DE3337950C2 - Method for controlling a thermal print bar - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur Ansteuerung einer Thermodruckleiste, bei dem innerhalb einer vorgegebenen Druckzeit sämtlichen Druckelementen elektrische Heizimpulse zugeführt werden. Um eine örtliche Überhitzung der Druckleiste zu vermeiden und den zeitlichen Temperaturanstieg an den Druckelementen niedrig zu halten, ist die zeitliche Verteilung der Heizimpulse bei druckenden und nicht druckenden Druckelementen jeweils unterschiedlich festgelegt. Die Druckzeit wird in eine feste Anzahl von Zeitabschnitten gleicher Länge unterteilt, von denen einige Heizphasen sind, innerhalb der die Beheizung erfolgt, und einige Abkühlphasen sind, innerhalb derer keine Beheizung erfolgt. Bei nicht druckenden Druckelementen folgen jeweils Heizphasen und Abkühlphasen abwechselnd aufeinander, während bei druckenden Druckelementen erst alle Heizphasen und dann alle Abkühlphasen aufeinanderfolgen.A method for controlling a thermal printing bar in which electrical heating pulses are supplied to all printing elements within a predetermined printing time. In order to avoid local overheating of the printing bar and to keep the temperature rise in the printing elements as low as possible, the temporal distribution of the heating pulses is set differently for printing and non-printing printing elements. The printing time is divided into a fixed number of time periods of equal length, some of which are heating phases during which heating takes place, and some of which are cooling phases during which no heating takes place. For non-printing printing elements, heating phases and cooling phases follow one another alternately, whereas for printing printing elements, first all heating phases and then all cooling phases follow one another.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Thermodruckleiste, bei dem innerhalb einer vorgegebenen Druckzeit einer vorgegebenen Anzahl von an der Druckleiste angeordneten, heizbaren Druckelementen elektrische Heizimpulse zugeführt werden.The invention relates to a method for controlling a thermal printing bar, in which electrical heating pulses are supplied to a predetermined number of heatable printing elements arranged on the printing bar within a predetermined printing time.
Das Drucken mit Hilfe von Thermodruckleisten ist allgemein bekannt. Den meistens zeilenweise an der Druckleiste angeordneten, heizbaren Druckelementen werden von einer Ansteuereinrichtung aus elektrische Heizimpulse zugeführt und damit die Druckelemente, die innerhalb der vorgegebenen Druckzeit drucken sollen, auf eine Temperatur gebracht, die oberhalb der Umschlagtemperatur des verwendeten thermosensitiven Papiers liegt.Printing using thermal printing strips is well known. The heatable printing elements, which are usually arranged line by line on the printing strip, are supplied with electrical heating pulses by a control device, thus bringing the printing elements, which are to print within the specified printing time, to a temperature that is above the changeover temperature of the thermosensitive paper used.
Die heizbaren Druckelemente sind im allgemeinen als Mikrowiderstände ausgebildet. Die Ansteuervorrichtungen enthalten elektronische Schaltkreise, von denen die Heizimpulse beispielsweise mikroprozessorgesteuert den von einem Steuerprogramm vorgegebenen Druckelementen zugeführt werden.The heatable printing elements are generally designed as micro resistors. The control devices contain electronic circuits from which the heating pulses are fed to the printing elements specified by a control program, for example under microprocessor control.
Bei bekannten Verfahren zur Ansteuerung einer Thermodruckleiste wird eine statistische Verteilung der druckenden Druckelemente vorausgesetzt. Wenn diese statistische Verteilung zutrifft, hat jedes Druckelement nach dem es gedruckt hat, genügend Zeit zur Abkühlung. Die Gefahr einer örtlichen Überhitzung der Druckleiste besteht aber, wenn eine Reihe benachbarter Druckelemente mit maximaler Geschwindigkeit kontinuierlich druckt, wie dies beispielsweise bei graphischen Darstellungen, Mustern, Barcodes usw. zu erwarten ist. Die bekannten Verfahren zur Ansteuerung haben weiterhin den Nachteil, daß in der Regel ein Teil der druckenden Druckelemente vor der Beheizung die Umgebungstemperatur angenommen hat. Die thermische Beanspruchung derartiger Druckelemente durch den erforderlichen schnellen Temperaturanstieg bei der Beheizung mindert die Lebensdauer der Druckleiste beträchtlich.Known methods for controlling a thermal print bar assume a statistical distribution of the printing elements. If this statistical distribution is correct, each printing element has enough time to cool down after it has printed. However, there is a risk of local overheating of the print bar if a row of adjacent printing elements is continuously printing at maximum speed, as is to be expected with graphics, patterns, barcodes, etc. The known control methods also have the disadvantage that some of the printing elements have usually reached the ambient temperature before heating. The thermal stress on such printing elements due to the rapid temperature increase required during heating significantly reduces the service life of the print bar.
