DE19852781A1

DE19852781A1 - Bilderzeugungssystem

Info

Publication number: DE19852781A1
Application number: DE19852781A
Authority: DE
Inventors: Minoru Suzuki; Hiroshi Orita; Hiroyuki Saito; Katsuyoshi Suzuki; Koichi Furusawa
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1998-11-16
Publication date: 1999-05-20
Also published as: US6161971A

Description

Die Erfindung betrifft ein Bilderzeugungssystem zum Erzeugen eines Bildes auf einem Bildsubstrat, das mit einer Schicht aus mit Farbe oder Tinte gefüllten Mi krokapseln überzogen ist, durch selektives Brechen oder Quetschen der Mikro kapseln. Die Erfindung betrifft weiterhin eine in dem Bilderzeugungssystem ver wendete Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Bildes auf dem Bild substrat.

Es ist ein Farbbilderzeugungssystem bekannt, das ein Bildsubstrat mit einer Schicht aus mit Farbe oder Tinte gefüllten Mikrokapseln verwendet. Bei dieser Farberzeugungseinrichtung werden die unterschiedlichen Farben wahlweise auf der Mikrokapselschicht des Bildsubstrates entwickelt, indem die Mikrokapsel schicht speziellen Temperaturen ausgesetzt wird, und eine entwickelte Farbe wird durch Bestrahlen mit Licht einer speziellen Wellenlänge fixiert.

Bei dem bekannten Bilderzeugungssystem entsprechen die jeweils einen Teil des entwickelten Bildes bildenden Pixel jeweils einem einzelnen digitalen Bildpixelsi gnal und werden jeweils als Punkt auf der Mikrokapselschicht des Bildsubstrates erzeugt. Die Größe eines jeden Punktes übersteigt die mittlere Größe der Mikro kapseln, so daß in jedem Punkt mehrere Mikrokapseln enthalten sind.

Bei dem bekannten System steht kein Verfahren zur Verfügung, mit dem die An zahl der zu brechenden oder zu quetschenden Mikrokapseln bei der Erzeugung eines Punktes so kontrolliert werden kann, daß eine Variation in der Dichte (Gradation) eines durch die gebrochenen und gequetschten Mikrokapseln erzeug ten Punktes erhalten werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bilderzeugungssystem anzugeben, das ein Bild auf einem mit einer Mikrokapselschicht versehenen Bildsubstrat durch selektives Brechen oder Quetschen der Mikrokapseln in der Mikrokapselschicht erzeugt, wobei bei der Erzeugung eines Bildpunktes die Anzahl der zu brechenden oder zu quetschenden Mikrokapseln geeignet kontrolliert werden kann, wodurch die Va riation in der Dichte (Gradation) eines von den gebrochenen Mikrokapseln ent wickelten Bildpunktes gesteuert werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bilderzeugungseinrichtung anzu geben, die vorteilhaft in dem Bilderzeugungssystem verwendet werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgaben durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 11.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der folgenden Beschreibung.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zei gen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt eines Bildsubstrates als erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine grafische Darstellung des Verlaufs des longitudinalen Elastizi tätskoeffizienten eines Kunstharzes mit Gedächtniseffekt,

Fig. 3 die grafische Darstellung der Temperatur/Druck-Brecheigenschaften der in Fig. 1 gezeigten unterschiedlichen Mikrokapseln,

Fig. 4 den Querschnitt unterschiedlicher Hüllendicken der in Fig. 1 gezeig ten Mikrokapseln,

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 für das selektive Brechen einer Mi krokapselart,

Fig. 6 den Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines Farb druckers zum Erzeugen eines Bildes auf dem in Fig. 1 gezeigten Bildsubstrat,

Fig. 7 das Blockdiagramm dreier zeilenförmiger Thermodruckköpfe mit zu gehörigen Treiberschaltungen,

Fig. 8 eine grafische Darstellung einer Temperaturverteilung eines Punkt bereichs auf der Mikrokapselschicht,

Fig. 9 das Blockdiagramm einer Steuerkarte,

Fig. 10 das Blockdiagramm einer Treiberschaltung für einen Thermodruck kopf,

Fig. 11 das Zeitdiagramm eines Impulssignals und eines Steuersignals zum Betätigen eines Thermodruckkopfes,

Fig. 12 eine Tabelle, in der die Beziehung zwischen einem 2 Bit- Gradationssignal und der Pulsbreite eines Steuersignals angegeben ist,

Fig. 13 eine Darstellung ähnlich Fig. 11 für den Thermodruckkopf einer wei teren Farbe,

Fig. 14 eine Darstellung ähnlich Fig. 11 für den Thermodruckkopf einer wei teren Farbe,

Fig. 15 das Erzeugen von Farbpunkten eines Farbbildes mit dem Farb drucker nach Fig. 6,

Fig. 16 das Zeitdiagramm eines Impulssignals und eines Steuersignals zum Betätigen eines Thermodruckkopfes,

Fig. 17 eine Tabelle, in der die Beziehung zwischen einem 2 Bit- Gradationssignal und der Anzahl der Ausgaben eines Steuersignals angegeben ist,

Fig. 18 das Zeitdiagramm eines Impulssignals und eines Steuersignals zum Betätigen eines weiteren Thermodruckkopfes,

Fig. 19 das Zeitdiagramm eines Impulssignals und eines Steuersignals zum Betätigen eines weiteren Thermodruckkopfes,

Fig. 20 den Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Farb druckers,

Fig. 21 die perspektivische Darstellung eines Thermodruckkopfes mit einer Anordnung von piezoelektrischen Elementen für den Farbdrucker nach Fig. 20,

Fig. 22 das Blockdiagramm einer Steuerkarte des zweiten Ausführungsbei spiels,

Fig. 23 das Blockdiagramm einer Treiberschaltung für einen Thermodruck kopf nach Fig. 21,

Fig. 24 das Zeitdiagramm eines Impulssignals und eines Steuersignals zum Betätigen eines weiteren Thermodruckkopfes und

Fig. 25 eine Tabelle, in der die Beziehung zwischen Bildpixelsignalen und Steuersignalen angegeben ist.

Fig. 1 zeigt ein Substrat 10, das in einem Bilderzeugungssystem nach der Erfin dung eingesetzt wird. Es besteht aus einem Papierblatt 12, einer darauf vorhan denen Mikrokapselschicht 14 und einem darauf angeordneten Blatt eines transpa renten Schutzfilms 16.

Die Mikrokapselschicht 14 besteht aus drei Arten Mikrokapseln: ersten Mikrokap seln 18C, die cyanfarbene Tinte enthalten, zweiten Mikrokapseln 18M, die magen tafarbene Tinte enthalten, und dritten Mikrokapseln 18Y, die gelbe Tinte enthalten.

Diese Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y sind gleichmäßig in der Mikrokapsel schicht 14 verteilt.

Sie haben jeweils eine Hülle aus Kunstharz, das üblicherweise wie das Papierblatt 12 weiß ist. Wenn das Papierblatt 12 einfarbig ist, so kann das Kunstharz der Mi krokapseln 18C, 18M und 18Y dieselbe Farbe haben.

Jede Mikrokapsel 18 kann nach einem Polymerisationsverfahren wie Flächenpo lymerisation, In-situ-Polymerisation oder dergleichen hergestellt werden. Der mitt lere Kapseldurchmesser beträgt einige Mikron, z. B. 5 bis 10 µm.

Zum gleichmäßigen Ausbilden der Mikrokapselschicht 14 werden gleiche Anteile der Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y für Cyan, Magenta und Gelb homogen in ei ner geeigneten Bindemittellösung gemischt und bilden eine Suspension, mit der das Papierblatt 12 mittels eines Zerstäubers beschichtet wird. In Fig. 1 ist die Mi krokapselschicht 14 mit einer Dicke entsprechend dem Durchmesser der Mikro kapseln 18C, 18M und 18Y dargestellt. Tatsächlich liegen die verschiedenen Ar ten der Mikrokapseln übereinander, so daß die Mikrokapselschicht 14 eine ge genüber dem Durchmesser einer einzelnen Mikrokapsel größere Dicke hat.

Bei dem Substrat 10 nach Fig. 1 wird ein Kunstharz für jede Mikrokapselart ver wendet, das einen Gedächtniseffekt hat. Dieses Kunstharz kann ein Polyurethan harz sein wie Polynorbonen, trans-1,4-Polyisoprenpolyurethan. Als weitere derar tige Harze sind ein Polimidharz, ein Polyamidharz, ein Polyvinylchloridharz, ein Polyesterharz usw. bekannt.

