Die Erfindung bezieht sich auf einen Thermodrucker mit

• a) einem Thermodruckkopf mit einer Reihe elektrisch ansteuerbarer Heizelemente, die auf einer Gegendruckrolle in Anlage gehalten sind, wobei zu bedruckendes Etikettenband zwischen den Heizelementen und der Gegendruckrolle hindurchführbar ist,
• b) je einer Vorrichtung zur Halterung einer Vorratsrolle und einer Aufwickelrolle für Thermotransfertintenband, das über Umlenkrollen zwischen den Heizelementen und dem Etikettenband hindurchführbar ist,
• c) einer mit dem Thermodruckkopf verbundenen Steuerschaltung zur Steuerung des Thermodruckers und
• d) einem mit der Steuerschaltung verbundenen Prozessor.

Thermodrucker gemäß dem Oberbegriff sind aus den Stand der Technik allgemein bekannt. Die in den Thermodruckern verwendeten Thermodruckköpfe sind meist derart ausgebildet, daß sie sowohl aus temperaturempfindlichem Papier bestehende Etiketten direkt bedrucken können, als auch aus herkömmlichem Papier bestehende Etiketten unter Verwendung eines mit temperaturempfindlicher Tinte beschichteten Thermotransfertintenbandes beschreiben können. Da beim direkten Bedrucken temperaturempfindlichen Papieres mehr Wärmeenergie zur Ansteuerung des Thermodruckkopfes erforderlich ist, als beim Drucken mit Thermotransfertintenband, muß beim Wechsel des Etikettenmateriales und damit der Druckmethode auch die Steuerschaltung des Thermodruckkopfes den veränderten Druckbedingungen angepaßt werden. Zudem gibt es eine große Anzahl verschiedener Thermoetikettensorten, die durch eine papierspezifische Temperaturempfindlichkeit gekennzeichnet sind und nur dann fehlerfrei bedruckt werden können, wenn der Thermodruckkopf eine vorgegebene Temperatur erreicht. Wird er hierbei mit zu wenig Wärmeenergie angesteuert, wird das temperaturempfindliche Etikettenpapier nicht genügend eingeschwärzt, und das Druckbild erscheint auf dem Etikett in einem mehr oder weniger dunklen Grauton. Ist demgegenüber die beim Drucken verwendete Wärmeenergie zu groß, kann der Thermodruckkopf nicht schnell genug auf diejenige Temperatur abkühlen, bei der sich das Thermopapier nicht mehr verfärbt, so daß es auch auf dafür nicht vorgesehenen Stellen, die mit dem Thermodruckkopf in Berührung kommen, eingeschwärzt wird und sich hierdurch ein "Verschmieren" des Schriftbildes ergibt. Die Anpassung der Thermodruckkopfsteuerung an die verwendete Papiersorte erfolgt hierbei per Hand und muß bei jedem Papierwechsel erneut vorgenommen werden. Zudem erfordert jede Einstellung der Druckkopfsteuerung meist mehrere zeitaufwendige Versuche und Einstellungen, bis das vom Thermodrucker auf den Etiketten erzeugte Druckbild eine vorgegebenen Anforderungen entprechende Druckqualität aufweist.

Bei den bekannten Thermodruckern bleibt nach Anpassung der Thermodruckkopfsteuerung an die jeweils verwendete Papiersorte jedoch unberücksichtigt, daß der Thermodruckkopf verschiedene Temperaturen annehmen kann und mit um so weniger Wärmeenergie anzusteuern ist, je mehr er auf Grund klimatischer Temperaturschwankungen oder auf Grund der vom Thermodrucker selber entwickelten Wärme aufgeheizt wurde. Derartige Temperaturschwankungen können die Druckqualität des Thermodruckers erheblich mindern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, einen Thermodrucker zu schaffen, der einfach und schnell an die jeweils verwendete Papiersorte angepaßt werden kann und der unabhängig von Temperaturschwankungen des Thermodruckkopfes Druckbilder mit gleichbleibend hoher Qualität liefert.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen am Thermodruckkopf angebrachten und mit dem Prozessor verbundenen Temperatursensor, durch einen mit dem Prozessor verbundenen Schreib-Lese-Speicher zur Speicherung von auf die Etiketten zu druckenden Informationen in einen ersten Speicherbereich und zur Speicherung von einer Datenmatrix für jede Papierart des zum Bedrucken vorgesehene Etikettenbandes in einen zweiten Speicherbereich, in der Thermodruckkopftemperaturwerten je ein Energiereferenzwert zugeordnet ist, der eine die von den Heizelementen zu erzeugende Wärmeenergie bestimmende Größe hat, wobei der Prozessor nach Erfassung der Thermodruckkopftemperatur den diesem Temperaturwert zugeordneten Energiereferenzwert auswählt und an die Steuerschaltung weiterleitet, und schließlich durch eine mit dem Schreib-Lese-Speicher verbundene Dateneingabevorrichtung gelöst.

