DE3921217A1 - Treibervorrichtung fuer thermokopf - Google Patents
Treibervorrichtung fuer thermokopfInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Treibervorrichtung bzw. Treiberschaltung für
einen Thermokopf (thermal head) und insbesondere eine Treibervorrichtung für einen
Thermokopf, die eine Wärmespeicherungskompensationsschaltung aufweist, die für
Hochgeschwindigkeitsthermoaufzeichnung mit hoher Qualität geeignet ist.
Der Thermokopf, der für die Thermoaufzeichnung verwendet wird, umfaßt eine Vielzahl
von wärmeerzeugenden Elementen, die miteinander ausgerichtet sind. Nur die erforderlichen
wärmeerzeugenden Elemente werden aufgeheizt, und zwar in Übereinstimmung
mit Bilddaten, um eine Färbung auf Thermoaufzeichnungspapier zu erzeugen, wobei
Farbstoff bzw. Tinte bzw. Druckerschwärze auf einem Farbstoffilm auf das Aufzeichnungspapier
zur Aufzeichnung übertragen wird.
Bei einem Aufzeichnungsvorgang, bei dem solch ein Thermokopf eingesetzt wird,
verursacht eine Erhöhung der Aufzeichnungsgeschwindigkeit bzw. Druckgeschwindigkeit,
daß das Drucken der nächsten Zeile ausgeführt wird, bevor eine ausreichende
Diffusion und Abführung von Wärmeenergie, die den wärmeerzeugenden Elementen
zugeführt wurde, stattgefunden hat, wodurch Wärmeenergie ständig bzw. gleichmäßig
in den wärmeerzeugenden Elementen gespeichert ist. Es wurde gefunden, daß jedes
wärmeerzeugende Element Wärmeenergie entsprechend seiner vergangenen Wärmeerzeugung
speichert, was zu Variationen im Energiezustand führt, wodurch eine
verschlechterte Bildqualität verursacht wird.
Bei der Übertragung von Farbstoff von einem Farbstoffilm auf das Aufzeichnungspapier,
würde z. B. bei einem Zuführverfahren der gleichen Wärmeenergie zu jedem
wärmeerzeugenden Element, ohne daß dabei die Vorgeschichte der Wärmeerzeugung in
dem jeweiligen Element in Betracht gezogen wird, zu einer akkumulativen Addition
der Wärmespeicherungsenergie und der resultierenden Totalenergie führen, woraus ein
erhöhter Betrag von übertragenem Farbstoff folgt, wodurch ein Verschmieren bzw.
Verwischen der gedruckten Zeichen resultiert oder wodurch es unmöglich wird, die
gewünschte Feldhelligkeit bzw. Gradation durch das Tönungserzeugungsverfahren
mittels der Dichte jedes Elements einzuhalten.
Um einer Verschlechterung der Bildqualität vorzubeugen, ist bereits ein Wärmespeicherungskompensationsverfahren
vorgeschlagen worden, bei dem eine geeignete
Wärmemenge bzw. Energiemenge für das jeweilige wärmeerzeugende Element berechnet
wird, und zwar aus dem gegenwärtigen Aufzeichnungsvorgang des jeweiligen wärmeerzeugenden
Elements und der Aufzeichnungsvorgeschichte von benachbarten wärmeerzeugenden
Elementen. Dieses Verfahren erfordert jedoch, daß die Aufzeichnungsvorgeschichte
jedes wärmeerzeugenden Elements gespeichert wird, und erfordert für
eine genaue Kompensation mit Bezug auf einen großen Bereich von Aufzeichnungsdaten
eine entsprechend notwendige große Speicherkapazität.
Mehrere Versuche sind hierzu ausgeführt worden, um ein Verfahren mit genauerer
Wärmespeicherungskompensation zu entwickeln, das ohne eine große Speicherkapazität
auskommt, worin der Nachteil des oben genannten Verfahrens zu sehen ist.
Die JP-A-60-161163 zeigt z. B. ein Wärmespeicherungskompensationssystem zum Berechnen
des Wärmespeicherungszustand jedes wärmeerzeugenden Elements für den
nächsten Aufzeichnungsvorgang, und zwar aus dem gegenwärtigen Wärmespeicherungszustand
jedes wärmeerzeugenden Elements und einer Energie, die gerade diesem
zugeführt wird, wobei die Energie kompensiert wird, die dem jeweiligen wärmeerzeugenden
Element zugeführt wird, und zwar beim nächsten Druckvorgang bzw. bei der
nächsten Gelegenheit auf der Basis der berechneten Speicherungszustände.
In diesem Wärmespeicherungskompensationssystem wird die Differenz zwischen einer
Zielenergie und dem Energiezustand jedes wärmeerzeugenden Elements, die in einem
Energiezustandsspeicher (buffer) gespeichert ist, als eine Energie eingesetzt, die dem
jeweiligen wärmeerzeugenden Element zugeführt werden soll. Des weiteren kompensiert
eine Berechnungsschaltung für die zuzuführende Energie den Effekt einer wechselseitigen
Wärmereaktion zwischen dem jeweiligen Wärmeerzeugungselement und benachbarten
bzw. peripheren Wärmeerzeugungselementen, wodurch die optimal zuzuführende
Energie bzw. Leistung bestimmt wird.
Weiterhin wird der Wert, der die jedem wärmeerzeugenden Element zuzuführende
Energie angibt, der von der Energiezuführungberechnungsschaltung bestimmt wird, einem
Wert zuaddiert, der den Energiezustand des jeweiligen wärmeerzeugenden Elements
nach einem einzeiligen Druckzyklus angibt, der von einer Wärmediffusionsberechnungsschaltung
berechnet wird. Das Additionsergebnis wird in einem Energiezustandsspeicher
als ein Energiezustand des jeweiligen wärmeerzeugenden Elements für das Drucken
bzw. Aufzeichnen der nächsten Zeile abgespeichert. Die Wärmediffusionsberechnungsschaltung
berechnet die Wärmediffusion aus dem gegenwärtigen
Energiezuständen jedes wärmeerzeugenden Elements und der benachbarten bzw. peripheren
wärmeerzeugenden Elemente und aus der Temperatur des Thermokopfsubstrats,
wodurch die den Energiezustand nach einem einzeiligen Druckzyklus bestimmt.
Der Berechnungsvorgang in der Wärmediffusionsberechnungsschaltung eines solchen
bekannten Wärmespeicherungskompensationssystems ist so kompliziert, daß es schwierig
ist, die Erfordernisse hoher Druckdichte und großer Schärfe bzw. Druckqualität bzw.
Auflösung einzuhalten.
Im Fall des Druckens eines Originals in B4-Größe mit der Druckrate von 400 DPI
(dots/inch) und 2 msec pro Zeile wird z. B. eine Gesamtheit von 4096 wärmeerzeugenden
Elementen benötigt und es ist notwendig, die Wärmediffusion jedes druckerzeugenden
Elements innerhalb von 500 msec zu berechnen.
Dieses Problem kann durch eine Hochgeschwindigkeitsvorrichtung oder eine Hochgeschwindigkeitstechnik
wie z. B. Parallelverarbeitung oder pipeline processing gelöst
werden. Die Erhöhung der Größe und der Kosten jedoch macht dieses Gerät bzw. die
Vorrichtung relativ unpraktikabel.
Die vorliegende Erfindung ist entwickelt worden, um die Probleme der oben erwähnten
bekannten Vorrichtungen bzw. Drucker zu lösen und es besteht darin, eine Treiberschaltung
für einen Thermokopf zu schaffen, die eine genaue Wärmespeicherungskompensation
bewirkt, und zwar mit einer einfachen Schaltung, um dadurch ein
hochqualitatives Druckbild mit niedrigen Kosten und auch bei hoher Geschwindigkeit
und hoher Auflösung zu erzeugen.
Um die oben erwähnte Aufgabe zu erfüllen, wird typischerweise entsprechend der
vorliegenden Erfindung eine Thermokopftreibervorrichtung zum Bestimmen und Steuern
der Energie geschaffen, die jedem der Vielzahl von wärmeerzeugenden Elementen des
Thermokopfs in Übereinstimmung mit den Druckdaten zugeführt wird, wobei die
Schaltung bzw. Vorrichtung einen Pufferspeicher (buffer memory) zum Speichern der
ihr zugeführten Druckdaten, eine Temperaturdetektionseinrichtung zum Detektieren der
Substrattemperatur des Thermokopfes, einen Wärmespeicherungsspeicher zum Speichern
der Daten des Wärmespeicherungszustands einer Vielzahl von wärmeerzeugenden
Elementen für jeden einzeiligen Druckzyklus, eine Energiezuführkompensationsschaltung
zum Bestimmen einer Druckenergie und einer Kompensationsenergie, die jedem wärmeerzeugenden
Element zugeführt wird, und zwar auf der Basis der Druckdaten, die aus
dem Zwischenspeicher bzw. Pufferspeicher ausgegeben werden auf der Basis der
Temperaturdaten, die von der Substrattemperaturdetektionseinrichtung ausgegeben
werden, und auf der Basis der Wärmespeicherungsdaten, die von dem Wärmespeicherungsspeicher
ausgegeben werden, des weiteren eine Wärmespeicherungsberechnungsschaltung
zum Berechnen von Wärmespeicherungsdaten jedes wärmeerzeugenden Elements
für das Drucken der nächsten Zeile, und zwar auf der Basis der Wärmespeicherungsdaten
jedes wärmeerzeugenden Elements, die von dem Wärmespeicherungsspeicher
ausgegeben werden, und auf der Basis der Druckenergie, die von der Energiezuführberechnungsschaltung
ausgegeben wird, und des weiteren zum Zuführen der berechneten
Wärmespeicherungsdaten zu dem Wärmespeicherungsspeicher, wodurch sequentiell
die Wärmespeicherungsdaten des Wärmespeicherungsspeichers aktualisiert werden, und
eine Energiesteuerschaltung zum Steuern der Energie aufweist, die jedem wärmeerzeugenden
Element des Thermokopfes zugeführt wird, und zwar in Übereinstimmung
mit der Druckenergie und der Kompensationsenergie, die von der Berechnungsschaltung
für die zuzuführende Energie bezeichnet werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die oben erwähnte Aufgabe der
vorliegenden Erfindung erfüllt, indem dem jeweiligen wärmeerzeugenden Element die
Kompensationsenergie, die in Übereinstimmung mit den Temperaturvariationen des
Substrats des Thermokopfes bestimmt wird, und die Druckdaten (vorgeschichtlichen
Druckdaten) von peripheren wärmeerzeugenden Elementen zugeführt wird, und zwar
zusätzlich zu der notwendigen Energie zum Drucken für das wärmeerzeugende Element
unter einer hypothetischen Bedingung, daß die peripheren wärmeerzeugenden Elemente
des aktuellen wärmeerzeugenden Elements erregt worden sind.