Wie die grafische Darstellung in Fig. 2 zeigt, hat das Harz mit Gedächtniseffekt ei nen longitudinalen Elastizitätskoeffizienten, der sich bei einer Glasübergangstem peratur Tg abrupt ändert. In dem Harz wird die Brown'sche Bewegung der Mole külketten in einem Niedrigtemperaturbereich a unterbunden, der unter der Glas übergangstemperatur Tg liegt, so daß das Harz eine glasartige Phase hat. Ande rerseits wird die Brown'sche Bewegung der Molekülketten in einem Hochtempera turbereich b über der Glasübergangstemperatur Tg zunehmend stärker, so daß das Harz eine Gummielastizität erhält.

Der Gedächtniseffekt des Harzes beruht auf folgenden Eigenschaften: Nachdem eine Masse des Harzes im Niedrigtemperaturbereich a zu einem Gegenstand ge formt ist, wird dieser bei Erhitzen über die Glasübergangstemperatur Tg frei ver formbar. Nachdem er eine andere Form erhalten hat und unter die Glasüber gangstemperatur Tg abgekühlt wird, wird diese Form des Gegenstandes fixiert und beibehalten. Wird der Gegenstand wiederum über die Glasübergangstempe ratur Tg erhitzt, so kehrt er in seine Originalform ohne äußere Krafteinwirkung zu rück.

Bei dem Substrat 10 wird der Gedächtniseffekt an sich nicht genutzt, jedoch ist die abrupte Änderung des longitudinalen Elastizitätskoeffizienten von Interesse, so daß die drei Arten Mikrokapseln 18C, 18M und 18C bei unterschiedlichen Tempe raturen und Druckwerten selektiv gebrochen und gequetscht werden können.

Wie Fig. 3 zeigt, ist das Harz mit Gedächtniseffekt für die Cyan-Mikrokapseln 18C so ausgelegt, daß es einen longitudinalen Elastizitätskoeffizienten mit einer Glas übergangstemperatur T₁ hat, dessen Verlauf mit einer durchgezogenen Linie dar gestellt ist. Die entsprechende Linie ist für Magenta-Mikrokapseln 18M mit einer Glasübergangstemperatur T₂ strichpunktiert dargestellt, während sie für die Gelb- Mikrokapseln 18Y mit der Glasübergangstemperatur T₃ doppelt strichpunktiert dargestellt ist.

Durch geeignetes Ändern der Zusammensetzung des Kunstharzes mit Gedächt niseffekt und/oder durch Wahl eines geeigneten Kunstharzes ist es möglich, die Glasübergangstemperaturen T₁, T₂ und T₃ vorzugeben. Beispielsweise können diese Temperaturen Werte von 70°C, 110°C und 130°C haben.

Wie Fig. 4 zeigt, haben die Wände W_C, W_M und W_Y der Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y unterschiedliche Dicke. Die Dicke der Wand W_C ist größer als die Dicke der Wand W_M, und diese ist größer als die Dicke der Wand W_Y.

Die Wanddicke W_C der Cyan-Mikrokapseln 18C ist so gewählt, daß jede Mikro kapsel 18C mit einem Druck zerbrochen und verdichtet wird, der zwischen einem kritischen Brechdruck P₃ und einem oberen Grenzwert P_UL (Fig. 3) liegt, wenn jede Cyan-Mikrokapsel 18C auf eine Temperatur zwischen T₁ und T₂ erhitzt wird. Die Wanddicke W_M der Magenta-Mikrokapseln 18M ist so gewählt, daß jede Ma genta-Mikrokapsel 18M bei einem Druck gebrochen und verdichtet wird, der zwi schen einem kritischen Brechpunkt P₂ und dem kritischen Brechdruck P₃ (Fig. 3) liegt, wenn jede Magenta-Mikrokapsel 18M auf eine Temperatur zwischen T₂ und T₃ erhitzt wird. Die Wanddicke W_Y der Gelb-Mikrokapseln 18Y ist so gewählt, daß jede Gelb-Mikrokapsel 18Y bei einem Druck gebrochen und verdichtet wird, der zwischen einem kritischen Brechdruck P₁ und dem kritischen Brechdruck P₂ (Fig. 3) liegt, wenn jede Gelb-Mikrokapsel 18Y auf eine Temperatur zwischen T₃ und einer oberen Grenztemperatur T_UL erhitzt wird.

Der obere Grenzdruck P_UL und die obere Grenztemperatur T_UL sind im Hinblick auf die Eigenschaften der verwendeten Kunstharze mit Gedächtniseffekt geeignet festgelegt.

Durch geeignetes Wählen einer Temperatur und eines Brechdruckes, der auf das Substrat 10 einwirkt, können die Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y für Cyan, Ma genta und Gelb selektiv gebrochen und gequetscht werden.

Wenn die gewählte Temperatur und der Brechdruck z. B. in dem schraffierten Cyan-Bereich C (Fig. 3) liegen, der durch den Temperaturbereich zwischen den Glasübergangstemperaturen T₁ und T₂ und einem Druckbereich zwischen dem kritischen Brechdruck P₃ und dem oberen Grenzdruck P_UL definiert ist, werden nur die Cyan-Mikrokapseln 18C gebrochen und gequetscht, wie dies in Fig. 5 ge zeigt ist. Wenn die gewählte Heiztemperatur und der Brechdruck in dem schraf fierten Magenta-Bereich M liegen, der durch den Temperaturbereich zwischen den Glasübergangstemperaturen T₂ und T₃ und durch einen Druckbereich zwi schen den kritischen Brechdruckwerten P₂ und P₃ definiert ist, werden nur die Magenta-Mikrokapseln 18M gebrochen und gequetscht. Wenn die gewählte Tem peratur und der Brechdruck in dem schraffierten Gelb-Bereich Y liegen, der durch einen Temperaturbereich zwischen den Glasübergangstemperaturen T₃ und der oberen Grenztemperatur T_UL und durch einen Druckbereich zwischen den kriti schen Brechdruckwerten P₁ und P₂ definiert ist, werden nur die Gelb-Mikrokap seln 18Y gebrochen und gequetscht.

Werden die Wahl der Temperatur und des Brechdrucks für das Substrat 10 ent sprechend digitalen Farbbildpixelsignalen für Cyan, Magenta und Gelb gesteuert, so kann auf dem Substrat 10 ein Farbbild erzeugt werden.

Fig. 6 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Farbdruckers, der als Zeilendrucker aufgebaut ist und ein Farbbild auf dem Substrat 10 erzeugt.

Der Farbdrucker hat ein Gehäuse 20 in Form eines rechteckigen Parallelepipeds mit einer Eintrittsöffnung 22 und einer Austrittsöffnung 24 in der Deckfläche bzw. einer Seitenwand des Gehäuses 20. Das in Fig. 6 nicht dargestellte Substrat 10 wird in das Gehäuse 20 durch die Eintrittsöffnung 22 eingeführt und aus der Aus trittsöffnung 24 nach Erzeugen eines Farbbildes ausgegeben. In Fig. 6 ist der Weg 26 des Substrats 10 strichpunktiert dargestellt.

Eine Führungsplatte 28 bildet in dem Gehäuse 20 einen Teil des Weges 26 für das Substrat 10, und ein erster Thermodruckkopf 30C, ein zweiter Thermodruck kopf 30M und ein dritter Thermodruckkopf 30Y sind an einer Seite der Führungs platte 28 befestigt. Jeder Thermodruckkopf bildet eine Zeile quer zur Bewegungs richtung des Substrats 10.

Wie Fig. 7 zeigt, enthält der zeilenförmige Thermodruckkopf 30C mehrere Heiz elemente oder elektrische Widerstandselemente R_c1 bis R_cn, die in Zeilenrich tung nebeneinander angeordnet sind. Jedes der elektrischen Widerstandselemen te R_c1 bis R_cn wird selektiv mit einer ersten Treiberschaltung 31C entsprechen einem digitalen Cyan-Bildpixelsignal aktiviert, das ein digitales 2 Bit-Gradationssi gnal überträgt. Hat das digitale Cyan-Bildpixelsignal den Wert 1, so wird das Wi derstandselement R_cn auf eine Temperatur erwärmt, die in den Bereich zwischen den Glasübergangstemperaturen T₁ und T₂ fällt, und ein Erwärmungsgrad des Widerstandselementes R_cn wird entsprechend dem digitalen 2 Bit-Gradationssi gnal festgelegt, das in dem betreffenden digitalen Cyan-Bildpixelsignal enthalten ist, wie später im Detail erläutert wird.

Auch der zeilenförmige Thermodruckkopf 30M enthält mehrere Heizelemente oder elektrische Widerstandselemente R_m1 bis R_mn (n = 1, 2, 3, . . .). Diese elektrischen Widerstandselemente R_m1 bis R_mn sind in Zeilenrichtung des zeilenförmigen Thermodruckkopfes 30M nebeneinander angeordnet. Jedes der Widerstandsele mente R_m1 bis R_mn wird mit einer zweiten Treiberschaltung 31M entsprechend einem Magenta-Bildpixelsignal aktiviert, das ein digitales 2 Bit-Gradationssignal trägt. Hat das digitale Magenta-Bildpixelsignal den Wert 1, so wird das entspre chende Widerstandselement R_mn auf eine Temperatur erwärmt, die in den Be reich zwischen den Glasübergangstemperaturen T₂ und T₃ fällt, und der Erwär mungsgrad des Widerstandselementes R_mn wird entsprechend dem digitalen 2 Bit-Gradationssignal festgelegt, das in dem entsprechenden digitalen Magenta- Bildpixelsignal enthalten ist.

