at least two locally adjacent heating elements HE.
  • step S2 If, in step S2, the pixel number X of the first half-pixel line HPL 1 to be printed falls below the first threshold value SW1, in a step S5 the number of pixels of the second half-pixel line HPL_2 to be printed is compared with the third threshold value SW3. B. 40. If the third threshold value is exceeded, a 2-divide drive A2D is executed in a step S8. The 2-dividing drive A2D divides the heating elements HE into two blocks of the same size.
  • step S3 If, in step S3, the pixel number X of the first half-pixel line HPL_1 to be printed falls short of the second threshold value SW2, and in step S6 the pixel number Y of the second half-pixel line HPL 2 to be printed falls below the fourth threshold value SW4, eg B. 80, becomes in a step S7 a
  • the 4-Divide control A4D executed.
  • the 4-divide driver A4D divides the heating elements HE into four blocks of the same size.
  • step S9 After the execution of the corresponding divide control A2D, A4D or A6D, it is checked in a step S9 whether a state ZPL is reached in which there is no further pixel line PL to be printed. If this state ZPL is reached, the decision program is terminated in a step S10. If the state ZPL is not reached, the next pixel line PL to be printed is examined in accordance with the decision program.
  • step S8 a program according to FIG. 3 is preferably executed.
  • the pixel line PL to be transferred becomes two blocks of the same number of heating elements
  • the first block is assigned to the heating elements HE 1 to 144 and the second block to the heating elements HE 145 to 288, where each block is assigned to a group.
  • the heating elements HE assigned to the two blocks are represented by a single bit sequence, which in a step Sil in a first transmission LPLl by means of the data signal DATA to the first and the second driver elements DR_1 and
  • step S12 the control device CONTROLLER controls by means of the first pressure command signal ST 1 only the first driver element DR 1 and thus the heating elements HE of the first half-pixel line HPL_1 according to the transmitted bit sequence.
  • the control device CONTROLLER controls by means of the first pressure command signal ST 1 only the first driver element DR 1 and thus the heating elements HE of the first half-pixel line HPL_1 according to the transmitted bit sequence.
  • Half-pixel line HPL 1 transferred to the print carrier PT which may be, for example, paper.
  • a control of the stepping motor SM takes place in a step S13 for the purpose of time optimization.
  • the control of the stepping motor SM from the state of the complete standstill would take a prolonged period of time due to an inertia associated with the stepper motor, such. B. 5 ms, while the control of the stepping motor SM from an active state takes a shortened period of time, such. 1 ms.
  • step S13 By controlling the stepping motor SM in step S13, there is a shift between the first and second transmitted half-pixel line on the print carrier TM, which corresponds to a minimum step size of the print carrier advance unit TMV, such. B. 0.03 mm. Furthermore, it should be pointed out in this connection that, in the event of missing heating elements HE to be controlled in the first half-pixel line HPL 1, step S12 and step S13 can be skipped.
  • a step S14 the second driver element DR_2 and thus the heating elements HE corresponding to the second half-pixel line HPL 2 are applied by means of the second pressure command signal ST 2. controls and thus transmit the second half-pixel line HPL 2 according to the transmitted bit sequence on the print carrier TM.
  • a step S15 the drive of the stepping motor SM to the paper feed takes place and in a step S16 the processing of the 2-divide drive A2D for the currently valid pixel line PL is terminated.
  • a program according to FIG. 4 is preferably executed.
  • the pixel line PL to be printed is divided into four blocks of the same number of heating elements HE.
  • the first block is associated with the heating elements HE 1 to 72
  • the second block is associated with the heating elements HE 72 to 144
  • the third block is associated with the heating elements HE 145 to 216
  • the fourth block is associated with the heating elements HE 217 to 288, each Block is assigned to a group.
  • the heating elements HE assigned to the four blocks are represented by two bit sequences, the first transmission LPL1 of the first bit sequence first being transmitted by means of data signal DATA to the first and second driver elements DR_1 and DR_2 in a step S21.
  • the first bit sequence contains in this step S21 only the relevant switching states of the heating elements HE for a first quarter-pixel line and a third quarter-pixel line.
  • the remaining bits of the bit sequence are set to 0 and lead to no control of the other heating elements HE.
  • Quarter pixel line corresponds to a first half of the first half pixel line HPL_1.
  • the third quarter pixel row corresponds to a first half of the second half pixel row HPL_2.
  • the heating elements HE of the first half-line HPL_1 are controlled by means of the first pressure command signal ST_1 and the first quarter-pixel line is transmitted to the print carrier TM.
  • the heating elements HE of the second half-pixel line HPL 2 are driven by means of the second print command signal ST_2 and the third quarter-pixel line is transferred to the print carrier TM.
  • a step S24 is executed analogously to the step S13 in FIG.
  • the data signal DATA becomes the second Bit sequence in a second transmission LPL2 to the first and second driver element DR_1 and DR_2 transmitted.
  • the second bit sequence contains in this step S24 only the relevant switching states of the heating elements HE for a second quarter-pixel line and a fourth quarter-pixel line.
  • the remaining bits of the bit sequence are set to 0 and lead to no control of the other heating elements HE.
  • the second quarter-pixel row corresponds to a second half of the first half-pixel row HPL_1.
  • the fourth quarter-pixel row corresponds to a second half of the second half-pixel row HPL_2.
  • step S26 the heating elements HE of the first half-pixel line HPL_1 are driven by means of the first printing command signal ST_1 and the second quarter-pixel line is transferred to the print carrier TM.
  • step S27 the heating elements HE of the second half-pixel line HPL 2 by means of the second
  • Print command signal ST_2 driven and transferred the fourth quarter-pixel line on the print medium TM.
  • step S28 the drive of the stepping motor SM to the paper feed takes place and in a step S29 the processing of the 4-divide drive A4D for the currently valid pixel line PL is terminated.
  • steps S22 and / or S23 and / or S26 and / or S27 can be skipped accordingly.
  • step S4 a program according to FIG. 5 is preferably executed.
  • the pixel line PL to be printed is divided into six blocks of equal number of heating elements HE, each block being assigned to a group.
