EP1233866B1 - Verfahren zur steuerung der heizelemente eines thermodruckkopfes - Google Patents

Verfahren zur steuerung der heizelemente eines thermodruckkopfes Download PDF

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EP1233866B1
EP1233866B1 EP01911748A EP01911748A EP1233866B1 EP 1233866 B1 EP1233866 B1 EP 1233866B1 EP 01911748 A EP01911748 A EP 01911748A EP 01911748 A EP01911748 A EP 01911748A EP 1233866 B1 EP1233866 B1 EP 1233866B1
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EP
European Patent Office
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temperature
heating elements
pulse
recording
pulse train
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EP01911748A
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English (en)
French (fr)
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EP1233866A1 (de
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Roland Aigner
Walter Lechner
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Skidata AG
Original Assignee
Skidata AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/30—Embodiments of or processes related to thermal heads

Definitions

  • the invention relates to a method of control the heating elements of a thermal print head for recording and Erase points with a reversibly recordable thermal recording material.
  • a reversibly recordable thermal recording material is characterized by its transparency and / or Color reversible depending on the temperature of one transparent and / or colorless condition in an opaque and / or colored state and vice versa.
  • the reversibly writable thermal recording material becomes the thermal printhead gradually fed, the one about the entire printing width extending, transverse to the transport direction of the thermal recording material Having resistance heating elements, which can be controlled individually are.
  • One step of the heating elements can be used per step corresponding line of points are recorded when the heating elements are heated to a temperature that is too high the colored / opaque state of the thermal recording material leads.
  • the deletion of the colored / opaque points can be done by a second thermal print head done, the heating elements on a Be heated at the temperature at which the reversibly writable Thermal recording material again in colorless / transparent State passes. Also, a single Thermal print head are used, with which is deleted if the recording material in one direction at him is moved along, during the subsequent movement of the recording material in the reverse direction Record, so the punctiform Describing done (DE 41 30 539 A1).
  • the object of the invention is the recording and erasing speed in thermal printing of a reversibly writable Significantly increase recording material.
  • the heating elements for writing with a single energy pulse which leads to a temperature leads, in which the reversibly recordable thermal recording material a first, high temperature, which leads to colored / opaque state leads.
  • the heating elements with which you want to delete are, when the maximum temperature reaches after the recording pulse then charged with an energy pulse train. In this way, the editing, so the recording and deleting the individual points of a print line, Decreased to 3 ms or less, and a corresponding high recording and erasing speed achieved become.
  • the first high temperature, resulting in a coloration or opaque, so milky cloudy becoming the thermal recording material may be, for example 150 ° C or more, the second constant lower temperature, which leads to a Deletion leads, preferably at least 20 ° C below.
  • the heating elements can be extinguished applied in two variants with the energy pulse train become.
  • all heating elements are initially with triggered the recording energy pulse and following supplied an energy pulse train to the recording energy pulse, the cooling of those heating elements, which is a deletion to slow down so much that the recording material assumes its colorless / transparent state.
  • all Heating elements are initially with triggered the recording energy pulse and following supplied an energy pulse train to the recording energy pulse, the cooling of those heating elements, which is a deletion to slow down so much that the recording material assumes its colorless / transparent state.
  • all Heating elements first on the discoloring of the recording material required temperature heated, and the heating elements, to delete points by point, then with the pulse train charged to cool more slowly than the other heating elements. It is understood that not necessarily all heating elements the thermal print head are driven in this manner but only those that have the desired print width correspond. It is also clear that the colorless / transparent Condition may also have a different color as the color when coloring the thermal recording material occurs.
  • the heating elements for recording charged with the recording energy pulse and the heating elements for extinction immediately after the Recording energy pulse with an energy pulse train, through the the heating elements to a second constant temperature are heated, where the thermal recording material assumes a transparent / colorless state, wherein the second temperature below the colored / opaque state Temperature is.
