Steuerschaltung für eine Thermodruckmaschine

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung für eine Thermodruckmaschine mit einem Thermodruckkopf (1) mit einer Reihe elektrisch ansteuerbarer Heizelemente (14), mit einem Mikroprozessor (2), der auszudruckende Daten auf ein dem Thermodruckkopf (1) zugeordnetes Register (13) überträgt. Zur Erhöhung der Druckgeschwindigkeit wird ein mit dem Mikroprozessor (2) durch eine parallele Datenleitung verbundener Zwischenspeicher (15) sowie eine separate Ladezustandskontrollschaltung (17) vorgeschlagen, die mit dem Zwischenspeicher verbunden (15) ist und mit dem Erreichen einer definierten Menge vom Mikroprozessor (2) in den Zwischenspeicher (15) eingeschriebener Daten eine Übertragung von Daten vom Zwischenspeicher (15) in das Register (13) veranlaßt.
Alternativ oder zusätzlich ist empfohlen, daß zwischen den Ausgang des Mikroprozessors (2) und den Schrittmotor (11) zum Antrieb der Gegendruckrolle (12) ein Impulsgenerator (9) und ein Schrittmotortreiber (10) geschaltet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung für eine Thermodruckmaschine mit einem Thermodruckkopf mit einer Reihe elektrisch ansteuerbarer Heizelemente, mit einem Mikroprozessor, der auszudruckende Daten auf ein dem Thermodruckkopf zugeordnetes Register überträgt, das mit den Heizelementen verbundene Treiberschaltungen ansteuert, wobei das Register die Daten in serieller Form empfängt.

[0002] Bei bekannten Thermodruckmaschinen finden Thermodruckköpfe Verwendung, die eine Reihe einzeln elektrisch ansteuerbarer Heizelemente aufweisen. Zwischen den Heizelementen und einer Gegendruckrolle ist der zu bedruckende Aufzeichnungsträger und - falls letzterer nicht thermisch aktiv ist - das wirksame Trum eines thermisch aktivierbaren Farbbandes angeordnet, so daß ein die Heizelemente durchfließender Strom eine Einfärbung (in der Regel Schwärzung) des Aufzeichnungsträgers zur Folge hat. Die Versorgung der Thermodruckköpfe mit den zu druckenden Daten erfolgt im Stande der Technik, wie er beispielsweise aus der DE 36 13 946 A1 oder der EP 501 707 A2 bekannt geworden ist, durch eine serielle Datenleitung. Die Daten werden somit durch nur eine Leitung von einem auf der Hauptplatine angeordneten Mikroprozessor auf den Druckkopf übertragen, dort mittels eines (Schiebe-) Registers - jeweils einer Druckzeile entsprechend - parallelisiert und dienen zur Ansteuerung der Treiberschaltungen der Heizelemente.

[0003] Als nachteilig ist dabei der hohe Zeitbedarf der seriellen Datenübertragung anzusehen: da Thermodruckköpfe heutiger Bauart meist über 1000 Heizelemente und ebensoviele Registerelemente aufweisen, verursacht es eine nicht unerhebliche Zeitverzögerung, die Daten mittels des Mikroprozessors in serielle Form zu bringen und sequentiell zu übertragen. Weil der Mikroprozessor während dieser Zeit nicht für andere Aufgaben (wie Rechenoperationen oder die Steuerung der Gegendruckrolle) zur Verfügung steht, muß er sie anschließend erledigen, so daß die maximale Druckgeschwindigkeit im Ergebnis nicht unwesentlich reduziert ist.

[0004] Weiterhin erfolgt bei Druckern die Steuerung des die Gegendruckrolle antreibenden Schrittmotors - wie beispielsweise aus der JP 60-83864 A bekannt ist - derart, daß ein Steuerschaltkreis eine dem jeweiligen Vorschub des Aufzeichnungsträgers entsprechende Anzahl an Impulsen an einen Schrittmotor abgibt. Da aus Kostengründen und zur Vermeidung von Synchronisationsproblemen derselbe Mikroprozessor im Regelfall sowohl die Datenübertragung zum Druckkopf als auch den Schrittmotor der Gegendruckrolle steuert, finden konventionellerweise Softwareroutinen Verwendung, die eine Abgabe entsprechender Impulse an den Schrittmotor zur Folge haben, den Mikroprozessor jedoch während des Vorschubs des Aufzeichnungsträgers für anderweitige Aufgaben blockieren.

