DE60122937T2

DE60122937T2 - Thermodruckkopfsteuergerät

Info

Publication number: DE60122937T2
Application number: DE60122937T
Authority: DE
Inventors: Hayami Ise-shi Mie-ken Sugiyama; Takashi Ise-shi Mie-ken Kubota; Hiroshi Ise-shi Mie-ken Matsuda; Kazunori Ise-shi Mie-ken Masukawa; Yosikazu Ise-shi Mie-ken Miyashita; Sigeyuki Ise-shi Mie-ken Kawamura
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2021-03-10
Also published as: EP1151869A1; US6714226B2; DE60115962T2; EP1403075A1; EP1151869B1; US20010033320A1; DE60103450T2; EP1403076B1; EP1403076A1; DE60103450D1; US6822665B2; US20030184641A1; EP1403075B1; DE60115962D1; DE60122937D1; JP2001253104A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Thermokopfsteuervorrichtung, und insbesondere auf eine Thermokopfsteuervorrichtung zum Steuern eines Thermokopfes, der einen Vorheizungsheizer und einen Druckheizer enthält.
Der Thermodrucker der Deutschen Patentanmeldung DE 4039187 weist einen Thermodruckkopf mit individuell steuernden Heizelementen und einen den Heizelementen nahe gelegenen Vorheizer auf, Der Vorheizer wird lediglich während Druckpausen durch einen Wechselschalter mit Energie versorgt. Eine Steuereinheit führt der Vorheizungsvorrichtung abhängig von der Temperatur der Heizelemente Energie zu.
Die Druckschrift WO 99/58340 beschreibt einen Thermokopfsteuerabschnitt zum Steuern eines Thermofarbdruckers, der entlang zwei parallelen Arrays angeordnete Vorheizer aufweist. Der Steuerabschnitt umfasst eine Einrichtung zum Steuern des Vorheizens einer jeden Zeile, das durch die Vorheizer durchgeführt wird.
Die Druckschrift US 5 706 043 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Thermodruckers, bei dem Heizelemente durch Abtastimpulse angesteuert werden, die aus Vorheizungsimpulsen und nachfolgenden Ansteuerimpulsen bestehen, die von einem Abtönungsniveau abhängen, und bei dem die Vorheizungsimpulsbreite und die Frequenz von Grund taktimpulsen, die zum Erzeugen der Abtastimpulse verwendet werden, linear mit der Temperatur einer Thermokopfeinheit geschaltet werden.
23 zeigt einen Thermokopf, der in der Japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 64-58566 offenbart ist, wobei 23A eine Draufsicht des Thermokopfes zeigt, und 23B eine Querschnittsansicht zeigt, die entlang der Linie XXIIIB gemäß 23A genommen ist. In 23 bezeichnen Bezugszeichen 501a und 501b Keramiksubstrate, und bezeichnet Bezugszeichen 517 eine gemeinsame Elektrode, die aus einem Hauptmaterial gebildet ist.
24 zeigt einen Thermokopf, der in der Japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 10-151784 offenbart ist, wobei 24A eine Draufsicht des Thermokopfes zeigt, und 24B eine Querschnittsansicht zeigt, die entlang der Linie XXIVB gemäß 24A genommen ist. In 24 bezeichnet Bezugszeichen 602 ein Metallsubstrat, das einen Überstand 603 aufweist, und bezeichnen Bezugszeichen 608 und 611 Heizwiderstände.
25 zeigt einen konventionellen Thermokopf, wobei 25A eine Draufsicht des Thermokopfes zeigt, und 25B eine Querschnittsansicht zeigt, die entlang der Linie XXVB gemäß 25A genommen ist. In 25 bezeichnet Bezugszeichen 701 ein Substrat, das aus einem einzelnen Siliziumkristall gebildet ist, und bezeichnet Bezugszeichen 707 eine gemeinsame Elektrode. Bezugszeichen 702 bezeichnet ein Durchgangsloch, das in der gemeinsamen Elektrode 707 gebildet ist, wobei die innere Oberfläche der Durchgangsoberfläche des Durchgangslochs mit einem leitenden Metall 703 beschichtet ist. Bezugszeichen 704 und 705 bezeichnen Heizwiderstände.
26 zeigt einen weiteren konventionellen Thermokopf, wobei 26A eine Draufsicht des Thermokopfes zeigt, und 26B eine Querschnittsansicht zeigt, die entlang der Linie XXVIB gemäß 26A genommen ist. In 26 bezeichnen Bezugszeichen 858, 854, 863 und 864 Heizwiderstände, und bezeichnet Bezugszeichen 852 ein Glasurglas.
In dem Fall des in 23 gezeigten Thermokopfes liegt eine Differenz in einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der gemeinsamen Elektrode 517 und dem Substrat 501a oder 501b vor, und die Differenz bei dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten kann eine partielle Ablösung der gemeinsamen Elektrode 517 verursachen. Somit tritt eine Leistungsherabminderung auf, wenn der Thermokopf für eine lange Zeitspanne verwendet wird.
In dem Fall des in 24 gezeigten Thermokopfes wird das Substrat 602 durch einen gemeinsamen Strom geheizt, der durch den Überstand 603 fließt, der ein Teil des Substrats 602 ist. Im Ergebnis tritt eine thermische Interferenz zwischen dem Heizelement 608 und dem Heizelemente 611 auf. Dies macht es schwierig, die Heizelemente 608 und 611 unabhängig voneinander zu steuern.
In dem Fall des in 25 gezeigten Thermokopfes ist ein komplizierter Prozess erforderlich, um das Durchgangsloch 702 durch das Substrat des einzelnen Siliziumkristalls hindurch zu bilden.
In dem Fall des in 26 gezeigten Thermokopfes tritt, falls sich die Heizwiderstände 853 und 854 den Heizwiderständen 863 und 864 sehr nahe befinden, eine Interferenz aufgrund einer Wärmespeicherung in einer partiellen Glasur auf, da die Heizwiderstände 853, 854, 863 und 864 auf derselben partiellen Glasur gebildet sind. Die Interferenz kann den Thermokopf veranlassen, thermisch unsteuerbar zu werden. Obwohl das vorstehend beschriebe Problem durch Erhöhen des Abstandes zwischen zwei Zeilen von Heizwiderständen vermieden werden kann, erhält der Kontaktzustand zwischen dem Thermokopf und einer (nicht gezeigten) Rollenwalze, die Druckpapier gegen den Thermokopf presst, eine geringwertige Qualität. Zu einer Verbesserung des Kontaktzustandes ist es erforderlich, den Durchmesser der Rollenwalze zu erhöhen oder die an die Rollenwalze angelegte Kraft zu erhöhen.
Bei dem konventionellen Thermokopf wird der Thermokopfheizer jedes Mal dann fortwährend energetisiert, wenn eine Zeile gedruckt wird, bis eine erforderliche Intensität von Farbe erhalten ist. Bei dieser Technik erhöht sich die Intensität gedruckter Farbe in dem Maße, in dem sich die Temperatur (Wärmemenge) des Thermokopfes erhöht.
Werden jeweilige Farben von Gelb, Magenta und Cyan auf Papier gedruckt, dann erscheint während einer bestimmten Spanne nach Einschalten des Thermokopfes keine Farbe, wobei die Spanne, in der keine Farbe erscheint, abhängig von der Farbe variiert. Wird jedes Mal dann, wenn eine Zeile gedruckt wird, der Thermokopf während einer Spanne, in der keine Farbe erscheint, zuzüglich einer Spanne, die zum Erhalten einer gewünschten Farbintensität erforderlich ist, energetisiert, dann ist eine lange Druckzeit erforderlich, das heißt, die Druckgeschwindigkeit wird niedrig.
Eine Technik zum Vermeiden des vorstehend beschriebenen Problems besteht im Vorheizen von Papier unter Verwendung eines Vorheizungsheizers (Vorheizers) bis hin zu einer Temperatur, die einer zum Entwickeln einer Farbe erfor derlichen Minimaltemperatur sehr nahe, aber doch kleiner ist. Bei dieser Technik wird ein Druckthermokopfheizer zum weitergehenden Erwärmen des Papiers verwendet, um eine Farbe zu entwickeln. Somit wird eine Farbe ohne Verzögerung entwickelt, und dadurch wird das Problem der Verringerung bei der Druckgeschwindigkeit vermieden.
Obwohl ein Großteil der durch den Vorheizer erzeugten Wärme zum Vorheizen von Druckpapier verbraucht wird, wird die Wärme in dem Vorheizer und in Abschnitten in der Umgebung des Vorheizers partiell akkumuliert. Im Ergebnis wird, wenn dieselbe Wärmemenge durch den Thermokopfheizer über die gesamte Oberfläche des Papiers erzeugt wird, die Intensität gedruckter Farbe bei einer Zeile (erste Zeile) gering, bei der das Drucken begonnen wird, und die Intensität gedruckter Farbe erhöht sich in dem Maße, in dem der Druckvorgang zu einer Endzeile voranschreitet, wie in 27 gezeigt. Das heißt, es tritt eine Ungleichförmigkeit bei einer Dichte gedruckter Farbe auf.
Außerdem kann das Vorheizen eine Farbe veranlassen, in einem Weiß-Datenbereich entwickelt zu werden, in dem keine Farbe auftreten soll. In dem Fall, in dem die durch Druckdaten spezifizierte Intensität über das Druckpapier hin variiert, kann das Vorheizen bei einer Farbintensität eine Abweichung von der spezifizierten Intensität verursachen.
In dem Fall, in dem ein Drucken unter Verwendung sowohl eines Druckthermokopfes als auch eines Vorheizungsheizers durchgeführt wird, und falls das Drucken und das Vorheizen zum selben Zeitpunkt durchgeführt werden, ist eine Hochkapazitätsenergieversorgung erforderlich, die in der Lage ist, einen hohen Strom mit einer hohen Spannung zuzuführen, um den Thermokopf anzusteuern, und ist ein komplizierter Aufbau erforderlich.
Eine Aufgabe der Erfindung liegt im Bereitstellen einer Steuervorrichtung zum Steuern eines Thermokopfes, die in der Lage ist, den Thermokopf ohne ein Erzeugen einer Ungleichförmigkeit bei einer Farbintensität, die durch ein Vorheizen unter Verwendung eines Vorheizers verursacht wird, und ohne das Erfordernis einer Hochspannungs-/Hochstromenergieversorgung zum Ansteuern des Thermokopfes zu steuern.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine wie in Patentanspruch 1 beanspruchte Thermokopfsteuervorrichtung bereitgestellt.
Bei diesem Aufbau tritt, selbst wenn die durch den Vorheizungsheizer erzeugte Wärme in einem Abschnitt nahe dem Vorheizungsheizer gespeichert wird, keine Ungleichförmigkeit bei der Farbintensität auf, weil die effektive Wärmemenge, die jeder Zeile während des Vorheizungsprozesses vermittelt wird, im Wesentlichen konstant aufrecht erhalten wird.
Die erfindungsgemäße Thermokopfsteuervorrichtung kann ferner eine Temperaturerfassungseinrichtung umfassen, und die Wärmemengenkorrektureinrichtung kann die Wärmemenge gemäß eines durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfassten Temperaturwerts korrigieren.
Die Temperaturerfassungseinrichtung kann einen Druckerinnentemperaturerfasser und/oder einen Vorheizungstemperaturerfasser enthalten.
Bei der erfindungsgemäßen Thermokopfsteuervorrichtung kann die Wärmemengenkorrektureinrichtung die Wärmemenge abhängig von einer Druckbetriebsart, einer Temperatur innerhalb des Druckers, einer Vorheizungstemperatur und einer Zeilennummer korrigieren.
In diesem Fall kann zu Beginn eines Druckvorgangs für eine Papieroberfläche die Wärmemengenkorrektureinrichtung zu verwendende Daten abhängig von der Druckbetriebsart, der Temperatur innerhalb des Druckers und der Vorheizungstemperatur auswählen, und die Wärmemengenkorrektureinrichtung kann aus den Daten eine Wärmekorrekturmenge abhängig von der Zeilennummer bestimmen und die Wärmemenge durch die bestimmte Korrekturmenge während des Druckvorgangs für eine Papieroberfläche korrigieren.
Dieser Aufbau ermöglicht ein Korrigieren der bei dem Vorheizungsprozess für jede Zeile erzeugten Wärmemenge abhängig von der Wärmemenge, die in Abschnitten gespeichert ist, die von einem Abschnitt verschieden sind, der durch den Vorheizungsheizer vorgeheizt werden soll.
Bei der erfindungsgemäßen Thermokopfsteuervorrichtung kann die Wärmemengenkorrektureinrichtung die Wärmemenge abhängig von einer Druckbetriebsart, einer Temperatur innerhalb des Druckers und einer Vorheizungstemperatur korrigieren.
