DD291512A5 - Verfahren zum steuern des betriebes eines druckkopfes - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Druckkopfes angegeben, das Stoerungen des Transports des Druckkopfes laengs einer Druckzeile erkennt und gegebenenfalls beseitigt. Eine Steuereinheit steuert eine Stromquelle, die einen zur Bewegung eines Druckkopfes dienenden Transportmotor mit Strom versorgt. Die Druckelemente des Druckkopfes werden aus einem Treiberbaustein mit impulsfoermigem Treiberstrom versorgt. Ein Positionsgeber erfaszt den vom Druckkopf laengs einer Druckzeile zurueckgelegten Weg. Bei der Erfindung wird die Transportzeit zwischen zwei Druckpositionen auf das UEberschreiten eines Grenzwerts ueberwacht. Bei UEberschreiten des Grenzwerts wird der Antrieb des Druckkopfes unterbrochen und gegebenenfalls der Druckkopf in entgegengesetzter Richtung bewegt und/oder mindestens ein Druckelement mit gegenueber der zum Druck aufgewandten Energie verringerter Energie betaetigt. Durch diese Masznahmen kann eine durch Anhaften eines Druckelements an einem Farbband hervorgerufene Stoerung erkannt und selbsttaetig behoben werden. Fig. 1{Druckkopf; Druckzeile; Steuereinheit; Transportmotor; Druckelement; Positionsgeber; Grenzwert, impulsfoermiger Treiberstrom}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung botrifft ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Druckkopfes, der nach dem jeweils durch Betätigen mindestens eines Druckelements erfolgten Druck eines Zeichenelements oJcr eines Zeichens aus der Druckposition in einer vorgegebenen Richtung und innerhalb einer vorgegebenen Transportzeit zu einer weiteren Position bewegt wird, wobei die Transportzeit auf das Überschreiten eines Grenzwertes überwacht und der Antrieb des Druckkopfes bei Überschreiten des Grenzwertes unterbrochen v/ird.

-2- 291512 Charakteristik des bekannten Stande« der Technik

Verfahren dieser Art werden in Druckern zum Drucken von Texten, Daten oder Bildinformationen eingesetzt. Sie dienen dazu, einen Druckkopf in eine vorgegebene Druckposition zu bringen und dann durch Betätigen wenigstens eines Druckoloments einen Abdruck auf einem Träger, beispielsweise Papier, zu erzeugen. Hierzu wird ein Farbband zwischen dem Druckkopf und dem Träger angeordnet, das bei der Betätigung des Druckelements mit dem Träger in Kontakt tritt. Bei einer Vielzahl von Druckern werden die zu druckenden Informationen zeichenweise abgedruckt, d.h. der Druckkopf wird in Zeilenrichtung verschoban und führt dabei den Druckvorgang aus.

Nach dem Drucken einer Zeile wird der Druckträger z.B. durch eine Walze um einen Zeilenabstand weiterbewegt, und es findet ein erneuter zellenförmiger Druckvorgang statt. Beim Drucken wird die aktuelle Position des Druckkopfes in einer Zeile erfaßt und kann durch ein Positionsmeldesignal einer Steuerung gemeldet werden, die beim Erreichen einer bestimmten Position ein Druckelement zum Druckeines Zeichens betätigt. Dieses Prinzip kann sowohl bei einem intervallgesteuerten Betrieb, bei dem die Bewegung des Druckkopfes unterbrochen und dann das Druckelement betätigt wird, als auch beim sogenannten „fliegenden" Drucken angewendet werden. Bei letzterem steht der Druckkopf zum Drucken eines Zeichens nicht still, sondern das Druckelement wird ohne Unterbrechung der Bewegung des Druckkopfes längs der Zeile betätigt.

Beim Betrieb eines Druckkopfes kann es vorkommen, daß er nach dem Betätigen eines Druckelements am Druckmedium, au am Farbband oder am Träger, anhaftet, Zum Beispiel kann bei einem Nadeldruckkopf, dessen Druckelemente Nadeln sind, eine zum Drucken betätigte Nadel als Farbband durchstechen und sich in ihm einhaken, d.h., sie kehrt nicht in ihre Ruheposition zurück. Wenn sich der Druckkopf zur nächsten Druckposition weiterbewegt, wird die Nadel durch die Relativbewegung zwischen ihr und dem Farbband verbogen oder abgebrochen. Beides bedeutet eine Zerstörung des gesamten Druckkopfes. Diese Gefahr wird bei neueren Nadeldruckern noch dadurch erhöht, Jaß die Nadebahl pro Druckkopf hoch ist und dünne Nadeln verwendet werden, die das Farbband leichter durchstechen können Auch bei Druckverfahren, die kein Farbband, sondern sogenanntes Aktivpapier als Träger verwenden, kann es vorkommen, daß ein Druckelement in den Träger eindringt und durch Einhaken daran haften bleibt.