  • the heaters HE associated with the six blocks are represented by three bit sequences transmitted to the first and second driver elements DR_1 and DR_2 through the first, second and third transfers LPLl, LPL2 and LPL3 in steps S41, S44 and S48.
  • step S41 the relevant states for a first and a fourth six-pixel line are transmitted.
  • step S44 the relevant states for a second and a fifth sixteenth xelline transfer.
  • step S48 the relevant states for a third and a sixth sixth pixel line are transmitted.
  • the first, second and third sixth-pixel lines are transmitted to the print medium TM by means of the first print command signal ST 1 in timings offset in steps S42, S45 and S49 corresponding to the first, second and third bit sequences.
  • the fourth, fifth and sixth six-pixel lines are transferred to the print medium TM by the second print command signal ST_2 in time-shifted drives in steps S43, S47 and S50 corresponding to the first, second and third bit sequences.
  • a step S46 is executed analogously to the step S13 in FIG. In a step S51, the drive of the stepping motor SM to the paper feed takes place and in a step S52 the processing of the 2-divide drive for the currently valid pixel line PL is terminated.
  • a program is started in a step S60 and, in a step S61, groups G [O] to G [n] are actuated maximally simultaneously, depending on the heating elements HE per pixel line PL and the predetermined maximum number MAX Heating elements HE determined.
  • n groups are determined which, except a last group, comprise the predetermined maximum number MAX of heating elements HE to be controlled, the number of heating elements HE of the last group to be controlled being less than or equal to the predetermined maximum number MAX.
  • a count index i is set to the value 0, the value 0 of the count index i corresponding to the first group of the determined groups.
  • the value of the count index i is compared with the determined group number n. Is the value of
  • Counting index i is less than the determined group number n, the value of the counting index i is incremented by 1 in a step S66 and the next valid group G [i] is processed. If the value of the counting index i is greater than or equal to the determined group number n, it is checked in a step S65 whether a state ZPL is reached in which there is no further pixel line PL to be printed. If this state ZPL is reached, the program is ended in a step S67. If the state ZPL is not reached, the next pixel line PL to be printed is processed.
  • a program is started in a step S70 and determined in a step S71 for the currently valid pixel row PL blocks B [O] to B [m] of the same number of heating elements HE.
  • the number of heating elements HE per group to be controlled at the same time is less than or equal to the predetermined maximum number MAX.
  • a count index i is set to the value 0, wherein the value 0 of the count index i corresponds to the first group of the determined groups.
  • a bit sequence corresponding to the currently valid group G [i] is transmitted to the thermal printer unit and driven by the print command signals ST 1 and ST 2 and transferred to the print medium TM in accordance with the pixel line PL to be printed.
  • the value of the count index i is compared with the determined group number n. If the value of the count index i is smaller than the determined group number n, is in a Step S77, the value of the count index i is incremented by 1 and the next valid group G [i] is processed.
  • step S76 If the value of the counting index i is greater than or equal to the determined group number n, it is checked in a step S76 whether a state ZPL is reached in which there is no further pixel line PL to be printed. If this state ZPL is reached, the program is ended in a step S78. If the state ZPL is not reached, the next pixel line PL to be printed is processed.

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Abstract

Eine Thermodruckereinheit (TPU) umfasst einen Druckkopf (PH) und dem Druckkopf (PH) zugeordnete Heizelemente (HE), wobei ein Heizelement (HE) ein Pixel repräsentiert und die dem Druckkopf (PH) zugeordneten Heizelemente (HE) eine Pixelzeile (PL) repräsentieren. Der Druckkopf (PH) ist dazu ausgebildet, die Heizelemente (HE) im Sinne eines Bedrückens eines Druckträgers (TM) anzusteuern. Zum Betreiben der Thermodruckereinheit (TPU) wird je Pixelzeile eine Art eines Gruppierens gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente (HE) ermittelt. Wenn mehrere aus der Art des Gruppierens resultierende Gruppen ermittelt wurden, werden die einzelnen Gruppen zeitlich versetzt zueinander angesteuert.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Thermodrucker- einheit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Thermodruckereinheit mit einem Druckkopf und mit dem Druckkopf zugeordneten Heizelementen.
Bei Thermodruckereinheiten wird ein Druckträger, z. B. Druckpapier und der Druckkopf, der aus einer Mehrzahl kleiner Heizelemente besteht, aneinander vorbeibewegt. Bei Thermodruckereinheiten unterscheidet man im Wesentlichen drei Drucktechniken, einen Thermodirektdruck, einen Thermotransferdruck und einen Thermosublimationsdruck.
Bei dem Thermodirektdruck wird der Druckkopf direkt auf einen thermosensitiven Druckträger gedrückt, welcher sich bei Erhitzung schwärzt. Dieses Verfahren kommt beispielsweise bei Bon-, Etiketten- oder Ticket-Druckern zum Einsatz.
Bei dem Thermotransferdruck wird über dem Druckträger eine spezielle Farbfolie unter den Druckkopf hindurch geführt, der Hunderte von Heizelementen besitzt, die das Druckbild über- tragen. Wird ein Heizelement angesteuert und erhitzt, schmilzt in der Folie die Farbschicht und wird auf den Druckträger übertragen. Dieses Verfahren kommt beispielsweise bei Druckern für Schaltschrank- und Gerätekennzeichnungen zum Einsatz .
Ähnlich zu dem Thermotransferdruck ist der Thermosublimationsdruck. Der Unterschied liegt darin, dass Wachs verdampft wird und in den Druckträger eindringt. Dabei erfolgt ein Erhitzen auf besonders hohe Temperaturen, wodurch das Wachs in einen gasförmigen Zustand versetzt und aufgedampft wird. Es können auch mehrfarbige Ausdrücke auf den Druckträger übertragen werden, wobei je Druckvorgang immer nur eine Farbe pro Ansteuerung aufgebracht werden kann. Für den Ausdruck von Farbbildern muss je (Färb-) Pixel bis zu vier Mal dieselbe Druckposition präzise angesteuert werden, um mit den üblichen vier Standarddruckfarben, also gelb, magenta, cyan und schwarz den gewünschten Farbton zu erzeugen. Der Thermosubli- mationsdruck kommt beispielsweise bei Fotodruckern zum Einsatz .
