DE3302388C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung der Heizelemente eines Thermodruckers.

Aus der US 42 64 933 ist ein Thermodrucker bekannt, der gerad­ zahlige Heizelemente, ungeradzahlige Heizelemente, jeweilige Steuereinrichtungen für die Heizelemente sowie Einrichtungen zur Ansteuerung dieser Steuereinrichtungen aufweist. Bei diesem Thermodrucker werden die einzelnen Gruppen von Heizelementen in Abhängigkeit vom Informationsgehalt jeder zu druckenden Zeile so gesteuert, daß die Gesamtdruckzeit minimiert wird.

Aus der JP 56-89 972 (A) ist ein Thermodrucker bekannt, der eine Mehrzahl von Gruppen von Heizelementen aufweist. Die Ansteuerung dieser Gruppen von Heizelementen erfolgt in Abhängigkeit vom Informationsgehalt jeder zu druckenden Zeile.

Weder aus der US 42 64 933 noch aus der JP 56-89 972 (A) ist ersichtlich, daß das Ansteuerverfahren so ausgebildet ist, daß eine Beeinflussung einer zu druckenden Zeile durch die vorangehend gedruckte Zeile ausgeschlossen ist oder daß eine solche Beeinflussung wenigstens weitgehend reduziert wird.

Eine thermische Übertragungsdruckanordnung ist in herkömm­ licher Weise als Vorrichtung bekannt, die ein Farbband verwendet. So wird beispielsweise ein Thermokopf mit 512 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 Heizele­ mente des Thermokopfs in eine Vielzahl von Gruppen unterteilt werden. Im allgemeinen werden diese Gruppen von Heizelementen nacheinander auf einer Zeitteilbasis angesteuert.

Bei der herkömmlichen Druckvorrichtung des vorstehend beschrie­ benen 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 Heiz­ zyklus 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 Betreiben 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 liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern der Heizelemente eines Thermodruckers anzugeben, mittels dessen die Druckqualität an sich bekannter Thermo­ drucker verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist Gegenstand eines Unteranspruches.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung mit den ihr anhaftenden Merkmalen und Vorteilen an beispielhaften 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. 2 zeigt in einer Draufsicht den Thermokopf und einen gedruckten Bildbereich.

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

Fig. 4A bis 4H zeigen in Signaldiagrammen den Verlauf von Signalen, die zur Erläuterung der Arbeits­ weise der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsan­ ordnung herangezogen werden.

Fig. 5 zeigt eine detaillierte Ansicht eines gedruckten Bildes.

Fig. 1 zeigt ein Grundkonzept einer thermischen Übertra­ gungsdruckvorrichtung, bei der die vorliegende Erfin­ dung angewendet 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 Walzen­ trommel 1 mittels eines thermischen Kopfes bzw. Thermo­ kopfes 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 Farb­ stoff oder einem anderen thermisch übertragbaren Material überzogen. Die Heizleistung wird selektiv an die Heiz­ elemente 6 abgegeben, um auf dem Druckpapier 2 ein Bild oder Muster zu drucken.

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

Das Farbband 3 wird auf eine Drehung der Walzentrommel 1 hin derart bewegt, daß eine neue Farbstoffschicht nach­ einander dem Thermokopf 4 gegenüberliegt. Bei dieser Aus­ führungsform wird die Walzentrommel 1 stillgesetzt, wenn die Bildelemente einer vertikalen Zeile gedruckt werden. Nachdem die Bildelemente einer vertikalen Zeile gedruckt sind, wird die Walzentrommel um ein Bildelement schritt­ weise in der horizontalen Richtung weitergeleitet (was durch einen Pfeil H in Fig. 2 angedeutet ist). Die Wal­ zentrommel 1 ist dann für die nachfolgende Druckopera­ tion bereit. Das in Fig. 3 gezeigte Blockdiagramm ver­ anschaulicht eine Schaltungsanordnung, welche die vor­ liegende 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-Spei­ cher (RAM) 14 über eine Abtast- und Halteschaltung 11, einen Analog-Digital-(A/D)Wandler 12 und einen Daten­ puffer 13 eingeschrieben. Bei dieser Ausführungsform werden die Video- bzw. Bildsignale eines Vollbildes, bestehend aus ungeradzahligen und geradzahligen Teil­ bildern, während jeder Vollbildzeit verarbeitet, so daß die Signalverarbeitung in Einheiten von Vertikal- bzw. Bildzeilen ausgeführt wird. Das Drucken wird in der folgenden Vollbildzeit ausgeführt. Nunmehr sei an­ genommen, daß ein Teilbild 256 effektive Zeilen hat und daß jede Abtastung der 256 effektiven Zeilen in fünf Bits umfassende digitale Daten umgesetzt wird. Zu die­ sem Zweck muß der Schreib/Lesespeicher 14 eine Kapazi­ tät von 256×5×2 Bits aufweisen. Ein für die Erzie­ lung der Daten verwendeter Abtastimpuls wird durch einen Systemimpulsgenerator 16 erzeugt, und zwar in Überein­ stimmung mit einem Austastsynchronimpuls von einer Syn­ chronimpulsabtrennschaltung 15 her. Der durch den Sy­ stemimpulsgenerator 16 erzeugte Abtasttaktimpuls wird der Abtast- und Halteschaltung (S/H) 11 und dem A/D- Wandler 12 zugeführt. Wenn der Analog/Digital-Wandler 12 die Codierung eines Abtastdatensignals beendet, er­ zeugt er ein EOC-Signal (das ist ein das Ende der Co­ dierung anzeigendes Signal). Das EOC-Signal wird als Schreibtaktimpuls einer Systemsteuereinrichtung 17 zu­ geführt. Der Systemimpulsgenerator 16 erzeugt ferner ein Teilbild-Identifikationssignal (O/E). Das Schreib- O/E-Signal (Fig. 4A) wird an die Systemsteuereinrich­ tung 17 abgegeben.