Bei anderen Druckverfahren kann es ebenfalls geschehen, daß Druckkopf und Farbband aneinanderhaften. So besteht z. B. beim Thermodruckverfahren, bei dem die Druckelemente elektrische Heizwiderstände sind, die mit Hilfe eines Schmelzfarbbandes Zeichen auf den Druckträger übertragen, die Gefahr des Verklebens von Druckelementen des Druckkopfes mit dem am Farbband haftenden Schmelzwerkstoff. Auch kann das aus Kunststoffolie bestehende Farbband durch Überhitzung oder wegen Oberflächenfehler an den Druckelementen anhaften und so eine Störung des Druckkopfbetriebs hervorrufen. Weiterhin können Störungen beim Transport dos Druckkopfes durch falsch eingelegten Druckträger, durch Papierstau oder durch Störungen im Antrieb hervorgerufen werden. In allen diesen Fällen wäre es wünschenswert, diese Störungen frühzeitig zu erkennen, um eine Beschädigung empfindlicher Bauteile zu verhindern.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile weitgehend zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Druckkopfes anzugeben, bei dem Transportstörungen erkannt und gegebenenfalls beseitigt werden.

Diese Aufgabe wird für ein Verfahren eingangs genannter Art dadurch gelöst, daß zum Lösen von Haftungen zwischen dem Druckelement und einem Druckmedium der Druckkopf bei Überschreiten des Grenzwertes in zu der vorgegebenen entgegengesetzter Richtung bewegt und/oder mindestens ein Druckelement mit gegenüber der zum Druck aufgewandten Energie verringerter Energie betätigt wird.

Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, daß durch das Aneinanderhaften von Druckkopf und Druckmedium, also Farbband oder Aufzeichnungsträger, die Vorwärtsbewegung des Druckl.^pfes durch das Farbband bzw. den Aufzeichnungsträger gehindert wird und die nächste Druckposition nur mit Verzögerung oder überhaupt nicht erreicht wird. Durch die Überwachung der Transportzeit ist es möglich, eine Störung beim Transport des Druckkopfes zu erkennen und den Antrieb des Druckkopfes zu unterbrechen. Dadurch wird eine Beschädigung des Druckkopfes vermieden und es können Maßnahmen eingeleitet werden, die die Transportstörung beheben. Vorteilhaft wird als Kriterium für das Erreichen vorgegebener Druckpositionen das an sich bekannte Positionssignal des Druckers genutzt.

Die Erfindung sieht nun vor, daß der Druckkopf bei Überschreiten des Grenzwertes in zu der vorgegebenen entgegengesetzter Richtung bewegt wird. Bereits durch diese einfache Maßnahme kann das Aneinanderhaften von Druckkopf und Druckmedium gelöst werden. Wenn z. B. bei einem Nadeldruckkopf eine Nadel das Farbband durchsticht und sich infolge der Weiterbewegung des Druckkopfes das Farbband spannt, so wird durch die Rückwärtsbewegung des Druckkopfes die elastische Spannung zwischen Nadel und Farbband soweit reduziert, daß die Nadelrückstellkraft, die die Nadel in eine Ruheposition im Druckkopf zurückzieht, ausreicht, um diese aus dem Farbband zu lösen.

Eine andere Möglichkeit der Beseitigung des Aneinanderhaftens von Druckkopf und Farbband besteht darin, ein oder mehrere Druckelemente zu betätigen, wobei die hierfür aufgebrachte Energie gegenüber der zum Druck eines Zeichens verwendeten Energie verringert ist. Durch das Betätigen des Druckelements wird erreicht, daß am Ort, an dem Farbband und Druckkopf aneinanderhaften, Energie zugeführt wird, die ein Lösen beider Teile voneinander bewirkt. Beispielsweise kann bei einem Thermodrucker bei Zuführung von Wärmeenergie die adhäsive Verbindung zwischen Druckkopf und Schmelzfarbband aufgeweicht unJ c'amit gelöst werden. Bei einem Nadeldrucker wird durch das Betätigen eines oder mehrerer Druckelemente mechanische Energie an der Stelle wirksam, an der die Nadel in das Farbband eingehakt ist. Die dabei an der Haftungsstelle entstehenden Zug- und Druckkräfte bewirken zusammen mit der Rückstellkraft der Nadel, daß die Nadel aus dem Farbband befreit wird und in ihre Ruheposition zurückkehrt.

