DE3302388A1 - Steuersystem fuer einen thermokopf eines thermodruckers - Google Patents

Description

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Beschreibung Steuersystem für- einen Thermokopf eines Thermodruckers

Die Er-findung bezieht sich auf ein Steuersystem Tür einen Thermokopf bzw. thermischen Kopf einer thermischen Übertragungs-Druckanordnung, bei der ein Farbband verwendet wird.

Eine thermische Übertragungsdruckanordnung ist in herkömmlicher Weise als Vorrichtung bekannt, die ein Farbband verwendet. So wird beispielsweise ein Thermokopf mit 5.12 Heizelementen,die in einer Linie ausgerichtet sind, dazu verwendet, ein Fernsehsignal zu kopieren bzw. abzubilden, indem eine vertikale Abtastung eines Bildes mit dem Thermokopf und das Drucken des Bildes erfolgen. In diesem Falle erfordert der Thermokopf eine relativ hohe Leistung, so daß übliche Heizelemente des Thermokopfs in eine Vielzahl von Gruppen unterteilt wer- den. Im allgemeinen werden diese Gruppen von Heizelementen nacheinander auf einer Zeitteilbasis angesteuert.

'Bei der herkömmlichen Druckvorrichtung des vorstehend beschriebenen Typs sind die Heizelemente in obere und untere Gruppen aufgeteilt, und zwar in Längsrichtung des Thermokopfes. Die obere Gruppe der Heizelemente wird während des ersten Heizzyklus gesteuert, und die untere Gruppe der Heizelemente wird während des nächsten Heizzyklus gesteuert. Der Betrieb der Heizelemente in der Nähe der Grenze zwischen den oberen und unteren Gruppen stellt ein Problem dar. Unmittelbar nach Be-

treiben der oberen Gruppe von Heizelementen wird "Restwärme" zu einem Teil der unteren Gruppe von Heizelementen hingeleitet. Infolgedessen kann ein Streifen feststellbar sein, der in der Mitte des gedruckten Bildes gebildet ist, was zu einem schlechten Aussehen führt.

Der Erfindung iLegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein neues Thermokopf-Steuersystem zu schaffen, welches den dem herkömmlichen System anhaftenden Nachteil vermeid

Darüber hinaus soll ein Thermokopf-Steuersystem geschaffen werden, um ein qualitativ hochwertiges gedrucktes Bild ohne eine unregelmäßige Gradation zu bilden.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Anhand von· Zeichnungen wird die Erfindung mit den ihr anhaftenden Merkmalen und Vorteilen an beispieljiaften Ausführungsformen näher erläutert, bei denen gleiche Bezugszeichen für die Bezeichnung gleicher Teile bzw. Elemente verwendet worden sind.

Fig. 1 zeigt in einer Perspektivansicht den Hauptteil einer thermischen Übertragungsdruckvorrichtung,

bei der die vorliegende Erfindung angewandt wird. Fig. Z zeigt in einer Draufsicht den Thermokopf und einen gedruckten Bildbereich.

Fig. 3 zeigt in einem Blockdiagramm ein Thermokopf-Steuersystem gemäß einer Ausführungsfοrm der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4a bis 4h zeigen in Signaldiagrammen den Verlauf von Signalen, die zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsan-Ordnung herangezogen werden.

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Fig. 5 zeigt eine detaillierte Ansicht eines gedruckten Bildes.

Fig. 1 zeigt ein Grundkonzept einer thermischen Übertragungsdruckvorrichtung, bei der die vorliegende Erfindung angewandt wird. Gemäß Fig. 1 ist eine Walzentrommel bzw. Gegendruckwalze 1 vorgesehen. Druckpapier 2 ist um die Walzentrommel 1 herumgewickelt. Ein Farbband 3 wird bereitgestellt und in innigen Kontakt mit der Walzentrommel 1 mittels eines thermischen Kopfes bzw. Thermokopfes 4 gebracht. Der Thermokopf 4 weist Heizelemente 6 (z.B. 512 Elemente) an seinem entfernt liegenden Ende auf. Das Farbband 3 ist mit einem sublimierbaren Farbstoff oder einem anderen thermisch übertragbaren Material überzogen. Die Heizleistung wird selektiv an die Heizelemente 6 abgegeben, um auf dem Druckpapier 2 ein Bild oder Muster zu drucken.