Das Schreib-O/E-Signal von dem Systemimpulsgenerator 16 her wird außerdem einem Flipflop bzw. bistabilen Kippglied 26 zugeführt und sodann in einen W/R-Impuls (Fig. 4B) um­ gesetzt, der je Vollbild (zwei Teilbilder) invertiert wird. Wenn das W/R-Signal mit hohem Pegel auftritt, gibt die Systemsteuereinrichtung 17 ein Schreibsignal an den Schreib/Lesespeicher 14 ab, so daß der RAM-Schreib/Lese­ speicher 14 in den Schreibbetrieb eingestellt ist. Der Schreibbetrieb setzt sich über zwei Teilbilder (ein Voll­ bild) fort, so daß Datenteile, die 256×2 Bildelementen entsprechen, in den Schreib/Lesespeicher 14 eingespei­ chert 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 Adres­ se des Schreib/Lesespeichers 14 zuzugreifen.

Während der nächsten 1-Vollbild-Periode wird der Druck­ betrieb eingeleitet, so daß die in dem Schreib/Lese­ speicher 14 gespeicherten Daten auf den Lesetaktimpuls von einem Oszillator 19 hin ausgelesen werden. Der Lese­ taktimpuls wird durch den Adressenzähler 18 im Lesebe­ trieb gezählt. Zur gleichen Zeit werden Daten mit ins­ gesamt 9 Bits einschließlich des Lese-O/E-Signals als niederwertigstes Bit (A₀) dazu herangezogen, zu der Adresse des Schreib/Lesespeichers 14 zuzugreifen. Fer­ ner ist ein Grauwert- bzw. Grauskala-Zähler 20 vorge­ sehen, um einen Übertrag des Adressenzählers 18 aufzu­ nehmen. Ein Ausgangssignal von fünf Bits (32 Graustu­ fen) von dem Grauwert-Zähler 20 wird mittels eines Grö­ ßen-Komparators 21 mit den Daten verglichen, die aus dem Schreib/Lesespeicher 14 über einen Datenpuffer 13 ausgelesen werden. Die Ausgangssignale des Größen-Kom­ parators 21 werden an Schieberegister 22-O und 22-E abgegeben. Jedes der Schieberegister 22-O und 22-E weist eine Kapazität von 256 Stufen auf; es wird durch den Lesetaktimpuls von dem Oszillator 19 her gesteuert. Die Ausgangssignale des Schieberegisters 22-O werden ungeradzahligen Heizelementen 6-O-1 bis 6-O-256 des Thermokopfes 4 parallel über einen Zwischenspeicher- bzw. Latchschaltung 23-O und einen Treiber 23-O zuge­ führt. Die Ausgangssignale des Schieberegisters 22-E werden geradzahligen Heizelementen 6-E-1 bis 6-E-256 parallel über eine Latchenschaltung 23-E und einen Trei­ ber 24-E zugeführt. Die Daten aus den Schieberegistern 22-O und 22-E werden in den Zwischenspeicher- bzw. Latchschaltungen 23-O und 23-E durch ein Übertragsi­ gnal 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 Aus­ gangssignal (Fig. 4E) des Flipflops 25 wird dem Oszil­ lator 19 zugeführt, um die Frequenz des Lesetaktimpul­ ses zu steuern. Das Ausgangssignal des Flipflops 25 wird außerdem einem Eingang eines Exklusiv-ODER-Gliedes 28 zugeführt. Ein Ausgangssignal (Fig. 4C) eines Flip­ flops 27 wird dem anderen Eingang des Exklusiv-ODER- Gliedes 28 zugeführt. Das Flipflop 27 wird durch ein Ausgangsignal eines Flipflops 26 getriggert und er­ zeugt 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 Systemsteuereinrichtung 17 und an jeweils einen Eingang der UND-Glieder 30 und 31 abgegeben. In diesem Falle wird das Lese-O/E-Signal dem UND-Glied 31 über einen Inverter 29 zugeführt. Ein -Ausgangssignal (Fig. 4D) des Flipflops 26 wird dem jeweils anderem Eingang der UND-Glieder 30 und 31 zugeführt. Das -Ausgangssi­ gnal tritt dann mit hohem Pegel auf, wenn das System eine Druckoperation ausführt. Ein Ausgangssignal (Fig. 4G) des UND-Gliedes 30 wird dem Treiber 24-O 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-O 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-O angesteuert. Zu diesem Zweck wird das Lese-O/E-Signal als niederwertigstes Bit (A₀) ausgenutzt, um die in dem Schreib/Lesespeicher 14 ge­ speicherten Daten auszulesen.