Vorzugsweise kann auch eine Kombination der genannten Maßnahmen angewendet werden. Dies kann auf diese Weise geschehen, daß die Druckelemente während oder nach der Rückwärtsbewegung des Druckkopfes betätigt werden. Beides wirkt to zusammen, daß das Aneinanderheften von Druckkopf und Farbband mit hoher Zuverlässigkeit gelöst wird. Bei elnom Verfahren nach der Erfindung wird der Grenzwert, auf den die Zeit zwischen Druck eines Zeichens und dem Auftreten des Positionsmeldesignals überwacht wird, vorzugsweise abhängig von der Art des Druckkopfes oder von Druckparametern eingestellt. Solche Druckparameter sind z. B. die Geschwindigkeit, mit der der Druckkopf bewegt wird, die Art des Farbbandes oder die zur Betätigung des Druckelements aufzuwendende Energie. Durch diese Maßnahme wird es möglich, das erfindungsgemäße Prinzip für eine große Zahl von Druckkopfarten sowie für unterschiedliche Drucker mit mehreren Betriebsarten einzusetzen.

In einer praktischen Weiterbildung der Erfindung wird die zum Betätigen des Druckelements erforderliche verringerte Energie so bemessen, daß noch kein Zeichen abgedruckt wird. Dadurch wird erreicht, daß die Maßnahmen zum Beheben der Störung durch das Aneinanderheften von Farbband und Druckkopf keine Spuien auf dem Druckträger hinterlassen. Die Qualität des Druckergebnisses wird somit durch diese Maßnahmen nicht beeinträchtigt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist ferner dadurch möglich, daß ein oder mehrere Druckelemente mit verringerter Energie mehrfach in Folge betätigt werden. Wird diese Maßnahme beispielsweise bei Nadeldruckern angewandt, so führt dies zu einer Rüttelbewegung zwischen Nadel und Farbband. Das Loslösen einer im Farbband eingehakten Nadel wird durch diese Art der Bewegung unterstützt.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann auch so beschaffen sein, daß ie Druckelemente des Druckkopfes mit verringerter Energie gleichzeitig betätigt werden. Für einen Nadeldruckkopf bedeutet dies, daß alle Nadel, ι gleichzeitig ausgelenkt werden und gegen das Farbband drücken. Dadurch wird das Farbband in Richtung des Druckträgers verschoben und dabei von der in ihm eingehakten Nadel abgostreift. Vorteilhafterweise wird bei einem Nadeldruckkopf die zum Betätigen des Druckelements benötigte Energie so bemessen, daß der Nadelhub etwa um die Hälfte reduziert ist. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß bei dieser Hubbewegung der Nadel bzw. mehrerer Nadeln ein optimales Ergebnis beim Lösen der am Farbband anhaftenden Nadel einerseits erreicht wird und mit hoher Sicherheit kein Zeichen auf dem Druckträger andererseits abgedruckt wird.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten des Grenzwertes ein zum Bewegen des Druckkopfes vorgesehener Transportmotor kurzgeschlossen oder mit einem Gegenstrom angesteuert wird. Durch diese Maßnahme wird der Motor elektrisch abgebremst und die Bewegung des Druckkopfes kommt bereits nach sehr kurzem Weg zum Stillstand. Das Farbband und das Druckelement des Druckkopfes werden dabei nicht über ihre Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht, d.h. nicht beschädigt. Außerdem wird durch diese Weiterbildung die zur Beseitigung der Störung benötigte Gesamtzeit verkürzt.

Das Verfahren nach der Erfindung kann auch so ausgeführt werden, daß für die Bewegung in entgegengesetzter Richtung ein zum Bewegen des Druckkopfes vorgesehener Transportmotor mit einer vorbestimmten Zahl von Stromimpulsen angesteuert wird. Diese bewirken eine ruckartige Schrittbewegung des Druckkopfas, wodurch an der Verbindungsstelle zwischen Druckkopf und Farbband stoßartige Zog- und Druckkräfte auftreten. Diese unterstützen das Lösen der Haftverbindungen zwischen dem Druckkopf und dem Fa-bband. Die Zahl der Stromimpulse wird abhängig von der Art des Transportmoton, des Druckers, des Farbbandes sowie weiteren druckspezifischen Parametern eingestellt.