Bei dieser Ausführungsform ist ein Standbild eines Fernsehsignals zu drucken. ¥ie in Fig. 2 veranschaulicht, ist das Fernsehbild in 512 Bildelemente in vertikaler Richtung und in 1024 Bildelemente in horizontaler Richtung aufgeteilt; es wird mit Hilfe des thermischen Übertragungskopfes 4 gedruckt.

Das Farbband 3 vrird auf eine Drehung der Walzentrommel 1 hin derart bewegt, daß eine neue Farbstoffschicht nacheinander dem Thermokopf 4 gegenüberlagt. Bei dieser Ausführungsform wird die ¥alzentrommel 1 stillgesetzt, wenn die Bildelemente einer vertikalen Zeile gedruckt werden. Nachdem die Bildelemente einer vertikalen Zeile gedruckt sind, wird die Walzentrommel um ein Bildelement schrittweise in der horizontalen Richtung weitergeleitet (was durch einen Efeil H in Fig. 2 angedeutet ist) .. Die WaI-zentrommel 1 ist dann 'für die nachfolgende Druckoperation bereit. Das in Fig. 3 gezeigte Blockdiagramm ver-

anscliauliclit eine Schaltungsanordnung, welche die vorliegende Erfindung praktisch ausführt. Gemäß Fig. 3 wird ein Standbildsignal von einem Video-Blattrecorder oder dergl. einem Eingangsanschluß 10 zugeführt. Das Standbildsignal wird dann in einen Schreib/Lese-Speicher (RAM) 14 über eine AStast- und Halteschaltung 11, einen Analog-Digital-(a/d)Wandler 12 und einen Datenpuffer 13 eingeschrieben. Bei dieser Ausführungsform werden die Video- bzw. Bildsignale eines Vollbildes, bestehend aus ungeradzahligen und geradzahligen Teilbildern, während jeder Vollbildzeit verarbeitet, so daß die Signalverarbeitung in Einheiten von Vertikalbzw. Bildzeilen ausgeführt wird. Da& Drucken wird in der folgenden Vollbildzeit ausgeführt. Nunmehr sei angenommen, daß ein Teilbild 256 effektive Zeilenhat und daß jede Abtastung der 256 effektiven Zeilen in fünf Bits umfassende digitale Daten umgesetzt wird. Zu diesem Zweck muß der Schreib/Lesespeicher 14 eine Kapazität von 256 χ 5 ^x 2 Bits aufweisen. Ein für die Erzielung der Daten verwendeter Abtastimpuls wird durch einen Systemimpulsgenerator 16 erzeugt, und zwar in Übereinstimmung mit einem Austastsynchronimpuls von einer Synchronimpulsabtrennschaltung I5 her. Der durch den Systemimpulsgenerator 16 erzeugte Abtasttaktimpuls wird der Abtast- und Halteschaltung (s/h) 11 und dem A/D-Wandler 12 zugeführt. Fenn der Analog/üigital-Wandler 12 die Codierung eines Abtastdatensignals beendet, erzeugt er ein EOC-Signal (das ist ein das Ende der Codierung anzeigendes Signal). Das EOC-Signal wird als Schreibtaktimpuls einer Systemsteuereinrichtung I7 zugeführt. Der Systemimpulsgenerator 16 erzeugt ferner ein Teilbild-Identifikationssignal (θ/Ε). Das Schreib-O/E-Signal (Fig. 4a) wird an die Systemsteuereinrichtung 17 abgegeben.

