DE4120046A1 - Steuersystem fuer ionenprojektionsdrucken und dergleichen - Google Patents

Steuersystem fuer ionenprojektionsdrucken und dergleichen

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem, und zwar ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verteilung von Pixeldaten entsprechend den Pixeln aufeinanderfolgender Zeilen eines Bil­ des zur Betätigung eines zwei-dimensionalen Matrixdruckkopfes, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Druckma­ schine mit einer verteilten digitalen Steuervorrichtung zur Erzeugung von impulsbreitenmodulierten Ausgangsgrößen, die einen Matrixdruckkopf betreiben, und zwar aus einem Rasterein­ gangsdatenstrom zum Drucken von Bildern, bestehend aus aufein­ anderfolgenden Zeilen von Punkten unterschiedlicher Dichte oder Grauskala auf einem beweglichen Bildaufnahmemedium.
Die Erfindung ist besonders geeignet zur Verwendung beim mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden keinen Schlag verursachenden ionographischen Drucken in einer Druckmaschine, die einen Ionenprojektionsdruckkopf aufweist, der ein latentes Bild von Zeilen und Spalten von Punkten bildet, wobei die Zeilen die Bildzeilen vorsehen. Die Erfindung sieht eine verteilte Steu­ erarchitektur vor, und zwar geeignet zum Betreiben eines der­ artigen Ionenprojektionsdruckkopfes. Die Erfindung ist eben­ falls anwendbar für die Verteilung von Pixeldatensignalen aus einem Rastereingangsdatenstrom, um so Sequenzen oder Folgen von Signalen zum Drucken von zwei-dimensionalen Bildern vorzu­ sehen. Die Erfindung erleichtert ferner die Verteilung digita­ ler Grauskalendatensignale, durch die der Druckvorgang ent­ sprechend einer Grauskala oder variabler Dichte ausgeführt werden kann.
Das Ionenprojektionsdrucken, welches ebenfalls als Ionenab­ scheidungsdrucken bekannt ist, verwendet Ionenprojektionsköpfe oder Patronen mit einer Vielzahl von Sätzen von Steuerelektro­ den, wobei die Sätze typischerweise orthogonal zueinander an­ geordnet sind, um so den Multiplexbetrieb zu ermöglichen. Bei­ spielsweise besitzt eine Art eines Ionenprojektionskopfes einen ersten Satz von HF-Elektroden, die selektiv durch Hoch­ spannungs-HF-Signale betrieben werden, um Plasmen zu erzeugen. Ionen oder Elektronen werden von diesen Plasmen unter der Steuerung eines zweiten Satzes von Fingerelektroden annähernd orthogonal bezüglich der HF-Elektroden orientiert projeziert, was die Abscheidung von Ladungspunkten auf einer Dielektri­ kumsoberfläche (einem Druckmedium) in Zeilen mit extrem hoher Geschwindigkeit (ausreichend um hunderte von Seiten pro Minute an Bildern zu erzeugen) zu ermöglichen. Die Konstruktion sol­ cher Köpfe und ihre Anwendung beim Ionenprojektionsdrucken wird in dem folgenden Artikel beschrieben: J.R. Rumsey und D. Beennwitz in "Ion Printing Technology" im "Journal of Imaging Technology, Band 12, Nr. 3, Juni 1986, Seiten 144 ff. Ein al­ ternativer Ionenprojektionsdruckkopf verwendet einen gesonder­ ten Ionengenerator, wie beispielsweise eine konventionelle Gleichspannungskorona oder einen selbstbegrenzten Entladungs­ ionengenerator, betrieben mit Hochspannungs-HF-Signalen, wo­ bei ein erster Satz von Steuerelektroden in einer bevorzugten Richtung orientiert ist und ein zweiter Satz von Steuerelek­ troden annähernd orthogonal zum ersten Satz orientiert ist. Ionen oder Elektronen werden von der Ionenquelle durch Löcher projeziert, und zwar am Schnitt der ersten und zweiten Elek­ troden, was die Abscheidung von Ladungspunkten auf einer Di­ elektrikumsoberfläche (einem Druckmedium) in Zeilen ermög­ licht. Die Konstruktion derartiger Köpfe und ihre Anwendung beim Ionenprojektionsdrucken ist in der WO 87/02 451 (Fotland) beschrieben.
Das Layout der Steuerelektroden, beispielsweise der HF-Elek­ troden und der Fingerelektroden, eines typischen Ionenprojek­ tionskopfes ist in Fig. 2 dargestellt. Der Kopf bildet am Schnitt der ersten und zweiten Elektroden eine Anordnung von Löchern, deren jedes eine potentielle Ionenprojektionsquelle ist. Die Löcher an den Schnittpunkten der ersten und zweiten Elektroden definieren Ionenstromquellen, die Punkte auf einer Direktikumsoberfläche laden können. Die ersten Elektroden sind senkrecht zur Bewegungsrichtung des Druckmediums angeordnet, d. h. über die Breite des Mediums hinweg. Die Ionenstromquel­ len sind längs der zweiten Elektroden gruppiert, die jeweils geneigt verlaufen unter einem schmalen spitzen Winkel bezüg­ lich der Senkrechten zu den ersten Elektroden. Der Neigungs­ winkel der zweiten Elektroden ist durch den relativen Abstand der Löcher in den zwei Achsen bestimmt. Der beispielhafte Kopf gemäß Fig. 2 weist 20 (zwanzig) HF (erste) Elektroden auf, die wegen der Herstellungsbeschränkungen nicht mit Einpunkt- Positionsabständen mit Abstand angeordnet sind, sondern die durch eine Vielzahl von Punktpositionsabständen getrennt sind. In einem speziellen System, wo die Punktpositionsabstände 1/300stel eines Zolls betragen, sind die HF-Elektroden Vier­ punkt-Positionsabstände voneinander entfernt gelegen. Die Finger (zweiten) Elektroden sind ebenfalls im Hinblick auf Herstellungserfordernisse um einen Abstand von mehr als einem Punkt Positionsabstand angeordnet. Im dargestellten Kopf sind 128 Fingerelektroden vorgesehen und sie sind mit 20 Punkt Positionsabständen voneinander vorgesehen.
Diese Anordnung der HF- und Fingerelektroden ermöglicht den Multiplexbetrieb des Kopfes, wodurch die Anzahl der Kontakte verringert wird, die vorgesehen werden muß und ferner wird auch die Anzahl der zum Betreiben erforderlichen Schaltungen vermindert.
Diese Anordnung der HF (ersten) und Finger (zweiten)-Elektro­ den schließt die lineare oder darauffolgende Aktivierung der Fingerelektroden durch sukzessive Pixelgrauskalen-Datenworte eines Rastereingangsdatenstroms aus, der durch einen konven­ tionellen Rasterbildprozessor vorgesehen wird. Die Wiederan­ ordnung der Pixelgrauskalen-Datenworte wird notwendig, damit die den Pixels entsprechenden Punkte ineinandergreifend ange­ ordnet werden können, um so bildweise Bildlinien oder Zeilen und Bildgebiete zu formen. Konventionelle Verfahren zur Hand­ habung der Pixelgrauskalenworte sind nachteilig, weil die Not­ wendigkeit für einen zusätzlichen Neuordnungsschritt oder ein Neuordnungsverfahren besteht, und zwar vor der Verteilung der Pixeldaten an die Fingerelektroden. Dieser Neuordnungsschritt oder Prozeß wird entweder durch Software in einem Computer oder durch Hardware erreicht. Wenn dieser Schritt oder Prozeß in Software ausgeführt wird, so wird die Geschwindigkeit des Druckers auf die Rate oder Geschwindigkeit begrenzt, mit der die Software die Neuordnung ausführen kann. Wenn es durch Hardware erfolgt, so müssen Extraschaltungen zur Durchführung der Neuordnungsfunktion ausgelegt werden und die Zugriffsge­ schwindigkeiterfordernisse an das RAM sind mindestens zweimal die Geschwindigkeit, mit der die Pixeldaten durch den Raster­ bildprozessor erzeugt wird. Dies erhöht die Kosten der Imple­ mentierung einer ionographischen Druckmaschine. Auch hängt die Konstruktion des Neuordnungsschrittes oder Verfahrens von der speziellen Konfiguration des Ionenkopfes ab, d. h. der Zahl der ersten oder HF- und zweiten oder Fingerelektroden, wodurch die Expansion der Breite des Bildes (durch Verwendung von mehr Fingerelektroden und längeren HF-Elektroden) ohne substantiel­ le Rekonstruktion des Neuordnungsschrittes oder Verfahren schwierig oder nicht praktikabel gemacht wird.
Um die Verteilung der Pixelgrauskalendaten an die Fingerelek­ troden zu erreichen, werden konventionellerweise die Rastereingangsdaten verarbeitet, und zwar unter Verwendung einer Hardwarebefehlsschaltung, die ein RAM enthält und da­ rauffolgend erfolgt die Eingabe serienmäßig in ein Hochge­ schwindigkeits-Schieberegister (5-20 MHz Taktrate). Parallele Ausgangsgrößen dieses Registers werden in zweite Register ein­ gegeben, welche die Fingerelektroden des Ionenprojektionskop­ fes betreiben. Das zweite Register sieht eine zeitweise Spei­ cherung vor und enthält Puffer, die bei hoher Spannung (bei­ spielsweise 300 Vpp) arbeiten. Man erkennt, daß eine kompli­ zierte Logik erforderlich ist, um einen gesonderten Datenstrom für jede Fingerelektrode vorzusehen, um die Pixeldaten vor der Eingabe der Pixeldaten in das Hochgeschwindigkeits-Serien­ schieberegister neu zu ordnen. Die Größe des RAM, verwendet bei der Neuordnung, muß mindestens groß genug sein, um sämtli­ che Pixel zu enthalten, die unterhalb des Gebiets des Ionen­ projektionskopfes liegen, beispielsweise ergeben sich für einen 8′′ breiten Kopf mit 20 HF-Elektroden und 124 Fingerelek­ troden mit einem HF-Elektrodenabstand von vier Pixel Speicher­ plätze in der Größenordnung von (20×124)×(20×4) = 198 400 Speicherplätze. Die Zugriffsraten zum RAM sind annä­ hernd 18 Megazugriffe pro Sekunde bei Druckgeschwindigkeit von 60 Fuß pro Minute. Die Erweiterbarkeit hinsichtlich breiterer Köpfe kann nicht erreicht werden, ohne beträchtliche Neukon­ struktion der Neuordnungsschaltung und -erhöhung der Geschwin­ digkeit des Zugriffs zum Speicher. Beispielsweise würde ein 14′′-Kopf weitere 85 Fingerelektroden und somit insgesamt 210 Fingerelektroden erforderlich machen, wodurch 336 000 Speicher­ plätze im RAM erforderlich sind für die Neuordnung und annä­ hernd 70% schnellere Zugriffsraten. Die Zugriffsraten zum RAM müssen auf mindestens 30 Mega-Zugriffe pro Sekunde für die gleiche Druckgeschwindigkeit ansteigen. Es ist klar, daß die weitere Erweiterung der Breite oder eine Erhöhung der Ge­ schwindigkeit eine derartige zusätzliche Komplikation des RAM erforderlich macht, daß diese Lösungsmöglichkeit für preisgün­ stige und niedrige Kosten aufweisende ionographische Drucker nicht in Frage kommt.