Eine weitere praktische Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Druckkopf nach einer vorbestimmten Zeit auf die Druckposition positioniert wird, die or vor dem Überschreiten des Grenzwertes innehatte, und daß das Drucken an dieser Position fortgesetzt wird. Die vorbestimmte Zeit wird abhängig von der Art des Druckkopfes, des Transportmotors sowie weiteren Parametern des Druckers eingestellt. Durch diese Weiterbildung wird ein nahezu unterbrechungsfreier Betrieb des Druckers gewährleistet. Wiederholen sich jedoch solche Störungen innerhalb einer bestimmten Zeit, so kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bei einer vorgegebenen Zahl von Grenzwertüberschreitungen eine Fehlermeldung erzeugt werden. Dadurch wird es möglich, eine Störung anzuzeigen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren nicht behoben werden kann, um weitere Maßnahmen, z. B. Reparatur oder Austauschen des Druckkopfes, zu veranlassen.

Eine solche Maßnahme kann bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung auch darin bestehen, daß der Betrieb des Druckkopfes bei mehrfacher Grenzwertüberschreitung innerhalb einer vorgegebenen Zeit abgeschaltet wird. Vorteilhaft ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch weiter ausgebildet, daß nach der Antriebsunterbrechung bei Überschreiten des Grenzwertes die Bewegungsrichtung des Druckkopfes festgestellt wird, ur j daß bei fehlender Richtungsumkehr eine weitere Fehlermeldung erzeugt wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß Fahler, die sich in einer Überschreitung des Grenzwertes äußern und nicht auf das Anhaften eines Druckelements zurückzuführen sind, sicher orkannt werden können. Beim Anhaften eines Druckelements am Farbband oder am Druckträger tritt nämlich eine einstische Spannung auf, die eine Rückstellkraft zur Folge hat und somit eine Richtungsumkehr des Druckkopfes bewirkt. Beispielsweise dehnt ein Nadeldruckkopf nach dem Einhaken einer Drucknadii in das Farbband infolge seiner Bewegungsenergie dieses um einen bestimmten Betrag, so daß die dabei entstehende Rückstellkraft den Druckkopf zurückschwingen läßt. Die Richtungsumkehr kann beispielsweise anhand des Positionsmeldesignals erkannt werden. Tritt diese Richtungsumkehr nicht auf, so liegt eine Störung vor, die beispielsweise durch ein mechanisches Verklemmen des Druckkopfes oder einen Papierstau hervorgerufen wurde. Als Folgemaßnahme kann eine Fehlermeldung erzeugt oder der Betrieb des Druckkopfes unterbrochen werden.

Ausfühningsbelsplele

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt

Fig. 1: den prinzipiellen Aufbau einer Steuerung in Blockdarstellung zum Betrieb eines Druckkopfes,

Fig. 2: Signalverläufe des Treiberstroms zum Betätigen eines Druckelements sowie des Positionsmeldesignals über der Zeit,

Fig. 3: einen logischen Flußplan von Verfahrensschritten und

Fig.4: Zustände und Signalverläufe bei Normalbetrieb und bei Auftreten einer Störung.

In Fig. 1 sind verschiedene Funktionseinheiten einer Steuerung in einem Drucker zum Betrieb eines Nadeldruckkopfes 10 dargestellt. Dieser wird von einem Transportmotor 12 längs einer Druckzeile hin· und herbewegt. Der Transportmotor 12 wird aus einer Stromquelle 16 mit einem Motorstrom IM versorgt. Der Nadeldruckkopf 10 hat als Druckelemente Nadeln 14, die im Druckkopf 10spalten- oder matrixartig angeordnet sind und deren Anzahl je nach Art des Druckkopfes 7,9,12 oder mehr beträgt. Eine Nadel 15 ist gesondert eingezeichnet, auf die später bei der Beschreibung einer Störung näher singegangen wird. Die Nadeln 14 werden beim Drucken durch elektromagnetische Stellglieder betätigt, wobei sie aus ihrer Ri'heposition im Druckkopf 10 ausgelenkt und gegen ein Farbband gedrückt werden, das ein Zeichen auf einen Druckträger überträgt. Die elektromagnetischen Stellglieder (in Fig. 1 nicht dargestellt) werden aus einem Treiberbaustein 18 mit impulsförmigem Treiberstrom ID versorgt, wobei die zugeführte elektrische Energie durch Variation der Dauer und der Höhe der Stromimpulse variiert werden kann.