Weiterhin hat der zeilenförmige Thermodruckkopf 30Y mehrere Heizelemente oder elektrische Widerstandselemente R_y1 bis R_yn (n = 1, 2, 3, . . .), die in Zeilenrichtung nebeneinander angeordnet sind. Jedes der Widerstandselemente wird mit einer dritten Treiberschaltung 31Y selektiv entsprechend einem Gelb- Bildpixelsignal aktiviert, das ein digitales 2 Bit-Gradationssignal trägt. Hat das digi tale Gelb-Bildpixelsignal den Wert 1, so wird das entsprechende Widerstandsele ment R_yn auf eine Temperatur erwärmt, die in den Bereich zwischen den Glas übergangstemperaturen T₃ und T_UL fällt, und der Erwärmungsgrad des Wider standselementes R_yn wird entsprechend dem digitalen 2 Bit-Gradationssignal festgelegt, das in dem entsprechenden Gelb-Bildpixelsignal enthalten ist.

Die zeilenförmigen Druckköpfe 30C, 30M und 30Y sind nacheinander so ange ordnet, daß ihre Heiztemperaturen in Bewegungsrichtung des Substrats 10 zu nehmen.

Der Farbdrucker enthält ferner eine erste Druckwalze 32C, eine zweite Druck walze 32M und eine dritte Druckwalze 32Y, die dem ersten, dem zweiten und dem dritten Thermodruckkopf 30C, 30M und 30Y jeweils zugeordnet sind und aus ei nem geeigneten Hartgummi bestehen. Die erste Druckwalze 32C hat eine erste Federspanneinheit 34C, mit der sie elastisch gegen den ersten Thermodruckkopf 30C bei einem Druck zwischen dem kritischen Brechdruck P₃ und dem oberen Grenzdruck P_UL gedrückt wird. Die zweite Druckwalze 32M hat eine zweite Fe derspanneinheit 34M, mit der sie elastisch gegen den ersten Thermodruckkopf 30M bei einem Druck zwischen den kritischen Brechdruckwerten P₂ und P₃ ge drückt wird. Die dritte Druckwalze 32Y hat eine dritte Federspanneinheit 34Y, mit der sie elastisch gegen den dritten Thermodruckkopf 30Y bei einem Druck zwi schen den kritischen Brechdruckwerten P₁ und P₂ gedrückt wird.

Die Druckwalzen 32C, 32M und 32Y sind nacheinander so angeordnet, daß der mit ihnen auf die Thermodruckköpfe 30C, 30M und 30Y ausgeübte Druck in Be wegungsrichtung des Substrats 10 abnimmt.

In Fig. 6 ist eine Steuerkarte 36 zum Steuern einer Druckoperation des Farb druckers dargestellt. So wird durch eine elektrische Stromversorgung 38 gespeist.

Durch den vorstehend erläuterten Aufbau des Zeilendruckers wird beispielsweise bei Erhitzen eines der Widerstandselemente R_cn auf eine Temperatur im Bereich zwischen den Glasübergangstemperaturen T₁ und T₂ ein Cyan-Punkt mit einer Punktgröße (Durchmesser) von etwa 50 bis 100 µm auf der Mikrokapselschicht 14 des Substrates 10 entwickelt, da nur die Cyan-Mikrokapseln 18C in einem von dem betreffenden Widerstandselement R_cn erwärmten Punktbereich gebrochen und gequetscht werden. Obgleich eine Vielzahl von Cyan-, Magenta- und Gelb- Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y gleichförmig in einem auf der Mikrokapselschicht 14 zu entwickelnden Punktbereich (50 µm bis 100 µm) enthalten sind, ist es mög lich, nur die Cyan-Mikrokapseln 18C zu brechen und zu quetschen, da die Heiz temperatur im Bereich zwischen den Glasübergangstemperaturen T₁ und T₂ liegt.

Obgleich die Heiztemperatur im Bereich zwischen den Glasübergangstemperatu ren T₁ und T₂ liegt, werden nicht alle Cyan-Mikrokapseln 18C, die in dem zu entwickelnden Punktbereich enthalten sind, notwendigerweise gebrochen und ge quetscht, da das betreffende Widerstandselement R_cn durch die elektrische Akti vierung nicht gleichmäßig erhitzt werden kann, so daß auch der zu entwickelnde Punktbereich nicht gleichmäßig erhitzt werden kann. Unter "elektrischer Aktivie rung" eines Widerstandselementes wird im folgenden die Speisung desselben mit elektrischer Energie verstanden.

Fig. 8 zeigt die Temperaturverteilung eines Punktbereiches, der von einem der elektrischen Widerstandselemente R_cn erhitzt worden ist. In dieser grafischen Darstellung bezeichnet D₁ die Temperaturverteilung über den Punktbereich, wenn das betreffende Widerstandselement R_cn für eine Zeit t₁ elektrisch aktiviert wird, D₂ die Temperaturverteilung über den Punktbereich, wenn das betreffende Wi derstandselement R_cn über eine die Zeit t₁ übersteigende Zeit t₂ elektrisch akti viert worden ist, und D₃ die Temperaturverteilung über den Punktbereich, wenn das betreffende Widerstandselement über eine die Zeit t₂ übersteigende Zeit t₃ elektrisch aktiviert worden ist. Wie aus diesen Temperaturverteilungen hervorgeht, ist bei elektrischer Aktivierung des betreffenden Widerstandselementes R_cn für eine vorgegebenen Zeit die Temperatur des Punktbereichs in seinem Zentrum maximal und nimmt zum Rand hin ab.

Wie Fig. 8 zeigt, wird bei einer elektrischen Aktivierung der Dauer t₁ ein zentraler Bereich des Punktbereichs mit einem Durchmesser d₁ über die Glasübergangs temperatur t₁ hinaus erhitzt, so daß nur die in diesem zentralen Bereich des Durchmessers d₁ enthaltenden Cyan-Mikrokapseln gebrochen und gequetscht werden und somit der zentrale Bereich mit dem Durchmesser d₁ den entwickelten Cyan-Punkt bildet.

Beträgt die Dauer der elektrischen Aktivierung t₂, so wird ein zentraler Bereich des Punktbereichs mit einem den Durchmesser d₁ übersteigenden Durchmesser d₂ über die Glasübergangstemperatur T₁ hinaus erwärmt, so daß nur die in dem zentralen Bereich mit dem Durchmesser d₂ enthaltenden Cyan-Mikrokapseln ge brochen und gequetscht werden und somit der zentrale Bereich mit dem Durch messer d₂ einen entwickelten Cyan-Punkt bildet.

Beträgt die Dauer der elektrischen Aktivierung t₃, so wird ein zentraler Bereich des Punktbereichs mit einem den Durchmesser d₂ übersteigenden Durchmesser d₃ über die Glasübergangstemperatur T₁ erwärmt, so daß nur die in dem zentra len Bereich mit dem Durchmesser d₃ enthaltenden Cyan-Mikrokapseln gebrochen und gequetscht werden und somit der zentrale Bereich mit dem Durchmesser d₃ einen entwickelten Cyan-Punkt bildet. Der Durchmesser d₃ stimmt im wesentli chen mit der maximalen Punktgröße überein, die mit dem betreffenden Wider standselement R_cn erreichbar ist.

Durch geeignetes Regulieren der Zeitdauer der elektrischen Aktivierung der jewei ligen Widerstandselemente R_cn können also unterschiedlich große Cyan-Punkte mit den jeweiligen Durchmessern d₁, d₂ und d₃ erhalten werden, wodurch das jeweilige Widerstandselement R_cn einen Cyan-Punkt variabler Dichte (Gradation) entwickeln kann.

Das eben erläuterte gilt auch für die des Substrates 10 enthaltenen Mikrokapseln 18M und 18Y. Durch geeignetes Regulieren der Zeitdauer der elektrischen Akti vierung der jeweiligen Widerstandselemente R_mn können nämlich unterschiedlich große Magenta-Punkte mit den jeweiligen Durchmessern d₁, d₂ und d₃ erhalten werden, wodurch das jeweilige Widerstandselement R_mn einen Magenta-Punkt variabler Dichte (Gradation) entwickeln kann. In analoger Weise können durch geeignetes Regulieren der Zeitdauer der elektrischen Aktivierung der jeweiligen Widerstandselemente R_yn unterschiedlich große Gelb-Punkte mit den jeweiligen Durchmessern d₁, d₂ und d₃ erhalten werden, wodurch das betreffende Wider standselement R_yn einen Gelb-Punkt variabler Dichte (Gradation) entwickeln kann.