Grauskalen- oder Dichtesteuerung kann durch Veränderung der Intervallzeit erreicht werden, während welcher die einen Punkt abscheidende Fingerelektrode aktiviert ist; die Zeitlänge be­ stimmt die Anzahl der Ionenimpulse (jeder von einem sukzessi­ ven Zyklus, der an die HF-Zeilenelektroden angelegten HF-Span­ nung), die auf der dielektrischen Oberfläche zur Bildung eines Punktes des latenten Bildes abgeschieden sind. Vergleiche dazu US-PS 48 41 313, ausgegeben am 20. Juni 1989. Es ist daher notwendig, jedes wortbreite Datensignal in einen Aktivierungs­ impuls für die entsprechende Fingerelektrode umzuwandeln, die in der Breite entsprechend dem Wert des Wortes moduliert wird. Die Handhabung der wortbreiten Datensignale zum Erhalt der Grauskalen oder Dichtevariationen der Punkte des Bildes kom­ pliziert daher noch weiter die Erfordernisse für die Daten­ handhabung und Steuerung.
Es ist ein Haupziel der vorliegenden Erfindung, ein verbesser­ tes Datenmanagement und Steuersystem (Verfahren und Vorrich­ tung) vorzusehen, wodurch Pixeldaten von einem Rastereingangs­ datenstrom auf einen Druckkopf verteilt werden können, und zwar mit einer Vielzahl von Steuerelektroden, die über die Breite des Mediums, auf dem der Druck vorgenommen werden soll, verteilt sind, wie beispielsweise in einer zwei-dimensionalen Matrix und insbesondere bei der Matrix von Elektroden eines Ionenprojektionsdruckkopfes.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein verbesser­ tes System (Verfahren und Vorrichtung) vorzusehen, und zwar mit einer verteilten Steuerarchitektur, die einen Serienein­ gangsdatenstrom verarbeitet, wie beispielsweise den sequen­ tiellen Pixeldatenstrom von einem Rasterbildprozessor, und die Steuersignale erzeugt, um einen Mehr-Elektrodenmatrixdruckkopf zu betätigen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein verbesser­ tes Steuersystem (Verfahren und Vorrichtung) vorzusehen, mit einer verteilten elektronischen Steuerarchitektur, welche einen Seriendatenstrom verteilt, und zwar wie er von einem Ra­ sterbildprozessor geliefert wird und dabei pulsbreitenmodu­ lierte Ausgangsgrößen erzeugt zum Betrieb der Elektroden eines Mehrfach-Elektrodendruckkopfes, wie beispielsweise der Elek­ troden einer Ionenprojektionspatrone, wodurch ein Bild, beste­ hend aus Punkten mit unterschiedlicher Dichte oder Grauskala, bedruckt wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht im Vor­ sehen eines verbesserten Steuersystems mit einer verteilten elektronischen Steuerarchitektur, die einen Seriendatenstrom neuordnet, wie beispielsweise den sequentiellen Pixeldatensig­ nalstrom von einem Rasterbildprozessor und einen zwei-dimen­ sionalen Druckkopf betreibt, wie beispielsweise einen Ionen­ projektionskopf, so daß die Punkte, die mit der gleichen Zeile assoziiert und zu unterschiedlichen Zeiten gedruckt werden, in einer ineinandergreifenden Beziehung miteinander gedruckt werden, wodurch die Komplexizität der elektronischen Hardware minimiert wird.
Kurz beschrieben, dient die erfindungsgemäße Druckmaschine zum Drucken eines Bildes aus Zeilen von Punkten entsprechend Zei­ len oder Linien von Pixels des Bildes auf ein sich bewegendes Medium. Diese Pixel werden aus Rasterdatensignalen abgeleitet, die aufeinanderfolgende Pixel von aufeinanderfolgenden Zeilen des Bildes repräsentieren. Die Druckmaschine verwendet einen Druckkopf oder einer Matrix von quer- oder transversal ange­ ordneten Elektroden, die jeweils einer Vielzahl der Zeilen oder Linien entsprechen und einer Vielzahl der Punkte der Linien oder Zeilen. Ferner sind Mittel vorgesehen, um die Rasterdatensignale in eine Vielzahl von Gruppen zu verteilen, und zwar entsprechend den unterschiedlichen Gruppen der Pixels der Zeilen und auch zum Betrieb unterschiedlicher Gruppen von Elektroden, die den Punkten und unterschiedlichen Zeilen der Zeilen entsprechen, um aufeinanderfolgend unterschiedliche Teile der Zeilen von mindestens einem Teil des Bildes zu drucken, bis das Bild auf dem sich bezüglich des Kopfes be­ wegenden Medium zu drucken, und zwar in einer Richtung quer zu den Elektroden entsprechend der Vielzahl der Zeilen. Die Ver­ teilungsmittel sind vorgesehen durch eine verteilte elektroni­ sche Steuerarchitektur mit einer Vielzahl von ersten Steuer­ vorrichtungen, jede für einen unterschiedlichen Satz von Elek­ troden, assoziiert mit den Punkten der Linien oder Zeilen. Eine Haupt- oder Mastersteuervorrichtung aktiviert die mit den Zeilen assoziierten Elektroden. Die Hauptsteuervorrichtung steuert auch das Schreiben in gesonderte Datenspeicher, die mit jeder der ersten Steuervorrichtung assoziiert sind und synchronisiert das Auslesen aus den Speichern mit der Aktivie­ rung der Zeilen, um so die Daten zu ordnen oder zu befehlen. Die Punkte werden dann ineinandergreifend vorgesehen, obwohl sie durch die gleichzeitige Aktivierung unterschiedlicher Zei­ lenelektroden und Punktelektroden gedruckt werden können. Pulsbreitenmodulierte Ausgangsgrößen für die Grauskalen oder Dichtsteuerung werden erhalten durch die Speicherung von wort­ breiten Pixel-Datensignalen in den Speichern und durch Ausle­ sen derselben in Zähler, die dekrementiert werden; das Zeit­ intervall zum Dekrementieren oder Löschen der Zähler ent­ spricht der Breite oder Dauer der Pulsausgangsgröße. Die Grau­ skala oder Dichte ist daher direkt in Beziehung stehend mit dem Wert der Worte.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Blockdigramnm eines Ionenprojektionsdrucksystems mit einem ionographischen Druckkopf, der erfindungsge­ mäß ausgebildet ist, und HF-Elektroden verwendet;
Fig. 2 ein Diagramm, welches schematisch das Layout der Elek­ troden des Ionenprojektionsdruckkopfes gemäß Fig. 1 veranschaulicht;
Fig. 3 ein detaillierteres Blockdiagramm der verteilten Digitalsteuervorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 4 ein Blockdiagramm, welches die Hauptsteuervorrichtung der verteilten Digitalsteuervorrichtung gemäß Fig. 3 darstellt;
Fig. 5 ein Blockdiagramm einer typischen Steuervorrichtung der Fingersteuervorrichtungen der verteilten Digitalsteuer­ vorrichtung, die in Fig. 3 gezeigt ist; und
Fig. 6 ein Zustandsdiagramm, welches die Programmierung und den Betrieb der Anordnung der Hauptsteuervorrichtung darstellt.
In Fig. 1 ist ein Bildgenerator dargestellt, der ein konven­ tioneller Rasterbildprozessor (raster image processor = RIP) 10 sein kann und den Eingangpixeldatenstrom an eine ionogra­ phische Druckmaschine 12 liefert. In diesem Beispiel ist der Strom 8 Bit breit und besteht aus 2560 Bytes pro Linie oder Zeile. Die Druckmaschine 12 und der RIP 10 tauschen Steuersig­ nale aus für die Taktung ("clocking") der Daten in die Druck­ maschine (CLK), identifizieren das Ende der Zeilen (HSYNC) und tasten den Transfer von Daten entsprechend der Tatsache, daß die Druckmaschine bereit ist, diese zu empfangen (REDY). Ver­ gleiche dazu auch Fig. 4.
Die Bilder werden auf einen dielektrischen Zylinder geschrie­ ben, der einen Latenzbildrezeptor 14 bildet. Der Zylinder wird kontinuierlich angetrieben oder kann schrittweise durch einen geeigneten (nicht gezeigten) Motor angetrieben werden. Die Po­ sition des Zylinders bezüglich der Druckmaschine und insbeson­ dere bezüglich des Ionenprojektionskopfes 16 derselben ist be­ kannt, weil ein Wellencodierer 18 Zeilenpulssignale (LPULSE) an die Druckmaschine liefert, wenn der Zylinder 14 (mit) einem Abstand entsprechend dem Abstand der Zeilen des zu druckenden Bildes rotiert. Das ionographische Grauskalendrucken wird durch Steuerung der Aktivierungszeitdauer der Fingerelektro­ den-Treibersignale FE bewirkt, wodurch die auf dem Latenzbild­ rezeptor 14 abgeschiedene Ladungsmenge und die Dichte der sich daraus ergebenden entwickelten Bildes gesteuert wird. Durch Ineinandergreifen der Punkte, gebildet an den Schnittpunkten der 128 Fingerelektroden und der 20 HF-Elektroden - diese Punkte werden gebildet, wenn eine gleichzeitige Aktivierung der Finger- und HF-Elektroden an ihren Schnittpunkten erfolgt - werden den 2560 Pixels entsprechende Punkte mit sich verän­ derter Grauskala oder Dichte in ineinandergreifender Beziehung auf jeder Zeile des Bildes auf dem dielektrischen Zylinder 14 gebildet.
