DE60115962T2 - Thermodruckkopfsteuergerät - Google Patents

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Takashi Ise-shi Kubota
Hiroshi Ise-shi Matsuda
Kazunori Ise-shi Masukawa
Yosikazu Ise-shi Miyashita
Sigeyuki Ise-shi Kawamura
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Thermodruckkopfsteuergerät, und insbesondere auf ein Thermodruckkopfsteuergerät zur Steuerung eines thermischen Druckkopfes bzw. Thermodruckkopfes, der über ein Vorheizelement und ein Druckheizelement verfügt.
  • In der WO 9958340 ist ein thermischer Kopf bzw. ein Thermodruckkopf beschrieben, welcher ein aus Metal, wie beispielsweise Edelstahl, gefertigtes Substrat, isolierende Schichten, wobei jede einen an einem Teil des Substrats gebildeten angehobenen Abschnitt aufweist, und an dem angehobenen Abschnitt gebildete Heizwiderstände umfasst. An dem Substrat sind gemeinsame Elektroden zur Verfügung gestellt und sie kragen aus seiner Oberfläche und durch den angehobenen Abschnitt aus bzw. springen vor, so dass sie mit den Heizwiderständen verbinden. Der Heizwiderstand ist durch einen Verbindungsabschnitt in einen ersten und zweiten Heizwiderstand unterteilt.
  • 23 veranschaulicht einen thermischen Kopf bzw. einen Thermodruckkopf, der in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 64-58566 offenbart ist, wobei 23A eine Draufsicht auf den thermischen Kopf ist und 23B eine Querschnittsansicht längs der Linie XXIIIB von 23A ist. In 23 bezeichnen die Bezugszeichen 501a und 501b keramische Substrate, und das Bezugszeichen 517 bezeichnet eine gemeinsame Elektrode, die aus einem Massengut besteht.
  • 24 veranschaulicht einen thermischen Kopf, der in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 10-151784 offenbart ist, wobei 24A eine Draufsicht auf den thermischen Kopf ist und 24B eine Querschnittsansicht längs der Linie XXIVB von 24A ist. In 24 bezeichnet das Bezugszeichen 602 ein Metallsubstrat mit einem Vorsprung 603, und die Bezugszeichen 608 und 611 bezeichnen Heizwiderstände.
  • 25 veranschaulicht einen herkömmlichen thermischen Kopf, wobei 25A eine Draufsicht auf den thermischen Kopf ist und 25B eine Querschnittsansicht längs der Linie XXVB von 25A ist. In 25 bezeichnet das Bezugszeichen 701 ein Substrat, das aus einem Siliziumeinkristall besteht, und das Bezugszeichen 707 bezeichnet eine gemeinsame Elektrode. Das Bezugszeichen 702 bezeichnet ein Durchgangsloch, das in der gemeinsamen Elektrode 707 gebildet ist, wobei die innere Oberfläche des Durchgangsloches mit einem leitfähigen Metall 703 beschichtet ist. Die Bezugszeichen 704 und 705 bezeichnen Heizwiderstände.
  • 26 veranschaulicht einen weiteren herkömmlichen thermischen Kopf, wobei 26A eine Draufsicht auf den thermischen Kopf ist und 26B eine Querschnittsansicht längs der Linie XXVIB von 26A ist. In 26 bezeichnen die Bezugszeichen 858, 854, 863, 864 Heizwiderstände, und das Bezugszeichen 852 bezeichnet ein poliertes Glas.
  • Im Falle des in 23 gezeigten thermischen Kopfes gibt es einen Unterschied im thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der gemeinsamen Elektrode 517 und dem Substrat 501a oder 501b, und die Differenz im thermischen Ausdehnungskoeffizienten kann partielles Beseitigen der gemeinsamen Elektrode 517 verursachen. Somit tritt eine Leistungsverschlechterung auf, wenn der thermische Druckkopf für eine lange Zeitdauer verwendet wird.
  • Im Falle des in 24 gezeigten thermischem Kopfes wird das Substrat 602 von einem gemeinsamen Strom erhitzt, der durch den Vorsprung 603 hindurchfließt, der ein Teil des Substrats 602 ist. Im Ergebnis tritt zwischen dem Heizelement 608 und dem Heizelement 611 thermische Interferenz auf. Dies macht es schwierig, die Heizelemente 608 und 611 unabhängig voneinander zu steuern.
  • Im Falle des in 25 gezeigten thermischem Kopfes ist ein komplizierter Prozess erforderlich, um das Durchgangsloch 701 durch das Substrat vom Siliziumeinkristall herzustellen.
  • Im Falle des in 26 gezeigten thermischem Kopfes sind, wenn die Heizwiederstände 853 und 854 sich sehr nahe an den Heizwiderständen 863 und 864 befinden, tritt Interferenz auf Grund einer Wärmespeicherung in einer Teilpolierung auf, weil die Heizwiderstände 853, 854, 863, 864 auf derselben Teilpolirung gebildet sind. Die Interferenz kann bewirken, dass der thermische Kopf thermisch unsteuerbar wird. Auch wenn das vorangehende Problem vermieden werden kann, indem der Abstand zwischen zwei Zeilen von Heizwiderständen erhöht wird, wird der Kontaktzustand zwischen dem thermischen Kopf und einer das Druckpapier gegen den thermischen Kopf drückenden (nicht abgebildeten) Andruckwalze schlecht. Um diesen Kontaktzustand zu verbessern, ist es erforderlich, den Durchmesser der Andruckwalze zu erhöhen, oder die auf die Andruckwalze beaufschlagte Kraft zu erhöhen.
  • Beim herkömmlichen thermischen Kopf bzw. Thermodruckkopf wird die Thermodruckkopfheizeinrichtung kontinuierlich mit Energie versorgt, bis eine erforderliche Farbintensität erlangt wird, jedes Mal wenn eine Zeile gedruckt wird. Bei dieser Technik nimmt die gedruckte Farbintensität mit der Temperatur (Wärmemenge) des thermischen Kopfes zu.
  • Werden jeweilige Farben Gelb, Magenta und Zyan auf Papier gedruckt, tritt während einer speziellen Periode nach dem Einschalten des thermischen Kopfes keine Farbe auf, wobei die Periode, in der keine Farbe auftritt, abhängig von der Farbe variiert. Wird der thermische Kopf jedes Mal, wenn eine Zeile zu drucken ist, während einer Periode, in der keine Farbe auftritt, und einer Periode, die zum Erzielen einer gewünschten Farbintensität erforderlich ist, mit Energie versorgt bzw. energetisiert, ist eine lange Druckzeit erforderlich, das heißt, die Druckgeschwindigkeit wird niedrig.
  • Eine Technik zur Vermeidung des obigen Problems besteht darin, das Papier unter Verwendung eines Vorheizheizelements (Vorheizelements bzw. einer Vorheizeinrichtung) auf eine Temperatur vorzuheizen, die sehr nahe an einer zum Entwickeln einer Farbe erforderlichen Minimaltemperatur liegt jedoch geringer als diese ist. Bei dieser Technik wird ein Druckthermodruckkopfheizelement verwendet, um das Papier zum Entwickeln einer Farbe weiter zu erwärmen. Farbe wird somit ohne Verzögerung entwickelt, womit das Problem der Geschwindigkeitsverringerung nicht auftritt.
  • Obwohl die meiste Wärme, die das Vorheizelement erzeugt, zum Vorheizen des Druckpapiers verwendet wird, ist die Wärme teilweise im Vorheizelement und in Teilen in der Nähe des Vorheizelements akkumuliert. Wenn durch das Thermodruckkopfheizelement über die gesamte Oberfläche des Papiers dieselbe Wärmemenge erzeugt wird, wird im Ergebnis die gedruckte Farbintensität bei einer Zeile (erste Zeile) niedrig, bei welcher das Drucken beginnt, und die gedruckte Farbintensität erhöht sich mit dem Fortschritt der Druckoperation hin zur letzten Zeile, wie in 27 gezeigt. Das heißt, es tritt eine Ungleichmäßigkeit der gedruckten Farbdichte auf.
  • Darüber hinaus kann das Vorheizen bewirken, dass eine Farbe in einem Weißdatenbereich entwickelt wird, in welchem keinerlei Farbe auftreten sollte. In dem Fall, bei dem die durch Druckdaten spezifizierte Intensität über dem Druckpapier variiert, kann das Vorheizen eine Abweichung der Farbintensität von der spezifizierten Intensität verursachen.
  • In dem Fall, bei dem unter Verwendung sowohl eines Druckthermodruckkopfheizelements und eines Vorheizelements ein Drucken durchgeführt wird, falls das Drucken und das Vorheizen zu der selben Zeit erfolgt, ist eine Energieversorgung hoher Kapazität, welche in der Lage ist, einen hohen Strom mit einer hohen Spannung zu liefern, zur Ansteuerung des Thermodruckkopfes erforderlich, und es ist eine komplizierte Konfiguration erforderlich.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuergerät zur Steuerung eines thermischen Kopfes bzw. Thermodruckkopfes zur Verfügung zu stellen, welches in der Lage ist, den Thermodruckkopfe ohne eine Erzeugung einer Ungleichmäßigkeit einer Farbintensität zu steuern, welche durch Vorheizen unter Verwendung einer Vorheizeinrichtung verursacht wird, und ohne dass eine Energieversorgungseinrichtung mit hoher Spannung/hohem Strom zur Ansteuerung des thermischen Kopfes erforderlich ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Steuergerät eines thermischen Kopfes bzw. ein Thermodruckkopfsteuergerät zur Steuerung eines thermischen Kopfes bzw. Thermodruckkopfs zur Verwendung bei einem Drucker zur Verfügung gestellt, wobei der Thermodruckkopf zur Erzeugung eines Bildes mit einer oder mehr Farben auf Druckpapier dient, wobei der Thermodruckkopf eine Vorheizheizeinrichtung und eine Druckheizeinrichtung umfasst, wobei das Thermodruckkopfsteuergerät umfasst: eine Signalerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Steuerimpulssignals, das als ein Bezugssignal dient, gemäß welchem die Energetisierung bzw. die Versorgung mit Energie der Druckheizeinrichtung gesteuert wird; dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorheizsteuereinrichtung die Energiezufuhr zu der Vorheizheizeinrichtung mittels eines Zählens des Steuerimpulssignals steuert.