[0005] Es ergibt sich durch eine derartige softwaremäßige Steuerung des Schrittmotors ebenfalls der Nachteil einer erheblichen Verminderung der Druckgeschwindigkeit.

[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die bekannten Steuerschaltungen dahingehend zu verbessern, daß die Effizienz des Mikroprozessors verbessert und die realisierbare Druckgeschwindigkeit erhöht ist.

[0007] Im folgenden werden zwei alternativ oder gemeinsam realisierbare Vorschläge zur Lösung der Aufgabe beschrieben, von denen sich eine auf die Datenübertragung zum Thermodruckkopf und eine auf die Steuerung des Schrittmotors der Gegendruckrolle bezieht.

[0008] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen mit dem Mikroprozessor durch eine parallele Datenleitung verbundenen Zwischenspeicher sowie eine separate Ladezustandskontrollschaltung, die mit dem Zwischenspeicher verbunden ist und mit dem Erreichen einer definierten Menge vom Mikroprozessor in den Zwischenspeicher eingeschriebener Daten eine Übertragung von Daten vom Zwischenspeicher in das Register veranlaßt.

[0009] Der Kerngedanke besteht darin, den Mikroprozessor durch einen externen Speicher und eine Ladezustandskontrollschaltung zu entlasten. Die Daten werden mit hoher Geschwindigkeit parallel aus dem Mikroprozessor in den Zwischenspeicher eingelesen und anschließend in konventioneller Weise sequentiell in das Register des Thermodruckkopfes transferiert, wobei die sequentielle Übertragung der Daten in das Register nicht durch den Mikroprozessor, sondern durch die separate Ladezustandskontrollschaltung gesteuert wird. Letztere überwacht den Füllstand, d.h. den Anteil des mit zu druckenden Daten beschriebenen Speichers und aktiviert die Übertragung in das Register des Druckkopfes, sobald ein vorgegebener Wert überschritten ist. Die Kapazität des Zwischenspeichers entspricht im Regelfall der des Registers des Thermodruckkopfes. Entscheidend ist dabei, daß der Mikroprozessor nach der Übertragung der Daten in den Zwischenspeicher für beliebige, andere Aufgaben - wie die Steuerung der Druckermechanik oder zur Berechung auszudruckender Daten (Bitmap) - zur Verfügung steht, da er nicht mehr mit der Sequentialisierung der Daten oder der Steuerung der Übertragung betraut ist.

[0010] Ungeachtet dessen, daß die Übertragungsgeschwindigkeit der Daten in das Register aufgrund der physikalischen Gegebenheiten konstant bleiben muß, ermöglicht die Erfindung aufgrund der Entlastung des Mikroprozessors durch die Ladezustandskontrollschaltung eine wesentliche Beschleunigung des Druckvorganges.

[0011] Obwohl denkbar wäre, mit der Übertragung der Daten in das Register erst zu beginnen, nachdem der Einschreibvorgang einer zur Ansteuerung der gesamten Reihe der Heizelemente erforderlichen Datenmenge in den Speicher abgeschlossen ist (d.h. den Anteil der in den Zwischenspeicher eingebrachten Daten, bei dem die Ladezustandskontrollschaltung das Transferieren in das Register beginnt, mit einer Druckreihe gleichzusetzen), ist empfohlen, den Auslesevorgang aus dem Zwischenspeicher bereits zu beginnen, nachdem nicht die Daten der gesamten Reihe, sondern eine geringere Menge (z.B. 30 %) darin eingeschrieben wurde. Eine derartige Steuerung ermöglicht einerseits, aus Ersparnisgründen die Kapazität des Zwischenspeichers geringer als die des Registers des Thermodruckkopfes zu wählen und die Daten einer Druckzeile sukzessive in Teilmengen vom Mikroprozessor über den Zwischenspeicher in das Register zu übertragen, andererseits jedoch - was bevorzugt ist - während der Übertragung von Daten aus dem Mikroprozessor in den Zwischenspeicher gleichzeitig das Register zu beschreiben. Die vorteilhafte Folge besteht in der Zeitersparnis durch die simultan ablaufenden Datenübertragungen, die eine Vergrößerung der Druckgeschwindigkeit ermöglichen.