Die Druckmaschine enthält zusätzlich zum Ionenprojektionskopf 16 eine verteilte Digitalsteuervorrichtung 18 und analog Treiberschaltungen 20a für die Fingerelektroden und Treiber­ schaltungen 20b für die HF-Elektroden. Die Treiberschaltungen 20a und 20b wandeln die TTL-Pegelsignalausgangsgrößen von der Steuervorrichtung 18 in Spannungen um, die hinreichend hoch sind, um die Elektroden des Ionenprojektionskopfes 16 zu trei­ ben (d. h. zu aktivieren oder zu betätigen). Der Ionenprojek­ tionskopf, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt in diesem Beispiel 128 Fingerelektroden und 20 HF-Elektroden. Die Fin­ gerelektroden-Treibersignale FE sind typischerweise auf -450 Volt Potential bei Abschaltung ("Off" oder "Aus": kein Ionen­ fluß ist gestattet) und auf -650 Volt Potential im Einschalt­ zustand ("On" = "Ein": Ionenfluß ist gestattet). Die HF-Elek­ troden-Treibersignale RFEL sind in diesem Beispiel sinusför­ mige Signale von annähernd 1600 Volt Spitze-zu-Spitze und 10 MHz Frequenz. Die Fingertreiber 20a sind Impulsverstärker, welche die TTL-Pegelsignale FE, erzeugt durch die verteilte Digitalsteuervorrichtung 18 in die zuvor beschriebenen Finger­ elektroden-Steuerspannungen übertragen, und zwar mit Anstiegs- und Abfallzeiten ausreichend schnell, um die effektive Steue­ rung der auf dem Latenzbildrezeptor 14 abgeschiedenen Ladung zu steuern. Die HF-Treiber 20b können Impulsverstärker sein, welche die TTL-Pegelpulsströme RFCL von 10 MHz Frequenz di­ rekt auf die HF-Elektrodentreibersignale, die zuvor beschrie­ ben worden sind, übertragen. Alternativ können die HF-Treiber 20b Oszillatoren sein, die in der Lage sind, die zuvor be­ schriebenen HF-Elektrodentreibersignale zu erzeugen, die durch TTL-Pegelsignale RFCL eingeschaltet werden, und zwar für die Zeitdauer, daß die Signale "Ein" sind.
Die Druckmaschine 12 kann in ihrer Gesamtheit auf einer Vor­ spannung von annähernd -650 Volt gehalten sein. Demgemäß wird die Trennung zwischen dem Bildgenerator (dem RIP 10) und dem Schaftcodierer 18 und der Druckmaschine 12 durch Opto-Isolato­ ren 22 aufrechterhalten (vgl. dazu Fig. 3). Die Datensignale und Steuersignale, die mit dem RIP 10 verbunden sind, oder ein "Interface" bilden und auch das LPULSE-Signal vom Wellencodie­ rer sind sämtlich durch Opto-Isolatoren 22 mit der Druckma­ schine gekoppelt.
Die verteilte Digitalsteuervorrichtung 18 wird durch eine Hauptsteuervorrichtung 24 und eine Vielzahl erster Elektroden oder Fingersteuervorrichtungen 26, wie in Fig. 3 gezeigt, ge­ bildet. Die Hauptsteuervorrichtung managed das Interface mit dem Bildgenerator, verteilt Pixeldaten an die Fingersteuervor­ richtungen und steuert die Zeitsteuerung des Betriebs der ver­ teilten Digitalsteuervorrichtung. Die Fingersteuervorrichtun­ gen ordnen die Pixeldaten und erzeugen impulsbreitenmodulierte Fingereinschaltsignale. In diesem Beispiel sind acht Finger­ steuervorrichtungen vorgesehen, deren jede einen unterschied­ lichen Satz von sechzehn benachbarten Fingerelektroden (FEL) steuert. Da die bildweise aufeinanderfolgenden Fingerelektro­ den abwechselnd versetzt und körperlich sich von unterschied­ lichen Seiten des Kopfes aus erstrecken, sind die Sätze in ab­ wechselnden ungeradzahligen und geradzahligen Gruppen angeord­ net. Der erste Satz besteht aus FEL′s 0, 2, 4, . . . 30 der 128 Fingerelektroden. Der zweite Satz besteht aus FEL′s 1, 3, 5, . . . 31. Die letzte Gruppe besteht aus Fingerelektroden 113, 115, 117 und jede ungeradzahlige Elektrode danach bis zu 127, der letzten FEL der 128. Die ersten und zweiten Gruppen der Fingerelektroden zusammen empfangen FE ("finger enable"= Fingereinschalt) Signale, die den ersten 640 Pixel jeder Zeile entsprechen. Die Ausgangsgrößen der Fingersteuerschaltungen werden an die Fingertreiber über Puffer 38 geschickt. Nur die ersten, zweiten und achten Fingersteuervorrichtungen 26, 28 und 30 sind in Fig. 3 zur Vereinfachung der Darstellung ge­ zeigt.
Die Breite der Impulse wird moduliert und sind von 128 unter­ schiedlichen Dauern entsprechend den 128 gültigen Werten der Grauskalen-Wortpixeldatensignale in der hier beschriebenen Ausführung der Erfindung. Es ist klar, daß die Grauskalen oder variable Dichte in 128 unterschiedlichen Pegeln in jedem Punkt erhalten wird wegen der Impulsbreitenmodulationssteuerung. Je­ de Fingersteuervorrichtung besitzt eine Impulsbreitensteuervor­ richtung 32, die eine Impulsbreitenmodulation für die Grauska­ len oder Dichtesteuerung der Punkte des Bildes vorsieht.
Jede Fingersteuervorrichtung besitzt ihr eigenes RAM 34, wel­ ches eine hinreichende Zahl von Stellen enthält, so daß Pixel­ daten entsprechend den Punkten, gedruckt durch die Fingersteu­ ervorrichtungen derart geordnet werden können, daß dann, wenn die Pixeldaten aus dem RAM in die Impulsbreitensteuervorrich­ tung ausgelesen werden, die entsprechenden Punkte in einer ineinandergreifenden Beziehung gedruckt werden, wenn das Auf­ zeichnungsmedium (der dielektrische Zylinder 14) sich zwischen aufeinanderfolgenden Zeilenpositionen bezüglich des Kopfes 16 bewegt. Nur das RAM 34 und die PWM-Steuervorrichtung 32 der ersten Fingersteuervorrichtung sind im einzelnen zur Vereinfa­ chung der Darstellung gezeigt.
Die PWM-Steuervorrichtungen 32 besitzen jeweils Mittel zur Er­ zeugung der impulsbreitenmodulierten Ausgangsgrößen an die Fingerelektroden infolge der aus ihrem RAM′s erhaltenen Grau­ skalenpixeldaten. Diese Mittel umfassen einen gesonderten vor­ einstellbaren oder vorsetzbaren Zähler für jede gesteuerte Fingerelektrode. Da jede Fingersteuervorrichtung 16 Finger­ elektroden steuert, gibt es in diesem Ausführungsbeispiel 16 Zähler, und zwar Zähler 0 bis Zähler 15. Nur der erste Zähler 44 und der sechzehnte Zähler 46 sind zur Vereinfachung der Darstellung gezeigt. Sie werden durch Taktimpulse dekremen­ tiert, und zwar entsprechend dem kleinsten Inkrement der auf dem dielektrischen Zylinder 16 abzuscheidenden Ladung in die­ sem Beispiel mit der Frequenz des RFEL-Signals (10 MHz). Die Zähler werden bei jedem Schreibzyklus der Druckmaschine gela­ den (voreingestellt) und werden dekrementiert bei Einschaltung durch das FEN (Finger: Einschalt) Signal von der Hauptsteuer­ vorrichtung. Die Zeit zur Dekrementierung der Zähler auf ihren Null-Zustand hängt von dem eingeladenen Wert ab. Demgemäß wer­ den Impulse unterschiedlicher Breite geschaffen und an die Fingerelektroden übertragen, so daß Punkte mit 128 möglichen Grau- oder Dichtepegeln auf den dielektrischen Zylinder 14 ge­ schrieben werden.
Die Hauptsteuervorrichtung 24 transferiert Pixeldaten vom Bildgenerator (RIP) 10 über die Isolatoren 22 zu den Finger­ steuervorrichtungen über die DATA-Signale. Pixeldaten werden direkt zum RAM der Fingersteuervorrichtung übertragen, und zwar an Stellen, bestimmt durch Adressensignale, erzeugt in­ tern an die Fingersteuervorrichtung. Diese Daten werden darauffolgend adressiert und durch PMW-Steuervorrichtungen ausgelesen und in die Zähler eingeladen.
Die Hauptsteuervorrichtung erzeugt auch in diesem Ausführungs­ beispiel drei Adressensignale (ADR), die an jede der Finger­ steuervorrichtungen geschickt werden, um auszuwählen, welche der Fingersteuervorrichtungen die Pixeldaten vom Bildgenerator empfangen soll. Die Serienrasterpixeldaten werden somit suk­ zessive an die Fingersteuervorrichtungen verteilt. Die Vertei­ lung erfolgt entsprechend einer Linearsequenz sowohl insofern als Adressen in den PWM-Steuervorrichtungen der Fingersteuer­ vorrichtungen erzeugt werden zum Einschreiben in ihre entspre­ chenden RAM′s und für die sequentielle Organisation der Ra­ sterpixeldaten. Die Hauptsteuervorrichtung erzeugt zusätzlich ein Schreibsignal (WR), das an jede der Fingersteuervorrich­ tungen geschickt wird, um den Transfer von Pixeldaten in eine Stelle des RAM zu verursachen, und zwar in der Fingersteuer­ vorrichtung, ausgewählt durch die ADR-Signale.
Die Hauptsteuervorrichtungen leitet das LSYNC-Signal aus dem LPULSE-Signal ab und sendet es an die Fingersteuervorrichtun­ gen zur Synchronisierung des Schreibens der Zeilen mit der Be­ wegung des dielektrischen Zylinders 14. LSYNC sequenziert die Adressengeneratoren zum Schreiben und Lesen des RAM in den Fingersteuervorrichtungen derart, daß sie auf Stellen entspre­ chend dem Beginn einer neuen Zeile von Pixeldaten weisen. Es veranlaßt auch die Hauptsteuervorrichtung, das Sequenzieren der Aktivierung der 20 HF-Elektroden einzuleiten. Die Haupt­ steuervorrichtung erzeugt ein RFCLK-Signal und schickt es an die Fingersteuervorrichtungen. Dieses Signal wird dazu verwen­ det, um die Adressengeneratoren weiter zu schalten zum Lesen des RAM in die Fingersteuervorrichtungen und zur Veranlassung der Fingersteuervorrichtungen, Pixeldaten aus dem RAM zu lesen und diese in individuelle Zähler 44, 46 der PWM-Steuervor­ richtung einzuladen. Das RFCLK-Signal wird einmal für jede der Aktivierungen der HF-Elektroden erzeugt und somit in diesem Beispiel zwanzigmal für jedes Auftreten des LSYNC-Signals. Nachdem sämtliche Zähler mit den entsprechenden Pixeldaten ge­ laden sind, erzeugt die Hauptsteuervorrichtung das FEN-Signal, dessen vordere Flanke alle Zähler startet. Die Daten in den Zählern instruieren jede Fingerelektrode, wie lange sie inak­ tiv sein soll, bevor sie gestattet, daß Ionen den Ionenprojek­ tionskopf verlassen. Die hintere Flanke des FEN schaltet sämt­ liche Fingerelektroden ab.