Das Schreib-O/E-Signal von dem Systemimpulsgenerator 16

-τι her -wird außerdem einem Flipflop bzw. bistabilen Kippglied 26 zugeführt und sodann in einen ¥/R-Impuls (Fig. 4b) umgesetzt, der je Vollbild (zwei Teilbilder) invertiert wird. Wenn das tf/^R-^Signal mit hohem Pegel auftritt, gibt die Systemsteuereinrichtung I7 ein Schreibsignal an den Schreib/Lesespeicher 14 ab, so daß der RAM-Schreib/Lesespeicher 14 in den Schreibbetrieb eingestellt ist. Der Schreibbetrieb setzt sich über zwei Teilbilder (ein Vollbild) fort, so daß Datenteile, die 256 χ 2 Bildelementen entsprechen, in den Schreib/Lesespeicher 14 eingespeichert werden. Im Schreibbetrieb wird das Signal EOC als Taktimpuls einem Adressenzähler 18 zugeführt, der sodann ein 8-Bit-Adressensignal erzeugt. Ferner wird ein 1-Bit-Signal auf der Grundlage des Schreib-O/E-Signals als Bit niedrigster Wertigkeit (A₀) addiert. Damit können Daten von insgesamt 9 Bits dazu verwendet werden, zu der Adresse des Schreib/Lesespeichers 14 zuzugreifen.

Während der nächsten 1-Vollbild-Periode wird der Druckbetrieb eingeleitet, so daß die in dem Schreib/Lesespeicher 14 gespeicherten Daten auf den Lesetaktimpuls von einem Oszillator 19 hin ausgelesen werden. Der Lesetaktimpuls wird durch den Adressenzähler 18 im Lesebetrieb gezählt. Zur gleichen Zeit werden Daten mit insgesamt 9 Bits einschließlich des Lese-O/E-Signals als niederwertigstes Bit (A-.) dazu herangezogen, zu der Adresse des Schreib/Lesespeichers 14 zuzugreifen. Ferner ist ein Grauwert- bzw. Grauskala-Zähler 20 vorgesehen, um einen Übertrag des Adressenzählers 18 aufzunehmen. Ein Ausgangssignal von fünf Bits (32 Graustufen) von dem Grauwert-Zähler 20 wird mittels eines Größen-Komparators 21 mit den Daten verglichen, die aus dem Schreib/Lesespeicher 14 über einen Datenpuffer I3 ausgelesen werden. Die Ausgangssignale des Größen-Komparators 21 werden an Schieberegister 22-0 und 22-E abgegeben. Jedes der Schieberegister 22-0 und 22-E weist

-8-χ eine Kapazität von 256 Stufen auf} es wird durch den Lesetaktimpuls von dem Oszillator 19 her gesteuert. Die Ausgangssignale des Schieberegisters 22-0 werden ungeradzahligen Heizelementen 6-0-1 bis 6-Ο-256 des Thermokopfes 4 parallel über eine Zwischenspeicherbzw. Latabschaltung 23-0 und einen Treiber 24-0 zugeführt. Die Ausgangs signale des Schieberegisters 22.-E werden geradzahligen Heizelementen 6-E-1 bis 6-E-256 parallel über eine Latchschaltung 23-E und einen Treiber 24-E zugeführt. Die Daten aus den Schieberegistern 22-0 und 22-E werden in .den Zwischenspeicher- bzw. Latchschaltungen 23-Ο und 23-E durch ein Übertragsignal des Adressenzählers 18 zwischengespeichert.

Bei der thermischen Übertragungsdruckvorrichtung gemäß der Erfindung ist ein Flipflop 25 so angeordnet .bzw. geschaltet, daß es auf die Aufnahme des Übertragsignals von dem Grauwert-Zähler 20 her gesetzt wird. Ein Ausgangssignal (Fig. 4E) des Flipflops 25 wird dem Oszillator 19 zugeführt, um die Frequenz des Lesetaktimpulses zu steuern. Das Ausgangs signal des Flipflops 2^> wird außerdem einem Eingang eines Exklusiv-ODER-GIiedes 28 zugeführt. Ein Ausgangssignal (Fig. 4c) eines Flipflops 27 wird dem anderen Eingang des Exklusiv-ODER-Gliedes 28 zugeführt. Das Flipflop 27 wird durch ein Ausgangssignal eines Flipflops 26 getriggert und erzeugt einen Impuls, der alle zwei Vollbilder (alle vier Teilbilder) invertiert wird. Ein Ausgangssignal des Exklusiv-ODER-Gliedes 28 wird als Lese-O/E-Signal an die Sysfcemsteuereinrichtung I7 und an jeweils einen Eingang der UND-Glieder 30 und 31 abgegeben. In diesem Falle wird das Lese-O/E-Signal dem UND-Glied 3I über einen Inverter 29 zugeführt. Ein Q-Ausgangssignal (Fig. 4D) des Flipflops 26 wird dem jeweils anderem Eingang der UND-Glieder 30 und 31 zugeführt. Das Q-Ausgangssignal tritt dann mit hohem Pegel auf, wenn das System

