DE19917316A1 - Bilderzeugungseinrichtung und Steuerungssystem hierfür - Google Patents
Bilderzeugungseinrichtung und Steuerungssystem hierfürInfo
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Abstract
Ein Speichersystem (52) speichert in zyklischer Folge Bildinformationsdaten. Diese stellen in zyklischer Folge mindestens zwei Arten von Bildinformationsdaten dar, die jeweils einem der beiden Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) zugeordnet sind. Ein Auswahlsystem wählt in zyklischer Folge den gemäß der zyklischen Speicherung der beiden Arten von Bildinformationsdaten anzusteuernden Thermokopf (30C, 30M, 30Y) aus, so daß die Widerstandselemente (R¶c1¶ bis R¶cn¶, R¶m1¶ bis R¶mn¶, R¶y1¶ bis R¶yn¶) des ausgewählten Thermokopfs (30C, 30M, 30Y) gemäß den entsprechenden, in dem Speichersystem (52) zyklisch gespeicherten Bildinformationsdaten selektiv mit elektrischer Energie gespeist werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem zur elektrischen Ansteuerung eines
Thermokopfs und eine Bilderzeugungseinrichtung, die einen solchen Thermokopf
und ein Steuerungssystem hierfür enthält.
Ein Steuerungssystem zur elektrischen Ansteuerung eines Thermokopfs ist be
kannt. Beispielsweise hat ein als Thermozeilenkopf ausgebildeter Thermokopf
mehrere elektrische Widerstandselemente, die fluchtend zueinander angeordnet
sind. Das Steuerungssystem ist so ausgebildet, daß es die Widerstandselemente
gemäß einer Einzelzeile digitaler Bildpixelsignale selektiv mit elektrischer Energie
speist, wodurch beispielsweise auf einem wärmesensitiven Aufzeichnungsträger
ein Bild erzeugt wird.
Für gewöhnlich enthält ein solches Steuerungssystem ein Schieberegister und ei
ne zu diesem parallel geschaltete Zwischenspeicherschaltung, die auch als Ver
riegelungs- oder Latchschaltung bezeichnet wird. Die Einzelzeile der digitalen
Bildpixelsignale wird dem Schieberegister seriell zugeführt und dort temporär ge
speichert. Die gespeicherten Bildpixelsignale werden dann zu der Zwischenspei
cherschaltung verschoben. Der Begriff "Verschieben" meint in diesem Zusam
menhang das serielle Bewegen von Informationen in einem Register. Die ver
schobenen Bildpixelsignale werden von der Zwischenspeicherschaltung gleich
sam verriegelt, d. h. zwischengespeichert und dort stabil gehalten. Die Zwischen
speicherschaltung ist mit mehreren Ausgängen entsprechend der Anzahl der
in ihr gehaltenen, digitalen Bildpixelsignale versehen. Jeder der Ausgänge gibt
nur dann ein Signal hohen Pegels aus, wenn das entsprechende Bildpixelsignal
den Wert 1 hat.
Das Steuerungssystem enthält weiterhin mehrere UND-Gatter, die jeweils zwei
Eingänge und einen Ausgang haben, und mehrere, den UND-Gattern zugeord
nete Schaltkreise. Einer der Eingänge jedes UND-Gatters ist mit einem entspre
chenden Ausgang der Zwischenspeicherschaltung verbunden, und der andere
Eingang jedes UND-Gatters ist so geschaltet, daß es ein Pulssignal mit einer
vorbestimmten Pulsbreite empfängt. Das UND-Gatter ist mit seinem Ausgang an
den ihm zugeordneten Schaltkreis angeschlossen. Jedes Widerstandselement
des Thermozeilenkopfs ist über einen entsprechenden Schaltkreis mit einer
Stromquelle verbunden.
Hat bei einem Steuerungssystem mit vorstehend erläutertem Aufbau eines der in
der Zwischenspeicherschaltung gehaltenen Bildpixelsignale den Wert 1, so daß
der entsprechende Ausgang der Zwischenspeicherschaltung ein Signal hohen
Pegels ausgibt, so wird das entsprechende UND-Gatter geöffnet und damit der
entsprechende Schaltkreis eingeschaltet, wodurch das entsprechende Wider
standselement über einen der Pulsbreite des Pulssignals entsprechenden Zeit
raum mit elektrischer Energie gespeist und so auf eine vorbestimmte Temperatur
erwärmt wird. Hat andererseits eines der in der Zwischenspeicherschaltung ge
haltenen Bildpixelsignale den Wert 1, so wird das entsprechende UND-Gatter im
geschlossenen Zustand gehalten, so daß auch der entsprechende Schaltkreis
ausgeschaltet bleibt, was zur Folge hat, daß das entsprechende Widerstands
element nicht mit elektrischer Energie gespeist werden kann.
Im Stand der Technik ist für jeden Thermokopf ein eigenes Steuerungssystem
erforderlich. Diese beiden Komponenten sind dabei einander untrennbar zuge
ordnet. Mit anderen Worten zielt ein solches Steuerungssystem auf die Ansteue
rung lediglich eines einzigen Thermokopfs ab.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Steuerungssystem anzugeben, das
ausgebildet ist, mindestens zwei Thermoköpfe nach Maßgabe mindestens zweier
Arten von Bildinformationsdaten anzusteuern, ohne daß für jeden Thermokopf ein
eigenes Steuerungssystem erforderlich ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine thermische Bilderzeugungsein
richtung mit mindestens zwei Thermoköpfen anzugeben, die durch das neuartige
Steuerungssystem nach Maßgabe mindestens zweier Arten von Bildinformati
onsdaten angesteuert werden können.
Die Erfindung löst diese Aufgaben durch die Gegenstände der unabhängigen An
sprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter
ansprüche.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zei
gen:
Fig. 1 den Querschnitt eines in einer erfindungsgemäßen Bilderzeugungs
einrichtung verwendeten Bildsubstrats, das eine unterschiedliche
Mikrokapselarten enthaltende Mikrokapselschicht hat,
Fig. 2 die Charakteristik des Elastizitätskoeffizienten eines Formgedächt
nisharzes,
Fig. 3 die Druck/Temperatur-Charakteristika der Mikrokapseln nach Fig. 1,
Fig. 4 die Querschnitte der mit verschiedenen Wanddicken ausgestatteten
Mikrokapseln,
Fig. 5 das selektive Aufbrechen einer Cyan-Mikrokapsel in der Mikrokap
selschicht,
Fig. 6 eine erfindungsgemäße Bilderzeugungseinrichtung, die auf dem
Bildsubstrat nach Fig. 1 ein Farbbild erzeugt,
Fig. 7 drei Thermozeilenköpfe und eine hierfür bestimmte Treiberschaltung
des Farbdruckers nach Fig. 6 im Blockdiagramm,
Fig. 8 eine Steuerschaltung des Farbdruckers nach Fig. 6 im Blockdia
gramm,
Fig. 9 den Schaltplan der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Treiberschaltung,
Fig. 10 eine Tabelle zur Erläuterung, wie von den drei Thermozeilenköpfen
einer durch die Kombination zweier der Treiberschaltung zugeführter
Auswahlsignale ausgewählt wird,
Fig. 11 ein Teil eines Flußdiagramms eines in der Steuerschaltung nach
Fig. 8 ausgeführten Steuerprogramms,
Fig. 12 den verbleibenden Teil des in Fig. 8 gezeigten Flußdiagramms und
Fig. 13 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des in den Fig. 11 und 12 gezeig
ten Steuerprogramms.
Fig. 1 zeigt ein Bildsubstrat 10, das in einer Bilderzeugungseinrichtung nach der
Erfindung verwendet wird. Das Bildsubstrat 10 ist in Form eines Blattes Papier
gefertigt. Es enthält ein Papierblatt 12, eine dessen Oberfläche bedeckende Mi
krokapselschicht 14 und einen wiederum die Mikrokapselschicht 14 bedeckenden
transparenten Schutzfilm 16.
Die Mikrokapselschicht 14 besteht aus drei Arten von Mikrokapseln: Mikrokapseln
18C erster Art sind mit flüssigem Cyan-Farbstoff oder einer Cyan-Tinte gefüllt,
Mikrokapseln 18M zweiter Art mit einem flüssigen Magenta-Farbstoff oder einer
Magenta-Tinte und schließlich Mikrokapseln 18Y dritter Art mit einem flüssigen
Gelb-Farbstoff oder einer Gelb-Tinte. Die Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y sind
gleichmäßig in der Mikrokapselschicht 14 verteilt. Die Mikrokapselarten haben
jeweils eine Mikrokapselwand, die aus einem für gewöhnlich weiß gefärbtem
Kunstharzmaterial bestehen. Die Mikrokapselarten können in bekannten Poly
merisationsverfahren gefertigt werden, wie sie z. B. die Grenzschicht-Polymerisa
tion, die in-situ-Polymerisation oder dergleichen darstellen. Die Mikrokapseln ha
ben einen mittleren Durchmesser von einigen Mikron, z. B. 5 µm bis 10 µm.