  • Bei dieser Konstruktion wird die Energetisierstartzeit der Vorheizheizeinrichtung mittels eines Zählens des Steuerimpulssignals gesteuert, welches zur Steuerung der Energetisierung der Druckheizeinrichtung Verwendung findet. Dies macht es möglich, die Energetisierstartzeit der Vorheizheizeinrichtung zu steuern, ohne dass eine Erhöhung der Komplexität der Schaltung resultiert. Ferner ist es durch Setzen des Steuerimpulssignals derart, dass es ein geeignetes Muster aufweist, möglich, sowohl die Energetisierung der Vorheizheizeinrichtung als auch die Energetisierung der Druckheizeinrichtung auf eine hocheffektive Weise zu steuern, wodurch die Druckgeschwindigkeit unter Verwendung einer einfachen Konfiguration erhöht wird.
  • Bei dem Thermodruckkopfsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Vorheizsteuereinrichtung umfassen: eine Zähleinrichtung, welche Impulse des Steuerimpulssignals zählt und ein vorbestimmtes Signal ausgibt, wenn die gezählte Impulsanzahl einen Wert erreicht, welcher im Voraus als ein im Voraus gesetzter Wert bestimmt ist; ein Flipflop zur Zwischenspeicherung von vorbestimmten Daten und Ausgeben derselben als Reaktion auf das als ein Triggersignal dienendes vorbestimmte Signal; und einen in Reihe zu der Vorheizheizeinrichtung verbundenen Schalter zur Steuerung der Energiezufuhr zu der Vorheizheizeinrichtung gemäß einem aus dem Flipflop ausgegebenen Signal.
  • Bei dieser Konstruktion gibt der Zähler, wenn der Zählwert des Steuerimpulssignals den im Voraus gesetzten Wert erreicht, ein vorbestimmtes Signal in der Form von beispielsweise einem Impuls aus. Als Reaktion auf dieses als ein Triggersignal dienendes vorbestimmte Signal, gibt das Flipflop vorbestimmte Daten aus. Das heißt, wenn der Zählwert den im Voraus gesetzten Wert erreicht, erzeugt das Flipflop einen Übergang seiner Ausgabe, wodurch angezeigt wird, dass der Zählwert den im Voraus gesetzten Wert erreicht hat.
  • Bei dem Thermodruckkopfsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung gibt der Zähler, bevor ein Vorheizen unter Verwendung der Vorheizheizeinrichtung gestartet wird, einen Wert als einen im Voraus gesetzten Wert ein, welcher ein Zeit angibt, bei welcher das Vorheizen gestartet werden sollte.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur des thermischen Kopfes bzw. Thermodruckkopfes zeigt;
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine alternative Struktur des Thermodruckkopfes zeigt;
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das eine andere alternative Struktur des Thermodruckkopfes zeigt;
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere alternative Struktur des Thermodruckkopfes zeigt;
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Thermodruckkopfes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 6 veranschaulicht Thermodruckkopfheizelemente bzw. -einrichtungen und damit in Zusammenhang stehende Schaltungskomponenten gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das ein Thermodruckkopfsteuergerät (Schaltung zur Erzeugung verschiedenster Steuersignale und eines Druckdatensignals) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des Thermodruckkopfes zeigt;
  • 8 ist ein Blockdiagramm, das ein Thermodruckkopfsteuergerät (Vorheizsignalgenerator) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des Thermodruckkopfes zeigt;
  • 18 ist ein Blockdiagramm, das ein Thermodruckkopfsteuergerät (Vorheizsignalgenerator) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des Thermodruckkopfes zeigt;
  • 19 ist ein Signalverlaufdiagramm, welches eine Operation bzw. einen Betrieb des Steuerns des Thermodruckkopfes (in der Gelbdruckbetriebsart) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 20 ist ein Signalverlaufdiagramm, welches einen eine Operation bzw. einen Betrieb des Steuerns des Thermodruckkopfes (in der Magentadruckbetriebsart) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 21 ist ein Signalverlaufdiagramm, welches eine Operation bzw. einen Betrieb des Steuerns des Thermodruckkopfes (in der Zyandruckbetriebsart) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 22 veranschaulicht Thermodruckkopfheizelemente und damit in Zusammenhang stehende Schaltungskomponenten gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
  • 23 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur eines herkömmlichen Thermodruckkopfes zeigt;
  • 24 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur eines herkömmlichen Thermodruckkopfes zeigt;
  • 25 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur eines herkömmlichen Thermodruckkopfes zeigt;
  • 26 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur eines herkömmlichen Thermodruckkopfes zeigt; und
  • 27 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einer Druckzeile und der Intensität einer Farbe veranschaulicht, welche von einem Thermodruckkopf gemäß einer herkömmlichen Technik gedruckt wird;
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur des thermischen Kopfes bzw. Thermodruckkopfes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, wobei 1A und 1B jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht davon sind. Dieser Thermodruckkopf hat eine um eine Zentrumslinie QQ' symmetrische Struktur.
  • In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Edelstahlsubstrat mit einem Substratvorsprung 2 und einer (nicht abgebildeten) Kühlrippe bzw. Abstrahlungsrippe zum Abstrahlen von Wärme, die die Heizelemente 14 und 24 erzeugen. Der Substratvorsprung 2 ist integral bzw. einteilig mit dem Edelstrahlsubstrat 1 geformt, so dass Wärme von einer direkt an dem Edelstrahlsubstrat 1 und dem Substratvorsprung 2 gebildeten Polierglasschicht über den Substratvorsprung 2 und das Edelstrahlsubstrat 1 zu der (nicht abgebildeten) Kühlrippe übertragen wird.
  • Das Polierglas bzw. Hochglanzglas 3 ist ein isolierendes Element, das zum Absorbieren von in den Heizelementen 14 und 24 zurückbleibender Wärme und zum Übertragen der absorbierten Wärme zu dem Edelstrahlsubstrat 1 dient. Das Polierglas 3 ist an dem Substrat 1 beispielsweise durch Beschichten des Substrats 1 mit einer Glaspaste und danach Tempern desselben gebildet. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel ist ein Teil des Polierglases auf der Seite des Heizelements 14 und ein Teil auf der Seite des Heizelements 24 über ein Verbindungsteil 3a miteinander verbunden, so dass zwischen ihnen Wärme ausgetauscht werden kann.
  • Das Bezugszeichen 14 bezeichnet ein Wärmeelement, welches aus einem Paar von einen Punkt bildenden Heizsegmenten 13a und 13b besteht.
  • Das Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Zwischenelektrode, welche mit den Heizsegmenten 13a und 13b verbunden ist.
  • Das Bezugszeichen 16 bezeichnet eine gemeinsame Elektrode, die mit einem Leitermuster 17b des Heizelements 14a und auch mit einer (nicht dargestellten) Energiequelle verbunden ist. Das Bezugszeichen 17a bezeichnet ein Leitermuster, das mit dem Heizsegment 13a des Heizelements 14 und auch mit einem Verbindungsdraht 18 verbunden ist. Das Bezugszeichen 17b bezeichnet ein Leitermuster, das mit dem Heizsegment 13b des Heizelements 14 und auch mit der gemeinsamen Elektrode 16 verbunden ist.
  • Das Bezugszeichen 19 bezeichnet eine Steuer-IC, die über die Verbindungsleitung 18 mit dem Leitermuster 17a verbunden ist. Die Steuer-IC 19 ist mit der nicht dargestellten) Energieversorgungseinrichtung verbunden und dient einer Steuerung von Ein-Ausschaltoperationen des Heizelements 14 gemäß einem Druckersteuersignal.
  • Das Bezugszeichen 24 bezeichnet ein Heizelement, welches aus an dem Polierglas gebildeten Heizsegmenten 23a und 23b besteht, zur Vorheizung von Druckpapier. In dem Fall, bei welchem das Heizelement 24 zum Vorheizen verwendet wird, wird die vom Heizelement 24 erzeugte Wärmemenge auf einen geringfügig kleineren Wert als ein Schwellwert eingestellt, über dem die thermische Übertragung eines Sublimierungsfarbstoffs oder thermische Entwicklung einer Farbe auftritt.
  • Das Bezugszeichen 29 bezeichnet eine Isolierschicht. Die Bezugszeichen 25 bis 28 entsprechen jeweils den Bezugszeichen 15 bis 18.
  • Nachstehend wird die Arbeitsweise bzw. Operation bzw. der Betrieb beschrieben.
  • Wird in einen Drucker mit diesem Thermodruckkopf Druckpapier gegeben, dann wird das Druckpapier von einem (nicht dargestellten) Transportmechanismus auf das Heizelement 24 zugeführt. Empfängt das Heizelement 24 auf sich das Druckpapier, erzeugt das Heizelement 24 Wärme entsprechend einem von einem (nicht dargestellten) Steuergerät zugeführten Strom. Bei dieser Heizoperation findet kein Drucken an dem Druckpapier statt, da die von dem Heizelement 24 erzeugte Wärmemenge auf einen Wert zum Vorheizen eingestellt ist.
  • Dann wird das Druckpapier von dem (nicht dargestellten) Transportmechanismus zu dem Heizelement 14 transportiert. Empfängt das Heizelement 14 auf sich das Druckpapier, erzeugt das Heizelement 14 Wärme entsprechend einem von dem (nicht dargestellten) Steuergerät zugeführten Strom. Die Summe von durch das Heizelement 14 erzeugter Wärme und von beim dem Vorheizvorgang erzeugter Wärme verursacht eine thermische Übertragung eines Sublimierungsfarbstoffes oder eine thermische Entwicklung einer aufzutretenden Farbe, und somit wird eine Farbe mit einer speziellen Intensität auf das Druckpapier gedruckt.
  • Auch wenn die meiste der von den Heizelementen 14 und 24 erzeugte Wärme verwendet wird, um einen Sublimierungsfarbstoff thermisch zu übertragen oder eine Farbe thermisch zu entwickeln, wandert Restwärme über das Polierglas 3 zu der Kühlrippe des Substrats 1 und wird in die Atmosphäre abgestrahlt. Hierbei wird eine größere Wärmemenge durch den Substratvorsprung 2 absorbiert, und folglich wird thermische Interferenz zwischen dem Heizelement 14 und dem Heizelement 24 unterbunden.
  • Da das Verbindungsteil 3a zwischen dem Heizelement 14 und dem Heizelement 24 angeordnet ist, wird es verhindert, wenn das durch das Heizelement 14 oder das Heizelement 24 vorgeheizte Druckblatt durch die Mitte zwischen dem Heizelement 14 und dem Heizelement 24 läuft, dass das Druckpapier in direkten Kontakt mit dem Verbindungsteil 3a gebracht wird, und somit wird ein Wärmeverlust aufgrund von thermischer Leitung über das Verbindungsteil 3a unterbunden.
  • Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, da die Heizelemente in einer Gruppe von zum Vorheizen verwendeten Heizelementen und eine Gruppe von zum Drucken verwendeten Heizelementen gruppiert sind, durch alle Heizelemente in kurzer Zeit einen großen Strom hindurchzuschicken, wie es erforderlich ist, wenn alle Heizelemente zum Drucken verwendet werden. Damit wird eine Verschlechterung der Heizelemente verhindert.