Es ist bekannt (JP-OS 58-11 184), bei Thermodruckleisten die Heizimpulse den druckenden Druckelementen in einer Folge von Einzelimpulsen zuzuführen, deren zeitliche Länge abnimmt. Dadurch soll eine Überhitzung der Druckelemente vermieden und eine längere Lebensdauer erreicht werden.It is known (JP-OS 58-11 184) that in thermal printing strips the heating pulses can be applied to the printing elements in a sequence of individual pulses, the duration of which decreases. This is intended to prevent overheating of the printing elements and to achieve a longer service life.
Es ist weiterhin bekannt (US-PS 42 84 876), die zeitliche Länge der einem druckenden Druckelement zugeführten Heizimpulse in Abhängigkeit von der Vorgeschichte dieses Druckelementes zu steuern, also beispielsweise die Impulslänge zu verkleinern, wenn ein druckendes Druckelement auch bei einer oder mehreren der unmittelbar vorangehenden Druckzeiten beheizt worden ist.It is also known (US-PS 42 84 876) to control the length of the heating pulses supplied to a printing element as a function of the previous history of this printing element, i.e., for example, to reduce the pulse length if a printing element has also been heated during one or more of the immediately preceding printing times.
Zusätzlich ist es bekannt (DE-OS 32 35 759), den Druckelementen auch während der Nichtdruckperioden Heizimpulse geringerer zeitlicher Länge zuzuführen, um die Temperatur der die Druckelemente umgebenden Atmosphäre auf einem gewünschten Wert zu halten. Damit soll erreicht werden, daß auf dem temperaturempfindlichen Druckpapier über das ganze Blatt ein Druck mit gleichmäßiger Schwärzung und gleichmäßigem Kontrast erzielbar ist.In addition, it is known (DE-OS 32 35 759) to supply the printing elements with heating pulses of shorter duration even during non-printing periods in order to keep the temperature of the atmosphere surrounding the printing elements at a desired value. The aim of this is to achieve a print with uniform blackening and uniform contrast across the entire sheet of temperature-sensitive printing paper.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand darin ein Verfahren zur Ansteuerung einer Thermodruckleiste der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß unabhängig von einer statistischen Verteilung der druckenden Druckelemente einerseits mit höherer Druckgeschwindigkeit gedruckt werden kann, und andererseits eine längere Lebensdauer der Druckleiste erreicht wird.The object underlying the invention was to improve a method for controlling a thermal printing bar of the type mentioned at the beginning in such a way that, independently of a statistical distribution of the printing elements, on the one hand printing can be carried out at a higher printing speed and, on the other hand, a longer service life of the printing bar is achieved.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved according to the invention with the features specified in the characterizing part of patent claim 1.
Unter "Druckzeit" im Sinne der Erfindung soll dabei die Zeitspanne verstanden werden, innerhalb der eine beliebige Kombination der an der Druckleiste angeordneten Druckelemente zum Drucken ansteuerbar ist, zuzüglich der erforderlichen Abkühlzeit.In the sense of the invention, "printing time" is to be understood as the period of time within which any combination of the printing elements arranged on the printing bar can be controlled for printing, plus the required cooling time.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, daß eine örtliche Überhitzung der Druckleiste vermieden werden und eine hohe Druckgeschwindigkeit erreicht werden kann, wenn dafür gesorgt wird, daß die Druckleiste sich während der Druckzeit an allen nicht druckenden Stellen auf einer Temperatur befindet, die kurz unterhalb der Umschlagtemperatur des thermosensitiven Papiers liegt. Dies wird dadurch erreicht, daß grundsätzlich während der Druckzeit auch alle nicht druckenden Druckelemente beheizt werden und nur durch die Verteilung der Heizphasen und der Abkühlphasen in der erfindungsgemäßen Weise dafür gesorgt wird, daß die druckenden Druckelemente auf eine Temperatur geraten, die oberhalb der Umschlagtemperatur des thermosensitiven Papiers liegt. Wie weiter unten anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, stellt sich beim abwechselnden Aufeinanderfolgen von Heizphasen und Abkühlphasen an den betreffenden Druckelementen eine niedrigere Temperatur ein, als beim direkten Aufeinanderfolgen von Heizphasen, denen dann die Abkühlphasen folgen.The invention is based on the basic idea that local overheating of the print bar can be avoided and a high printing speed can be achieved can be achieved if it is ensured that the printing bar is at a temperature at all non-printing points during the printing time that is just below the transition temperature of the thermosensitive paper. This is achieved by heating all non-printing printing elements during the printing time and only by distributing the heating phases and cooling phases in the manner according to the invention is it ensured that the printing printing elements reach a temperature that is above the transition temperature of the thermosensitive paper. As explained in more detail below using exemplary embodiments, when heating phases and cooling phases alternate, a lower temperature is established at the printing elements in question than when heating phases follow one another directly, which are then followed by cooling phases.