Fig. 9 zeigt schematisch das Blockdiagramm der Steuerkarte 36. Die Steuerkarte 36 enthält eine Druckersteuerung 40 mit einem Mikrocomputer. Die Druckersteue rung 40 empfängt eine Reihe von digitalen Farbbildpixelsignalen aus einem Per sonalcomputer oder einem nicht dargestellten Wortprozessor über eine Schnitt stelle (I/F) 42, wobei jedes der digitalen Farbbildpixelsignale ein digitales 2 Bit- Gradationssignal trägt. Diese Farbbildpixelsignale für Cyan, Magenta und Gelb werden einmal in einem Speicher 44 gespeichert.

Die Steuerkarte 36 enthält ferner eine Motortreiberschaltung 46 zum Steuern dreier Elektromotore 48C, 48M und 48Y, die die Druckwalzen 32C, 32M und 32Y drehen. In diesem Ausführungsbeispiel des Farbdruckers sind dies Schrittmotore, die durch eine Reihe Treiberimpulse aus der Motortreiberschaltung angesteuert werden. Die Ausgabe dieser Treiberimpulse an die Motore 48C, 48M und 48Y wird mit der Druckersteuerung 40 gesteuert.

Während einer Druckoperation werden die Druckwalzen 32C, 32M und 32Y im Gegenuhrzeigersinn (Fig. 6) mit übereinstimmender Drehzahl gedreht. Das Substrat 10 bewegt sich nach Eingabe intermittierend durch die Eintrittsöffnung 22 längs des Weges 26 zur Austrittsöffnung 24. Es wird einem Druck zwischen dem kritischen Brechdruck P₃ und dem oberen Grenzdruck P_UL ausgesetzt, wenn es zwischen den ersten zeilenförmigen Thermodruckkopf 30C und der ersten Druck walze 32C hindurchläuft. Es wird einem Druck zwischen den kritischen Brech druckwerten P₂ und P₃ ausgesetzt, wenn es zwischen dem zweiten zeilenförmi gen Thermodruckkopf 30M und der zweiten Druckwalze 32M hindurchläuft. Dann wird es einem Druck zwischen den kritischen Brechdruckwerten P₁ und P₂ aus gesetzt, wenn es zwischen dem dritten zeilenförmigen Druckkopf 30Y und der dritten Druckwalze 32Y hindurchläuft.

Das Substrat 10 wird in die Eintrittsöffnung 22 des Druckers so eingeführt, daß der transparente Schutzfilm 16 mit den Thermodruckköpfen 30C, 30M und 30Y in Kontakt kommt.

Wie Fig. 9 zeigt, werden die Treiberschaltungen 31C, 31M und 31Y der zeilen förmigen Thermodruckköpfe 30C, 30M und 30Y mit der Druckersteuerung 40 ge steuert. Die Treiberschaltungen 31C, 31M und 31Y werden durch n Gruppen von Impulssignalen STC und Steuersignalen DAC, n Gruppen von Impulssignalen STM und Steuersignalen DAM und n Gruppen von Impulssignalen STY und Steu ersignalen DAY, die von der Druckersteuerung ausgegeben werden, jeweils ge steuert, wodurch eine selektive Aktivierung der Widerstandselemente R_c1 bis R_cn, R_m1 bis R_mn und R_y1, bis R_yn erfolgt, wie noch näher erläutert wird.

In jeder Treiberschaltung 31C, 31M und 31Y befinden sich n Gruppen von UND- Gliedern und Transistoren für jeweils ein Widerstandselement. In Fig. 10 sind ein UND-Glied und ein Transistor einer Gruppe repräsentativ dargestellt und mit 50 und 52 bezeichnet. Eine Gruppe aus einem Impulssignal STC, STM, STY und ei nem Steuersignal DAC, DAM, DAY wird von der Druckersteuerung 40 an zwei Eingangsanschlüssen des UND-Gliedes 50 abgegeben. Die Basis des Transistors 52 ist mit dem Ausgang des UND-Gliedes 50 verbunden, der Emitter des Transi stors 52 ist mit dem jeweiligen Widerstandselement verbunden.

Wenn das UND-Glied 50 wie in Fig. 10 gezeigt in der ersten Treiberschaltung 31C enthalten ist, werden ein Impulssignal STC und ein Steuersignal DAC von der Druckersteuerung 40 ausgegeben und den Eingängen des UND-Gliedes 50 zuge führt. Wie das Zeitdiagramm in Fig. 11 zeigt, hat das Impulssignal STC eine Im pulsbreite PWC, und das Steuersignal DAC ändert sich entsprechend binären Werten eines digitalen Cyan-Bildpixelsignals und einem mit diesem übertragenen digitalen 2 Bit-Gradationssignal, wie in Tabelle I der Fig. 12 gezeigt.

Hat das digitale Cyan-Bildpixelsignal den Wert 0 und das digitale 2 Bit- Gradationssignal das 2 Bit-Datum [00], so wird das Steuersignal DAC unter Kon trolle der Druckersteuerung 40 auf niedrigem Pegel gehalten. Hat das digitale Cyan-Bildpixelsignal den Wert 1, so gibt die Druckersteuerung 40 das Steuersi gnal DAC als Hochpegelpuls aus, und die Pulsbreite dieses Hochpegelpulses wird entsprechend dem Wert des betreffenden 2 Bit-Gradationssignals variiert.

Nimmt das 2 Bit-Gradationssignal das 2 Bit-Datum [11] an, so ist die Pulsbreite PWC₃ des Hochpegelpulses des Steuersignals DAC gleich der Pulsbreite PWC des Impulssignals STC, und das entsprechende Widerstandselement R_cn wird für eine der Pulsbreite PWC₃ des Hochpegelpulses des Steuersignals DAC entspre chende Zeitdauer, die gleich der Aktivierungszeit t₃ ist, elektrisch aktiviert, wobei ein Cyan-Punkt mit der Maximalgröße von d₃ auf der Mikrokapselschicht 14 des Substrates 10 entwickelt wird.

Hat das digitale 2 Bit-Gradationssignal das 2 Bit-Datum [10], so ist die Pulsbreite PWC₂ des Hochpegelpulses des Steuersignals DAC kürzer als die Pulsbreite PWC₃, und das entsprechende Widerstandselement R_cn wird für eine der Puls breite PWC₂ des Hochpegelpulses des Steuersignals DAC entsprechende Zeit dauer, die gleich der Aktivierungszeit t₂ ist, elektrisch aktiviert, wobei ein Cyan- Punkt der mittleren Größe d₂ auf der Mikrokapselschicht 14 des Substrates 10 entwickelt wird.

Hat das digitale 2 Bit-Gradationssignal das 2 Bit-Datum [01], so ist die Pulsbreite PWC₁ des Hochpegelpulses des Steuersignals DAC kürzer als die Pulsbreite PWC₂, und das entsprechende elektrische Widerstandselement R_cn wird für eine der Pulsbreite PWC₁ des Hochpegelpulses des Steuersignals DAC entspre chende Zeitdauer, die gleich der Aktivierungszeit t₁ ist, elektrisch aktiviert, wobei ein Cyan-Punkt mit der maximalen Größe d₁ auf der Mikrokapselschicht 14 des Substrates 10 entwickelt wird.

Die Cyan-Dichte des entwickelten Cyan-Punktes variiert also entsprechend der Aktivierungszeit (t₁, t₂, t₃), wodurch eine Dichtevariation (Gradation) des Cyan- Punktes möglich wird. Mit Ansteigen der Aktivierungszeit (t₁, t₂, t₃), erhöht sich die Cyan-Dichte des Cyan-Punktes.

Auf ähnlich Weise werden, wenn das UND-Glied 50 nach Fig. 10 zu der zweiten Treiberschaltung 31M gehört, ein Impulssignal STM und ein Steuersignal DAM von der Druckersteuerung 40 ausgegeben und dann den Eingängen des UND- Gliedes 50 zugeführt. Wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 gezeigt, hat das Im pulssignal STM eine Pulsbreite PWM, die länger als die Pulsbreite des Impulssi gnals STC ist. Das Steuersignal DAM wird entsprechend den binären Werten ei nes digitalen Magenta-Bildpixelsignals und eines mit diesem übertragenen 2 Bit- Gradationssignals variiert, wie in Tabelle I der Fig. 12 gezeigt ist. Die elektrische Aktivierung der Widerstandselemente R_mn wird im wesentlichen in gleicher Weise gesteuert, wie das für die Widerstandselemente R_cn der Fall ist, so daß eine Va riation in der Dichte (Gradation ) des Magenta-Punktes erhalten werden kann.