Ist das Papierblatt 12 mit einem einzelnen Farbpigment gefärbt, so kann das
Kunstharzmaterial der Mikrokapseln mit dem gleichen Farbpigment gefärbt sein.
Um eine gleichmäßige Ausbildung der Mikrokapselschicht 14 zu gewährleisten,
können beispielsweise gleiche Mengen an Cyan-, Magenta- und Gelb-Mikrokap
seln 18C, 18M, 18Y homogen mit einer geeigneten Binderlösung vermischt wer
den, so daß sich eine Suspension ausbildet. Mit einem Zerstäuber kann dann die
die Suspension der Mikrokapseln 18C, 18M, 18Y enthaltende Binderlösung auf
das Papierblatt 12 ausgebracht werden.
Der einfacheren Darstellung wegen ist in Fig. 1 die Mikrokapselschicht 14 mit ei
ner Dicke dargestellt, die dem Durchmesser einer Mikrokapsel entspricht. In
Wirklichkeit überlagern sich jedoch die Mikrokapseln, so daß die Dicke der Mikro
kapselschicht 14 größer ist als der Durchmesser einer einzelnen Mikrokapsel.
Als das für die jeweiligen Mikrokapselarten vorgesehene Harzmaterial kann in
dem Bildsubstrat 10 ein Formgedächtnisharz verwendet werden. Ein solches
Formgedächtnisharz ist beispielsweise ein Polyurethan-basiertes Harz wie Po
lynorbornen, trans-1,4-Polyisopren-Polyurethan. Es sind weitere Arten von Form
gedächtnisharzen bekannt, wie z. B. ein Polyimid-basiertes Harz, ein Polyamid
basiertes Harz, ein Polyvinyl-Chlorid-basiertes Harz, ein Polyester-basiertes Harz
und dergleichen.
Wie der Graph nach Fig. 2 zeigt, hat das Formgedächtnisharz allgemein einen
Elastizitätskoeffizienten, der sich bei einer Glasübergangstemperatur Tg abrupt
ändert. In dem Formgedächtnisharz wird die Brownsche Bewegung der molekula
ren Ketten in einem Niedertemperaturbereich a unterhalb der Glasübergangs
temperatur Tg gestoppt, so daß das Formgedächtnisharz in einer glasähnlichen
Phase vorliegt. Andererseits wird die Brownsche Bewegung der molekularen
Ketten in einem Hochtemperaturbereich b oberhalb der Glasübergangstemperatur
Tg zunehmend energiereich, so daß das Formgedächtnisharz in diesem
Temperaturbereich Gummielastizität zeigt.
Das Formgedächtnisharz hat seinen Namen aufgrund folgender Eigenschaft:
nach Bearbeitung eines Stücks Formgedächtnisharzes zu einem geformten Artikel
in dem Niedertemperaturbereich a, wird dieser Artikel nach seiner Erwärmung auf
eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur Tg frei deformierbar.
Nachdem der Artikel in eine andere Form deformiert ist, wird diese andere Form
des Artikels fixiert und aufrecht erhalten, wenn der deformierte Artikel auf eine
Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur Tg abgekühlt wird. Wird der
deformierte Artikel nochmals auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangs
temperatur Tg erwärmt, ohne daß er einer Last oder einer äußeren Kraft ausge
setzt wird, so wird er trotzdem in seine ursprüngliche Form zurückgeführt.
In dem Bildsubstrat 10 wird die vorstehend erläuterte Formgedächtniseigenschaft
per se nicht benutzt. Es wird jedoch die charakteristische, abrupte Änderung des
Elastizitätskoeffizienten des Formgedächtnisharzes ausgenutzt, um die drei Arten
von Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y bei unterschiedlichen Temperaturen und
unter unterschiedlichen Drücken selektiv zu quetschen und zu brechen.
Wie in den Graphen nach Fig. 3 gezeigt, ist das Formgedächtnisharz der Cyan-
Mikrokapseln 18C so präpariert, daß diese einen durch die durchgezogene Linie
angedeuteten, charakteristischen Elastizitätskoeffizienten mit einer Glasüber
gangstemperatur T1 haben. Das Formgedächtnisharz der Magenta-Mikrokapseln
18M ist so präpariert, daß diese einen durch die einfach gepunktete Linie
angedeuteten, charakteristischen Elastizitätskoeffizienten mit einer Glasüber
gangstemperatur T2 haben. Das Formgedächtnisharz der Gelb-Mikrokapseln 18Y
ist schließlich so präpariert, daß diese einen durch die doppelt gepunktete Linie
angedeuteten, charakteristischen Elastizitätskoeffizienten mit einer Glasüber
gangstemperatur T3 haben.
Durch geeignetes Variieren der Zusammensetzung des Formgedächtnisharzes
und/oder durch geeignete Auswahl einer besonderen Mikrokapselart aus ver
schiedenen Mikrokapselarten kann man Formgedächtnisharze mit den Glasüber
gangstemperaturen T1, T2 und T3 erhalten. Beispielsweise können die Glasüber
gangstemperaturen T1, T2 und T3 auf 70°C, 110°C bzw. 130°C eingestellt wer
den.
Wie in Fig. 4 gezeigt, haben die Mikrokapselwände der verschiedenen Mikrokap
selarten unterschiedliche Dicken WC, WM und WY. Die Dicke WC der Cyan-Mi
krokapseln 18C ist größer als die Dicke WM der Magenta-Mikrokapseln. Die
Dicke WM der Magenta-Mikrokapseln 18M ist wiederum größer als die Dicke WY
der Gelb-Mikrokapseln 18Y.
Die Wanddicke WC der Cyan-Mikrokapseln 18C ist so gewählt, daß die Cyan-Mi
krokapseln 18C bei Erwärmung auf eine zwischen den Glasübergangstemperatu
ren T1 und TM liegende Temperatur unter einem Brechdruck aufbrechen, der
zwischen einem kritischen Brechdruck P3 und einem oberen Grenzdruck PUL
(vgl. Fig. 3) liegt. Die Wanddicke WM der Magenta-Mikrokapseln 18M ist so ge
wählt, daß diese bei Erwärmung auf eine zwischen den Glasübergangstemperatu
ren T2 und T3 liegende Temperatur unter einem Brechdruck verdichtet und ge
brochen werden, der zwischen einem kritischen Brechdruck P2 und dem kriti
schen Brechdruck P3 (vgl. Fig. 3) liegt. Die Wanddicke WY der Gelb-Mikrokap
seln 18Y ist schließlich so gewählt, daß diese bei Erwärmung auf eine zwischen
der Glasübergangstemperatur T3 und einer oberen Grenztemperatur TUL liegen
de Temperatur unter einem kritischen Brechdruck verdichtet und gebrochen wer
den, der zwischen einem kritischen Brechdruck P1 und dem kritischen Brechdruck
P2 (vgl. Fig. 3) liegt.
Beispielsweise liegt der Brechdruck P1 bei 0,02 MPa, P2 bei 0,2 MPa, P3 bei 2,0
MPa und PUL bei 20 MPa. Die Wanddicke der betreffenden Mikrokapsel ist so
gewählt, daß diese bei Erwärmung auf eine vorbestimmte Temperatur unter ei
nem gegebenen Brechdruck verdichtet und gebrochen wird. Die obere Grenztem
peratur TUL ist geeignet zu wählen, beispielsweise beträgt sie 150°C.
Durch Wählen einer geeigneten Heiztemperatur und eines geeigneten Brech
druckes, die auf das Bildsubstrat 10 angewendet werden sollen, können so die
Cyan-, Magenta- und Gelb-Mikrokapseln 18C, 18M, 18Y selektiv gequetscht und
gebrochen werden.
Fallen beispielsweise die Heiztemperatur und der Brechdruck in den in Fig. 3
schraffiert dargestellten Cyan-Entwicklungsbereich C, der durch einen von T1 bis
T2 reichenden Temperaturbereich und einen von P3 und PUL reichenden Druck
bereich festgelegt ist, so werden nur die Cyan-Mikrokapseln 18C gequetscht und
gebrochen, wie in Fig. 5 angedeutet ist. Fallen die Heiztemperatur und der Brech
druck in den schraffierten Magenta-Entwicklungsbereich M, der durch einen von
T2 bis T3 reichenden Temperaturbereich und einen von P2 bis P3 reichenden
Druckbereich festgelegt ist, so werden nur die Magenta-Mikrokapseln 18M ge
quetscht und gebrochen. Fallen schließlich die Heiztemperatur und der Brech
druck in den schraffierten Gelb-Entwicklungsbereich Y, der durch einen von T3
bis TUL reichenden Temperaturbereich und einen von P1 bis P2 reichenden
Druckbereich festgelegt ist, so werden nur die Gelb-Mikrokapseln 18Y gequetscht
und gebrochen. Wird die Wahl der Heiztemperatur und des Brechdrucks, die auf
das Bildsubstrat 10 anzuwenden sind, gemäß einer Folge digitaler Farbbildpi
xelsignale, nämlich digitaler Cyan-Bildpixelsignale, digitaler Magenta-
Bildpixelsignale und digitaler Gelb-Bildpixelsignale, geeignet gesteuert, so kann
auf Grundlage dieser Signale ein Farbbild auf dem Bildsubstrat 10 erzeugt wer
den.