In diesem Fall kann zu Beginn eines Druckvorgangs für eine Papieroberfläche die Wärmemengenkorrektureinrichtung zu verwendende Daten abhängig von der Druckbetriebsart und der Temperatur innerhalb des Druckers auswählen, und kann die Wärmemengenkorrektureinrichtung aus den Daten eine Wärmekorrekturmenge abhängig von der Vorheizungstemperatur bestimmen und die Wärmemenge durch die bestimmte Korrekturmenge während des Druckvorgangs für eine Papieroberfläche korrigieren.
Dieser Aufbau ermöglicht ein Korrigieren der in dem Vorheizungsprozess erzeugten Wärmemenge für eine einzelne Vorheizungstemperatur abhängig von der Wärmemenge, die in Abschnitten gespeichert ist, die von einem Abschnitt verschieden sind, der durch den Vorheizungsheizer vorgeheizt werden soll.
Bei der erfindungsgemäßen Thermokopfsteuervorrichtung energetisiert die Vorheizungssteuereinrichtung vorzugsweise den Vorheizungsheizer in einer Spanne, in der kein Drucken durch den Druckheizer durchgeführt wird und die sich innerhalb eines Druckzyklus befindet.
Bei diesem Aufbau werden der Druckheizer und der Vorheizungsheizer nicht zum selben Zeitpunkt während desselben Druckzyklus energetisiert, und somit können ein Vorheizen und ein Drucken durchgeführt werden, ohne eine spezielle Hochspannungs- und Hochstromenergieversorgung zum Ansteuern des Thermokopfes zu erfordern.
Bei der erfindungsgemäßen Thermokopfsteuervorrichtung kann die Vorheizungssteuereinrichtung enthalten: eine erste Torschaltung zum Erzeugen, als Antwort auf ein Starten eines Druckzyklus für jede Zeile, eines ersten Signals, das einen Energetisierungsstartzeitpunkt des Vorheizungsheizers angibt, eine zweite Torschaltung zum Erzeugen eines zweiten Signals, das einen Energetisierungsendzeitpunkt angibt, zu dem das Energetisieren des Vorheizungsheizers vor einem Starten eines Energetisierens des Druckheizers beendet sein sollte, und eine dritte Torschaltung zum Erzeugen eines Vorheizungssignals gemäß dem ersten Signal und dem zweiten Signal, so dass das Vorheizungssignal über eine Spanne von dem Energetisierungsstartzeitpunkt des Vorheizungsheizers an bis hin zu dem Energetisierungsendzeitpunkt aktiviert wird, und wobei der Energetisierungsendzeitpunkt durch die Wärmemengenkorrektureinrichtung geändert wird.
Bei diesem Aufbau ist die Spanne, während der der Vorheizer energetisiert wird, durch das erste Signal, das durch die erste Tor- bzw. Gatterschaltung erzeugt ist, und das zweite Signal spezifiziert, das durch die zweite Gatterschaltung erzeugt ist. Hierbei wird es möglich, falls das erste und das zweite Signal derart eingestellt sind, dass die Zeitgaben des Energetisierungsstartzeitpunktes und des Energetisierungsendzeitpunktes des Vorheizungsheizers in jedem Druckzyklus vor den Energetisierungsstartzeitpunkt des Druckheizers fallen, den Vorheizungsheizer während einer Spanne zu energetisieren, in der durch den Druckheizer kein Druck hindurch geführt wird.
Außerdem kann die zweite Gatterschaltung einen Zähler enthalten, der ein vorbestimmtes Taktsignal zählt und ein Signal ausgibt, das den Endzeitpunkt bestimmt, wenn die gezählte Anzahl von Impulsen einen als einen voreingestellten Wert vorbestimmten Wert erreicht.
Anhand dieses Aufbaus kann die den Vorheizer verwendende Vorheizung beendet werden, wenn der Zählwert den voreingestellten Wert erreicht, falls der Zähler derart eingestellt ist, dass vor Beginn der Energetisierung des Druckheizers der Zählwert einen Wert erreicht, der dem Vorheizungsendzeitpunkt entspricht. Dies ermöglicht ein Beenden der Energetisierung des Vorheizungsheizers vor Beginn der Energetisierung des Druckheizers in demselben Druckzyklus.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Thermokopfsteuervorrichtung zum Steuern eines Thermokopfes zur Verwendung in einem Drucker bereitgestellt, wobei der Thermokopf zum Erstellen eines Bildes mit einer oder mehreren Farben auf Druckpapier dient, wobei der Thermokopf einen Vorheizungsheizer und einen Druckheizer enthält, und wobei die Thermokopfsteuervorrichtung umfasst: eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Steuerimpulssignals, das als ein Referenzsignal dient, gemäß dessen die Energetisierung des Druckheizers gesteuert ist; und eine Vorheizungssteuereinrichtung zum Steuern der Energetisierung des Vorheizungsheizers mittels eines Zählens des Steuerimpulssignals.
Bei diesem Aufbau wird der Energetisierungsstartzeitpunkt des Vorheizungsheizers mittels des Zählens des Steuerimpulssignals gesteuert, das zum Steuern der Energetisierung des Druckheizers verwendet wird. Dies ermöglicht ein Steuern des Energetisierungsstartzeitpunktes des Vorheizungsheizers, ohne zu einer Erhöhung bei der Komplexität der Schaltung zu führen. Außerdem ist es durch Einstellen des Steuerimpulssignals zum Aufweisen eines geeigneten Musters möglich, sowohl die Energetisierung des Vorheizungsheizers als auch die Energetisierung des Druckheizers auf eine hoch effektive Weise zu steuern, wodurch die Druckgeschwindigkeit unter Verwendung eines einfachen Aufbaus erhöht wird.
Bei der erfindungsgemäßen Thermokopfsteuervorrichtung kann die Vorheizungssteuereinrichtung enthalten: einen Zähler, der Impulse des Steuerimpulssignals zählt und ein vorbestimmtes Signal ausgibt, wenn die gezählte Anzahl von Impulsen einen Wert erreicht, der als ein voreingestellter Wert vorbestimmt ist, ein Flip-Flop zum Verriegeln von vorbestimmten Daten und deren Ausgeben als Antwort auf das vorbestimmte Signal, das als ein Auslösesignal dient, und einen in Serie mit dem Vorheizungsheizer verbundenen Schalter zum Steuern der Energetisierung des Vorheizungsheizers gemäß einem von dem Flip-Flop ausgegebenen Signal.
Bei diesem Aufbau gibt der Zähler ein vorbestimmtes Signal beispielsweise in Form eines Impulses aus, wenn der Zählwert des Steuerimpulssignals den voreingestellten Wert erreicht. Als Antwort auf dieses als ein Auslösesignal dienendes vorbestimmtes Signal gibt das Flip-Flop vorbestimmte Daten aus. Das heißt, wenn der Zählwert den voreingestellten Wert erreicht, dann erzeugt das Flip-Flop einen Übergang seines Ausgangs, wodurch es anzeigt, dass der Zählwert den voreingestellten Wert erreicht hat.
Bei der erfindungsgemäßen Thermokopfsteuervorrichtung gibt der Zähler vor Beginn einer Vorheizung unter Verwendung des Vorheizungsheizers einen Wert als einen voreingestellten Wert ein, der einen Zeitpunkt angibt, bei dem das Vorheizen begonnen werden soll.
Es zeigen:
1 eine Blockdarstellung des Aufbaus eines Thermokopfes,
2 eine Blockdarstellung des Aufbaus eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Druckkopfes,
3 eine Blockdarstellung des Aufbaus eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Thermokopfes,
4 eine Blockdarstellung des Aufbaus eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Druckkopfes,
5 eine Blockdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Aufbaus eines Thermokopfes,
6 Thermokopfheizer und zugehörige Schaltungskomponenten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
7 eine Blockdarstellung eines Thermokopfes (Schaltung zum Erzeugen von unterschiedlichen Steuersignalen und eines Druckdatensignals) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des Thermokopfes,
8 eine Blockdarstellung einer Thermokopfsteuervorrichtung (Vorheizungssignalerzeuger) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des Thermokopfes,
9 eine Blockdarstellung einer Thermokopfsteuervorrichtung (Voreinstellwerteinstell-/Korrekturschaltung) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des Thermokopfes,
10 eine Vorheizungswärmespeichersteuertabelle, die in der Voreinstellwerteinstell-/Korrekturschaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bereitgestellt ist,
11 eine Signalverlaufdarstellung eines Vorgangs des Steuerns des Thermokopfes (in einer Gelb-Druckbetriebsart) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
12 eine Signalverlaufdarstellung eines Vorgangs des Steuerns des Thermokopfes (in einer Magenta-Druckbetriebsart) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
13 eine Signalverlaufdarstellung eines Vorgangs des Steuerns des Thermokopfes (in einer Cyan-Druckbetriebsart) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
14 ein Ablaufdiagramm des Vorgangs des Steuerns des Thermokopfes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
15 die Beziehung zwischen der Intensität gedruckter Farbe und dem Energetisierungszeitpunkt des Thermokopfes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
16 eine Vorheizungswärmespeichersteuertabelle, die in der Voreinstellwerteinstell-/Korrekturschaltung bereitgestellt ist, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Thermokopfes,
17 ein Ablaufdiagramm des Vorgangs des Steuerns des Thermokopfes gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
18 eine Blockdarstellung einer Thermokopfsteuervorrichtung (Vorheizungssignalerzeuger) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des Thermokopfes,
19 eine Signalverlaufdarstellung eines Vorgangs des Steuerns des Thermokopfes (in einer Gelb-Betriebsart) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
20 eine Signalverlaufdarstellung eines Vorgangs des Steuerns des Thermokopfes (in einer Magenta-Betriebsart) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
21 eine Signalverlaufdarstellung eines Vorgangs des Steuerns des Thermokopfes (in einer Cyan-Druckbetriebsart) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
22 Thermokopfheizer und zugehörige Komponenten gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
23 eine Blockdarstellung eines Aufbaus eines konventionellen Thermokopfes,
24 eine Blockdarstellung eines Aufbaus eines konventionellen Thermokopfes,
25 eine Blockdarstellung eines Aufbaus eines konventionellen Thermokopfes,
26 eine Blockdarstellung eines Aufbaus eines konventionellen Thermokopfes, und
27 einen Graph der Beziehung zwischen der Druckzeile und der Intensität einer Farbe, die durch einen Thermokopf gedruckt ist, gemäß einer konventionellen Technik.
1 zeigt den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines Thermokopfes, wobei 1A und 1B eine Querschnittsansicht bzw. eine Draufsicht dessen zeigen. Dieser Thermokopf weist einen Aufbau auf, der bezüglich einer Mittellinie QQ' symmetrisch ist.
In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein rostfreies Stahlsubstrat, das einen Überstand 2 und eine (nicht gezeigte) Abstrahllamelle zum Abstrahlen von durch Heizelemente 14 und 24 erzeugter Wärme aufweist. Der Substratüberstand 2 ist derart integral mit dem rostfreien Stahlsubstrat 1 gebildet, dass Wärme von einer direkt auf dem rostfreien Stahlsubstrat 1 und dem Substratüberstand 2 gebildeten Glasurglasschicht über den Substratüberstand 2 und das rostfreie Stahlsubstrat 1 zu der (nicht gezeigten) Abstrahllamelle geleitet wird.
Das Glasurglas 3 ist ein Isolationselement, das zum Absorbieren von in den Heizelementen 14 und 24 verblei bender Wärme und zum Leiten der absorbierten Wärme zu dem rostfreien Stahlsubstrat 1 dient. Das Glasurglas 3 ist auf dem Substrat 1 beispielsweise durch Überziehen von Glaspaste auf das Substrat 1 und dann durch dessen Brennen gebildet. In dem in 1 gezeigten Beispiel sind ein Abschnitt des Glasurglases auf der Seite des Heizelements 14 und ein Abschnitt auf der Seite des Heizelements 24 miteinander über einen Verbindungsabschnitt 3a derart verbunden, dass Wärme zwischen ihnen geleitet werden kann.
Bezugszeichen 14 bezeichnet ein Heizelement, das aus einem Paar von Heizersegmenten 13a und 13b besteht, die einen Punkt bilden.
Bezugszeichen 15 bezeichnet eine zwischenliegende Elektrode, die mit den Heizsegmenten 13a und 13b verbunden ist.
Bezugszeichen 16 bezeichnet eine gemeinsame Elektrode, die mit einem Leitermuster 17b des Heizelements 14a und ebenso mit einer (nicht gezeigten) Energiequelle verbunden ist. Bezugszeichen 17a bezeichnet ein Leitermuster, das mit dem Heizersegment 13a des Heizelements 14 und ebenso mit einem Bonding-Draht 18 verbunden ist. Bezugszeichen 17b bezeichnet ein Leitermuster, das mit dem Heizersegment 13b des Heizelements 14 und ebenso mit der gemeinsamen Elektrode 16 verbunden ist.
Bezugszeichen 19 bezeichnet eine Steuer-IC, die über den Bonding-Draht 18 mit dem Leitermuster 17a verbunden ist. Die Steuer-IC 19 ist mit der (nicht gezeigten) Energieversorgung verbunden und dient zum Steuern eines An-/Aus-Vorgangs des Heizelements 14 gemäß einem Druckersteuersignal.