Gehört das UND-Glied 50 nach Fig. 10 zu der dritten Treiberschaltung 31Y, so werden ein Impulssignal STY und ein Steuersignal DAY von der Druckersteue rung 40 ausgegeben und den Eingängen des UND-Gliedes 50 zugeführt. Wie das Zeitdiagramm nach Fig. 14 zeigt, ist die Pulsbreite PWY des Impulssignals STY länger als die Pulsbreite des Impulssignals STM. Das Steuersignal DAY wird ent sprechend den binären Werten eines digitalen Gelb-Bildpixelsignals und eines mit diesem übertragenen digitalen 2 Bit-Gradationssignal variiert, wie in Tabelle I nach Fig. 12 gezeigt ist. Die elektrische Aktivierung der Widerstandselemente R_yn wird im wesentlichen in gleicher Weise gesteuert, wie dies für die Widerstands elemente R_cn der Fall ist, so daß eine Variation in der Dichte (Gradation) des Gelb-Punktes erhalten werden kann.

Auf dem Substrat 10 wird ein Farbbild mit Farbgradation aus einer Vielzahl von Punkten der drei Primärfarben erzeugt, das sich durch selektives Erwärmen der Widerstandselemente R_c1 bis R_cn, R_m1 bis R_mn und R_y1 bis R_yn entsprechend den digitalen Bildpixelsignalen für die drei Primärfarben und den digitalen 2 Bit- Gradationssignalen ergibt. Ein bestimmter Punkt des Farbbildes auf dem Substrat 10 ergibt sich durch eine Kombination von Cyan-, Magenta- und Gelb-Punkten, die durch entsprechende Widerstandselemente erzeugt werden.

Wenn bei der in Fig. 15 konzeptartig dargestellten Einzelzeile aus Punkten, die Teil des Farbbildes ist, ein erster Punkt weiß ist, wird keines der Widerstandsele mente R_c1, R_m1 und R_y1 erwärmt. Ist ein zweiter Punkt ein Cyan-Punkt, so wird nur das Widerstandselement R_c2 erwärmt, nicht aber die übrigen Widerstands elemente R_m2 und R_y2. Ist ein dritter Punkt ein Magenta-Punkt, so wird nur das Widerstandselement R_m3 erwärmt, während die übrigen Widerstandselemente R_c3 und R_y3 nicht erwärmt werden. Ist ein vierter Punkt gelb, so wird nur das Wi derstandselement R_y4 erwärmt, nicht aber die übrigen Widerstandselemente R_c4 und R_m4.

Wenn bei der in Fig. 15 gezeigten Darstellung ein fünfter Punkt blau ist, so werden die Widerstandselemente R_c5 und R_m5 erwärmt, während das Widerstandsele ment R_y5 nicht erwärmt wird. Ist ein sechster Punkt grün, so werden die Wider standselement R_c6 und R_y6 erwärmt, während das Widerstandselement R_m6 nicht erwärmt wird. Ist ein siebter Punkt rot, so werden die Widerstandselemente R_m7 und R_y7 erwärmt, während das Widerstandselement R_c7 nicht erwärmt wird. Ist ein achter Punkt schwarz, so werden alle Widerstandselemente R_c8, R_m8 und R_y8 erwärmt. Jeder Farbpunkt kann eine Farbgradation entsprechend einem 2 Bit-Gradationssignal haben.

Obgleich bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel des Farbdruckers die Pulsbreite der Steuersignale DAC, DAM, DAY zur Regulierung der elektri schen Aktivierung des entsprechenden Widerstandselementes R_cn, R_mn und R_yn variiert wird, wodurch sich eine Variation in der Dichte (Gradation) eines entwickel ten Farbpunktes ergibt, kann auch die Ausgabeanzahl, d. h. die Anzahl, mit der das jeweilige Steuersignal DAC, DAM oder DAY als Puls ausgegeben wird, ent sprechend den binären Werten eines digitalen Farbbildpixelsignals und eines mit übertragenen digitalen 2 Bit-Gradationssignals gesteuert werden, um die Variation in der Dichte (Gradation) des entwickelten Farbpunktes zu erhalten.

Beispielsweise wird die elektrische Aktivierung des elektrischen Widerstandsele mentes R_cn reguliert, indem die Anzahl der Ausgaben des Steuersignals DAC als Puls durch die Druckersteuerung an die Eingänge des entsprechenden UND- Gliedes 50 entsprechend den binären Werten des digitalen Cyan-Bildpixelsignals und des digitalen 2 Bit-Gradationssignals gesteuert wird.

Hat das Cyan-Bildpixelsignal den Wert 0, so wird das Steuersignal DAC unter der Kontrolle der Druckersteuerung 40 auf einem niedrigen Pegel gehalten, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 16 gezeigt ist. Hat das Cyan-Bildpixelsignal den Wert 1, so wird das Steuersignal DAC als Puls hohen Pegels von der Drucker steuerung 40 ausgegeben, und der ausgegebene Puls hat dieselbe Pulsbreite wie das Impulssignal PWC, wie in Fig. 16 gezeigt ist.

Hat das Cyan-Bildpixelsignal den Wert 1, so wird die Anzahl der Ausgaben des Steuersignals DAC als Puls hohen Pegels durch die Druckersteuerung 40 ent sprechend dem 2 Bit-Gradationssignal gesteuert, wie in Tabelle II nach Fig. 17 dargestellt ist.

Hat beispielsweise das digitale 2 Bit-Gradationssignal das 2 Bit-Datum (01], so wird das Steuersignal DAC nur einmal als Hochpegelpuls zusammen mit dem Im pulssignal STC an die Eingänge des entsprechenden UND-Gliedes 50 ausgege ben. Das entsprechende elektrische Widerstandselement R_cn wird für eine der Pulsbreite PWC des Steuersignals DAC entsprechende Zeit (entsprechend der elektrischen Aktivierungszeit t₁) elektrisch aktiviert, wobei ein durch das elektri sche Widerstandselement R_cn zu erwärmender Cyan-Punktbereich eine Tempe raturverteilung hat, die in Fig. 8 durch D₁ dargestellt ist. Auf der Mikrokapsel schicht 14 des Substrates 10 wird so ein Cyan-Punkt mit maximaler Größe d₁ entwickelt.

Hat das digitale 2 Bit-Gradationssignal das 2 Bit-Datum [10], so wird das Steuer signal DAC zweimal als Hochpegelpuls zusammen mit dem Steuersignal STC an die Eingänge des UND-Gliedes 50 über ein geeignetes Zeitintervall ausgegeben. Das elektrische Widerstandselement R_cn ist weiter elektrisch aktiviert, wobei ein durch das elektrische Widerstandselement R_cn zu erwärmender Cyan-Punktbe reich eine Temperaturverteilung hat, die in Fig. 8 mit D₂ bezeichnet ist. Auf der Mikrokapselschicht 14 des Substrates 10 wird so ein Cyan-Punkt mittlerer Größe d₂ entwickelt.

Hat das digitale 2 Bit-Gradationssignal das 2 Bit-Datum [11], so wird das Steuer signal DAC über ein geeignetes Zeitintervall dreimal als Hochpegelpuls zusam men mit dem Impulssignal STC an die Eingänge des UND-Gliedes 50 ausgege ben. Das elektrische Widerstandselement R_cn ist so länger elektrisch aktiviert, wobei ein durch das Widerstandselement R_cn zu erwärmender Cyan-Punktbe reich eine Temperaturverteilung hat, die in Fig. 8 mit D₃ bezeichnet ist. Auf der Mikrokapselschicht 14 des Substrates 10 wird so ein Cyan-Punkt maximaler Größe d₃ entwickelt.

Die Variation der Dichte des Cyan-Punktes (Gradation) kann also durch Regulie ren der elektrischen Aktivierung der jeweiligen Widerstandselemente R_cn erfol gen. Diese Regulieren der elektrischen Aktivierung wird vorgenommen, indem die Anzahl der Ausgaben des Steuersignals DAC als Hochpegelpuls gesteuert wird.

Hat das digitale Magenta-Bildpixelsignal den Wert 0, so wird das Steuersignal DAM unter der Kontrolle der Druckersteuerung 40 auf einem niedrigem Pegel ge halten, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 18 gezeigt ist. Hat das Magenta-Bildpi xelsignal den Wert 1, so gibt die Druckersteuerung 40 das Steuersignal DAM als Hochpegelpuls aus, dessen Pulsbreite gleich derjenigen des Impulssignals STM ist, wie in Fig. 18 gezeigt ist. Die Pulsbreite des Impulssignals STM ist größer als die des Impulssignals STC.

Hat das Magenta-Bildpixelsignal den Wert 1, so wird die Anzahl der Ausgaben des Steuersignals DAM als Hochpegelpuls entsprechend dem digitalen 2 Bit- Gradationssignal gesteuert, wie in Tabelle II nach Fig. 17 gezeigt ist. Eine Varia tion der Dichte des Magenta-Bildpunktes (Gradation) kann also durch Regulieren der elektrischen Aktivierung des jeweiligen Widerstandselementes R_mn erreicht werden. Die Regulierung der elektrischen Aktivierung wird durchgeführt, indem die Anzahl der Ausgaben des Steuersignals DAM als Hochpegelpuls gesteuert wird.