Der vom Druckkopf 10 lä'igs einer Druckzeile zurückgelegte Weg wird durch einen Positionsgeber 20 erfaßt. Dieser kann ein handelsüblicher Wegst>eckenkodierer sein, der in vorgegebenen Abständen zwei um 90° phasenverschobene Signale erzeugt. Anhand dieser kann durch Zählen von Kodierimpulsen der zurückgelegte Weg des Druckkopfes 10 und durch Vergleich der Phasenlage der Signale seine Bewegungsrichtung ermittelt werden. Der Positionsgeber 20 gibt also an die Steuereinheit 24 ein Positionsmeldesignal PMS ab, das sowohl Informationen über dia aktuelle Position des Druckkc pfes 10 als auch über seine momentane Bewegungsrichtung hat.

Zum Durchführen des Druckvorganges erhält die Steuereinheit 24 über eine Datenleitung 26 weitere Steuerinformationen, wie beispielsweise das zu druckende Zeichen, die Druckgeschwindigkeit, Start und Entio eines Druckprozesses. Aus der Gosamtheit dieser Informationen erzeugt die Steuereinheit 24 Steuersignale, die sie an die Stromquelle 16 sowie an den Treiberbaustein 18 abgibt, wodurch die Bewegung des Transportmotors 12 bzw. das Abdrucken von Zeichen gesteuert wird. Die Steuereinheit 24 enthält zum Ausführen ihrer verschiedenen Funktionen einen Mikrocomputer, der mit Programm- und Datenspeicher sowie mit einer Zeitgebereinheit ausgestattet ist. Diese Art der Steuerung eines Nadeldruckkopfes ist an sich bekannt und wird deshalb nicht in ihren Einzelheiten erläutert.

Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens hat die Steuereinheit 24 Zugriff auf weitere Steuormodule 30 bis 36, die als Softwareprogramme in einem Lesespeicher 22 (ROM) enthalten sind. Zu diesen Steuermodulen gehört ein Überwachungsmodul 30, welches die Zeit zwischen dem Betätigen eines Druckelements 14 durch einen Treiberstromimpuls ID und dem Eintreffen eines Positionsmeldesignals PMS auf einen Grenzwert G überwacht. Das Steuermodul 32 dient zur Steuerung der Drehrichtung des Transportmotors 12 im Störungsfall. Das Steuermodul 34 ist dazu vorgesehen, eine vorgegebene Zahl m von Motorstromimpulsen zu orzeugen, die an den Transportmotor 12 abgegeben werden, die dieser in Schrittbewegungen umsetzt. Schließlich erze jgt das Steuermodul 36 eine vorgegebene Anzahl η von Impulsen, die mittelbar über den Treiberbaustein 18 das Betätigen dar Druckelemente 14 bewirken. An die Steuereinheit 24 ist ferner eine Störungsanzeige 28 angeschlossen die bei einer Störung angesteuert wird und einen Betriebsfehler meldet. In Fig. 2 sind Signalverläufe des Po&itionsmeldesignals PMS über den Treiberstrom ID dargestellt. Die Signalzustände sind mit logisch 1 bzw. logisch 0 bezeichne', und zeigen einen Stromfluß bzw. einen Ruhezustand an. Die Signalverläufe unterscheiden sich bei Normalbetrieb A und bei einer Störung B. Im Normalbetrieb A wird der Druckkopf 10 längs einer Zeile bewegt und im sogenannten „fliegenden" Druck werden eine oder mehrere Nadeln 14 betätigt. Im folgenden werden Druckvorgänge anhand der in Fig. 1 gesondert eingezeichneten Nadel 15 beschrieben. Das Farbband ist bei der hier beschriebenen Art des Druckers längs einer Zeile gespannt und wird mit dem Druckkopf nicht hin- und herbewegt. Mit ansteigender Flanke 40 des Treiberstroms ID wird die Nadel 15 mit einer geringen Verzögerung, die durch die Trägheit des elektromechanischen Stellglieds bedingt ist, in Richtung des Farbbandes ausgelenkt. Das aus einem gewebeartigen Material bestehende Farbband wird von der Spitze der Nadel 15 gegen den Drucklager gedrückt, wobei es auf ihm ein punktförmigos Zeichen abbildet. Werden auf diese Weise mehrere Nadeln betätigt, so entsteht auf dem Träger ein spalten- oder mosaikförmiges Druckzeichen. Nach dem Betätigen der Nadel 15 wird diese normalerweise durch ihre Rückstellkraft in ihre Ruheposition im Nadeldruckkopf 10 zurückgezogen. Mit abfallender Treiberstrom..anke 42 wird das Überwachungsmodul 30 aktiv, das die Zeit T bis zum Eintreffen dos nächsten Positionsmeldesignals PMS auf Überschreitung des vorgegebenen Grenzwertes G überwacht. Dieser Grenzwert wird abhängig von druckspezifischen Parametern, wie beispielsweise der Art des Druckkopfes oder der Druckgeschwindigkeit, eingestellt. Im Normalbetrieb A ist die Zeit T kleiner als der Grenzwert G, was bedeutet, daß der Druckvorgang ordnungsgemäß abläuft. Im Fall B ist der Druckbetrieb gestört, d. h. der Druckkopf 10 erreicht nach dem Abfallen des Treiberstroms ID in der vorgeschriebenen Zeit nicht die durch einen Rechteckimpuls des Positionsmeldesignals PMS signalisierte nächste Position. Dies kann mehrere Ursachen haben. Beispielsweise kann ein Papierstau oder fehlerhaft eingelegtes Papier die Vorwärtsbewegung des Druckkopfes 10 behindern. Eine solche Störung kann im allgemeinen nur durch eine Bedienperson behoben werden. Eine andere häufig vorkommende Störung entsteht dadurch, daß eine der Na dein 14, beispielsweise die Nadel 15, beim Ausführen ihrer Hubbewegung das Gewebe des Farbbandes durchsticht und im Farbband festhaftet. Das feststehende Farbband hemmt nun die Bewegung des Druckkopfes 10, so daß die Zeit T zum Erreichen der nächsten Position den Grenzwert G überschreitet. Eine solch» Störung wird demnach durch die Zeitüberwachung sicher erkannt. Diese Störung wird durch die Verfahrensschritte der Erfindung, wie im folgenden erläutert wird, selbsttätig behoben.