  • 2 veranschaulicht die Struktur eines thermischen Kopfes bzw. Thermodruckkopfes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei 2A und 2B jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht davon sind. Dieser Thermodruckkopf hat eine um eine Zentrumslinie QQ' symmetrische Struktur. In 2 sind gleiche Teile wie jene in 1 mit den selben Bezugszeichen versehen, und deren wiederholte Beschreibung wird hier ausgelassen.
  • Das zweite in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel darin, dass das Polierglas Vorsprünge 52a und 62a aufweist, und dass das Polierglas durch einen Substratvorsprung 42 in zwei Teile getrennt ist.
  • In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 41 ein Edelstahlsubstrat mit dem Substratvorsprung 42 und einer (nicht abgebildeten) Kühlrippe bzw. Abstrahlungsrippe zum Abstrahlen absorbierter Wärme. Der Substratvorsprung 42 empfängt von dem Heizelement 14 in das Polierglas 52 übertragene Wärme und überträgt sie an die (nicht abgebildete) Kühlrippe. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist der Vorsprung 52a des Polierglases 52 unter dem Heizelement 14 gebildet. Als ein Ergebnis einer Bildung des Vorsprungs 52a, springt das Heizelement 24 nach oben vor und es wird auf diese Weise sichergestellt, dass Druckpapier auf eine hoch zuverlässige Weise mit dem Heizelement 24 in Kontakt kommen kann, wodurch es möglich wird, dem Druckpapier eine präzise Wärmemenge zuzuführen.
  • Das Bezugszeichen 69 bezeichnet eine Steuer-IC, die mit einem Leitermuster 18a über eine Verbindungsleitung 28 verbunden ist. Die Steuer-IC 69 ist mit einer nicht dargestellten) Stromversorgungseinrichtung verbunden und dient zur Steuerung einer Ein-Ausschaltoperation des Heizelements 24 gemäß einem Druckersteuersignal.
  • Die Bezugszeichen 62 und 62a entsprechen jeweils den Bezugszeichen 52 und 52a.
  • Nachstehend wird die Arbeitsweise bzw. Operation bzw. der Betrieb beschrieben.
  • Wird Druckpapier in einen Drucker mit diesem Thermodruckkopf gegeben, dann wird das Druckpapier von einem (nicht dargestellten) Transportmechanismus auf das Heizelement 24 zugeführt. Empfängt das Heizelement 24 auf sich das Druckpapier, erzeugt das Heizelement 24 unter der Steuerung des (nicht dargestellten) Steuergeräts Wärme. Die von dem Heizelement 24 bei dieser Heizoperation erzeugte Wärmemenge ist derart eingestellt, dass kein Drucken auf dem Druckpapier stattfindet.
  • Dann wird das Druckpapier von dem (nicht dargestellten) Transportmechanismus zu dem Heizelement 14 transportiert. Empfängt das Heizelement 14 auf sich das Druckpapier, erzeugt das Heizelement 14 unter der Steuerung der (nicht dargestellten) Steuereinrichtung Wärme, um auf dem Druckpapier zu drucken.
  • Von den Heizelementen 14 und 24 erzeugte Wärme wandert über das Polierglas 52 und 62 zu der Kühlrippe des Substrats 1 und wird in die Atmosphäre abgestrahlt. Hierbei wird zwischen den Heizelementen 14 und 24 fließende Wärme über den Substratvorsprung 42 an die Kühlrippe übertragen. Als Folge davon ist die zwischen dem Polierglas 52 und dem Polierglas 62 fließende Wärmemenge begrenzt. Folglich wird thermische Interferenz zwischen den Heizelementen 14 und 24 unterbunden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird thermische Interferenz zwischen den Heizelementen 14 und 24 effektiver unterbunden als bei dem ersten Ausführungsbeispiel, da an dem Substratvorsprung 42 kein Polierglas vorhanden ist und der Wärmefluss zwischen dem Polierglas 52 und dem Polierglas 62 unterbunden ist.
  • Darüber hinaus bewirken die unter den Heizelementen angeordneten Vorsprünge, dass die Heizelemente nach oben vorspringen, wodurch eine Wärmeübertragung zu dem Druckpapier sichergestellt wird.
  • Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird die Zeit, welche erforderlich ist, damit die von den Heizelementen 14 und 24 erzeugte Wärme den Substratvorsprung 42 erreicht, durch die Länge des Pfads von den Heizelementen 14 und 24 zu dem Substratvorsprung 42 bestimmt. Daher ist die Kühlcharakteristik der Heizelemente 14 und 24 durch die in 1 oder 2 gezeigte Länge L bestimmt. Das heißt, die Kühlrate nimmt mit abnehmender Länge zu. Die Länge L wird üblicherweise in dem Bereich von mehreren mu m bis mehreren mm ausgewählt. Der Thermodruckkopf gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise gemäß einer in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 10-138541 offenbarten Technik hergestellt werden.
  • Obwohl bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel jedes der Heizelemente 14 und 24 Heizsegmente 13a und 13b oder 23a und 23b enthält, kann jedes Heizelement aus einem Heizsegment in C-förmiger Gestalt bestehen. Alternativ kann jedes Heizelement 14, 24 eine Gestalt wie die in 4A gezeigte haben. Genauer gesagt, es befindet sich ein gekrümmter Stromweg, wie beispielsweise ein in 4A gezeigter schattierter Abschnitt, im zu erwärmenden Bereich, und gleiche Heizelemente, die alle einen gekrümmten Stromweg haben, sind in einem speziellen Bereich einheitlich angeordnet, so dass die in jeweiligen Abschnitten in diesem Bereich erzeugte Wärmemenge gleichförmig wird. Das heißt, es ist wünschenswert, dass jedes einzelne Heizelement so aufgebaut ist, dass es einen elektrischen Weg hat, der eine so geringe Breite wie möglich hat und in einem zu erwärmenden Bereich gekrümmt ist, und dass eine Vielzahl gleicher Heizelemente gleichförmig in dem speziellen Bereich verteilt ist.
  • Die Gestalt bzw. die Formen des Heizelements 24 ist bzw. sind nicht notwendigerweise die selben wie jene des Heizelements 14. Beispielsweise kann das Heizelement 24 derart ausgebildet sein, dass es eine Gestalt hat, die durch Schattierung in 4B dargestellt ist. Das heißt, die Heizelemente können eine beliebige Gestalt haben, auch wenn es nicht erforderlich ist, dass zwei Leitermuster 17a und 17b, die mit einem Heizelement verbunden sind, sich in der selben Richtung erstrecken, und dass zwei Leitermuster 27a und 27b, die mit einem anderen Heizelement verbunden sind, sich ebenfalls in der selben Richtung erstrecken. Ferner sind die Heizelemente nicht notwendigerweise symmetrisch um die Zentrumslinie QQ' angeordnet.
  • Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird das Heizelement 24 zum Vorheizen verwendet, wobei das Heizelement auch zum Drucken verwendet werden kann. In diesem Falle können die Heizelemente 14 und 24 gleichzeitig so gesteuert werden, dass sie so viel Wärme wie erforderlich erzeugen, um Farben auf jeweiligen Zeilen zu entwickeln, mit denen die jeweiligen Heizelemente verbunden sind, wodurch zwei Zeilen gleichzeitig gedruckt werden. Wenn in diesem Falle Papier mit der selben Geschwindigkeit zugeführt wird, führt das gleichzeitige Drucken zweier Zeilen zu einer Erhöhung der Druckgeschwindigkeit um den Faktor zwei. Die Anordnungen der Heizelemente auf jeweiligen Seiten der Zentrumslinie QQ' können ferner um einen Betrag entsprechend dem halben Rastermaß voneinander verschoben sein, wie in 3 gezeigt. Bei diesem Aufbau wird die Punktdichte (Anzahl von Punkten pro Längeneinheit) in Hauptabtastrichtung doppelt so groß wie diejenige, die man mit dem in 1 gezeigten Thermodruckkopf erhält, und somit lässt sich ein Drucker mit höher Auflösung realisieren.
  • Als Nächstes wird ein Thermodruckkopfsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.
  • Steuergerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
  • 5 veranschaulicht die Konfiguration eines thermischen Kopfes bzw. Thermodruckkopfes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Der in 5 gezeigte Thermodruckkopf umfasst eine Vorheizeinrichtung und eine Druckheizeinrichtung und wird in einem Drucker zur Erzeugung eines Bildes an einem Druckpapier unter Verwendung von einer oder mehr Farben verwendet.
  • Hierbei sei es bei dem ersten Ausführungsbeispiel angenommen, dass der Thermodruckkopf in einem Drucker zum Drucken einer Kombination aus drei Farben von Gelb, Magenta und Zyan Verwendung findet, welche verschiedene Energie zur Entwicklung jeweiliger Farben benötigen, wobei die jeweiligen Farben von Gelb, Magenta und Zyan bei den entsprechenden Druckbetriebsarten separat gedruckt werden. Es sei jedoch erwähnt, dass der Thermodruckkopf auch auf einen Drucker angewendet werden kann, welcher zum Drucken einer einzigen (monochrom) Farbe gestaltet ist. Hierbei wird der Ausdruck „Druckbetriebsart" verwendet, um eine Betriebsart von Betriebsarten zu beschreiben, bei welcher ein Drucken von Gelb, Magenta oder Zyan durchgeführt wird. Beispielsweise ist eine Gelbdruckbetriebsart eine Betriebsart, in welcher gelbe Farbe entwickelt wird.
  • In 5 bezeichnen die Bezugszeichen R1 bis R2432 eine Zahl von 2432 Druckheizeinrichtungen, welche in dem Thermodruckkopf gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angeordnet sind (und im nachfolgenden als Thermodruckkopfheizeinrichtungen bezeichnet werden). Jede dieser Thermodruckkopfheizeinrichtungen ist aus einem Widerstand gebildet, welcher bei einer elektrischen Energetisierung bzw. einer Zufuhr elektrischer Energie Wärme erzeugt. Die Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 sind in einer Reihe in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung angeordnet, in welcher (nicht dargestelltes) Druckpapier gespeist bzw. zugeführt wird. Ein Anschluss jedes als eine Thermodruckkopfheizeinrichtung dienenden Widerstands ist zusammen mit einer Leitung zur Zufuhr einer Energieversorgungsspannung VH verbunden.
  • Das Bezugszeichen Rph bezeichnet eine (nachfolgend als eine Vorheizeinrichtung bezeichnete) Heizeinrichtung zum Vorheizen. Das Bezugszeichen SWph bezeichnet einen Schalter zur Steuerung der Zufuhr eines Stroms zu der Vorheizeinrichtung Rph. Die Vorheizeinrichtung Rph und der Schalter SWph sind zwischen die Energieversorgungseinrichtung VH und eine Energieversorgungseinrichtung VL in Reihe geschaltet, was später beschrieben wird.