Die Hauptsteuerschaltung gibt auf den 20 RFCL Ein-Impulse oder 10 MHz Impulsfolgen ab, und zwar abhängig davon, ob die Trei­ ber Oszillatoren oder Impulsverstärker sind, und zwar erfolgt die Abgabe an die HF-Treiber 20b über einen Puffer 36, um die HF-Elektroden zu aktivieren.
Durch die Fingersteuervorrichtungen wird das MBUSY-Signal dann erzeugt, wenn Daten vom RAM in die Zähler der PWM-Steuervor­ richtung geladen werden und das RAM daher zum Empfang von Pi­ xeldaten vom Bildgenerator nicht verfügbar ist. Das MBUSY wird vorgesehen, um die Hauptsteuervorrichtung am Abschicken jedwe­ der neuer Pixeldaten zu hindern. Das MBUSY-Signal wird durch die Hauptsteuervorrichtung dazu verwendet, um das RDY-Signal zu erzeugen, welches den Pixeldatenfluß vom Bildgenerator ta­ stet oder steuert.
Fig. 4 zeigt die in einem Ausführungsbeispiel der Hauptsteuer­ vorrichtung verwendeten Komponenten. Die Hauptsteuervorrich­ tung wird auch als der Hauptsequenzer der distributierten oder verteilten elektronischen Steuerarchitektur bezeichnet, da er das Schreiben und Auslesen der Pixeldaten zeitlich steuert. Diese Steuervorrichtung wird größtenteils in einem anwendungs­ spezifischen integrierten Kreis (ASIC) 50 realisiert, und zwar in diesem Falle einer programmierbaren Gate-Anordnung, obwohl auch EPLD, Gate-Anordnung, Standardzelle, kompilierte Logik, vollständig zugeschnittene oder andere geeignete Implementie­ rungen denkbar sind, sind doch die letztgenannten Realisierun­ gen für ein Produkt zu bevorzugen, welches in großen Stückzah­ len hergestellt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die programmierbare Gate-Anordnung, die den Hauptsequenzer ASIC bildet, zweckmäßigerweise ein XC3090G175- 70, hergestellt von XILINX. Diese Vorrichtung besitzt eine An­ ordnung aus konfigurierbaren Logikblöcken, die durch Daten in einem elektrisch programmierbaren EPROM 52 programmiert sind. Das EPROM wird durch die Adressensignale PADR adressiert, die in der programmierbaren Gate-Anordnung 50 erzeugt werden. Die Konfigurationsdaten für die programmierbare Gate-Anordnung wird in der Form von acht PDATA-Signalen durch das EPROM 52 ausgegeben. Das RST-INIT-Signal, normalerweise beim Starten vorgesehen, veranlaßt die programmierbare Gate-Anordnung vom EPROM konfiguriert zu werden und setzt sämtliche Zähler, Re­ gister und Verriegelungen in der Anordnung 50 zurück.
Die Hauptsequenziervorrichtung ASIC 50 weist Verriegelungen auf, um das erneute Zeitsteuern ("re-timing") der Pixeldaten­ signale (IDATA) vorzusehen und einen Doppelpuffer zur Ermögli­ chung der Annahme eines Pixels von Daten von dem Bildgenera­ tor, nachdem das RDY-Signal "de-asserted" also nicht mehr aufrechterhalten ist. Nach Vollendung der Übertragung einer Zeile von Pixeldaten vor der vorderen Flanke von LSYNC und wenn MBUSY vorgesehen wird, wird das RDY-Signal nicht mehr vorgenommen. Der Hauptsequenzere ASIC erzeugt auch das HSYNC-Signal bei Vollendung der Übertragung einer Zeile von Pixeldaten. HSYNC dient zur Inkrementierung des Zeilenzählers in dem Bildgenerator. Wenn somit in diesem Beispiel 2560 ICLK- Impulse gezählt sind, entsprechend der Zahl der Pixel in einer Zeile, so werden HSYNC und RDY "de-asserted". Ein Puffer 54 wird dazu verwendet, um diese Signale an die Opto-Isolatoren zu übertragen, um eine ausreichende Treiberspannung und Strom­ fähigkeit sicherzustellen.
Die Puffer 56 und 58 werden dazu verwendet, um die durch den Hauptsequenzer ASIC erzeugten Signale zu den Fingersteuervor­ richtungen zu übertragen. Das WR-Signal wird als vier MWR-Sig­ nale übertragen, die zu gesonderten Paaren von Fingersteuer­ vorrichtungen gehen. Die Pixeldaten werden erst durch den Hauptsequenzer ASIC und darauffolgend durch die Puffer 56 und 58 zum RAM 34 in den Fingersteuervorrichtungen übertragen.
Ein 20-MHz-Oszillator 60 wird als der Systemtakt- oder Clock für die Hauptsteuervorrichtung verwendet und an den Hauptse­ quenzer ASIC am Clockeingang desselben über Puffer 50 ange­ legt.
Die Konstruktion und das Ausführungsbeispiel des Hauptsequen­ zers ASIC ergibt sich im einzelnen aus dem Zustandsdiagramm der Fig. 6. Die Zustandsmaschine zeigt die Arbeitsweise des Hauptsequenzers ASIC 50 hinsichtlich der Verarbeitung der Schreibpunkte auf dem dielektrischen Zylinder 14 hervorgeru­ fen durch das LPULSE-Signal. Der INIT-Zustand wird bei "Lei­ stung hoch" oder dann eingegeben, wenn das REST-INIT-Signal aufrechterhalten (asserted) wird. Der Eintritt in diesen Zu­ stand bewirkt, daß das IRES-Signal durch den Hauptsequenzer ASIC aufrechterhalten wird, was die Fingersteuervorrichtungen veranlaßt, alle ihre Zähler, Register und Verriegelungen rück­ zusetzen. Der Übergang zum RDONE-Zustand erfolgt nach einer vorbestimmten Zeitperiode. Die Zeitperiode wird von den Aus­ gangsgrößen eines Zählers im Hauptsequenzer ASIC decodiert, der getaktet wird durch den Hauptsteuersystemtakt, wodurch das interne DB-Signal aufrechterhalten wird, welches den Übergang vom INIT-zustand auf den RDONE-Zustand bewirkt wird. Der Über­ gang vom RDONE-Zustand auf den IDLE-Zustand tritt automatisch einen Systemtaktzyklus nach dem Eintritt in den INIT-Zustand ein, wodurch das IRES-Signal "ent-aufrechterhalten" wird.
Der Übergang von dem IDLE-Zustand in den NEWL-Zustand wird durch das interne NL-Signal bewirkt, welches aus der vorderen oder abfallenden Kante oder Flanke des LPULSE-Signals abgelei­ tet wird, und zwar angelegt an den Hauptsequenzer ASIC. Das interne NL-Signal zeigt an, daß das Bildaufnahmemedium in einer Position sich bezüglich des Druckkopfes befindet, um eine neue Zeile von Punkten aufzunehmen. Anders ausgedrückt, hat der dielektrische Zylinder eine Versetzung oder Bewegung ausgeführt gleich dem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Zeilen. Der Übergang von dem NEWL-Zustand in den RFCDEL-Zu­ stand tritt automatisch einen Systemtaktzyklus nach Eintritt in den NEWL-Zustand ein.
In dem RFCDEL-Zustand wird das RFCLK-Signal durch den Hauptse­ quenzer ASIC aufrechterhalten, wodurch die Fingersteuervor­ richtungen veranlaßt werden, das Laden der entsprechenden Pi­ xeldaten in die PMW-Steuerzähler 44, 46 zu starten. Der Über­ gang von dem RFCDEL-Zustand in den RFCLK-Zustand tritt automa­ tisch einen Systemtaktzyklus nach Eintritt in den RFCDEL-Zu­ stand ein. Das RFCLK-Signal wird "ent-aufrechterhalten" durch den Hauptsequenzer ASIC nach Eintritt in den RFCLK-Zustand.
Der Übergang von dem RFCLK-Zustand in den RFEN-Zustand wird hervorgerufen durch die Aufrechterhaltung des internen Signals T1, welches nach einer vorbestimmten Zeitperiode aufrechter­ halten wird unter Verwendung des gleichen Mechanismus, wie er verwendet wird zur Aufrechterhaltung des internen DB-Signals, welches zuvor beschrieben wurde. Die Zeitperiode zwischen dem RFCLK-Zustand und dem RFEN-Zustand wird vorgesehen, um die Fingersteuervorrichtungen einzuschalten, um das Einladen der Daten in die PWM-Steuervorrichtungszähler zu vollenden.
In dem RFEN-Zustand wird das interne RFEN-Signal aufrechter­ halten, wodurch die Aktivierung der RFEL-Signale bewirkt wird. Der Übergang vom RFEN-Zustand in den FEN-Zustand wird hervor­ gerufen durch die Aufrechterhaltung des internen Signals T2, welches aufrechterhalten wird nach einer vorbestimmten Zeit­ periode unter Verwendung des gleichen Mechanismus, wie er ver­ wendet wird zur Aufrechterhaltung der zuvor beschriebenen in­ ternen DB- und T1-Signale. Die zwischen dem RFEN-Zustand und dem FEN-Zustand vorhandene Zeitperiode wird vorgesehen zum Einschalten der RFEL-Signale zum Erreichen der erforderlichen Amplitude.
Im FEN-Zustand wird das FEN-Signal durch den Hauptsequenzer ASIC aufrechterhalten, wodurch die Fingersteuervorrichtungen veranlaßt werden, das Zählen der Zähler 44, 46 in der PWM- Steuervorrichtung 32 zu gestatten. Der Übergang von dem FEN- Zustand in den RFDIS-Zustand wird hervorgerufen durch die Auf­ rechterhaltung des internen Signals T3, welches nach einer vorbestimmten Zeitperiode aufrechterhalten wird, und zwar unter Verwendung des gleichen Mechanismus, wie er verwendet wird zur Aufrechterhaltung der internen DB-, T1- und T2- Signale, die zuvor beschrieben wurden. Die Zeitperiode zwi­ schen dem FEN-Zustand und dem RFDIS-Zustand wird vorgesehen, um den Ladungsabscheidungsprozeß, der die Punkte formt, zu ermöglichen.