Die bei Normalbetrieb und bei Störung ablaufenden Steuerfunktionen der Steuereinheit 24 sind in Fig.3 in Form eines Flußdiagramms dargestellt. In einem ersten Schritt 50 wird, wie bereits beschrieben, der Druckkopf 10 durch den Transportmotor 12 längs der Zeile bewegt und dessen aktuelle Position anhand des Positionsmeldesignals PMS durch Zählen von Impulsflanken festgestellt. Zum Abdruck eines Zeichens an einer vorgegebenen Position (Schritt 52) werden aus den Druckelementen 14 die das Zeichen bildenden Nadeln ausgewählt und die entsprechenden elektromechanischen Stellglieder mit Treiberstrom ID angesteuert. Mit abfallender Flanke des Treiberstroms ID wird im nächsten Schritt 54 eine Zeitüberwachung aktiv, die feststellt, ob innerhalb der Grenzwertzeit G die Impulsflanke des Positionsmeldesignals PMS eintrifft (Schritt 56). Die Zeitüberwachung wird mit Hilfe eine Zählbausteins realisiert, der mit einem dem Grenzwert G proportionalen Anfangszäh'.stand geladen wird. Beim Starten der Zeitüberwachung wird der Zählstand im Takt eines von der Zeitgebereinheit des Mikrocomputers abgeleiteten Taktsignals dekrementiert. Tritt vor Erreichen des Zählstands 0 ein Posithnsmeldesignal PMS auf, so üagt ein ordnungsgemäßer Druckvorgang vor, und es wird zum Schritt 50 verzweigt, um den Druckprczeß fortzusetzen. Verstreicht bis zum Eintreffen des Positionsmeldesignals PMS soviel Zeit, daß der Zählstand 0 erreicht wird, so wird zum nächsten Schritt 58 verzweigt, bei dem eine Abfrage auf Mehrfachstörung durchgeführt wird, deren Bedeutung später erläutert

wird. Wenn keine Mehrfachstörung vorliegt, so wird im nächsten Schritt 59 der Transportmotor 12 abgebremst, um die Bewegung des Druckkopfes 10 zu unterbrechen. Dies geschieht durch Kurzschließen der Motorwicklung des Transportmotors 12, wobei Infolge des Wirbelstromeffekts eine hohe Verzögerung entsteht. Denkbar wäre auch, die Motorwicklung mit einem Strom entgegengesetzter Polarität anzusteuern, wodurch sich die Verzögerung noch weiter erhöhen würde. Eine hohe Verzögerung ist deshalb wünschenswert, um die vorhandene Bewegungsenergie des Druckkopfes 10 möglichst ganz durch den Transportmotor 12 aufzufangen, wodurch die Gefahr des Zerreißens des Farbbandes oder des Verbiogens der Nadel 15 vermindert wird.