Bezugszeichen 24 bezeichnet ein Heizelement, das Heizersegmente 23a und 23b umfasst, die auf dem Glasurglas 3 gebildet sind, zum Vorheizen von Druckpapier. In dem Fall, in dem das Heizelement 24 zum Vorheizen verwendet wird, ist die durch das Heizelement 24 erzeugte Wärmemenge eingestellt, um geringfügig kleiner als ein Schwellenwert zu sein, oberhalb dessen ein Wärmetransfer eines Sublimierungsfärbemittels oder eine thermische Entwicklung einer Farbe auftritt.
Bezugszeichen 29 bezeichnet eine Isolationsschicht. Bezugszeichen 25 bis 28 entsprechen jeweils Bezugszeichen 15 bis 18.
Nachstehend ist der Betrieb beschrieben.
Wird Druckpapier in einen Drucker eingestellt, der diesen Thermokopf enthält, dann wird das Druckpapier durch einen (nicht gezeigten) Transportmechanismus auf das Heizelement 24 zugeführt. Empfängt das Heizelement 24 das Druckpapier darauf, dann erzeugt das Heizelement 24 Wärme, die einem von einer (nicht gezeigten) Steuereinrichtung zugeführten Strom entspricht. Bei diesem Heizvorgang tritt kein Drucken auf das Druckpapier auf, da die durch das Heizelement 24 erzeugte Wärmemenge auf einen Wert zum Vorheizen eingestellt ist.
Das Druckpapier wird dann durch den (nicht gezeigten) Transportmechanismus zu dem Heizelement 14 transportiert. Empfängt das Heizelement 14 das Druckpapier darauf, dann erzeugt das Heizelement 14 Wärme, die einem von der (nicht gezeigten) Steuereinrichtung zugeführten Strom entspricht. Die Summe von durch das Heizelement 14 erzeugter Wärme und von in dem Vorheizungsprozess erzeug ter Wärme verursacht ein Auftreten eines Wärmetransfers eines Sublimierungsfärbemittels oder einer thermischen Entwicklung einer Farbe, und somit wird eine Farbe mit einer bestimmten Intensität auf dem Druckpapier gedruckt.
Obwohl ein Großteil der durch die Heizelemente 14 und 24 erzeugten Wärme verbraucht wird, um ein Sublimierungsfärbemittel thermisch zu transferieren oder um eine Farbe thermisch zu entwickeln, wird Restwärme über das Glasurglas 3 zu der Abstrahllamelle des Substrats 1 geleitet und wird in die Atmosphäre abgestrahlt. Hierbei wird ein größerer Wärmebetrag durch den Substratüberstand 2 absorbiert, und wird somit eine thermische Interferenz zwischen dem Heizelement 14 und dem Heizelement 24 unterdrückt.
Da der Verbindungsabschnitt 3a zwischen dem Heizelement 14 und dem Heizelement 24 angeordnet ist, wird das Druckpapier, wenn das durch das Heizelement 14 oder das Heizelement 24 vorgeheizte Druckpapier die Mitte zwischen dem Heizelement 14 und dem Heizelement 24 passiert, daran gehindert, in direkten Kontakt mit dem Verbindungsabschnitt 3a gebracht zu werden, und wird somit ein Wärmeverlust aufgrund einer thermischen Leitung über den Verbindungsabschnitt 3a unterdrückt.
Da außerdem die Heizelemente in einem zum Vorheizen verwendeten Satz und einem zum Drucken verwendeten Satz von Heizelementen gruppiert werden, ist es nicht erforderlich, einen großen Strom in kurzer Zeit durch alle Heizelemente zu führen, wie es demgegenüber erforderlich ist, wenn alle Heizelemente zum Drucken verwendet werden. Dies unterdrückt eine Herabminderung der Heizelemente.
2 zeigt den Aufbau eines Thermokopfes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 2A und 2B eine Querschnittsansicht bzw. eine Draufsicht davon zeigen. Dieser Thermokopf weist einen Aufbau auf, die bezüglich einer Mittellinie QQ' symmetrisch ist. In 2 sind Abschnitte, die jenen in 1 ähnlich sind, durch ähnliche Bezugszeichen bezeichnet und sind hier nicht ausführlicher beschrieben.
Das in 2 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass das Glasurglas Vorsprünge 52a und 62a aufweist, und dass das Glasurglas durch einen Substratüberstand 42 in zwei Abschnitte unterteilt ist.
In 2 bezeichnet Bezugszeichen 41 ein rostfreies Stahlsubstrat, das den Substratüberstand 42 und eine (nicht gezeigte) Abstrahllamelle zum Abstrahlen absorbierter Wärme enthält. Der Substratüberstand 42 empfängt von dem Heizelement 14 zu dem Glasurglas 52 geleitete Wärme und leitet diese zu der (nicht gezeigten) Abstrahllamelle. In dem in 2 gezeigten Beispiel ist der Vorsprung 52a des Glasurglases 52 unter dem Heizelement 14 gebildet. Als ein Ergebnis der Bildung des Vorsprungs 52a springt das Heizelement 24 nach oben vor, und somit ist sichergestellt, dass Druckpapier mit dem Heizelement 24 auf eine hoch zuverlässige Weise in Kontakt treten kann, wodurch es möglich ist, eine präzise Wärmemenge auf das Druckpapier aufzubringen.
Bezugszeichen 69 bezeichnet eine Steuer-IC, die über einen Bonding-Draht 28 mit einem Leitermuster 18a verbunden ist. Die Steuer-IC 69 ist mit einer (nicht gezeigten) Energieversorgung verbunden und dient zum Steuern eines An-/Aus-Vorgangs des Heizelements 24 gemäß einem Druckersteuersignal.
Bezugszeichen 62 und 62a entsprechen jeweils Bezugszeichen 52 und 52a.
Der Betrieb ist nachstehend beschrieben.
Wird Druckpapier bei einem Drucker eingestellt, der diesen Thermokopf enthält, dann wird das Druckpapier durch einen (nicht gezeigten) Transportmechanismus auf das Heizelement 24 zugeführt. Empfängt das Heizelement 24 das Druckpapier darauf, dann erzeugt das Heizelement 24 unter der Steuerung der (nicht gezeigten) Steuereinrichtung Wärme. Die durch das Heizelement 24 in diesem Heizbetrieb erzeugte Wärmemenge ist derart eingestellt, dass kein Drucken auf das Druckpapier auftritt.
Das Druckpapier wird dann durch den (nicht gezeigten) Transportmechanismus zu dem Heizelement 14 transportiert. Empfängt das Heizelement 14 das Druckpapier darauf, dann erzeugt das Heizelement 14 unter der Steuerung der (nicht gezeigten) Steuereinrichtung Wärme, um auf dem Druckpapier zu drucken.
Durch die Heizelemente 14 und 24 erzeugte Wärme fließt durch das Glasurglas 52 und 62 zu der Abstrahllamelle des Substrats 1 und wird in die Atmosphäre abgestrahlt. Hierbei wird zwischen den Heizelementen 14 und 24 fließende Wärme über den Substratüberstand 42 zu der Abstrahllamelle geleitet. Im Ergebnis ist die zwischen dem Glasurglas 52 und dem Glasurglas 62 fließende Wärmemenge begrenzt. Somit wird eine thermische Interferenz zwischen den Heizelementen 14 und 24 unterdrückt. Da kein Glasurglas auf dem Substratüberstand 42 existiert und die zwischen dem Glasurglas 52 und dem Glasurglas 62 fließende Wärme unterdrückt wird, wird in dem Ausführungsbeispiel der thermischen Interferenz zwischen den Heizelementen 14 und 24 effektiver als in dem ersten Ausführungsbeispiel vorgebeugt. Außerdem lassen die unter den Heizelementen angeordneten Vorsprünge die Heizelemente vorspringen, wodurch eine Wärmeleitung zum Druckpapier sichergestellt ist.
In dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Zeit, die erforderlich ist, damit die durch die Heizelemente 14 und 24 erzeugte Wärme den Substratüberstand 42 erreicht, durch die Weglänge von den Heizelementen 14 und 24 zu dem Substratüberstand 42 bestimmt. Deshalb wird die Kühleigenschaft der Heizelemente 14 und 24 durch die in 1 oder 2 gezeigte Länge L bestimmt. Das heißt, die Kühlrate wächst mit kleiner werdender Länge L. Die Länge L wird üblicherweise in dem Bereich von mehreren μm bis hin zu mehreren mm gewählt. Der erfindungsgemäße Thermokopf kann beispielsweise gemäß einer in der Japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 10-138541 offenbarten Technik produziert werden.
Obwohl in dem ersten und in dem zweiten Ausführungsbeispiel jedes der Heizelemente 14 und 24 Heizersegmente 13a und 13b oder 23a und 23b enthält, kann jedes Heizelement aus einem Heizersegment in einer C-artigen Gestalt gebildet sein. Alternativ kann jedes Heizelement 14, 24 in einer Gestalt gebildet sein, wie jene in 4A gezeigte. Insbesondere ist ein gekrümmter Stromweg, wie ein in 4A gezeigter schraffierter Abschnitt, in einem zu erwärmenden Bereich angeordnet, und sind ähnliche Heizelemente, von denen jedes einen derartigen gekrümmten Stromweg aufweist, gleichförmig in einem bestimmten Bereich angeordnet, so dass die in jeweiligen Abschnitten dieses Bereichs erzeugte Wärmemenge gleichförmig wird. Das heißt, es ist wünschenswert, dass jedes einzelne Heizelement derart gebildet ist, dass es einen elektrischen Weg aufweist, der von geringst möglicher Breite ist und in einem zu beheizenden Bereich gekrümmt ist, und dass eine Vielzahl von ähnlichen Heizelementen in dem bestimmten Bereich gleichförmig verteilt ist.
Die Gestalt des Heizelements 24 muss nicht notwendigerweise dieselbe wie jene des Heizelements 14 sein. Das Heizelement 24 kann beispielsweise gebildet sein, um eine durch die Schattierung in 4B dargestellte Gestalt aufzuweisen. Das heißt, die Heizelemente können eine beliebige Gestalt aufweisen, obwohl erforderlich ist, dass sich zwei Leitermuster 17a und 17b die mit einem Heizelement verbunden sind, in dieselbe Richtung erstrecken sollen, und sich zwei Leitermuster 27a und 27b, die mit einem anderen Heizelement verbunden sind, ebenso in die selbe Richtung erstrecken sollen. Außerdem müssen die Heizelemente bezüglich der Mittellinie QQ' nicht notwendigerweise symmetrisch sein.
In dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Heizelement 24 zum Vorheizen verwendet, es kann aber das Heizelement 24 auch zum Drucken verwendet werden. In diesem Fall können die Heizelemente 14 und 24 zum gleichen Zeitpunkt derart angesteuert werden, dass sie soviel Wärme erzeugen, wie zum Erzeugen von Farben auf jeweiligen Zeilen erforderlich ist, mit denen die jeweiligen Heizelemente in Kontakt stehen, wodurch zwei Zeilen gleichzeitig gedruckt werden. Wird in diesem Fall Papier mit derselben Rate zugeführt, führt ein Drucken von zwei Zeilen gleichzeitig zu einem Erhöhen bei der Druckgeschwindigkeit um einen Faktor zwei. Außerdem können die Anordnungen der Heizelemente auf den jeweiligen Seiten der Mittellinie QQ' voneinander um einen Betrag verschoben werden, der der Hälfte des Spitzenwerts wie gemäß 3 gezeigt entspricht. Bei dem Aufbau wird die Punktdichte (die Anzahl von Punkten pro Einheitslänge) in der Hauptabtastrichtung zweimal so hoch, wie sie durch den in 1 gezeigten Thermokopf erhalten ist, womit ein hochauflösender Drucker realisiert werden kann.
Als Nächstes ist nachstehend eine erfindungsgemäße Thermokopfsteuervorrichtung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsbeispiele in Verbindung mit Zeichnungen beschrieben.
Steuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
5 zeigt den Aufbau eines Thermokopfes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der in 5 gezeigte Thermokopf enthält einen Vorheizungsheizer und einen Druckheizer und wird in einem Drucker verwendet, um ein Bild auf Druckpapier unter Verwendung von einer oder mehreren Farben zu erstellen.
Hierbei ist in dem ersten Ausführungsbeispiel angenommen, dass der Thermokopf in einem Drucker verwendet wird, um eine Kombination von drei Farben Gelb, Magenta und Cyan zu drucken, die unterschiedliche Energie erfordern, um jeweilige Farben zu entwickeln, wobei die jeweiligen Farben Gelb, Magenta und Cyan in den entsprechenden Druckbetriebsarten getrennt gedruckt werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Thermokopf ebenso in einem Drucker verwendet werden kann, der zum Drucken einer einzelnen (monochromen) Farbe entworfen ist. Hierbei wird der Ausdruck „Druckbetriebsart" verwendet, um eine der Betriebsarten zu beschreiben, in denen drucken von Gelb, Magenta oder Cyan durchgeführt wird. Beispielsweise ist eine Gelb-Betriebsart eine Betriebsart, in der gelbe Farbe entwickelt wird.