In Fig. 6 ist eine Bilderzeugungseinrichtung nach der Erfindung gezeigt. Diese ist
als Zeilenfarbdrucker ausgebildet und erzeugt auf dem vorstehend erläuterten
Bildsubstrat 10 ein Farbbild. Die Bilderzeugungseinrichtung hat ein Rechtkant
gehäuse 20. In der oberen Wand des Gehäuses 20 ist eine Eintrittsöffnung 22
ausgebildet, während sich in der Seitenwand des Gehäuses 20 eine Austrittsöff
nung 24 befindet. Das in Fig. 6 nicht gezeigte Bildsubstrat 10 wird durch die Ein
trittsöffnung 22 in das Gehäuse 20 eingeführt und dann aus der Austrittsöffnung
24 ausgegeben, nachdem auf ihm ein Farbbild erzeugt worden ist. Der Trans
portweg des Bildsubstrats 10 ist in Fig. 6 durch eine gestrichelte Linie angedeutet
und mit 26 bezeichnet.
In dem Gehäuse 20 ist eine Führungsplatte 28 vorgesehen, die einen Teil des
Transportweges 26 festlegt. An der Oberfläche der Führungsplatte 28 sind ein
erster Thermozeilenkopf 30C, ein zweiter Thermozeilenkopf 30M und ein dritter
Thermozeilenkopf 30Y fest angebracht. Die Thermozeilenköpfe 30C, 30M, 30Y
erstrecken sich senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bildsubstrats 10.
Wie in Fig. 7 schematisch angedeutet ist, enthält der Thermozeilenkopf 30C
mehrere Heizelemente oder elektrische Widerstandselemente Rc1 bis Rcn (wobei
n=1, 2, 3, . . .), die längs des Thermozeilenkopfs 30C linear fluchtend angeordnet
sind. Auch der Thermozeilenkopf 30M enthält mehrere Widerstandselemente
Rm1 bis Rmn (wobei n=1, 2, 3, . . .), die längs des Thermozeilenkopfs 30M linear
fluchtend angeordnet sind. Schließlich enthält auch der Thermozeilenkopf 30Y
mehrere Widerstandselemente R1 bis Ryn (wobei n=1, 2, 3, . . .), die längs des
Thermozeilenkopfs 30Y linear fluchtend angeordnet sind.
Die Erfindung sieht vor, daß jedes der Widerstandselemente von einer Treiber
schaltung 31 gemäß monochromatischer (Cyan, Gelb, Magenta) digitaler Farbpi
xelsignale in einer Weise selektiv mit Strom gespeist, d. h. aktiviert wird, wie im
weiteren im Detail zu erläutern sein wird. Hat das digitale Cyan-Farbpixelsignal
den Wert 1, so wird das entsprechende Widerstandselement Rcn auf eine Tem
peratur erwärmt, die in den zwischen den Glasübergangstemperaturen T1 und T2
liegenden Bereich fällt. Hat ein digitales Magenta-Farbpixelsignal den Wert 1, so
wird ein entsprechendes Widerstandselement Rmn auf eine Temperatur erwärmt,
die in den zwischen den Glasübergangstemperaturen T2 und T3 liegenden Be
reich fällt. Hat schließlich ein digitales Gelb-Bildpixelsignal den Wert 1, so wird
das entsprechende Widerstandselement Ryn auf eine Temperatur erwärmt, die in
den zwischen der Glasübergangstemperatur T3 und der oberen Grenztemperatur
TUL liegenden Bereich fällt.
Die Thermozeilenköpfe 30C, 30M und 30Y sind aufeinanderfolgend angeordnet,
so daß die entsprechenden Heiztemperaturen in Bewegungsrichtung des
Substrats 10 ansteigen.
Wie in Fig. 6 gezeigt, hat die Einrichtung 20 eine dem ersten Thermozeilenkopf
30C zugeordnete erste Druckwalze 32C, eine dem zweiten Thermozeilenkopf
30M zugeordnete zweite Druckwalze 32M und eine dem dritten Thermozeilenkopf
30Y zugeordnete dritte Druckwalze 32Y. Die Druckwalzen 32C, 32M, 32Y be
stehen aus einem Hartgummimaterial. Die erste Druckwalze 32C ist mit einer
ersten Federvorspanneinheit 34C versehen, die sie mit einem zwischen dem kriti
schen Brechdruck P3 und dem oberen Grenzdruck PUL liegenden Druck elastisch
gegen den ersten Thermozeilenkopf 30C drückt. Die zweite Druckwalze 32M ist
mit einer zweiten Federvorspanneinheit 34M versehen, die sie mit einem zwi
schen den kritischen Brechdrücken P2 und P3 liegenden Druck elastisch gegen
den zweiten Thermozeilenkopf 30M drückt. Die dritte Druckwalze 32Y ist mit einer
dritten Federvorspanneinheit 34Y versehen, die sie mit einem zwischen den kriti
schen Brechdrücken P1 und P2 liegenden Druck elastisch gegen den zweiten
Thermozeilenkopf 30Y drückt.
Während des Druckvorgangs werden die Druckwalzen 32C, 32M und 32Y im Ge
genuhrzeigersinn (vgl. Fig. 6) intermittierend mit der gleichen Umfangsgeschwin
digkeit gedreht. Das durch die Eintrittsöffnung 22 eingeführte Bildsubstrat wird so
längs des Transportweges 26 intermittierend zur Austrittsöffnung 24 bewegt. Das
Bildsubstrat 10 wird also beim Vorbeilaufen an dem ersten Thermozeilenkopf 30C
und der ersten Druckwalze 32C einem zwischen dem kritischen Brechdruck P3
und dem oberen Grenzdruck PUL liegenden Druck, beim Vorbeilaufen an dem
zweiten Thermozeilenkopf 30M und der zweiten Druckwalze 32M einem zwischen
den kritischen Brechdrücken P2 und P3 liegenden Druck sowie beim Vorbei laufen
an dem dritten Thermozeilenkopf 30Y und der dritten Druckwalze 32Y einem
zwischen den kritischen Brechdrücken P1 und P2 liegenden Druck ausgesetzt.
Die Druckwalzen 32C, 32M und 32Y sind nämlich aufeinanderfolgend angeord
net, so daß die von ihnen auf die Thermozeilenköpfe 30C, 30M bzw. 30Y ausge
übten Drücke in Bewegungsrichtung des Bildsubstrats 10 abnehmen.
Das Bildsubstrat 10 wird so in die Eintrittsöffnung 22 der Einrichtung 20 einge
führt, daß der transparente Schutzfilm 16 des Bildsubstrats 10 in Kontakt mit den
Thermozeilenköpfen 30C, 30M und 30Y kommt.
Wird bei der wie vorstehend erläutert aufgebauten Einrichtung beispielsweise ei
nes der Widerstandselemente Rcn auf eine zwischen den Glasübergangstempe
raturen T1 und T2 liegende Temperatur erwärmt, so wird auf der Mikrokapsel
schicht 14 des Bildsubstrats 10 ein Cyan-Punkt mit einer Punktgröße, d. h. einem
Durchmesser von 50 µm bis 100 µm erzeugt, da nur Cyan-Mikrokapseln 18C in ei
nem Punktbereich gequetscht und gebrochen werden, der von dem entspre
chenden Widerstandselement erwärmt wird. Obgleich eine Vielzahl von Cyan-,
Magenta- und Gelb-Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y gleichmäßig in einem auf
der Mikrokapselschicht 14 zu entwickelnden Punktbereich (50 µm bis 100 µm)
enthalten sind, ist es möglich, nur die Cyan-Mikrokapseln 18C zu brechen und zu
quetschen, da die Heiztemperatur zwischen den Glasübergangstemperaturen T1
und T2 liegt.
In Fig. 6 ist eine Leiterplatte (Steuerschaltung) 36 gezeigt, die der Steuerung des
Druckvorgangs des Farbdruckers dient. Eine elektrische Hauptstromquelle zum
Speisen der Leiterplatte 36 mit elektrischer Energie ist in Fig. 6 mit 38 bezeichnet.