Im folgenden Schritt 60 wird das Abbremsen abgebrochen. Das durch das Einhaken der Drucknadel in das Farbband elastisch gespannte Farbband kann sich nun entspannen und nimmt dabei den Druckkopf in Entspannungsrichtung mit, was von dem Positionsgeber 20 mit einer Umkehr der Bewegungsrichtung gemeldet wird. In Schritt 61 wird die Richtungsumkehr ausgewertet. Tritt die Richtungsumkehrung nicht auf, so liegt eine Störung vor wie z. B. der Bruch der Antriebsverbindung zwischen Motor und Druckkopf oder ein Papierstau. Es wird dann direkt zum Schritt 70 verzweigt, bei dem eine Fehlermeldung erzeugt wird. Bei Richtungsumkehr wird im Schritt 62 die Motordrehrichtung umgesteuert, d. h. die Bewegungsrichtung des Druckkopfes 10 ist nunmehr der vor der Störung entgegengesetzt. Daraufhin wird die Motorwicklung mit einer vorgegebenen Zahl m von Stromimpulsen IM angesteuer*. (Schritt 64), wordurch der Druckkopf 10 ruckartige Schrittbewegungen ausführt, die das Lösen der Nadel 15 aus dem Farbband bewirken oder unterstützen. Die Zahl m der Stromimpulse IM sowie deren Höhe und Impulsbreite wird so bemessen, daß der Druckkopf 10 etwa in die Position zurückkehrt, die er vor der Störung innehatte. Als nächste Maßnahme 66 werden alle Nadeln 14 des Druckkopfes 10 betätigt. Hierzu werden η Stromimpulse definierter Breite von Treiberbaustein 18 als Treiberstrom ID an die elektromechanischen Stellglieder der Nadeln 14 abgegeben. Die den Stellgliedern zugeführte Energie wird durch Verändern dei Impulsbreite so eingestellt, daß die Nadeln 14 etwa eine halbe Hubbewegung ausführen. Bei dieser Bewegung werden die Nadeln 14 gegen das Farbband gedruckt und streifen es von der in ihm festhaftenden Nadel 15 ab. Uurch die reduzierte Hubbewegung wird dabei das Abdrucken eines Zeichens auf dem Druckträger vermieden. Weiterhin entsteht durch das mehrfache Betätigen der Nadeln 14 eine Rüttelbewegung, die das Lösen der Nadel 15 aus dem Farbband unterstützt. Das Betätigen der Nadeln 14 kann bereits vor oder während des Abbremsens des Transportmotors 12 sowie während der ruckartigen Rückwärtsbewegung des Druckkopfes 10 durchgeführt werden. Werden die Druckelemente 14 erst nach der Rückwärtsbewegung des Druckkopfes 10 betätigt, so hat dies den Vorteil, daß das Farbband entspannt ist, so daß keine Querkräfte auf die eingehakte Nadel 15 ausgeübt werden. Im darauffolgenden Schritt 68 wird die Drehrichtung des Transportmotors 12 wieder umgesteuert, so daß die Bewegungsrichtung des Druckkopfes 10 mit der vor der Störung übereinstimmt. Nach Ablauf einer Wartezeit wird zum Schritt 50 verzweigt, um selbsttätig das Drucken an der Unterbrechungsstelle fortzusetzen.