Die Kompensationsenergie wird auf der Basis der Druckdaten der peripheren wärmeerzeugenden
Elemente und der Substrattemperatur des Thermokopfes auf solche Weise
bestimmt, daß eine konstante Wärmespeicherung der Druckenergie unabhängig von den
Variationen der oben erwähnten Faktoren eingehalten wird. Als Ergebnis kann die
Wärmespeicherungsberechnung genau ausgeführt werden, und zwar nur mit der Druckenergie
und dem Wärmespeicherungsbetrag jedes wärmeerzeugenden Elements, wodurch
eine komplizierte und aufwendige Wärmespeicherungsberechnung entfällt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung
mit den Zeichnungen. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das die Treiberschaltung für den Thermokopf entsprechend
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Diagramm zum Erläutern einer Anordnung zum Drucken von Bildelementen;
Fig. 3 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration einer Berechnungsschaltung
für die zuzuführende Energie zeigt;
Fig. 4 ein Blockdiagramm, das eine andere Ausführungsform der Konfiguration für
die Berechnungsschaltung für die zuzuführende Energie zeigt;
Fig. 5 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Schaltung für Widerstandskompensation
zeigt;
Fig. 6 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration einer Wärmespeicherungsberechnungsschaltung
zeigt;
Fig. 7 ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel für die Konfiguration einer
Wärmespeicherungsberechnungsschaltung zeigt;
Fig. 8 ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines Thermokopfes
zeigt;
Fig. 9 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Thermokopfes gemäß Fig. 8 zeigt;
Fig. 10 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Energiesteuerschaltung zeigt;
Fig. 11 ein Zeitdiagramm zur Erregungszeitsteuerung;
Fig. 12 ein Diagramm, das den Effekt einer Kombination von Erregungsimpulsen zeigt;
Fig. 13 ein Diagramm zum Erläutern der Kombinationen von Erregungsimpulsen;
Fig. 14 ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform mit einer Umordnungsschaltung
für Erregungsmusterdaten zeigt;
Fig. 15 ein Blockdiagramm, das eine andere Ausführungsform der Umordnungsschaltung
für Erregermusterdaten zeigt;
Fig. 16 ein detailliertes Schaltungsdiagramm, das noch eine andere Ausführungsform
der Umordnungsschaltung für Erregungsmusterdaten zeigt;
Fig. 17 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Umordnungsschaltung für
Erregermusterdaten gemäß Fig. 16 zeigt;
Fig. 18 ein Blockdiagramm, das die Datenübertragung zum Thermokopf zeigt;
Fig. 19 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Datenübertragung gemäß Fig. 16 zeigt.
Ein Blockdiagramm einer Treiberschaltung für einen Thermokopf entsprechend einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Fig. 1 gezeigt und ein Diagramm
zum Erläutern einer Anordnung von Druckbildzellen wird in Fig. 2 gegeben.
In Fig. 1 ist gezeigt ein Pufferspeicher für periphere Muster, der mit einem Pufferspeicher
1 (buffer memory) zum Speichern von digitalen Druckdaten V d, die diesem
zugeführt werden, verbunden ist, eine Energiezuführberechnungsschaltung 2, die im
Detail weiter unten beschrieben wird, ein Thermistor 3, der mit einer Temperaturdetektionseinrichtung
zur Detektion der Substrattemperatur des Thermokopfes verbunden
ist, ein Wärmespeicherungsspeicher 4 zum Speichern des Zustands des Betrags
der Wärmespeicherung jedes wärmeerzeugenden Elements zu jedem vorgegebenen
Zeitpunkt in einem einzeiligen Druckzyklus, eine Energiesteuerschaltung 5 zum Steuern
der elektrischen Leistung, die jedem wärmeerzeugenden Element des Thermokopfes
6 in Übereinstimmung mit der Druckenergie E p und der Kompensationsenergie E r
zuaddiert wird, die in der Energiezuführberechnungsschaltung 2 berechnet wird, und
eine Wärmespeicherungsberechnungsschaltung 7, die weiter unten erläutert wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt wird, sind die Druckbilddaten V d, die jedem wärmeerzeugenden
Element zugeordnet sind, seriell dem Pufferspeicher für periphere Muster 1 für jede
Zeile zugeführt.
Der Energiezuführberechnungsschaltung 2 werden sequentiell in Synchronismus mit der
Übertragung der Druckbilddaten V d die Druckdaten V d der peripheren wärmeerzeugenden
Elemente und der wärmeerzeugenden Elemente, die von dem Pufferspeicher für
periphere Muster 1 ausgegeben werden, und die Substrattemperatur T h des Thermokopfes,
die von dem auf dem Substrat des Thermokopfes angeordneten Thermistor (3)
gemessen wird, und die Wärmespeicherungsdaten E s, die den Wärmespeicherungsbetrag
des jeweiligen wärmeerzeugenden Elements angeben, die in dem Wärmespeicherungsspeicher
4 abgespeichert sind und für das wärmeerzeugende Element ausgelesen
werden, das berechnet werden soll (wobei die Wärmespeicherungsdaten für jedes
einzeilige Drucken, wie später erläutert wird, aktualisiert und abgespeichert werden),
zugeführt. Die Energiezuführberechnungsschaltung 2 erzeugt eine optimale Druckenergie
E p und eine Kompensationsenergie E r.
Die Druckenergie E p und die Kompensationsenergie E r, die sequentiell von der Energiezuführberechnungsschaltung
2 erzeugt werden, werden der Energiesteuerschaltung 5
zugeführt und in Erregungsmusterdaten D umgewandelt, die kombiniert sind mit dem
Erregungsimpuls P, um die zugeführte Energie E jedes wärmeerzeugenden Elements des
Thermokopfes 6 zu steuern.
Des weiteren werden die Druckenergie E p und die Wärmespeicherungsdaten E s eines
entsprechenden wärmeerzeugenden Elements sequentiell der Wärmespeicherungsberechungsschaltung
7 in Synchronismus zugeführt, so daß die Wärmespeicherungsdaten
E s′ des bestimmten wärmeerzeugenden Elements für das Drucken der nächsten Zeile
berechnet und ausgegeben werden. Diese Daten werden sequentiell in dem Wärmespeicherungsspeicher
4 abgespeichert und für die Berechnung der zuzuführenden
Energie zum Zeitpunkt des Druckens der nächsten Zeile verwendet.
In dieser Konfiguration wird die optimale zuzuführende Energie durch die Energiezuführberechnungsschaltung
2 auf der Basis der Wärmespeicherungsdaten in der
Wärmespeicherungsberechnungsschaltung 7 für jedes wärmeerzeugende Element bestimmt
und der Wert, der so erhalten wird, wird eingesetzt, um die zuzuführende
Energie E in der Energiesteuerschaltung 5 zu steuern, wodurch ein Druck mit hoher
Bildqualität bei irgendeinem Wärmespeicherzustand erreicht wird. Eine genaue Erläuterung
wird weiter unten gegeben.
Der Pufferspeicher für periphere Muster 1 weist auf ein Serielleingangs/Parallelausgangs-Schieberegister
mit mehreren Bits zum Halten und Erzeugen mehrerer hintereinander
folgender bzw. kontinuierlicher Pixel (Bildeinheiten) der Druckbilddaten V d,
die diesen seriell zugeführt werden. Die Daten, die in dem Pufferspeicher 1 für
periphere Muster gehalten und ausgegeben bzw. erzeugt werden, entsprechen den
Druckdaten V d des aktuellen wärmeerzeugenden Elements und dessen peripheren
wärmeerzeugenden Elementen, für die die zugeführte Energie bestimmt werden muß,
und die Bitanzahl dieser Daten wird aus der Anzahl der peripheren wärmeerzeugenden
Elemente bestimmt, von denen eine gegenseitige Reaktion bzw. Beeinflussung in
Betracht gezogen werden muß.
Eine Anordnung von Pixel wird in Fig. 2 gezeigt. Entsprechend der vorliegenden
Ausführungsform werden die kreuzschraffierten Druckdaten D₀ des jeweiligen wärmeerzeugenden
Elements und die Druckdaten D -1 und D₁ von benachbarten wärmeerzeugenden Elementen so betrachtet, als hätten sie einen Einfluß auf die zugeführte
Energie gemäß der nachfolgenden Erläuterung.