Fig. 8 zeigt ein schematisches Blockdiagramm der Leiterplatte 36. Die Leiterplatte
36 hat eine Druckersteuerschaltung 40 mit einem Mikrocomputer. Die Drucker
steuerschaltung 40 empfängt über eine Schnittstellenschaltung (I/F) 42 eine
Folge digitaler Farbbildpixelsignale aus einem Personalcomputer oder einem
Wortprozessor (nicht gezeigt). Die empfangenen Farbbildpixelsignale werden
geeignet verarbeitet und in einen Rahmen digitaler Cyan-Farbpixelsignale, einen
Rahmen digitaler Magenta-Farbpixelsignale und einen Rahmen digitaler Gelb-
Bildpixelsignale umgewandelt. Diese Rahmen werden einmal in einem Speicher
44 gespeichert.
Die Leiterplatte 36 ist weiterhin mit einer Motortreiberschaltung 46 versehen, die
drei Elektromotore 48C, 48M und 48Y ansteuert, die zum Drehen der Druckwal
zen 32C, 32M, 32Y eingesetzt werden. In dem erläuterten Ausführungsbeispiel
des Farbdruckers sind die Elektromotore 48C, 48M und 48Y jeweils als Schrittmo
tor ausgebildet, der entsprechend einer von der Motortreiberschaltung 46 ausge
gebenen Folge von Antriebspulsen angesteuert wird. Die Ausgabe der Antriebs
pulse aus der Motortreiberschaltung 46 an die Elektromotore 48C, 48M und 48Y
wird von der Druckersteuerschaltung 40 kontrolliert.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist die Treiberschaltung 31 für die Thermozeilenköpfe 30C,
30M und 30Y in der Leiterplatte 36 enthalten. Sie wird durch einen Satz Auswahl-
Steuer-Signale ST1 und ST2, im folgenden kurz als Auswahlsignale bezeichnet
einer Reihe Taktimpulse CLK, einem bei niedrigem Pegel aktiven Zwischenspei
cher- oder Latchsignal LATCH und einer Reihe digitaler Farbbildpixelsignale
DATA angesteuert, die von der Steuerschaltung 40 des Druckers ausgegeben
werden.
Fig. 9 zeigt den Aufbau eines Teils der Treiberschaltung 31. Die Treiberschaltung
31 hat ein Schieberegister 50 mit mehreren D-Flipflops 50 1 bis 50 n (wobei n=1, 2,
3, . . .) und eine Zwischenspeicherschaltung 52 mit mehreren D-Zwischenspei
chern 52 1 bis 52 n (wobei n=1, 2, 3, . . .), die in Fachkreisen auch unter der Be
zeichnung "D-Latch" bekannt sind. Während des Druckvorgangs wird eine Einzel
zeile digitaler monochromatischer (Cyan, Magenta, Gelb) Farbpixelsignale DATA
aus dem Speicher 44 ausgelesen und dem Schieberegister 50 zugeführt.
Während die Folgen monochromatischer Farbpixelsignale DATA dem Schiebe
register 50 zugeführt werden, werden diese Farbpixelsignale entsprechend den
Folgen der Taktimpulse CLK sukzessive zu den Flipflops 50 1 bis 50 n verschoben.
Die in den Flipflops 50 1 bis 50 n gehaltenen monochromatischen Farbpixelsignale
werden dann gleichzeitig zu den Zwischenspeichern 52 1 bis 52 n der Zwi
schenspeicherschaltung 52 verschoben und verriegelt, d. h. zwischengespeichert,
indem die Steuerschaltung 40 das bei niedrigem Pegel aktive Zwischenspei
chersignal LATCH über einen Inverter 53 (Fig. 9) an die Zwischenspeicherschal
tung 52 ausgibt, wobei die jeweiligen Farbpixelsignale stabil in den Zwischen
speichern 52 1 bis 52 n gehalten werden. Der Vorgang des Verriegelns oder Zwi
schenspeicherns ist in Fachkreisen auch als "Latching" bekannt. So wird entwe
der ein Signal hohen Pegels oder ein Signal niedrigen Pegels von einem Q-Aus
gang eines jeden Zwischenspeichers 52 1 bis 52 n stabil ausgegeben, und zwar
entsprechend den Binärwerten des in diesen gehaltenen monochromatischen
Bildpixelsignals. Hat das Bildpixelsignal den Wert 1, so gibt der Q-Ausgang des
entsprechenden Zwischenspeichers 52 1 bis 52 n ein Signal hohen Pegels aus,
und hat das Bildpixelsignal den Wert 0, so gibt der Q-Ausgang des entsprechen
den Zwischenspeichers 52 1 bis 52 n Signal niedrigen Pegels aus.
Die Treiberschaltung 31 enthält weiterhin mehrere Treiberschaltungselemente
54 1 bis 54 n (wobei n=1, 2, 3, . . .). Jedes dieser Treiberschaltungselemente 54 1
bis 54 n enthält einen Satz UND-Gatter 56C, 56M, 56Y, einen Satz Feldeffekt
transistoren (FET) 58C, 58M, 58Y und ein Paar Inverter 60A, 60B. Die vorstehend
genannten Komponenten sind in der in Fig. 9 gezeigten Weise zusammen
geschaltet.
Bei der Treiberschaltung 31 werden für gewöhnlich beide Auswahlsignale ST1
und ST2 unter der Kontrolle der Steuerschaltung 40 auf niedrigem Pegel gehal
ten, so daß sämtliche Ausgangspegel der UND-Gatter 56C, 56M, 56Y ebenfalls
auf niedrigem Pegel gehalten werden, wodurch keines der Widerstandselemente
Rcn, Rmn, Ryn mit elektrischer Energie gespeist werden kann.
Werden die in der Einzelzeile enthaltenen Cyan-Farbpixelsignale in den entspre
chenden Zwischenspeichern 52 1 bis 52 n gehalten, und werden diese Zwischen
speicher 52 1 bis 52 n verriegelt, so wechselt nur der Ausgangspegel des Aus
wahlsignals ST2 von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, so daß nur die entspre
chenden Widerstandselement Rc1 bis Rcn entsprechend den in den Zwischen
speichern 52 1 bis 52 n gehaltenen Cyan-Farbpixelsignalen selektiv aktiviert wer
den. Hat beispielsweise das in dem Zwischenspeicher 52 1 gehaltene Cyan-Bild
pixelsignal den Wert 1, so wechselt der Ausgangspegel des entsprechenden
UND-Gatters 56C von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, wodurch das entspre
chende Widerstandselement Rc1 aktiviert wird. Hat andererseits das in dem Zwi
schenspeicher 52 1 gehaltene Cyan-Bildpixelsignal den Wert 0, so wird der Aus
gangspegel des entsprechenden UND-Gatters 56C auf niedrigem Pegel gehalten,
wodurch das entsprechende Widerstandselement Rc1 nicht aktiviert werden
kann.
Insbesondere hat jedes der UND-Gatter 56C, 56M und 56Y drei Eingänge, von
denen einer an dem Q-Anschluß des entsprechenden Zwischenspeichers 52 1, . . .,
52 n angeschlossen ist und die beiden verbleibenden Eingänge mit zwei Signallei
tungen SL1 und SL2 verbunden sind, über welche die Auswahlsignale St1 und
St2 zugeführt werden. Wie in Fig. 9 gezeigt, ist der Inverter 60A zwischen die Si
gnalleitung SL1 und den entsprechenden Eingang des UND-Gatters 56C geschal
tet, während der Inverter 60B zwischen die Signalleitung SL2 und den entspre
chenden Eingang des UND-Gatters 56M geschaltet ist.
Jedes der UND-Gatter 56C, 56M und 56Y hat einen Ausgang, der an das Tor G
des entsprechenden FET 58C, 58M, 58Y angeschlossen ist. Jeder FET 58C,
58M, 58Y ist mit seiner Quelle S an eine elektrische Stromquelle Vh angeschlos
sen. Die Abzugselektroden D der FETs 58C, 58M und 58Y sind an die elektri
schen Widerstandselemente Rcn, Rmn und Ryn angeschlossen. Wechselt der
Ausgangspegel eines UND-Gatters 56C, 56M, 56Y von niedrigem Pegel zu ho
hem Pegel, so wird der entsprechende FET 58C, 58M, 58Y eingeschaltet, so daß
das entsprechende Widerstandselement Rcn, Rmn, Ryn mit elektrischer Energie
gespeist wird.
Durch den vorstehend erläuterten Aufbau der Steuerschaltung 31 werden für ge
wöhnlich beide Auswahlsignale ST1 und ST2 unter der Steuerung der Drucker
steuerschaltung 40 auf niedrigem Pegel gehalten, so daß auch sämtliche Aus
gangspegel der UND-Gatter 56C, 56M und 56Y auf niedrigem Pegel bleiben und
die Widerstandselemente Rcn, Rmn und Ryn nicht mit elektrischer Energie ge
speist werden können.