Die Thermodruckereinheit besteht typischerweise aus dem Druckkopf und einer Druckträgervorschubeinheit. Zum Betreiben der Thermodruckereinheit wird beispielsweise ein Mikrocont- roller verwendet, der dazu ausgebildet ist, den Druckkopf und die Druckträgervorschubeinheit entsprechend einem zu druckenden Zeichen anzusteuern. Die dem Druckkopf zugeordneten Heiz- elemente werden entsprechend dem zu druckenden Zeichen angesteuert und erhitzt und der Druckträger beispielsweise durch kurzzeitigen direkten Kontakt mit den erhitzten Heizelementen geschwärzt. Nach einer Übertragung einer Pixelzeile auf den Druckträger wird die Druckträgervorschubeinheit angesteuert und der Druckträger entsprechend vorgeschoben und die nächste Pixelzeile entsprechend dem zu druckenden Zeichen bedruckt.
Die im MikroController programmierte Ansteuerung für den Druckkopf setzt die zu druckenden Zeichen in eine Vielzahl von Bitsequenzen um, wobei eine und/oder mehrere Bitsequenzen eine zu druckende Pixelzeile repräsentieren. Die Bitsequenz besteht aus einer Anzahl von Bits, so z . B. 288, die der Anzahl der Pixel je Pixelzeile entspricht und/oder der Anzahl der Heizelemente im Druckkopf. Die einzelnen Bits der Bitse- quenz entsprechen den Schaltzuständen der entsprechenden
Heizelemente. Dabei entspricht beispielsweise der Schaltzustand einer 1 des jeweiligen Bits einem eingeschalteten Heizelement und der Schaltzustand einer 0 des jeweiligen Bits einem ausgeschalteten Heizelement im Druckkopf. Der Mikrocont- roller übermittelt der Thermodruckereinheit die aus dem zu druckenden Zeichen umgesetzten Bitsequenzen beispielsweise mittels einer seriellen Übertragung und startet die Ansteue- rung der Heizelemente entsprechend der gerade gültigen Bitsequenz mittels Druckbefehlsignalen. Soll beispielsweise eine über der Breite des Druckträgers durchgezogene Linie auf den Druckträger übertragen werden, ist jedes Bit der Bitsequenz auf 1 gesetzt. Nach der Übermittelung der Bitsequenz an die Thermodruckereinheit werden die dem Druckkopf zugeordneten Heizelemente entsprechend der übermittelten Bitsequenz mittels der Druckbefehlsignale kurzzeitig, so z . B. 1 ms, eingeschaltet. In dem Schaltzustand, in dem alle dem Druckkopf zu- geordneten Heizelemente eingeschaltet sind, hat die Thermodruckereinheit einen maximalen Strombedarf, so z. B. 8 A.
Thermodruckereinheiten werden beispielsweise in digitalen Tachographen eingesetzt. Diese Art von Fahrtschreibern und/oder Tachographen verwendet zur Aufzeichnung der Fahrzeugbetriebsdaten nicht mehr, wie herkömmlich eingesetzt, eine Diagrammscheibe aus Papier, sondern speichert die Fahrzeugbetriebsdaten und Fahrerdaten auf einem elektronischen Medium. In einer erweiterten Ausführung finden in Fahrtschreibern und/oder di- gitalen Tachographen auch Thermodruckereinheiten Einsatz, um bei Bedarf die gerade gültigen Fahrzeugbetriebsdaten und Fahrerdaten auf einen Druckträger zu übertragen.
Digitale Tachographen werden beispielsweise in Fahrzeugen nach der Gefahrengutverordnung Strasse (GGVS) eingesetzt, so z. B. in Tanklastkraftfahrzeugen. Die digitalen Tachographen sind dabei am Bordnetz des Tanklastkraftfahrzeugs angeschlossen. In dem Bordnetz von Tanklastkraftfahrzeugen unterscheidet man typischerweise zwischen einem Dauerspannungskreis und einem Zündspannungskreis. An einer dem Dauerspannungskreis zugeordneten Anschlussklemme für einen Anschluss von externen Geräten, typischerweise Klemme 30, liegt eine Dauerspannung an, so z . B. 24 V. Diese Klemme darf bei bestimmten Zulassungsarten der Fahrzeuge nach GGVS nur mit einem vorgegebenen Stromhöchstwert, so z . B. I A, belastet werden. An einer dem Zündspannungskreis zugeordneten Anschlussklemme für den Anschluss von externen Geräten, typischerweise Klemme 15, liegt nur bei eingeschalteter Zündung des Tanklastkraftfahrzeugs eine Spannung an, die typischerweise der des Dauerspannungskreises entspricht. Ein der Klemme des Zündspannungskreises vorgegebener Stromhöchstwert ist in den meisten Fällen nicht vorgegeben.
Der digitale Tachograph ist typischerweise an der Klemme des Dauerspannungskreises angeschlossen und somit ausgebildet, die Fahrzeugbetriebsdaten zuverlässig und zu jeder Zeit auf- zuzeichnen. Dabei darf der Strombedarf des digitalen Tachographen in allen seinen verfügbaren Betriebzuständen den für den Dauerspannungskreis vorgegebenen Stromhöchstwert nicht überschreiten. Um dennoch den maximalen Strombedarf der Ther- modruckereinheit zu decken, kann der digitale Tachograph ne- ben dem Anschluss an die Klemme des Dauerspannungskreises zusätzlich an die Klemme des Zündspannungskreises angeschlossen werden. Wird die Thermodruckereinheit im digitalen Tachographen mit einer zum Zündspannungskreis unterschiedlichen Versorgungsspannung gespeist, so z . B. 8 V, wird als eine zu- sätzliche Versorgungsspannungsquelle typischerweise ein
Gleichspannungswandler zwischen der Klemme des Zündspannungskreises und dem digitalen Tachographen eingesetzt.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist ein Ver- fahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Thermodruckereinheit zu schaffen, das bzw. die einfach und kostengünstig ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Betreiben einer Thermodru- ckereinheit mit einem Druckkopf und dem Druckkopf zugeordneten Heizelementen, bei dem bzw. der je Pixelzeile eine Art eines Gruppierens gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente abhängig von den anzusteuernden Heizelementen je Pixelzeile und einer vorgegebenen Maximalanzahl maximal gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente ermittelt wird. Werden mehr als eine Gruppe gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente aus der Art des Gruppierens ermittelt, werden die Gruppen zeitlich versetzt zueinander angesteuert, wobei die anzusteuernden Heizelemente der jeweiligen Gruppe bei einer Ansteuerung der Gruppe gleichzeitig angesteuert werden. Die anzusteuernden Heizelemente je Pixelzeile entsprechen dabei den zu drucken- den Pixel, die je Pixelzeile entsprechend dem zu druckenden Zeichen beispielsweise geschwärzt werden. So kann bei geeigneter Vorgabe der Maximalanzahl eine Leistungsaufnahme der Thermodruckereinheit auf einen gewünschten Wert begrenzt werden .