Im RFDIS-Zustand wird das RFEN-Signal nicht mehr behauptet oder nicht mehr geltend gemacht ("de-asserted"), wodurch be­ wirkt wird, daß die RFEL-Signale vom Ionenprojektionskopf ent­ fernt werden. Ebenfalls wird in diesem Zustand der HF (RF im Englischen)-Elektrodenzähler inkrementiert. Der Übergang vom RFDIS-Zustand in den FDIS-Zustand wird verursacht durch die Geltendmachung oder Behauptung des internen Signals T4, welche nach einer vorbestimmten Zeitperiode geltend gemacht wird un­ ter Verwendung des gleichen Mechanismus, wie er verwendet wird, um die zuvor beschriebenen internen DB-, T1-, T2- und T3-Signale geltend zu machen.
Im FDIS-Zustand ist das FEN-Signal ent-geltend gemacht, und zwar durch den Hauptsequenzer ASIC, wodurch die FEN-Signale und das Zählen der Zähler 44, 46 in der PWM-Steuervorrichtung 32 abgeschaltet werden. Der FDIS-Zustand kann auf eine von zwei Arten angeregt werden: 1. Das interne Signal DN wird gel­ tend gemacht, wodurch angezeigt wird, daß sämtliche 20 HF (im Englischen RF) Elektroden hindurchsequenziert wurden und der Übergang in den IDLE-Zustand wird ermöglicht; und 2. das in­ terne Signal DN wird nicht geltend gemacht, wodurch angezeigt wird, daß nicht alle 20 HF-Elektroden hindurchsequenziert wur­ den und der Übergang in den RFCDEL-Zustand wird ermöglicht. Dies veranlaßt, daß die nächste HF-Elektrode aktiviert wird und eine weitere Folge von RFCLK- und FEN-Impulsen wird durch den Hauptsequenzer ASIC 50 an die Fingersteuervorrichtungen ausgegeben. Das interne Signal DN wird von dem HF-Elektroden­ zähler decodiert. Der Übergang von dem FDIS-Zustand folgt einem Systemtaktzyklus nach Eintritt in den FDIS-Zustand.
Der STOP-Zustand wird derart vorgesehen, daß der Eingangspi­ xeldatenstrom stoppt, bevor die RAMS 34 gelesen werden und die RFEL-Signale werden in die Lage versetzt, vollständig auf eine vernachläßigbare Amplitude abzusinken. Der Übergang vom STOP-Zustand in den RFCDEL-Zustand wird durch die Aufrechter­ haltung oder Geltendmachung des internen Signals T5 bewirkt, welches nach einer vorbestimmten Zeitperiode geltend gemacht wird, und zwar unter Verwendung des gleichen Mechanismus, wie er verwendet wird, um die internen DB-, T1-, T2-, T3- und T4-Signale, die zuvor beschrieben wurden, geltend zu machen.
Der Hauptsequenzer ASIC 50 ist derart konstruiert, daß Pixel­ daten vom Bildgenerator, wenn verfügbar, kontinuierlich an den RAM, assoziiert mit jedem der Fingersteuervorrichtungen ge­ schrieben wird, wobei die ADR-Signale sequenziert werden, um die geeignete Fingersteuervorrichtung zum Empfang der Pixelda­ ten auszuwählen. Ferner wird das RDY-Signal nicht geltend ge­ macht, nachdem eine Zeile von Pixeldaten in die RAM′s ge­ schrieben ist, bis in den IDLE-Zustand eingetreten ist. Anders ausgedrückt, nachdem eine Zeile von Pixeldaten empfangen ist, wird das RDY-Signal nicht geltend gemacht, bis sämtliche der HF-Elektroden sequenziert wurden zum Schreiben bei der dann laufenden Position des Mediums (des dielektrischen Zylinders 14). Das HSYNC-Signal zeigt an, daß eine Zeile von Daten in die örtlichen RAM′s der Fingersteuervorrichtungen eingeschrie­ ben wurde. Daten werden in die örtlichen RAM′s dann nicht ein­ geschrieben, wenn der Bildgenerator 10 keine Daten zum Aussen­ den hat. Dies kann zeitweise dann auftreten, wenn der Bildge­ nerator irgendeine interne Funktion auszuführen hat, wie bei­ spielsweise das Auffrichen seines dynamischen Speichers. Dies beeinflußt nicht die Fortsetzung der Schreiboperationen. Aus der vorstehenden Diskussion des Zustandsdiagramms und der Art und Weise wie die Daten kontinuierlich in die örtlichen RAM′s eingeschrieben werden, ist klar, daß das Schreiben der Pixel­ daten an die örtlichen RAM′s asynchron erfolgt mit den anderen Operationen der verteilten Steuervorrichtung 18,
Zusätzliche Informationen hinsichtlich der Konstruktion der programmierbaren Gate-Anordnung 50 und der Definitionen und Gleichungen der programmierbaren Anordnunglogikelemente sind den entsprechenden Teilen des beigefügten Mikrofiche zu ent­ nehmen.
Fig. 5 zeigt eine typische Fingersteuervorrichtung. Alle acht Fingersteuervorrichtungen sind identisch. Die Expansion des Systems für längere Zeilen mit einer größeren Anzahl von Pi­ xels, die mit einem Kopf gedruckt werden, der mehr Fingerelek­ troden besitzt, ist ohne weiteres zu erreichen durch Hinzufü­ gung zusätzlicher Fingersteuervorrichtungen für aufeinander­ folgende Paare von Sätzen von Fingerelektroden und durch Erhö­ hung der Anzahl der ADR-Leitungen. Diese Redundanz und Wieder­ holung der Konstruktion vereinfacht und verbessert die Flexi­ bilität der Konfiguration und ermöglicht die Implementierung des Steuersystems mit niedrigeren Kosten als bei bekannten Systemen. Signifikanterweise ist die erforderliche RAM-Band­ breite nur etwas höher als die Bandbreite, die zur Übertragung der Pixeldatensignale erforderlich ist. Auch die Integration des RAM mit den anderen Schaltungen, die die Fingersteuervor­ richtung 26 bilden, reduziert die Anzahl der Teile und die Systemgröße. Diese Vorteile sind besonders wichtig, wenn das Volumen an hergestellten Druckern ansteigt und/oder der Durch­ satz des Druckers vergrößert wird.
Die in einem Ausführungsbeispiel der Fingersteuervorrichtung verwendeten Komponenten sind in Fig. 5 gezeigt. Ähnlich der Hauptsteuervorrichtung erfolgt die Implementierung durch eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC = applic­ ation specific integrated circuit) 62, in diesem Fall eine programmierbare Gate-Anordnung, obwohl EPLD Gate-Anordnung, Standardzelle, kompilierte Logik, voll auf den Kunden abge­ stimmte oder andere geeignete Implementierungen möglich sind, wobei letztere Implementierungen für ein Produkt vorzusehen sind, das in großen Stückzahlen hergestellt wird und wo das RAM in die ASIC inkorporiert werden muß. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet die programmierbare Gate-Anordnung die Fingersteuervorrichtung ASIC und ist ge­ eigneterweise von der gleichen Bauart wie sie für die Haupt­ steuervorrichtung verwendet wird, nämlich von folgender Bau­ art: XC3090G175-70, hergestellt von XILINX. Diese Vorrichtung besitzt eine Anordnung aus konfigurierbaren Logikblöcken, die ebenfalls programmiert sind durch Daten in einem elektrisch programmierbaren Nur-Lesespeicher (EPROM) 52. Die Daten von dem EPROM werden zur der Fingersteuervorrichtung über die DOUT- und CCLK-Signale übertragen, die durch den Hauptsequen­ zer ASIC erzeugt werden und sie werden alle an die Finger­ steuerschaltung ASIC′s geschickt. Das RST-INIT-Signal, welches normalerweise beim Starten geltend gemacht wird, bewirkt, daß die programmierbaren Gate-Anordnungen vom EPROM konfiguriert werden und alle Zähler, Register und Verriegelungen in den Anordnungen 62 zurückgesetzt werden. Im vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel werden gegenüber der Fingersteuervorrichtung ASIC externe RAM-Vorrichtungen verwendet.
Die Fingersteuervorrichtung ASIC implementiert die 16 PWM- Steuerzähler 44, 46, die Lese- und Schreibadressengeneratoren für das örtliche RAM und die andere Logik erforderlich zur Koordination des Betriebs der Fingersteuervorrichtung. Die Fingersteuervorrichtung ASIC macht das MBUSY-Signal geltend und empfängt und agiert infolge der LSYNC, FEN, RFCLK und MWR-Signale. In der Fingersteuervorrichtung arbeitet das MWR-Signal auch als ein Schreib-Enable-Signal für die örtli­ chen RAM′s 34a, und b. Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet RAM′s, die gesonderte Datenbusse besitzen für zu schreibende Daten (ODATA) und zu lesende Daten durch die Fingersteuervorrichtung ASIC (RDATA). Die ODATA-Signale entsprechen den zuvor erwähnten DATA-Signalen, die von der Hauptsteuervorrichtung zu jeder der Fingersteuervorrichtungen gesandt wurden, wohingegen die RDATA-Signale den Daten ent­ sprechen, die in die PWM-Steuerzähler eingeladen wurden. Das durch die Fingersteuervorrichtung ASIC erzeugte MCE-Signal ge­ stattet den Betrieb des örtlichen RAM. Es ist decodiert aus den ADR-Signalen erzeugt durch die Hauptsteuervorrichtung und LAD-Signale örtlich erzeugt, oder eingeschaltet oder "enabled" während jedes Lesevorgangs des RAM. Die örtlichen LAD-Signale zeigen die Position der Fingersteuervorrichtung entlang des Ionenprojektionskopfes an und sind normalerweise verdrahtet.
Das Ordnen der Daten wird durch eine 16 Bit breite Adresse an den internen Adressenleitungen der Fingersteuervorrichtung er­ reicht, die in Fig. 5 als RAM-ADRESS bezeichnet sind. Die Adressenbits werden wie folgt zugewiesen: Die ersten sieben signifikantesten Bits zeigen die Zeilenzahl der den 80 Zeilen des Bildes zugewiesenen Zeilen an (auf dem Aufzeichnungsme­ dium, das die Oberfläche des Bildrezeptorzylinders 14 bildet).
Die nächsten vier Bits identifizieren die Finger der 16 Fin­ ger, mit denen die Daten assoziiert sind. Diese vier Bits wer­ den die Fingerversetzungs- oder "Offset"-Bits genannt. Die fünf am wenigstens signifikanten Bits entsprechen denjenigen HF-Zeilenelektroden der 20 HF-Zeilenelektroden die mit den Daten assoziiert sind.
Die folgenden Algorithmen sind für einen Ionenprojektions­ druckkopf geschrieben, der 128 Steuerelektroden aufweist, die in 16 Elektrodensätze, wie in Fig. 3 segregiert sind. Die Köpfe haben auch 20 HF-(RF)-Elektroden.