In 5 bezeichnen Bezugszeichen R1 bis R2432 2432 Druckheizer, die in dem Thermokopf gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel (nachstehend „Thermokopfheizer" genannt) angeordnet sind. Jeder dieser Thermokopfheizer ist aus einem Widerstand gebildet, der Wärme erzeugt, wenn dieser elektrisch energetisiert wird. Die Thermokopfheizer R1 bis R2432 sind in einer Zeile in einer Richtung angeordnet, die lotrecht auf einer Richtung steht, in der (nicht gezeigtes) Druckpapier zugeführt ist. Ein Ende eines jeden Widerstands das als Thermokopfheizer dient, ist gemeinsam mit einer Leitung zum Zuführen einer Energieversorgungsspannung VH verbunden.
Bezugszeichen Rph bezeichnet einen Heizer zum Vorheizen (nachstehend Vorheizer genannt). Bezugszeichen SWph bezeichnet einen Schalter zum Steuern der Zuführung eines Stroms zu dem Vorheizer Rph. Der Vorheizer Rph und der Schalter SWph sind zwischen die Energieversorgung VH und eine Energieversorgung VL, die nachstehend beschrieben sind, in Reihe verbunden.
Bezugszeichen DR1 bis DR38 bezeichnen Ansteuereinrichtungen (ICs) zum Ansteuern der Thermokopfheizer R1 bis R2432. Eine jede Ansteuereinrichtung ist für 64 Thermokopfheizer der Thermokopfheizer R1 bis R2432 verantwortlich, und es werden insgesamt 2432 (=64 × 38) Thermokopfheizer R1 bis R2432 durch 38 Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 angesteuert.
Die 38 Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 sind über Datenleitungen derart in Kaskade verbunden, dass eine Zeile von Druckdaten in den Ansteuereinrichtungen R1 bis R38 durch Schieben von Druckdaten DATA0 bis DATA7 von einer Ansteuereinrichtung zu der nachfolgenden Ansteuereinrichtung eingestellt werden kann. Die Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 enthalten Schalter SW1 bis SW2432 zum Steuern des Betriebs des elektrischen Energetisierens der Thermokopfheizer R1 bis R2432, wie nachstehend beschrieben, und enthalten ebenso ein Schieberegister zum Schieben von Druckdaten DATA0 bis DATA7 und einen Zähler zum Bestimmen eines Werts, der eine Intensität gedruckter Farbe angibt.
Es sind Anschlüsse, durch die Druckdaten DATA0 bis DATA7 zugeführt sind, jeweils mit einem Erdungsanschluss GNDL über Widerstände mit niedrigem Pegel („pull-down resistors") PR0 bis PR7 verbunden.
6 zeigt elektrische Verbindungen des Thermokopfheizers R1 bis R2432 und des Vorheizers Rph mit den entsprechenden Schaltern SW1 bis SW2432 und SWph zum Steuern des Betriebs von deren Energetisierung. Wie in 6 gezeigt, sind die Schalter SW1 bis SW2432 in den Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 derart angeordnet, dass eine jede Ansteuereinrichtung 64 Schalter enthält, und jeder Thermokopfheizer R1 bis R2432 in Reihe mit einem entsprechenden Schalter verbunden ist, und jede In-Reihe-Verbindung eines Thermokopfheizers und eines Schalters zwischen dem positiven Anschluss der Energieversorgung VH und dem negativen Anschluss (Erdungs-GNDH) davon verbunden ist. Bei diesem Aufbau sind einige der Thermokopfheizer R1 bis R2432 selektiv mit der Energieversorgungsspannung VA durch selektives Einschalten der entsprechenden Schalter der Schalter SW1 bis SW2432 verbunden, und die mit der Energieversorgungsspannung VH selektiv verbundenen Schalter erzeugen Wärme. Das heißt, es kann jedweder der 2432 Thermokopfheizer R1 bis R2432 separat über den entsprechenden der 2432 Schalter SW1 bis SW2432 separat energetisiert werden, und der energetisierte Thermokopfheizer Wärme erzeugen.
In diesem spezifischen Beispiel sind 2443 Schalter in 38 Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 derart angeordnet, dass eine jede Ansteuereinrichtung 64 Schalter enthält. Die Anzahl von in einer Ansteuereinrichtung enthaltenen Schaltern muss nicht notwendigerweise gleich 64 sein, sondern es kann die Anzahl von in der Ansteuereinrichtung enthaltenen Schaltern beliebig bestimmt werden. Wird beispielsweise eine 2432 Schalter enthaltende Ansteuereinrichtung verwendet, dann können alle Schalter lediglich durch eine Ansteuereinrichtung bereitgestellt sein.
Wie in 6 gezeigt, ist der negative Anschluss der Energieversorgung VH in Reihe mit einer Energieversorgung VL verbunden, und sind der Vorheizer Rph und der Schalter SWph zum Steuern des Betriebs des Energetisierens des Vorheizers Rph in Reihe zwischen dem positiven Anschluss der Energieversorgung VH und dem negativen Anschluss der Energieversorgung VL derart verbunden, dass wenn der Schalter SWph eingeschaltet wird, eine Spannung gleich der Summe der Spannung der Energieversorgung VH und der Spannung der Energieversorgung VL an den Vorheizer Rph angelegt wird, und somit eine Hochspannung (VH + VL) über den Vorheizer angelegt ist.
7 bis 9 zeigen eine Steuerschaltung, die ein essentieller Abschnitt des ersten Ausführungsbeispiels ist und die zum Ansteuern des in 5 gezeigten Thermokopfes dient.
7 zeigt einen Schaltungsaufbau für eine Schaltung zum Erzeugen von unterschiedlichen Steuersignalen und Druckdaten. In 7 bezeichnet Bezugszeichen 100 eine Abtastimpulstabelle, die ein Impulsmuster eines Abtastsignals HSTR definiert, das als ein Referenzsignal dient, gemäß dessen die Energetisierung der Thermokopfheizer R1 bis R2432 abhängig von der Druckbetriebsart gesteuert wird. Die Abtastimpulstabelle gibt ein Impulsmuster als Antwort auf ein Druckbetriebsartsignal MODE aus, das die Druckbetriebsart spezifiziert, in der eine der Farben Gelb, Magenta und Cyan gedruckt wird.
Bezugszeichen 101 bezeichnet eine Thermokopfheizersteuersignalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen von unterschiedlichen Steuersignalen (Freigabesignal ENGb, Ladesignal LOADb, Einstellsignal SETb, Abtastsignal HSTR, Taktsignal DCLK). Die Abtastimpulstabelle 100 und die Thermokopfheizersteuersignalerzeugungseinrichtung 101 bilden eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Abtastsignals HSTR, das als ein Referenzsignal beim Steuern des Betriebs des Energetisierens der Thermokopfheizer abhängig von der Druckbetriebsart dient, die aus einer Vielzahl von Druckbetriebsarten ausgewählt ist, in denen jeweilige Farben gedruckt werden.
Bezugszeichen 102 bezeichnet eine Umwandlungskoeffiziententabelle, die Umwandlungskoeffizienten beschreibt, die bei einer Umwandlung der Abtönung von zu druckenden Bilddaten PDATA verwendet werden. Bezugszeichen 103 bezeichnet eine Interne-Abtönung-Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln von 8-Bit-Bilddaten PDATA, die von außen zusammen mit unterschiedlichen Korrekturdaten und den Umwandlungskoeffizienten eingegeben sind, in 10-Bit-Interne-Abtönungsdaten. Bezugszeichen 104 bezeichnet eine Kopfdatenspeichereinrichtung zum temporären Spei chern der umgewandelten Interne-Abtönung-Daten. Bezugszeichen 105 bezeichnet eine Kopfdatenumwandlungseinrichtung zum Umwandeln der 10-Bit-Interne-Abtönungsdaten, die in der Kopfdatenspeichereinrichtung 104 gespeichert sind, in 8-Bit-Druckdaten DATA0 bis DATA7.
8 zeigt einen Schaltungsaufbau einer Vorheizungssignalerzeugungseinrichtung 110 zum Erzeugen eines Vorheizungssignals PH gemäß dem Abtastsignal HSTR, das von der vorstehend beschriebenen Thermokopfheizersteuersignalerzeugungseinrichtung 101 empfangen ist. In 8 bezeichnet Bezugszeichen 106 einen Zähler zum Zählen der Abtastimpulse, die als Abtastsignal HSTR gegeben sind, und zum Ausgeben eines Niederpotentialimpulssignals (vorbestimmtes Signal), wenn die gezählte Anzahl einen voreingestellten Wert CPR erreicht hat. Bezugszeichen 107 bezeichnet ein Flip-Flop, das, wenn es durch ein von dem Zähler 106 ausgegebenes Impulssignal ausgelöst wird, Eingangsdaten verriegelt und diese als ein Vorheizsignal PH zum Steuern des durch den Vorheizer Rph durchgeführten Vorheizungsvorgangs ausgibt.
Die Vorheizungssignalerzeugungseinrichtung 110 und der Schalter SWph dienen als eine Vorheizungssteuereinrichtung zum Steuern der Zeitgabe des Startens der Energetisierung des Vorheizers Rph, wodurch das Vorheizen für jede Zeile mittels eines Zählens des Abtastsignals HSTR gesteuert wird, welches ebenso als das Referenzsignal zum Steuern der Energetisierung der Thermokopfheizer R1 bis R2432 verwendet wird.
9 zeigt den Schaltungsaufbau einer Voreinstellwerteinstell-/Korrekturschaltung 120 zum Einstellen und Korrigieren des voreingestellten Werts CPR. Die Voreinstellwerteinstell-/Korrekturschaltung 120 dient als eine Wärmemengenkorrektureinrichtung zum Korrigieren der durch den Vorheizer Rph erzeugten Wärmemenge, so dass die Vorheizungsmenge über alle Zeilen im Wesentlichen konstant aufrecht erhalten wird.
In 9 bezeichnet Bezugszeichen 121 einen Druckerinnentemperaturerfasser zum Erfassen der Temperatur innerhalb des Druckers. Bezugszeichen 122 zeichnet eine A/D-(analog-zu-digital)-Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln eines analogen Ausgangssignals des Druckerinnentemperaturerfassers 121 in eine digitale Form.
Bezugszeichen 123 bezeichnet einen Vorheizungstemperaturerfasser zum Erfassen der Temperatur des Vorheizers Rph. Bezugszeichen 124 bezeichnet eine A/D-Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln eines analogen Ausgangssignals des Vorheizungstemperaturerfassers 123 in eine digitale Form.
In dem ersten Ausführungsbeispiel werden Thermistoren als der Druckerinnentemperaturerfasser 121 und der Vorheizungstemperaturerfasser 123 eingesetzt. Das von dem Druckerinnentemperaturerfasser 121 ausgegebene Signal wird der A/D-Umwandlungseinrichtung 122 eingegeben, die wiederum einen Wert (Thermistorwert PRT) ausgibt, der der Temperatur des Druckerinneren entspricht. Das von dem Vorheizungstemperaturerfasser 123 ausgegebene Signal wird der A/D-Umwandlungseinrichtung 124 eingegeben, die wiederum einen Wert (Thermistorwert PHT) ausgibt, der der Temperatur des Vorheizers entspricht.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich beide Thermistorwerte bei ansteigender Temperatur verringern.
Bezugszeichen 125 bezeichnet eine Vorheizungswärmespeichersteuertabelle, die den Zählwert des Zählers 106 für jede Zeile und unterschiedliche Parameter einschließlich der Druckbetriebsart, der Temperatur im Inneren des Druckers (Thermistorwert PRT) und der Temperatur des Vorheizers Rph (Thermistorwert PHT) beschreibt.
Bezugszeichen 126 bezeichnet eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit, „Central Processing Unit"), die eine Sequenz von Prozessen zum Einstellen eines voreingestellten Werts bei dem Zähler 106 durch Bezugnahme auf die Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 125 gemäß den Thermistorwerten PRT und PHT, die von den A/D-Umwandlungseinrichtungen 122 und 124 empfangen sind, und der Druckfarbe 127 abhängig von der Druckbetriebsart ausführt.
In 5 bezeichnet Bezugszeichen THEM einen Thermistor zum Erfassen der Temperatur des Thermokopfes.
10 zeigt ein Beispiel der Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 125.
Die Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 125 enthält eine Gelb-Tabelle 125Y, die bei der Gelb-Druckbetriebsart verwendet wird, eine Magenta-Tabelle 125M, die bei der Magenta-Betriebsart verwendet wird, und eine Cyan-Tabelle 125C, die bei der Cyan-Druckbetriebsart verwendet wird. Die Gelb-Tabelle 125Y, die Magenta-Tabelle 125M und die Cyan-Tabelle 125C beschreiben Zählwerte, die die Vorheizungsstartzeitpunkte für die jeweiligen Zeilen von der ersten Zeile bis zu der n-ten Zeile (wobei n eine Ganzzahl ist) als eine Funktion der Druckbetriebsart, der Temperatur des Inneren des Druckers und der Temperatur des Vorheizers angeben.