Die Energiezuführberechnungsschaltung 2 wird mit den Druckdaten D -1, D₀ und D₁
von dem Pufferspeicher für periphere Muster 1, der Substrattemperatur T h des Thermokopfes,
die von dem Thermistor 3, angeordnet auf dem Thermokopfsubstrat, detektiert
wird, und der aktuellen Wärmespeicherungsdaten E s eines aktuellen wärmeerzeugenden
Elements versorgt, das in dem Wärmespeicherungsspeicher 4 abgespeichert
ist. Diese Daten werden ausgelesen und sequentiell der Schaltung 2 in Synchronismus
mit der Übertragung der Druckbilddaten V d zugeführt, wodurch die optimale
Zuführenergie E bestimmt wird.
Die Zuführenergie E ist aufgeteilt in die Druckenergie E p, die für das Drucken (die
sich in Abhängigkeit von den Druckzuständen bzw. Bedingungen, wie weiter unten
erwähnt, ändert) verwendet wird, und der Kompensationsenergie zum Aufrechterhalten
bzw. Einhalten einer konstanten Beziehung (mit einer festgelegten Energie zum
Drucken von Pixelpunkten) zwischen der Druckenergie E p und der Variation des
Wärmespeicherungszustands, die sequentiell ausgegeben werden.
Im folgenden wird die Art und Weise, in der die Zuführenergie bestimmt wird, im
Detail erläutert.
Die Druckenergie wird immer unter der Annahme berechnet, daß die Druckdaten D -1,
D₁ benachbarter wärmeerzeugender Elemente gleich sind, d. h., daß die Druckenergie
den benachbarten wärmeerzeugenden Elementen zugeführt ist. Die Druckenergie E p ist
somit bestimmt durch die Berechnung, wie unten stehend gezeigt, aus der Substrattemperatur
T h des Thermokopfes und den Wärmespeicherungsdaten E s.
Wenn D₀ gleich "0" ist, E p = 0, und
Wenn D₀ = "1", E p = E₀-E s-E t (T h) (1)
Wenn D₀ = "1", E p = E₀-E s-E t (T h) (1)
Wobei E₀ die Zielenergie ist, die zum Drucken einer vorgegebenen Dotgröße erforderlich
ist, und zwar unter der Voraussetzung, daß D -1 = D₁ = 1, und wobei E t, die eine
Funktion der Substrattemperatur T h ist, zur Kompensation der Veränderung in der
Zielenergie ist, die durch die Änderung in der Substrattemperatur T h des Thermokopfes
erzeugt wird.
Tatsächlich sind die Druckdaten D -1 und D₁ von benachbarten wärmeerzeugenden
Elementen immer "1", so daß die Wärmestrahlung bzw. Ausbreitung und der Abkühlbetrag
eines bestimmten wärmeerzeugenden Elements während einer Erregungsperiode
erhöht werden für eine erhöhte Energie, die erforderlich ist, um einen vorgegebenen
Punkt zu erhalten. Auch während der Abkühldauer bzw. Abkühlperiode, entwickelt sich
eine Differenz in dem Betrag der Wärmeabstrahlung oder Abkühlung.
Die Änderung in der Wärmeabstrahlung und der Abkühlbeträge eines bestimmten
wärmeerzeugenden Elements, die durch die Änderung in den Druckdaten D -1, D₁ von
benachbarten wärmeerzeugenden Elementen verursacht wird, wird durch die Kompensationsenergie
E r kompensiert, wodurch die Energieverteilung des Druckpunkts bzw.
Dots konstant gehalten wird.
Der Wert der Kompensationsenergie E r wird bestimmt durch die Werte der Druckdaten
D -1, D₀ und D₁ und die Substrattemperatur des Thermokopfes, und zwar auf die Art
und Weise, wie sie in Tabelle 1 unten gezeigt wird.
Wie zu sehen ist, wird die Kompensationsenergie E r separat für die Erregungsperiode
und die Abkühlperiode bestimmt.
In der oben stehenden Tabelle bezeichnen E₁ und E₃ den Wert bzw. Betrag der
Energie, die direkt in ein bestimmtes wärmeerzeugendes Element von benachbarten
wärmeerzeugenden Elementen aus hineinfließt, wenn D₀ = "0" und D -1 = "1" oder wenn
D₁ = "1" ist während der Erregungsperiode oder Abkühlperiode.
E₂ und E₄ bezeichnen auf der anderen Seite den Betrag von Energie, der von einem
bestimmten wärmeerzeugenden Element weg in benachbarte wärmeerzeugende Elemente
fließt, wenn D₀ = "1" und D -1 = "0" oder wenn D₁ = "0". Der Wärmespeicherungsbetrag
hat nur einen kleinen Einfluß auf diese Energiewerte, die im wesentlichen von der
Substrattemperatur T h des Thermokopfes abhängen, und deshalb sind all diese Werte
eine Funktion von T h.
Demnach wird die Druckenergie E p unabhängig von den Druckdaten von benachbarten
wärmeerzeugenden Elementen durch Zuführen der Kompensationsenergie E r bestimmt.
Da die Energieänderung des aktuellen wärmeerzeugenden Elements abhängig ist vom
Wert E p der Druckenergie, wird andererseits nur die Druckenergie E p verwendet zum
Berechnen der Wärmespeicherungsdaten des aktuellen wärmeerzeugenden Elements.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration der Energiezuführberechnungsschaltung
zeigt, und Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel
für die Konfiguration der Energiezuführberechnungsschaltung zeigt.
Wie in Fig. 3 gezeigt wird, werden die Druckdaten D₀, D -1 und D₁ eines aktuellen
wärmeerzeugenden Elements und der benachbarten wärmeerzeugenden Elemente, die
digitalen Daten T h′ der Substrattemperatur des Thermokopfes, die durch Umwandeln
des Ausgangs T h des Thermistors 3 von einem A/D-Wandler 8 erhalten werden, und
die Wärmespeicherungsdaten E s, die aus dem Wärmespeicherungsspeicher 4 ausgelesen
werden, sequentiell als eine Adresse einer Energiezuführbestimmungstabelle (LUT) 9
bzw. Vergleichstabelle zugeführt.
In Übereinstimmung mit dem oben genannten Verfahren der Energiebestimmung hat
die Energiezuführbestimmungstabelle 9 im vorhinein die Druckenergie E p und die
Kompensationsenergie E r mit Bezug auf einen Eingangswert berechnet und ist so
ausgelegt, daß sie Werte entsprechend der Adresseneingangswerte sequentiell erzeugt
bzw. abgibt.
Genauso wie in Fig. 4 gezeigt, ist es also möglich, die Druckenergie E p und die
Kompensationsenergie E r durch separate LUTs zu bestimmen. In solch einem Fall
werden die Druckdaten D -1, D₁ benachbarter wärmeerzeugender Elemente für den
Adreßeingang der Druckenergiebestimmungstabelle LUT 10 nicht benötigt, während
keine Wärmespeicherungsdaten E s erforderlich sind für die Kompensationsenergiebestimmungs-LUT 11,
wodurch die erforderliche Speicherkapazität der LUTs eingespart
wird.
Die Energie, die jedem wärmeerzeugenden Element des Thermokopfes zugeführt wird,
wird durch Ändern der normalen Erregungszeit und/oder der angelegten Spannung
gesteuert. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform werden die zugeführte
Energie, die Wärmespeicherungsdaten usw. als Zeitdaten zur Erläuterung unter der
Voraussetzung behandelt, daß die Energiesteuerung durch die Erregungszeit (energization
time) bewirkt wird.
Die Widerstandswerte der wärmeerzeugenden Elemente des Thermokopfes sind nicht
gleichförmig bzw. gleich, vielmehr entwickelt sich eine Differenz in der Wärmeenergie,
die für die gleiche Erregungszeit erzeugt wird, und zwar mit der Erhöhung in den
Änderungen des Widerstandwerts, und deshalb ist eine Kompensation notwendig.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Schaltung zur Widerstandskompensation
zeigt.
In einem Widerstandskompensationswertspeicher 12 ist ein Kompensationswert Δ E auf
der Basis eines Widerstandswertes für jedes wärmeerzeugende Element abgespeichert.
Der Kompensationswert E, der nur ausgelesen wird, wenn die Druckdaten D₀ gleich
"1" sind, für einen Ausgang der Energiezuführberechnungsschaltung 2, wird der Kompensationsenergie
E r in einem Addierer 13 hinzuaddiert und der Energiesteuerschaltung
5 zugeführt. Der Kompensationswert Δ E ist eine Differenz zwischen der Erregungszeit,
die erforderlich ist für jedes wärmeerzeugende Element, um eine Zielenergie zu
erzeugen, und der Erregungszeit, die erforderlich ist zum Erzeugen des gleichen
Zielwertes mit einem Durchschnittswiderstandswert, und hat einen positiven oder
negativen Wert. Auf gleiche Art und Weise kann der Ausgang E r′ des Addierers 13
einen negativen Wert haben. Da die Energiesteuerschaltung 5 nach Fig. 5 die letztendlich
anliegende Energie aus der Druckenergie E p und der Kompensationsenergie
E r′ bestimmt, die die Widerstandswertkombination enthält, nimmt die zugeführte
Energie jedoch niemals einen negativen Wert an.
In Fig. 1 werden die Druckenergie E p, die von der Energiezuführberechnungsschaltung
2 erzeugt wird, zusammen mit den Wärmespeicherungsdaten E s eines entsprechenden
wärmeerzeugenden Elements der Wärmespeicherungsberechnungsschaltung 7 sequentiell
zugeführt und die Wärmespeicherungsdaten E s′ für das aktuelle wärmeerzeugende
Element wird nach einem einzeiligen Druckzyklus berechnet und sequentiell dem
Wärmespeicherungsspeicher 4 zugeführt. Der Wärmespeicherungsspeicher 4 aktualisiert
sequentiell die gespeicherten Daten mittels der Wärmespeicherungsdaten E s′, die ihm
sequentiell zugeführt werden. Die Wärmespeicherungsberechnungsschaltung 7 bewirkt
die Berechnung der unten stehenden Gleichung (2) und bestimmt z. B. die Wärmespeicherungsdaten,
die einem einzeiligen Druckzyklus nachfolgen.