Werden die in der Einzelzeile enthaltenen Magenta-Bildpixelsignale in den ent
sprechenden Zwischenspeichern 52 1 bis 52 n gehalten, und werden diese Zwi
schenspeicher 52 1 bis 52 n verriegelt, so wechselt nur der Ausgangspegel des
Auswahlsignals ST1 von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, so daß nur die ent
sprechenden Widerstandselemente Rm1 bis Rmn gemäß den in den Zwischen
speichern 52 1 bis 52 n gehaltenen Magenta-Bildpixelsignalen selektiv aktiviert
werden. Hat beispielsweise das in dem Zwischenspeicher 52 1 gehaltene Ma
genta-Bildpixelsignal den Wert 1, so wechselt der Ausgangspegel des entspre
chenden UND-Gatters 56M von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, wodurch das
entsprechende Widerstandselement Rm1 aktiviert wird. Hat andererseits das in
dem Zwischenspeicher 52 1 gehaltene Magenta-Bildpixelsignal den Wert 0, so
wird der Ausgangspegel des entsprechenden UND-Gatters 56M auf niedrigem
Pegel gehalten, wodurch das entsprechende Widerstandselement Rm1 nicht ak
tiviert werden kann.
Werden die in der Einzelzeile enthaltenen Gelb-Bildpixelsignale in den entspre
chenden Zwischenspeichern 52 1 bis 52 n gehalten, und werden diese Zwischen
speicher 52 1 bis 52 n verriegelt, so wechseln sowohl der Ausgangspegel des
Auswahlsignals ST1 als auch der Ausgangspegel des Auswahlsignals ST2 von
niedrigem Pegel zu hohem Pegel, so daß nur die entsprechenden Widerstands
elemente Ry1 bis Ryn gemäß den in den Zwischenspeichern 52 1 bis 52 n enthal
tenen Gelb-Bildpixelsignalen selektiv aktiviert werden. Hat beispielsweise das in
dem Zwischenspeicher 52 1 gehaltene Gelb-Bildpixelsignal den Wert 1, so wech
selt der Ausgangspegel des entsprechenden UND-Gatters 56Y von niedrigem
Pegel zu hohem Pegel, wodurch das entsprechende Widerstandselement Ry1
aktiviert wird. Hat andererseits das in dem Zwischenspeicher 52 1 gehaltene Gelb-
Bildpixelsignal den Wert 0, so wird der Ausgangspegel des entsprechenden UND-
Gatters 56Y auf niedrigem Pegel gehalten, wodurch das entsprechende
Widerstandselement Ry1 nicht aktiviert werden kann.
Kurz gesagt kann durch eine Kombination der Pegel der Auswahlsignale ST1 und
ST2 der anzusteuernde Thermozeilenkopf 30C, 30M, 30Y ausgewählt werden, so
daß die in diesem Thermozeilenkopf enthaltenen Widerstandselemente selektiv
aktiviert werden, wie dies in der Tabelle nach Fig. 10 gezeigt ist.
Wann immer die elektrischen Widerstandselemente Rc1 bis Rcn selektiv aktiviert
werden, wird die Aktivierung, d. h. die Speisung mit elektrischer Energie, so lange
fortgesetzt, bis die aktivierten Widerstandselemente auf eine zwischen den Glas
übergangstemperaturen T1 und T2 liegende Temperatur erwärmt sind. Haben die
Widerstandselemente diese Temperatur erreicht, so wird die Aktivierung beendet,
indem der hohe Pegel des Auswahlsignals ST2 auf niedrigen Pegel zurückgeführt
wird. Die Aktivierungszeit der Widerstandselemente Rcn beträgt beispielsweise 3
ms.
Wann immer die Widerstandselemente Rm1 bis Rmn selektiv aktiviert werden,
wird die Aktivierung so lange fortgesetzt, bis die Widerstandselemente auf eine
zwischen den Glasübergangstemperaturen T2 und T3 liegende Temperatur er
wärmt sind. Haben die Widerstandselemente diese Temperatur erreicht, so wird
die Aktivierung beendet, indem der hohe Pegel des Auswahlsignals ST1 auf
niedrigen Pegel zurückgeführt wird. Die Aktivierungszeit der Widerstandselemen
te Rmn beträgt beispielsweise 4 ms.
Wann immer die Widerstandselemente Ry1 bis Ryn selektiv aktiviert werden, wird
die Aktivierung so lange fortgesetzt, bis die Widerstandselemente auf eine
zwischen der Glasübergangstemperatur T3 und der oberen Grenztemperatur TUL
liegende Temperatur erwärmt sind. Haben die Widerstandselemente diese
Temperatur erreicht, so wird die Aktivierung beendet, indem die hohen Pegel der
Auswahlsignale ST1 und ST2 auf niedrige Pegel zurückgeführt werden. Die Akti
vierungszeit der Widerstandselemente Rcn beträgt beispielsweise 5 ms.
Die Fig. 11 und 12 zeigen ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms, das die
Steuerschaltung 40 ausführt. Das Steuerprogramm ist als Zeitunterbrechungs
programm konzipiert, das in regelmäßigen Zeitabständen, z. B. 5 µs, wiederholt
wird. Mit der Ausführung dieses Programms wird begonnen, sobald die Steuer
schaltung 40 von dem Personalcomputer oder dem Wortprozessor (nicht darge
stellt) über die Schnittstellenschaltung (I/F) 42 ein Startsignal für den Druckvor
gang empfängt.
In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Ausführung des Steuerprogramms unter
folgenden Bedingungen:
- (a) Während des Druckvorgangs werden drei Einzelzeilen mit den drei digitalen Primärfarb-Bildpixelsignalen (Cyan, Magenta und Gelb) in einem Zyklus sukzes sive aus dem Speicher 44 ausgelesen und von der Steuerschaltung 40 in nach stehender Reihenfolge an das Schieberegister 50 ausgegeben, bevor der Zyklus wiederholt wird: Einzelzeile der Cyan-Bildpixelsignale, Einzelzeile der Magenta- Bildpixelsignale und Einzelzeile der Gelb-Bildpixelsignale. Das bei niedrigem Pe gel aktive Zwischenspeichersignal LATCH erzeugt zyklisch drei Zwischensignal impulse: einen ersten Zwischensignalimpuls zum Zwischenspeichern der Cyan- Bildpixelsignale, einen zweiten Zwischenspeicherimpuls zum Zwischenspeichern der Magenta-Farbpixelsignale und einen dritten Zwischenspeicherimpuls zum Zwischenspeichern der Gelb-Bildpixelsignale.
- (b) Die Thermozeilenköpfe 30C, 30M und 30Y sind in einem Abstand voneinander angeordnet, der beispielsweise 200 Einzelzeilen von Bildpunkten entspricht, die auf dem Bildsubstrat 10 aufgezeichnet werden. Aus diesem Grund wird die Einzelzeile der Magenta-Bildpixelsignale wiederholt als Leerzeile von Bildpixelsi gnalen ausgegeben, die alle den Wert 0 haben, bis die erste Einzelzeile der Cyan-Bildpunkte, die von den fluchtend angeordneten Widerstandselementen Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs 30C aufgezeichnet werden, die fluchtend an geordneten Widerstandselemente Rm1 bis Rmn des Thermozeilenkopfs 30M er reicht. Auch die Einzelzeile des Gelb-Bildpixelsignals wird so lange als Leerzeile von Bildpixelsignalen ausgegeben, die alle den Wert 0 haben, bis die erste Ein zelzeile der Cyan-Bildpunkte, die von den fluchtend angeordneten Widerstands elementen Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs 30C aufgezeichnet werden, die fluchtend angeordneten Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilen kopfs 30Y erreicht.
- (c) Aus dem gleichen Grund wird die Einzelzeile der Cyan-Bildpixelsignale so lange wiederholt als Leerzeile von Bildpixelsignalen ausgegeben, die alle den Wert 0 haben, bis die letzte Einzelzeile der Cyan-Farbpunkte, die von den fluch tend angeordneten Widerstandselementen Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs 30C aufgezeichnet werden, die fluchtend angeordneten Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilenkopfs 30Y erreicht. Auch die Einzelzeile der Ma genta-Bildpixelsignale wird so lange wiederholt als Leerzeile von Bildpixelsigna len ausgegeben, die alle den Wert 0 haben, bis die letzte Einzelzeile der Magen ta-Farbpunkte, die von den fluchtend angeordneten Widerstandselementen Rm1 bis Rmn des Thermozeilenkopfs 30M aufgezeichnet werden, die fluchtend ange ordneten Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilenkopfs 30Y erreicht.
Unter Bezugnahme auf das in Fig. 13 gezeigte Zeitdiagramm wird im folgenden
das Steuerprogramm beschrieben.
In Schritt 101 wird festgestellt, ob ein Markierungszeichen (Flag) F1 0 oder 1 ist.