Der folgende Algorithmus ist in Pascal geschrieben und trägt den Titel "Procedure Write Image" und definiert die Operation der distributierten digitalen Steuervorrichtung und insbeson­ dere der Fingersteuervorrichtung ASIC 62, während der Be­ triebsart, wenn die Daten in die örtlichen Speicher 34a und 34b eingeschrieben werden. Die Variable FCM select Adresse entspricht den ADR-Signalen, die die Fingersteuervorrichtungen selektieren oder auswählen.
Im folgenden wird der Algorithmus zunächst englisch und sodann deutsch wiedergegeben.
Procedure Write Image
var
  • line_count: integer;
  • pixel_count: integer;
  • rf_component_of_address: 5_bits;
  • odd_even: 1_bit;
  • finger_offset_of_address: 4_bits;
  • line_component_of_address: 7_bits;
  • FCM_select_address: 4_bits;
  • ram_address: 16_bits;
begin
  • repeat
    • line_count: = line_count + 1;
    • line_component_of_address: = line_count mod 80;
    • for pixel_count: = 0 to 2559 {2560 pixels per line} do
  • begin
    • rf_component_of_address: = pixel_count mod 20 {RF lines};
      odd_even_select: = (pixel_count div 20 {RF lines}) and 1;
      finger_offset_of_address: = (pixel_count div (20 {RF lines} * 2 {for odd/even fingers})) mod 16;
    • FEM_select_address: = * pixel_count div (20 {RF lines} * 2 {for odd/even fingers} * 16 {fingers per FCM})) *shl 1)
      or odd_even;
  • ram_address: =
    (line_component_of_address *shl 9) + (finger_offset_of_address *shl 5) + rf_component_of_address;
  • write_pixel_data_into_ram(FEM_select_address, ram_address);
  • end;
  • until end_of_image;
end {write_image};
The following algorithm also written in Pascal and entitled "Procedure Create_Image" given below defines the programming of the finger controller ASIC 62 for the reading of data to the individual PWM finger controller counters 44, 46 (Fig. 2). Each finger controller implements this algorithm separately from and in parallel with the other finger controllers.
Procedure Create Image
var
  • line_count: integer;
  • rf_number: 5_bits;
  • line_component_of_address: 7_bits;
  • finger_offset: 4_bits;
begin
  • repeat
    • line_count: = line_count + 1;
    • rf_number: = line_count mod 20 {RF lines};
    • line_component_of_address: = ((line_count div 20 {RF lines}) mod 4 {pixels between RF lines}) +
      (rf_number * 4 {pixels between RF lines});
    • for finger_offset: = 0 to 15 {16 fingers per ASIC} do
  • begin
    • ram_address: =
      (line_component_of_address *shl 9) + (finger_offset *shl 5) + rf_number;
    • move_pixel_data_from_ram_to_counter (ram_address, finger_offset);
  • end;
  • create_pixels_for_this_rf_electrode;
  • until end_of_image;
end {create_image};
Prozedur des Bildschreibens
var
  • Zeilen_Zählerstand: ganze Zahl;
  • Pixel_Zählerstand: ganze Zahl
  • rf_Komponente_der_Adresse: 5_Bits;
  • ungeradzahlig_geradzahlig: 1_Bit
  • Fingerversetzung der Adresse: 4_Bit
  • Zeilen_Komponente_der_Adresse: 7_Bit
  • FCM_select_Adresse: 4_Bit;
  • RAM_Adresse: 16_Bit;
Beginn
  • wiederhole
    • Zeilen_Zählerstand: = Zeilen_Zählerstand + 1;
    • Zeilen_Komponente_der_Adresse: = Zeilen_Zählerstand mod 80;
      für Pixel_Zählerstand: = 0 bis 2559 (2560 Pixel pro Zeile) arbeite
  • Beginn
    • rf_(bzw. hf) Komponente_der_Adresse: = Pixel_Zählerstand mod 20 (RF Zeilen):
      ungeradzahlig_geradzahlig_select: = (/Pixel_Zählerstand div 20 (RF Zeilen)) und 1;
      Finger_Versetzung_der_Adresse: =
      (Pixel_Zählerstand div (20 /RF Zeilen) * 2 (für ungeradzahlige/geradzahlige Finger)) mod 16;
    • FEM_select_adresse: =
      (Pixel_Zählerstand div (20 (RF Zeilen) * 2 (für ungeradzahlig/geradzahlige Finger (* 16 (Finger pro FCM))) *shl 1)
      oder ungeradzahlig_geradzahlig;
    • RAM_Adresse: =
      (Zeilen_Komponente_der_Adresse *shl 9) + (Finger_Versetzung_der_Adresse *shl 5) + rf_Komponente_der_Adresse;
    • Schreib_Pixel_Daten_in_RAM(FEM_select_Adresse, RAM_Adresse);
  • Ende;
    bis Ende_des_Bildes;
Ende (Schreib_Bild);
Der folgende Algorithmus ist auch in Pascal geschrieben und ist betitelt "Verfahren Schaffung_Bild", definiert die Programmierung der Fingersteuervorrichtung ASIC 62 zum Lesen von Daten zu den individuellen PWM-Fingersteuerzähler 44, 46 (Fig. 2). Jede Fingersteuervorrichtung implementiert diesen Algorithmus separat von und parallel mit den anderen Fingersteuervorrichtungen.
Verfahren schaffe Bild
var
  • Zeilen_Zählerstand: ganze Zahl;
  • rf_Zahl: 5 Bits;
  • Zeilen_Komponente_der_Adresse: 7_Bits;
  • Finger-Versetzung: 4-Bits;
Beginn
  • Wiederholung
    Zeilen_Zählerstand: = Zeilen_Zählerstand + 1;
    rf_Zahl: = Zeilen_Zählerstand mod 20 (RF Zeilen);
    Zeilen_Komponente_der_Adresse: =
    ((Zeilen_Zählerstand div 20 (RF Zeilen)) mod 4 (Pixel zwischen RF-Zeilen)) + (rf_Zahlen * 4 (Pixels zwischen RF-Zeilen));
  • für Finger_Versetzung: = 0 bis 15 (16 Finger pro ASIC) arbeite
  • Beginn
    • RAM_Adresse: =
      (Zeilen_Komponente_der_Adresse *shl 9) + (Finger_Versetzung *shl 5) + rf_Zahl;
      bewege_Pixel_Daten_von_RAM_zu_Zähler (RAM_Adresse, Finger_Versetzung);
  • Ende;
  • schaffe_Pixel_für_diese_rf_(im Deutschen hf)_Elektrode;
    bis Ende_des_Bildes;
Ende (schaffe_Bild);
Die Pixeldaten-Schreibsequenz für eine einzige Zeile ergibt sich aus der folgenden Tabelle I.
Tabelle I
Schreibadressenerzeugung für jedes PWM
Tabelle I zeigt die Schreibfolge, die bei der Übertragung einer Zeile von Pixeldaten erfolgt; somit sind die oberen 7 Bits der örtlichen Speicheradresse die gleichen für alle gezeigten 2560 Bytes. Die Finger "Offset"- und RF-Zahl sind die zu verstehenden Schlüsselfelder. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß jedes Fingermodul nur geradzahlige oder unge­ radzahlige Finger in der laufenden Implementierung enthält, und zwar infolge der körperlichen oder physikalischen Kon­ struktion des Ionenprojektionskopfes. Da es 20 RF-(im Deutschen HF)Leitungen gibt, ist jede Fingersteuervorrichtung für 20 unterschiedliche Pixels auf einer Zeile verantwortlich, und zwar mit sämtlichen 20 Pixeldatenworten in fortlaufender Ordnung im Rasterstrom. Somit wird, wie in Tabelle I gezeigt, der erste Block von 20 aufeinanderfolgenden Pixels (0-19) an die Fingersteuervorrichtung 0 geschrieben. Der nächste Block von 20 (20-39) geht an die nächste Fingersteuervorrichtung und wegen der Geradzahlig/Ungeradzahlig-Unterteilung der Finger­ elektroden werden sie an das nächste Fingersteuerungsmodul (1) geleitet. Dies erfolgt durch Änderung des Adressenfeldes, erzeugt durch die Hauptsteuervorrichtung. Der dritte Block von 20 Pixel (40-59) geht zurück zu dem ersten Fingersteuermodul (0), aber da es für den nächsten Finger ist, wird die Finger­ versetzung (offset) nunmehr auf eins gesetzt. Dieser Zyklus setzt sich fort, bis jeder der ersten zwei Fingersteuervor­ richtungen (0 und 1) alle 16 Finger angeschrieben haben (Fingerversetzung oder -offset 0-15). Zu diesem Punkt sind 2*16*20=640 Pixel geschrieben. An diesem Punkt werden die nächsten 20 Pixel (640-659) an das dritte Fingersteuermodul (2) geschrieben. Das gleiche oben beschriebene Szenario setzt sich nunmehr fort mit Ausnahme, daß die Steuermoduladresse zwischen 2 und 3 alterniert. Nachdem die nächsten 640 Pixel geschrieben sind, werden die Fingersteuerblöcke 4 und 5 ge­ schrieben. Dieses Muster setzt sich so lange fort, bis sämtli­ che 128 Finger geschrieben sind, und zwar für eine Gesamtzahl von 2560 Pixel in einer Zeile. Dies beschließt die Schreibse­ quenz und die zugehörige Zustandsmaschine ruht bis der nächste Impuls von der Wellencodiervorrichtung kommt.
Während der gesamten Schreibsequenz ist die Hauptsteuervor­ richtung nur zum Betreiben des Fingersteueradressenbus verant­ wortlich, um ein Pixel zur richtigen Fingersteuervorrichtung zu leiten. Die Fingersteuervorrichtung ist verantwortlich für die Erzeugung der 16 Bit örtlichen Speicheradresse und zur Beibehaltung von Zeilenzahl, Fingerversetzung und laufender RF-Zahl während des gesamten Prozesses.
Die Art und Weise, wie die Daten aus den örtlichen Speichern gelesen werden infolge der 16 Bit breiten Adressen, ergibt sich aus der Tabelle II.