E s′ = K₁E s + K₂E p (2)
Wobei K₁ und K₂ Faktoren sind, die durch den einzeiligen Druckzyklus bestimmt
werden. In anderen Worten ist K₁ ein Reduktionsfaktor der Wärmespeicherungsenergie
E s und K₂ das Verhältnis der Druckenergie E p gegenüber der Erhöhung
in der Wärmespeicherungsenergie E s.
Eine spezielle Konfiguration der Wärmespeicherungsberechnungsschaltung 7 wird
erläutert mit Bezug auf die Fig. 6 und 7.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration der Wärmespeicherungsberechnungsschaltung
zeigt, und Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das ein
anderes Beispiel für die Konfiguration der Wärmespeicherungsberechnungsschaltung
zeigt.
Wie in Fig. 6 gezeigt wird, werden die Wärmespeicherungsdaten E s und die Druckenergie
E p, die sequentiell der Schaltung zugeführt werden, jeweils mit K₁ und K₂ in
Multiplizierern 14 bzw. 15 multipliziert und in einem Addierer 16 addiert und schließlich
in einen FIFO-Speicher (first-in/first-out) 17 eingeschrieben.
Der FIFO-Speicher 17 wird eingesetzt zum Speichern der Wärmespeicherungsdaten E s,
da die Wärmespeicherungsdaten E s mit hoher Geschwindigkeit sequentiell ausgelesen
und eingeschrieben werden müssen und wobei die Lese- und Schreibvorgänge wunschgemäß
unabhängig voneinander sind.
Der FIFO-Speicher 17 kann ersetzt werden durch den Schaltbetrieb von 2 Zeilenpufferspeichern
18 und 19, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Ebenfalls kann wie es in Fig.
6 gezeigt ist, die Wärmespeicherungsberechnung, die durch die Multiplizierer 14 und 15
und den Addierer 16 ausgeführt wird, ersetzt werden durch die Berechnung mittels der
Wärmespeicherungsberechnungstabelle LUT 20, in der das Ergebnis der Wärmespeicherungsberechnung
abgespeichert ist.
In Fig. 1 bestimmt und steuert die Energiesteuerschaltung 5 die Energie, die jedem
wärmeerzeugenden Element zugeführt wird, auf der Basis der Druckenergie E p, die in
der Energiezuführberechnungsschaltung 2 bestimmt wird, und der Kompensationsenergie
E r. Wie oben beschrieben, entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, wird die
Energie mittels Ändern der Erregungszeit gesteuert.
Mit der Erhöhung der Druckgeschwindigkeit wird es notwendig, eine genaue und feine
Energiesteuerung innerhalb einer kurzen Zeitperiode bzw. eines kurzen Zeitabschnittes
auszuführen. Die Energiesteuerung, die im folgenden erläutert wird, wird für beide
Perioden eingesetzt, es wird jedoch nur die Energiesteuerung während der Erregungsperiode
erläutert.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel für eine Schaltungskonfiguration des Thermokopfes 6 und Fig.
9 ein Zeitdiagramm für die Datenübertragung. Der Thermokopf 6 enthält einen wärmeerzeugenden Abschnitt 100 und einen Wärmeerzeugungstreiber 200. Der wärmeerzeugende
Abschnitt 100 entspricht einer Ansammlung von wärmeerzeugenden Elementen 31.
Dieses Beispiel zeigt einen Fall mit 4096 Einheiten von wärmeerzeugenden Elementen
31. Der Erregungstreiber 200 ist im Inneren in eine Vielzahl von Blöcken zum Erhöhen
der Datenübertragungsgeschwindigkeit aufgeteilt, wobei jeder Block ausgelegt ist, um
mit Daten versehen zu werden. Im Fall, der in Fig. 8 gezeigt ist, ist der Erregungstreiber
200 in 16 Einheiten von Blöcken 1-16 unterteilt und hat Dateneingangsleitungen
DIN 1-DIN 16 für die jeweiligen Blöcke. Erregungsdaten R (0) für das wärmeerzeugende
Element Nr. 0 bis Erregungsdaten R (255) für das wärmeerzeugende Element
Nr. 255 werden über DIN 1 zugeführt. Ähnlich werden R (256) bis R (511)
mittels DIN 2 und R (3840) bis R (4095) mittels DIN 16 versorgt. Da jeder Block den
gleichen Betrieb aufweist, wird nur einer von ihnen im nachfolgenden erläutert.
Jeder Block des Erregungstreibers 200 enthält 256 Verstärker 32, 256 UND-Gatter 33,
ein 256-Bit-Latchregister 34 und ein 256-Bit-Schieberegister 35, wodurch die Steuerung
der Erregung der 256 wärmeerzeugenden Elemente unabhängig voneinander gesteuert
wird. Die Erregungsdaten, die über die Dateneingangsanschlüsse sequentiell zugeführt
werden, werden sequentiell in den Schieberegistern 35 in Synchronismus mit dem
Datenübertragungstakt auf den Taktleitungen bzw. -anschlüssen abgespeichert. Sobald
die Schieberegister 35 aufgefüllt sind, werden alle Daten in den Schieberegistern zur
gleichen Zeit in den Latchregister 34 zwischengespeichert (latch), und zwar in Synchronismus
mit dem Zwischenspeicherimpuls bzw. Latchimpuls, der auf der Zwischenspeicherleitung
angelegt ist. Die Erregungsdaten, die so in dem Latchregister 34
zwischengespeichert sind, werden einem UND-Gatter 33 zusammen mit einem Erregungsimpuls
auf der Auswahlleitung (strobe) zugeführt, und der resultierende Ausgang
bzw. das resultierende Ausgangssignal wird verwendet, um den Verstärker 32 zu
treiben, der mit jedem wärmeerzeugenden Element 31 verbunden ist, wodurch die
Steuerung der Erregung des wärmeerzeugenden Elements 31 ausgeführt wird. Kurz
gesagt, der Erregungsimpuls, der der Auswahlleitung (strobe wire) zugeführt ist und
die Erregungsdaten, die in dem Latchregister 34 zwischengespeichert sind, werden dem
wärmeerzeugenden Element 31 für eine "1"-Periode zur gleichen Zeit zur Wärmeerzeugung
zugeführt.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration der Energiesteuerschaltung
5 zeigt.
Der Zeilenpufferspeicher 300 enthält zwei Sätze von RAM 24 (random access memory),
die für jede Zeile geschaltet werden bzw. umgeschaltet werden, und die zuzuführende
Energie E wird für eine Zeile gespeichert und während des nächsten Zeilendruckzyklus
erzeugt. Die zuzuführende Energie E, die vom Zeilenpufferspeicher 300 erzeugt bzw.
ausgegeben wird, wird in Erregungsmusterdaten D mittels einer Erregungsmusterumwandlungstafel
LUT 21 umgewandelt und des weiteren umgeordnet bzw. neu geordnet,
um für die Übertragung zum Thermokopf 6 geeignet zu sein, und zwar mittels der
Erregungsmusterdatenumordnungsschaltung 29. Die sich ergebenden Daten werden in
dem Zeilenpufferspeicher 400 abgespeichert. Der Zeilenpufferspeicher 400 speichert
eine einzige Zeile der Erregungsmusterdaten D, die somit durch Schalten der zwei
RAM-Sätze 27 umgeordnet werden, und zur gleichen Zeit erzeugt er Erregungsmusterdaten,
die in dem vorhergehenden Zeilenzyklus gespeichert wurden. Diese Erregungsdaten
D und der Erzeugungsimpuls P, der in der Erregungsimpulserzeugungsschaltung
erzeugt wird, werden dem Thermokopf 6 zugeführt, um die Erregungszeitdauer
für jedes wärmeerzeugende Element des Thermokopfes 6 zu steuern.
Eine Erregungsperiode für ein gegebenes wärmeerzeugendes Element, um einen einzelnen
Druckpunkt zu erzeugen, ist unterteilt in eine Vielzahl von Abschnitten, wobei
jeder Abschnitt unterschiedlich gewichtet ist. Für jeden Abschnitt, der so gewichtet
ist, werden "0"- oder in "1"-Daten zu dem Thermokopf 6, und zwar zum Erregungssteuerabschnitt
des wärmeerzeugenden Elementes übertragen, so daß die Erregung
unterbunden bzw. gehemmt ist für den Abschnitt, in dem "0" übertragen wird, wohingegen
die Erregung bewirkt wird, während der Gewichtungsperiode, in der "1" übertragen
wird, wodurch ein Steuern der Erregung jedes wärmeerzeugenden Elements
ausgeführt wird. Auf diese Art und Weise, wird der Abschnitt für die Erregung für
jedes wärmeerzeugende Element ausgewählt und die Abschnitte, die so ausgewählt
werden, werden kombiniert, um die Erregungszeit zu steuern. Entsprechend dieser
Ausführungsform wird jeder Abschnitt einem Auswahlsignal des Thermokopfes 6
zugeordnet. Im folgenden wird der Fall erläutert, in dem eine Erregungsperiode in acht
gleich lange Abschnitte aufgeteilt. Bevor nicht das Minimal-Intervall der Aufteilung
durch die Zeit begrenzt ist, die erforderlich für einen Einheitsdatentransfer zum
Thermokopf 6 ist, gibt es keine Begrenzung für die Anzahl der Unterteilungen, für die
es nicht erforderlich ist, in gleichen Intervallen unterteilt zu sein.