Im Anfangsstadium, in dem der Druckvorgang gerade begonnen hat, wird die
Steuerung mit 102 fortgesetzt, da F1=0, und es wird festgestellt, ob ein in dem
Zeitdiagramm nach Fig. 13 mit LAT1 bezeichneter, erster Zwischenspeicherim
puls des bei niedrigem Pegel aktiven Zwischenspeichersignals LATCH von der
Steuerschaltung 40 an die Zwischenspeicherschaltung 52 ausgegeben worden
ist. Wird die Ausgabe des ersten Zwischenspeicherimpulses LAT1 nicht bestätigt,
so wird das Programm zunächst einmal beendet. Obgleich das Programm in
regelmäßigen Zeitabständen von 5 µs wiederholt ausgeführt wird, wird daraufhin
so lange nicht fortgefahren, bis die Ausgabe des ersten Zwischenspeicherimpul
ses LAT1 bestätigt ist.
Zu Beginn des Druckvorgangs wird eine mit C1(DATA) bezeichnete erste Einzel
zeile digitaler Cyan-Bildpixelsignale in das Schieberegister 50 eingegeben. Diese
Cyan-Bildpixelsignale C1(DATA) werden gemäß der Folge der Taktimpulse CLK
sukzessive zu den Flipflops 50 1 bis 50 n verschoben, wie in dem Zeitdiagramm
nach Fig. 13 dargestellt ist. Die jeweiligen, in den Flipflops 50 1 bis 50 n gehalte
nen Cyan-Bildpixelsignale C1(DATA) werden dann gleichzeitig zu den Zwischen
speichern 52 1 bis 52 n der Zwischenspeicherschaltung 52 verschoben und durch
die Ausgabe des ersten Zwischenspeicherimpulses LAT1 verriegelt
(zwischengespeichert).
Wird in Schritt 102 die Ausgabe des ersten Zwischenspeicherimpulses LAT1
bestätigt, so fährt die Steuerung mit Schritt 103 fort, in dem das Markierungszei
chen F1 auf 1 gesetzt wird. In Schritt 104 wird dann festgestellt, ob ein Markie
rungszeichen (Flag) F2 0 oder 1 ist. Im Anfangsstadium fährt die Steuerung, da
F2=0, mit Schritt 105 fort, in dem das Auswahlsignal ST2 auf hohen Pegel gesetzt
wird, wodurch nur die Widerstandselemente Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs
30C gemäß den in den Zwischenspeichern 52 1 bis 52 n der Zwischenspei
cherschaltung 52 gehaltenen Cyan-Bildpixelsignalen C1(DATA) selektiv aktiviert
werden.
In Schritt 106 wird festgestellt, ob ein Zählerwert eines Zählers CC einen Wert
von 600 erreicht hat, der einem Zeitintervall von 3 ms entspricht (3 ms/5 µs =
600). Im Anfangsstadium fährt die Steuerung, da CC=0, mit Schritt S107 fort, in
dem der Zählerwert des Zählers CC um 1 inkrementiert wird. Daraufhin wird das
Programm zunächst einmal beendet. Obgleich das Programm in regelmäßigen
Zeitabständen von 5 µs wiederholt ausgeführt wird, wird daraufhin der Zählerwert
des Zählers CC nur so lange inkrementiert, bis der Zählerwert des Zählers CC
den Wert 600 (mit F1 =1 und F2=0) erreicht.
Wird in Schritt 106 bestätigt, daß der Zählerwert des Zählers CC den Wert 600
erreicht hat, so geht die Steuerung von Schritt 106 zu Schritt 108 über, in dem
das Auswahlsignal ST2 auf niedrigen Pegel zurückgeführt wird, so daß die selek
tive Aktivierung der Widerstandselemente Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs
30C beendet wird.
In Schritt 109 wird der Zählerwert des Zählers CC auf 0 zurückgesetzt. Dann
werden in Schritt 110 das Markierungszeichen F1 auf 0 und das Markierungszei
chen F2 auf 1 gesetzt. Das Programm endet dann zunächst einmal.
Wird das Programm nach Verstreichen einer Zeit von 5 µs ausgeführt, so fährt die
Steuerung über Schritt 101 (F1=0 in Schritt 110) mit Schritt 102 fort, in dem
festgestellt wird, ob ein in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 mit LAT2 bezeichneter
zweiter Zwischenspeicherimpuls des auf niedrigem Pegel aktiven Zwischenspei
chersignals LATCH von der Steuerschaltung 40 an die Zwischenspeicherschal
tung 52 ausgegeben worden ist. Wird die Ausgabe des zweiten Zwischenspei
cherimpulses LAT2 nicht bestätigt, endet das Programm zunächst einmal. Das
Programm wird zwar in regelmäßigen Zeitabständen von 5 µs wiederholt ausge
führt, es fährt jedoch so lange nicht fort, bis die Ausgabe des zweiten Zwischen
speicherimpulses LAT2 bestätigt ist.
Wie aus dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 hervorgeht, wird während der selektiven
Aktivierung der Widerstandselemente Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs 30C
eine mit M1(DATA) bezeichnete erste Einzelzeile digitaler Magenta-Bildpixelsi
gnale in das Schieberegister 50 eingegeben. Diese Magenta-Bildpixelsignale
M1(DATA) werden gemäß der Folge der Taktimpulse CLK sukzessive zu den
Flipflops 50 1 bis 50 n verschoben, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 gezeigt
ist. Dann werden die in den Flipflops 50 1 bis 50 n gehaltenen Magenta-Bildpixel
signale M1(DATA) gleichzeitig zu den Zwischenspeichern 52 1 bis 52 n der Zwi
schenspeicherschaltung 52 verschoben und durch Ausgabe des zweiten Zwi
schenspeicherimpulses LAT2 verriegelt (zwischengespeichert).
Wird in Schritt 102 die Ausgabe des zweiten Zwischenspeicherimpulses LAT2
bestätigt, so fährt die Steuerung mit Schritt 103 fort, in dem das Markierungszei
chen F1 auf 1 gesetzt wird. Dann springt die Steuerung von Schritt 104 nach
Schritt 111 (F2=1), in dem festgestellt wird, ob ein Markierungszeichen (Flag) F3
0 oder 1 ist. Im Anfangsstadium fährt die Steuerung, da F3=0, mit Schritt 112 fort,
in dem das Auswahlsignal ST1 auf hohen Pegel gebracht wird, wodurch nur die
Widerstandselemente Rm1 bis Rmn des Thermozeilenkopfs 30M gemäß den in
den Zwischenspeichern 52 1 bis 52 n der Zwischenspeicherschaltung 52 gehalte
nen Magenta-Bildpixelsignalen M1(DATA) selektiv aktiviert werden.
In Schritt 113 wird festgestellt, ob ein Zählerwert eines Zählers MC einen Wert
von 800 erreicht hat, der einem Zeitintervall von 4 ms entspricht (4 ms/5 µs =
800). Im Anfangsstadium fährt die Steuerung, da MC=0, mit Schritt 114 fort, in
dem der Zählerwert des Zählers MC um 1 inkrementiert wird. Dann endet das
Programm zunächst einmal. Obgleich das Programm in regelmäßigen Zeitab
ständen von 5 µs wiederholt ausgeführt wird, wird der Zählerwert des Zählers MC
nur so lange inkrementiert, bis er den Wert 800 erreicht (mit F1=1 und F2=1).
Wird in Schritt 113 bestätigt, daß der Zählerwert des Zählers MC den Wert 800
erreicht hat, so geht die Steuerung von Schritt 113 zu Schritt 115 über, in dem
Auswahlsignal ST1 auf niedrigen Pegel zurückgeführt wird, so daß die selektive
Aktivierung die Widerstandselemente Rm1 bis Rmn des Thermozeilenkopfs 30M
beendet wird.
In Schritt 116 wird der Zählerwert des Zählers MC auf 0 zurückgesetzt. In Schritt
117 werden dann das Markierungszeichen F1 auf 0 und das Markierungszeichen
F3 auf 1 gesetzt. Das Programm endet dann zunächst einmal.
Wird das Programm nach Verstreichen einer Zeit von 5 µs fortgesetzt, so fährt die
Steuerung über Schritt 101 (F1=0 in Schritt 117) mit Schritt 102 fort, in dem
festgestellt wird, ob ein in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 mit LAT3 bezeichneter
dritter Zwischenspeicherimpuls des auf niedrigem Pegel aktiven Zwischenspei
chersignals LATCH von der Steuerschaltung 40 an die Zwischenspeicherschal
tung 52 ausgegeben worden ist. Wird die Ausgabe des dritten Zwischenspeicher
impulses LAT3 nicht bestätigt, so endet das Programm zunächst einmal. Das
Programm wird zwar in regelmäßigen Zeitabständen von 5 µs wiederholt ausge
führt, es fährt jedoch so lange nicht fort, bis die Ausgabe des dritten Zwischen
speicherimpulses LAT3 bestätigt worden ist.