  • Die Bezugszeichen DR1 bis DR38 bezeichnen Treiber bzw. Ansteuereinrichtungen (ICs) zur Ansteuerung der Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432. Jede Ansteuereinrichtung ist für 64 Thermodruckkopfheizeinrichtungen der Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 verantwortlich, und eine Gesamtzahl von 2432 (= 64 × 38) Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 wird durch 38 Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 angesteuert.
  • Die 38 Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 sind über Datenzeilen derart kaskadiert, dass eine Zeile von Druckdaten in die Ansteuereinrichtungen R1 bis R38 gesetzt werden kann, indem Druckdaten DATA0 bis DATA7 von einer Ansteuereinrichtung zu der folgenden Ansteuereinrichtung verschoben werden. Die Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 umfassen Schalter SW1 bis SW2432 zur Steuerung des Betriebs bzw. der Operation des elektrischen Energetisierens der Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432, wie es später beschrieben wird, und umfassen auch ein Schieberegister zum Verschieben von Druckdaten DATA0 bis DATA7, und einen Zähler zur Bestimmung eines eine gedruckte Farbintensität anzeigenden Werts.
  • Anschlüsse, durch welche Druckdaten DATA0 bis DATA7 zugeführt werden, sind jeweils über Ableitwiderstände PR0 bis PR7 mit einem Erdungsanschluss verbunden.
  • 6 veranschaulicht elektrische Verbindungen der Thermodruckkopfheizelemente bzw. -einrichtungen R1 bis R2432 und der Vorheizeinrichtung Rph mit den entsprechenden Schaltern SW1 bis SW2432 und SWph zur Steuerung des Betriebs ihres Energetisierens. Wie in 6 gezeigt, sind die Schalter SW1 bis SW2432 in den Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 derart angeordnet, dass jede Ansteuereinrichtung 64 Schalter umfasst, und jede Thermodruckkopfheizeinrichtung R1 bis R2432 ist mit einem entsprechenden Schalter in Reihe geschaltet, und jede Reihenschaltung aus einer Thermodruckkopfheizeinrichtung und einem Schalter ist zwischen den positiven Anschluss der Energieversorgungseinrichtung VH und ihrem negativen Anschluss (Masse GNDH) angeschlossen. Bei dieser Konfiguration sind einige der Thermodruckkopfheizeinrichtung R1 bis R2432 selektiv mit der Energieversorgungsspannung VH verbunden, indem die entsprechenden Schalter der Schalter SW1 bis SW2432 selektiv eingeschaltet werden, und die selektiv mit der Energieversorgungsspannung VH verbundenen Schalter erzeugen Wärme. Das heißt, jede der 2432 Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 kann separat über den entsprechenden Schalter der 2432 Schalter SW1 bis SW2432 energetisiert werden, und die energetisierte Thermodruckkopfheizeinrichtung erzeugt Wärme.
  • Bei diesem spezifischen Beispiel sind 2443 Schalter in 38 Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 derart angeordnet, dass jede Ansteuereinrichtung 64 Schalter umfasst. Jedoch muss die Anzahl von in einer Ansteuereinrichtung umfassten Schaltern nicht notwendigerweise gleich 64 sein, sondern die Anzahl von in jeder Ansteuereinrichtung umfassten Schaltern kann beliebig bestimmt sein. Beispielsweise können, wenn eine 2432 Schalter umfassende Ansteuereinrichtung Verwendung findet, alle Schalter durch nur eine Ansteuereinrichtung zur Verfügung gestellt sein.
  • Wie in 6 gezeigt, ist der negative Anschluss der Energieversorgungseinrichtung VH in Reihe mit einer Energieversorgungseinrichtung VL geschaltet, und die Vorheizeinrichtung Rph und der Schalter SWph zur Steuerung eines Betriebs einer Energetisierung der Vorheizeinrichtung Rph sind zwischen den positiven Anschluss der Energieversorgungseinrichtung VH und den negativen Anschluss der Energieversorgungseinrichtung VL geschaltet, so dass, wenn der Schalter SWph eingeschaltet ist, eine Spannung gleich der Summe der Spannung der Energieversorgungseinrichtung VH und der Spannung der Energieversorgungseinrichtung VL an die Vorheizeinrichtung Rph angelegt ist, und folglich über die Vorheizeinrichtung eine hohe Spannung (VH + VL) angelegt ist.
  • 7 und 8 veranschaulichen eine Steuerschaltung, welche ein wesentlicher Teil des ersten Ausführungsbeispiels ist und zur Ansteuerung des in 5 gezeigten Thermodruckkopfs dient.
  • 7 veranschaulicht eine Schaltungskonfiguration einer Schaltung zur Erzeugung verschiedenster Steuersignale und Druckdaten. In 7 bezeichnet das Bezugszeichen 100 eine Abtastimpulstabelle, welche ein Impulsmuster eines Abtastsignals HSTR definiert, welches als ein Bezugssignal dient, gemäß welchem die Energetisierung der Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 abhängig von der Druckbetriebsart gesteuert wird. Die Abtastimpulstabelle gibt ein Impulsmuster als Reaktion auf ein Betriebsartsignal MODE aus, welches die Druckbetriebsart spezifiziert, in welcher eine Farbe der Farben Gelb, Magenta, Zyan gedruckt wird.
  • Das Bezugszeichen 101 bezeichnet einen Thermodruckkopfheizeinrichtung-Steuersignalgenerator zur Erzeugung verschiedenster Steuersignale (Freigabesignal ENBb, Ladesignal LOADb, Setzsignal SETb, Abtastsignal HSTR, Taktsignal D.CLK). Die Abtastimpulstabelle 100 und der Thermodruckkopfheizeinrichtung-Steuersignalgenerator 101 bilden eine Signalerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Abtastsignals HSTR, welches als ein Bezugssignal beim Steuern der Operation bzw. des Betriebs einer Energetisierung der Thermodruckkopfheizeinrichtungen abhängig von der Druckbetriebsart, die aus einer Vielzahl von der Druckbetriebsarten ausgewählt wird, in welchen jeweilige Farben gedruckt werden.
  • Das Bezugszeichen 102 bezeichnet eine Wandlungskoeffiziententabelle, welche beim Wandeln bzw. Umwandeln der Abstufung von zu druckenden Bilddaten PDATA Verwendung findet. Das Bezugszeichen 103 bezeichnet einen Interne-Abstufung-Wandler zur Wandlung von 8-Bit Bilddaten PDATA, welche von außen zusammen mit verschiedensten Korrekturdaten und den Wandlungskoeffizienten eingegeben werden, in 10-Bit interne Abstufungsdaten. Das Bezugszeichen 104 bezeichnet einen Kopfdatenpuffer zur zeitweisen Speicherung der gewandelten internen Abstufungsdaten. Das Bezugszeichen 105 bezeichnet einen Kopfdatenwandler zur Wandlung der in dem Kopfdatenpuffer 104 gespeicherten 10-Bit internen Abstufungsdaten in 8-Bit Druckdaten DATA0 bis DATA7.
  • 8 veranschaulicht eine Schaltungskonfiguration eines Vorheizsignalgenerators 110 zur Erzeugung eines Vorheizsignals gemäß dem von dem vorangehenden Thermodruckkopfheizeinrichtung-Steuersignalgenerator 101 empfangenen Abtastsignal HSTR. In 8 bezeichnet das Bezugszeichen 106 einen Zähler zum Zählen der als das Abtastsignal HSTR gegebenen Abtastimpulse und zum Ausgeben eine Impulssignals mit niedrigem Pegel (vorbestimmtes Signal), wenn die gezählte Anzahl einen im Voraus gesetzten Wert CPR erreicht hat. Das Bezugszeichen 107 bezeichnet ein Flipflop, welches bei Triggerung durch ein aus dem Zähler 106 ausgegebenes Impulssignal Eingabedaten zwischenspeichert und sie als ein Vorheizsignal RH zur Steuerung der von der Vorheizeinrichtung Rph durchgeführten Vorheizoperation bzw. des Vorheizbetriebs ausgibt.
  • Der Vorheizsignalgenerator 110 und der Schalter SWph dienen als Vorheizsteuereinrichtung zur Steuerung des Zeitpunkts eines Beginnens bzw. Startens der Energetisierung der Vorheizeinrichtung Rph, wodurch das Vorheizen für jede Zeile mittels eines Zählens des Abtastsignals HSTR gesteuert wird, welches auch als das Bezugssignal zur Steuerung der Energetisierung der Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 Verwendung findet.
  • 10 veranschaulicht ein Beispiel der Vorheizeinrichtungs-Heizspeicher-Steuertabelle 125.
  • Die Vorheizeinrichtungs-Heizspeicher-Steuertabelle 125 umfasst eine bei der Gelbbetriebsart verwendete Gelbtabelle 125Y, eine bei der Magentabetriebsart verwendete Magentatabelle 125M, und eine bei der Zyanbetriebsart verwendete Zyantabelle 125C. Jede der Gelbtabelle 125Y, der Magentatabelle 125M, und der Zyantabelle 125C beschreibt Zählwerte, welche die Vorheizstartzeiten für die jeweiligen Zeilen von der ersten Zeile zu der n-ten Leitung (wobei n eine ganze Zahl ist) als eine Funktion der Druckbetriebsart, der Temperatur des Druckerinneren, und der Temperatur der Vorheizeinrichtung angibt.
  • Genauer umfasst jede der Gelbtabelle 125Y, der Magentatabelle 125M, und der Zyantabelle 125C eine Zahl von 16 Tabellen entsprechend zu verschiedenen Bereichen des die Temperatur des Druckerinneren angebenden Thermistorwerts PRT. Bei dem in 10 gezeigten spezifischen Beispiel umfasst die Gelbtabelle 125Y eine Tabelle 125Y1 entsprechend einem Bereich von 0 bis 15 des Thermistorwerts PRT, eine Tabelle 125Y2 entsprechend einem Bereich von 16 bis 31, eine Tabelle 125Y3 entsprechend einem Bereich von 32 bis 47, ..., und eine Tabelle 125Y16 entsprechend einem Bereich von 240 bis 255.
  • Jede dieser 16 Tabellen, die verschiedenen Bereichen des Thermistorwerts PRT entsprechen, beschreibt 256 Tabellen, die verschiedenen Thermistorwerten PHT entsprechen, welcher die Temperatur der Vorheizeinrichtung Rph angibt. Bei diesem spezifischen Beispiel sind 256 Tabellen, die in der Tabelle 125Y1 in der Gelbtabelle 125Y umfasst sind, eine Tabelle 125YY1 entsprechend zu 0 des Thermistorwerts PHT, eine Tabelle 125YY2 entsprechend zu 1, eine Tabelle 125YY3 entsprechend zu 2, ..., und eine Tabelle 125YY256 entsprechend zu 255.