  • the second variant In the second variant, however, must delete the second Temperature generally a certain time of at least 1 ms long. It is therefore generally something slower than the first variant. That is, while the pulse duration for the pulse for recording is about 1 to 2 ms the duration of the fed during cooling pulse train of the first Variant about 1 to 2 ms, while the duration of the pulse train to Delete in the second variant is about 2 to 3 ms to the temperature at least about 1 ms at the second temperature to keep the thermal recording material the transparent / colorless state takes.
  • the reversibly writable thermal recording material the can be used according to the invention, any known reversibly recordable thermal recording material be (compare DE 41 30 539 A1, DE 42 10 379 C2 and 42 00th 474 C2).
  • a commercially available Recording material used consisting of a mixture of a leuco dye and a developer.
  • the leuco dye may be a xanthene derivative.
  • the xanthene in the 3-position on a dialkylamine radical and at its 9-position is a phenyl radical having a carboxylic acid group is bound in o-position, so that as in Fluorescein in leukoform a lactone ring with the 9-position forms, in the colored state by regression the carboxyl group is opened.
  • the pulse train Pulse same period of preferably less than 100 ⁇ s, in particular less than 50 ⁇ s on.
  • the pulse / pause ratio per period is preferably at most 1: 1, in particular about 1: 2. That is, at a Period of e.g. For example, 30 ⁇ s is the pulse duration 10 ⁇ s and the pause 20 ⁇ s.
  • the heating elements of the thermal print head before editing, so recording and deleting, on one Preheated temperature preferably at least 30 ° C below the second, so the extinguishing temperature is. If the Erase temperature, for example, at 120 ° C, the preheating temperature for example, at about 60 ° C.
  • Such preheating in thermal printing is for example from DE 30 33 746 A1.
  • Preheating will cause the temperature difference reduced to record or delete, i.e. reduced the heat output required for printing, which due to the faster heating of the resistance heating elements a higher printing speed is achieved.
  • the extinguishing quality is significantly improved.
  • the clock frequency during preheating not more than four times the pulse duration for recording and the pulse width during preheating be constant is the period of the individual pulses of the pulse train for preheating less than 100 ⁇ s, in particular less than 50 ⁇ s, i. at a pulse duration for the Pulse for recording 1 to 2 ms, less than a tenth, preferably less than one twentieth of the pulse duration.
  • the pulse / pause ratio per period preferably with increasing temperature of the thermal print head reduced. So can at constant period the individual pulses the pulse duration at the beginning of preheating For example, 10% or less of the period and at the end the preheating or for holding the preheat temperature For example, be 3% or less. That is, at one period for example, 30 ⁇ s per single pulse, the Pulse duration at the beginning of preheating, for example, 2 microseconds and at the end of preheating and to maintain the preheat temperature for example, 0.5 ⁇ s.
  • the pulse duration during preheating for example, by the Temperature of the thermal print head to be controlled, which with a temperature sensor, such as a temperature-dependent Resistance measured with a negative temperature coefficient can be.
  • the preheating temperature can be set the heating elements to, for example ⁇ 2 ° C or more precisely to adjust. This makes the thermal print head minimally thermal claimed and its life significantly increased. Like yourself as a result of experiments, the life span even becomes so longer than without preheating, because the thermal print head during recording subject to lower temperature jumps.
  • the Period duration of the individual pulses of the pulse train during preheating preferably corresponds to the period of the individual pulses the pulse train to delete, so in both cases for example, be 30 microseconds.
  • FIG. 1 is the reversible thermal recording material at TO in a transparent and / or colorless state, So before with low color density.
  • TO can be at room temperature be or below or a preheat temperature represent.
  • T1 e.g. 160 ° C
  • the color density according to the dashed line in particular after the melting point TM of the reversible thermal dye has been exceeded.
  • T1 e.g. 160 ° C
  • a thermal printer 1 has two transport roller pairs 3, 4 a thermal print head 2.
  • the authorization cards 5 are supplied according to the arrow 6, with the transport rollers 3, 4 gradually along for processing the thermal print head 2 moves and over the output slot 7th output.