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden durch die Art des Gruppierens eine oder mehrere Gruppen gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente derart ermittelt, dass jeder Gruppe, außer einer letzten Gruppe, die vorgegebene Maximalanzahl an Heizelementen zugeordnet wird und der letzten Gruppe eine Anzahl an Heizelementen zugeordnet wird, die kleiner oder gleich der vorgegebenen Maximalanzahl ist. Ist die Anzahl der anzusteuernden Heizelemente der jeweiligen Pixelzeile so gering, dass nur eine Gruppe ermittelt werden kann, dann ent- spricht diese Gruppe der letzten Gruppe. Bei dieser Art des Gruppierens werden besonders wenige Gruppen je zu druckender Pixelzeile gebildet und somit die Anzahl der zeitlich zueinander versetzten Ansteuerungen erheblich reduziert, was zu einem besonders schnellen Ausdruck der jeweiligen Pixelzeile führt bei Begrenzung der Leistungsaufnahme.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Heizelemente der jeweiligen Pixelzeile mindestens zwei Blöcken zugeordnet, wobei ein Block eine Anzahl von mindestens zwei örtlich benachbarten Heizelementen umfasst und jeder
Gruppe je mindestens ein Block zugeordnet wird. Eine Einteilung der Heizelemente in Blöcke ermöglicht eine besonders flexible Zuordnung der anzusteuernden Heizelemente in entsprechende Gruppen. Dabei kann jeder Gruppe auch mehr als ein Block zugeordnet sein, was die Anzahl zeitversetzter Gruppen- ansteuerungen erheblich reduziert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Anzahl der Heizelemente je Block abhängig von den anzusteuernden Heizelementen je Pixelzeile und der vorgegebenen Maximalanzahl und jeder Gruppe werden die je Block zugeordneten anzusteuernden Heizelemente zugeordnet. Dies ermöglicht ein steuertechnisch besonders einfaches Sicherstellen des Begren- zens der Leistungsaufnahme.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Blöcke je Pixelzeile derart zu jeweiligen Gruppen zusammenge- fasst, dass die resultierende Anzahl der gleichzeitig anzusteuernden Heizelemente kleiner oder gleich der vorgegebenen Maximalanzahl ist. Es lassen sich somit auch nicht örtlich benachbarte Blöcke zu Gruppen zusammenfassen und dadurch eine besonders effiziente Gruppenbildung verwirklichen, die auch die Anzahl zeitversetzter Gruppenansteuerungen reduziert, wobei die Anzahl der mindestens zwei örtlich benachbarter Heizelemente für jeden Block auch unabhängig von der Maximalanzahl, insbesondere geeignet niedrig, gegebenenfalls auch fest vorgegeben sein kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die vorgegebene Maximalanzahl abhängig von einem Stromhöchstwert ermittelt, mit dem eine die Thermodruckereinheit versorgende Versorgungsspannungsquelle maximal belastet werden darf. Dadurch ist eine zusätzliche Versorgungsspannungsquelle und damit verbunden eine zusätzliche Beschaltung nicht notwendig. Das erweitert einen Einsatzbereich der Thermodruckereinheit und ermöglicht einen besonders kostengünstigen Betrieb. Somit lassen sich Anwendungen mit Thermodruckereinheit beispielsweise in batteriebetriebenen Anwendungen oder Anwendungen mit besonderen Vorgaben, wie beispielsweise die nach GGVS, umsetzen .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die vorgegebene Maximalanzahl abhängig von einer Betriebstemperatur der Thermodruckereinheit ermittelt. So kann besonders einfach der Einfluss der Betriebstemperatur auf eine Leistungsaufnahme der Thermodruckereinheit berücksichtigt und ein zuverlässiger Betrieb der Thermodruckeinheit gewährleistet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die vorgegebene Maximalanzahl abhängig von Spannungsschwankungen der Versorgungsspannungsquelle ermittelt. So kann ein zuver- lässiger Betrieb der Thermodruckeinheit auch bei Spannungsschwankungen gewährleistet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer
Thermodruckereinheit mit Steuervorrichtung,
Figur 2 ein Ablaufdiagramm eines Entscheidungsprogramms,
Figur 3 ein Ablaufdiagramm einer 2-Divide-Ansteuerung,
Figur 4 ein Ablaufdiagramm einer 4-Divide-Ansteuerung,
Figur 5 ein Ablaufdiagramm einer 6-Divide-Ansteuerung,
Figur 6 ein Ablaufdiagramm einer Ansteuerung,
Figur 7 ein Ablaufdiagramm einer weiteren Ansteuerung.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Eine Thermodruckereinheit TPU in Figur 1 umfasst einen Druckkopf PH und dem Druckkopf PH zugeordnete Heizelemente HE. Der Druckkopf PH ist beispielsweise so ausgebildet, dass er 288 Heizelemente HE umfasst. Ein Heizelement HE repräsentiert ein Pixel und die 288 Heizelemente HE des Druckkopfs PH repräsentieren eine Pixelzeile PL. Die Pixelzeile PL wird in eine erste Halbpixelzeile HPL 1 und in eine zweite Halbpixelzeile HPL 2 unterteilt. Die erste Halbpixelzeile HPL 1 umfasst die Heizelemente HE 1 bis 144 und wird durch ein erstes Treiber- element DR_1 angesteuert. Die zweite Halbpixelzeile HPL_2 umfasst die Heizelemente HE 145 bis 288 und wird durch ein zweites Treiberelement DR_2 angesteuert. Die Pixelzeile PL kann beispielsweise als eine Bitsequenz repräsentiert werden mit 288 Bits, die eine Steuervorrichtung CONTROLLER mittels eines seriellen Datensignals DATA an das erste und zweite