Insbesondere enthält die Gelb-Tabelle 125Y, die Magenta-Tabelle 125M und die Cyan-Tabelle 125C 16 Tabellen, die verschiedenen Bereichen des Thermistorwerts PRT entsprechen, der die Temperatur des Inneren des Druckers angibt. Bei dem in 10 gezeigten spezifischen Beispiel enthält die Gelb-Tabelle 125Y eine Tabelle 125Y1, die einem Bereich von 0 bis 15 des Thermistorwerts PRT entspricht, eine Tabelle 125Y2, die einem Bereich von 16 bis 31 entspricht, eine Tabelle 125Y3, die einem Bereich von 32 bis 37 entspricht, ..., und eine Tabelle 125Y16, die einem Bereich von 240 bis 255 entspricht.
Jede dieser 16 Tabellen, die unterschiedlichen Bereichen des Thermistorwerts PRT entsprechen, enthält 256 Tabellen, die unterschiedlichen Thermistorwerten PHT entsprechen, die die Temperatur des Vorheizers Rph angeben. In diesem spezifischen Beispiel sind 256 Tabellen, die in der Tabelle 125Y1 in der Gelb-Tabelle 125Y enthalten sind, eine Tabelle 125YY1, die 0 des Thermistorwerts PHT entspricht, eine Tabelle 125YY2, die 1 entspricht, eine Tabelle 125YY3, die 2 entspricht, ..., und eine Tabelle 125YY256, die 255 entspricht.
Jede der unterschiedlichen Thermistorwerten PHT entsprechenden 256 Tabellen beschreibt Zählwerte, die den jeweiligen Zeilennummern LN entsprechen. In diesem spezifischen Beispiel beschreibt die Tabelle 125YY1 einen Zählwert CLY01, der der ersten Zeile (LN = 1) entspricht, einen Zählwert CLY02, der der zweiten Zeile (LN = 2) entspricht, ..., und einen Zählwert CLY0n, der der n-ten Zeile (LN = n) entspricht. Hierbei weisen jeweilige Tabellen 125YY1 bis 125YY256 eine Größe auf, die gleich der Summe der Anzahl von Zeilen und einer Anzahl ist, die zum Behandeln einer Verschiebung zwischen dem Vorheizer Rph und den Thermokopfheizern R1 bis R2432 erforderlich ist.
Das heißt, ist beispielsweise der Vorheizer Rph bei einem Ort angeordnet, der um eine Zeile hin zu der Mitführseite in der Papierzuführrichtung hinsichtlich der Thermokopfheizer R1 bis R2432 verschoben ist, dann enthält jede Tabelle 125YY1 bis 125YY256 einen Vorheizungsstartzählwert, der zum Vorheizen einer der letzten Druckzeile nächst gelegenen Zeile verwendet wird, zusätzlich zu Vorheizungsstartzählwerten, die zum Vorheizen von normalen Druckzeilen verwendet werden (es liegen so viele Vorheizungsstartzählwerte vor, wie es Bereichsdruckzeilen gibt). Dies verhindert, dass lediglich ein Druckheizer bei der letzten Druckzeile operiert, wodurch sichergestellt wird, dass sowohl ein Druckheizer als auch ein Vorheizungsheizer für jedwede Zeile operieren. Somit wird es möglich, einer Ungleichförmigkeit bei der Intensität gedruckter Farbe aufgrund der Verschiebung zwischen den Vorheizern und den Thermokopfheizern vorzubeugen.
Die Zählwerte (beispielsweise CLY01 bis CLY0n), die in der Gelb-Tabelle 125Y, der Magenta-Tabelle 125M und der Cyan-Tabelle 125C beschrieben sind, geben die Zeitgaben des Startens einer Vorheizung in den jeweiligen Druckbetriebsarten an, und somit sind diese Zählwerte nachstehend „Vorheizungsstartzählwerte" genannt.
Die in der Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 125 beschrieben Vorheizungsstartzählwerte sind für jeweilige Zeilen auf der Grundlage von Experimenten bestimmt, die bei jeweiligen Temperaturen derart durchgeführt werden, dass die effektive Wärmemenge, die durch den Vorheizungsprozess unter Verwendung des Vorheizungsheizers erzeugt wird, konstant wird. Es sind beispielsweise die in der Gelb-Tabelle 125Y beschriebenen Vorheizungsstartzählwerte CLY01 bis CLY0n derart experimentell bestimmt, dass die Intensität gedruckter Farbe für alle Zeilen im Wesentlichen gleich wird, wenn sich der die Temperatur des Druckerinneren angebende Thermistorwert PRT innerhalb des Bereichs von 0 bis 15 befindet und der die Temperatur des Vorheizers angebende Thermistorwert PHT gleich 0 ist. Hierbei werden die Vorheizungsstartzählwerte für verschiedene Thermistorwert PRT und PHT unmittelbar vor einem Druckstart experimentell bestimmt. Deshalb wird die Temperaturänderung während des Druckvorgangs in den Vorheizungsstartzählwerten reflektiert, und es wird somit möglich, eine im Wesentlichen gleiche Intensität gedruckter Farbe über alle Zeilen zu erhalten.
Auf ähnliche Weise werden Tabellen 125YY2 bis 125YY256 durch experimentelles Bestimmen der Vorheizungsstartzählwerte für unterschiedliche Bereiche von Thermistorwerten PHT erstellt, und werden die sich ergebenden Tabellen in der Tabelle 125Y1 umfasst. Auf ähnliche Weise werden Tabellen 125Y2 bis 125Y16 für unterschiedliche Bereiche von Thermistorwerten PRT erstellt, und werden die erhaltenen Tabellen in der Gelb-Tabelle 125Y umfasst. Somit wird es durch Bezugnahme auf die Gelb-Tabelle 125Y möglich, die auf die vorstehend beschriebene Weise experimentell bestimmt wurde, einen korrekten Vorheizungsstartzählwert auszuwählen, der verwendet werden soll, um eine im Wesentlichen gleiche Intensität gedruckten Gelbs für jede Zeile abhängig von einem gegebenen Thermistorwert PRT, der die Temperatur des Druckerinneren angibt, und einem gegebenen Thermistorwert PHT, der die Temperatur des Vorheizers angibt, zu erhalten.
Auf eine der Gelb-Tabelle 125Y ähnliche Weise werden die Magenta-Tabelle 125M und die Cyan-Tabelle 125C ausgebildet.
Die auf die vorstehend beschriebe Weise bestimmten und in der Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 125 beschriebenen Vorheizungsstartzählwerte erhöhen sich im dem Maße, in dem die Zeile voranschreitet. Somit wird der voreingestellte Wert des Zählers 106 in dem Maße erhöht, in dem sich die Zeilennummer LN erhöht, wodurch die Vorheizungszeit entsprechend verringert wird. Im Ergebnis wird die effektive Wärmemenge die in dem Vorheizungsprozess erzeugt wird, über alle Zeilen im Wesentlichen konstant.
Der Betrieb der in 7 bis 9 gezeigten Thermokopfsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.
Das Vorheizen wird durch den Vorheizer Rph derart parallel mit dem Drucken durchgeführt, das durch die Thermokopfheizer R1 bis R2432 durchgeführt wird, dass wenn die Thermokopfheizer R1 bis R2432 ein Drucken für eine bestimmte Zeile durchführen, dann der Vorheizer das Vorheizen für eine nächste Zeile durchführt. Das heißt, das Vorheizen wird parallel mit dem Drucken für eine vorherige Zeile durchgeführt. Mit anderen Worten wird das Vorheizen für eine nächste Zeile parallel mit dem Druckvorgang für eine momentane Zeile durchgeführt. Obwohl in diesem spezifischen Beispiel das Vorheizen für eine Zeile unmittelbar vor einem Bedrucken der Zeile durchgeführt wird, kann ein Vorheizen für eine bestimmte Anzahl von Zeilen vor dem Bedrucken einer Zeile durchgeführt werden.
Der Vorgang des Steuerns des Vorheizens einer bestimmten Zeile unter Verwendung des Vorheizers Rph und der Vorgang des Steuerns des Druckens unter Verwendung der Thermokopfwiderstände R1 bis R2432 in der Gelb-Druckbetriebsart sind nachstehend beschrieben.
(1) Steuern des Vorheizungsvorgangs des Vorheizers
Bevor ein Drucken einer einzelnen Zeile von Interesse begonnen wird, wird ein Zählwert (Vorheizungsstartzählwert), der angibt, wann ein Vorheizen begonnen werden soll, als ein voreingestellter Wert CPR in dem Zähler 106 eingestellt. Wechselt ein Datenübermittlungssteuersignal DM2EN während eines Druckvorgangs, der durch die Thermokopfheizer durchgeführt wird, auf ein niedriges Potential wie nachstehend beschrieben, dann wird ein Übermitteln von Druckdaten zu dem Thermokopf begonnen, und ein von dem Flip-Flop 107 ausgegebenes Vorheizungssignal PH wird niederpegelig, wodurch der Schalter SWph abgeschaltet wird und somit das Vorheizen beendet.
In diesem Zustand erzeugt die Thermokopfheizersteuersignalerzeugungseinrichtung 101 unterschiedliche Thermokopfheizungssteuersignale, wie ein Freigabesignal ENGb, ein Ladesignal LOADb, ein Einstellsignal SETb, einen Abtastimpuls HSTR und ein Taktsignal DCLK auf der Grundlage eines Abtastimpulsmusters, das gemäß einem Druckbetriebsartsignal MODE aus der Abtastimpulstabelle 100 ausgewählt wird.
11 zeigt ein Beispiel eines Signalverlaufs des Abtastsignals HSTR, das eines der durch die Thermokopfheizersteuersignalerzeugungseinrichtung 101 erzeugten Thermokopfheizungssteuersignale ist. Dieses Beispiel des Signalverlaufs des Abtastsignals HSTR wird in der Gelb-Betriebsart verwendet und weist ein Impulsmuster auf, das eine Kombination von 5 Impulsen mit einer Spanne von 0,1285 ms (eine Ein-Spanne weist eine 255 Takten entsprechende Länge auf, plus eine Aus-Spanne, die eine 2 Takten entsprechende Länge aufweist) und 1019 Impulsen mit einer Spanne von 0,002 ms (eine Ein-Spanne, die eine 2 Takten entsprechende Länge aufweist, plus eine Aus-Spanne, die eine 2 Takten entsprechende Länge aufweist) umfasst. Das Impulsmuster des Abtastsignals HSTR ist bestimmt, um sowohl die Thermokopfheizer R1 bis R2432 als auch den Vorheizer Rph effektiv zu steuern und ist in der Abtastimpulstabelle 102 beschrieben.
In 11 ist das Datentransfersteuersignal DM2EN ein Steuersignal zum Übermitteln von Druckdaten DATA0 bis DATA7 zu den Thermokopfansteuereinrichtungen DR1 bis DR38, die in 5 gezeigt sind, und weist eine Impulsbreite von 2,25 ms und eine Spanne von 5,60 ms auf.
12 und 13 zeigen Beispiele von Abtastsignalen HSTR, die in der Magenta- bzw. Cyan-Betriebsart verwendet werden. In dem in 12 gezeigten Beispiel weist das Abtastsignal HSTR ein Muster auf, das eine Kombination von 5 Impulsen mit einer Spanne von 0,1285 ms (eine Ein-Spanne, die eine 255 Takten entsprechende Länge aufweist, plus eine Aus-Spanne, die eine 2 Takten entsprechende Länge aufweist) und 1019 Impulsen mit einer Spanne von 0,003 ms (eine Ein-Spanne, die eine 5 Takten entsprechende Länge aufweist, plus eine Aus-Spanne, die eine einem Takt entsprechende Länge aufweist) umfasst. Demgegenüber weist in dem in 13 gezeigten Beispiel das Abtastsignal HSTR ein Muster auf, das eine Kombination von 5 Impulsen mit einer Spanne von 0,1285 ms (eine Ein-Spanne, die eine 255 Takten entsprechende Länge aufweist, plus eine Aus-Spanne, die eine 2 Takten entsprechende Länge aufweist) und 1019 Impulsen mit einer Spanne von 0,004 ms (eine Ein-Spanne, die eine 7 Takten entsprechende Länge aufweist, plus eine Aus-Spanne, die eine einem Takt entsprechende Länge aufweist) umfasst, Das Impulsmuster des Abtastsignals HSTR wird geeignet auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Intensität gedruckter Farbe und der Energetisierungszeit für jede Farbe bestimmt und ist in der Abtastimpulstabelle 100 beschrieben.