Wie bereits erwähnt, wird im Schritt 58 eine Abfrage auf Mehrfachstörung durchgeführt. Diese dient dazu, ein mehrfaches Auftreten einer Unterbrechung oder einer Verzögerung der Bewegung des Druckkopfes zu erkennen. Solche aufeinanderfolgenden Störungen können beispielsweise durch einen Papierstau, din defektes Farbband oder eine sehr fest in das Farbband eingehakte Nadel hervorgerufen werden. Treten solche Störungen innerhalb einer vorgegebenen Zeit mehrfach auf, so wird nach einer vorgebbaren Zahl von Befreiungsversuchen zum Schritt 70 verzweigt, wo eine Fehlermeldung erzeugt und angezeigt wird. Der Bediener des Druckers kann dann eine Wartung oder eine Reparatur des Gerätes veranlassen. Selbstverständlich kann eine solche Fehlermeldung bereits beim Auftreten eiuor einzigen Störung erzeugt werden, wobei es dann möglich ist, die auftretenden Fehler statistisch zu analysieren. Nach dem Anzeigen der Mehrfachstörung wird bei dem vorliegenden Beispiel der Betrieb des Druckkopfes unterbrochen (Schritt 72). In Fig. 4 sind verschiedene Zustände beim Betrieb des Druckkopfes 10 über die Zeit t dargestellt. Gezeigt werden die zeitlichen Verläufe der Bewegungsrichtungen des Druckkopfes 10 (DK rechts, DK links), les Positionsmeldesignals PMS, des Treiberstroms ID zum Betätigen der Druckelemente 14 und des Störungszjstands S. Zum Zeitpunkt t = 0 wird der Druckkopf 10 in Zeilenrichtung von links nach rechts bewegt. Sein zurückgelegter Weg wird durch das Positionsmeldesignal PMS in Form von rechteckigen Impulsen signalisiert. Es fließt ein Treiberstrom ID, was bedeutet, daß gerade das Druckelement 15 betätigt und ein Zeichen abgedruckt wird. Mit abfallender Flanke 80 des Treiberstroms ID wird die Zeitüberwachung wirksam geschaltet und die Zeit T bis zum Eintreffen der ansteigenden Impulsflanke des Positionsmeldesignals PMS gemessen. Wenn diese kleiner als der Grenzwert G ist, so liegt keine Störung S vor, woraufhin die Zeitüberwachung in einen Anfangszustand zurückgesetzt und mit der nächsten abfallenden Flanke 82 des Treiberstroms ID erneut gestartet wird. Diesmal erreicht die Zeit T den Grenzwert G, was die Bedingung für das Vorliegen einer Störung S ist. Nun werden die Maßnahmen zum Lösen einer möglicherweise im Farbband haftenden Nadel eingeleitet, d.h. der Transportmotor 12 wird abgebremst und nach links in Gegenrichtung schrittweise bewegt. Anschließend werden alle Nadeln 14 mit einer festgelegten Zahl von Treiberstromimpulsen ID angesteuert, wobei die Impulsbreite b gegenüber der bei normaler Betätigung eines Druckelements verringert ist. Nach dem mehrfachen Betätigen der Druckelemente 14 ist die Störung S im allgemeinen behoben, und der Druckkopf 10 wird wieder in seiner ursprünglichen Richtung bewegt und setzt das Drucken fort.

Claims (13)

1. Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Druckkopfes, der nach dem jeweils durch Betätigen mindestens eines Druckelements erfolgten Druck eines Zeichenelements oder eines Zeichens aus der Druckposition in einer vorgegebenen Richtung und innerhalb einer vorgegebenen Transportzeit zu einer weiteren Position bewegt wird, wobei die Transportzeit auf das Überschreiten eines Grenzwertes überwacht und der Antrieb des Druckkopfes bei Überschreiten des Grenzwertes unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Lösen von Haftungen zwischen dem Druckelement und einem üruckmc^ium der Druckkopf (10) bei Überschreiten des Grenzwerkes (G) in zu der vorgegebenen entgegengesetzter Richtung bewegt und/oder mindestens ein Druckelement (14; 15) mit gegenüber der zum Druck aufgewandten Energie verringerter Energie betätigt wird,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (G) abhängig von der Art des Druckkopfes (10) oder von Druckparametern eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verringerte Energie so bemessen ist, daß bei der Betätigung des Druckelements (14; 15) kein Zeichen abgedruckt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (14; 15) mit verringerter Energie mehrfach in Folge betätigt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (14; 15) des Druckkopfes (10) mit verengerter Energie gleichzeitig betätigt werden.

6. Verfahren nach einem dei Ansprüche 1 bis b, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Nadeldruckkopf (10) die verringerte Energie zum Betätigen des als Nadel (14; 15) ausgebildeten Druckelements so bemessen ist, daß der Nadelhub etwa um die Hälfte reduziert ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten des Grenzwertes (G) ein zum Bewegen des Druckkopfes (10) vorgesehener Transportmotor (12) abgebremst wird, vorzugsweise dadurch, daß er kurzgeschlossen oder mit einem Gegenstrom angesteuert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bewegung in entgegengesetzter Richtung ein zum Bewegen des Druckkopfes (10) vorgesehener Transportmotor (12) mit einer vorbestimmten Zahl (m) von Stromimpulsen (IM) gegebenenfalls nach dem Abbremsen angesteuert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf (10) zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach Überschreiten des Grenzwertes (G) auf die Druckposition positioniert wird, die er vor dem Überschreitendes Grenzwertes (G) innehatta, und daß das Drucken an dieser Position fortgesetzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer vorgegebenen Zahl von Grenzwertüberschreitungen eine Fehlermeldung erzeugt w'rd.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb des Druckkopfes (10) bei mehrfacher Grenzwertüberschreitung innerhalb einer vorgegebenen T.eit abgeschaltet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Antriebsunterbrechung die Bewegungsrichtung des Druckkopfes (10) festgestellt wird, und daß bei fehlender Richtungsumkehr eine weitere Fehlermeldung erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei fehlender Richtungsumkehr der Betrieb des Druckkopfes (10) unterbrochen wird.