Hierbei wird bei der Installation des Thermodruckers über die Dateneingabevorrichtung für jede Papierart des zu verwendenden Etikettenbandes eine Datenmatrix in den Schreib-Lese-Speicher eingelesen, so daß der Prozessor beim Einlegen eines neuen Etikettenbandes die dafür vorgesehene Datenmatrix aus dem Schreib-Lese-Speicher entweder manuell gesteuert oder automatisch aufrufen und damit den Thermodruckkopf der angewandten Druckmethode (Thermodirektdruck oder Thermotransferdruck), der verwendeten Papierart und der Temperatur des Thermodruckkopfes angepaßt steuern kann, ohne daß hierbei zeitaufwendige Einstellarbeiten erforderlich sind.

Wenn zudem der Schreib-Lese-Speicher einen dritten Speicherbereich zur Speicherung einer vorgebbaren Druckgeschwindigkeit aufweist und wenn in dem zweiten Speicherbereich die Energiereferenzwerte sowohl von den Thermodruckkopftemperaturwerten als auch von den Druckgeschwindigkeitswerten abhängig sind, kann die vom Prozessor gesteuerte Größe der beim Drucken vom Thermodruckkopf erzeugten Wärmeenergie auch der gewählten Druckgeschwindigkeit angepaßt werden.

Um zu erreichen, daß Thermotransfertintenband mit Sicherheit immer dann eingelegt ist, wenn es zum Bedrucken von herkömmlichen Papieretiketten erforderlich ist, bzw. daß Tintenband verwendet wird, das für bestimmte Papierarten besonders gut geeignet ist, ist es vorteilhaft, wenn der Thermodrucker einen mit dem Prozessor verbundenen Tintenbandsensor aufweist, der die Anwesenheit und/oder die Art des verwendeten Tintenbandes erfaßt und daß der Schreib-Lese-Speicher einen 4. Speicherbereich zur Speicherung von den Papierarten des Etikettenbandes zugeordneten Tintenbanddaten ausweist, die Auskunft darüber geben, ob und welches Tintenband zum Bedrucken des gewählten Etikettenbandmaterials erforderlich ist. Hierbei kann der Prozessor anhand der Tintenbanddaten und der vom Tintenbandsensor gelieferten Informationen überprüfen, ob das für das eingelegte Etikettenband erforderliche und geeignete Tintenband verwendet wird.

Ist der Tintenbandsensor als Laserscanner ausgebildet, der auf einer zur Aufnahme des Tintenbandes verwendeten Kassette in Form eines Bar-Codes aufgebrachte und das Tintenband charakterisierende Daten liest, wird eine weit verbreitete, zuverlässige und fehlerfrei arbeitende Technologie zur Realisierung des Tintenbandsensors verwendet.

Ein mit dem Prozessor verbundenes optisches Datenausgabemedium, das bspw. eine LCD-Bildschirm aufweist, ermöglicht einen menügesteuerten Dialogverkehr zur Einstellung des Thermodruckers. Hierbei können bspw. über den LCD-Bildschirm die im zweiten Speicherbereich als Datenmatrizen gespeicherten Papierarten angezeigt werden, woraus die in den Thermodrucker eingelegte Papierart und damit die dieser Papierart zugeordnete Datenmatrix über die Dateneingabevorrichtung manuell auswählbar ist.