Hierbei kann erst eine vorgegebene Anzahl von Heizphasen und dann eine vorgegebene Anzahl von Abkühlphasen aufeinanderfolgen.First a predetermined number of heating phases and then a predetermined number of cooling phases can follow one another.
Da jeweils am Ende einer Druckzeit ein druckendes Druckelement weiter abgekühlt sein kann als ein nichtdruckendes Druckelement, könnte ein Druckelement abhängig von seiner Vergangenheit in einem folgenden Druckvorgang unterschiedliche Höchsttemperaturen erreichen. Dies kann vermieden werden indem bei druckenden Druckelementen erst eine vorgegebene Anzahl von Abkühlphasen, dann eine vorgegebene Anzahl von Heizphasen und daraufhin noch einmal eine vorgegebene Anzahl von Abkühlphasen aufeinanderfolgen.Since at the end of a printing period a printing element can be more cooled than a non-printing element, a printing element could reach different maximum temperatures in a subsequent printing process depending on its past. This can be avoided by first having a predetermined number of cooling phases, then a predetermined number of heating phases and then another predetermined number of cooling phases follow one another for printing elements.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die gleiche Anzahl von Heizphasen und Abkühlphasen vorgegeben sind, also beispeilsweise innerhalb einer Druckzeit vier Heizphasen und vier Abkühlphasen.Furthermore, it can be advantageous if the same number of heating phases and cooling phases are specified, for example four heating phases and four cooling phases within one printing time.
Der Ausdruck "Heizphase" bedeutet dabei im Sinne der Erfindung nicht, daß die Druckelemente während der ganzen Heizphase beheizt werden. Er bedeutet nur, daß innerhalb der Heizphase die Beheizung der Druckelemente möglich ist und Heizimpulse zugeführt werden können. Dabei kann die zeitliche Länge eines Heizimpulses der Dauer der ganzen Heizphase entsprechen, sie kann aber auch kürzer sein, und beispielsweise einem vorgegebenen Bruchteil der Heizphase entsprechen. Dies eröffnet die Möglichkeit, daß Verfahren nicht nur durch die Verteilung von Heizphasen und Abkühlphasen zu beeinflussen, sondern zusätzlich durch die Steuerung der zeitlichen Länge der Heizimpulse, die beispielsweise in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einer vorgegebenen Soll-Temperatur und der gemessenen Ist-Temperatur der Druckleiste über einen Regelkreis steuerbar sein kann.The term "heating phase" in the sense of the invention does not mean that the printing elements are heated during the entire heating phase. It only means that the printing elements can be heated and heating pulses can be supplied during the heating phase. The length of a heating pulse can correspond to the duration of the entire heating phase, but it can also be shorter and correspond, for example, to a predetermined fraction of the heating phase. This opens up the possibility of influencing the process not only by distributing heating phases and cooling phases, but also by controlling the length of the heating pulses, which can be controlled via a control loop, for example, depending on the difference between a predetermined target temperature and the measured actual temperature of the printing bar.
Dabei kann die Solltemperatur als Funktion der Umschlagtemperatur und der Umgebungstemperatur der Druckleiste, d. h. der für die Wärmeabfuhr maßgebenden Temperatur, ermittelt werden.The target temperature can be determined as a function of the transition temperature and the ambient temperature of the pressure bar, i.e. the temperature that determines heat dissipation.