Im Fall, daß die Erregungszeit mit acht Unterteilungen gesteuert wird, gibt es eine
Maximalanzahl von steuerfähigen Werten bzw. Leveln, wenn die jeweiligen Abschnitte
gewichtet werden, wie, 1, 1/2, 1/4, . . ., 1/64, 1/128. Ein Zeitdiagramm für den Datentransfer
und die Erregungsimpulse unter solchen Bedingungen wird in Fig. 11 gezeigt.
Die Zeichen P 1 bis P 8 in Fig. 11(a) bezeichnen Erregungsimpulse, die eine relative
Zeitdauer zwischen 1/128 bis 1 haben, und zwar als Ergebnis der Gewichtung.
Die Referenzzeichen D 1 bis D 8 bezeichnen Daten zum Drucken eines einzigen vorbestimmten
Druckpunktes bzw. Dots und werden mit "0" oder mit "1" gekennzeichnet, um
zu bestimmen, ob ein spezielles wärmeerzeugendes Element während jedes gleich
unterteilten Abschnitts erregt wird. Wenn D 1 gleich 1 ist, ist deshalb das aktuelle
Element erregt durch einen Impuls P 1, und wenn D 1 gleich 0 ist, ist es dementsprechend
nicht durch den Impuls P 1 erregt. Wenn D 1 = D 3 = D 5 = D 7 = 1 und gleichzeitig
D 2 = D 4 = D 6 = D 8 = 0, wird das aktuelle Element durch die Impulse P 1, P 3,
P 5 und P 7 erregt.
Der Thermokopf enthält dafür ein Schieberegister und ein Latchregister. Die Daten
D 1 bis D 8, die sequentiell dem Schieberegister für jedes wärmeerzeugende Element
zugeführt werden, werden ebenfalls sequentiell dem Latchregister mittels der Zwischenspeicherimpulse
LP 1 bis LP 8 einzeln übertragen.
Ausführlich, wenn die Daten D 1, die mit jedem wärmeerzeugenden Element verbunden
sind, in einem Register in der 1. Stufe gehalten werden, werden die gesamten Daten
D 1 gleichzeitig zum Schieberegister der 2. Stufe mittels des Zwischenspeicherimpulses
LP 1 übertragen, um die Erregungssteuerung des wärmeerzeugenden Elements zu bewirken,
und zum nächsten Zeitpunkt, wenn die Daten D 2, die jedem wärmeerzeugenden
Element zugeordnet sind, in dem Schieberegister der 1. Stufe festgehalten sind, werden
die Daten D 2 insgesamt zu dem Schieberegister der 2. Stufe mittels des Zwischenspeicherimpulses
LP 2 übertragen. Ein ähnlicher Vorgang wird für die nachfolgenden Stufen
von Daten ausgeführt.
Die Erregung jedes wärmeerzeugenden Elements wird mittels der Daten in dem Latchregister
gesteuert und deshalb, wenn ein Erregungsimpuls P 1 mittels der Daten D 1
während der Erregung z. B. zugeführt wird, können die nächsten Daten D 2 dem Schieberegister
zu gleichen Zeit zugeführt werden.
Bei einer Erregung, die einen Erregungsimpuls erzeugt, der mittels der oben erwähnten
Gewichtungsprozedur erhalten wird, wird die maximale Erregungszeit eines gegebenen
wärmeerzeugenden Elements erhalten, wenn all die Daten D 1 bis D 8 gleich "1" sind,
d. h., 1/8 (1 + 1/2 + 1/4 + 1/8 + . . . + 1/128) = 1/4. Die tatsächliche Erregungszeit ist
somit meistens kleiner als 25% der vorgegebenen Erregungsdauer, mit dem Ergebnis,
daß die angelegte Spannung notwendigerweise erhöht sein müßte bei einer Erniedrigung
der wirksamen Länge des Thermokopfes. Ein Erregungsimpuls einer extrem kurzen
Dauer ist andererseits unerwünscht, da ein instabiler Erregungseffekt erzeugt werden
würde. Deshalb werden Erregungsimpulse P 1′ bis P 8′ mit den folgenden Gewichtungen
vorausgesetzt, z. B.: 2/32, 3/32, 4/32, 8/32, 16/32, 32/32, 32/32, 32/32.
Des weiteren, um den Einfluß eines Erregungsimpulses kurzer Dauer zu stabilisieren,
wird die Größenordnung der Erregungsimpulse P 1 bis P 8 und deren Positionen innerhalb
aufgeteilter Abschnitte abgeändert.
Wie in Fig. 12(a) gezeigt wird, wird in dem Fall, wo die Erregungsimpulse P 1, P 2 und
P 3 voneinander getrennt sind, der Effekt des kurzen Impulses P 1 besonders klein
und unstabil. Wenn die Erregungsimpulse nahe zueinander liegen, wie es in Fig. 12(b)
gezeigt wird, wird der Effekt des Impulses kurzer Dauer jedoch ebenfalls sehr stabil.
Ein Beispiel wird in Fig. 11(b) gezeigt. Ein Impuls kurzer Dauer wird vor und nach
einem längeren Impuls angeordnet, und alle Impulse sind in der Nachbarschaft zueinander
angeordnet, um einen einzigen kontinuierlichen Impuls zu erzeugen, wodurch der
Stabilisierungseffekt jedes Erregungsimpulses eingehalten wird.
Im Fall der Gewichtung ist die relative Impulsbreite der Erregungsimpulse P 1′ bis P 8′
als 1/8 (2/32 + 3/32 + 4/32 + 8/32 + 16/32 + 32/32 + 32/32 + 32/32) gegeben, und
zwar für die maximale Erregungszeit eines gegebenen wärmeerzeugenden Elements von
mehr als 50% einer vorgegebenen Erregungsdauer. Die Erregungszeit ist änderbar
mittels einer Kombination der Erregungsimpulse P 1′ bis P 8′, wie in Fig. 13 gezeigt,
und steuerbar in 128 Schritten von 0 bis 129/32 (außer für 1/32 und 128/32).
Bei der Steuerung der Erregungszeit gemäß der oben erwähnten Art, ist es notwendig,
die Energie E, die jedem wärmeerzeugenden Element zugeführt ist, in entsprechende
Erregungsmusterdaten D (eine Kombination von Daten für unterteilte Anschlüsse D 1 bis
D 8 zum Auswählen von Erregungsimpulsen entsprechend E) umgewandelt. Diese Umwandlung
wird bewirkt mittels einer Erregungsmusterumwandlungstabelle LUT, die
Erregungsmusterdaten für die angelegte Energie E speichert, wie es in den Fig. 14
bis 16 gezeigt ist.
Die Erregungsmusterdatenumwandlung(Umordnung)-Schaltungen gemäß den Fig. 14 und
15 sind innerhalb der Energiesteuerschaltung gemäß Fig. 1 konfiguriert.
Wie oben erwähnt, ist die Länge des minimalen, unterteilten Abschnitts nicht kleiner
als die Zeit, die erforderlich ist für die den ersten Datentransfer zu dem Thermokopf
6 und deshalb ist es notwendig, die Datenübertragungszeit zu kürzen, wenn eine
genaue Energiesteuerung mit vielen Unterteilungen bzw. Aufteilungen erzeugt werden
soll. Ein Verfahren zum Kürzen der Datentransferzeit besteht darin, das Schieberegister
der 1. Stufe auf den Thermokopf in eine Vielzahl von Blöcken zu unterteilen
und darin jeden Block mit einer Dateneingabeleitung zu versehen, um dadurch eine
gleichzeitige Übertragung einer Vielzahl von Daten sicherzustellen. Wenn ein Schieberegister
in eine Anzahl von n-Blöcken mit einer Anzahl von n-Dateneingangsleitungen
z. B. unterteilt wird, wird die Datentransferzeit um einen Faktor von n
gekürzt.
Aufgrund der Tatsache, daß die angelegte Energie E bzw. Leistung sequentiell zu den
wärmeerzeugenden Elementen transferiert wird, werden jedoch jedenfalls die Erregungsmusterdaten D (D 1 bis D 8), die von der Erregungsmusterumwandlungs LUT
erzeugt werden, ebenfalls zu den wärmeerzeugenden Elementen auf sequentielle Art
und Weise transferiert. Wenn Daten zu den Adressen der wärmeerzeugenden Elemente
parallel blockweise übertragen werden, ist es notwendig, die Erregungsmusterdaten D
umzuordnen.
Fig. 14 zeigt ein Beispiel für eine Erregungsmusterdatenumordnungsschaltung.
Eine Erläuterung wird mit Bezug auf den Fall von Fig. 14 gegeben, in dem der Thermokopf
6 4096 wärmeerzeugende Elemente hat, die linienmäßig ausgerichtet sind und
in 16 Blöcke mit jeweils 256 Elementen unterteilt sind.
Es wird angenommen, daß die 4096 wärmeerzeugenden Elemente mit den Nummern
(Adressen) von 0 bis 4095 versehen sind. Die angelegte Energie E (i), die jedem
Element sequentiell zugeführt wird, wird in Erregungsmusterdaten D (i) (i : 0 bis 4095)
mittels der Erregungsmusterdatenumwandlungstabelle LUT 21 umgewandelt und werden
sequentiell in 16 Speichereinheiten 22-1 bis 22-16 blockweise abgespeichert. Das Zeichen
D (0) z. B. die Erregungsmusterdaten des wärmeerzeugenden Elements Nr. 0.