Während unterschiedliche Steuerdaten auf die vorstehend beschriebene Weise erzeugt werden, werden Druckdaten DATA0 bis DATA7 in einem Druckvorgang erzeugt, der nachstehend ausführlicher beschrieben ist, durch eine Schaltung, die eine Umwandlungskoeffiziententabelle 102, eine Interne-Abtönungsumwandlungseinrichtung 103, eine Kopfdatenpuffereinrichtung 104 und eine Kopfdatenumwandlungseinrichtung 105 enthält, und zu den jeweiligen Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 des in 5 gezeigten Thermokopfes übermittelt. Ist die Übermittlung der Daten zu dem Thermokopf vollendet, dann kommt das Datentransfersteuersignal DM2EN auf hohes Potential, das an den in 8 gezeigten Zähler 106 angelegt ist, und somit beginnt der Zähler 106, die Impulse des Abtastsignals HSTR zu zählen. Erreicht der Zählwert einen voreingestellten Wert CPR (Vorheizungsstartzählwert), der einen Zeitpunkt angibt, zu dem die Vorheizung begonnen werden soll, dann gibt der Zähler 106 einen Niedrig-Potentialimpuls als ein Ausgangssignal OUT0 aus. In dem in 11 gezeigten Beispiel gibt der Zähler 106 einen Niedrig-Potentialimpuls (OUT0) bei einer fallenden Flanke eines 768. Impulses des Abtastsignals HSTR aus.
Der voreingestellte Wert CPR des Zählers 106 wird durch die Voreinstellwerteinstell-/Korrekturschaltung 120 wie nachstehend ausführlicher beschrieben eingestellt.
Bei Empfang des Niedrig-Potentialimpulses (OUT0) von dem Zähler 106 gibt das Flip-Flop 107 ein Hoch-Potential (Energieversorgungsspannungspegel)-Signal als ein Vorheizungssignal PH aus, das im Voraus an einen Datenanschluss D angelegt ist. Das Vorheizungssignal PH wird an den Schalter SWph zum Steuern des Betriebs des Energetisierens des Vorheizers Rph angelegt. Als Antwort schaltet sich der Schalter SWph ein. Im Ergebnis wird ein Strom an den Vorheizer Rph angelegt und wird ein Vorheizen begonnen. Die Zeitspanne, während der der Strom dem Vorheizer zugeführt wird, wird durch die Impulsbreite des Vorheizsignals PH bestimmt und kann durch Ändern des Impulsmusters (beispielsweise die Anzahl an Takten oder Impulsbreite) des Abtastsignals HSTR oder durch Ändern des voreingestellten Werts CPR des Zählers 107 geändert werden, durch den der Startzeitpunkt des Vorheizens bestimmt ist.
Unter Bezugnahme auf ein in 14 gezeigtes Ablaufdiagramm ist der Betrieb der Voreinstellwerteinstell-/Korrekturschaltung 120 ausführlich beschrieben.
Schritt S01: Zuerst liest die CPU 126 einen Thermistorwert PRT, der durch Umwandeln unter Verwendung der A/D-Umwandlungseinrichtung 122 der durch den Druckerinnentemperaturerfasser 121 erfassten Temperatur im Inneren des Druckers in eine digitale Form erhalten wird.
Schritt S02: Daraufhin liest die CPU 126 einen Thermistorwert PHT, der durch Umwandeln unter Verwendung der A/D-Umwandlungseinrichtung der durch den Vorheizungstemperaturerfasser 123 erfassten Vorheizungstemperatur Rph in eine digitale Form erhalten wird.
Schritt S03: Die CPU 126 bestimmt dann auf der Grundlage der Druckfarbe 127, des Thermistorwerts PRT und des Thermistorwerts PHT, welche Tabelle zu verwenden ist. In diesem spezifischen Beispiel wird die Druckbetriebsart auf die Gelb-Druckbetriebsart eingestellt. Ist deshalb der die Temperatur im Inneren des Druckers angebende Thermistorwert PRT beispielsweise gleich 15, und ist der die Temperatur des Vorheizers Rph angebende Thermistorwert PHT beispielsweise gleich 0, 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, um die erste Zeile anzugeben.
Schritt S05: Die CPU 126 liest dann aus der in Schritt S03 ausgewählten Tabelle einen Vorheizungsstartzählwert, der in dem Zähler 106 als der voreingestellte Wert CPR einzustellen ist, die durch die Variable XLN angegebene Zeilennummer. Ist die Variable XLN beispielsweise gleich 1, dann wird der Vorheizungsstartzählwert CLY01 (LN = 1) aus der in Schritt S03 ausgewählten Tabelle 125YY1 gelesen und wird der erhaltene Wert als der voreingestellte Wert CPR verwendet.
Schritt S06: Nachdem der Vorheizungsstartzählwert als der voreingestellte Wert CPR eingestellt ist, wird ein Vorheizen für die erste Zeile (LN = 1) begonnen.
Schritt S07: Die CPU 126 bestimmt dann, ob die momentane Zeile eine Druckstartzeile ist, die durch die Druckthermokopfheizer R1 bis R2432 zu drucken ist.
Schritt S08: Ist die momentane Zeile keine Druckstartzeile (das heißt, falls die Entscheidung in Schritt S07 nein lautet), dann wird die die Zeilennummer angebende Variable XLN um 1 inkrementiert. Danach kehrt der Prozess zu Schritt S05 zurück, und das Vorheizen wird fortgesetzt, bis die Druckstartzeile erreicht wird (Schritte S05 bis S07, S08). In dem Maße, in dem sich die Zeilennummer LN erhöht, wird während dieses Prozesses ein der Zeilennummer entsprechender Vorheizungsstartzählwert aus der Tabelle 125YY1 gelesen und in Schritt S05 als der voreingestellte Wert in dem Zähler 106 gesetzt.
Das heißt, der voreingestellte Wert CPR des Zählers 106 wird derart zeilenweise korrigiert, dass das Vorheizen zu einem geeigneten Zeitpunkt begonnen wird, der dem voreingestellten Wert entspricht, wodurch die Vorheizzeit für die jeweiligen Zeilen angemessen gesteuert wird.
Schritt S09: Wird die momentan vorgeheizte Zeile eine Druckstartzeile (das heißt, falls die Entscheidung in Schritt S07 ja lautet), dann inkrementiert die CPU 126 die Zeilennummer angebende Variable XLN um 1, so dass die Variable XLN angibt, dass eine vorzubeheizende Zeile neben der momentan gedruckten Zeile liegt.
Schritt S10: Die CPU 126 liest dann aus der Tabelle 125YY1 einen Zählwert, der der durch die inkrementierte Variable XLN angegebenen Zeilennummer LN entspricht, und setzt diesen als den voreingestellten Wert CPR in dem Zähler 106.
Schritt S11: Nachdem der Vorheizungsstartzählwert als der voreingestellte Wert CPR gesetzt ist, werden das Vorheizen für die Zeile neben der Druckstartzeile und das Drucken für die Druckstartzeile begonnen.
Schritt S12: Die CPU 126 bestimmt dann, ob die momentan gedruckte Zeile eine letzte Zeile (letzte Druckzeile) ist, die durch die Druckthermokopfheizer R1 bis R243 gedruckt wird. Da bekannt ist, welche Zeile die letzte Druckzeile ist, kann die CPU 126 beispielsweise auf der Grundlage der Zeilennummer bestimmen, ob die momentan gedruckte Zeile die letzte Druckzeile ist.
Ist die momentan gedruckte Zeile nicht die letzte Druckzeile (das heißt, falls die Entscheidung in Schritt S12 nein lautet), dann kehrt der Prozess zu Schritt S09 zurück, in dem die die Zeilennummer angebende Variable LN inkrementiert wird. Danach werden der Druckvorgang und der Vorheizungsvorgang wiederholt zeilenweise durchgeführt, bis die letzte Zeile erreicht ist (Schritt S09 bis S12). In dem Maße, in dem sich die Zeilennummer LN erhöht, wird bei dem vorstehend beschriebenen Prozess ein der Zeilennummer LN entsprechender Vorheizungsstartzählwert aus der Tabelle 125YY1 gelesen und in Schritt S10 als der voreingestellte Wert in dem Zähler 106 gesetzt.
Das heißt, wie in dem Vorheizungsvorgang für die Zeilen vor der Druckstartzeile wird, der voreingestellte Wert CPR des Zählers 106 zeilenweise korrigiert, und wird das Vorheizen zu dem Zeitpunkt begonnen, der dem voreingestellten Wert CPR entspricht, wodurch die Vorheizungszeit für die jeweiligen Zeilen geeignet gesteuert wird. Somit wird, selbst wenn sich die Wärmemenge die in einem Abschnitt gespeichert ist, der von dem vorzubeheizenden Druckpapier verschieden ist, in dem Maße erhöht, in dem die Zeile voranschreitet, die effektive Vorheizungsmenge über alle Zeilen im Wesentlichen konstant aufrecht erhalten, und somit tritt die Ungleichförmigkeit bei der Dichte gedruckter Farbe aufgrund der Variation bei der Vorheizung nicht auf. Nachdem der Druckvorgang begonnen ist, wird in dem vorliegenden Beispiel die in Schritt S03 ausgewählte Tabelle fortwährend verwendet, ohne geändert zu werden. Da die Tabelle unter Berücksichtigung der Wirkungen der Temperaturänderung während des Druckvorgangs experimentell bestimmt ist, kann die korrigierte Intensität gedruckter Farbe selbst dann erhalten werden, wenn sich die Temperatur während des Druckvorgangs ändert, solange dieselbe Tabelle verwendet wird.
Die Energetisierungszeit (das heißt, Vorheizungszeit) des Vorheizers Rph wird durch die Impulsbreite des Vorheizungssignals PH bestimmt. Zum Steuern der in dem Vorheizungsprozess erzeugten Wärmemenge kann anstelle eines Ändern des voreingestellten Werts CPR des Zählers 106, wodurch die Zeitgabe des Beginnens des Vorheizens gesteuert wird, das Impulsmuster (Anzahl an Takten oder die Impulsbreite) des Abtastsignals HSTR geändert werden.
(2) Steuern des Druckvorgangs unter Verwendung der Thermokopfheizer
Zum Erhöhen der Abtönungsausdruckspräzision wandelt die Interne-Abtönungsumwandlungseinrichtung 103 8-Bit-Bilddaten PDATA, die zusammen mit unterschiedlichen Korrekturdaten und den in der Umwandlungstabelle 102 beschriebenen Umwandlungskoeffizienten eingegeben sind, in 10-Bit-Interne-Abtönungsdaten um. Die sich ergebenden 10-Bit-Interne-Abtönungsdaten werden in der Kopfdatenpuffereinrichtung 104 gespeichert. Die Kopfdatenumwandlungseinrichtung 105 wandelt unter der Steuerung des Datentransfersteuersignals DM2EN die in der Kopfdatenpuffereinrichtung 104 gespeicherten 10-Bit-Interne-Abtönungsdaten in vier Teile von 8-Bit-Daten um, und übermittelt die sich ergebenden Daten als Druckdaten DATA0 bis DATA7 zu den in 1 gezeigten Thermokopfansteuereinrichtungen DR1 bis DR38, wobei ein Teil von 8-Bit-Daten auf einmal übermittelt wird, und somit vier Teile von 8-Bit-Daten durch viermaliges Durchführen des Übermittlungsvorgangs übermittelt werden. Da 256 verschiedene Abtönungsstufen durch 8-Bit dargestellt werden können, können bis hin zu 256 × 4 = 1024 Abtönungsstufen durch vier Teile von 8-Bit-Daten dargestellt werden, die stückweise übermittelt werden.
In dem in 5 gezeigten Thermokopf werden die Druckdaten DATA0 bis DATA7, die von der vorstehend unter Bezugnahme auf 7 beschriebenen Steuereinrichtungen empfangen sind, durch die Ansteuereinrichtungen DR1 und DR38 von einer Ansteuereinrichtung zur nächsten in Synchronisation mit dem Taktsignal DCLK übermittelt, und werden durch die Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 als ein voreingestellter Wert (ohne Vorzeichen) eines (nicht gezeigten) Abtönungszählers als Antwort auf ein Ladesignal LOADb und eines Einstellsignals SETb verriegelt. Im Gegensatz zu dem voreingestellten Wert CPR des Zählers 106, der angibt, wann ein Vorheizen begonnen werden soll, gibt dieser voreingestellte Wert die Farbintensität eines Druckbildes (das heißt, die Abtönung des Bildes) durch Spezifizieren der Energetisierungszeit der Thermokopfheizer R1 bis R2432 an.