Es ist auch durchaus nicht zwingend, daß die Anzahl von Heizphasen und Abkühlphasen innerhalb der Druckzeit gleich sein muß. Vielmehr kann das Verfahren auch so ausgeübt werden, daß bei druckenden Heizelementen das Verhältnis der Anzahl der aufeinanderfolgenden Heizphasen und Abkühlphasen veränderbar ist und zwar in Abhängigkeit von der Ist-Temperatur der einzelnen Druckelemente. Dies eröffnet eine weitere Beeinflussungsmöglichkeit des Verfahrens, in dem unterschiedliche Anfangszustände der druckenden Druckelemente zu Beginn der Druckzeit berücksichtigt werden können. Je nach dem, ob ein druckendes Druckelement in einer oder mehreren der unmittelbar vorangehenden Druckzeiten gedruckt hat, wird es zu Beginn der Druckzeit eine höhere Ist-Temperatur aufweisen, als andere Druckelemente. Dies kann berücksichtigt werden, in dem bei einem solchen Druckelement die Anzahl der Heizphasen erniedrigt und die Anzahl der Abkühlphasen entsprechend erhöht wird.It is also not absolutely necessary that the number of heating phases and cooling phases within the printing time must be the same. Rather, the process can also be carried out in such a way that the ratio of the number of consecutive heating phases and cooling phases can be changed for printing heating elements, depending on the actual temperature of the individual printing elements. This opens up a further possibility of influencing the process, in which different initial states of the printing elements at the start of the printing time can be taken into account. Depending on whether a printing element has printed in one or more of the immediately preceding printing times, it will have a higher actual temperature at the start of the printing time than other printing elements. This can be taken into account by reducing the number of heating phases for such a printing element and increasing the number of cooling phases accordingly.
Im folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:In the following, embodiments of the method according to the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
Fig. 1 die Verteilung der Heizphasen und Abkühlphasen über die Druckzeit bei nicht druckenden Druckelementen in Form eines Spannungs-Zeit-Diagramms eines entsprechenden elektrischen Ansteuersignals; Fig. 1 the distribution of the heating phases and cooling phases over the printing time for non-printing printing elements in the form of a voltage-time diagram of a corresponding electrical control signal;
Fig. 2 die Verteilung der Heizphasen und Abkühlphasen über die Druckzeit bei druckenden Druckelementen ebenfalls in Form des Spannungs-Zeit-Diagramms eines entsprechenden elektrischen Ansteuersignals; Fig. 2 the distribution of the heating phases and cooling phases over the printing time for printing elements, also in the form of the voltage-time diagram of a corresponding electrical control signal;
Fig. 3 den Temperaturverlauf an den nicht druckenden Druckelementen bei einer Ansteuerung nach Fig. 1; Fig. 3 shows the temperature profile at the non-printing printing elements when controlled according to Fig. 1;
Fig. 4 den Temperaturverlauf bei druckenden Druckelementen bei einer Ansteuerung gemäß Fig. 2; Fig. 4 shows the temperature curve of printing elements when controlled according to Fig. 2;
Fig. 5 in einer Darstellung analog Fig. 3 den Temperaturverlauf an nicht druckenden Druckelementen bei verschieden vorgegebenen Temperatur-Sollwerten; Fig. 5 shows, in a representation analogous to Fig. 3, the temperature curve at non-printing printing elements at different specified temperature setpoints;
Fig. 6 in einer Darstellung analog Fig. 4 den Temperaturverlauf bei druckenden Druckelementen bei verschiedenen vorgegebenen Temperatur-Sollwerten. Fig. 6 shows, in a representation analogous to Fig. 4, the temperature curve of printing elements at different predetermined temperature setpoints.
In den Fig. 1 und 2 ist der Verlauf der Signalspannung U über die Zeit t bei elektrischen Ansteuersignalen dargestellt, mit denen die Zuführung von Heizimpulsen zu den Druckelementen einer Thermodruckleiste gesteuert wird. Dabei ist das in Fig. 1 dargestellte Ansteuersignal den während der Druckzeit tD nicht druckenden Druckelementen und das in Fig. 2 dargestellte Ansteuersignal den während der Druckzeit tD druckenden Druckelementen zugeordnet. Die Ansteuersignale sind als Rechtecksignale dargestellt. Selbstverständlich sind auch andere Signalformen möglich. Fig. 1 and 2 show the course of the signal voltage U over time t for electrical control signals that control the supply of heating pulses to the printing elements of a thermal printing bar. The control signal shown in Fig. 1 is assigned to the printing elements that are not printing during the printing time tD and the control signal shown in Fig. 2 is assigned to the printing elements that are printing during the printing time tD . The control signals are shown as square-wave signals. Of course, other signal forms are also possible.