  • the print head 2 has at its edge facing the card 5 individually controllable resistance heating elements 8, the on the card 5 a transverse to the transport direction 6 extending Form row.
  • the heating elements 8 are between two consecutive Controlled transport steps and thereby heated.
  • the counter-pressure roller 9 against the card 5 pressed.
  • a shift register 10 receives Data 11 from a data source, not shown on the card 5 information to be displayed.
  • a discriminator 12 distinguishes whether for the information recording a colored / opaque Point or a colorless / transparent point the card at the respective transport step by the relevant heating element 8 is to be formed.
  • the editing section 13 sets the data to the recording energy pulse and to generate the erase energy pulse train.
  • the Pulse data from the decoder 14 to a total pulse train to Driving the heating elements 8 to edit the relevant Line of card 5 is decoded and this total pulse train is the Driver 15 abandoned.
  • Figure 4 is for the first variant of the invention Process illustrated with (a) the pulse train with which the heating elements 8 and with (b) the temperature of the Thermal recording material upon receipt of the pulse train.
  • the heating elements 8 at the points of the line that deleted be immediately after the pulse W with the Pulse train E1 activated It consists for example of individual pulses with a period of 30 ⁇ s, with the pulse duration e.g. 10 ⁇ s and the pause duration, for example 20 ⁇ s per period can amount.
  • L1 represents the period for editing, that is Print and delete the 1st line and L2 for editing the second line.
  • the embodiment of Figure 5 differs from the according to Figure 4 essentially in that immediately after the pulse F, the heating elements 8 at the points of the line to which should be deleted, impinged by the pulse train E2 be determined by the temperature of that heating element 8 raised according to the curve C to a temperature T2 which is below the temperature T1 according to the diagram the figure 1 is located.
  • the pulse train is shown in FIG. 5 (a) which is supplied to the heating elements for recording, and (c) the pulse train with which the heating elements are driven to extinguish while (b) and (d) the temperature / time diagram upon receipt of the pulse train (a) or (c) represent.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Heizelemente eines Thermodruckkopfes zum Aufzeichnen und Löschen von Punkten mit einem reversibel beschreibbaren Thermoaufzeichnungsmaterial.
Ein reversibel beschreibbares Thermoaufzeichnungsmaterial zeichnet sich dadurch aus, dass seine Transparenz und/oder Farbe in Abhängigkeit von der Temperatur reversibel von einem transparenten und/oder farblosen Zustand in einen opaken und/oder farbigen Zustand und umgekehrt verändern kann.
Das reversibel beschreibbare Thermoaufzeichnungsmaterial wird dem Thermodruckkopf schrittweise zugeführt, der eine sich über die gesamte Druckbreite erstreckende, quer zur Transportrichtung des Thermoaufzeichnungsmaterials verlaufende Reihe von Widerstandsheizelementen aufweist, die einzeln ansteuerbar sind. Pro Schritt kann damit eine der Heizelementenreihe entsprechende Zeile von Punkten aufgezeichnet werden, wenn die Heizelemente auf eine Temperatur erwärmt werden, die zu dem farbigen/opaken Zustand des Thermoaufzeichnungsmaterials führt.
Die Löschung der farbigen/opaken Punkte kann durch einen zweiten Thermodruckkopf erfolgen, dessen Heizelemente auf eine Temperatur erwärmt werden, bei der das reversibel beschreibbare Thermoaufzeichnungsmaterial wieder in den farblosen/transparenten Zustand übergeht. Auch kann ein einziger Thermodruckkopf eingesetzt werden, mit dem gelöscht wird, wenn das Aufzeichnungsmaterial in der einen Richtung an ihm entlang bewegt wird, während bei der anschließenden Bewegung des Aufzeichnungsmaterials in der umgekehrten Richtung das Aufzeichnen, also das punktförmige Beschreiben, erfolgt (DE 41 30 539 A1).