eine Druckoperation ausführt. Ein Ausgangssignal (Fig. 4g) des UND-Gliedes 30 wird dem Treiber 24-0 zugeführt, und ein Ausgangssignal (Fig. 4h) des UND-Gliedes 31 wird dem Treiber 24-E zur Betätigung bzw. Ansteuerung zugeführt.

Wie aus der oben beschriebenen Arbeitsweise ersichtlich sein dürfte, wird der Thermokopf 4 in der Reihenfolge der Heizelemente 6-0 bis 6-E beim Drucken der ersten vertikalen Zeile bzw. Linie angesteuert. In der zweiten vertikalen Linie wird der Thermokopf 4 in der Reihenfolge der Heizelemente 6-E bis 6-0 angesteuert. Zu diesem Zweck wird das Lese-O/E-Signal als niederwertigstes Bit (-A-q) ausgenutzt, um die in dem Schreib/Lesespeicher 14 gespeicherten Daten auszulesen.

Wie oben beschrieben, ist ein Vollbildspeicher, wie ein Videoblattrecorder, erforderlich, um das Videobild bei dieser Ausführungsform zu drucken. So wird beispielsweise ein Standbildsignal, welches von einem Videoblattrecorder erhalten wird, dem Eingangsanschluß 10 zugeführt. Das Signal wird in dem Schreib/Lesespeicher 14 für die erste. 2-Teilbild-Periode gespeichert, um das Standbildsignal in der zweiten 2-Teilbild-Periode zu drucken. In der dritten 2-Teilbild-Periode wird das Standbild-Video-Signal in der nächsten Zeile in dem Schreib/Lese-Speicher 14 gespeichert, und zur gleichen Zeit wird die Walzentrommel 1 um einen Schritt weitertransportiert. Während des Druckzyklus ist die Walzentrommel 1 stillgesetzt. Deshalb ist die 2-Vollbild-Periode (4-Teilbild-Periode) erforderlich, um eine vertikale Linie bzw. Zeile.zu drucken. Wenn 1024 Bildelemente in der horizontalen Richtung vorhanden sind, kann ein Videobild während einer Zeitspanne entsprechend 4 χ 1024 Teilbildern gedruckt werden.