Hat das digitale Gelb-Bildpixelsignal den Wert 0, so wird das Steuersignal DAY unter der Kontrolle der Druckersteuerung 40 auf einem niedrigen Pegel gehalten, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 19 gezeigt ist. Hat das Gelb-Bildpixelsignal den Wert 1, so gibt die Druckersteuerung 40 das Steuersignal DAY als Hochpe gelpuls aus, dessen Pulsbreite gleich derjenigen des Impulssignals STY ist, wie in Fig. 19 gezeigt ist. Die Pulsbreite des Impulssignals STY übersteigt die des Im pulssignals STM.

Hat das Gelb-Bildpixelsignal den Wert 1, so wird die Anzahl, mit der die Drucker steuerung 40 das Steuersignal DAY als Hochpegelpuls ausgibt, entsprechend dem digitalen 2 Bit-Gradationssignal gesteuert, wie in Tabelle II in Fig. 17 gezeigt ist. Durch Regulieren der elektrischen Aktivierung kann so eine Variation der Dichte des Gelb-Punktes (Gradation) erfolgen. Die Regulierung der elektrischen Aktivierung wird vollzogen, indem die Anzahl der Ausgaben des Steuersignals DAY als Hochpegelpuls gesteuert wird.

In den Fig. 20 und 21 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Farbdruckers ge zeigt, das in dem Bilderzeugungssystem nach der Erfindung eingesetzt werden kann und als Zeilendrucker aufgebaut ist. Der Farbdrucker erzeugt ein Farbbild auf dem Substrat 10.

Der Farbdrucker hat einen Thermodruckkopf 54, der einer Druckwalze 56 zuge ordnet ist. Diese kann aus einem geeigneten Hartgummi bestehen und wird in termittierend im Gegenuhrzeigersinn (Fig. 20) gedreht, so daß sich das Substrat intermittierend zwischen dem Thermodruckkopf 54 und der Druckwalze 56 in die in Fig. 20 mit einem Pfeil bezeichnete Richtung bewegt. Der Thermodruckkopf 54 bildet eine Zeile senkrecht zur Bewegungsrichtung des Substrates 10.

Wie am besten der Fig. 21 zu entnehmen, hat der Thermodruckkopf 54 eine läng liche Grundplatte 58 aus Keramik, eine längliche, elektrische Heizvorrichtung 60, die an der Unterseite der Grundplatte 58 befestigt ist und sich gemeinsam mit die ser in Längsrichtung erstreckt, und eine Anordnung von piezoelektrischen Ele menten 62, die an der Oberseite der Grundplatte 58 längs der Heizvorrichtung 60 ausgerichtet sind. Die piezoelektrische Anordnung 62 enthält n piezoelektrische Elemente PZ_n (n = 1, 2, 3, 4, 5, . . .), wobei in Fig. 21 nur fünf Elemente PZ₁ bis PZ₅ dargestellt sind. Die Grundplatte 58 ist so dünn, daß die piezoelektrischen Ele mente PZ_n unmittelbar auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt werden, wenn die Heizvorrichtung elektrisch aktiviert wird, d. h. mit elektrischer Energie gespeist wird.

An der Grundplatte 58 sind seitlich der piezoelektrischen Anordnung 62 zwei Ver drahtungsplatten 64 und 66 angeordnet. Jedes der piezoelektrischen Elemente PZ_n ist über zwei seitlich abstehende Elektrodenelemente mit den Verdrahtungs platten 64 und 66 elektrisch verbunden, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Die Grundplatte 58 ist über zusammengedrückte Schraubenfedern 68 elastisch auf die Druckwalze 56 vorgespannt, wie in Fig. 20 gezeigt ist, so daß die piezoelektrische Anordnung 62 mit einer vorgegebenen elastischen Kraft gegen die Druckwalze 56 gedrückt wird.

Fig. 22 zeigt schematisch das Blockdiagramm einer Steuerkarte 69 des Farb druckers nach Fig. 21 und 22. Die Steuerkarte 69 enthält eine Druckersteuerung 70 mit einem Mikrocomputer, der über eine Schnittstelle (I/F) 72 digitale Farbbild pixeldaten von einem Personalcomputer oder einem nicht dargestellten Wortpro zessor empfängt. Die empfangenen Farbbildpixelsignale für Cyan, Magenta und Gelb werden in einem Speicher 74 gespeichert. Die Steuerkarte 69 enthält ferner eine Motortreiberschaltung 76 zum Steuern eines Elektromotors 78, der die Druckwalze 65 intermittierend dreht (Fig. 20). Der Motor 78 ist ein Schrittmotor und wird durch eine Reihe Treiberimpulse aus der Motortreiberschaltung 76 an gesteuert. Die Ausgabe dieser Treiberimpulse an den Motor 78 wird mit der Druckersteuerung 70 gesteuert.

Wie in Fig. 22 gezeigt, hat die Steuerkarte 69 eine Treiberschaltung 80 zur elektri schen Aktivierung der Heizvorrichtung 60 des Thermozeilenkopfes 54 unter der Kontrolle der Druckersteuerung 70. Die Treiberschaltung 80 wird durch ein Im pulssignal STB und ein Steuersignal DA angesteuert, die von der Druckersteue rung 70 ausgegeben und im weiteren genauer erläutert werden. Die Steuerkarte 69 enthält weiterhin eine P/E-Treiberschaltung 82 zur selektiven und elektrischen Aktivierung der piezoelektrischen Elemente PZ₁ bis PZ_n des Thermozeilendruck kopfes 54 unter der Kontrolle der Druckersteuerung 70. Die P/E-Treiberschaltung 82 wird mit n 4 Bit-Steuersignalen DVB_n angesteuert, die von der Druckersteue rung 70 ausgegeben werden und für die selektive Aktivierung der piezoelektri schen Elemente PZ₁ bis PZ_n sorgen, wie später im Detail erläutert wird.

Wie Fig. 23 zeigt, enthält die Steuerschaltung 80 ein UND-Glied 84 und einen Transistor 86. Die Druckersteuerung 70 führt das Impulssignal STB und das Steu ersignal DA den beiden Eingängen des UND-Gliedes 84 zu. Das Steuersignal DA wird von einem in der Druckersteuerung 70 enthaltenen Steuersignalgenerator 88 in später zu erläutender Weise erzeugt. Die Basis des Transistors 86 ist mit dem Ausgang des UND-Gliedes 84, der Kollektor des Transistors 86 mit einer Strom versorgung V_cc und der Emitter des Transistors 86 mit der elektrischen Heizvor richtung 60 verbunden.

In der P/E-Treiberschaltung 82 sind n Hochfrequenzspannungsquellen vorgese hen, die jeweils zu einem entsprechenden piezoelektrischen Element PZ_n gehö ren und von denen eine mit 90 bezeichnete in Fig. 23 repräsentativ gezeigt ist. Die Hochfrequenzspannungsquelle 90 erzeugt aus einer Vielzahl von Hochfre quenzspannungen f_c1, f_c2 und f_c3, f_M1, f_M2 und f_M3, f_y1, f_y2 und f_y3 selektiv ei ne Hochfrequenzspannung entsprechend dem 4 Bit-Datum eines ihr zugeführten 4 Bit-Steuersignals DVB_n. Die erzeugte Hochfrequenzspannung wird an ein ent sprechendes piezoelektrisches Element PZ_n angelegt. Das 4 Bit-Steuersignal DVB_n wird in noch zu erläuternder Weise von einem in der Druckersteuerung 70 enthaltenden 4 Bit-Steuersignalgenerator 92 erzeugt.

Wird das piezoelektrische Elemente PZ_n mit der Hochfrequenzspannung f_c1 elektrisch aktiviert, so übt es einen Druck P_c1 auf das Substrat 10 aus. Wird an das piezoelektrische Elemente PZ_n die Hochfrequenzspannung f_c2 angelegt, so übt es einen Druck P_c2 auf das Substrat 10 aus. Wird an das piezoelektrische Element PZ_n die Hochfrequenzspannung f_c3 angelegt, so übt es einen Druck P_c3 auf das Substrat 10 aus. Die Drücke P_c1, P_c2 und P_c3 liegen in dem Bereich zwi schen der kritischen Brechtemperatur P₃ und dem oberen Grenzdruck P_UL (Fig. 3) und erfüllen folgende Beziehung:

P_c1 < P_c2 < P_c3.