Aus DE 42 10 379 C2 ist es bekannt, bei jedem Transporttakt erst die Heizelemente, die einen Punkt aufzeichnen sollen, mit einem Energiepulszug anzusteuern, und dann mit einem weiteren Energiepulszug die Heizelemente, mit denen eine punktweise Löschung durchgeführt werden soll, zu beaufschlagen.
Bei den bekannten reversiblen Aufzeichnungsverfahren läßt jedoch die Aufzeichnungsgeschwindigkeit noch zu wünschen übrig.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Aufzeichnungs- und Löschgeschwindigkeit beim Thermodrucken eines reversibel beschreibbaren Aufzeichnungsmaterials wesentlich zu erhöhen.
Dies wird erfindungsgemäß durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben.
Erfindungsgemäß werden die Heizelemente zum Schreiben mit einem einzigen Energiepuls angesteuert, der zu einer Temperatur führt, bei der das reversibel beschreibbare Thermoaufzeichnungsmaterial eine erste, hohe Temperatur einnimmt, die zum farbigen/opaken Zustand führt.
Die Heizelemente, mit denen gelöscht werden soll, werden, wenn nach dem Aufzeichnungspuls die Maximaltemperatur erreicht worden ist, dann mit einem Energiepulszug beaufschlagt. Auf diese Weise kann die Bearbeitung, also das Aufzeichnen und Löschen der einzelnen Punkte einer Druckzeile, auf 3 ms oder weniger herabgesetzt und dabei eine entsprechend hohe Aufzeichnungs- und Löschgeschwindigkeit erreicht werden.
Erfindungsgemäß wird ein reversibel beschreibbares Thermoaufzeichnungsmaterial verwendet, das bei der ersten, hohen Temperatur farbig und/oder opak wird, den farbigen/opaken Zustand bei rascher Abkühlung beibehält, jedoch bei langsamer Abkühlung verliert, dessen farbiger/opaker Zustand aber auch dadurch verlorengeht, wenn eine konstante Erwärmung auf eine zweite niedrigere Temperatur erfolgt.
Die erste hohe Temperatur, die zu einer Färbung bzw. opak, also milchig trüb Werden des Thermoaufzeichnungsmaterials führt, kann beispielsweise 150°C oder mehr betragen, die zweite konstant zu haltende niedrigere Temperatur, die zu einer Löschung führt, liegt vorzugsweise mindestens 20°C darunter.
Demzufolge können erfindungsgemäß die Heizelemente zum Löschen in zwei Varianten mit dem Energiepulszug beaufschlagt werden.
Nach der einen Variante werden zunächst alle Heizelemente mit dem Aufzeichnungsenergiepuls angesteuert und im Anschluß an den Aufzeichnungsenergiepuls ein Energieimpulszug zugeführt, der die Abkühlung derjenigen Heizelemente, die eine Löschung herbeiführen sollen, derart verlangsamt, dass das Aufzeichnungsmaterial seinen farblosen/transparenten Zustand einnimmt. Bei dieser Variante werden also bei jedem Takt alle Heizelemente erst auf die zum Verfärben des Aufzeichnungsmaterials erforderliche Temperatur aufgeheizt, und die Heizelemente, die punktweise löschen sollen, dann mit dem Pulszug beaufschlagt, um langsamer als die übrigen Heizelemente abzukühlen. Es versteht sich, dass nicht unbedingt alle Heizelemente des Thermodruckkopfes in dieser Weise angesteuert werden müssen, sondern nur die, die der gewünschten Druckbreite entsprechen. Auch ist klar, dass der farblose/transparente Zustand gegebenenfalls auch eine andere Farbe aufweisen kann als die Farbe, die beim Verfärben des Thermoaufzeichnungsmaterials auftritt.
Nach der anderen Variante werden die Heizelemente zum Aufzeichnen mit dem Aufzeichnungsenergiepuls beaufschlagt und die Heizelemente zum Löschen unmittelbar im Anschluß an den Aufzeichnungsenergiepuls mit einem Energiepulszug, durch den die Heizelemente auf eine zweite konstant zu haltende Temperatur erwärmt werden, bei der das Thermoaufzeichnungsmaterial einen transparenten/farblosen Zustand einnimmt, wobei die zweite Temperatur unter der den farbigen/opaken Zustand hervorrufenden Temperatur liegt.