Treiberelement DR_1 und DR_2 des Druckkopfs PH der Thermodruckereinheit TPU übermittelt. Die der Bitsequenz zugeordneten Bits entsprechen dabei Schaltzuständen der jeweiligen Heizelemente HE. Dabei entspricht beispielsweise eine 1 des je- weiligen Bits einem anzusteuernden Heizelement. Eine 0 des jeweiligen Bits entspricht beispielsweise einem nicht anzusteuernden Heizelement. Die eigentliche Ansteuerung der anzusteuernden Heizelemente HE entsprechend der übermittelten Bitsequenz wird mittels eines ersten Druckbefehlsignals ST_1 für die erste Halbpixelzeile HPL 1 und eines zweiten Druckbefehlsignals ST 2 für die zweite Halbpixelzeile HPL 2 kurzzeitig, so z . B. 1 ms, durchgeführt und die jeweiligen Pixel entsprechend der Bitsequenz auf den Druckträger TM übertragen. Dabei ist der Druckkopf PH so ausgebildet, dass die ers- te und die zweite Halbpixelzeile HPL_1 und HPL_2 mittels des ersten und zweiten Treiberelements DR_1 und DR_2 unabhängig voneinander geschaltet werden kann. Nachdem eine gesamte Pixelzeile PL auf den Druckträger TM übertragen wurde, steuert die Steuervorrichtung CONTROLLER mittels eines Druckträger- vorschubsignals TMVS ein der Druckträgervorschubeinheit TMV zugeordneten Schrittmotor SM an, um den Druckträger TM um eine durch das Druckträgervorschubsignal TMVS vorgegebene Schrittweite vorzuschieben. Mittels eines temperaturabhängigen Widerstands R_TH in der Thermodruckereinheit TPU kann die Steuervorrichtung CONTROLLER auch die Betriebstemperatur der Thermodruckereinheit TPU erfassen und entsprechend bei der Ansteuerung berücksichtigen.
Die Steuervorrichtung CONTROLLER, die auch als Vorrichtung zum Betreiben der Thermodruckereinheit bezeichnet werden kann und auch einen MikroController umfassen kann, ist dazu ausge- bildet Programme abzuarbeiten, die anhand der Ablaufdiagramme in Figur 2, 3, 4 und 5 näher erläutert wird. Dabei wird zwischen einer zu druckenden Pixelanzahl X der ersten Halbpixelzeile HPL_1 und einer zu druckenden Pixelanzahl Y der zweiten Halbpixelzeile HPL 2 unterschieden.
Ein Entscheidungsprogramm wird in einem Schritt SO gestartet und Schwellwerte SWl, SW2 und/oder SW3, SW4 entsprechen verschiedenen vorgegebenen Maximalanzahlen maximal gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente HE für die erste Halbpixelzeile HPL_1 und/oder die zweite Halbpixelzeile HPL_2. Die vorgegebenen Schwellwerte SWl bis SW4 werden in einem Schritt Sl bevorzugt aus dem Stromhöchstwert IMAX, mit dem die Thermodruckereinheit versorgende Versorgungsspannungsquelle maximal belastet werden darf, und abhängig von der Betriebstempera- tur, welche mittels dem temperaturabhängigen Widerstands R TH erfasst wird, ermittelt. Auch Spannungsschwankungen der Versorgungsspannung V_IN werden in der Bestimmung der vorgegebenen Maximalanzahl MAX bevorzugt berücksichtigt. Dabei sind die Schwellwerte SWl und SW3 typischerweise kleiner zu wählen als die Schwellwerte SW2 und SW4 , wobei SWl dem Wert von SW3 und SW2 dem Wert von SW4 entsprechen kann. In einem Schritt S2 wird die Anzahl der zu druckenden Pixel X der ersten Halbpixelzeile HPL 1 mit dem ersten Schwellwert SWl verglichen, so z. B. 40. Überschreitet die zu druckende Pixelanzahl X der ersten Halbpixelzeile HPL_1 den ersten Schwellwert SWl, wird in einem Schritt S3 die zu druckende Pixelanzahl X der ersten Halbpixelzeile HPL 1 mit dem zweiten Schwellwert SW2 vergli- chen, so z. B. 80. Wird auch der zweite Schwellwert SW2 überschritten, wird in einem Schritt S4 eine 6-Divide-Ansteuerung A6D ausgeführt. Die 6-Divide-Ansteuerung A6D teilt die Heizelemente HE in sechs gleichgroße Blöcke ein, wobei ein Block mindestens zwei örtlich benachbarte Heizelemente HE umfasst.
Unterschreitet in dem Schritt S2 die zu druckende Pixelanzahl X der ersten Halbpixelzeile HPL 1 den ersten Schwellwert SWl, wird in einem Schritt S5 die zu druckende Pixelanzahl der zweiten Halbpixelzeile HPL_2 mit dem dritten Schwellwert SW3 verglichen, so z . B. 40. Wird der dritte Schwellwert unterschritten, wird in einem Schritt S8 eine 2-Divide-Ansteuerung A2D ausgeführt. Die 2-Divide-Ansteuerung A2D teilt die Heizelemente HE in zwei gleichgroße Blöcke ein.
Unterschreitet in dem Schritt S3 die zu druckende Pixelanzahl X der ersten Halbpixelzeile HPL_1 den zweiten Schwellwert SW2 und unterschreitet in einem Schritt S6 die zu druckende Pixelanzahl Y der zweiten Halbpixelzeile HPL 2 den vierten Schwellwert SW4, so z . B. 80, wird in einem Schritt S7 eine
4-Divide-Ansteuerung A4D ausgeführt. Die 4-Divide-Ansteuerung A4D teilt die Heizelemente HE in vier gleichgroße Blöcke ein.