Ein mit dem Prozessor verbundener und die Anwesenheit und/oder die Art des verwendeten Etikettenbandes erfassender Papiersensor bietet zum einen die Möglichkeit zu prüfen, ob bei Druckbeginn Etikettenband eingelegt ist, bzw. wann während des Druckens der Etikettenbandvorrat erschöpft ist, und zum anderen erlaubt ein derartiger Sensor einen vollautomatischen Druckbetrieb, da der Prozessor anhand der vom Papiersensor gelieferten Daten selbsttätig die im Schreib-Lese-Speicher abgelegten Datenmatrix und Tintenbanddaten für das verwendete Etikettenband auswählen kann.

Auch hierbei wird eine allgemein verbreitete und zuverlässig arbeitende Technologie verwendet, wenn der Papiersensor als Laserscanner ausgebildet ist, der auf den verwendeten Etiketten in Form von Bar-Codes aufgebrachte und die Papierart charakterisierende Markierungen liest.

Um die Druckinformationen und die zur Steuerung des Thermodruckers erforderlichen Daten in den Schreib-Lese-Speicher einzugeben, ist als Dateneingabevorrichtung eine Computertastatur, eine Speicherkartenlesevorrichtung oder eine Kombination aus beiden Einrichtungen vorteilhaft.

Hierbei werden die Steuerungsvorgänge beschleunigt, wenn der Prozessor nicht bei jedem Steuerungsvorgang den Schreib-Lese-Speicher abfragen muß, sondern einen Arbeitsspeicher aufweist, in den bei Druckbeginn die der Papierart des verwendeten Etikettenbandes entsprechende Datenmatrix und die entsprechenden Tintenbanddaten eingelesen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur näher erläutert, die schematisch einen Thermodrucker mit den zu dessen Steuerung vorgesehenen Vorrichtungselementen zeigt.

Der in der Figur dargestellte Thermodrucker 1 weist einen Thermodruckkopf 2 auf, der über eine Steuerschaltung 3 mit einem Prozessor 4 elektrisch verbunden ist. Auf der Unterseite des Thermodruckkopfes 2 sind elektrisch ansteuerbare Heizelemente 5 angeordnet, die auf einer Gegendruckrolle 6 in Anlage gehalten sind. Vorzugsweise sind die Heizelemente 5 in einer senkrecht zur Zeichenebene liegenden, geraden Reihe angeordnet.

Zwischen den Heizelementen 5 und der Gegendruckrolle 6 ist ein Etikettenband 7 hindurchführbar, das beim Drucken von einer Etikettenbandvorratsrolle 8 abgewickelt und über eine Auslaßöffnung 9 des Thermodruckers 1 ausgegeben wird, nachdem es mit den dafür vorgesehenen Druckinformationen bedruckt wurde.

Das Etikettenband 7 kann aus temperaturempfindlichem Papier bestehen, das dadurch bedruckt wird, daß es an den teilweise aufgeheizten, punktförmigen Heizelementen 5 vorbewegt und somit durch Erhitzen an dafür vorgesehenen Stellen eingeschwärzt wird. Das Etikettenband 7 kann aber auch aus herkömmlichem Schreibpapier bestehen, wobei es erforderlich ist, zwischen dem Etikettenband 7 und den Heizelementen 5 des Thermodruckkopfes 2 Thermotransfertintenband 10 hindurchzuführen, das mit temperaturempfindlicher Tinte beschichtet ist, die an den Stellen schmilzt, die an den erwärmten Heizelementen 5 vorbeibewegt werden. Die geschmolzene Tinte bleibt auf dem Etikettenband 7 haften und bildet dadurch das gewünschte Druckbild. Vorzugsweise ist das Thermotransfertintenband 10 in einer Kassette 11 mit einer Vorratsrolle 12 und einer Aufwickelrolle 13 untergebracht, die über Vorrichtungen 14, 15 zur Halterung der Rollen 12, 13 in dem Thermodrucker 1 angeordnet ist. Zudem sind im Thermodrucker 1 Umlenkrollen 16, 17 vorgesehen, die dafür sorgen, daß das Thermotransfertintenband 10 in dem dafür optimalen Winkel an den Heizelementen 5 vorbeibewegt wird.