Bei der zweiten Variante muß jedoch zum Löschen die zweite Temperatur im allgemeinen eine gewisse Zeit von wenigstens 1 ms lang gehalten werden. Sie ist deshalb im allgemeinen etwas langsamer als die erste Variante. D.h., während die Pulsdauer für den Puls zum Aufzeichnen etwa 1 bis 2 ms beträgt, beträgt die Dauer des beim Abkühlen zugeführten Pulszuges der ersten Variante etwa 1 bis 2 ms, während die Dauer des Pulszuges zum Löschen bei der zweiten Variante etwa 2 bis 3 ms beträgt, um die Temperatur wenigstens etwa 1 ms auf der zweiten Temperatur zu halten, bei der das Thermoaufzeichnungsmaterial den transparenten/farblosen Zustand einnimmt.
Das reversibel beschreibbare Thermoaufzeichnungsmaterial, das erfindungsgemäß verwendet werden kann, kann irgendein bekanntes reversibel beschreibbares Thermoaufzeichnungsmaterial sein (vergleiche DE 41 30 539 A1, De 42 10 379 C2 und 42 00 474 C2). Vorzugsweise wird jedoch ein im Handel erhältliches Aufzeichnungsmaterial verwendet, das aus einem Gemisch aus einem Leukofarbstoff und einem Entwickler besteht. Der Leukofarbstoff kann ein Xanthenderivat sein. Vorzugsweise weist das Xanthen in der 3-Position einen Dialkylamin-Rest auf und an dessen 9-Position ist ein Phenylrest mit einer Carboxylsäuregruppe in o-Stellung gebunden ist, so dass sich wie bei Fluorescein in der Leukoform ein Lactonring mit der 9-Position ausbildet, der im farbigen Zustand durch Rückbildung der Carboxylgruppe geöffnet ist. Als Entwickler kann ein Säureamid einer Carbonsäure mit einem p-Aminophenol und/oder ein Harnstoffderivat, das an einer Aminogruppe mit einem p-Hydroxyphenylrest und an der anderen Amingruppe mit einem Alkylrest substituiert ist, verwendet werden.
Durch die Energiezufuhr zum Löschen in Form eines Pulszuges wird erfindungsgemäß eine Feintemperatursteuerung erreicht. Dazu weist der Pulszug Pulse gleicher Periodendauer von vorzugsweise weniger als 100 µs, insbesondere weniger als 50 µs auf. Das Puls/Pausen-Verhältnis je Periode liegt vorzugsweise bei höchstens 1:1, insbesondere etwa bei 1:2. D.h., bei einer Periodendauer von z.B. 30 µs beträgt beispielsweise die Pulsdauer 10 µs und die Pause 20 µs.
Vorzugsweise werden die Heizelemente des Thermodruckkopfes vor dem Bearbeiten, also Aufzeichnen und Löschen, auf eine Temperatur vorerwärmt, die vorzugsweise wenigstens 30°C unterhalb der zweiten, also der Löschtemperatur liegt. Wenn die Löschtemperatur beispielsweise bei 120°C liegt, kann die Vorerwärmtemperatur beispielsweise bei ca. 60°C liegen.
Ein solches Vorheizen beim Thermodrucken geht beispielsweise aus DE 30 33 746 A1 hervor. Durch das Vorheizen wird die Temperaturdifferenz bis zum Aufzeichnen bzw. Löschen verringert, d.h. die zum Drucken erforderliche Heizleistung herabgesetzt, wodurch aufgrund der schnelleren Erwärmung der Widerstandsheizelemente eine höhere Druckgeschwindigkeit erzielt wird. Zudem wird die Löschqualität deutlich verbessert.