  • Jede der 256 Tabellen, die verschiedenen Thermistorwerten PHT entsprechen, beschreibt Zählwerte entsprechend den jeweiligen Zeilennummern LN. Bei diesem spezifischen Beispiel beschreibt die Tabelle 125YY1 einen Zählwert CLY01 entsprechend der ersten Leitung (LN = 1), einen Zählwert CLY02 entsprechend der zweiten Leitung (LN = 2), ..., und einen Zählwert CLY0n entsprechend der n-ten Leitung (LN = n). Hierbei haben jeweilige Tabellen 125YY1 bis 125YY256 eine Größe, welche gleich der Summe aus der Anzahl von Leitungen und einer Anzahl ist, welche zum Handhaben einer Verschiebung zwischen der Vorheizeinrichtung Rph und den Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 benötigt wird.
  • Das heißt, ist die Vorheizeinrichtung Rph beispielsweise bei einem Ort angeordnet, welcher um eine Zeile in Richtung auf die stromaufwärts gelegene Seite in der Papierzufuhrrichtung in Bezug auf die Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 angeordnet ist, umfasst jede Tabelle 125YY1 bis 125YY256 zusätzlich zu den zum Vorheizen normaler Druckzeilen (es gibt so viele Vorheizstartzählwerte, wie es Druckzeilen gibt) verwendeten Vorheizstartzählwerten einen Vorheizstartzählwert, der zum Vorheizen einer der letzten Druckzeile am nächsten gelegene Zeile verwendet wird. Dies verhindert, dass nur eine Druckheizeinrichtung bei der letzten Druckzeile arbeitet, wodurch sichergestellt ist, dass sowohl eine Druckheizeinrichtung als auch eine Vorheizeinrichtung für jede der Zeilen arbeitet. Auf diese Weise wird es möglich, eine Ungleichmäßigkeit in der gedruckten Farbintensität aufgrund der Verschiebung zwischen den Vorheizeinrichtungen und den Druckheizeinrichtungen zu verhindern.
  • Die in der Gelbtabelle 125Y, der Magentatabelle 125M, und der Zyantabelle 125C beschriebenen Zählwerte (beispielsweise CLY01 bis CLY0n) geben die Zeitpunkte des Startens bzw. Beginnens eines Vorheizens bei den jeweiligen Druckbetriebsarten an, und folglich werden diese Zählwerte nachfolgend als „Vorheizstartzählwerte" bezeichnet.
  • Die in der Vorheizeinrichtungs-Heizspeicher-Steuertabelle 125 beschriebenen Vorheizstartzählwerte werden für jeweilige Zeilen auf der Grundlage von Experimenten bestimmt, die bei jeweiligen Temperaturen derart durchgeführt werden, dass die durch den Vorheizvorgang unter Verwendung der Vorheizheizeinrichtung gegebene effektive Wärmemenge konstant wird. Beispielsweise werden die in der Gelbtabelle 125Y beschriebenen Zählwerte CLY01 bis CLY0n experimentell derart bestimmt, dass die gedruckte Farbintensität für alle Zeilen im Wesentlichen gleich wird, wenn der die Temperatur des Druckerinneren anzeigende Thermistorwert PRT innerhalb des Bereichs von 0 bis 15 liegt, und der die Temperatur der Vorheizeinrichtung anzeigende Thermistorwert PHT gleich 0 ist. Hierbei werden die Vorheizstartzählwerte unmittelbar vor einem Beginn eines Druckens für verschiedenste Thermistorwerte PRT und PHT experimentell bestimmt. Daher wird die Temperaturänderung während des Druckbetriebs in den Vorheizstartzählwerten reflektiert, und auf dies Weise wird es möglich, über alle Zeilen eine im Wesentlichen gleiche gedruckte Farbintensität zu erlangen.
  • In ähnlicher Weise werden die Tabellen 125YY2 bis 125YY256 durch experimentelles Bestimmen der Vorheizstartzählwerte für verschiedenste Bereiche von Thermistorwerten PHT erzeugt, und die resultierenden Tabellen werden in die Tabelle 125Y1 aufgenommen. In ähnlicher Weise werden die Tabellen 125Y2 bis 125Y16 für verschiedenste Bereiche von Thermistorwerten PRT erzeugt, und die erlangten Tabellen werden in die Gelbtabelle 125Y aufgenommen. Folglich ist es durch Bezugnahme auf die auf die zuvor beschriebene Weise experimentell bestimmte Gelbtabelle 125Y möglich, einen korrekten Vorheizstartzählwert auszuwählen, welcher verwendet werden sollte, um für jede Zeile eine im Wesentlichen gleiche gedruckte Gelbintensität abhängig von einem gegebenen, die Temperatur des Druckerinneren anzeigenden Thermistorwert PRT und einem gegebenen, die Temperatur der Vorheizeinrichtung anzeigenden Thermistorwert PHT zu erlangen.
  • Die Magentatabelle 125M und die Zyantabelle 125C werden auf eine ähnliche Weise wie die Gelbtabelle 125Y erstellt.
  • Die auf die zuvor beschriebene Weise bestimmten und in der Vorheizeinrichtungs-Heizspeicher-Steuertabelle 125 beschriebenen Vorheizstartzählwerte nehmen mit fortschreitender Zeile zu. Folglich nimmt der im Voraus gesetzte Wert des Zählers 106 mit zunehmender Zeilennummer LN zu, wodurch die Vorheizzeit entsprechend reduziert wird. Als ein Ergebnis wird die bei dem Vorheizvorgang gegebene effektive Wärmemenge im Wesentlichen konstant über alle Zeilen.
  • (1) Steuerung der Vorheizoperation der Vorheizeinrichtung
  • Vor Beginn eines Druckens einer besonderen interessierenden Zeile wird in dem Zähler 106 ein Zählwert (Vorheizstartzählwert), welcher angibt, wann ein Vorheizen gestartet werden sollte, als ein im Voraus gesetzter Wert CPR gesetzt. Ändert sich während einer von den Thermodruckkopfheizeinrichtungen durchgeführten Druckoperation ein Datenübertragungssteuersignal DM2EN auf einen niedrigen Pegel, wie es später beschrieben wird, wird eine Übertragung von Druckdaten an den Thermodruckkopf begonnen, und ein aus dem Flipflop 107 ausgegebenes Vorheizsignal PH nimmt einen niedrigen Pegel an, wodurch der Schalter SWph ausgeschaltet wird und das Vorheizen somit beendet wird.
  • In diesem Zustand erzeugt der Thermodruckkopfheizeinrichtung-Steuersignalgenerator 101 auf der Grundlage eines gemäß einem Druckbetriebsartsignal MODE aus der Abtastimpulstabelle 100 ausgewählten Abtastimpulsmusters verschiedenste Thermodruckkopfheizeinrichtung-Steuersignale, wie beispielsweise ein Freigabesignal ENBb, ein Ladesignal LOADb, ein Setzsignal SETb, einen Abtastimpuls HSTR, und ein Taktsignal D.CLK.
  • 11 veranschaulicht ein Beispiel einer Signalform des Abtastsignals HSTR, welches ein Signal der von dem Thermodruckkopfheizeinrichtung-Steuersignalgenerator 101 erzeugten Thermodruckkopfheizeinrichtung-Steuersignale ist. Dieses Beispiel der Signalform des Abtastsignals HSTR wird bei der Gelbdruckbetriebsart verwendet und weist ein Impulsmuster auf, welches aus einer Kombination von 5 Impulsen mit einer Periode von 0,1285 msek (eine Einschaltperiode mit einer 255 Takten entsprechenden Länge plus eine Ausschaltperiode mit einer 2 Takten entsprechenden Länge) und 1019 Impulsen mit einer Periode von 0,002 msek (eine Einschaltperiode mit einer 2 Takten entsprechenden Länge plus eine Ausschaltperiode mit einer 2 Takten entsprechenden Länge). Dieses Impulsmuster des Abtastsignals HSTR ist derart bestimmt, um sowohl die Thermodruckkopfheizeinrichtung R1 bis R2432 als auch die Vorheizeinrichtung Rph effektiv zu steuern, und es wird in der Abtastimpulstabelle 102 beschrieben.
  • In 11 ist das Datenübertragungssteuersignal DM2EN ein Steuersignal zur Übertragung von Druckdaten DATA0 bis DATA7 an die in 5 gezeigten Thermodruckkopfansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 und es hat eine Impulsbreite von 2,25 msek und eine Periode von 5,60 msek.
  • 12 und 13 veranschaulichen Beispiele von jeweils bei der Magenta- und Zyandruckbetriebsart verwendeten Antastsignalen HSTR. Bei dem in 12 gezeigten Beispiel, hat das Abtastsignal HSTR ein Muster, welches aus einer Kombination von 5 Impulsen mit einer Periode von 0,1285 msek (eine Einschaltperiode mit einer 255 Takten entsprechenden Länge plus eine Ausschaltperiode mit einer 2 Takten entsprechenden Länge) und 1019 Impulsen mit einer Periode von 0,003 msek (eine Einschaltperiode mit einer 5 Takten entsprechenden Länge plus eine Ausschaltperiode mit einer 1 Takt entsprechenden Länge) besteht. Andererseits hat das Abtastsignal HSTR bei dem in 13 gezeigten Beispiel ein Muster, welches aus einer Kombination von 5 Impulsen mit einer Periode von 0,1285 msek (eine Einschaltperiode mit einer 255 Takten entsprechenden Länge plus eine Ausschaltperiode mit einer 2 Takten entsprechenden Länge) und 1019 Impulsen mit einer Periode von 0,004 msek (eine Einschaltperiode mit einer 7 Takten entsprechenden Länge plus eine Ausschaltperiode mit einer 1 Takt entsprechenden Länge) besteht. Das Impulsmuster des Abtastsignals HSTR wird auf der Grundlage der Beziehung zwischen der gedruckten Farbintensität und der Energetisierungszeit für jede Farbe richtig bestimmt, und es wird in der Abtastimpulstabelle 100 beschrieben.