Während des Druckzyklus der nächsten Zeile werden die Daten, die in den Speichereinheiten
22-1 bis 22-16 abgespeichert sind, ausgelesen und zum Thermokopf zum
Druck übertragen. Die Speichereinheiten 22-1 bis 22-16 bestehen somit aus zwei
Zeilenpufferspeichern (buffer), die für jede Zeile umgeschaltet werden, um die Lese-
und Schreiboperationen (während einer der Zeilenpufferspeicher für Schreiben eingesetzt
wird, wird der andere gelesen) auszuführen. Die Erregungsmusterdaten D (0 + j),
D (256 + j), . . ., D (3480 + j) (j : 1 bis 255) werden sequentiell von den Speichereinheiten
22-1 bis 22-16 gelesen. Alle Musterdaten, die aus jeder Speichereinheit gelesen werden,
bestehen aus 8 Bit D 1 bis D 8. Zuerst werden die Daten D 1, die mit dem Erregungsimpuls
P 1 für den ersten Unterteilungsabschnitt verbunden sind, zur gleichen Zeit von
den Datenselektoren 23-1 bis 23-16 für die Übertragung zum Thermokopf ausgewählt,
dann werden die Daten D 2 ausgewählt und zum Thermokopf übertragen. Auf ähnliche
Weise wird ein Bit von Daten entsprechend D 1 bis D 8 achtmal von den Speichereinheiten
22-1 bis 22-16 ausgelesen. Ebenfalls werden die Erregungsmusterdaten D 1 bis
D 8 simultan von den Datenselektoren 23-1 bis 23-16 ausgewählt und simultan zum
Thermokopf übertragen. Die oben stehende Ausführungsform erfordert eine Vielzahl
von Speichereinheiten oder ähnlichem und enthält die Probleme hoher Kosten und
aufwendiger Schaltung.
Fig. 15 zeigt ein Beispiel für eine Umordnung von Erregungsmusterdaten, in dem eine
einfache Schaltung mit Schieberegistern und Speichern mit wahlfreiem Zugriff (RAM)
eingesetzt wird.
Im Fall der Fig. 15 wird die zuzuführende Energie E(i), die eine Zeile wiedergibt,
vorläufig in einem RAM 24, einem ersten Speicher mit wahlfreiem Zugriff mit einer
Adresse i (i : 0 bis 4095) entsprechend der Anzahl der wärmeerzeugenden Elemente,
abgespeichert. Die Daten werden gelesen und umgeordnet in dem Druckzyklus der
nächten Zeile. Die zuzuführende Energie E(i) (d. h. das zugeordnete Signal), die aus
dem RAM 24 ausgelesen wird, wird in Erregungsmusterdaten D(i) in der Erregungsmusterumwandlungstabelle
LUT 21 umgewandelt, so daß die Bit-Daten von D 1 (i) bis
D 8 (i), die den Erregungsimpulsen jedes unterteilten Abschnittes entsprechen, den
Schieberegistern 25-1 bis 25-8 jeweils zugeführt werden. D 1 (i) bis D 8 (i) geben die
Erregungsmusterdaten D 1 bis D 8 wieder, die in dem i-ten Wärmeerzeugungselement
zugeordnet sind.
Die Ausgänge der Schieberegister 25-1 bis 25-8, die vom Serielleingangs/Parallelausgangs-Typ
sind, werden zwischengespeichert in den Latchspeichern 26-1 bis 26-8
immer dann, wenn acht Daten abgespeichert sind, und sequentiell im RAM 27-1 oder
27-2 abgespeichert, der dem zweiten Speicher mit wahlfreiem Zugriff zugeordnet ist.
Die Datenübertragung zum Thermokopf und der Druck werden im Druckzyklus der
nächsten Zeile bewirkt. Als Ergebnis werden der RAM 24 und die RAMs 27-1 und 27-2,
die zwei Zeilen wiedergegeben, jeweils umgeschaltet, um eine Lese- und Schreiboperation getrennt für jede Zeile auszuführen.
Fig. 16 zeigt eine detaillierte Konfiguration und Fig. 17 ein Zeitdiagramm, auf das sich
bezogen wird, um den Betrieb genauer zu beschreiben.
Die zugeführte Energie E(i), die aus dem RAM 24 für das i-te wärmeerzeugende
Element ausgelesen wird, wird in einem Latchspeicher 28 geformt (shaped) und wird in
Erregungsmusterdaten Dk(i) (k : 1 bis 8) mittels der Erregungsmusterumwandlungstabelle
LUT 21 in geeigneter Zeit umgewandelt. Die Daten Dk(i), die so umgewandelt worden
sind, die in einer Kombination von Bit-Daten D 1 bis D 8 gegeben sind und den Erregungsimpulsen
P 1 bis P 8 jeweils zugeordnet sind, wie es oben erwähnt ist, werden
parallelerweise den Schieberegistern 25-1 bis 25-8 jeweils zugeführt. Die Betriebs- bzw.
Verarbeitungsprozesse werden in Synchronismus mit einem Basistaktsignal SCK ausgeführt
(Fig. 17). Die Adresse FRA zum Lesen der Daten E(i) aus dem RAM 24 wird
in der nachfolgenden Weise geändert (E(i) in Fig. 17).
Damit werden die nachfolgenden Daten Di (0) bis Di (4095) sequentiell dem Schieberegister
25-1 zugeführt:
wobei D 1(0) z. B. Erregungsmusterdaten entsprechend dem Erregungsimpuls P 1 für das
wärmeerzeugende Element Nr. 0 ist. Die Schieberegister 25-2 bis 25-8 werden ebenfalls
versorgt mit den Daten D 2 (i) bis D 8 (i) in ähnlicher Reihenfolge auf parallele
Weise wie die Daten D 1 (i) (Dk(i), k = 1 bis 8 in Fig. 17). Die Ausgangssignale der
Schieberegister 25-1 bis 25-8 werden simultanerweise in den Latchspeichern 26-1 bis
26-8 mittels des Taktes LCK zwischengespeichert, und zwar werden jeweils acht Daten
(wie z. B. i = 0, 256, 512, . . ., 1792) gespeichert.
Die Latchspeicher 26-1 bis 26-8, die mit dem (Ausgangssteuerung) versehen sind,
sind vorgesehen, um die zwischengespeicherten Daten nur während der Periode, wenn
"0" bleibt, zu erzeugen. Die Daten, die in den Latchspeichern 26-1 bis 26-8
zwischengespeichert sind, werden sequentiell in Übereinstimmung mit den Signalen
bis erzeugt und sequentiell zuerst dem RAM 27-1 zugeführt. Wenn der
Latchspeicher 26-1 bzw. D 1(0), D 1 (256), D 1(512) bis D 1(1792) zwischengespeichert,
dann speichert der Latchspeicher 26-2 D 2(0), D 2(256), D 2(512), . . ., D 2(1792)
zwischen. Auf ähnliche Art speichert der Latchspeicher 26-3 D 3(0) usw., und der
Latchspeicher 26-8 die Daten D 8(0), D 8(256), . . ., D 8(1792). Des weiteren werden
die Daten D 1(0) bis D 1(1792) des Latchspeichers 26-1 durch erzeugt und dem
RAM 27-1 zugeführt. Als nächstes werden die Daten D 2(0) bis D 2(1792) des Latchspeichers
26-2 mittels erzeugt und dem RAM 27-1 zugeführt. Auf ähnliche Art
werden die Daten jedes Latchspeichers erzeugt durch bis . In Antwort auf
das Umschalten des Chip-Auswahlsignals (chip select) und und des Schreibeinschaltsignals
führen der RAM 27-1 und RAM 27-2 die Schreiboperation alternativerweise
durch, um alle Daten Hälfte um Hälfte abzuspeichern und damit die
nächsten acht Daten (wie z. B. i = 2048, 2304, . . ., 3840) gegenüber dem RAM 27-2
zwischenzuspeichern und auszulesen. Die Chipauswahlsignale und sind vorgesehen,
alternativerweise geschaltet zu werden. Als Ergebnis werden die Daten, die in
Tabelle 2 gezeigt werden, sequentiell von den Latchspeichern 26-1 bis 26-8 für den
RAM 27-1 ausgelesen.
Auf ähnliche Weise werden die Daten in der unten stehenden Tabelle sequentiell aus
den Latchspeichern 26-1 bis 26-8 für den RAM 27-2 ausgelesen.
Andererseits werden die Adressen SWA der RAMs 27-1 und 27-2, in die diese Daten
geschrieben werden, in der nachfolgenden Art und Weise abgeändert.
Darauf bezogen werden die Daten D 1(0) bis D 1(1792) mittels des Signals unter
der Adresse 0 des RAM 27-1 geschrieben, die Daten D 2(0) bis D 2(1792), die mittels
des Signals in den Adressen 256 des RAMs 27-1 erzeugt werden usw., bis die
Daten D 8(0) bis D 8(1792), die mittels des Signals erzeugt worden sind, unter der
Adresse 1792 des RAMs 27-1 eingeschrieben worden sind und nachfolgend in ähnlicher
Weise. In dem Ablauf speichern der RAM 27-1 und der RAM 27-2 Daten vollständig
umgeordnet, wie in den unten stehenden Tabellen 4 und 5 gezeigt wird.
Danach, wie in Fig. 18 gezeigt wird, werden die Daten, die im RAM 27-1 und RAM
27-2 gespeichert sind, einfach simultan von den Bits 1 bis 8 (I/O₁ bis I/O₈) jedes
RAMs respektiver Weise ausgelesen und auf parallele Art und Weise zu jedem wärmeerzeugenden
Element jedes Blocks des Thermokopfes in Übereinstimmung mit der
Reihenfolge der Adressen i übertragen. Ein zugeordnetes Zeitdiagramm wird in Fig.