Während nach DE 38 33 746 A1 die Taktfrequenz beim Vorheizen nicht mehr als das Vierfache der Pulsdauer zum Aufzeichnen betragen und die Pulsbreite beim Vorheizen konstant sein soll, beträgt erfindungsgemäß die Periodendauer der Einzelpulse des Pulszuges zum Vorheizen weniger als 100 µs, insbesondere weniger als 50 µs, d.h. bei einer Pulsdauer für den Puls zum Aufzeichnen von 1 bis 2 ms, weniger als ein Zehntel, vorzugsweise weniger als ein Zwanzigstel der Pulsdauer.
Um die gewünschte Vorwärmtemperatur möglichst genau einstellen zu können, wird außerdem das Puls/Pause-Verhältnis je Periode vorzugsweise mit zunehmender Temperatur des Thermodruckkopfes herabgesetzt. So kann bei konstanter Periodendauer der einzelnen Pulse die Pulsdauer zu Beginn des Vorheizens beispielsweise 10% oder weniger der Periodendauer und am Ende des Vorheizvorganges oder zum Halten der Vorheiztemperatur beispielsweise 3% oder weniger betragen. D.h., bei einer Periodendauer von beispielsweise 30 µs je Einzelpuls kann die Pulsdauer zu Beginn des Vorheizens beispielsweise 2 µs betragen und am Ende des Vorheizens und zum Halten der Vorheiztemperatur beispielsweise 0,5 µs.
Die Pulsdauer beim Vorerwärmen kann beispielsweise durch die Temperatur des Thermodruckkopfes gesteuert werden, welche mit einem Temperatursensor, beispielsweise einem temperaturabhängigen Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten gemessen werden kann.
Unter diesen Umständen läßt sich die Vorerwärmungstemperatur der Heizelemente auf beispielsweise ± 2°C oder noch genauer einstellen. Damit wird der Thermodruckkopf minimal thermisch beansprucht und seine Lebensdauer wesentlich erhöht. Wie sich durch Versuche abzeichnet, wird die Lebensdauer dadurch sogar länger wie ohne Vorheizen, da der Thermodruckkopf beim Aufzeichnen geringeren Temperatursprüngen unterworfen ist. Die Periodendauer der einzelnen Pulse des Pulszuges beim Vorerwärmen entspricht vorzugsweise der Periodendauer der Einzelimpulse des Pulszuges zum Löschen, kann also in beiden Fällen beispielsweise 30 µs betragen.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Darin zeigen:
Figur 1
ein Diagramm, das die Veränderung der Farbdichte eines reversiblen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in Abhängigkeit von der Temperatur darstellt;
Figur 2
schematisch einen Thermodrucker zum reversiblen Drucken von Berechtigungskarten;
Figur 3
ein Blockdiagramm zur Ansteuerung des Thermodruckkopfes; und
Figuren
4 und 5 jeweils ein Diagramm zur Erläuterung der ersten bzw. zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß Figur 1 liegt das reversible Thermoaufzeichnungsmaterial bei TO in einem transparenten und/oder farblosen Zustand, also mit geringer Farbdichte vor. TO kann dabei Raumtemperatur sein oder darunter liegen oder eine Vorheiztemperatur darstellen. Durch Erwärmung von TO auf T1 (z.B. 160°C) nimmt die Farbdichte entsprechend der gestrichelten Linie zu, insbesondere nachdem der Schmelzpunkt TM des reversiblen Thermofarbstoffs überschritten worden ist. Während der farbige und/oder opake Zustand erhalten bleibt, wenn gemäß der ausgezogenen Linie von T1 rasch abgekühlt wird, wird der farblose und/oder transparente Zustand wieder eingenommen, wenn das Thermoaufzeichnungsmaterial von der Temperatur T1 entsprechend der gestrichelten Linie langsam abgekühlt wird, oder wenn es konstant auf die Löschtemperatur T2 erwärmt wird.