Wie in 11 gezeigt, zählen die in den Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 angeordneten jeweiligen Abtönungszähler die Impulse des Abtastimpulssignals SHTR während einer Spanne, während der sich das Freigabesignal ENBb auf einem niedrigen Pegel befindet, bis der Zählwert die voreingestellten Werte erreicht, die den Abtönungspegel (Intensität gedruckter Farbe) des Bildes angeben. Ein Signal HEAT wird erzeugt, das eine dem voreingestellten Wert (Abtönungspegel) entsprechende Impulsbreite aufweist, und die Einschalt-Spannen der Schalter SW1 bis SW2432 werden gemäß diesem Steuersignal gesteuert, wodurch die Energetisierung der Thermokopfheizer gesteuert wird. Bei diesem Prozess werden die Schalter SW1 bis SW2432 selektiv gemäß den durch die Ansteuereinrichtungen DR1 bis DR38 verriegelten Druckdaten eingeschaltet, wodurch die entsprechenden Thermokopfheizer R1 bis R2433 selektiv energetisiert werden, und somit eine Zeile in der Gelb-Druckbetriebsart gedruckt wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Energetisierungszeit der Druckthermokopfheizer R1 bis R2432 abhängig von dem gegebenen Abtönungspegel eingestellt, der durch den voreingestellten Wert angegeben ist, der in einem in jeder Ansteuereinrichtung angeordneten (nicht gezeigten) Abtönungspegelzähler gesetzt ist, und werden die Thermokopfheizer selektiv gemäß den durch die jeweiligen Ansteuereinrichtungen verriegelten Druckdaten energetisiert, wodurch eine gelbe Bildzeile mit einer gewünschten Intensität erstellt wird.
Danach werden der Vorheizungs- und der Druckvorgang auf eine ähnliche Weise wie in der Gelb-Betriebsart wiederholt.
Nach Vollendung des Vorheizungs- und des Druckvorgangs in der Gelb-Druckbetriebsart werden Vorgänge in der Magenta- und Cyan-Betriebsart sequentiell auf eine ähnliche Weise durchgeführt, um schließlich ein Farbbild auf Druckpapier zu erstellen, das aus Gelb-, Magenta- und Cyan-Farbkomponenten besteht.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird wie vorstehend beschrieben die Vorheizungszeit um eine Menge verringert, die einer Menge von gespeicherter Wärme entspricht, wobei die Vorheizungszeit beispielsweise gemäß der Temperatur (Thermistorwert PRT) des Druckerinneren unmittelbar bevor ein Drucken begonnen wurde, der Temperatur (Thermistorwert PHT) des Vorheizers Rph unmittelbar bevor ein Drucken begonnen ist, der Druckfarbe 127, der Zeilennum mer LN und der Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 125 bestimmt. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist es deshalb möglich, die durch den Vorheizer Rph durchgeführte Vorheizungsmenge zeilenweise derart zu steuern, dass die effektive Vorheizungsmenge über alle Zeilen im Wesentlichen konstant aufrecht erhalten wird, wobei verhindert wird, dass die Intensität gedruckter Farbe eine Ungleichförmigkeit aufweist. Insbesondere verhindert diese Technik, dass eine Farbe in einem Weiß-Datenbereich erscheint, in dem keine Farbe erscheinen soll.
Da ein Vorheizen für eine momentane Zeile parallel mit dem Vorgang des Druckens einer vorigen Zeile ausgeführt wurde, kann das Drucken der momentanen Zeile für jedwede Farbe Gelb, Magenta und Cyan unmittelbar begonnen werden, ohne zusätzliche Vorheizungszeit zu erfordern. Somit können maximale Farbintensitäten für jeweilige Farben in kurzen Energetisierungszeiten Typ, Tmp und Tcp wie in 15 gezeigt erhalten werden. Im Ergebnis kann eine größere Verringerung bei der Druckzeit erreicht werden. Da außerdem das Abtastsignal HSTR, das zum Steuern der Energetisierung der Thermokopfheizer verwendet wird, ebenso zum Steuern der Energetisierung des Vorheizers Rph verwendet wird, kann die Vorheizungsfähigkeit realisiert werden, ohne eine bedeutsame Erhöhung in der Schaltungsgröße zu erfordern. Somit kann die Thermokopfsteuervorrichtung mit niedrigen Kosten realisiert werden.
Steuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eines Thermokopfes
Das zweite Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zum Beschreiben des ersten Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen beschrieben.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die Voreinstellwerteinstell-/Korrekturschaltung 120 die Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 125 auf, die Tabellen enthält, die Vorheizungsstartzählwerte für die jeweiligen Druckbetriebsarten und unterschiedliche Werte der Temperatur des Druckerinneren und der Temperatur des Vorheizers Rph beschreibt. Es ist jedoch die vorstehend unter Bezugnahme auf 9 beschriebene Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 125, die in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird, durch eine in 18 gezeigte Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 128 ersetzt, die Vorheizungsstartzählwerte beschreibt, die den Vorheizungsstartzeitpunkt bei jeweiligen Vorheizungstemperaturen in den jeweiligen Druckbetriebsarten für unterschiedliche Werte der Temperatur des Druckerinneren angibt. Die anderen Abschnitte sind jenen in dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich.
16 zeigt ein Beispiel einer Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 128 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 128 enthält eine Gelb-Tabelle 128Y, die in der Gelb-Druckbetriebsart verwendet wird, eine Magenta-Tabelle 128M, die in der Magenta-Druckbetriebsart verwendet wird, und eine Cyan-Tabelle 128C, die in der Cyan-Druckbetriebsart verwendet wird. Die Gelb-Tabelle 128Y, die Magenta-Tabelle 128M und die Cyan-Tabelle 128C beschreiben Vorheizungsstartzählwerte, die Zeitpunkte angeben, zu denen die Vorheizung abhängig von dem Thermistorwert PHT, der die Temperatur des Vorheizers Rph angibt, für die jeweiligen Druckbetriebsarten und für unterschiedliche Bereiche der Temperatur innerhalb des Druckers begonnen werden soll.
Insbesondere enthalten die Gelb-Tabelle 128Y, die Magenta-Tabelle 128M und die Cyan-Tabelle 128C jeweils 16 Tabellen, die unterschiedlichen Bereichen des Thermistorwerts PRT entsprechen, der die Temperatur des Druckerinneren angibt. In dem in 16 gezeigten spezifischen Beispiel enthält die Gelb-Tabelle 125Y eine Tabelle 128Y1, die einem Bereich von 0 bis 15 des Thermistorwerts PRT entspricht, eine Tabelle 128Y2, die einem Bereich von 16 bis 31 entspricht, eine Tabelle 128Y3, die einem Bereich von 32 bis 47 entspricht, ..., und eine Tabelle 128Y16, die einem Bereich von 240 bis 255 entspricht.
Jede dieser 16 Tabellen, die unterschiedlichen Bereichen des Thermistorwerts PRT entsprechen, enthält 256 Tabellen, die unterschiedlichen Thermistorwerten PHT entsprechen, die die Temperatur des Vorheizers Rph angeben. In diesem Beispiel beschreibt die Tabelle 128Y1 einen Zählwert CTY01, der einem Thermistorwert PHT von 0 entspricht, einen Zählwert CTY02, der einem Thermistorwert PHT von 1 entspricht, einen Zählwert CTY03, der einem Thermistorwert PHT von 2 entspricht, ..., einen Zählwert CTY0255, der einem Thermistorwert PHT von 254 entspricht, und einen Zählwert CTY0265, der einem Thermistorwert PHT von 255 entspricht.
Die in der Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 128 beschriebenen Vorheizungsstartzählwerte werden für jeweilige Zeilen auf der Grundlage von Experimenten bestimmt, die bei jeweiligen Temperaturen derart durchgeführt werden, dass die effektive Wärmemenge, die durch den Vorheizungsprozess unter Verwendung des Vorheizungsheizers vermittelt wird, konstant ist. Beispielsweise sind die in der Gelb-Tabelle 125Y1 beschriebenen Vorhei zungsstartzählwerte CLY01 bis CLY0256 experimentell derart bestimmt, dass die Intensität gedruckter Farbe im Wesentlichen gleich wird, wenn der die Temperatur im Druckerinneren angebende Thermistorwert PRT sich innerhalb des Bereichs von 0 bis 15 befindet.
Tabellen 128Y2 bis 128Y16 für unterschiedliche Bereiche des Thermistorwerts PRT werden auf eine ähnliche Weise erzeugt, und die erhaltenen Tabellen 128Y1 bis 128Y16 sind in der Gelb-Tabelle 128Y umfasst. Durch Bezugnahme auf die Gelb-Tabelle 128Y, die auf die vorstehend beschriebene Weise ausgebildet wurde, ist es somit möglich, einen korrekten Vorheizungsstartzählwert eindeutig zu bestimmen, der verwendet werden soll, um eine im Wesentlichen gleich gedruckte Gelb-Intensität abhängig von einem gegebenen Thermistorwert PRT, der die Temperatur im Druckerinneren bei einem gegebenen Thermistorwert PHT angibt, der die Temperatur des Vorheizers angibt, zu erhalten.
Die Magenta-Tabelle 128M und die Cyan-Tabelle 128C werden auf eine ähnliche Weise wie die Gelb-Tabelle 128Y ausgebildet.
Die auf die vorstehend beschriebene Weise bestimmten und in der Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 128 beschriebenen Vorheizungsstartzählwerte erhöhen sich mit ansteigender Temperatur des Vorheizers Rph. Deshalb erhöht sich der voreingestellte Wert des Zählers in dem Maße, in dem sich die Temperatur des Vorheizers erhöht, und somit wird die Vorheizungszeit verringert. Selbst wenn Wärme in dem Vorheizer gespeichert ist, wird im Ergebnis die effektive Vorheizmenge, die durch den Vorheizer Rph vermittelt ist, im Wesentlichen konstant aufrecht erhalten.
Der Vorgang der Voreinstellwerteinstell-/Korrekturschaltung beim Beinhalten der vorstehend beschrieben Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 128 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf ein in 17 gezeigtes Ablaufdiagramm ausführlich beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass hier nicht beschriebene Vorgänge auf eine ähnliche Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt werden.
Schritt S101: Wie in Schritt S01 des vorherigen Ausführungsbeispiels liest die CPU 126 den Thermistorwert PRT, der die Temperatur des Druckerinneren angibt, unmittelbar vor Druckbeginn.
Schritt S102: Wie in Schritt S03 in dem vorherigen Ausführungsbeispiel bestimmt die CPU 126 auf der Grundlage der Druckfarbe 127 und des Thermistorwerts PRT, welche Tabelle zu verwenden ist, in der Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 128. Ist der Thermistorwert PRT beispielsweise gleich 15, da der Vorgang in diesem spezifischen Beispiel in der Gelb-Druckbetriebsart durchgeführt wird, wird eine Tabelle 128Y1, die dem Bereich des Thermistorwerts PRT von 0 bis 15 entspricht, aus der Gelb-Tabelle 128 ausgewählt, die die Tabellen 128Y1 bis 128Y16 enthält.
Schritt S103: Wie in Schritt S04 in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel setzt die CPU 126 eine Zeilennummer angebende Variable XLN, um die erste Zeile anzugeben.
Schritt S104: Die CPU 126 liest dann den die Temperatur des Vorheizers Rph angebenden Thermistorwert PHT.
Schritt S105: Die CPU 126 durchsucht dann die in Schritt S102 ausgewählte Tabelle gemäß dem in Schritt S104 gelesenen Thermistorwert PHT, um den Vorheizungsstartzählwert zu erhalten, der als der voreingestellte Wert CPR in dem Zähler 106 einzusetzen ist. In diesem spezifischen Beispiel, in dem der Vorgang in der Gelb-Druckbetriebsart durchgeführt ist, falls der Thermistorwert PRT, der die Temperatur im Druckerinneren angibt, beispielsweise gleich 15 ist, und falls der Thermistorwert PHT, der die Temperatur des Vorheizers Rph angibt, beispielsweise gleich 0 ist, erfasst die CPU 126 aus der zu der Gelb-Tabelle 128Y gehörenden Tabelle 128Y1 den dem Thermistorwert von 0 entsprechenden Vorheizungsstartzählwert CY01 und setzt den erfassten Wert als den voreingestellten Wert CPR in dem Zähler 106.
Schritt S106: Danach wird ein Vorheizen für die erste Zeile wie in Schritt S06 in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel begonnen.
Schritt S107: Die CPU 126 bestimmt dann, ob die momentane Zeile eine Druckstartzeile ist.
Schritt S108: Ist die momentane Zeile keine Druckstartzeile (das heißt, falls die Entscheidung in Schritt S107 nein lautet), dann wird die Variable XLN um 1 inkrementiert, und wird das Vorheizen fortgesetzt, bis die Druckstartzeile erreicht wird (Schritte S104 bis S108). Bei jeder Iteration des Vorheizungsprozesses wird der Vorheizungsstartzählwert, der dem die Vorheizertemperatur angebenden Thermistorwert PHT entspricht, aus der Tabelle 128Y1 gelesen, und wird als der voreingestellte Wert in dem Zähler 106 gesetzt.
Schritt S109: Wird die momentane Zeile eine Druckstartzeile (das heißt, falls die Entscheidung in Schritt S07 ja lautet), dann wird die Variable XLN inkrementiert, so dass die Variable XLN angibt, dass die nächste Zeile vorzuheizen ist.
Schritt S110: Die CPU 126 liest dann den Thermistorwert PHT aus der A/D-Umwandlungseinrichtung 124.
Schritt S111: Die CPU 126 liest aus der in Schritt S102 ausgewählten Tabelle einen Vorheizungsstartzählwert, der dem in Schritt S110 gelesenen Thermistorwert PHT entspricht, und setzt diesen als den voreingestellten Wert CPR in dem Zähler 106.