Wie oben beschrieben, ist ein Vollbildspeicher, wie ein Videoblattrecorder, erforderlich, um das Videobild bei dieser Ausführungsform zu drucken. So wird beispiels­ weise ein Standbildsignal, welches von einem Videoblatt­ recorder erhalten wird, dem Eingangsanschluß 10 zugeführt. Das Signal wird in dem Schreib/Lesespeicher 14 für die erste 2-Teilbild-Periode gespeichert, um das Standbild­ signal 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-Spei­ cher 14 gespeichert, und zur gleichen Zeit wird die Walzentrommel 1 um einen Schritt weitertransportiert. Während des Druckzyklus ist die Walzentrommel 1 still­ gesetzt. Deshalb ist die 2-Vollbild-Periode (4-Teilbild- Periode) erforderlich, um eine vertikale Linie bzw. Zeile zu drucken. Wenn 1024 Bildelemente in der hori­ zontalen Richtung vorhanden sind, kann ein Videobild während einer Zeitspanne entsprechen 4×1024 Teilbil­ dern gedruckt werden.

Bei dieser Ausführungsform ist das Fernsehsignal in un­ geradzahlige Teilbild-Signalkomponenten und in geradzah­ lige Teilbild-Signalkomponenten klassifiziert, die in den Schreib/Lese-Speicher 14 einsgeschrieben werden. Im Datenabholzyklus wird das Schreib-O/E-Signal auf den Verknüpfungspegel "1" im ungeradzahligen Teilbild gesetzt. Deshalb wird das Bit A₀ (das ist das niederwertigste Bit der Adresse) des Schreib/Lesespeichers 14 auf den Ver­ knüpfungspegel "1" gesetzt. Das Schreib-O/E-Signal wird in dem geradzahligen Teilbild auf den Verknüpfungspegel "O" gesetzt. Wenn der Datenabholzyklus beendet ist, der zwei Teilbilder aufweist, wird sodann der Druckzyklus begonnen. Bei dieser Ausführungsform wird eine Puls­ breitenmodulationssteuerung durchgeführt, um ein Bild mit 32 Graustufen in Übereinstimmung mit dem Videosignal­ typ zu erzielen. Da das Videosignal in 5-Bit-Daten mit­ tels des Analog-Digital-Wandlers 11 umgesetzt wird, er­ zeugt der Grauwert-Zähler 20 ebenfalls 5-Bit-Bezugsda­ ten. Bei dem ersten Graustufenpegel, beispsielsweise bei "00000" werden 256 Teile der im Schreib/Lese-Speicher 14 gespeicherten Daten mit den 5-Bit-Daten durch den Größenkomparator 21 verglichen. Die Vergleichsergebnisse werden nacheinander in den Schieberegistern 22-O gespei­ chert. In diesem Falle ist das Lese-O/E-Signal auf den Verknüpfungspegel "1" gesetzt, und das niederwertigste Bit A₀ ist ebenfalls auf den Verknüpfungspegel "1" ge­ setzt. Die in dem Schreib/Lese-Speicher 14 gespeicherten 256 Datenelemente werden dann mit dem Graustufenpegel (d. h. mit "00001") verglichen, und die Vergleichsergeb­ nisse werden nacheinander in dem Schieberegister 22-O gespeichert. Der zuvor in dem Schieberegister 22-O ge­ speicherte Inhalt wird abgeholt und in der Zwischen­ speicherschaltung 23-E zwischengespeichert, und zwar auf das Übertragsignal von dem Addierer-Zähler 18 hin. Der betreffende Inhalt wird zur Steuerung der ungerad­ zahligen Heizelemente 6-O-1 bis 6-O-256 über den Treiber 24-O ausgenutzt. Obwohl das Schieberegister 22-E und die Zwischenspeicherschaltung 23-E in derselben Art und Weise betrieben werden wie das Schieberegister 22-O bzw. Die Zwischenspeicherschaltung 23-O, wird der Freigabeimpuls 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 Eingangssignale A und B aufnimmt und wenn das Eingangssignal A gleich dem Eingangssignal B oder größer als dieses ist. Im Prinzip kann die Pulsbreiten­ modulationsoperation entsprechend dem Pegel ausgeführt werden. Da der Pulsbreitenmodulationsvorgang an anderer Stelle näher beschrieben wird werden hier keine weiteren Einzelheiten erläutert.