Der Thermodruckkopf 2 ist mit einem Temperatursensor 18 ausgerüstet, der ein der Temperatur des Thermodruckkopfes 2 entsprechendes, analoges, elektrisches Signal einem Analog-Digitalwandler 19 zuführt, der dieses Signal digital codiert und an den Prozessor 4 weiterleitet.

Der Prozessor 4 ist zudem mit einem Papiersensor 20 verbunden, der als Lichtschranke ausgebildet sein kann, die die Anwesenheit des Etikettenbandes 7 erkennt und dem Prozessor 4 meldet. Der Papiersensor 20 kann aber auch als zum Lesen von Bar Codes geeigneter Laserscanner ausgebildet sein, der auf dem Etikettenband 7 angebrachte Markierungen in Form von Bar Codes liest, die somit nicht nur Auskunft über die Anwesenheit sondern auch über die Art des eingelegten Etikettenbandmateriales gibt. Diese Daten können vom Prozessor 4 zur weiteren Verarbeitung abgefragt werden.

Weiterhin ist der Prozessor 4 mit einem Tintenbandsensor 21 elektrisch verbunden, der ebenfalls sowohl als Lichtschranke zur ausschließlichen Erkennung der Anwesenheit von Thermotransfertintenband 10, als auch als Laserscanner ausgebildet sein kann, der auf der Kassette 11 in Form von Bar Codes angebrachte Markierungen zu lesen in der Lage ist, die Auskunft über das Material des verwendeten Thermotransfertintenbandes 10 geben.

Schließlich ist der Prozessor 4 mit einem optischen Datenausgabemedium 22 verbunden, das einen LCD-Bildschirm 23 aufweist.

Der Prozessor 4 ist mit einem Arbeitsspeicher 24 ausgerüstet, dessen Kapazität ausreicht, um sowohl die von einem mit dem Prozessor 4 verbundenen Schreib-Lese-Speicher 25, als auch die vom Papiersensor 20 und vom Tintenbandsensor 21 gelieferten Steuerdaten während eines Druckvorganges zwischenzuspeichern und zur Steuerung des Etikettendruckers 1 zu verwenden.

Der Schreib-Lese-Speicher 25 ist in 4 Speicherbereiche 26 bis 29 unterteilt, von denen der 1. Speicherbereich 26 für die auf die Etiketten aufzubringenden Druckinformationen, der 2. Speicherbereich 27 für die jeder Papierart zugeordnete Datenmatrix der zur Verwendung vorgesehenen Etikettenbänder 7, der 3. Speicherbereich 28 zur Speicherung der von der Bedienperson gewünschten Druckgeschwindigkeit und der 4. Speicherbereich 29 für die jeder Papierart des vorgesehenen Etikettenbandes 7 zugeordneten Tintenbanddaten bestimmt ist.

Hierbei entspricht die Anzahl der im 2. Speicherbereich 27 gespeicherten Datenmatrizen der Anzahl der Papierarten der zur Verwendung vorgesehenen Etikettenbänder 7. Jede dieser Datenmatrizen ist mit der durch sie beschriebenen Papierart gekennzeichnet und besteht aus 3 Reihen von Daten, wobei die Daten der ersten Reihe Thermodruckkopftemperaturen, die der 2. Reihe Druckgeschwindigkeiten und diejenigen der 3. Reihe Energiereferenzwerte bedeuten, die beim Druckbetrieb vom Prozessor 4 direkt an die Steuerschaltung 3 zur Steuerung der vom Thermodruckkopf 2 in den einzelne Heizelementen 5 zu erzeugenden Wärmeenergien weitergeleitet werden können. Hierbei ist jedem aus einem Thermodruckkopftemperaturwert und einem Druckgeschwindigkeitswert bestehenden Datenpaar ein Energiereferenzwert derart zugeordnet, daß bei Eingabe eines Temperatur- und eines Geschwindigkeitswertes ein Energiereferenzwert eindeutig bestimmt und ausgegeben wird.