Wie den Fig. 1 und 2 unmittelbar zu entnehmen, ist die Druckzeit tD in acht gleiche Abschnitte aufgeteilt. Davon sind vier Abschnitte Heizphasen H und vier Abschnitte Abkühlphasen A. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine andere Gesamtzahl von Abschnitten zu wählen und es kann für besondere Zwecke auch mit einem anderen Verhältnis der Anzahl von Heizphasen H zu Abkühlphasen A gearbeitet werden.As can be seen directly from Fig. 1 and 2, the printing time tD is divided into eight equal sections. Of these, four sections are heating phases H and four sections are cooling phases A. Of course, it is also possible to select a different total number of sections and, for special purposes, a different ratio of the number of heating phases H to cooling phases A can be used.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ansteuersignal folgen Heizphasen H und Abkühlphasen A abwechselnd aufeinander, während bei dem in Fig. 2 dargestellten Ansteuersignal erst alle vier Heizphasen H und dann alle vier Abkühlphasen A aufeinanderfolgen. Dies hat zur Folge, daß die nicht druckenden Druckelemente nur jeweils innerhalb einer der Heizphasen H beheizt werden, während sie sich in der gleich darauf folgenden Abkühlphase A wieder abkühlen. Die druckenden Druckelemente werden zunächst über vier aufeinanderfolgende Heizphasen H beheizt und kühlen sich in den dann folgenden vier Abkühlphasen A ab. Die den Druckelementen zugeführten Heizströme können jeweils während der gesamten Heizphase bzw. des gesamten Zeitraumes von vier aufeinanderfolgenden Heizphasen fließen. Es ist aber auch möglich, nur während eines vorgegebenen Bruchteils der Heizphasen H Heizimpulse zuzuführen.With the control signal shown in Fig. 1, heating phases H and cooling phases A follow one another alternately, whereas with the control signal shown in Fig. 2, first all four heating phases H and then all four cooling phases A follow one another. This means that the non-printing printing elements are only heated during one of the heating phases H , while they cool down again in the cooling phase A which immediately follows. The printing elements are initially heated over four consecutive heating phases H and then cool down in the four cooling phases A that follow. The heating currents supplied to the printing elements can flow during the entire heating phase or the entire period of four consecutive heating phases. However, it is also possible to supply heating pulses only during a predetermined fraction of the heating phases H.
Der Temperaturverlauf an den beheizten Druckelementen ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Bei den nicht druckenden Druckelementen stellt sich gemäß Fig. 3 ein quasi sägezahnartiger Verlauf der Temperatur ein, wobei die Flanken der Kurve den bei Heiz- und Abkühlungsprozessen typischen Verlauf aufweisen und nicht linear sind. Der Temperaturverlauf schwankt also um einen Mittelwert Ts, der wie weiter unten noch näher erläutert, auch als Sollwert für die Temperatur der Druckleiste bei Verwendung eines Regelkreises dienen kann. Die Spitzentemperaturen liegen bei nicht druckenden Druckelementen unterhalb eines Wertes Tk, der die Umschlagtemperatur des thermosensitiven Papieres darstellt.The temperature profile of the heated printing elements is shown in Fig. 3 and 4. For the non-printing printing elements, as shown in Fig. 3, a a quasi sawtooth-like temperature curve occurs, whereby the flanks of the curve exhibit the typical curve for heating and cooling processes and are not linear. The temperature curve therefore fluctuates around a mean value Ts, which, as explained in more detail below, can also serve as a setpoint for the temperature of the print bar when using a control loop. The peak temperatures for non-printing printing elements are below a value Tk, which represents the transition temperature of the thermosensitive paper.