19 gezeigt. Genauer betrachtet werden die 256 wärmeerzeugenden Elemente des ersten
Blocks mit D 1(0) bis D 1(255) sequentiell beaufschlagt, die 256 wärmeerzeugenden
Elemente des zweiten Blocks werden parallel mit D 1(256) bis D 1(511) in sequentieller
Weise versorgt und auf ähnliche Art findet das gleiche für nachfolgende Blöcke statt,
bis der 16. Block mit den Daten D 1(3840) bis D 1(4095) beaufschlagt worden ist. Nach
der Vervollständigung der Zuführung des Signals D 1 zu den 4096 wärmeerzeugenden
Elementen für eine Zeile in dieser Art und Weise werden die Signale D 2 bis D 8
ähnlich jedem wärmeerzeugenden Element jedes Blocks sequentiell bei ähnlichem
Betrieb zugeführt.
Anstatt einer Änderung der Leseadresse FRA des RAMs 24 und der Schreibadresse
SWA des RAMs 27-1 und RAMs 27-2 in dem oben stehenden Fall der Umordnung ist es
genauso möglich, die Schreibadresse PWA des RAMs 24 oder die Leseadresse SRA des
RAMs 27-1 und RAMs 27-2 zu verwenden.
Des weiteren, obwohl der Thermokopf 4096 wärmeerzeugende Elemente hat und in 16
Blöcken gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform unterteilt ist, ist die Erfindung
genauso leicht anwendbar auf einen Thermokopf, der verschiedene unterschiedliche
Anzahlen von wärmeerzeugenden Elementen hat und in verschiedene Anzahlen
von Blöcken unterteilt ist, in dem die Anzahl der Zwischenspeicher bzw. Latches oder
die Ordnung der Adressen abgeändert wird.
Des weiteren, anstatt der Gewichtung der unterteilten Abschnitte der Erregungsperiode
mittels Abänderung der Erregungszeit wie in der oben stehenden Ausführungsform,
kann die gleiche Funktion mit gleicher Wirkung durch Ändern der angelegten Spannung
für die unterteilten Abschnitte oder mittels einer Kombination der oben beschriebenen
Methode und einer Abänderung der angelegten Spannung erreicht werden.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine feine genaue Energiesteuerung mit
hoher Auflösung mittels einer einfachen Schaltung und Wärmespeicherungsberechnung
erleichtert.
Es ist damit leicht zu verstehen aus der vorhergehenden Beschreibung, daß entsprechend
der vorliegenden Erfindung eine Treiberschaltung für einen Thermokopf
gegeben ist, mittels derer ein genauer Wärmespeicherungskompensationseffekt erhalten
wird, und zwar wird mit einer einfachen Schaltung ein hochqualitatives Druckbild zu
niedrigen Kosten erzeugt, sogar wenn Hochgeschwindigkeitsbetrieb und ein Druckbetrieb
hoher Auflösung ausgeführt werden soll.
Claims (7)
1. Treibervorrichtung für einen Thermokopf, die aufweist:
einen Thermokopf (6), der eine Vielzahl von wärmeerzeugenden Elementen aufweist;
einen Pufferspeicher (1) zum Speichern von Aufzeichnungsdaten, die ihm zugeführt werden,
eine Temperaturdetektionseinrichtung (3) zum Detektieren der Temperatur des Substrats des Thermokopfes;
einen Wärmespeicherungsspeicher (4) zum Speichern durch Aktualisieren der Wärmespeicherungsdaten E s, die den Betrag der Wärme wiedergeben, die in jedem der wärmeerzeugenden Elemente für jeden einzeiligen Aufzeichnungszyklus gespeichert ist;
eine Energiezuführberechnungsschaltung (2) zum Berechnen der Energie, die jedem wärmeerzeugenden Element auf der Basis der Aufzeichnungsdaten, die von diesem Pufferspeicher ausgegeben werden, zugeführt wird, der Temperaturdaten, die von der Temperaturdetektionseinrichtung für das Thermokopfsubstrat ausgegeben werden, und den Wärmespeicherungsdaten zugeführt wird, die von dem Wärmespeicherungsspeicher ausgegeben werden;
eine Wärmespeicherungsberechnungsschaltung (7) zum Berechnen der Wärmespeicherungsdaten für die Aufzeichnung der nächsten Zeile auf der Basis der Wärmespeicherungsdaten jedes wärmeerzeugenden Elements, die von dem Wärmespeicherungsspeicher ausgegeben werden, um sequentiell die Wärmespeicherungsdaten aufzufrischen, die in dem Wärmespeicherungsspeicher abgespeichert sind, mittels des Ergebnisses der Berechnung, das dem Wärmespeicherungsspeicher zugeführt ist; und
eine Energiesteuerungsschaltung (5) zum Steuern der elektrischen Leistung, die jedem wärmeerzeugenden Element des Thermokopfes in Übereinstimmung mit der durch die Energiezuführberechnungsschaltung berechneten Energie zugeführt wird, wobei die Energiezuführberechnungsschaltung aufweist eine Einrichtung zum Berechnen der Aufzeichnungsenergie E p für jedes wärmeerzeugende Element auf der Basis der Aufzeichnungsdaten, die von dem Pufferspeicher ausgegeben werden, der Temperaturdaten T h, die von der Temperaturdetektionseinrichtung des Thermokopfsubstrats erzeugt werden, und der Wärmespeicherungsdaten E s, die von dem Wärmespeicherungsspeicher und der Einrichtung zum Berechnen der Kompensationsenergie E r auf der Basis der Aufzeichnungsdaten E p und der Temperaturdaten erzeugt werden.
einen Thermokopf (6), der eine Vielzahl von wärmeerzeugenden Elementen aufweist;
einen Pufferspeicher (1) zum Speichern von Aufzeichnungsdaten, die ihm zugeführt werden,
eine Temperaturdetektionseinrichtung (3) zum Detektieren der Temperatur des Substrats des Thermokopfes;
einen Wärmespeicherungsspeicher (4) zum Speichern durch Aktualisieren der Wärmespeicherungsdaten E s, die den Betrag der Wärme wiedergeben, die in jedem der wärmeerzeugenden Elemente für jeden einzeiligen Aufzeichnungszyklus gespeichert ist;
eine Energiezuführberechnungsschaltung (2) zum Berechnen der Energie, die jedem wärmeerzeugenden Element auf der Basis der Aufzeichnungsdaten, die von diesem Pufferspeicher ausgegeben werden, zugeführt wird, der Temperaturdaten, die von der Temperaturdetektionseinrichtung für das Thermokopfsubstrat ausgegeben werden, und den Wärmespeicherungsdaten zugeführt wird, die von dem Wärmespeicherungsspeicher ausgegeben werden;
eine Wärmespeicherungsberechnungsschaltung (7) zum Berechnen der Wärmespeicherungsdaten für die Aufzeichnung der nächsten Zeile auf der Basis der Wärmespeicherungsdaten jedes wärmeerzeugenden Elements, die von dem Wärmespeicherungsspeicher ausgegeben werden, um sequentiell die Wärmespeicherungsdaten aufzufrischen, die in dem Wärmespeicherungsspeicher abgespeichert sind, mittels des Ergebnisses der Berechnung, das dem Wärmespeicherungsspeicher zugeführt ist; und
eine Energiesteuerungsschaltung (5) zum Steuern der elektrischen Leistung, die jedem wärmeerzeugenden Element des Thermokopfes in Übereinstimmung mit der durch die Energiezuführberechnungsschaltung berechneten Energie zugeführt wird, wobei die Energiezuführberechnungsschaltung aufweist eine Einrichtung zum Berechnen der Aufzeichnungsenergie E p für jedes wärmeerzeugende Element auf der Basis der Aufzeichnungsdaten, die von dem Pufferspeicher ausgegeben werden, der Temperaturdaten T h, die von der Temperaturdetektionseinrichtung des Thermokopfsubstrats erzeugt werden, und der Wärmespeicherungsdaten E s, die von dem Wärmespeicherungsspeicher und der Einrichtung zum Berechnen der Kompensationsenergie E r auf der Basis der Aufzeichnungsdaten E p und der Temperaturdaten erzeugt werden.
2. Treibervorrichtung für einen Thermokopf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmespeicherungsberechnungsschaltung die Wärmespeicherungsdaten
E s′ für die Aufzeichnung der nächsten Zeile mittels der Funktion der Aufzeichnungsenergie
E p berechnet, die von der Energiezuführberechnungsschaltung erzeugt
wird.
3. Treibereinrichtung für Thermokopf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Energiesteuerschaltung die Energie steuert, die jedem wärmeerzeugenden
Element zugeführt wird, in solch einer Weise, daß jeder Erregungszyklus in eine
Vielzahl von Perioden unterteilt ist, wobei die Erregungsenergie für jede der
unterteilten Perioden differenziert unterschieden wird und die Kombination von
tatsächlich erregten Perioden von all den unterteilten Erregungsperioden abgeändert
wird in Übereinstimmung mit dem Ausgang der Energiezuführberechnungsschaltung.
4. Treibervorrichtung für einen Thermokopf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Energiesteuerschaltung aufweist:
einen ersten Speicher mit wahlfreiem Zugriff (24) zum vorläufigen Speichern einer Zeile von Daten, die kontinuierlich übertragen werden,
eine Vielzahl von Serielleingangs/Parallelausgangs-Schieberegistern (25-1 bis 25-8), die sequentiell mit Daten versorgt werden, die von dem ersten Speicher mit freiem Zugriff erzeugt werden,
einem zweiten Speicher mit wahlfreiem Zugriff (27-1, 27-2) zu sequentiellen Abspeichern von Ausgangssignalen der Schieberegister und
eine Datenumwandlungsschaltung (21) zum Betreiben der Lese- und Schreibadressen der ersten und zweiten Speicher mit wahlfreiem Zugriff, um die kontinuierlich übertragenen Daten in eine Form umzuordnen, die geeignet für die Übertragung zum Thermokopf ist, der in eine Vielzahl von Blöcken aufgeteilt ist und eine Dateneingangsleitung für jeden Block aufweist.
einen ersten Speicher mit wahlfreiem Zugriff (24) zum vorläufigen Speichern einer Zeile von Daten, die kontinuierlich übertragen werden,
eine Vielzahl von Serielleingangs/Parallelausgangs-Schieberegistern (25-1 bis 25-8), die sequentiell mit Daten versorgt werden, die von dem ersten Speicher mit freiem Zugriff erzeugt werden,
einem zweiten Speicher mit wahlfreiem Zugriff (27-1, 27-2) zu sequentiellen Abspeichern von Ausgangssignalen der Schieberegister und
eine Datenumwandlungsschaltung (21) zum Betreiben der Lese- und Schreibadressen der ersten und zweiten Speicher mit wahlfreiem Zugriff, um die kontinuierlich übertragenen Daten in eine Form umzuordnen, die geeignet für die Übertragung zum Thermokopf ist, der in eine Vielzahl von Blöcken aufgeteilt ist und eine Dateneingangsleitung für jeden Block aufweist.