  • Während auf die zuvor beschriebene Weise verschiedenste Steuersignale erzeugt werden, werden bei einer Druckoperation, die später ausführlicher beschrieben wird, durch eine Schaltung mit einer Wandlungskoeffiziententabelle 102, einem Interne-Abstufung-Wandler 103, einem Kopfdatenpuffer 104, und einem Kopfdatenwandler 105 Druckdaten DATA1 bis DATA7 erzeugt und an die in 5 gezeigten jeweiligen Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 übertragen. Ist das Übertragen der Daten an den Thermodruckkopf beendet, nimmt das an den in 8 gezeigten Zähler 106 angelegte Datenübertragungssignal DM2EN einen hohen Pegel an, und folglich beginnt der Zähler 106 ein Zählen der Impulse des Abtastsignals HSTR. Erreicht der Zählwert einen im Voraus gesetzten Wert CPR (Vorheizstartzählwert), welcher eine Zeit angibt, zu welcher ein Vorheizen gestartet bzw. begonnen werden sollte, gibt der Zähler 106 einen Impuls mit niedrigen Pegel als ein Ausgabesignal OUT0 aus. Bei dem in 11 gezeigten Beispiel, gibt der Zähler 106 einen Impuls mit niedrigen Pegel (OUT0) bei einer abfallenden Flanke eines 768-ten Impulses des Abtastsignals HSTR aus.
  • Bei Empfang des Impulses mit niedrigem Pegel (OUT0) von dem Zähler 106 gibt das Flipflop 107 ein Signal mit einem hohen Pegel (Energieversorgungsspannungspegel) aus, welches im Voraus an einen Datenanschluss D als ein Vorheizsignal PH gegeben wird. Das Vorheizsignal PH wird an den Schalter SWph zur Steuerung der Operation eines Energetisierens der Vorheizeinrichtung Rph angelegt. Als Reaktion darauf schaltet der Schalter SWph ein. Als ein Ergebnis wird der Vorheizeinrichtung Rph ein Strom zugeführt, und es wird ein Vorheizen gestartet. Die Zeitperiode während welcher der Strom der Vorheizeinrichtung zugeführt wird, wird durch die Impulsbreite des Vorheizsignals PH bestimmt und kann durch Ändern des Impulsmusters (beispielsweise der Anzahl von Takten oder der Impulsbreite) des Abtastsignals HSTR oder Ändern des im Voraus gesetzten Werts CPR des Zählers 106 geändert werden, durch welchen die Startzeit bzw. Anfangszeit des Vorheizens bestimmt wird.
  • Unter Bezugnahme auf ein in 14 gezeigtes Flussdiagramm wird die Operation bzw. der Betrieb der Setz/Korrekturschaltung 120 eines im Voraus gesetzten Werts ausführlich beschrieben.
  • Schritt S01: Zuerst liest die CPU 126 einen Thermistorwert PRT, welcher erlangt ist, indem die Temperatur in dem Druckerinneren, die durch den Druckerinneres-Temperaturdetektor 121 erfasst wird, unter Verwendung des A/D-Wandlers 122 in digitale Form gewandelt wird.
  • Schritt S02: Anschließend liest die CPU 126 einen Thermistorwert PHT, welcher erlangt ist, indem die durch den Vorheizeinrichtungstemperaturdetektor 123 erfasste Vorheizeinrichtungstemperatur unter Verwendung des A/D-Wandlers 122 in digitale Form gewandelt wird.
  • Schritt S03: Dann bestimmt die CPU 126 auf der Grundlage der Druckfarbe 127, des Thermistorwerts PRT und des Thermistorwerts PHT, welche Tabelle zu verwenden ist. Bei diesem speziellen Beispiel wird die Druckbetriebsart in die Gelbbetriebsart gesetzt. Daher ist der die Temperatur des Druckerinneren angebende Thermistorwert PRT beispielsweise gleich 15, und wenn der die Temperatur der Vorheizeinrichtung angebende Thermistorwert PHT beispielsweise gleich 0 ist, dann bestimmt die CPU 126, dass die Tabelle 125YY1 zu verwenden ist.
  • Schritt S04: Die CPU 126 setzt eine die Zeilennummer angebende Variable XLN auf 1, damit sie die erste Zeile angibt.
  • Schritt S05: Dann liest die CPU 126 aus der bei Schritt S03 ausgewählten Tabelle einen Vorheizstartzählwert, der in dem Zähler 106 als der im Voraus gesetzte Wert CPR zu setzen ist, für die durch die Variable XLN angezeigte Zeilennummer. Ist beispielsweise die Variable XLN gleich 1, wird der Vorheizstartzählwert CLY01 (LN = 1) aus der bei Schritt S03 ausgewählten Tabelle 125YY1 gelesen, und der erlangte Wert wird als der im Voraus gesetzte Wert CPR eingesetzt.
  • Schritt S06: Nachdem der Vorheizstartzählwert als der im Voraus gesetzte Wert CPR gesetzt ist, wird ein Vorheizen für die erste Zeile (LN = 1) gestartet bzw. begonnen.
  • Schritt S07: Dann bestimmt die CPU 126, ob die derzeitige Zeile eine Druckstartzeile ist, welche von den Druckthermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 zu drucken ist.
  • Schritt S08: Ist die derzeitige Zeile keine Druckstartzeile (das heißt, die Entscheidung bei Schritt S07 lautet nein), wird die die Zeilennummer angebende Variable XLN um 1 heraufgesetzt. Danach kehrt der Vorgang zu Schritt S05 zurück und das Vorheizen wird fortgesetzt, bis die Druckstartzeile erreicht ist (Schritte S05 bis S07, S08). Während diesem Vorgang wird mit zunehmender Zeilennummer LN, ein der Zeilennummer entsprechender Vorheizstartzählwert aus der Tabelle 125YY1 gelesen und bei Schritt S05 als der im Voraus gesetzte Wert CPR in den Zähler 106 gesetzt.
  • Das heißt, der im Voraus gesetzte Wert CPR des Zählers 106 wird Zeile für Zeile korrigiert, so dass das Vorheizen zu einer dem im Voraus gesetzten Wert entsprechenden richtigen Zeit begonnen wird, wodurch die Vorheizzeit für die jeweiligen Zeilen richtig gesteuert wird.
  • Schritt S09: Wird die derzeit gerade vorgeheizte Zeile eine Druckstartzeile (das heißt, die Entscheidung bei Schritt S07 lautet ja), dann setzt die CPU 126 die die Zeilennummer angebende Variable XLN um 1 herauf, so dass die Variable XLN angibt, dass eine vorzuheizende Zeile eine der derzeit gerade gedruckten Zeile am nächsten liegende Zeile ist.
  • Schritt S10: Dann liest die CPU 126 aus der Tabelle 125YY1 einen Zählwert, welcher der durch die heraufgesetzte Variable XLN angezeigten Zeilennummer entspricht, und setzt ihn als den im Voraus gesetzten Wert CPR in den Zähler 106.
  • Schritt S11: Nachdem der Vorheizstartzählwert als der im Voraus gesetzte Wert CPR gesetzt ist, wird ein Vorheizen für die der Druckstartzeile am nächsten liegende Zeile und ein Drucken für die Druckstartzeile gestartet.
  • Schritt S12: Dann bestimmt die CPU 126, ob die derzeit gerade gedruckte Zeile eine letzte Zeile (letzte Druckzeile) ist, welche von den Druckthermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 zu drucken ist. Da es bekannt ist, welche Zeile die letzte Zeile ist, kann die CPU 126 auf der Grundlage von beispielsweise der Zeilennummer bestimmen, ob die derzeit gerade gedruckte Zeile die letzte Druckzeile ist.
  • Schritt S13: Ist die derzeit gerade gedruckte Zeile nicht die letzte Druckzeile (das heißt, die Entscheidung bei Schritt S12 lautet nein), dann kehrt der Vorgang zu Schritt S09 zurück, bei welchem die die Zeilennummer angebende Variable XLN um 1 heraufgesetzt wird. Danach wird die Druckoperation und die Vorheizoperation wiederholt Zeile für Zeile durchgeführt, bis die letzte Druckzeile erreicht ist (Schritt S09 bis S12). Bei dem vorangehenden Vorgang wird mit zunehmender Zeilennummer LN ein der Zeilennummer LN entsprechender Vorheizstartzählwert aus der Tabelle 125YY1 gelesen und bei Schritt S10 als der im Voraus gesetzte Wert CPR in den Zähler 106 gesetzt.
  • Das heißt, wie bei der Vorheizoperation für die Zeilen von der Druckstartzeile, wird der im Voraus gesetzte Wert CPR des Zählers 106 Zeile für Zeile korrigiert, und das Vorheizen wird zu der dem im Voraus gesetzten Wert CPR entsprechenden Zeit gestartet, wodurch die Vorheizzeit für die jeweiligen Zeilen richtig gesteuert wird. Auf diese Weise wird, auch wenn die in einem anderen Teil als dem vorzuheizenden Druckpapier gespeicherte Wärmemenge mit fortschreitender Zeile zunimmt, die effektive Wärmemenge über alle Zeilen im Wesentlichen konstant beibehalten, und auf diese Weise tritt keine Ungleichmäßigkeit bei der gedruckten Farbdichte als Folge der Variation bei dem Vorheizen auf. Bei dem vorliegenden Beispiel wird nach Beginn bzw. Start der Druckoperation die bei Schritt S03 ausgewählte Tabelle kontinuierlich verwendet, ohne das sie verändert wird. Da die Tabelle unter Berücksichtigung der Effekte der Temperaturänderung während der Druckoperation experimentell bestimmt ist, kann die korrekte gedruckte Farbintensität erlangt werden, auch wenn sich die Temperatur während der Druckoperation ändert, so lange die selbe Tabelle Verwendung findet.
  • Die Energetisierungszeit (das heißt die Vorheizzeit) der Vorheizeinrichtung Rph wird durch die Impulsbreite des Vorheizsignals PH bestimmt. Zur Steuerung der bei dem Vorheizvorgang erzeugten Wärme kann anstelle einer Änderung des im Voraus gesetzten Werts CPR des Zählers 106, wodurch der Zeitpunkt des Startens des Vorheizens gesteuert wird, das Impulsmuster (Anzahl von Takten oder die Impulsbreite) des Abtastsignals HSTR geändert werden.
  • (2) Steuerung der Druckoperation unter Verwendung der Thermodruckkopfheizeinrichtungen
  • Um die Abstufungsausdrucksgenauigkeit zu erhöhen, wandelt der Interne-Abstufung-Wandler 103 8-Bit Bilddaten PDATA, die zusammen mit verschiedensten Korrekturdaten und den in der Wandlungstabelle 102 beschriebenen Wandlungskoeffizienten eingegeben werden, in 10-Bit interne Abstufungsdaten. Die resultierenden 10-Bit internen Abstufungsdaten werden in dem Kopfdatenpuffer 104 gespeichert. Der Kopfdatenwandler 105 wandelt unter der Steuerung des Datenübertragungssteuersignals DM2EN die in dem Kopfdatenpuffer 104 gespeicherten 10-Bit internen Abstufungsdaten in 4 Teile bzw. Stücke von 8-Bit Daten und überträgt die resultierenden Daten als Druckdaten DATA0 bis DATA7 an die in 1 gezeigten Thermodruckkopfansteuereinrichtungen DR1 bis DR38, wobei ein Stück von 8-Bit Daten gleichzeitig übertragen wird und folglich 4 Stücke von 8-Bit Daten übertragen werden, indem die Übertragungsoperation 4 Mal ausgeführt wird. Da 256 verschiedene Abstufungspegel durch 8 Bit repräsentiert werden können, können so viele Abstufungspegel wie 256 × 4 = 1024 durch 4 Stücke von 8-Bit Daten repräsentiert werden, welche Stück für Stück übertragen werden.