Nach der Abarbeitung der entsprechenden Divide-Ansteuerung A2D, A4D oder A6D wird in einem Schritt S9 überprüft, ob ein Zustand ZPL erreicht ist, in dem keine weitere zu druckende Pixelzeile PL vorhanden ist. Ist dieser Zustand ZPL erreicht, wird das Entscheidungsprogramm in einem Schritt SlO beendet. Wird der Zustand ZPL nicht erreicht, wird die nächste zu dru- ckende Pixelzeile PL entsprechend dem Entscheidungsprogramm untersucht .
Zum Abarbeiten des Schritts S8 wird bevorzugt ein Programm nach Figur 3 ausgeführt. Dabei wird die zu übertragende Pi- xelzeile PL in zwei Blöcke gleicher Anzahl an Heizelementen
HE eingeteilt. Der erste Block ist den Heizelementen HE 1 bis 144 zugeordnet und der zweite Block den Heizelementen HE 145 bis 288, wobei jeder Block einer Gruppe zugeordnet wird. Die den zwei Blöcken zugeordneten Heizelemente HE werden durch eine einzige Bitsequenz repräsentiert, die in einem Schritt Sil in einer ersten Übertragung LPLl mittels dem Datensignal DATA zu dem ersten und dem zweiten Treiberelement DR_1 und
DR_2 übermittelt wird. In einem Schritt S12 steuert die Steuervorrichtung CONTROLLER mittels des ersten Druckbefehlsignals ST 1 nur das erste Treiberelement DR 1 und somit die Heizelemente HE der ersten Halbpixelzeile HPL_1 entsprechend der übermittelten Bitsequenz an. Somit wird nur die erste
Halbpixelzeile HPL 1 auf den Druckträger PT übertragen, der beispielsweise Papier sein kann.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass eine An- Steuerung des Schrittmotors SM in einem Schritt S13 zu einem Zweck der Zeitoptimierung erfolgt. Durch die Ansteuerung des Schrittmotors SM zwischen dem Übermitteln der ersten Halbpixelzeile auf den Druckträger TM und der zweiten Halbpixelzeile auf den Druckträger TM, wird ein Komplettstillstand des Schrittmotors vermieden. Die Ansteuerung des Schrittmotors SM aus dem Zustand des Komplettstillstands würde aufgrund einer dem Schrittmotor zugeordneten Trägheit eine verlängerte Zeitdauer in Anspruch nehmen, so z. B. 5 ms, während die Ansteuerung des Schrittmotors SM aus einem aktiven Zustand eine ver- kürzte Zeitdauer in Anspruch nimmt, so z. B. 1 ms. Durch die Ansteuerung des Schrittmotors SM im Schritt S13 ergibt sich eine Verschiebung zwischen der ersten und zweiten übertragenen Halbpixelzeile auf dem Druckträger TM, die einer minimalen Schrittweite der Druckträgervorschubeinheit TMV ent- spricht, so z. B. 0,03 mm. Des Weiteren sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass bei fehlenden anzusteuernden Heizelementen HE in der ersten Halbpixelzeile HPL 1 der Schritt S12 und Schritt S13 übersprungen werden kann.
In einem Schritt S14 wird das zweite Treiberelement DR_2 und somit die Heizelemente HE entsprechend der zweiten Halbpixelzeile HPL 2 mittels des zweiten Druckbefehlsignals ST 2 ange- steuert und somit die zweite Halbpixelzeile HPL 2 entsprechend der übermittelten Bitsequenz auf den Druckträger TM übertragen. In einem Schritt S15 erfolgt die Ansteuerung des Schrittmotors SM zum Papiervorschub und in einem Schritt S16 wird die Abarbeitung der 2-Divide-Ansteuerung A2D für die gerade gültige Pixelzeile PL beendet.
Zum Abarbeiten des Schritts S7 wird bevorzugt ein Programm nach Figur 4 ausgeführt. Dabei wird die zu bedruckende Pixel- zeile PL in vier Blöcke gleicher Anzahl an Heizelementen HE eingeteilt. Der erste Block ist den Heizelementen HE 1 bis 72 zugeordnet, der zweite Block ist den Heizelementen HE 72 bis 144 zugeordnet, der dritte Block ist den Heizelementen HE 145 bis 216 zugeordnet und der vierte Block ist den Heizelementen HE 217 bis 288 zugeordnet, wobei jeder Block einer Gruppe zugeordnet wird. Die den vier Blöcken zugeordneten Heizelemente HE werden durch zwei Bitsequenzen repräsentiert, wobei in einem Schritt S21 zunächst die erste Übertragung LPLl der ersten Bitsequenz mittels Datensignals DATA an das erste und zweite Treiberelement DR_1 und DR_2 übermittelt wird. Die erste Bitsequenz enthält in diesem Schritt S21 nur die relevanten Schaltzustände der Heizelemente HE für eine erste Viertelpixelzeile und eine dritte Viertelpixelzeile. Die übrigen Bits der Bitsequenz sind auf 0 gesetzt und führen zu keiner Ansteuerung der übrigen Heizelemente HE. Die erste
Viertelpixelzeile entspricht einer ersten Hälfte der ersten Halbpixelzeile HPL_1. Die dritte Viertelpixelzeile entspricht einer ersten Hälfte der zweiten Halbpixelzeile HPL_2. In einem Schritt S22 werden die Heizelemente HE der ersten Halbpi- xelzeile HPL_1 mittels des ersten Druckbefehlsignals ST_1 angesteuert und die erste Viertelpixelzeile auf den Druckträger TM übertragen. In einem Schritt S23 werden die Heizelemente HE der zweiten Halbpixelzeile HPL 2 mittels des zweiten Druckbefehlsignals ST_2 angesteuert und die dritte Viertelpi- xelzeile auf den Druckträger TM übertragen. Ein Schritt S24 wird analog zu dem Schritt S13 in Figur 3 ausgeführt. In einem Schritt S25 wird mittels Datensignals DATA die zweite Bitsequenz in einer zweiten Übertragung LPL2 an das erste und zweite Treiberelement DR_1 und DR_2 übermittelt. Die zweite Bitsequenz enthält in diesem Schritt S24 nur die relevanten Schaltzustände der Heizelemente HE für eine zweite Viertelpi- xelzeile und eine vierte Viertelpixelzeile. Die übrigen Bits der Bitsequenz sind auf 0 gesetzt und führen zu keiner Ansteuerung der übrigen Heizelemente HE. Die zweite Viertelpixelzeile entspricht einer zweiten Hälfte der ersten Halbpixelzeile HPL_1. Die vierte Viertelpixelzeile entspricht einer zweiten Hälfte der zweiten Halbpixelzeile HPL_2. In einem
Schritt S26 werden die Heizelemente HE der ersten Halbpixelzeile HPL_1 mittels des ersten Druckbefehlsignals ST_1 angesteuert und die zweite Viertelpixelzeile auf den Druckträger TM übertragen. In einem Schritt S27 werden die Heizelemente HE der zweiten Halbpixelzeile HPL 2 mittels des zweiten
Druckbefehlsignals ST_2 angesteuert und die vierte Viertelpixelzeile auf den Druckträger TM übertragen. In einem Schritt S28 erfolgt die Ansteuerung des Schrittmotors SM zum Papiervorschub und in einem Schritt S29 wird die Abarbeitung der 4- Divide-Ansteuerung A4D für die gerade gültige Pixelzeile PL beendet. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass bei fehlenden anzusteuernden Heizelementen HE in den entsprechenden Blöcken, die Schritte S22 und/oder S23 und/oder S26 und/oder S27 entsprechend übersprungen werden können.