Tabelle II
Leseadressenerzeugung
Nachdem beim Start einer Zeile LSYNC durch die Hauptsteuer­ vorrichtung geltend gemacht wird, wird RFCLOCK geltend ge­ macht, um den Fingersteuervorrichtungen mitzuteilen, alle ihre internen Zähler 44, 46 mit Daten assoziiert mit der RF0 zu laden. Dies macht 16 Lesezyklen in jeder Fingersteuervorrich­ tung erforderlich. Es sei bemerkt, daß alle diese Lesezyklen parallel in jeder Fingersteuervorrichtung erfolgen, weil die Lesebusse für jede Steuervorrichtung sozusagen privat oder gesondert vorliegen (anders als dies für den gemeinsamen Schreibbus der Fall ist). Bevor der Lesezyklus beginnt, macht jede Fingersteuervorrichtung MEMBUSY geltend, was jedwede weiteren Schreibvorgänge von der Hauptsteuervorrichtung aufhält. Wenn die 16 Pixel Lesesequenz vollständig ist, so wird das MEMBUSY nicht mehr geltend gemacht, um wiederum den Beginn des Schreibens zu gestatten. Die Hauptsteuervorrichtung gibt sodann FEN mit der entsprechenden Zeitsteuerung aus, um den Hochspannungsionisationsprozeß in sämtlichen Ionisations­ kammern des Druckkopfes 16, assoziiert mit dem RF0 zu ermögli­ chen und die Impulsbreitensteuerung des Fingertreibersignales zu initiieren, um zu gestatten, daß die gewünschte Menge an Ionen den Ionenprojektionskopf verläßt. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß für jede RF- bzw. HF-Zündung nur 1/20stel einer Zeile infolge der Ionenkopfkonstruktion (vgl. Fig. 2) bedruckt wird.
Nach der RF0-Sequenz wird ein weiterer RFCLOCK ausgegeben, der den Fingersteuervorrichtungen mitteilt, die mit RFD1 assozi­ ierten Daten in ihre internen Zähler 44, 46 zu laden. Wiederum werden MEMBUSY, RFEN und FEN zyklisch betrieben. Es sei be­ merkt, daß während der RF1-Zündung mit Zeile 4 assoziierte Daten geladen werden, und zwar wegen des 4 Zeilen Abstandes zwischen den Spalten der HF- oder RF-Elektroden. Für die RF2-Elektrode werden Daten von Zeile 8 geladen. Dieser Zyklus setzt sich fort, bis alle 20 Elektroden gezündet sind. Daten von Leitung 76 werden für RF19 verwendet. Wenn LSYNC als näch­ stes ausgegeben wird, so wird der interne Zeilenzähler mit den Fingersteuervorrichtungen inkrementiert, so daß die Daten für RF0 aus Zeile 1 gezogen werden, RF1 bekommt die Zeile 5 und so weiter. Dieses Muster wiederholt sich Mal für Mal, wobei die Zeilenzahl einmal für jede Gruppe von 20 RF- oder HF-Zündungen inkrementiert wird. Man kann somit erkennen, daß eine Zeile von Daten in dem örtlichen Pufferspeicher für mindestens 76 Zeilen Druckungen wegen der Kopfkonstruktion verbleiben müssen.
Abwandlungen der Erfindung sind möglich. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, wenn Drucke mit höherer Geschwindigkeit verlangt sind und eine größere Zahl vom Fingerelektroden ver­ wendet wird, einen breiteren Datenbus einzusetzen und die Da­ ten zwischen unterschiedlichen Gruppen von Fingersteuermodulen aufzuteilen.
Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Eine Druckmaschine mit einem zwei-dimensionalen Matrixdruck­ kopf wird durch Datensignale von einem Rasterbildprozessor betrieben, und zwar durch eine verteilte digitale Steuervor­ richtung mit einer Hauptsteuervorrichtung sowie einer Vielzahl von gesonderten Steuervorrichtungen, deren jede für einen ge­ sonderten Satz von Elementen entlang einer der Dimensionen der Anordnung dient, und zwar speziell Fingersteuerelektroden eines Ionenprojektionsdruckkopfes. Die Elemente entlang der anderen Dimension der Anordnung (die RF- bzw. HF-Elektroden des Ionenprojektionskopfes) werden durch die Hauptsteuervor­ richtung gesteuert, die ebenfalls die Zeitsteuerung des Schreibens der Pixeldatensignale in die Speicher steuert, die mit jeder der verteilten Steuervorrichtungen assoziiert sind und auch die Zeitsteuerung der Auslesung der Pixeldaten für die Fingersteuerelektroden synchron mit der Aktivierung der HF-Elektroden und der Bewegung des Mediums auf dem das Bild synchron miteinander derart gedruckt wird, daß Teile jeder Zeile in einer Folge (ineinandergreifende Punkte repräsentie­ ren Pixel auf jeder Zeile) gedruckt werden, um das Bild auf dem Medium zu formen. Die Pixeldaten liegen in der Form von digitalen Grauskalendatenwörtern vor und repräsentieren die Grauskala oder Dichte der Pixel. Die verteilten Steuervorrich­ tungen besitzen Zähler, die durch die Grauskalendatenworte voreingestellt sind und liefern Impulse mit einer Dauer (eine impulsbreitenmodulierte Ausgangsgröße), welche die Dichte der Grauskala der Punkte variiert.
In der Zeichnung werden folgende Ausdrücke und Abkürzungen verwendet:
In Fig. 1
IMAGE GEN. (RIP) 10 = raster image processor = Rasterbildprozessor
OPTO ISOLATORS = Opto-Isolatoren
DISTRIBUTED DIGITAL CONTROLLER 18 = verteilte Digitalsteuervorrichtung
IONOGRAPHIC PRINT ENGINE 12 = ionographische Druckmaschine 12
FINGER DRIVERS 20a = Fingertreiber 20a
RF-DRIVERS 20b = HF-Treiber 20b
ION PROJ. HEAD 16 = Ionenprojektionskopf 16
LATENT IMAGE RECEPTOR (DIELECTRIC CYL) 14 = Latentbildrezeptor (dielektrischer Zylinder) 14
In Fig. 2
RF-ELECTRODES = HF-Elektroden
FINGER ELECTRODES = Fingerelektroden
IONIZATION SOURCES = Ionisationsquellen (MEAD IONOIZATIONS CHAMBERS) = Ionisationskammern
In Fig. 3
FROM IMAGE GEN. INTF. (OPTOS) = vom Bildgeneratorinterface (Optoisolatoren)
MASTER CONTROLLER = Hauptsteuervorrichtung
BUFFER = Puffer
FINGER CONTROLLER = Fingersteuervorrichtung
PWM CONTROLLER = ? PWM-Steuervorrichtung,
FINGER CONTROL. = Fingersteuervorrichtung
FE SET 0, 1st 320 PIXELS = FE-Satz 0 erste 320 Pixels
FE-SET 1 Pixels 321-360 = FE-Satz 1 Pixel 321-360
FE-SET 7 LAST 320 PIXELS = FE-Satz 7 letzte 320 Pixel,
In Fig. 4
TO IMAGE GEN. INTF = Zum Bildgenerator Interface
MAIN SEQUENCER = Hauptsequenziervorrichtung
In Fig. 5
CONFIG INPUTS = Konfigurationseingänge
TO FE SET = zum FE-Satz
In Fig. 6
NEXT STATE NL=0 = nächster Zustand = NL=0
NOT ALL RFLS DONE = nicht alle RFLS erledigt.
Zum Stand der Technik sei auf folgendes hingewiesen:
US PS 48 41 313 und PCT/WO 87 02 451.

Claims (26)

1. Druckmaschine zum Drucken auf ein sich bewegendes Medium, und zwar eines Bildes, bestehend aus Zeilen von Punkten entsprechend den Zeilen von Pixeln des Bildes aus Raster­ datensignalen, die aufeinanderfolgende Pixel aufeinander­ folgender Zeilen des Bildes repräsentieren, wobei die Druckmaschine folgendes aufweist:
einen Druckkopf mit einer Matrix von transversal angeord­ neten Elektroden in entsprechender Weise, eine Vielzahl der Zeilen und eine Vielzahl der Punkte der Linien, Mittel zur Verteilung der Rasterdatensignale in eine Viel­ zahl von Gruppen entsprechend den unterschiedlichen Grup­ pen der Pixel in den Zeilen und zum Betrieb unterschiedli­ cher Gruppen der Elektroden, die der Vielzahl der Punkte entsprechen und unterschiedlichen der Vielzahl der Zeilen, um fortlaufend unterschiedliche Teile der Zeilen von min­ destens einem Teil des Bildes zu drucken, bis das Bild auf das Medium gedruckt ist, wenn es sich bezüglich des Kopfes in einer Richtung quer zu den Elektroden entsprechend der Vielzahl der Zeilen bewegt.
2. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterdatensignale vielfach Bitworte sind, entspre­ chend der Dichte oder Grauskala der Pixels von unter­ schiedlichem Wert, wobei die Verteilungsmittel Impulsbrei­ tenmodulationsmittel aufweisen, ansprechend auf die Daten­ signalworte zur Betätigung der Elektroden, die den Punkten für Zeitintervalle entsprechend dem Wert der Worte ent­ sprechen.
3. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungsmittel eine Vielzahl von ersten Steuervor­ richtungen aufweisen, deren jede für eine unterschiedliche der Gruppen der Elektroden vorgesehen ist, wobei die er­ sten Steuervorrichtungen jeweils Speichermittel aufweisen zum Speichern der Datensignale entsprechend den unter­ schiedlichen Gruppen der Pixel auf unterschiedlichen der Zeilen, und mit einer zweiten oder Hauptsteuervorrichtung zur Verteilung der unterschiedlichen Pixelgruppen durch die ersten Steuervorrichtungen zur Speicherung der Spei­ chermittel darauf, wobei die zweite Steuervorrichtung Mit­ tel aufweist zur Betätigung unterschiedlicher der Zeilen­ elektroden, wobei ferner die ersten Steuervorrichtung Mit­ tel aufweisen, um die gespeicherten Daten entsprechend den unterschiedlichen Zeilen herauszulesen, um die Gruppen der Elektroden zu betätigen, die den erwähnten Punkten ent­ sprechen, wenn dazu entsprechende Zeilenelektrode durch die Zeilenelektrodenbetätigungsmittel der zweiten Steuer­ vorrichtung betätigt ist.
4. Druckmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterdatensignale Mehrfach-Bitworte sind mit einem Wert entsprechend der Dichte oder deren Grauskala der Punk­ te, wobei die Speichermittel einen Speicher besitzen für die Worte und die ersten Steuervorrichtungen Impulsbrei­ tenmodulationsmittel aufweisen, ansprechend auf die ge­ speicherten Datensignale, wenn diese aus den Speicher­ mitteln durch die Auslesemittel ausgelesen sind, um die Elektroden zu betätigen, die den Punkten entsprechen, und zwar für Zeitintervalle entsprechend dem Wert der Worte.
5. Druckmaschine nach Anspruch 4, wobei die Impulsbreitenmo­ dulationsmittel jeder der ersten Steuervorrichtungen Mit­ tel aufweisen, die eine Vielzahl von Zählern vorsehen, de­ ren jeder mit einer unterschiedlichen der Elektroden in den Gruppen der Elektroden, für die die ersten Steuervor­ richtungen vorgesehen sind, verbunden ist, und ferner mit Mitteln zum Voreinstellen der Zähler mit einem Zählerstand entsprechend einem unterschiedlichen der Worte und schließlich mit Mitteln zur Dekrementierung der Zähler zur Betätigung der Punktelektroden in der Gruppe für die er­ wähnten Zeitintervalle.