Gemäß Figur 2 weist ein Thermodrucker 1 zwischen zwei Transportwalzenpaaren 3, 4 einen Thermodruckkopf 2 auf. Die Berechtigungskarten 5 werden gemäß dem Pfeil 6 zugeführt, mit den Transportwalzen 3, 4 schrittweise zur Bearbeitung entlang dem Thermodruckkopf 2 bewegt und über den Ausgabeschlitz 7 ausgegeben.
Der Druckkopf 2 weist an seiner der Karte 5 zugewandten Kante einzeln ansteuerbare Widerstandsheizelemente 8 auf, die auf der Karte 5 eine quer zur Transportrichtung 6 verlaufende Reihe bilden. Die Heizelemente 8 werden zwischen zwei aufeinanderfolgenden Transportschritten angesteuert und dadurch erwärmt. Gleichzeitig wird die Gegendruckwalze 9 gegen die Karte 5 gedrückt. Damit wird erfindungsgemäß zunächst allen Heizelementen 8 ein Energiepuls zugeführt, durch den das Aufzeichnungsmaterial entlang der Zeile einen farbigen/opaken Zustand einnimmt. Unmittelbar danach werden die Heizelemente 8 an den Punkten des Aufzeichnungsmaterials bzw. der Karte 5, an denen eine Löschung erfolgen soll, mit einem Energiepulszug angesteuert.
Gemäß Figur 3 empfängt beispielsweise ein Schieberegister 10 Daten 11 von einer nicht dargestellten Datenquelle die auf der Karte 5 darzustellende Information. Ein Diskriminator 12 unterscheidet, ob für die Informationsaufzeichnung ein farbiger/opaker Punkt oder ein farbloser/transparenter Punkt auf der Karte bei dem jeweiligen Transportschritt durch das betreffende Heizelement 8 gebildet werden soll. Der Bearbeitungsabschnitt 13 legt die Daten fest, um den Aufzeichnungsenergiepuls und den Löschenergiepulszug zu generieren. Die Pulsdaten werden vom Dekoder 14 zu einem Gesamtimpulszug zum Ansteuern der Heizelemente 8 zum Bearbeiten der betreffenden Zeile der Karte 5 dekodiert und dieser Gesamtpulszug dem Treiber 15 aufgegeben.
In Figur 4 ist für die erste Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens mit (a) der Pulszug dargestellt, mit dem die Heizelemente 8 angesteuert werden und mit (b) die Temperatur des Thermoaufzeichnungsmaterials beim Empfang des Pulszuges.
Danach werden alle Heizelemente 8 zum Vorerwärmen oder zum Halten einer Temperatur T0 von beispielsweise 60°C mit einem Impulszug P angesteuert, der eine Periodendauer von z.B. 30 µs und eine Pulsdauer je Periode von z.B. 2 bis 0,3 µs aufweist, je nachdem, wie groß die Differenz zwischen der von dem nicht dargestellten Temperatursensor gemessenen Temperatur gegenüber der vorgegebenen Vorerwärmungstemperatur TO ist.
Zum Bearbeiten einer Zeile werden alle Heizelemente 8 bei t1 mit einem Aufzeichnungsimpuls W von z.B. 1 bis 2 ms beaufschlagt, wodurch die Temperatur des Thermoaufzeichnungsmaterials 8 am Ende des Aufzeichnungspulses bei t2 auf die Temperatur T1 von z.B. 160°C steigt, also eine Temperatur oberhalb der Temperatur, bei der das reversible wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial einen farbigen und/oder opaken Zustand einnimmt.
Die Heizelemente 8 an den Punkten der Zeile, die gelöscht werden sollen, werden unmittelbar nach dem Puls W mit dem Pulszug E1 angesteuert. Er besteht beispielsweise aus Einzelpulsen mit einer Periodendauer von 30 µs, wobei die Pulsdauer z.B. 10 µs und die Pausendauer beispielsweise 20 µs je Periode betragen kann.