Der Temperaturverlauf für Druckelemente ist in Fig. 4 dargestellt. Auch dieser Verlauf ist grundsätzlich sägezahnförmig mit nicht linearen Flanken der Kurve. Infolge der längeren Beheizung ist die Temperaturschwankung wesentlich höher als bei nicht druckenden Druckelementen und die Umschlagtemperatur Tk wird deutlich überschritten.The temperature curve for printing elements is shown in Fig. 4. This curve is also basically sawtooth-shaped with non-linear flanks of the curve. As a result of the longer heating, the temperature fluctuation is significantly higher than for non-printing printing elements and the transition temperature Tk is significantly exceeded.
Wenn innerhalb der Heizphasen H bei nicht druckenden und druckenden Druckelementen gleichmäßig beheizt wird, ist die pro Druckzeit einem druckenden Druckelement zugeführte thermische Energie gleich der einem nicht druckenden Druckelement zugeführten thermischen Energie.If non-printing and printing printing elements are heated evenly within the heating phases H , the thermal energy supplied to a printing printing element per printing time is equal to the thermal energy supplied to a non-printing printing element.
Dies gilt auch dann, wenn die Beheizung nicht über die ganze Dauer der Heizphase H erfolgt, sondern nur während eines einstellbaren Bruchteils jeder Heizphase H. Eine solche Beheizung kann beispielsweise gemäß der Beziehung I = K × H geschehen, wobei I die Beheizungsdauer innerhalb der Heizphase, H die Länge der Heizphase und K ein Faktor kleiner als 1 ist. Ein solches Verfahren eröffnet die Möglichkeit, die Temperatur der Druckleiste mittels eines geschlossenen Regelkreises auf einer vorgegebenen Soll-Temperatur zu halten. Als Stellgröße eignet sich hierzu die Beheizungsdauer I. In einem solchen Regelkreis ändert sich die Ist-Temperatur der Druckleiste in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur TU und somit ändern sich die Temperaturschwankungen der nicht druckenden und der druckenden Druckelemente in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur.This also applies if the heating does not take place for the entire duration of the heating phase H , but only during an adjustable fraction of each heating phase H . Such heating can, for example, take place according to the relationship I = K × H , where I is the heating duration within the heating phase, H is the length of the heating phase and K is a factor less than 1. Such a method opens up the possibility of keeping the temperature of the print bar at a predetermined target temperature by means of a closed control loop. The heating duration I is a suitable manipulated variable for this. In such a control loop, the actual temperature of the print bar changes depending on the ambient temperature TU and thus the temperature fluctuations of the non-printing and printing printing elements change depending on the ambient temperature.
Um in allen Fällen einerseits die Überschreitung der Umschlagtemperatur bei druckenden Druckelementen und die Nichtüberschreitung bei nicht druckenden Druckelementen sicherzustellen, kann die Soll-Temperatur der Druckleiste unter Verwendung von Sensoren als Funktion der Umgebungstemperatur und der Umschlagstemperatur vorgegeben werden, derart, daß ein Ansteigen der Umgebungstemperatur ein Ansteigen der Soll-Temperatur bewirkt. Eine solche Regelungsmöglichkeit ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. In Fig. 5 ist der Temperaturverlauf an nicht druckenden Druckelementen für drei verschieden vorgegebenen Soll-Temperaturen der Druckleiste Ts 1, Ts 2 und Ts 3 dargestellt, während in Fig. 6 der entsprechende Temperaturverlauf an druckenden Druckelementen dargestellt ist. Dabei ist zur Vereinfachung der Darstellung ein linearer Kurvenverlauf gewählt.In order to ensure that the transition temperature is exceeded in all cases for printing printing elements and that it is not exceeded for non-printing printing elements, the target temperature of the printing bar can be specified using sensors as a function of the ambient temperature and the transition temperature, such that an increase in the ambient temperature causes the target temperature to rise. One such control option is shown in Figs. 5 and 6. Fig. 5 shows the temperature curve on non-printing printing elements for three different specified target temperatures of the printing bar Ts 1 , Ts 2 and Ts 3 , while Fig. 6 shows the corresponding temperature curve on printing printing elements. A linear curve has been chosen to simplify the representation.
Die Soll-Temperatur kann beispielsweise nach folgender Beziehung vorgegeben werden:
Ts = (Tk - TU) × m + TU
The target temperature can be specified, for example, according to the following relationship:
Ts = (Tk - TU) × m + TU
In dieser Beziehung bedeuten Ts die Soll-Temperatur, Tk die Umschlagstemperatur, TU die Umgebungstemperatur und m ein Faktor kleiner als 1.In this relationship, Ts is the target temperature, Tk is the transition temperature, TU is the ambient temperature and m is a factor less than 1.