Die im 4. Speicherbereich 29 enthaltenen Tintenbanddaten sind als dreireihige Liste darstellbar, wobei die Daten der ersten Reihe die Papierart des zur Verwendung vorgesehenen Etikettenbandes 7 bedeuten, die Daten der 2. Reihe die Werte 0 und 1 annehmen können, wobei "0" bedeutet, daß bei Verwendung der in der ersten Reihe aufgeführten Papierart zum Drucken kein Thermotransfertintenband erforderlich ist, und eine "1" bedeutet, daß dieses Band zum Drucken erforderlich ist, und in der 3. Reihe entweder eine "0" stehen kann, was bedeutet, daß bei Verwendung dieser Papierart an das Material des Thermotransfertintenbandes 10 keine besonderen Anforderungen gestellt wird, oder eine Kennzahl stehen kann, die aussagt, welche Tintenbandsorte zum Bedrucken der speziellen Papierart zu verwenden ist.

Die obigen Daten werden über eine Dateneingabevorrichtung 30 in den Schreib-Lese-Speicher 25 eingelesen, die über eine Computertastatur 31 und über eine Speicherkartenlesevorrichtung 32 verfügt.

Nachdem bei der Installation des Thermodruckers 1 die den zur Verwendung vorgesehenen Papierarten entsprechenden Datenmatrizen in den 2. Speicherbereich 27 und die Tintenbanddaten in den 4. Speicherbereich 29 des Schreib-Lese-Speichers 25 eingelesen wurden, werden bei Druckbeginn die auf das Etikettenband 7 zu druckenden Daten über die Computertastatur 31 und die Speicherkartenlesevorrichtung 32 in den ersten Speicherbereich 26 eingegeben.

Der Prozessor 4 gibt über den LCD-Bildschirm 23 eine Liste der im 2. Speicherbereich 27 eingelesenen Papierarten aus und ermöglicht so einer Bedienperson, hieraus die der verwendeten Papierart entsprechende Datenmatrix auszuwählen. Zudem ergibt sich hieraus für die Bedienperson die Möglichkeit zu überprüfen, ob für die Papierart des eingelegten Etikettenbandes 7 überhaupt eine Datenmatrix gespeichert ist, um die gewünschte Datenmatrix gegebenfalls nachträglich in den 2. Speicherbereich 27 des Schreib-Lese-Speichers 25 einzulesen, bzw. das Etikettenband 7 mit demjenigen Papier in den Thermodrucker 1 einzulegen, für das eine Datenmatrix gespeichert ist und auf dem LCD-Bildschirm 23 angezeigt wird.

Der Prozessor 4 holt sich dann die der gewählten Papierart entsprechende Datenmatrix und die entsprechenden Tintenbanddaten aus dem Schreib-Lese-Speicher 25 und speichert diese Daten in seinem Arbeitsspeicher 24 ab.

Über den LCD-Bildschirm 23 gibt der Prozessor 4 eine Liste der in der Datenmatrix enthaltenen, möglichen Druckgeschwindigkeiten aus und ermöglicht der Bedienperson, hieraus eine Druckgeschwindigkeit zu wählen. Trifft die Bedienperson hieraus keine Wahl, wählt der Prozessor automatisch die maximal mögliche Druckgeschwindigkeit.

Hierbei bietet der Thermodrucker 1 die Möglichkeit, zu Beginn des Druckvorganges eine Druckgeschwindigkeit frei zu wählen, die im 3. Speicherbereich 28 des Schreib-Lese-Speichers 25 abgelegt wird. Nach dem Einlesen der gewählten Datenmatrix in den Arbeitsspeicher 24 holt sich der Prozessor 4 den der gewünschten Druckgeschwindigkeit entsprechenden Wert aus dem 3. Speicherbereich 28 und vergleicht diesen Wert mit den in der Datenmatrix enthaltenen Geschwindigkeitswerten. Anschließend wählt der Prozessor 4 automatisch den der gewählten Druckgeschwindigkeit nächstliegenden Wert aus der Datenmatrix.

Der Prozessor 4 erfaßt über den Temperatursensor 18 die Temperatur des Thermodruckkopfes 2 und wählt aus der Datenmatrix den diesem Wert nächstliegenden Temperaturwert.