Bei der obigen Ausführungsform steuert für die erste vertikale Linie der Thermokopf 4 die ungeradzahligen Heizelemente und die geradzahligen Heizelemente in der angegebenen Reihenfolge. Für die zweite vertikale Linie steuert der Thermokopf 4 die geradzahligen Heiz­ elemente und die ungeradzahligen Heizelemente in der angegebenen Reihenfolge an. Das Umschalten der anzu­ steuernden Heizelemente wird durch die Freigabeimpulse von den UND-Gliedern 30 und 31 her gesteuert. In diesem Falle wird die Adresse des Schreib/Lesespeichers 14 durch das Lese-O/E-Signal gesteuert. Ferner wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das Aus­ gangssignal des Flipflops 25 zur Steuerung der Frequenz des Schwingungssignals des Oszillators 19 ausgenutzt. Wenn der Thermokopf 4 die ungeradzahligen Heizelemente steuert, steigt die Temperatur der geradzahligen Heiz­ elemente etwas an. Wenn die geradzahligen Heizelemente unter denselben Bedingungen angesteuert werden, wie sie für die ungeradzahligen Heizelemente angegeben worden sind, werden einige der geradzahligen Heizelemente, die durch die "Restwärme" erhitzt sind, überhitzt. Um das obige Problem zu eliminieren, wird die Frequenz des Schwingungssignals von dem Oszillator 19 her etwas er­ höht, so daß die Heizelemente während des zweiten Heiz­ zyklus während einer etwas kürzeren Zeitspanne erwärmt bzw. erhitzt werden als derjenigen Zeitzspanne, 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. Heizfolge­ steuerung und durch die Wärme- 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 kenn­ zeichnet, 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 kürzer als jene des Heizsteuerimpulses, der zum Drucken des weißen Kreises abgegeben wird.

Claims (2)

1. Verfahren zur Ansteuerung der Heizelemente eines Thermo­ druckers, wobei der Thermodrucker eine Thermokopfeinrichtung (4), die eine Vielzahl von in einer Reihe bzw. Linie liegenden Heizelemente (6) aufweist, eine Speichereinrichtung (14) für die Speicherung von Daten zum Ausdrucken auf einem Druckpapier (2), erste Steuereinrichtung (22-O bis 24-O), die jedes zweite Heizelement der thermischen Heizelementeinrichtung auf der Grundlage der in der Speichereinrichtung (14) gespeicherten Daten steuern, zweite Steuereinrichtungen (22-E bis 24-E), die die übrigen Heizelemente auf der Grundlage der in der Speichereinrichtung (14) gespeicherten Daten steuern, 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, und eine Einrichtung (1), welche die relative Position des Thermokopfes (4) und des Druckpapiers (2) zum Drucken einer neuen Zeile verschiebt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiven Betätigungseinrichtungen (25, 27, 28, 29, 30, 31) die Betätigungsreihenfolge der ersten Steuereinrichtungen (22-O bis 24-O) und der zweiten Steuereinrichtungen (22-O bis 24-E) druckzeilenweise ändern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiven Betätigungseinrichtungen (25, 27 bis 31) die relative Steuerzeit ändern, innerhalb der die Steuerzeit für die zweite betätigte Steuereinrichtung (22-O bis 24-O) kürzer ist als jene der zuerst betätigten Steuereinrichtung (22-E bis 24-E) auf das Drucken einer Zeile auf dem Druckpapier (2).