Wird an das piezoelektrische Element PZ_n die Hochfrequenzspannung f_M1 ange legt, so übt es einen Druck P_M1 auf das Substrat 10 aus. Wird an das piezoelek trische Element PZ_n die Hochfrequenzspannung f_c2 angelegt, so übt es einen Druck P_M2 auf das Substrat 10 aus. Wird an das piezoelektrische Element PZ_n die Hochfrequenzspannung f_M3 angelegt, so übt es einen Druck P_M3 auf das Substrat 10 aus. Die Drücke P_M1, P_M2 und P_M3 liegen in dem Bereich zwischen den kritischen Brechtemperaturen P₂ und P₃ (Fig. 3) und erfüllen folgende Bezie hung:

P_M1 < P_M2 < P_M3.

Wird an das piezoelektrische Element PZ_n die Hochfrequenzspannung f_y1 ange legt, so übt es einen Druck P_y1 auf das Substrat 10 aus. Wird an das piezoelektri sche Element PZ_n die Hochfrequenzspannung f_y2 angelegt, so übt es einen Druck P_y2 auf das Substrat 10 aus. Wird an das piezoelektrische Element PZ_n die Hochfrequenzspannung f_y3 angelegt, so übt es einen Druck P_y3 auf das Substrat 10 aus. Die Drücke P_y1 P_y2 und P_y3 liegen im Bereich zwischen den kritischen Brechtemperaturen P₁ und P₂ (Fig. 3) und erfüllen folgende Beziehung:

P_y1 < P_y2 < P_y3.

Während des Druckvorganges des in den Fig. 20 und 21 gezeigten Farbdruckers wird eine Einzelzeile des Farbbildes auf dem Substrat 10 erzeugt, indem mit den n piezoelektrischen Elementen PZ_n entsprechend einer Einzelzeile von n digitalen Cyan-Bildpixelsignalen SC, einer Einzelzeile von n digitalen Magenta-Bildpixelsi gnalen SM und einer Einzelzeile von n digitalen Gelb-Bildpixelsignalen Cyan- Punkte, Magenta-Punkte bzw. Gelb-Punkte sukzessive entwickelt werden. Jedes der Cyan-Bildpixelsignale SC trägt ein 2 Bit-Gradationssignal GSC, jedes der Ma genta-Bildpixelsignale SM ein 2 Bit-Gradationssignal GSM und jedes der Gelb- Bildpixelsignale SY ein 2 Bit-Gradationssignal GSY.

Haben alle in den jeweiligen Einzelzeilen enthaltenen Farbbildpixelsignale SC, SM und SY den Wert 0, so wird das Steuersignal DA auf einem unteren Pegel gehal ten, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 24 und der Tabelle III nach Fig. 25 ge zeigt ist. In diesem Fall haben alle 2 Bit-Gradationssignale GSC, GSM und GSY das 2 Bit-Datum [00] und alle 4 Bit-Steuersignale DVB_n das 4 Bit-Datum [0000], wobei die n Hochfrequenzspannungsquellen 90 keine Hochfrequenzspannung ausgeben. Somit wird keines der n piezoelektrischen Elemente PZ_n elektrisch ak tiviert.

Hat nur eines der in der Einzelzeile enthaltenen Cyan-Bildpixelsignale SC den Wert 1, so gibt der Steuersignalgenerator 88 das Steuersignal DA als Hochpegel puls PC (Fig. 24) an das entsprechende UND-Glied 84 aus. Die Pulsbreite PWC des Hochpegelpulses PC ist kürzer als die Pulsbreite PW des Impulssignals STB, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 24 gezeigt ist, so daß die elektrische Heizvor richtung 60 über eine der Pulsbreite PWC des Hochpegelpulses PC entspre chende Zeitdauer elektrisch aktiviert wird, wobei die Heizvorrichtung 60 auf eine Temperatur im Bereich zwischen den Glastemperaturen T₁ und T₂ (Fig. 3) er wärmt wird.

Hat das von den Bildpixelsignalen SC mit dem Wert 1 übertragene 2 Bit-Gradati onssignal GSC das 2 Bit-Datum [01], so erzeugt der 4 Bit-Steuersignalgenerator 92 das 4 Bit-Steuersignal DVB_n mit dem 4 Bit-Datum [0001] und gibt dieses an eine entsprechende Hochfrequenzspannungsquelle 90 aus, wie in Tabelle III nach Fig. 25 gezeigt ist. Empfängt die Hochfrequenzspannungsquelle 90 das 4 Bit- Steuersignal [0001], so gibt sie ein Hochfrequenzspannungssignal f_c1 an ein ent sprechendes piezoelektrisches Element PZ_n aus, wobei dieses einen Druck P_c1 auf das Substrat 10 (Fig. 25) ausübt. Auf diese Weise wird ein Cyan-Punkt auf der Mikrokapselschicht 14 in einem Punktbereich erzeugt, auf den der Druck P_c1 ausgeübt wird.

Hat das von den Cyan-Bildpixelsignalen SC mit dem Wert 1 übertragene 2 Bit- Gradationssignal GSC das 2 Bit-Datum [10], so übt das entsprechende piezoelek trische Element PZ_n einen Druck P_c2 auf das Substrat 10 aus, wobei ein Cyan- Punkt auf der Mikrokapselschicht 14 in einem Punktbereich entwickelt wird, auf den der Druck P_c2 ausgeübt wird, wie aus Tabelle III nach Fig. 25 ersichtlich ist. Hat das 2 Bit-Gradationssignal GSC das 2 Bit-Datum [11], so übt das entspre chende piezoelektrische Element PZ_n einen Druck P_c3 auf das Substrat 10 aus, wobei ein Cyan-Punkt auf der Mikrokapselschicht 14 in einem Punktbereich ent wickelt wird, auf den der Druck P_c3 ausgeübt wird.

Wie vorstehend erläutert, ist der Druck P_c3 höher als der Druck P_c2. Die Anzahl der gebrochenen Cyan-Mikrokapseln ist in dem dem Druck P_c3 ausgesetzten Punktbereich größer als in dem dem Druck P_c2 ausgesetzten Punktbereich. Ebenso ist der Druck P_c2 höher als der Druck P_c1 und die Anzahl der gebroche nen Cyan-Mikrokapseln in dem dem Druck P_c2 ausgesetzten Punktbereich größer als in dem dem Druck P_c1 ausgesetzten Punktbereich. Auf diese Weise ist eine Variation der Dichte (Gradation) des Cyan-Punktes möglich.

Hat nur ein der in der Einzelzeile enthaltenen Magenta-Bildpixelsignale SM den Wert 1, so gibt der Steuersignalgenerator 88 das Steuersignal DA als Hochpegel puls PM an ein entsprechendes UND-Glied 84 aus. Die Pulsbreite PWM des Hochpegelpulses PM ist größer als die Pulsbreite PWC des Hochpegelpulses PC, jedoch kürzer als die Pulsbreite PW des Impulssignals STB, wie in dem Zeitdia gramm nach Fig. 24 gezeigt ist. Die Heizvorrichtung 60 wird so über einen der Pulsbreite PWM des Hochpegelpulses PM entsprechenden Zeitraum elektrisch aktiviert, wobei sie auf eine Temperatur im Bereich zwischen den Glasüber gangstemperaturen T₂ und T₃ (Fig. 3) erwärmt wird. Alle n piezoelektrischen Elemente PZ_n werden so auf eine Temperatur im Bereich zwischen den Glas übergangstemperaturen T₂ und T₃ erwärmt.

Hat das von den Magenta-Bildpixelsignalen SM mit dem Wert 1 getragene 2 Bit- Gradationssignal GSM das 2 Bit-Datum [01], so erzeugt der 4 Bit-Steuersignalge nerator 92 das 4 Bit-Steuersignal DVB_n mit dem 4 Bit-Datum [0100] und gibt es an eine entsprechende Hochfrequenzspannungsquelle 90 aus, wie in Tabelle III nach Fig. 25 gezeigt ist. Empfängt die Hochfrequenzspannungsquelle 90 das 4 Bit-Steuersignal [0100], so gibt sie ein Hochfrequenzspannungssignal f_M1 an ein entsprechendes piezoelektrisches Element PZ_n aus, wobei dieses einen Druck P_M1 auf das Substrat 10 (Fig. 25) ausübt. So wird ein Magenta-Punkt auf der Mi krokapselschicht 14 in einem Punktbereich entwickelt, auf den der Druck P_M1 ausgeübt wird.

Hat das von den Magenta-Bildpixelsignalen SM mit dem Wert 1 getragene 2 Bit- Gradationssignal GSM das 2 Bit-Datum [10], so übt ein entsprechendes piezoelektrisches Element PZ_n einen Druck P_M2 auf das Substrat 10 aus, wobei ein Magenta-Punkt auf der Mikrokapselschicht 14 in einem Punktbereich ent wickelt wird, auf den der Druck P_M2 ausgeübt wird, wie aus Tabelle III nach Fig. 25 ersichtlich wird. Hat das 2 Bit-Gradationssignal GSM das 2 Bit-Datum [11], so übt das entsprechende piezoelektrische Element PZ_n einen Druck P_M3 auf das Substrat 10 aus, wobei ein Magenta-Punkt auf der Mikrokapselschicht 14 in einem Punktbereich entwickelt wird, auf den der Druck P_M3 ausgeübt wird.