5. Treibervorrichtung für Thermokopf zum steuerbaren Zuführen von Energie an
jedes der Vielzahl von wärmeerzeugenden Elementen des Thermokopfes in Übereinstimmung
mit Eingangsaufzeichnungsdaten, wobei die Vorrichtung aufweist:
eine Einrichtung zum Unterteilen jedes Erregungszyklusses in eine Vielzahl von Perioden;
eine Einrichtung zum Bestimmen unterschiedlicher Quantitäten der Erregung für die unterteilten Perioden; und
eine Einrichtung zum selektiven Kombinieren von tatsächlich erregten Perioden aus den unterteilten Perioden in Übereinstimmung mit der zuzuführenden Energie.
eine Einrichtung zum Unterteilen jedes Erregungszyklusses in eine Vielzahl von Perioden;
eine Einrichtung zum Bestimmen unterschiedlicher Quantitäten der Erregung für die unterteilten Perioden; und
eine Einrichtung zum selektiven Kombinieren von tatsächlich erregten Perioden aus den unterteilten Perioden in Übereinstimmung mit der zuzuführenden Energie.
6. Treibervorrichtung für Thermokopf zum steuerbaren Zuführen von Energie an
jedes der Vielzahl von wärmeerzeugenden Elementen, die auf einem Thermokopf
in Linie angeordnet sind, in Übereinstimmung mit einer Eingangsaufzeichnungsenergie,
wobei die Vorrichtung aufweist:
einen ersten Speicher mit wahlfreiem Zugriff (24) zum Speichern einer Zeile von kontinuierlich übertragenen Eingangsdaten;
eine Vielzahl von Serielleingangs/Parallelausgangs-Schieberegistern (25-1 bis 25-8), die sequentiell mit Daten versorgt werden, die von dem ersten Speicher mit wahlfreiem Zugriff ausgegeben werden;
einen zweiten Speicher mit wahlfreiem Zugriff zum sequentiellen Abspeichern von Daten, die von dem Schieberegister ausgegeben werden;
eine Dateneingangseinrichtung zum Unterteilen der Elemente in viele Blöcke, um die Eingangseinrichtung mit diesen jeweils zu verbinden; und
eine Energiesteuereinrichtung (5) zum Adressieren der ersten und zweiten Speicher mit wahlfreiem Zugriff, um Daten von diesen zu lesen und in diese einzuschreiben, um optimalerweise die kontinuierlich transferierten Daten umzuordnen und um die umgeordneten Daten der Eingangseinrichtung zuzuführen.
einen ersten Speicher mit wahlfreiem Zugriff (24) zum Speichern einer Zeile von kontinuierlich übertragenen Eingangsdaten;
eine Vielzahl von Serielleingangs/Parallelausgangs-Schieberegistern (25-1 bis 25-8), die sequentiell mit Daten versorgt werden, die von dem ersten Speicher mit wahlfreiem Zugriff ausgegeben werden;
einen zweiten Speicher mit wahlfreiem Zugriff zum sequentiellen Abspeichern von Daten, die von dem Schieberegister ausgegeben werden;
eine Dateneingangseinrichtung zum Unterteilen der Elemente in viele Blöcke, um die Eingangseinrichtung mit diesen jeweils zu verbinden; und
eine Energiesteuereinrichtung (5) zum Adressieren der ersten und zweiten Speicher mit wahlfreiem Zugriff, um Daten von diesen zu lesen und in diese einzuschreiben, um optimalerweise die kontinuierlich transferierten Daten umzuordnen und um die umgeordneten Daten der Eingangseinrichtung zuzuführen.
7. Treibervorrichtung für Thermokopf zum kontrollierbaren Zuführen von Energie an
jedes der Vielzahl von wärmeerzeugenden Elementen, die einen Thermokopf bilden,
in Übereinstimmung mit Eingangsaufzeichnungsdaten, wobei die Vorrichtung
aufweist:
einen Pufferspeicher (1) zum Speichern der Eingangsaufzeichnungsdaten;
eine Temperaturdetektionseinrichtung (3) zum Detektieren der Substrattemperatur des Thermokopfes;
einen Wärmespeicherungsspeicher (4) zum Speichern durch Aktualisieren von Wärmespeicherungsdaten, die den Wärmespeicherungsbetrag jedes wärmeerzeugenden Elements für jeden Aufzeichnungszyklus wiedergeben;
eine Energiezuführberechnungsschaltung (2) zum Berechnen einer Aufzeichnungsenergie E p und einer Kompensationsenergie E r auf der Basis der Aufzeichnungsdaten, die von dem Pufferspeicher ausgegeben werden, der Temperaturdaten, die von der Temperaturdetektionseinrichtung ausgegeben werden und der Wärmespeicherungsdaten, die von dem Wärmespeicherungsspeicher ausgegeben werden, aufgrund der hypothetischen Bedingung, daß ein wärmeerzeugendes Element und benachbarte wärmeerzeugende Elemente desgleichen unter der gegebenen Steuerung beide erregt werden, wobei die Energiezuführberechnungsschaltung die Kompensationsenergie E r durch Auswählen einer vorgegebenen Funktion der Substrattemperatur des Thermokopfes in Übereinstimmung mit der Erregung/Nichterregung des wärmeerzeugenden Elements und der benachbarten wärmeerzeugenden Elemente berechnet, um eine Energiekürzung zu dem Zeitpunkt der Nichterregung der benachbarten wärmeerzeugenden Elemente zu kompensieren;
eine Wärmespeicherungsberechnungsschaltung (7) zum Berechnen von Wärmespeicherungsdaten E s′ für den nächsten Aufzeichnungszyklus aus den Wärmespeicherungsdaten E s jedes wärmeerzeugenden Elements von dem Wärmespeicherungsspeicher und der Aufzeichnungsenergie E p von der Energiezuführberechnungsschaltung, wobei die Ergebnisse dieser Berechnungen sequentiell dem Wärmespeicherungsspeicher zugeführt werden, um sequentiell die Wärmespeicherungsdaten zu aktualisieren, die in dem Wärmespeicherungsspeicher gespeichert sind; und
eine Energiesteuerschaltung (5) zum steuerbaren Zuführen an jedes der wärmeerzeugenden Elemente in Übereinstimmung mit der Aufzeichnungsenergie und der Kompensationsenergie, die von der Energiezuführberechnungsschaltung berechnet wird.
einen Pufferspeicher (1) zum Speichern der Eingangsaufzeichnungsdaten;
eine Temperaturdetektionseinrichtung (3) zum Detektieren der Substrattemperatur des Thermokopfes;
einen Wärmespeicherungsspeicher (4) zum Speichern durch Aktualisieren von Wärmespeicherungsdaten, die den Wärmespeicherungsbetrag jedes wärmeerzeugenden Elements für jeden Aufzeichnungszyklus wiedergeben;
eine Energiezuführberechnungsschaltung (2) zum Berechnen einer Aufzeichnungsenergie E p und einer Kompensationsenergie E r auf der Basis der Aufzeichnungsdaten, die von dem Pufferspeicher ausgegeben werden, der Temperaturdaten, die von der Temperaturdetektionseinrichtung ausgegeben werden und der Wärmespeicherungsdaten, die von dem Wärmespeicherungsspeicher ausgegeben werden, aufgrund der hypothetischen Bedingung, daß ein wärmeerzeugendes Element und benachbarte wärmeerzeugende Elemente desgleichen unter der gegebenen Steuerung beide erregt werden, wobei die Energiezuführberechnungsschaltung die Kompensationsenergie E r durch Auswählen einer vorgegebenen Funktion der Substrattemperatur des Thermokopfes in Übereinstimmung mit der Erregung/Nichterregung des wärmeerzeugenden Elements und der benachbarten wärmeerzeugenden Elemente berechnet, um eine Energiekürzung zu dem Zeitpunkt der Nichterregung der benachbarten wärmeerzeugenden Elemente zu kompensieren;
eine Wärmespeicherungsberechnungsschaltung (7) zum Berechnen von Wärmespeicherungsdaten E s′ für den nächsten Aufzeichnungszyklus aus den Wärmespeicherungsdaten E s jedes wärmeerzeugenden Elements von dem Wärmespeicherungsspeicher und der Aufzeichnungsenergie E p von der Energiezuführberechnungsschaltung, wobei die Ergebnisse dieser Berechnungen sequentiell dem Wärmespeicherungsspeicher zugeführt werden, um sequentiell die Wärmespeicherungsdaten zu aktualisieren, die in dem Wärmespeicherungsspeicher gespeichert sind; und
eine Energiesteuerschaltung (5) zum steuerbaren Zuführen an jedes der wärmeerzeugenden Elemente in Übereinstimmung mit der Aufzeichnungsenergie und der Kompensationsenergie, die von der Energiezuführberechnungsschaltung berechnet wird.
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