Der Prozessor 4 wählt aus der Datenmatrix den Energiereferenzwert, der für den ermittelten Wert der Thermodruckkopftemperatur und den gewählten oder ermittelten Druckgeschwindigkeitswert vorgesehen ist.

Anhand der in den Arbeitsspeicher 24 eingelesenen und für die Papierart spezifischen Tintenbanddaten und der vom Tintenbandsensor 21 gelieferten Daten prüft der Prozessor 4, ob in der 2. Reihe der Tintenbanddaten eine "1" steht und eine Kassette 11 für Thermotransfertintenband 10 eingelegt ist, oder ob hier eine "0" steht und keine Kassette 11 eingelegt ist. Treffen obige Bedingingen nicht zu, wird die Bedienperson über eine Fehlermeldung gebeten, entweder eine fälschlich eingelegte Kassette 11 zu entfernen oder eine fehlende Kassette 11 einzulegen.

Der Prozessor 4 prüft, ob in der 3. Reihe der Tintenbanddaten eine "0" oder eine hiervon abweichende Kennziffer für ein Thermotransfertintenband 10 zu finden ist. Anhand dieser und der vom Tintenbandsensor 21 gelieferten Werte überprüft der Prozessor 4, ob, falls erforderlich, das richtige Thermotransfertintenband 10 eingelegt ist. Über eine auf dem LCD-Bildschirm 23 angezeigte Fehlermeldung wird die Bedienperson gegebenfalls aufgefordert, das richtige Thermotransfertintenband 10 einzulegen.

Schließlich überprüft der Prozessor 4 anhand der vom Papiersensor 20 gelieferten Daten, ob Etikettenband 7 eingelegt ist.

Der Prozessor 4 holt sich nun die in den 1. Speicherbereich 26 des Schreib-Lese-Speichers 25 eingelesenen Druckinformationen und initiiert den Druckvorgang, indem er die Druckinformationen, den gewählten oder ermittelten Druckgeschindigkeitswert und den in der Datenmatrix gewählten Energiereferenzwert an die Steuerschaltung 3 des Thermodruckkopfes 2 weiterleitet. Die Steuerschaltung 3 bewirkt nun über nicht dargestellte elektrische Verbindungen und Treiberschaltungen den Antrieb der Gegendruckrolle 6 zum Transport des Etikettenbandes 7, den Antrieb des gegebenenfalls vorhandenen Thermotransfertintenbandes 10 über einen mit der Aufwickelrolle 13 verbundenen und in der Figur nicht dargestellten Elektromotor und den eigentlichen Druckvorgang, indem sie die einzelnen Heizelemente 5 den eingebenen und ermittelten Daten entsprechend ansteuert. Der sich aus der Druckgeschwindigkeit und der Thermodruckkopftemperatur ergebende Energiereferenzwert steuert hierbei die von den Heizelementen 5 erzeugte Heizenergie, die um so größer ist, je größer die eingestellte Druckgeschwindigkeit und je niedriger die gemessene Thermodruckkopftemperatur sind. Vorzugsweise wird die Heizenergie dadurch gesteuert, daß die Zeiten verändert werden, in denen an die als Wiederstandelemente ausgebildeten Heizelemente eine bestimmte Spannung angelegt wird.

Ist der Papiersensor 20 als ein zum Lesen von Bar Codes geeigneter Laserscanner ausgebildet, und sind auf den Etiketten Markierungen in Form von Bar Codes aufgebracht, die über die Papierart der Etiketten Auskunft geben, kann der Betrieb des Thermodruckers 1 dahingehend automatisiert werden, daß die Papierart der Etiketten von der Bedienperson nicht mehr per Hand eingegeben werden muß, sondern daß der Prozessor 4 über den Papiersensor 20 selbsttätig erkennt, welche Art von Etiketten eingelegt ist. Auf Grund der so erhaltenen Daten holt sich der Prozessor 4 aus dem 2. Speicherbereich 27 des Schreib-Lese-Speichers 25 die entsprechende Datenmatrix und aus dem 4. Speicherbereich 29 die für die erkannte Papierart vorgesehenen Tintenbanddaten. Mit diesen Daten kann der Thermodrucker 1 wie bereits beschrieben vom Prozessor 4 gesteuert werden.