[0012] Weiterhin bietet sich an, den Mikroprozessor derart zu steuern, daß er den Zwischenspeicher nach der Übertragung der Daten einer Druckreihe zunächst nicht mehr mit Daten versorgt, sondern die bereits erwähnten, anderen Aufgaben - wie Steuerung der Druckmechanik oder die Berechnung der nachfolgenden Druckreihe - wahrnimmt und, nachdem zumindest ein Teil (oder die Gesamtheit) der Daten aus dem Zwischenspeicher in das Register übertragen wurde, damit beginnt, die der nachfolgenden Druckreihe entsprechenden Daten in den Zwischenspeicher zu schreiben. Es besteht also die Möglichkeit, das Register vollständig vom Mikroprozessor zu entkoppeln und gleichzeitig die Daten einer Druckreihe aus dem Zwischenspeicher auszulesen und gleichzeitig die nachfolgende Reihe in den Zwischenspeicher zu übertragen, sobald Kapazitäten darin frei werden.

[0013] Als Zwischenspeicher kommt primär ein unter der Bezeichnung First-in-First-out bekannter Speicher in Frage, da er ermöglicht, die jeweils zuerst eingeschriebenen Daten unter Aufrechterhaltung der korrekten Reihenfolge auch als erste in das Register zu übertragen. Ein Parallel-Seriell-Wandler ist über einen Datenbus mit dem Zwischen-Speicher derart verbunden, daß jeweils ein Datenwort desselben (ersten) Speicherbereichs ausgelesen werden kann. Der Mikroprozessor schreibt die Daten des ersten auszugebenden Datenworts (das beispielsweise 16 bit umfaßt) in diesen Speicherbereich. Gleichzeitig wird durch einen am Schreib-Ausgang des Mikroprozessors anliegender Impuls ein (anfangs zurückgestellter) Zählzeiger inkrementiert. Die nachfolgenden Datenworte werden anhand des Zählzeigers in die nachfolgenden Speicherbereiche geschrieben, wobei der Zählzeiger jeweils nach dem Einschreiben eines Datenworts (von beispielsweise 16 Bit) um Eins inkrementiert wird. Der Zwischenspeicher wird somit sukzessive gefüllt. Anhand des Zählzeigers erkennt die Ladezustandskontrollschaltung den Füllstand des Speichers und aktiviert mit dem Erreichen der definierten Menge die Übertragung von Daten auf den Parallel-Seriell-Wandler. Es werden jeweils die Daten des ersten Speicherbereichs ausgelesen. Außerdem wird nach dem Auslesen eines Datenwortes der Zählzeiger dekrementiert und die Daten der nachfolgenden Speicher werden wortweise jeweils in den vorhergehenden Speicher kopiert. Der Zwischenspeicher wird somit dynamisch nach Art einer Schlange (Queue, First-in-first-out) verwaltet. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Daten vom Mikroprozessor immer in denselben Speicher einzutragen, sukzessive weiterzuschieben und die Adresse des jeweils ausgelesenen Speichers anhand des Zählzeigers zu determinieren.

