[0001] 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
(Entgegenhaltung wird noch nachgetragen). 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 Rbgleich, 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.
[0002] 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.
[0003] 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 läuft normal
- das Farbband ist völlig blockiert.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß der Funktionszustand des Farbbandes
bzw. der Farbbandkassette in Abhängingkeit einer vorgegebenen Taktzahl gemessen wird.
[0010] Hierbei 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.
[0011] 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, ist dahingehend gestaltet, daß der
pulsierend betreibbare Drehantriebsmotor an einer Auswerteeinheit für vorher festgelegte
Schwellwertimpulse angeschlossen ist, daß die generierte Taktfolge bzw. Impulsfolge
der Auswerteeinheit an einen Mikroprozessor weiterleitbar sind, daß auch der Mikroprozessor
mit der Motortreiberschaltung verbunden ist und daß die Motortreiber-Impulse als Ein-/Aus-Signale
an den Drehantriebsmotor leitbar sind.
[0012] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im
folgenden näher 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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:
1. Das Farbband fehlt
[0016] Bei fehlendem Farbband 1 ist der Drehantriebsmotor 4 nicht belastet und kann frei
laufen.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] 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.
2. Das Farbband ist gerissen
[0020] 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.
3. Das Farbband ist vorhanden
[0021] 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.
[0022] Der Stromverlauf in Fig. 3 unterscheidet sich deutlich von dem Stromverlauf gemäß
Fig. 2 und erreicht den Schwellwert bei jedem Einschaltimpuls.
[0023] 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.
[0024] 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.
4. Das Farbband ist vorhanden, jedoch völlig blockiert (Farbbandkassette 2 oder Antrieb
defekt).
[0025] 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.
[0026] Der Schwellwert wird bei jedem Bestromungsvorgang erreicht und bleibt bis zum Abschalten
überschritten. Es werden insgesamt sechs Takte gezählt (sechs Einschaltvorgänge).
[0027] 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.
Bezugszeichenliste
[0028]
- 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
1. 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 während 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 für das Meßergebnis und eine davon abhängige Anzeige
verwertet wird.
2. 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.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Messung durch Einschalten des Druckers undloder durch Schließen eines Drucker-Gehäuses
ausgelöst wird.
4. Verfahren nach einem der Rnsprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß Meßdauer (11), Pulsfrequenz und Tastverhältnis auf den Drehantriebsmotor (4) abgestimmt
werden.
5. 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.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Funktionszustand des Farbbandes (1) bzw. der Farbbandkassette (2) in Abhängigkeit
einer vorgegebenen Taktzahl gemessen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
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.
8. 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,
dadurch gekennzeichnet,
daß der pulsierend betreibbare Drehantriebsmotor (4) an einer Auswerteeinheit (7)
für vorher festgelegte Schwellwertimpulse angeschlossen ist, daß die generierte Taktfolge
bzw. Impulsfolge der Auswerteeinheit (7) an einen Mikroprozessor (8) weiterleitbar
sind, daß auch der Mikroprozessor (8) mit der Motortreiberschaltung (9) verbunden
ist und daß die Motortreiber- Impulse (10) als ein-/Aus-Signale an den Drehantriebsmotor
(4) leitbar sind.