  • Bei dem in 5 gezeigten Thermodruckkopf, werden die von der unter Bezugnahme auf 7 beschriebenen Steuereinrichtung empfangenen Druckdaten DATA0 bis DATA7 durch die Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 zu einer Ansteuereinrichtung übertragen, die am nächsten in Synchronisation mit dem Taktsignal D.CLK ist, und sie werden von den Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 als ein im Voraus gesetzter Wert (ohne Vorzeichen) eines (nicht gezeigten) Abstufungszählers als Reaktion auf ein Ladesignal LOADb und ein Setzsignal SETb zwischengespeichert. Dieser im Voraus gesetzte Wert gibt im Gegensatz zu dem im Voraus gesetzten Wert CPR des Zählers 106, welcher angibt, wann ein Vorheizen gestartet werden sollte, die Farbintensität eines gedruckten Bildes (das heißt, die Abstufung des Bildes) durch Spezifizieren der Energetisierungszeit der Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 an.
  • Wie in 11 gezeigt, zählen die in den jeweiligen Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 angeordneten Abstufungszähler die Impulse des Abtastimpulssignals SHTR während einer Periode, bei welcher das Freigabesignal ENBb sich auf einem niedrigen Pegel befindet, bis der Zählwert die im Voraus gesetzten Werte erreicht, welche den Abstufungspegel (gedruckte Farbintensität) des Bildes angeben. Es wird ein Signal HEAT mit einer dem im Voraus gesetzten Wert (Abstufungspegel) entsprechenden Impulsbreite erzeugt, und die Einschaltperioden der Schalter SW1 bis SW2432 werden gemäß diesem Steuersignal gesteuert, wodurch die Energetisierung der Thermodruckkopfheizeinrichtungen gesteuert wird. Bei diesem Vorgang werden die Schalter SW1 bis SW2432 gemäß dem von den Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 zwischengespeicherten Druckdaten selektiv eingeschaltet, wodurch die entsprechenden Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 selektiv energetisiert werden, und somit eine Zeile in der Gelbbetriebsart gedruckt wird.
  • Wie zuvor beschrieben, wird die Energetisierungszeit der Druckthermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 abhängig von dem gegebenen Abstufungspegel gesetzt, welcher durch den im Voraus gesetzten Wert angegeben wird, der in einem in jeder Ansteuereinrichtung angeordneten (nicht dargestellten) Abstufungspegelzähler gesetzt ist, und die Thermodruckkopfheizeinrichtungen werden gemäß den von den jeweiligen Ansteuereinrichtungen zwischengespeicherten Druckdaten selektiv energetisiert, wodurch eine Zeile eines gelben Bildes mit einer gewünschten Intensität erzeugt wird.
  • Danach werden die Vorheiz- und Druckoperation auf eine ähnliche Weise in der Gelbdruckbetriebsart wiederholt.
  • Nach Beendigung der Vorheiz- und Druckoperation bei der Gelbdruckbetriebsart, werden Operationen in der Magenta- und Zyandruckbetriebsart sequentiell auf eine ähnliche Weise durchgeführt, um so schließlich ein aus gelben, magentafarbigen und zyanfarbigen Farbkomponenten bestehendes Farbbild auf Druckpapier zu erzeugen.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird, wie zuvor beschrieben, die Vorheizzeit um eine einer gespeicherten Wärmemenge entsprechende Menge reduziert, wobei die Vorheizzeit gemäß beispielsweise der Temperatur (Thermistorwert PRT) des Druckerinneren unmittelbar vor einem Beginn eines Druckens, der Temperatur (Thermistorwert PHT) der Vorheizeinrichtung Rph unmittelbar vor einem Beginn eines Druckens, der Druckfarbe 127, der Zeilennummer LN, und der Vorheizeinrichtungs-Heizspeicher-Steuertabelle 125 bestimmt wird. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist es daher möglich, das Ausmaß bzw. die Menge einer von der Vorheizeinrichtung Rph durchgeführten Vorheizung Zeile für Zeile derart zu steuern, dass die effektive Vorheizmenge über alle Zeilen im Wesentlichen konstant beibehalten wird, wodurch es verhindert wird, dass die gedruckte Farbintensität eine Ungleichmäßigkeit aufweist. Diese Technik verhindert insbesondere, dass eine Farbe in einem Weißdatenbereich auftritt bzw. erscheint, in welchem keine Farbe auftreten sollte.
  • Da ein Vorheizen für eine derzeitige Zeile parallel mit der Operation eines Druckens einer vorangehenden Zeile durchgeführt worden ist, kann das Drucken der derzeitigen Zeile unmittelbar begonnen bzw. gestartet werden, ohne dass eine zusätzliche Vorheizzeit für irgend eine der Farben Gelb, Magenta und Zyan benötigt wird. Folglich können maximale Farbintensitäten für jeweilige Farben in kurzen Energetisierzeiten Typ, Tmp und Tcp, wie in 15 veranschaulicht, erlangt werden. Als ein Ergebnis kann eine größere Reduktion bei der Druckzeit erzielt werden. Darüber hinaus kann, da das zur Steuerung der Energetisierung der Thermodruckkopfheizeinrichtungen verwendete Abtastsignal HSTR auch für eine Steuerung der Energetisierung der Vorheizeinrichtung Rph verwendet wird, die Vorheizfähigkeit realisiert werden, ohne dass eine signifikante Zunahme der Schaltungsgröße erforderlich ist. Folglich kann die Thermodruckkopfsteuereinrichtung zu einem geringen Preis realisiert werden.
  • Steuergerät gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des Thermodruckkopfes
  • Nachfolgend wird das dritte Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Bei dem Thermodruckkopfsteuergerät gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird ein in 18 gezeigter Vorheizsignalgenerator 200 anstelle des Vorheizsignalgenerators 110 als die Vorheizsteuereinrichtung eingesetzt, wodurch die Vorheizheizeinrichtung bei jedem Druckzyklus während einer Periode vor einem Beginn eines Druckens energetisiert wird (das heißt, während einer Periode, in welcher kein Drucken durchgeführt wird), und folglich wird der Thermodruckkopf derart angesteuert bzw. angetrieben, dass das Vorheizen und das Drucken nicht zu der selben Zeit durchgeführt werden.
  • In 18 bezeichnet das Bezugszeichen ein Flipflop, welches, als Reaktion auf einen Beginn bzw. Start eines Druckzyklus für jede Zeile, ein Vorheizfreigabesignal PHEN erzeugt, welches den Zeitpunkt eines Beginnens bzw. Startens einer Energetisierung der Vorheizeinrichtung Rph bestimmt. Der Datenanschluss und der Taktanschluss dieses Flipflop 201 sind beide auf der Energieversorgungsspannung fixiert, und der durch die CPU 126 erzeugte Vorheizstartimpuls PHST wird an den im-Voraus-Setz-Anschluss bzw. Anschluss zum im Voraus Setzen des Flipflops 201 angelegt.
  • Das Bezugszeichen 202 bezeichnet einen Impulsgenerator zur Erzeugung eines Taktimpulssignals CLK mit einer fixen Periode. Das Taktimpulssignal CLK wird bei einer Zähloperation bzw. einem Zählbetrieb zur Erfassung einer Vorheizendzeit verwendet, wie es später beschrieben wird.
  • Das Bezugszeichen 203 bezeichnet einen Zähler, welcher das Taktimpulssignal CLK zählt und ein Vorheizausschaltsignal PHOFF ausgibt, wenn der Zählwert einen die Vorheizendzeit angebenden Wert (Vorheizendzählwert) erreicht. Die Energetisierungsendzeit der Vorheizeinrichtung, welche durch das Vorheizausschaltsignal PHOFF gesteuert wird, wird vor einem Beginn bzw. Start einer Energetisierung der Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 gesetzt bzw. eingestellt. Der Vorheizendzählwert CEND wird als der im Voraus gesetzte Wert in den Zähler 203 gesetzt. Der Vorheizendzählwert CEND wird für jede Farbe der Farben Gelb, Magenta, und Zyan experimentell derart ermittelt, dass das Vorheizen endet, unmittelbar bevor eine Farbe anfängt bzw. beginnt aufzutreten. Genauer gibt der Vorheizendzählwert CEND den Zählwert eines Taktimpulses entsprechend der Vorheizzeit an.
  • Das Bezugszeichen 204 bezeichnet ein Flipflop, welches, gemäß dem Vorheizfreigabesignal PHEN und dem Vorheizausschaltsignal PHOFF, ein Vorheizsignal PH erzeugt, welches über eine Periode von der Energetisierungsstartzeit zu der Energetisierungsendzeit der Vorheizeinrichtung Rph aktiviert wird. Der Datenanschluss dieses Flipflops 204 ist auf der Energieversorgungsspannung fixiert, und das aus dem Flipflop 201 ausgegebene Vorheizfreigabesignal PHEN ist an den Taktanschluss des Flipflop 204 angelegt. Der im-Voraus-Setz-anschluss bzw. Anschluss zum im Voraus Setzen des Flipflops 204 ist auch auf der Energieversorgungsspannung fixiert. An dem Löschanschluss des Flipflops 204 ist ein aus einem Gatter bzw. Gate 206 ausgegebenes Signal angelegt.
  • Das Bezugszeichen 205 bezeichnet ein Gate (negatives logisches Eingabe-NOR-Gate), welches das Flipflop 201 als Reaktion auf ein Datenübertragungsendimpulssignal DMEND und ein aus der CPU 126 ausgegebenes Löschsignal CLR löscht. Das Bezugszeichen 206 bezeichnet ein Gate (negatives logisches Eingabe-NOR-Gate), welches das Flipflop 204 als Reaktion auf das Vorheizausschaltsignal PHOFF und das Löschsignal CLR löscht.
  • Nachfolgend wird die Operation bzw. der Betrieb des Thermodruckkopfsteuergeräts gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf ein in 19 gezeigtes Signalverlaufdiagramm beschrieben.