[0014] Moderne Thermodruckköpfe, wie sie beispielsweise in der EP 501 707 A2 beschrieben sind, weisen einen Eingang für ein Druckfreigabesignal auf, mit dem die Heizelemente aktivierbar sind. Da letztere bei kontinuierlichem Betrieb eine stark verkürzte Lebensdauer aufweisen, erweist es sich als notwendig, das Druckfreigabesignal zu zerhacken (choppern), also aus einzelnen Impulsen zusammenzusetzen. Im konkreten ist ein Druckfreigabesignal, das aus einem anfänglichen Dauerimpuls mit sich daran anschließenden Rechteckimpulsen besteht, von Vorteil und somit gebräuchlich. Die zeitliche Dauer der Impulse und der Zwischenräume definiert die Heizenergie und somit die Temperatur der Heizelemente. Um den Mikroprozessor von der Erzeugung des Druckfreigabesignals zu entlasten, die im Stande der Technik durch Softwareroutinen erfolgt und einen entsprechenden Zeitbedarf aufweist, wird hier vorgeschlagen, den entsprechenden Ausgang des Mikroprozessors und/oder die Ladezustandskontrollschaltung mit einer Schaltung zu versehen, die die gewünschten Impulse erzeugt. Der Mikroprozessor braucht somit nur noch einen Impuls zur Aktivierung der Schaltung abzugeben und steht sofort für andere Aufgaben zur Verfügung, während letztere das Druckfreigabesignal erzeugt. Im Regelfall wird der Mikroprozessor entsprechende Daten über die Dauer der Impulse und Zwischenräume jeweils vor der Ausgabe einer Druckseite auf die Schaltung übertragen. Dadurch ist einerseits eine hinreichend häufige Anpassung an die aktuellen Druckparameter möglich, andererseits hält sich der Zeitbedarf für die Aktualisierung in Grenzen. Das Druckfreigabesignal kann durch den Mikroprozessor und/oder durch die Ladezustandskontrollschaltung aktiviert werden. Anzumerken bleibt, daß der Druckkopf im allgemeinen neben dem Druckfreigabesignal auch die vorhergehenden Druckdaten und die Daten der benachbarten Heizelemente (die sogenannte Dot-History) bei der Berechnung der den Heizelementen zugeführten Energie berücksichtigt.

[0015] Außerdem ist vorgeschlagen, den Thermodruckkopf mit einem Temperatursensor zu versehen und letzteren an einem Eingang des Mikroprozessors anzuschließen, so daß letzterer anhand der Temperatur des Druckkopfes die Schaltung zur Erzeugung des Druckfreigabesignales mittels einer Variation der Dauer der Impulse und/oder ihrer Zwischenräume derart steuern kann, daß zum einen die maximal zulässige Temperatur des Druckkopfes nicht überschritten wird, zum anderen optimale Druckergebnisse entstehen.

[0016] Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Druckfreigabesignal durch den Mikroprozessor derart variiert werden, daß eine optimale Anpassung der Temperatur der Heizelemente an die Druckgeschwindigkeit und/oder der Art des bedruckten Papiers erfolgt.

[0017] Alternativ zur Lehre des Anspruchs 1 läßt sich das der Erfindung zugrundeliegende Problem bei einer Steuerschaltung für eine Druckmaschine mit einem Druckkopf, der an eine mit einem Schrittmotor angetriebene Gegendruckrolle in Anlage bringbar ist, mit einem Mikroprozessor, der einen Ausgang aufweist, der mit dem Schrittmotor verbunden ist, dadurch lösen, daß zwischen den Ausgang des Mikroprozessors und den Schrittmotor ein Impulsgenerator und ein Schrittmotortreiber geschaltet ist.

[0018] Die Grundidee besteht darin, die Steuerimpulse des Schrittmotors nicht, wie im Stande der Technik üblich, durch eine entsprechende Programmierung des Mikroprozessors zu erzeugen, sondern mittels eines separaten Impulsgenerators hardwaremäßig zu produzieren. Seine Ausgangssignale werden in einem Schrittmotortreiber verstärkt und schließlich dem Schrittmotor zugeführt.

[0019] Es wird somit möglich, den Mikroprozessor von der Steuerung des Schrittmotors zu entlasten, da er nur noch den Impulsgenerator zu aktivieren braucht, um einen Papiervorschub zu erzielen. Im Anschluß daran steht der Mikroprozessor für andere Aufgaben zur Verfügung, so daß die Druckgeschwindigkeit aufgrund des Vermeidens durch den Mikroprozessor bedingter Stillstandszeiten vergrößerbar ist.

[0020] Besonders problemlos ist Mehrfarbendruck realisierbar, falls der Mikroprozessor mindestens einen weiteren Thermodruckkopf steuert und zudem über mindestens einen weiteren Impulsgenerator und über mindestens einen weiteren Schrittmotortreiber und Schrittmotor jeweils eine weitere Gegendruckrolle antreibt, an der je ein Thermodruckkopf aufliegt. Da Gegendruckrollen meist geringfügig unterschiedliche Durchmesser aufweisen, ist es erforderlich, daß sie mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden. Während bei einer konventionellen, softwaremäßigen Steuerung Probleme zu erwarten sind, wenn die Impulse zweier Schrittmotore zusammenfallen müssen, aufgrund der sequentiellen Programmierung jedoch zeitlich auseinanderliegen, ist eine derartige Steuerung problemlos realisierbar, da jeder Schrittmotor von einem eigenen Impulsgenerator angetrieben wird.