Bei dieser Ausführungsform ist das Fernsehsignal in un-

•^ geradzahlige Teilbild-Signalkomponenten und in geradzahlige Teilbild-Signallcomponenten klassifiziert, die in den Schreib/Lese-Speicher 14 eingeschrieben werden. Im Datenabholzyklus wird das Schreib-O/E-Signal auf den Verknüpfungspegel "1" im ungeradzahligen Teilbild gesetzt, Deshalb wird das Bit A^. (das ist das niederwertigste Bit der Adresse) des Schreib/Lesespeichers 14 auf den Verknüpfungspegel "1" gesetzt. Das Sehreib-O/E-Signal wird in dem geradzahligen Teilbild auf den Verknüpfungspegel -^q "0" gesetzt. Fenn der Datenabholzyklus beendet ist, der zwei Teilbilder aufweist, wird, sodann der Druckzyklus begonnen. Bei dieser Ausführungsform wird eine PuIsbreitenmodul.ationssteuerung durchgeführt, um ein Bild mit 32 Graustufen -in Übereinstimmung mit dem Videosignaltyp ^zu erzielen. Da das Videosignal in 5-Bit-Daten mittels des Analog-Digital-Wandlers 11 umgesetzt wird, erzeugt der Grauwert-Zähler 20 ebenfalls ^-~B±t-Bezxigsd.aL-ten. Bei dem ersten Graustufenpegel, beispielsweise bei "00000" werden Z$6 Teile· der im Schreib/Lese-Speicher ^ gespeicherten Daten mit den 5-Bit-Daten durch den Größenkomparator 21 verglichen. Die Vergleichsergebnisse werden nacheinander in den Schieberegistern 22-0 gespeichert. In diesem Falle ist das Lese-O/E-Signal auf den Verknüpfungspegel "1" gesetzt, und das niederwertigste Bit A ist ebenfalls auf den Verknüpfungspegel "1" gesetzt. Die in dem Schreib/Lese-Speicher 14 gespeicherten 256 Datenelemente werden dann mit dem Graustufenpegel (d.h. mit "00001") verglichen, und die Vergleichsergebiisse werden nacheinander in dem Schieberegister 22-0 gespeichert. Der zuvor in dem Schieberegister 22-0 gespeicherte Inhalt wird abgeholt und in der Zwischenspeicherschaltung 23-B zwischengespeichert, und zwar auf das Übertragsignal von dem Addierer-Zähler 18 hin. Der betreffende Inhalt wird zur Steuerung der ungeradzahligen Heizelemente 6-0-1 bis 6-0-256 über den Treiber 24-0 ausgenutzt. Obwohl das Schieberegister 22-E und die

Zwischen spei eher schaltung- 23-E in derselben Art land Weise betrieben werden wie das Schieberegister 22-0 bzw. die Zwischenspeichersclialtung 23-0, wird der Freigabeirnpuls nicht an den Treiber 24-E abgegeben. Infolgedessen werden die geradzahligen Heizelemente 6-E-1 bis 6-E-256 nicht angesteuert. Bei der obigen Graustufenprüfung ist der Größen-Komparator 21 so geschaltet, daß er ein Signal mit dem Verknüpfungspegel "1" dann erzeugt, wenn er zwei Eingangs sgjiale A und B aufnimmt und wenn das Eingangssignal A gleich dem Eingangssignal B oder größer als dieses ist. Im Prinzip kann die Pulsbreitenmodulationsoperation entsprechend dem Pegel ausgeführt werden. Da der Pulsbreitenmodulationsvorgang an anderer Stelle näher beschrieben wird (siehe dag Anmeldung Nr.

06/403 795 Vom 3O.7.I982) werden hier keine weiteren Einzelheiten erläutert.

Bei der obigen Ausführungsform steuert für die erste vertikale Linie der Thermokopf 4 die ungeradzehligen Heizelemente und die geradzahligen Heizelemente in der angegebenen Reihenfolge. Für die zweite vertikale Linie steuert der Thermokopf 4 die geradzahligen Heizelemente und die ungeradzahligen Heizelemente in der angegebenen Reihenfolge an. Das Umschalten der anzusteuernden Heizelemente wird durch die Freigabeimpulse von den UND-Gliedern JO und 3I her gesteuert. In diesem Falle wird <iie Adresse des Schreib/Lesespeichers 14 durch das Lese-O/E-Signal gesteuert. Ferner wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das Ausgangssignal des Flipflops 25 zur Steuerung der Frequenz des Schwingungssignais des Oszillators 19 ausgenutzt. ¥enn der Thermokopf 4 die ungeradzahligen Heizelemente steuert, steigt die Temperatur der geradzahligen Heizelemente etwas an. Venn die geradzahligen Heizelemente unter denselben Bedingungen angesteuert werden, wie sie für die ungeradzahligen Heizelemente angegeben worden

sind, werden einige der ge radz aiii igen Heizelemente, die durch die "Restwärme" erhitzt sind, üfoererhitzt. Um das obige Problem zu eliminieren, wird die Frequenz des Schwingungssignals von dem Oszillator? 19 her etwas erhöht, so daß die Heizelemente während des zweiten Heizzyklus während einer etwas kürzeren Zeitspanne erwärmt bzw. erhitzt werden als derjenigen Zeitspanne, während der der erste Heizzyklus ausgeführt wird. Das Verhältnis der Periode des ersten Heizzyklus zu der Periode des zweiten Heizzyklus wird beispielsweise auf 10:9 festgelegt.