Wie vorstehend erläutert, ist der Druck P_M3 höher als der Druck P_M2 und die An zahl an gebrochenen Magenta-Mikrokapseln in dem dem Druck P_M3 ausgesetz ten Punktbereich größer als in dem dem Druck P_M2 ausgesetzten Punktbereich. Weiterhin ist der Druck P_M2 höher als der Druck P_M1 und die Anzahl an gebro chenen Magenta-Mikrokapseln in dem dem Druck P_M2 ausgesetzten Punktbe reich größer als in dem dem Druck P_M1 ausgesetzten Punktbereich. Auf diese Weise ist eine Variation der Dichte (Gradation) des Magenta-Punktes möglich.

Hat nur eines der in der Einzelzeile enthaltenen Gelb-Bildpixelsignale SY den Wert 1, so gibt der Steuersignalgenerator 88 das Steuersignal DA als Hochpegel puls PY (Fig. 24) an ein entsprechendes UND-Glied 84 aus. Der Hochpegelpuls PY hat eine Pulsbreite PWY, die gleich der Pulsbreite PW des Impulssignals STB ist, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 24 gezeigt ist. Die Heizvorrichtung 60 wird so über eine der Pulsbreite PWY des Hochpegelpulses PY entsprechende Zeit dauer elektrisch aktiviert, wodurch sie auf eine Temperatur im Bereich zwischen der Glasübergangstemperatur T₃ und der oberen Grenztemperatur T_UP (Fig. 3) erwärmt wird. Somit werden alle n piezoelektrischen Elemente PZ_n auf eine Tem peratur im Bereich zwischen der Glasübergangstemperatur T₃ und der oberen Grenztemperatur T_UP erwärmt.

Hat das von den Gelb-Bildpixelsignalen SY mit dem Wert 1 getragene 2 Bit- Gradationssignal GSY das 2 Bit-Datum [01], so erzeugt der 4 Bit-Steuersignalge nerator 92 das 4 Bit-Steuersignal DVB_n mit dem 4 Bit-Datum [0111] und gibt die ses an eine entsprechende Hochfrequenzspannungsquelle 90 aus, wie in Tabelle III nach Fig. 25 gezeigt ist. Empfängt die Hochfrequenzspannungsquelle 90 das 4 Bit-Steuersignal [0111], so gibt sie ein Hochfrequenzspannungssignal f_y1 an ein entsprechendes piezoelektrisches Element PZ_n aus, wodurch dieses einen Druck P_y1 auf das Substrat 10 (Fig. 25) ausübt. Auf diese Weise wird ein Gelb-Punkt auf der Mikrokapselschicht 14 in einem Punktbereich entwickelt, auf den der Druck P_y1 ausgeübt wird.

Hat das von den Gelb-Bildpixelsignalen SY mit dem Wert 1 getragene 2 Bit- Gradationssignal GSY das 2 Bit-Datum [10], so übt das entsprechende piezoelek trische Element PZ_n einen Druck P_y2 auf das Substrat 10 aus, wodurch ein Gelb- Punkt auf der Mikrokapselschicht 14 in einem Punktbereich entwickelt wird, auf den der Druck P_y2 ausgeübt wird, wie aus Tabelle III nach Fig. 25 hervorgeht. Hat das 2 Bit-Gradationssignal GSY das 2 Bit-Datum [11], so übt das entsprechende piezoelektrische Element PZ_n einen Druck P_y3 auf das Substrat 10 aus, wodurch ein Gelb-Punkt auf der Mikrokapselschicht 14 in einem Punktbereich erzeugt wird, auf den der Druck P_y3 ausgeübt wird.

Wie vorstehend erläutert, ist der Druck P_y3 höher als der Druck P_y2 und die An zahl an gebrochenen Gelb-Mikrokapseln in dem dem Druck P_y3 ausgesetzten Punktbereich größer als in dem dem Druck P_y2 ausgesetzten Punktbereich. Wei terhin ist der Druck P_y2 höher als der Druck P_y1 und die Anzahl an gebrochenen Gelb-Mikrokapseln in dem dem Druck P_y2 ausgesetzten Punktbereich größer als in dem dem Druck P_y1 ausgesetzten Punktbereich. So ist eine Variation der Dichte (Gradation) des Gelb-Punktes möglich.

Obgleich die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele auf die Erzeugung ei nes Farbbildes gerichtet sind, kann die Erfindung auch für die Erzeugung eines monochromatischen Bildes eingesetzt werden. In diesem Fall ist eine Schicht mit nur einem Typ von Mikrokapseln vorgesehen, die beispielsweise mit schwarzer Tinte gefüllt sind.

Claims

1. Bilderzeugungssystem mit
einem Bildsubstrat (10) mit einem Basiselement (12) und einer Mikrokap selschicht (14), die eine vorgegebene Anzahl Mikrokapselarten enthält, wobei die Mikrokapseln (18C, 18M, 18Y) einer jeden Art mit einem art spezifischen Farbstoff gefüllt sind und eine artspezifische Tempera tur/Druckcharakteristik derart haben, daß bei einer in einem artspezifi schen Temperaturbereich liegenden Temperatur unter Einwirkung eines in einem artspezifischen Druckbereich liegenden Druckes auf einen artspe zifischen lokalen Bereich der Mikrokapselschicht (14) mindestens ein Teil der in diesem Bereich enthaltenen Mikrokapseln (18C, 18M, 18Y) unter Freigabe des artspezifischen Farbstoffes aufbricht,
und einer Bilderzeugungseinrichtung mit einer Druckerzeugungseinrich tung (34C, 34M, 34Y) zum Ausüben des vorstehend genannten Druckes auf den artspezifischen lokalen Bereich, einer Heizvorrichtung (30C, 30M, 30Y) zum Erwärmen des artspezifischen lokalen Bereichs auf die vorste hend genannte Temperatur und einer Reguliereinrichtung zum Regulieren des von der Druckerzeugungsvorrichtung (34C, 34M, 34Y) auf den art spezifischen lokalen Bereich ausgeübten Druckes oder zum Regulieren der dem artspezifischen lokalen Bereich von der Heizvorrichtung (30C, 30M, 30Y) zugeführten thermischen Energie derart, daß der austretende Farbstoff an dem artspezifischen lokalen Bereich in seiner Dichte variier bar ist.

2. Bilderzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung versehen ist mit einer Funktionseinheit zum Fest legen, ob die Druckausübung auf den artspezifischen lokalen Bereich ent sprechend Bildinformationen erfolgt, die Gradationsinformationen enthal ten, nach Maßgabe derer die Regulierung der Druckausübung erfolgt.

3. Bilderzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung versehen ist mit einer Funktionseinheit zum Fest legen, ob die Beaufschlagung des artspezifischen lokalen Bereichs mit thermischer Energie entsprechend Bildinformationen erfolgt, die Grada tionsinformationen enthalten, nach Maßgabe derer die Regulierung der thermischen Energie erfolgt.

4. Bilderzeugungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, da durch gekennzeichnet, daß der artspezifische lokale Bereich ein Bild punktbereich ist, der einer Pixeleinheit eines auf der Mikrokapselschicht (14) zu erzeugenden Bildes entspricht.

5. Bilderzeugungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Mikrokapselschicht (14) nur eine Art von Mikrokapseln enthält.

6. Bilderzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Mikrokapselschicht (14) mehrere Arten von Mikro kapseln enthält und die aus den jeweiligen artspezifischen lokalen Berei chen der Mikrokapselschicht (14) austretenden artspezifischen Farbstoffe bei Überlagerung der lokalen Bereiche miteinander vermischt werden.

7. Bilderzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderzeugungseinrichtung je Mikrokapselart ei ne Bilderzeugungseinheit hat, die mit der Druckerzeugungseinrichtung (34C, 34M, 34Y), der Heizvorrichtung (30C, 30M, 30Y) und der Regulier einrichtung versehen ist.

8. Bilderzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderzeugungseinrichtung für alle Mikrokapsel arten vorgesehen ist, wobei die Druckerzeugungseinrichtung und die Heizvorrichtung jeweils selektiv auf die artspezifischen lokalen Bereiche einwirken und die Reguliereinrichtung für jeden der artspezifischen loka len Bereiche eine unabhängige Regulierung durchführt.

9. Bilderzeugungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung für jede Mikrokapselart mit der Funktionseinheit nach Anspruch 2 oder 3 versehen ist.

10. Bilderzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6 bis 9, gekennzeichnet durch zwei Mikrokapselarten.

11. Bilderzeugungseinrichtung für das Bilderzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Erzeugen eines Bildes auf dem Bildsubstrat (10).