Zum Abarbeiten des Schritts S4 wird bevorzugt ein Programm nach Figur 5 ausgeführt. Dabei wird die zu bedruckende Pixelzeile PL in sechs Blöcke gleicher Anzahl an Heizelementen HE eingeteilt, wobei jeder Block einer Gruppe zugeordnet wird. Die den sechs Blöcken zugeordneten Heizelemente HE werden durch drei Bitsequenzen repräsentiert, die durch die erste, die zweite und eine dritte Übertragung LPLl, LPL2 und LPL3 in den Schritten S41, S44 und S48 an das erste und zweite Treiberelement DR_1 und DR_2 übermittelt werden. Im Schritt S41 werden die relevanten Zustände für eine erste und eine vierte Sechstelpixelzeile übertragen. Im Schritt S44 werden die relevanten Zustände für eine zweite und eine fünfte Sechstelpi- xelzeile übertragen. Im Schritt S48 werden die relevanten Zustände für eine dritte und eine sechste Sechstelpixelzeile übertragen. Die erste, zweite und dritte Sechstelpixelzeile werden mittels des ersten Druckbefehlsignals ST 1 in zeitlich zueinander versetzten Ansteuerungen in den Schritten S42, S45 und S49 entsprechend der ersten, zweiten und dritten Bitsequenz auf den Druckträger TM übertragen. Die vierte, fünfte und sechste Sechstelpixelzeile werden mittels des zweiten Druckbefehlsignals ST_2 in zeitversetzten Ansteuerungen in den Schritten S43, S47 und S50 entsprechend der ersten, zweiten und dritten Bitsequenz auf den Druckträger TM übertragen. Ein Schritt S46 wird analog zu dem Schritt S13 in Figur 3 ausgeführt. In einem Schritt S51 erfolgt die Ansteuerung des Schrittmotors SM zum Papiervorschub und in einem Schritt S52 wird die Abarbeitung der 2-Divide-Ansteuerung für die gerade gültige Pixelzeile PL beendet. Auch in diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass bei entsprechend fehlenden anzusteuernden Heizelementen HE in der jeweiligen Sechstelpixelzeile, die entsprechenden Ansteuerungen der Treiberelemente mittels der Druckbefehlsignale ST_1 und ST_2 in den Schritten S42, S43, S45, S47 und S48 übersprungen werden können zur Zeitoptimierung .
In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Figur 6) wird ein Pro- gramm in einem Schritt S60 gestartet und in einem Schritt S61 Gruppen G[O] bis G[n] in Abhängigkeit der anzusteuernden Heizelemente HE je Pixelzeile PL und der vorgegebenen Maximalanzahl MAX maximal gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente HE ermittelt. Dabei werden n Gruppen ermittelt, die, außer einer letzten Gruppe, die vorgegebene Maximalanzahl MAX an anzusteuernden Heizelementen HE umfassen, wobei die Anzahl der anzusteuernden Heizelementen HE der letzten Gruppe kleiner oder gleich der vorgegebenen Maximalanzahl MAX ist. In einem Schritt S62 wird ein Zählindex i auf den Wert 0 ge- setzt, wobei der Wert 0 des Zählindex i der ersten Gruppe der ermittelten Gruppen entspricht. In einem Schritt S63 wird eine Bitsequenz entsprechend der gerade gültigen Gruppe G[i] zur Thermodruckereinheit übermittelt und mittels der Druckbefehlsignale ST_1 und ST_2 angesteuert und entsprechend der zu druckenden Pixelzeile PL auf den Druckträger TM übertragen. In einem Schritt S64 wird der Wert des Zählindex i mit der ermittelten Gruppenanzahl n verglichen. Ist der Wert des
Zählindex i kleiner als die ermittelte Gruppenanzahl n, wird in einem Schritt S66 der Wert des Zählindex i um 1 inkremen- tiert und die nächste gültige Gruppe G[i] abgearbeitet. Ist der Wert des Zählindex i größer oder gleich der ermittelten Gruppenanzahl n, wird in einem Schritt S65 überprüft, ob ein Zustand ZPL erreicht ist, in dem keine weitere zu druckende Pixelzeile PL vorhanden ist. Ist dieser Zustand ZPL erreicht, wird das Programm in einem Schritt S67 beendet. Wird der Zustand ZPL nicht erreicht, wird die nächste zu druckende Pi- xelzeile PL abgearbeitet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Figur 7) wird ein Programm in einem Schritt S70 gestartet und in einem Schritt S71 für die gerade gültige Pixelzeile PL Blöcke B[O] bis B[m] gleicher Anzahl von Heizelementen HE ermittelt. Es werden m Blöcke ermittelt, die in einem Schritt S72 in Gruppen G[O] bis G[n] zusammengefasst werden, wobei die der entsprechenden Gruppe zugeordnete Anzahl von Blöcken abhängig ist von der vorgegebenen Maximalanzahl MAX maximal gleichzeitig anzusteu- ernden Heizelementen HE. Dabei ist die Anzahl der gleichzeitig anzusteuernden Heizelemente HE j e Gruppe kleiner oder gleich der vorgegebenen Maximalanzahl MAX. In einem Schritt S73 wird ein Zählindex i auf den Wert 0 gesetzt, wobei der Wert 0 des Zählindex i der ersten Gruppe der ermittelten Gruppen entspricht. In einem Schritt S74 wird eine Bitsequenz entsprechend der gerade gültigen Gruppe G[i] zur Thermodruckereinheit übermittelt und mittels der Druckbefehlsignale ST 