Während ohne den Pulszug E1 die Temperatur des betreffenden Heizelementes 8 entsprechend der Kurve F von T1 exponentiell, also rasch abnimmt, erfolgt bei Beaufschlagung mit dem Pulszug E1 eine eher lineare, langsamere Abkühlung entsprechend der gestrichelten sägezahnförmigen Kurve S auf die Vorheizoder Ausgangstemperatur TO.
In Fig. 4 stellt L1 den Zeitraum für das Bearbeiten, also Drucken und Löschen der 1. Zeile und L2 für das Bearbeiten der 2. Zeile dar.
Während nach dem Diagramm gemäß Figur 1 durch die rasche Abkühlung gemäß der Kurve F der farbige/opake Zustand erhalten bleibt, erfolgt durch die langsamere, gleichmäßigere Abkühlung nach der Kurve S ein Löschen des jeweiligen farbigen/opaken Punktes.
Die Ausführungsform nach Figur 5 unterscheidet sich von der nach Figur 4 im wesentlichen dadurch, dass unmittelbar nach dem Puls F die Heizelemente 8 an den Punkten der Zeile, an denen gelöscht werden soll, mit dem Impulszug E2 beaufschlagt werden, durch den die Temperatur des betreffenden Heizelements 8 entsprechend der Kurve C auf eine Temperatur T2 angehoben wird, die unterhalb der Temperatur T1 nach dem Diagramm der Figur 1 liegt. Dabei stellen in Figur 5 (a) den Pulszug dar, der den Heizelementen zum Aufzeichnen zugeführt wird, und (c) den Pulszug, mit dem die Heizelemente zum Löschen angesteuert werden, während (b) und (d) das Temperatur/Zeit-Diagramm bei Empfang des Pulszuges (a) bzw. (c) darstellen.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Steuerung der Heizelemente eines Thermodruckkopfes zum Aufzeichnen und Löschen von Daten auf einem reversibel beschreibbaren Thermoaufzeichnungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass den Heizelementen zum Aufzeichnen ein Energiepuls (W, F) zugeführt wird, durch den das Aufzeichnungsmaterial auf eine Temperatur (T1) erwärmt wird, bei der es einen farbigen bzw. opaken Zustand einnimmt, und die Heizelemente zum Löschen im Anschluß an den Aufzeichnungspuls mit einem Energiepulszug (E1, E2) beaufschlagt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Heizelementen zum Löschen erst ein Energiepuls (W) zugeführt wird, durch den das Aufzeichnungsmaterial auf eine Temperatur (T1) erwärmt wird, bei der es einen farbigen bzw. opaken zustand einnimmt und im Anschluß an den Aufzeichnungspuls (W) ein Pulszug (E1) zugeführt wird, der die Abkühlung der Heizelemente derart verzögert, dass das Aufzeichnungsmaterial einen farblosen bzw. transparenten Zustand einnimmt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Heizelementen zum Löschen im Anschluß an den Aufzeichnungspuls (F) ein Pulszug (E2) zugeführt wird, durch den sie auf eine zweite Temperatur (T2) erwärmt werden, bei der das Thermoaufzeichnungsmaterial einen farblosen bzw. transparenten Zustand einnimmt, wobei die zweite Temperatur (T2) unter der ersten Temperatur (T1) liegt, bei der das Thermoaufzeichnungsmaterial den farbigen bzw. opaken Zustand einnimmt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch den Pulszug die zweite Temperatur (T2) wenigstens 1 ms lang einstellt.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente zum Aufzeichnen und Löschen durch einen Energiepulszug auf eine vorgegebene Temperatur (T0) vorerwärmt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulszug zum Löschen und/oder zum Vorerwärmen aus Pulsen gleicher Periodendauer besteht.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Periodendauer der Einzelpulse des Pulszuges höchstens 100 µs beträgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Puls/Pausen-Verhältnis des Pulszuges zum Löschen je Periode höchstens 1:1 beträgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Puls/Pausen-Verhältnis des Pulszuges zum Vorerwärmen pro Periode mit zunehmender Temperatur des Thermodruckkopfes herabgesetzt wird.
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