Mit m = ²/&sub3; ergibt sich dann, &udf53;vu10&udf54;°KTs°k = @W:2:3&udf54;°KTk°k + @W:1:3&udf54;°KTU°k.°z&udf53;vu10&udf54;With m = ²/�3 we then obtain, &udf53;vu10&udf54;°KTs°k = @W:2:3&udf54;°KTk°k + @W:1:3&udf54;°KTU°k.°z&udf53;vu10&udf54;
Wie den Fig. 5 und 6 zu entnehmen ist, werden bei sinkender Umgebungstemperatur die Temperaturschwankungen an den Druckelementen größer. Bei Aufrechterhalten einer festen Soll-Temperatur würde dies bedeuten, daß bei absinkender Umgebungstemperatur unter Umständen bei nicht druckenden Druckelementen durch die Spitzen der Temperaturkurve die Umschlagtemperatur Tk überschritten wird. Durch die vorgegebene zusätzliche Steuerung der Soll-Temperatur wird hingegen erreicht, daß bei sinkender Umgebungstemperatur auch die Soll-Temperatur sinkt und bei nicht druckenden Druckelementen eine Überschreitung der Umschlagtemperatur Tk nicht stattfinden kann. Bei druckenden Druckelementen wird in allen Fällen eine sichere Überschreitung der Umschlagtemperatur Tk erreicht.As can be seen from Fig. 5 and 6, the temperature fluctuations on the printing elements become greater when the ambient temperature drops. If a fixed target temperature is maintained, this would mean that when the ambient temperature drops, the transition temperature Tk may be exceeded by the peaks of the temperature curve for non-printing printing elements. The specified additional control of the target temperature, however, ensures that when the ambient temperature drops, the target temperature also drops and that the transition temperature Tk cannot be exceeded for non-printing printing elements. For printing printing elements, the transition temperature Tk is reliably exceeded in all cases.
Geringe Unterschiede in der pro Druckzeit zugeführten Heizenergie beeinträchtigen die Sicherheit gegen Überhitzung nicht nennenswert und erlauben andererseits große Toleranzen der Werte Tk, TU, Ts.Small differences in the heating energy supplied per printing time do not significantly affect the safety against overheating and, on the other hand, allow large tolerances of the values Tk, TU, Ts .
Es zeigt sich insgesamt, daß mit dem beschriebenen Verfahren folgende Vorteile erreichbar sind:Overall, it can be seen that the following advantages can be achieved with the described procedure:
Jedem Druckelement wird unabhängig davon, ob es kontinuierlich, sporadisch oder nie druckt im zeitlichen Mittel die gleiche thermische Energie zugeführt. Der zeitliche Mittelwert der Temperatur aller Druckelemente über die Druckzeit entspricht annähernd der Soll-Temperatur. Örtliche Überhitzungen sind damit ausgeschlossen. Der erforderliche zeitliche Temperaturanstieg an den Druckelementen ist deutlich geringer, als bei bekannten Verfahren oder es kann bei gleichem zeitlichem Temperaturanstieg die Druckzeit deutlich verkleinert und damit die Druckgeschwindigkeit erhöht werden. Das Verfahren erlaubt ferner, die Druckleiste nicht nur ohne Kühlmaßnahmen sondern thermisch gut isoliert zu betreiben, wodurch die schon vorteilhafte, weil gleichmäßige Stromaufnahme reduzierbar ist.Each printing element is supplied with the same thermal energy over time, regardless of whether it is printing continuously, sporadically or never. The average temperature of all printing elements over the printing time is approximately the same as the target temperature. Local overheating is therefore excluded. The required temperature rise over time on the printing elements is significantly lower than with known processes, or the printing time can be significantly reduced with the same temperature rise over time, thus increasing the printing speed. The process also allows the printing bar to be operated not only without cooling measures, but also with good thermal insulation, which means that the already advantageous, because uniform, power consumption can be reduced.
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| CN104527230B (en) * | 2015-01-09 | 2016-02-17 | 浙江网新电气技术有限公司 | A kind of temperature-sensitive ticket printer preventing hot-spot |
Also Published As
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|---|---|
| DE3337950A1 (en) | 1985-05-09 |
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