[0021] Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Sie zeigen in schematischer Darstellung in

Figur 1:

eine Steuerschaltung für einen Thermodruckkopf;

Figur 2:

einen für Mehrfarbendruck vorteilhaften Antrieb der Gegendruckrollen;

Figur 3:

eine Schaltung zur Erzeugung des Druckfreigabesignales;

Figur 4:

ein Impulsdiagramm obiger Schaltung; und

Figur 5:

eine Ladezustandskontrollschaltung.

[0022] Die in Figur 1 dargestellte Steuerschaltung für einen Thermodruckkopf (1) weist einen Mikroprozessor (2) auf, an den eine Bedientastatur (3) als Dateneingabemöglichkeit angeschlossen ist. Der Mikroprozessor (2) ist mit einer Dateneingabeschnittstelle (4), mit einer Schreib-Lese-Steuerung (5), mit einem ersten Impulsgenerator (6), mit einer Schaltung (7) zur Erzeugung eines Druckfreigabesignales und mit einem Temperatursensor (8) zur Erfassung der Temperatur des Thermodruckkopfes (1) verbunden. Weiterhin steuert der Mikroprozessor (2) einen zweiten Impulsgenerator (9) an, der über einen Schrittmotortreiber (10) an einen Schrittmotor (11) zum Antrieb der Gegendruckrolle (12) angeschlossen ist.

[0023] Im Thermodruckkopf (1) ist andeutungsweise ein Register (13) eingezeichnet, das ebensoviel Speicherzellen aufweist, wie der Thermodruckkopf (1) Heizelemente (14) hat. Die vorliegende Ausführungsform kann beispielsweise mit einem Thermodruckkopf (1) mit 1280 Heiz- (14) und Registerelementen (13) ausgerüstet sein.

[0024] Der Kern der Steuerschaltung wird von einem Zwischenspeicher (15) gebildet, das z.B. aus 80 Speicherelementen à 16 Bit besteht. Über einen mit dem Zwischenspeicher (15) verbundenen Parallel-Seriell-Wandler (16) werden die zu druckenden Daten in das Register (13) des Thermodruckkopfes eingelesen. Die Taktimpulse des Impulsgenerators (6) werden dem Thermodruckkopf (1) direkt zugeleitet. Zudem wird der Speicherinhalt des Zwischenspeichers (15) von einer Ladezustandskontrollschaltung (17) überwacht.

[0025] Wird über die Bedientastatur (3) der Mikroprozessor (2) dazu veranlaßt, über die Dateneingabeschnittstelle (4) Daten in den Zwischenspeicher (15) einzulesen, wird hierbei von der Ladezustandskontrollschaltung (17) überwacht, wieviel Speicherplatz des Zwischenspeichers (15) belegt ist. Bereits wenn ein gewisser Anteil von beispielsweise 30 % beschrieben wurde, wird von der Ladezustandskontrollschaltung (17) die Schreib-Lese-Steuerung (5) veranlaßt, Daten in den Parallel-Seriell-Wandler (16) einzulesen und getaktet vom ersten Impulsgenerator (6) in das Register (13) einzuschreiben. Parallel hierzu werden gesteuert von der Schreib-Lese-Steuerung (5) weiter Daten in den Zwischenspeicher (15) eingelesen.

[0026] Falls das Register (13) des Thermodruckkopfes (1) vollgeschrieben ist, wird die Schaltung (7) vom Mikroprozessor (2) veranlaßt, ein Druckfreigabesignal an den Thermodruckkopf (1) zu senden, so daß die gespeicherten Daten auf einen Aufzeichnungsträger (18) geschrieben werden. Parallel hierzu wird vom Mikroprozessor (2) der zweite Impulsgenerator (9) gestartet, der nun selbsttätig über den Schrittmotortreiber (10) den Schrittmotor (11) ansteuert, welcher die Gegendruckrolle (12) zum Transport des Aufzeichnungsträgers (18) antreibt.