1 und ST 2 angesteuert und entsprechend der zu druckenden Pixelzeile PL auf den Druckträger TM übertragen. In einem Schritt S75 wird der Wert des Zählindex i mit der ermittelten Gruppenanzahl n verglichen. Ist der Wert des Zählindex i kleiner als die ermittelte Gruppenanzahl n, wird in einem Schritt S77 der Wert des Zählindex i um 1 inkrementiert und die nächste gültige Gruppe G[i] abgearbeitet. Ist der Wert des Zählindex i größer oder gleich der ermittelten Gruppenanzahl n, wird in einem Schritt S76 überprüft, ob ein Zustand ZPL erreicht ist, in dem keine weitere zu druckende Pixelzeile PL vorhanden ist. Ist dieser Zustand ZPL erreicht, wird das Programm in einem Schritt S78 beendet. Wird der Zustand ZPL nicht erreicht, wird die nächste zu druckende Pixelzeile PL abgearbeitet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Thermodruckereinheit (TPU) mit einem Druckkopf (PH) und dem Druckkopf (PH) zugeord- neten Heizelementen (HE) , wobei ein Heizelement (HE) ein Pixel repräsentiert und die dem Druckkopf (PH) zugeordneten Heizelemente (HE) eine Pixelzeile (PL) repräsentieren, wobei der Druckkopf (PH) dazu ausgebildet ist, die Heizelemente (HE) im Sinne eines Bedrückens eines Druckträgers (TM) anzusteuern, bei dem
- je Pixelzeile (PL) eine Art eines Gruppierens gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente (HE) abhängig von den anzusteuernden Heizelementen (HE) je Pixelzeile (PL) und einer vorgegebenen Maximalanzahl (MAX) maximal gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente (HE) ermittelt wird,
- wenn mehr als eine aus der Art des Gruppierens resultierende Gruppe gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente
(HE) je Pixelzeile (PL) ermittelt wurde, die einzelnen Gruppen zeitlich versetzt zueinander angesteuert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem durch die Art des Gruppierens eine oder mehrere Gruppen gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente (HE) derart ermittelt werden, dass jeder Gruppe, außer einer letzten Gruppe, die vorgegebene Maximalanzahl (MAX) an Heizelementen (HE) zugeordnet wird und der letzten Gruppe eine Anzahl an Heizelementen (HE) zugeordnet wird, die kleiner oder gleich der vorgegebenen Maximalanzahl (MAX) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem je Pixelzeile (PL) die Heizelemente (HE) mindestens zwei Blöcken zugeordnet werden, wobei ein Block eine Anzahl von mindestens zwei örtlich benachbarten Heizelementen (HE) umfasst und je- der Gruppe je mindestens ein Block zugeordnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Anzahl der Heizelemente (HE) je Block abhängig ist von den anzusteuernden Heizelementen (HE) je Pixelzeile (PL) und der vorgegebenen Maximalanzahl (MAX) und jeder Gruppe die anzu- steuernden Heizelemente (HE) je eines Blocks zugeordnet werden .
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Blöcke je Pixelzeile (PL) derart zu jeweiligen Gruppen zusammenge- fasst werden, dass die resultierende Anzahl der gleichzeitig anzusteuernden Heizelemente (HE) kleiner oder gleich der vorgegebenen Maximalanzahl (MAX) ist.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die vorgegebene Maximalanzahl (MAX) abhängig von einem
Stromhöchstwert (IMAX) ermittelt, mit dem eine die Ther- modruckereinheit (TPU) versorgende Versorgungsspannungs- quelle (V IN) maximal belastet werden darf.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die vorgegebene Maximalanzahl (MAX) abhängig von einer Betriebstemperatur der Thermodruckereinheit (TPU) ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die vorgegebene Ma- ximalanzahl (MAX) abhängig von Spannungsschwankungen der
Versorgungsspannungsquelle (V IN) ermittelt wird.
9. Vorrichtung zum Betreiben einer Thermodruckereinheit
(TPU) mit einem Druckkopf (PH) und dem Druckkopf (PH) zugeordneten Heizelementen (HE) , wobei ein Heizelement (HE) ein Pixel repräsentiert und die dem Druckkopf (PH) zugeordneten Heizelemente (HE) eine Pixelzeile (PL) repräsentieren, wobei der Druckkopf (PH) dazu ausgebildet ist, die Heizelemente (HE) im Sinne eines Bedrückens ei- nes Druckträgers (TM) anzusteuern, die dazu ausgebildet ist, - je Pixelzeile (PL) eine Art eines Gruppierens gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente (HE) abhängig von den anzusteuernden Heizelementen (HE) je Pixelzeile (PL) und einer vorgegebenen Maximalanzahl (MAX) maximal gleich- zeitig anzusteuernder Heizelemente (HE) zu ermitteln,
- wenn mehr als eine aus der Art der Gruppierens resultierende Gruppe gleichzeitig anzusteuernder Heizelemente
(HE) je Pixelzeile (PL) ermittelt wurde, die einzelnen Gruppen zeitlich versetzt zueinander anzusteuern.
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