  • Vor Beginn bzw. Start eines Druckens, wird der Vorheizendzählwert CEND als der im Voraus gesetzte Wert in dem Zähler 203 gesetzt. Bei Empfang des aus der CPU 126 ausgegebenen Vorheizstartimpulssignals PHST, aktiviert das Flipflop 201 das Vorheizfreigabesignal PHEN auf einen hohen Pegel. Andererseits deaktiviert das Flipflop 201 beim Empfang des Datenübertragungsendimpulssignals EMEND (Signal, welches als Reaktion auf eine ansteigende Flanke eines Datenübertragungssteuersignals DM2EN erzeugt wird) das Vorheizfreigabesignal PHEN auf einen niedrigen Pegel.
  • Wird das Vorheizfreigabesignal PHEN als Reaktion auf das Vorheizstartimpulssignal PHST ein hoher Pegel, aktiviert das Flipflop 204 das Vorheizsignal PH auf einen hohen Pegel als Reaktion auf das Vorheizfreigabesignal PHEN. Als Folge davon wird der Schalter SWph eingeschaltet und die Vorheizeinrichtung Rph startet bzw. beginnt ein Vorheizen.
  • Der Zähler 203 zählt das aus dem Taktimpulsgenerator 202 ausgegebene Taktimpulssignal CLK. Erreicht der Zählwert den Vorheizendzählwert CEND, gibt der Zähler 203 ein Vorheizausschaltsignal PHOFF mit niedrigem Pegel aus. Bei Empfang des Vorheizausschaltsignal PHOFF, deaktiviert das Flipflop 204 das Vorheizsignal PH von dem hohen Pegel bei dem vorherigen Zustand auf einen niedrigen Pegel. Als Folge davon wird der Schalter SWph ausgeschaltet und die Vorheizeinrichtung Rph beendet das Vorheizen.
  • Das heißt, in 19 wird das Vorheizsignal PH bei einer ansteigenden Flanke des Vorheizfreigabesignal PHEN auf einen hohen Pegel aktiviert und bei einer fallenden Flanke des Vorheizausschaltsignal PHOFF auf einen niedrigen Pegel deaktiviert, wodurch die Vorheizeinrichtung Rph ein Vorheizen während einer Periode durchführt, in welcher sich das Vorheizsignal PH in dem aktiven Zustand befindet. Hierbei wird, da das den Zeitpunkt des Beendens des Vorheizens bestimmende Vorheizausschaltsignal PHOFF einen niedrigen Pegel annimmt, wenn der Zählwert des Taktimpulses CLK den Vorheizendzählwert CEND erreicht, die Vorheizzeit und folglich die Menge von bei dem Vorheizvorgang bzw. -prozess erzeugten Wärme durch den Vorheizendzählwert CEND gesteuert. Wie zuvor beschrieben, wird der Vorheizendzählwert CEND für jede Farbe experimentell bestimmt.
  • Bei dem in 19 gezeigten Beispiel ist die durch das Datenübertragungssteuersignal DM2EN gesteuerte Datenübertragungsperiode auf 2,25 msek gesetzt. Sind nach dem Ende der Datenübertragungsperiode 0,70 msek verstrichen, wird eine Druckperiode gestartet, während welcher ein Drucken durch die Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 durchgeführt wird. Ferner wird bei diesem Beispiel die von dem Vorheizsignal PH gesteuerte Vorheizzeit (Vorheizzeit) auf 0,60 msek gesetzt. Zum Vorheizen ist eine Periode von dem Beginn der Vorheizperiode zu dem Beginn der Druckperiode verfügbar.
  • Folglich wird bei einem Druckzyklus für jede Zeile das Vorheizen unter Verwendung der Vorheizeinrichtung vor der Druckperiode durchgeführt, und das Drucken unter Verwendung der Thermodruckkopfheizeinrichtungen wird bei der Druckperiode nach dem Ende des Vorheizens durchgeführt.
  • 20 und 21 veranschaulichen Signalverläufe des Vorheizsignals, welches jeweils bei der Magenta- und Zyandruckbetriebsart Verwendung finden. Bei der in 20 gezeigten Magentadruckbetriebsart ist die von dem Datenübertragungssteuersignal DM2EN gesteuerte Datenübertragungsperiode auf 1,80 msek gesetzt. Sind nach dem Ende der Datenübertragungsperiode 0,70 msek verstrichen, wird eine Druckperiode gestartet, während welcher ein Drucken durch die Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 durchgeführt wird. In diesem Fall ist die von dem Vorheizsignal PH gesteuerte Vorheizzeit (Vorheizzeit) auf 1,70 msek gesetzt. Bei der in 21 gezeigten Zyandruckbetriebsart ist die von dem Datenübertragungssteuersignal DM2EN gesteuerte Datenübertragungsperiode auf 4,30 msek gesetzt. Sind nach dem Ende der Datenübertragungsperiode 0,70 msek verstrichen, wird eine Druckperiode gestartet, während welcher ein Drucken durch die Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 durchgeführt wird. In diesem Fall ist die von dem Vorheizsignal PH gesteuerte Vorheizzeit (Vorheizzeit) auf 4,90 msek gesetzt.
  • Bei dem dritten Ausführungsbeispiel wird, wie zuvor unter Bezugnahme auf 19 bis 21 beschrieben, die zum Vorheizen verfügbare Periode in eine Periode vor der Druckperiode gesetzt, so dass es keine Überlappung zwischen der Vorheizperiode und der Druckperiode gibt. Daher wird, in dem selben Druckzyklus, das Vorheizen unter Verwendung der Vorheizeinrichtung Rph und das Drucken unter Verwendung der Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 nicht zu der selben Zeit durchgeführt. Dies macht es entbehrlich eine Energieversorgungseinrichtung hoher Spannung/hohen Stroms zum Antrieb bzw. der Ansteuerung des thermischen Kopfes bzw. des Thermodruckkopfes zu verwenden. Genauer wird bei der in 6 gezeigten Konfiguration die in Reihe zu der Energieversorgungseinrichtung VH geschaltete Energieversorgungseinrichtung VL entbehrlich, und es wird möglich, sowohl die Vorheizeinrichtung Rph als auch die Thermodruckkopfheizeinrichtungen R1 bis R2432 nur unter Verwendung der in 22 gezeigten Energieversorgungseinrichtung VH anzusteuern. Folglich wird es möglich, das Thermodruckkopfsteuergerät auf eine vereinfachte Weise zu konstruieren.
  • Darüber hinaus kann bei dem dritten Ausführungsbeispiel bei den Gelb- und Magentadruckbetriebsarten, bei welchen die Vorheizzeit eher kurz ist, das Vorheizen während einer Periode durchgeführt werden, in welcher kein Verwenden der Thermodruckkopfheizeinrichtungen durchgeführt wird (beispielsweise während einer Softwareverarbeitungsperiode oder einer Periode, in welcher an den Thermodruckkopf Daten übertragen werden). Daher kann das Drucken in einer ähnlichen Periode (bei einer ähnlichen Druckgeschwindigkeit) zu derjenigen gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt werden, ohne dass eine zusätzliche Vorheizzeit benötigt wird.
  • Im Gegensatz dazu ist hohe bzw. große Energie erforderlich, um eine Farbe von Zyan zu entwickeln. Daher ist bei der Zyandruckbetriebsart eine lange Vorheizperiode erforderlich. Folglich gibt es bei der Zyandruckbetriebsart eine Möglichkeit, dass die Softwareverarbeitungszeit plus die Periode, in welcher Daten an den Thermodruckkopf übertragen werden, nicht ausreichend sind. In diesem Fall wird beispielsweise die Softwareverarbeitungszeit um ein geeignetes Maß erhöht, um eine erforderliche Vorheizzeit zu erlangen. Auch wenn die Druckgeschwindigkeit bei dem dritten Ausführungsbeispiel geringer als bei dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel ist, ist sie viel höher, als die, welche durch die herkömmliche Thermodruckkopfsteuertechnik erzielt wird, welche keine Vorheizfähigkeit aufweist.
  • Auch wenn die vorliegende Erfindung zuvor unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Es können verschiedenste Modifikationen vorgenommen werden, ohne sich von dem Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Beispielsweise kann die Erfindung, auch wenn bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen Farben von Gelb, Magenta und Zyan gedruckt werden, auch auf andere Farben angewendet werden, wenn das Impulsmuster des Abtastsignals und die im Voraus gesetzten Werte der Zähler 106 und 203 abhängig von den Farben richtig gesetzt sind.
  • Bei dem dritten Ausführungsbeispiel wird die bei dem Vorheizvorgang bzw. -prozess erzeugte Wärmemenge durch Steuerung der Vorheizzeit eingestellt. Alternativ kann die bei dem Vorheizvorgang erzeugte Wärmemenge durch Steuerung des durch die Vorheizeinrichtung Rph durchgelassenen Strom eingestellt werden.

Claims (3)

  1. Thermodruckkopfsteuergerät zur Steuerung eines Thermodruckkopfs zur Verwendung bei einem Drucker, wobei der Thermodruckkopf zur Erzeugung eines Bildes mit einer oder mehr Farben auf Druckpapier dient, wobei der Thermodruckkopf eine Vorheizheizeinrichtung (24) und eine Druckheizeinrichtung (14) umfasst, wobei das Thermodruckkopfsteuergerät umfasst eine Signalerzeugungseinrichtung (101) zur Erzeugung eines Steuerimpulssignals, welches als ein Bezugssignal dient, gemäß welchem die Energetisierung der Druckheizeinrichtung (14) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorheizsteuereinrichtung (69) die Energiezufuhr zu der Vorheizheizeinrichtung mittels eines Zählens des Steuerimpulssignals steuert.
  2. Thermodruckkopfsteuergerät nach Anspruch 1, wobei die Vorheizsteuereinrichtung umfasst, eine Zähleinrichtung (106), welche Impulse des Steuerimpulssignals zählt und ein vorbestimmtes Signal ausgibt, wenn die gezählte Impulsanzahl einen Wert erreicht, welcher als ein im Voraus gesetzter Wert vorbestimmt ist, ein Flipflop (107) zur Zwischenspeicherung von vorbestimmten Daten und Ausgeben derselben als Reaktion auf das als ein Triggersignal dienendes vorbestimmtes Signal, und einen in Reihe zu der Vorheizheizeinrichtung verbundenen Schalter SWPh zur Steuerung der Energiezufuhr zu der Vorheizheizeinrichtung gemäß einem aus dem Flipflop (107) ausgegebenen Signal.
  3. Thermodruckkopfsteuergerät nach Anspruch 2, wobei der Zähler, bevor ein Vorheizen unter Verwendung der Vorheizheizeinrichtung gestartet wird, einen Wert als einen im Voraus gesetzten Wert ausgibt, welcher einen Zeitpunkt angibt, bei welchem das Vorheizen gestartet werden sollte.
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