[0027] In Figur 2 ist schematisch ein Mehrfarben-Thermodrucker skizziert, der neben dem Mikroprozessor (2), dem zweiten Impulsgenerator (9), dem Schrittmotortreiber (10), dem Schrittmotor (11), der Gegendruckrolle (12) und dem Thermodruckkopf (1) einen weiteren Impulsgenerator (19), einen weiteren Schrittmotortreiber (20), einen weiteren Schrittmotor (21), eine weitere Gegendruckrolle (22) und einen weiteren Thermodruckkopf (23) aufweist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel reagiert der temperaturempfindliche Aufzeichnungsträger (18) auf unterschiedliche Temperaturen mit unterschiedlichen Farben. Somit ist Mehrfarbendruck dadurch realisierbar, daß die Heizelemente (14) der beiden Thermodruckköpfe (1,23) auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt werden und dann den Aufzeichnungsträger (18) nacheinander bedrucken. Der Vorteil einer derartigen Anordnung besteht darin, daß die beiden Gegendruckrollen (12,22), nachdem die Impulsgeneratoren (9,19) vom Mikroprozessor (2) gestartet wurden, unabhängig voneinander angetrieben werden. Hierdurch können Fertigungstoleranzen der Gegendruckrollen (12,22) ausgeglichen werden, ohne daß der Aufzeichungsträger (18) reißt oder Schlaufen bildet.

[0028] In Figur 3 ist die Schaltung (7) zur Erzeugung des Druckfreigabesignales dargestellt. Sie wird gesteuert vom Mikroprozessor (2) und besteht aus einem ersten (24), einem zweiten (25) und einem dritten Rechteckimpulsgenerator (26). Der Ausgang des ersten Rechteckimpulsgenerators (24) ist mit den nichtinvertierenden Eingängen eines ersten (27) und des zweiten UND-Gliedes (28) verbunden, während der Ausgang des zweiten Rechteckimpulsgenerators (25) an den nichtinvertierenden Eingang des ersten UND-Gliedes (27) und eines zweiten UND-Gliedes (28) angeschlossen ist. Die Ausgänge des ersten UND-Gliedes (27) und des dritten Rechteckimpulsgenerators (26) sind mit den Eingängen eines ODER-Gliedes (29) verbunden, das über seinen Ausgang das Druckfreigabesignal liefert.

[0029] Das in Figur 4 skizzierte Impulsdiagramm gibt die Funktion der Schaltung (7) wieder. Zunächst wird vom Mikroprozessor (2) an den ersten (24) und an den zweiten Rechteckimpulsgenerator (25) ein Startsignal (a) geliefert, das den ersten Rechteckimpulsgenerator (24) veranlaßt, einen Impuls (b) abzugeben und den zweiten Rechteckimpulsgenerator (25) anregt, einen Impuls (c) zu erzeugen. Beide Impulse (b) und (c) werden zum einen dem ersten UND-Glied (27) zugeführt, an dessen Ausgang somit der Impuls (c) anliegt. Weiterhin werden beide Impulse (b und c) dem zweiten UND-Glied (28) zugeführt, das hieraus das Signal (b UND NICHT c) erzeugt und an den dritten Rechteckimpulsgenerator (26) liefert. Während der dritte Rechteckimpulsgenerator (26) von diesem Signal (b UND NICHT c) angesteuert wird, erzeugt er die Signale (d), die gemeinsam mit dem Signal (c) nach einer ODER-Verknüpfung im ODER-Glied (29) das Druckfreigabesignal (e) ergeben.

[0030] Über die Leitung (30) wird der Mikroprozessor von dem im Thermodruckkopf befindlichen Temperatursensor (8) angesteuert. Dies veranlaßt den Mikroprozessor (2), die Dauer des Impulses (c) im zweiten Rechteckimpulsgenerator (25) und das Tastverhältnis des dritten vom Rechteckimpulsgenerator erzeugten Signales (d) derart zu variieren, daß die Temperatur des Thermodruckkopfes (1) einen optimalen, unkritischen Wert annimmt.