Die Qualität des durch einen Graustufen-Drucker gedruckten Videobildes kann durch die Wärme- bzw. Heizfolgesteuerung und durch die ¥ärme- bzw. Heizzeitsteuerung verbessert werden. Die gedruckten Bildelemente sind in Fig. 5 gezeigt. Ein weißer Kreis kennzeichnet dabei ein durch die Heizelemente gedrucktes Muster, wobei diese Heizelemente im ersten Druckzyklus angesteuert sind, während ein schraffierter Kreis ein Druckmuster kennzeichnet, welches durch Heizelemente gedruckt ist, die im zweiten Druckzyklus angesteuert sind. In diesem Falle ist die Impulsbreite des zum Drucken des schraffierten Kreises abgegebenen Heizsteuerimpulses kurzer als jene des HeizSteuerimpulses, der zum Drucken des weißen Kreises abgegeben wird.

iwalt 30

Claims (4)

1. 3302383

   Dipl.-Ing. H. MITSCHERlLlCH D-8000 MÜNCHEN

   Di pi.-I ng. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße

   Dr. re r. net. W. KÖRBER ^ ⁽°⁸⁹⁾ ' ^{29 66}

   Dipl.-l η g. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE

   25.1.1983

   SONY CORPORATIOX

   7-35 Kitashinagawa 6-chome

   Shinagawa-ku

   Tokiο , Japaai

   Patentansprüche

   1 . !Steuersystem für einen Thermokopf eines Thermooruckers, mit einer Tliermokopfeinrichtung (4), die eine Vielzahl von in einer Reihe bzw. Linie liegenden Heizelementen (6) aufweist, und mit einer Speichereinrichtung (14) für die Speicherung von Daten zum Ausdrucken auf einem Druckpapier

   dadurch gekennzeichnet, daß erste Steuereinrichtungen (22-0 bis 24-0) vorgesehen sind, die jedes zweite Heizelement der thermischen Heizelementeinrichtung auf der Grundlage der in der Speichereinrichtung (14) gespeicherten Daten steuern,
   daß zweite Steuereinrichtungen (22-E bis 24-E) vorgesehen sind, die die übrigen Heizelemente auf der Grundlage der in der Speichereinrichtung (i4) gespeicherten Daten steuern,

   daß Einrichtungen (25, 27, 28, 29, 30, 31) vorgesehen sind, die die ersten und zweiten Steuereinrichtungen zur Vervollständigung einer Druckoperation einer Zeile selektiv ansteuern bzw. betätigen,

   -Z-

   und daß eine Einrichtung (1) vorgesehen ist, welche die relative Position des Thermokopfes (4) und des Druckpapiers (2) zum Drucken einer neuen Zeile verschiebt.
2. 2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiven Betätigungseinrichtungen die Betätigungsreihenfolge der ersten Steuereinrichtungen (22-0 bis 24-0) und der zweiten Steuereinrichtungen (22-0 bis 24-E) druckzeilenweise ändern.
3. 3. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiven Betatigungseinrichtungen (25,27 bis 31) die relative Steuerzeit ändern, innerhalb der die Steuerzeit für die zweite betätigte Steuereinrichtung (22-0 bis 24-0) kürzer ist als jene der zuerst betätigten Steuereinrichtung (22-E bis 24-E) auf das Drucken einer Zeilen auf dem Druckpapier (2).
4. 4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiven Betätigungseinrichtungen (25,27 bis 31) ferner die Steuerungs- bzw. Betätigungsreihenfolge der ersten Steuereinrichtung (22-0 bis 24-0) und der zweiten Steuereinrichtung (22-E bis 24-E) druckzeilenweise ändern.