Wie aus dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 hervorgeht, wird während der selektiven
Aktivierung der Widerstandselemente Rm1 bis Rmn des Thermozeilenkopfs 30M
eine mit Y1(DATA) bezeichnete Einzelzeile digitaler Gelb-Bildpixelsignale in das
Schieberegister 50 eingegeben. Diese Gelb-Bildpixelsignale Y1(DATA) werden
gemäß der Folge der Taktimpulse CLK sukzessive zu den Flipflops 50 1 bis 50 n
verschoben, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 gezeigt ist. Die in den
Flipflops 50 1 bis 50 n gehaltenen Gelb-Bildpixelsignale Y1(DATA) werden gleich
zeitig zu den Zwischenspeichern 52 1 bis 52 n der Zwischenspeicherschaltung 52
verschoben und durch Ausgabe des dritten Zwischenspeicherimpulses LAT3 ver
riegelt (zwischengespeichert).
Wird in Schritt 102 die Ausgabe des dritten Zwischenspeicherimpulses LAT3
bestätigt, so fährt die Steuerung mit Schritt 103 fort, in dem das Markierungszei
chen F1 auf 1 gesetzt wird. Dann springt die Steuerung von Schritt 104 nach
Schritt 111 (F2=1) und weiter von Schritt 111 nach Schritt 118 (F3=1), in dem die
Auswahlsignale ST1 und ST'' auf hohen Pegel gebracht werden, wodurch nur die
Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilenkopfs 30Y gemäß den in den
Zwischenspeichern 52 1 bis 52 n der Zwischenspeicherschaltung 52 gehaltenen
Magenta-Bildpixelsignalen Y1(DATA) selektiv aktiviert werden.
In Schritt 119 wird festgestellt, ob ein Zählerwert eines Zählers YC einen Wert
von 1000 erreicht hat, der einem Zeitintervall von 5 ms entspricht (5 ms/5 µs =
1000). Im Anfangsstadium fährt die Steuerung, da YC=0, mit Schritt 120 fort, in
dem der Zählerwert des Zählers YC um 1 inkrementiert wird. Dann endet das
Programm zunächst einmal. Obgleich das Programm in regelmäßigen Zeitab
ständen von 5 µs wiederholt ausgeführt wird, wird der Zählerwert des Zählers YC
nur so lange inkrementiert, bis er den Wert 1000 erreicht (mit F1=1, F2=1 und
F3=1).
Wird in Schritt 119 bestätigt, daß der Zählerwert des Zählers YC den Wert 1000
erreicht hat, so geht die Steuerung von Schritt 119 nach Schritt 121 über, in dem
die Auswahlsignale ST1 und ST2 auf niedrigen Pegel zurückgeführt werden, so
daß die selektive Aktivierung der Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermo
zeilenkopfs 30Y beendet wird.
In Schritt 122 wird der Zählerwert des Zählers YC auf 0 zurückgesetzt. Dann
werden in Schritt 123 das Markierungszeichen F1 auf 0, das Markierungszeichen
F2 auf 0 und das Markierungszeichen F3 auf 0 gesetzt. Dann endet das Pro
gramm zunächst einmal. Das Programm wird zwar in regelmäßigen Zeitabständen
von 5 µs wiederholt ausgeführt, es fährt jedoch so lange nicht fort, bis wiederum
die Ausgabe des ersten Zwischenspeicherimpulses LAT1 bestätigt ist.
Wie aus dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 hervorgeht, wird während der selektiven
Aktivierung der Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilenkopfs 30Y
eine mit C2(DATA) bezeichnete zweite Einzelzeile digitaler Cyan-Bildpixelsignale
in das Schieberegister 50 eingegeben. Diese Cyan-Bildpixelsignale C2(DATA)
werden gemäß der Folge der Taktimpulse CLK sukzessive zu den Flipflops 50 1
bis 50 n verschoben, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 gezeigt ist.
Sobald die selektive Aktivierung der Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des
Thermozeilenkopfs 30Y vollendet ist (Schritt 121), werden die Elektromotore 48C,
48M, 48Y gemäß den von der Motortreiberschaltung 56 ausgegebenen Folgen
von Treiberimpulsen so angetrieben, daß das Bildsubstrat 10 intermittierend um
eine Strecke befördert wird, die der Einzelzeile der auf dem Bildsubstrat 10 auf
gezeichneten Bildpunkte entspricht.
Nachdem die intermittierende Bewegung des Bildsubstrats 10 beendet ist, wird
mit nochmaligem Ausgeben des ersten Zwischenspeicherimpulses LAT1 aus der
Steuerschaltung 40 an die Zwischenspeicherschaltung 52 die selektive Aktivie
rung der Widerstandselemente Rc1 bis Rcn, Rm1 bis Rmn und Ry1 bis Ryn durch
Ausführen des in den Fig. 11 und 12 dargestellten Programms zyklisch wieder
holt, bis auf dem Bildsubstrat 10 das Farbbild vollständig aufgezeichnet ist.
Wie aus dem vorstehend Erläuterten hervorgeht, haben mehrere Thermozeilen
köpfe 30C, 30M, 30Y ein einziges gemeinsames Schieberegister 50 und eine
einzige gemeinsame Zwischenspeicherschaltung 52. Im Vergleich zum Stand der
Technik, bei dem für jeden Thermozeilenkopf ein eigenes Treibersystem vorgese
hen ist, können so die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Treibersy
stems gesenkt werden.
Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die
drei Thermozeilenköpfe 30C, 30M, 30Y durch die Kombination der Pegel der bei
den Auswahlsignale ST1 und ST2 selektiv angesteuert. Es können jedoch auch
nur zwei Thermozeilenköpfe durch die eben genannte Kombination der Pegel der
beiden Auswahlsteuersignale ST1 und ST2 angesteuert werden. Für den Fall
daß eine Kombination der Pegel dreier Auswahlsignale eingesetzt wird, können
mindestens sieben Thermozeilenköpfe gemäß mindestens sieben Arten von digi
talen Bildpixelsignalen selektiv angesteuert werden. Werden nämlich n Auswahl
signale verwendet, so ist es möglich, eine Anzahl von (2n-1) Thermozeilenköp
fen selektiv anzusteuern.
Claims (15)
1. Steuerungssystem zur zyklischen und unabhängigen Ansteuerung minde
stens zweier, jeweils mit mehreren Widerstandselementen (Rc1 bis Rcn,
Ry1 bis Ryn) versehener Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y), mit
einem Speichersystem (52), das Bildinformationsdaten zyklisch speichert, die in zyklischer Folge mindestens zwei Arten von Bildinformationsdaten darstellen, die jeweils einem der beiden Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) zu geordnet sind, und
einem Auswahlsystem, das in zyklischer Folge den gemäß der zyklischen Speicherung der beiden Arten von Bildinformationsdaten anzusteuernden Thermokopf (30C, 30M, 30Y) so auswählt, daß die Widerstandselemente (Rc1 bis Rcn, Rm1 bis Rmn, Ry1 bis Ryn) des ausgewählten Thermokopfes (30C, 30M, 30Y) gemäß den entsprechenden, in dem Speichersystem (52) zyklisch gespeicherten Bildinformationsdaten selektiv mit elektrischer Energie gespeist werden.
einem Speichersystem (52), das Bildinformationsdaten zyklisch speichert, die in zyklischer Folge mindestens zwei Arten von Bildinformationsdaten darstellen, die jeweils einem der beiden Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) zu geordnet sind, und
einem Auswahlsystem, das in zyklischer Folge den gemäß der zyklischen Speicherung der beiden Arten von Bildinformationsdaten anzusteuernden Thermokopf (30C, 30M, 30Y) so auswählt, daß die Widerstandselemente (Rc1 bis Rcn, Rm1 bis Rmn, Ry1 bis Ryn) des ausgewählten Thermokopfes (30C, 30M, 30Y) gemäß den entsprechenden, in dem Speichersystem (52) zyklisch gespeicherten Bildinformationsdaten selektiv mit elektrischer Energie gespeist werden.
2. Steuerungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein System
zum Bestimmen einer Zeitperiode, über die der durch das Auswahlsystem
ausgewählte Thermokopf (30C, 30M, 30Y) angesteuert wird.
3. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Auswahlsystem einen Signalgenerator enthält, der mindestens zwei, je
weils zwischen einem ersten und einem zweiten Pegel variierende Aus
wahlsignale (ST1, ST2) erzeugt, wobei die zyklische Auswahl der Thermo
köpfe (30C, 30M, 30Y) in Abhängigkeit einer Kombination der Pegel der bei
den Auswahlsignale (ST1, ST2) erfolgt.
4. Steuerungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer
der Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) durch das Auswahlsystem zur Ansteue
rung ausgewählt wird, wenn mindestens eines der Auswahlsignale (ST1,
ST2) von dem ersten zu dem zweiten Pegel wechselt.
5. Steuerungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
keiner der Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) durch das Auswahlsystem zur
Ansteuerung ausgewählt wird, wenn die beiden Auswahlsignale (ST1, ST2)
auf dem ersten Pegel gehalten werden.
6. Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Bildes auf einem Bild
substrat mit einem Basiselement (12) und einer auf dieses aufgebrachten
Mikrokapselschicht (14), die mit einem ersten monochromatischen Farbstoff
gefüllte Mikrokapseln (18C) erster Art und mit einem zweiten monochro
matischen Farbstoff gefüllte Mikrokapseln (18M, 18Y) zweiter Art enthält
wobei die Mikrokapseln erster Art eine Druck/Temperatur-Charakteristik
derart haben, daß sie bei Einwirken eines ersten Druckes bei einer ersten
Temperatur unter Freisetzung des ersten Farbstoffs aufbrechen, und die
Mikrokapseln zweiter Art eine zweite Druck/Temperatur-Charakteristik derart
haben, daß sie bei Einwirkung eines zweiten Druckes bei einer zweiten
Temperatur unter Freisetzung des zweiten Farbstoffes aufbrechen, ge
kennzeichnet durch
eine erste Druckeinheit (32C, 34C), die den ersten Druck lokal auf die Mi krokapselschicht (14) ausübt,
eine zweite Druckeinheit (32M, 34M), die den zweiten Druck lokal auf die Mikrokapselschicht (14) ausübt,
einen ersten Thermokopf (30C), der derart angesteuert wird, daß ein dem ersten Druck ausgesetzter lokaler erster Bereich der Mikrokapselschicht (14) gemäß den ersten Bildinformationsdaten auf die erste Temperatur erwärmt wird, so daß die Mikrokapseln (18C) erster Art in dem ersten lokalen Bereich selektiv aufbrechen,
einen zweiten Thermokopf (30M), der derart angesteuert wird, daß ein dem zweiten Druck ausgesetzter lokaler zweiter Bereich der Mikrokapselschicht (14) gemäß den zweiten Bildinformationsdaten auf die zweite Temperatur erwärmt wird, so daß die Mikrokapseln (18M) zweiter Art in dem zweiten lo kalen Bereich selektiv aufbrechen, und
ein Steuerungssystem, das die Thermoköpfe (30C, 30M) zyklisch und unab hängig ansteuert und versehen ist mit:
einem Speichersystem (52), das Bildinformationsdaten zyklisch speichert, die in zyklischer Folge die beiden Arten von Bildinformationsdaten darstel len, und
einem Auswahlsystem, das in zyklischer Folge den gemäß der zyklischen Speicherung der beiden Arten von Bildinformationsdaten anzusteuernden Thermokopf (30C, 30M) auswählt.
eine erste Druckeinheit (32C, 34C), die den ersten Druck lokal auf die Mi krokapselschicht (14) ausübt,
eine zweite Druckeinheit (32M, 34M), die den zweiten Druck lokal auf die Mikrokapselschicht (14) ausübt,
einen ersten Thermokopf (30C), der derart angesteuert wird, daß ein dem ersten Druck ausgesetzter lokaler erster Bereich der Mikrokapselschicht (14) gemäß den ersten Bildinformationsdaten auf die erste Temperatur erwärmt wird, so daß die Mikrokapseln (18C) erster Art in dem ersten lokalen Bereich selektiv aufbrechen,
einen zweiten Thermokopf (30M), der derart angesteuert wird, daß ein dem zweiten Druck ausgesetzter lokaler zweiter Bereich der Mikrokapselschicht (14) gemäß den zweiten Bildinformationsdaten auf die zweite Temperatur erwärmt wird, so daß die Mikrokapseln (18M) zweiter Art in dem zweiten lo kalen Bereich selektiv aufbrechen, und
ein Steuerungssystem, das die Thermoköpfe (30C, 30M) zyklisch und unab hängig ansteuert und versehen ist mit:
einem Speichersystem (52), das Bildinformationsdaten zyklisch speichert, die in zyklischer Folge die beiden Arten von Bildinformationsdaten darstel len, und
einem Auswahlsystem, das in zyklischer Folge den gemäß der zyklischen Speicherung der beiden Arten von Bildinformationsdaten anzusteuernden Thermokopf (30C, 30M) auswählt.
7. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuerungssystem ein System zum Bestimmen einer Zeitperiode ent
hält, über die der durch das Auswahlsystem ausgewählte Thermokopf (30C,
20M) angesteuert wird.
8. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich
net, daß das Auswahlsystem einen Signalgenerator enthält, der mindestens
zwei, jeweils zwischen einem ersten und einem zweiten Pegel variierende
Auswahlsignale (ST1, ST2) erzeugt, wobei die zyklische Auswahl der Ther
moköpfe (30C, 30M) in Abhängigkeit einer Kombination der Pegel der bei
den Auswahlsignale (ST1, ST2) erfolgt.
9. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
einer der Thermoköpfe (30C, 30M) durch das Auswahlsystem zur Ansteue
rung ausgewählt wird, wenn mindestens eines der Auswahlsignale (ST1,
ST2) von dem ersten zu dem zweiten Pegel wechselt.
10. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß keiner der Thermoköpfe (30C, 30M) durch das Auswahlsystem zur
Ansteuerung ausgewählt wird, wenn die beiden Auswahlsignale (ST1, ST2)
auf dem ersten Pegel gehalten werden.
11. Bilderzeugungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mikrokapselschicht (14) mindestens eine dritte Art
von mit einem dritten monochromatischen Farbstoff gefüllten Mikrokapseln
(18Y) enthält, die eine dritte Druck/Temperatur-Charakteristik derart haben,
daß sie bei Einwirken eines dritten Drucks bei einer dritten Temperatur unter
Freisetzung des dritten Farbstoffs aufbrechen,
und daß die Bilderzeugungseinrichtung versehen ist mit
einer dritten Druckeinheit (32Y, 34Y), die den dritten Druck lokal auf die Mi krokapselschicht (14) ausübt, und
einem dritten Thermokopf (30Y), der derart angesteuert wird, daß ein dem dritten Druck ausgesetzter dritter lokaler Bereich der Mikrokapselschicht (14) gemäß dritten Bildinformationsdaten auf die dritte Temperatur erwärmt wird, so daß die Mikrokapseln (18Y) dritter Art in dem dritten lokalen Bereich selektiv gebrochen werden, wobei
das Steuerungssystem den ersten, den zweiten und den dritten Thermokopf (30C, 30M, 30Y) zyklisch und unabhängig voneinander ansteuert,
das Speichersystem (52) zyklisch Bildinformationsdaten speichert, die in zyklischer Folge die ersten, die zweiten und die dritten Bildinformationsdaten darstellen, und
das Auswahlsystem in zyklischer Folge den gemäß der zyklischen Speiche rung der drei Arten von Bildinformationsdaten anzusteuernden Thermokopf (30C, 30M, 30Y) auswählt.
und daß die Bilderzeugungseinrichtung versehen ist mit
einer dritten Druckeinheit (32Y, 34Y), die den dritten Druck lokal auf die Mi krokapselschicht (14) ausübt, und
einem dritten Thermokopf (30Y), der derart angesteuert wird, daß ein dem dritten Druck ausgesetzter dritter lokaler Bereich der Mikrokapselschicht (14) gemäß dritten Bildinformationsdaten auf die dritte Temperatur erwärmt wird, so daß die Mikrokapseln (18Y) dritter Art in dem dritten lokalen Bereich selektiv gebrochen werden, wobei
das Steuerungssystem den ersten, den zweiten und den dritten Thermokopf (30C, 30M, 30Y) zyklisch und unabhängig voneinander ansteuert,
das Speichersystem (52) zyklisch Bildinformationsdaten speichert, die in zyklischer Folge die ersten, die zweiten und die dritten Bildinformationsdaten darstellen, und
das Auswahlsystem in zyklischer Folge den gemäß der zyklischen Speiche rung der drei Arten von Bildinformationsdaten anzusteuernden Thermokopf (30C, 30M, 30Y) auswählt.
12. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet
daß das Steuerungssystem ein System zum Bestimmen einer Zeitperiode
enthält, über die der durch das Auswahlsystem ausgewählte Thermokopf
(30C, 30M, 30Y) angesteuert wird.
13. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Auswahlsystem einen Signalgenerator enthält, der min
destens zwei, jeweils zwischen einem ersten und einem zweiten Pegel vari
ierende Auswahlsignale (ST1, ST2) erzeugt, wobei die zyklische Auswahl
der drei Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) in Abhängigkeit einer Kombination
der Pegel der beiden Auswahlsignale (ST1, ST2) erfolgt.
14. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet
daß einer der drei Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) durch das Auswahlsystem
zur Ansteuerung ausgewählt wird, wenn mindestens eines der Auswahlsi
gnale (ST1, ST2) von dem ersten zu dem zweiten Pegel wechselt.
15. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß keiner der drei Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) durch das
Auswahlsystem zur Ansteuerung ausgewählt wird, wenn die beiden Aus
wahlsignale (ST1, ST2) auf dem ersten Pegel gehalten werden.
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Ipc: B41J 2315 |
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8130 | Withdrawal |