[0031] Schließlich zeigt Figur 5 den internen Aufbau einer Ladezustandskontrollschaltung (17) und ihre Verbindung mit der übrigen Steuerschaltung. Der Datenbus (D) des Mikroprozessors (2) ist in dieser Zeichnung direkt mit dem Zwischenspeicher (15) verbunden. Der nur bei der Datenausgabe auf Eins gelegte Schreibausgang (WR) des Mikroprozessors ist sowohl mit dem Zwischenspeicher (15) als auch mit einem Zählzeiger (31) der Ladezustandskontrollschaltung (17) verbunden. Bei jedem Schreibvorgang vom Mikroprozessor (2) in den Zwischenspeicher (15) wird der Ausgang (A) des Zählzeigers (31) um Eins angehoben (inkrementiert), daher ist sein entsprechender Eingang in der Figur mit INC gekennzeichnet. Anfangs, bei zurückgesetzten Speichern, werden die Datenworte des Mikroprozessors (2) in den unten eingezeichneten Speicherbereich des Zwischenspeichers (15) eingetragen. Sobald der Ausgang (A) des Zählzeigers (31) inkrementiert wurde, werden die nachfolgenden Daten in die seinem Ausgang (A) entsprechende, der untersten Speicherzelle nachfolgende Adresse des Zwischenspeichers (15) eingetragen, letzterer somit sukzessive von unten nach oben gefüllt.

[0032] Der Datentransfer vom Zwischenspeicher (15) in den Parallel-Seriell-Wandler (16) und in das Register (13) des Thermodruckkopfes (1) wird durch die eigentliche Hardwaresteuerung (32) gesteuert. Sobald der Ausgang (A) des Zählzeigers (31) eine festgelegte Zahl (die der definierten Datenmenge entspricht, bei der der Auslesevorgang in den Druckkopf (1) starten soll) erreicht, liegt am Ausgang (cpy) der Hardwaresteuerung (32) ein Impuls an, der einen Kopierbefehl darstellt und bewirkt, daß einerseits das Datenwort (D') der untersten Speicherzelle des Zwischenspeichers (15) auf den Parallel-Seriell-Wandler (16) und von dort in serieller Form (D'') auf das Register (13) übertragen wird, andererseits die Datenworte aller anderen Speicherzellen des Zwischenspeichers (15) jeweils um eine Speicherzelle nach unten verschoben werden - daher ist der Ausgang (cpy) mit dem Zwischenspeicher (15) und dem Parallel-Seriell-Wandler (16) verbunden. Der Zwischenspeicher (15) wird somit sukzessive in das Register (13) ausgelesen. Gleichzeitig wird bei jedem ausgelesenen Datenwort ein Impuls an den Eingang (DEC) des Zählzeigers (31) angelegt, der seinen Ausgang (A) um Eins erniedrigt (dekrementiert). Erfolgt nunmehr ein Schreibvorgang vom Mikroprozessor (2), wird somit - da eine Speicherzelle frei wurde - nunmehr die nächstniedrige aufgefüllt. Die Hardwaresteuerung (32) aktiviert außerdem einen Timer (33), an dessen Ausgang (clk) beim Datenauslesen Rechteckimpulse anliegen, die als Takt für den Parallel-Seriell-Wandler (16) und das Register (13) dienen.

[0033] Es ist eine Synchronisation der Hardwaresteuerung (32) erforderlich, um zu verhindern, daß gleichzeitig ein Inkrementier- und ein Dekrementiersignal am Zählzeiger (31) anliegen - falls gleichzeitig der Mikroprozessor (2) und der Zwischenspeicher (15) Daten ausgibt - und Daten in eine unkorrekte Adresse des Zwischenspeichers (15) eingetragen werden. Die Synchronisation kann derart erfolgen, daß die Hardwaresteuerung (32) den Dekrementierbefehl (DEC) unterbindet, solange der Schreib-Ausgang (WR) des Mikroprozessors (2) auf Eins liegt. Der Dekrementierbefehl (DEC) (und der Kopiervorgang, bei dem die Datenworte aller Speicherzellen des Zwischenspeichers (15) jeweils um eine Speicherzelle nach unten verschoben werden) wird nach Beendigung des Schreibvorganges des Mikroprozessors (2) nachgeholt, so daß der Ausgang (A) des Zählzeigers (31) vor dem nächsten Schreibvorgang aktualisiert ist. Es ist somit möglich, gleichzeitig Daten in den Zwischenspeicher (15) einzulesen und auszulesen, da beide Vorgänge an anderen Adressen erfolgen.