6. Druckmaschine nach Anspruch 5, wobei die Zeilenelektroden- Betätigungsmittel Mittel aufweisen, um eine Hochfrequenz- Wechselspannung an die Elektroden anzulegen, und wobei die Dekrementiermittel Mittel aufweisen, um Impulse anzulegen, um den Zähler synchron mit der Hochfrequenzspannung und mit einer Wiederholfrequenz entsprechend der Frequenz der Hochfrequenzspannung zu dekrementieren.
7. Druckmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Steuervorrichtungen jeweils identisch sind und gesonderte erste Mittel aufweisen und wobei die zweite Steuervorrichtung zweite Mittel aufweist.
8. Druckmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Logikmittel gesonderte Zustandsma­ schinen bilden, deren jede sequentiell durch eine Vielzahl von Zuständen, vorzugsweise schrittweise geschaltet wird, und mit Mitteln zum Vorsehen von Synchronisiersignalen entsprechend der Position der Zeilen des Bildes auf dem sich bewegenden Medium zum Sequenzieren der Zustandsma­ schinen durch ihre entsprechenden Zustände.
9. Druckmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Steuervorrichtungen Mittel aufweisen zur Erzeu­ gung von Adressensignalen zur Speicherung der Gruppen von Datensignalen in dem Speicher und zum Lesen der Datensig­ nale aus dem Speicher.
10. Druckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf ein Ionenprojektions­ druckkopf ist mit einer Vielzahl von Zeilenelektroden, die sich in der Breite des Bildes erstrecken und mit einer Vielzahl von Fingerelektroden, die den Daten entsprechen und mit Abstand voneinander entlang der Zeilenelektroden angeordnet sind, wobei die Fingerelektroden geneigt unter einem spitzen Winkel verlaufen gegenüber einer Senkrechten zu einer ersten der Zeilenelektroden, und zwar sich durch die Vielzahl der Zahlenelektroden erstreckend.
11. Verfahren zur Erzeugung von Bildern unter Verwendung von Matrixdruck, der Spalten und Zeilen von Punkten schafft, die aufeinanderfolgende Zeilen von Pixels des Bildes auf einem sich bewegenden Bildaufnahmemedium aus digitalen Datensignalen schaffen, die dem entsprechen und wobei folgendes vorgesehen ist: Verteilung der Pixeldatensignale in eine Vielzahl von Gruppen, jede für einen unterschied­ lichen Satz von Punkten, die jeweils die Zeilen bilden und Schaffung unterschiedlicher Gruppen der Punkte, jede mit einer unterschiedlichen Gruppe der Datensignale.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Datensignale in jeder der Gruppen in unterschiedliche Sequenzen von Pixeln entsprechend dazu geordnet werden, die bei Anordnung in einer ineinandergreifender Beziehung einen gesonderten Teil jeder Zeile des Bildes während des Schaffungsschrittes bilden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Ordnens ausgeführt wird durch Speichern der Datensignale in den unterschiedlichen Sequenzen und durch Auslesen der gespeicherten Sequenzen dann, wenn das Medium und der Kopf sich in aufeinanderfolgend gegenüber einander versetzte Positionen bewegen, wobei jede Verset­ zung der Trennung von zwei aufeinanderfolgenden der Zeilen entspricht.
14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch den Schritt der Veränderung der Zeitintervalle, während wel­ cher jeder der Punkte entsprechend der Dichte oder Grau­ skala der dazu entsprechenden Pixels geschaffen wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrixdruckkopf ein Ionenprojek­ tionskopf ist mit einer Vielzahl von Zeilenelektroden mit Abstand in Richtung der Spalten der Punkte des Bildes, ge­ schaffen auf dem Medium angeordnet und mit einer Vielzahl von Fingerelektroden mit Abstand voneinander angeordnet in der Richtung der Zeilen der Punkte des Bildes und geneigt bezüglich der Zeilenelektroden, wobei die Sätze unter­ schiedlichen Vielzahlen der Fingerelektroden entsprechen und der Schaffungs- oder Erzeugungsschritt ausgeführt wird durch den Schritt der Betätigung der unterschiedlichen Vielzahlen der Fingerelektroden infolge der geordneten, verteilten Pixeldatensignale und zur Betätigung aufeinan­ derfolgender der Zeilenelektroden synchron miteinander.
16. System zur Schaffung von Bildern unter Verwendung eines Matrixdruckkopfes mit Mitteln zur Schaffung von Spalten und Zeilen aus Punkten, die aufeinanderfolgende Zeilen von Pixeln des Bildes auf einem sich bewegenden Bildauf­ nahmemedium bilden, und zwar aus digitalen Signalen ent­ sprechend dazu, wobei folgendes vorgesehen ist: Mittel zur Verteilung der Pixeldatensignale in eine Vielzahl von Gruppen, jede für einen unterschiedlichen Satz von Punk­ ten, die jede der Zeilen bilden und mit Mitteln zur Schaf­ fung unterschiedlicher Gruppen der Punkte jeder mit einer unterschiedlichen Gruppe der Datensignale.
17. System nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Mittel zum Ordnen der Datensignale in jeder der Gruppen in unter­ schiedliche Folgen oder Sequenzen der Pixels entsprechend dazu, die dann wenn sie in einer ineinandergreifenden Be­ ziehung angeordnet sind, einen gesonderten Teil bilden, unterschiedlich für jede Zeile des Bildes während der Be­ tätigung der Schaffungsmittel.
18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ordnenmittel Mittel aufweisen, um die Datensignale in den unterschiedlichen Sequenzen zu speichern und Mittel zum Auslesen der gespeicherten Sequenzen, wenn das Medium und der Kopf sich auf sukzessiv versetzte Positionen voneinan­ der bewegen, wobei jede Versetzung der Trennung von Auf­ einanderfolgenden der Zeilen entspricht.
19. System nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Mittel zur Veränderung der Zeitintervalle, während welcher jeder der Punkte entsprechend der Dichte oder Grauskala der dazu entsprechenden Pixels geschaffen wird.
20. System nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Matrixdruckkopf ein Ionenprojektionskopf ist mit einer Vielzahl von Zeilenelektroden mit Abstand angeordnet in Richtung der Zeilenspalten der Punkte des geschaffenen Bildes auf dem Medium und mit einer Vielzahl von Fingerelektroden mit Abstand voneinander angeordnet in Richtung der Zeilen der Punkte des Bildes und geneigt bezüglich der Zeilenelektroden, wobei die Sätze eine unterschiedliche Vielzahl der Fingerelektroden entsprechen und die Schaffungsmittel Mittel aufweisen, um die unter­ schiedlichen Vielzahlen der Fingerelektroden zu betätigen, und zwar infolge der geordneten verteilten Pixeldatensig­ nale und aufeinanderfolgender Elektroden der Zeilenelek­ troden synchron miteinander.
21. Ein verteiltes Steuersystem zur Anordnung von Pixeldaten entsprechend benachbarter Pixel auf aufeinanderfolgenden Zeilen eines Bildes, welches gedruckt werden soll, und zwar zur Betätigung eines Druckkopfes mit einer zwei-di­ mensionalen Anordnung erster und zweiter Vielzahlen von Steuerelementen, wobei folgendes vorgesehen ist:
eine Vielzahl erster Steuervorrichtungen für unterschied­ liche Sätze, von denen die Steuerelemente angeordnet ent­ lang einer Dimension der zwei-dimensionalen Anordnung,
eine Hauptsteuervorrichtung zur Aktivierung derjenigen der Steuerelemente, die entlang der anderen Dimension der An­ ordnung angeordnet sind, wobei die Hauptsteuervorrichtung Mittel aufweist, um sequentiell die ersten Steuervorrich­ tungen anzuadressieren, wobei die ersten Steuervorrichtun­ gen jeweils einen Speicher besitzen zum Speichern unter­ schiedlicher Sätze von Pixeldaten für Zeilen, Mittel in den ersten Steuervorrichtungen zum Speichern und Heraus­ holen unterschiedlicher Pixeldaten entsprechend den Pixels auf unterschiedlichen Teilen einer Vielzahl aufeinander­ folgender Zeilen, und
Mittel in der Hauptsteuervorrichtung zur Zeitsteuerung der Speicherung der Pixeldaten in den ersten Steuervorrich­ tungsspeichern und wobei die Zeitsteuerung des Herausho­ lens der Daten synchron mit der Aktivierung derjenigen der Steuerelemente erfolgt, die längs der anderen Dimension der Anordnung angeordnet sind.
22. System nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch Mittel in den ersten Steuervorrichtungen für die Aktivierung unter­ schiedlicher Steuerelemente in ihren entsprechenden Sät­ zen, und Mittel zum Adressieren der Speicher während des Speicherns und des Herausholens entsprechend damit, welche Steuerelemente in den Sätzen für das Ordnen der Pixeldaten aktiviert sind, und zwar bei der Herausholung derselben derart, daß benachbarte Pixel der Zeilen herausgeholt oder wiedergewonnen werden, wenn unterschiedliche der Steuer­ elemente, angeordnet entlang der anderen Dimension der An­ ordnung aktiviert werden.
23. System nach Anspruch 22, wobei die Hauptsteuervorrichtung Mittel aufweist, die auf die Bewegung eines Mediums an­ sprechen, auf dem ein Bild entsprechend den Pixeldaten geformt wird, und zwar für die wiederholte Betätigung der Speicherung und Herausholung und der Ordnungsmittel bei Bewegung des Mediums um einen Abstand, der dem dem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Zeilen des Bildes auf dem Medium entspricht.
24. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Pixeldaten in der Form von Mehrfach-Bitworten vorliegen, welche die Dichte oder Grauskala der Pixel, die dazu ent­ sprechen, entspricht, wobei die Speichermöglichkeit für die Worte der Pixeldaten aufweisen und die ersten Steuer­ vorrichtungen Mittel besitzen, um Impulse zu liefern, die Zeitdauern besitzen, welche den Wert der Worte für die Steuerelemente der Sätze entsprechen.
25. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Lieferung der Impulse einen Zähler für jedes der Steuerelemente des Satzes für die ersten Steuervor­ richtungen aufweisen, ferner Mittel zum Voreinstellen der Zähler infolge der Bytes und Mittel zum Takten der Zähler zum Dekrementieren der Zähler.
26. System nach einem der Ansprüche 21 bis 25, wobei der Druckkopf als ein Ionenprojektionsdruckkopf ausgebildet ist, der Fingerelektroden aufweist, die die Steuerelek­ troden vorsehen, und zwar angeordnet entlang einer Di­ mension und mit Zeilenelektroden, angeordnet entlang der anderen Dimension.
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