[0034] Im Ergebnis erhält man eine Steuerschaltung für eine Druckmaschine, die sich durch hohe Effizienz und Druckgeschwindigkeit auszeichnet.

Ansprüche

1. Steuerschaltung für eine Thermodruckmaschine mit einem Thermodruckkopf (1) mit einer Reihe elektrisch ansteuerbarer Heizelemente (14), mit einem Mikroprozessor (2), der auszudruckende Daten auf ein dem Thermodruckkopf (1) zugeordnetes Register (13) überträgt, das mit den Heizelementen (14) verbundene Treiberschaltungen ansteuert, wobei das Register (13) die Daten in serieller Form empfängt, gekennzeichnet durch einen mit dem Mikroprozessor (2) durch eine parallele Datenleitung verbundenen Zwischenspeicher (15) sowie eine separate Ladezustandskontrollschaltung (17), die mit dem Zwischenspeicher (15) verbunden ist und mit dem Erreichen einer definierten Menge vom Mikroprozessor (2) in den Zwischenspeicher (15) eingeschriebener Daten eine Übertragung von Daten vom Zwischenspeicher (15) in das Register (13) veranlaßt.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Veranlassung der Datenübertragung aus dem Zwischenspeicher (15) in das Register (13) notwendige, definierte Menge an Daten geringer ist als die zur Ansteuerung der gesamten Reihe der Heizelemente (14) erforderliche Datenmenge.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (2) während der Übertragung von Daten aus dem Zwischenspeicher (15) in das Register (13) gleichzeitig Daten in den Zwischenspeicher (15) einschreibt.

4. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (2) den Zwischenspeicher (15) nach der Übertragung von Daten zur Ansteuerung einer vollständigen Reihe der Heizelemente (14) zunächst nicht mit Daten beaufschlagt, jedoch mit der Übertragung der Daten der nachfolgenden Reihe beginnt, nachdem zumindest ein Teil der Daten aus dem Zwischenspeicher (15) in das Register (13) übertragen ist.

5. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (15) ein First-in-First-out-Speicher ist.

6. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (2) und/oder die Ladezustandskontrollschaltung (17) einen Ausgang aufweist, der mit einem Eingang des Druckkopfes (1) für ein Druckfreigabesignal (e) zur Aktivierung der Heizelemente (14) durch eine Schaltung (7) verbunden ist, die ein Signal erzeugt, das aus einem anfänglichen Dauerimpuls mit sich daran anschließenden höherfrequenten Rechteckimpulsen besteht.

7. Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermodruckkopf (1) einen mit dem Mikroprozessor (2) verbundenen Temperatursensor (8) aufweist, und daß der Mikroprozessor (2) die Dauer der Impulse und/oder der Zwischenräume zwischen den Impulsen der Schaltung (7) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Temperatursensors (8) variiert.

8. Steuerschaltung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (2) die Dauer der Impulse und/oder der Zwischenräume zwischen den Impulsen in Abhängigkeit von der Druckgeschwindigkeit und/oder der Art des bedruckten Papiers variiert.

9. Steuerschaltung für eine Druckmaschine mit einem Druckkopf (1), der an eine mit einem Schrittmotor (11) angetriebene Gegendruckrolle (12) in Anlage bringbar ist, mit einem Mikroprozessor (2), der einen Ausgang aufweist, der mit dem Schrittmotor (11) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang des Mikroprozessors (2) und den Schrittmotor (11) ein Impulsgenerator (9) und ein Schrittmotortreiber (10) geschaltet ist.

10. Steuerschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (2) zur Erzeugung farbiger Druckbilder einen zusätzlichen Druckkopf (23) steuert und über einen weiteren Impulsgenerator (19) und über einen weiteren Schrittmotortreiber (20) und einen weiteren Schrittmotor (21) eine weitere Gegendruckrolle (22) antreibt, auf der der zusätzliche Druckkopf (23) anliegt.

Zeichnung