Schritt S112: Wie in Schritt S11 in dem vorherigen Ausführungsbeispiel, wird ein Drucken auf der momentanen Zeile durchgeführt, während die nächste Zeile vorgeheizt wird.
Schritt S113: Die CPU 126 bestimmt dann, ob die momentane Zeile eine letzte Druckzeile ist. Ist die momentane Zeile keine letzte Druckzeile (das heißt, falls die Entscheidung in Schritt S113 nein lautet), dann kehrt der Prozess zu Schritt S109 zurück, und der Druckvorgang und der Vorheizungsvorgang werden wiederholt zeilenweise durchgeführt, bis die letzte Druckzeile erreicht ist (Schritt S109 bis S113). Bei jeder Iteration des Druck- und Vorheizungsvorgangs wird der dem Thermistorwert PHT entsprechende Vorheizungsstartzählwert aus der Tabelle 128Y1 gelesen und wird in Schritt S110 als der vorherige Wert CPR in dem Zähler 106 gesetzt.
Gemäß der Temperatur im Inneren des Druckers (Thermistorwert PRT) unmittelbar vor Druckbeginn, der Temperatur des Vorheizers Rph (Thermistorwert PHT), der Druckfarbe 127 und der Vorheizungsheizungsspeichersteuertabelle 128 wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel wie vorstehend beschrieben die Vorheizungszeit um eine Menge verringert, die einer Menge von gespeicherter Wärme entspricht, so dass die in dem Vorheizungsprozess vermittelte effektive Wärmemenge ohne Rücksichtnahme auf die Differenz in der Vorheizungstemperatur gleich wird. Das heißt, in dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Wärmemenge, die in dem Vorheizungsprozess unter Verwendung des Vorheizers vermittelt wird, abhängig von der Temperatur des Vorheizers Rph gesteuert, und es tritt somit keine Ungleichförmigkeit bei der Intensität gedruckter Farbe auf. Es ist außerdem möglich, eine Farbe am Erscheinen in einem Weiß-Datenbereich zu hindern, in dem keine Farbe erscheinen soll.
Außerdem wird wie in dem ersten Ausführungsbeispiel das Vorheizen parallel mit dem Drucken durchgeführt. Deshalb ist keine zusätzliche Zeit zum Vorheizen erforderlich, und somit wird eine große Verringerung bei der Druckzeit erreicht. Da außerdem das Abtastsignal HSTR, das zum Steuern der Energetisierung des Thermokopfheizers verwendet wird, ebenso zum Steuern der Energetisierung des Vorheizers Rph verwendet wird, kann die Vorheizungsfähigkeit realisiert werden, ohne eine bedeutsame Erhöhung bei der Schaltungsgröße zu erfordern. Somit kann die Thermokopfsteuervorrichtung mit niedrigen Kosten realisiert werden.
Steuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel eines Thermokopfes
Das dritte Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.
In dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine Vorheizungssignalerzeugungseinrichtung 110 zum Erzeugen der Zeitgabe des Startens des Vorheizens als die Vorheizungssteuereinrichtung zum Steuern der Vorheizung verwendet, die durch den Vorheizer Rph durchgeführt ist. Es wird jedoch in der Thermokopfsteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel eine in 18 gezeigte Vorheizungssignalerzeugungseinrichtung 200 anstelle der Vorheizungssignalerzeugungseinrichtung 110 als die Vorheizungssteuereinrichtung verwendet, wodurch in jedem Druckzyklus der Vorheizungsheizer während einer Spanne vor einem Druckstart energetisiert wird (das heißt, während einer Spanne, in der kein Drucken durchgeführt wird), und somit wird der Thermokopf derart angesteuert, dass das Vorheizen und das Drucken nicht zum selben Zeitpunkt durchgeführt werden, Die anderen Abschnitte sind denen in dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich.
In 18 bezeichnet Bezugszeichen 201 ein Flip-Flop, das als Antwort auf ein Starten eines Druckzyklus für jede Zeile ein Vorheizungsfreigabesignal PHEN erzeugt, das die Zeitgabe des Energetisierungsstartens des Vorheizers Rph bestimmt. Der Datenanschluss und der Taktanschluss dieses Flip-Flops 201 sind beide fest an der Energieversorgungsspannung angebracht, und der durch die CPU 126 erzeugte Vorheizungsstartimpuls PHST wird an den Voreinstellanschluss des Flip-Flops 201 angelegt.
Bezugszeichen 202 bezeichnet eine Impulserzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Taktimpulssignals CLK mit einer festen Spanne. Das Taktimpulssignal CLK wird in einem Zählvorgang verwendet, um einen Vorheizungsendzeitpunkt zu erfassen, wie nachstehend beschrieben.
Bezugszeichen 203 bezeichnet einen Zähler, der das Taktimpulssignal CLK zählt und ein Vorheizungs-Aus-Signal PHOFF ausgibt, wenn der Zählwert einen Wert (Vorheizungsendzählwert) erreicht, der den Vorheizungsendzeitpunkt angibt. Der Energetisierungsendzeitpunkt des Vorheizers Rph, der durch das Vorheizungs-Aus-Signal PHOFF gesteuert ist, wird vor einem Beginnen einer Energetisierung der Thermokopfheizer R1 bis R2432 gesetzt. Der Vorheizungsendzählwert CEND wird als der voreingestellte Wert in dem Zähler 203 gesetzt. Der Vorheizungsendzählwert CEND wird experimentell für jede Farbe Gelb, Magenta und Cyan derart bestimmt, dass das Vorheizen unmittelbar beendet wird, bevor eine Farbe zu erscheinen beginnt. Der Vorheizungsendzählwert CEND gibt insbesondere den Zählwert des Taktimpulses CLK an, der der Vorheizungszeit entspricht.
Bezugszeichen 204 bezeichnet ein Flip-Flop, das gemäß dem Vorheizungsfreigabesignal PHEN und dem Vorheizungs-Aus-Signal PHOFF ein Vorheizungssignal PH erzeugt, das über eine Spanne von dem Energetisierungsstartzeitpunkt bis hin zu dem Energetisierungsendzeitpunkt des Vorheizungsheizers Rph aktiviert wird. Der Datenanschluss dieses Flip-Flops 204 ist fest an die Energieversorgungsspannung angebracht, und das Vorheizungsfreigabesignal PHEN, das von dem Flip-Flop 201 ausgegeben ist, wird an den Taktanschluss des Flip-Flops 204 angelegt. Der Voreinstellanschluss des Flip-Flops 204 ist ebenso fest mit der Energieversorgungsspannung verbunden. Ein von einem Gatter 206 ausgegebenes Signal, das nachstehend beschrieben ist, wird an den Löschanschluss des Flip-Flops 204 angelegt.
Bezugszeichen 205 bezeichnet ein Gatter (negative Logik, Eingangs-NOR-Gatter), das das Flip-Flop 201 als Antwort auf ein Datentransferendimpulssignal DMEND und ein von der CPU 126 ausgegebenen Löschsignal CLR löscht. Bezugszeichen 206 bezeichnet ein Gatter, (negative Logik, Eingangs-NOR-Gatter), das das Flip-Flop 204 als Antwort auf das Vorheizungs-Aus-Signal PHOFF und das Löschsignal CLR löscht.
Der Betrieb der Thermokopfsteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf eine in 19 gezeigte Signalverlaufdarstellung beschrieben.
Vor Druckstart wird der Vorheizungsendzählwert CEND als der voreingestellte Wert in dem Zähler 203 gesetzt. Bei Empfang des von der CPU 126 ausgegebenen Vorheizungsstartimpulssignals PHST aktiviert das Flip-Flop 201 das Vorheizungsfreigabesignal PHEN auf einen hohen Pegel. Andererseits, bei Empfang des Datentransferendimpulssignals EMEND (Signal, das als Antwort auf eine steigende Flanke eines Datentransfersteuersignals DM2EN erzeugt ist), deaktiviert das Flip-Flop 201 das Vorheizungsfreigabesignal PHEN auf einen niedrigen Pegel.
Wird das Vorheizungsfreigabesignal PHEN als Antwort auf das Vorheizungsstartimpulssignal PHST hochpegelig, dann aktiviert das Flip-Flop 204 das Vorheizungssignal PH auf einen hohen Pegel als Antwort auf das Vorheizungsfreigabesignal PHEN. Im Ergebnis wird der Schalter SWph eingeschaltet und beginnt der Vorheizer Rph ein Vorheizen.
Der Zähler 203 zählt den von der Impulserzeugungseinrichtung 202 ausgegebenen Taktimpulssignal CLK. Erreicht der Zählwert den Vorheizungsendzählwert CEND, dann gibt der Zähler 203 ein Vorheizungs-Aus-Signal PHOFF mit niedrigem Pegel aus. Bei Empfang des Vorheizungs-Aus-Signals PHOFF deaktiviert das Flip-Flop 204 das Vorheizungssignal PH von dem hohen Pegel in dem vorherigen Zustand auf den niedrigen Pegel. Im Ergebnis wird der Schalter SWph abgeschaltet, und beendet der Vorheizer Rph das Vorheizen.
Das heißt, in 19 wird das Vorheizungssignal PH auf einen hohen Pegel bei einer steigenden Flanke des Vorheizungsfreigabesignals PHEN aktiviert und auf einen niedrigen Pegel bei einer fallenden Flanke des Vorheizungs-Aus-Signals PHOFF deaktiviert, wodurch der Vorheizer Rph ein Vorheizen während einer Spanne durchführt, in der sich das Vorheizungssignal PH in dem aktiven Zustand befindet. Da das Vorheizungs-Aus-Signal PHOFF, das die Zeitgabe des Beendens des Vorheizens bestimmt, niederpegelig wird, wenn der Zählwert des Taktimpulses CLK den Vorheizungsendzählwert CEND erreicht, wird hierbei die Vorheizungszeit und somit die in dem Vorheizungsprozess erzeugte Wärmemenge durch den Vorheizungsendzählwert CEND gesteuert. Wie zuvor beschrieben, wird der Vorheizungsendzählwert CEND experimentell für jede Farbe bestimmt.
In dem in 19 gezeigten Beispiel wird die durch das Datentransfersteuersignal DM2EN gesteuerte Datentransferspanne auf 2,25 ms gesetzt. Sind nach dem Ende der Datentransferspanne 0,70 ms abgelaufen, dann wird eine Druckspanne begonnen, während derer ein Drucken durch die Thermokopfheizer R1 bis R2432 durchgeführt wird. Außerdem wird in diesem Beispiel die durch das Vorheizungssignal PH gesteuerte Vorheizungszeit (Vorheizungszeit) auf 0,60 ms gesetzt. Eine Spanne vom Beginn der Vorheizungsspanne zu dem Beginn der Druckspanne steht für das Vorheizen zur Verfügung.
In einem Druckzyklus für jede Zeile wird somit das Vorheizen unter Verwendung des Vorheizers vor der Druckspanne durchgeführt, und das Drucken unter Verwendung des Thermokopfes wird in der Druckspanne nach dem Ende des Vorheizens durchgeführt.
20 und 21 zeigen Beispiele von Signalverläufen des Vorheizungssignals, das in der Magenta- bzw. Cyan-Druckbetriebsart verwendet wird. In der in 20 gezeigten Magenta-Druckbetriebsart ist die durch das Datentransfersteuersignal DM2EN gesteuerte Datentransferspanne auf 1,80 ms gesetzt. Sind 0,70 ms nach dem Ende der Datentransferspanne abgelaufen, dann wird die Druckspanne begonnen, während derer ein Drucken durch die Thermokopfheizer R1 bis R2432 durchgeführt wird. In diesem Fall wird die durch das Vorheizsignal PH gesteuerte Vorheizungszeit (Vorheizungszeit) auf 1,70 ms gesetzt. Bei der in 21 gezeigten Cyan-Druckbetriebsart ist die durch das Datentransfersteuersignal DM2EN gesteuerte Datentransferspanne auf 4,30 ms gesetzt. Sind 0,70 ms nach dem Ende der Datentransferspanne abgelaufen, dann wird die Druckspanne begonnen, während derer ein Drucken durch die Thermokopfheizer R1 bis R2432 durchgeführt wird. In diesem Fall wird die durch das Vorheizsignal PH gesteuerte Vorheizungszeit (Vorheizungszeit) auf 4,90 ms gesetzt.
In dem dritten Ausführungsbeispiel wird, wie unter Bezugnahme auf 19 bis 21 vorstehend beschrieben, die für ein Vorheizen zur Verfügung stehende Spanne in einer Spanne vor der Druckspanne derart eingestellt, dass es keine Überlappung zwischen der Vorheizspanne und der Druckspanne gibt. Deshalb werden in dem selben Druckzyklus das Vorheizen unter Verwendung des Vorheizers Rph und das Drucken unter Verwendung der Thermokopfheizer R1 bis R2432 nicht zum selben Zeitpunkt durchgeführt. Dies macht es nicht erforderlich, eine Hochspannungs-/Hochstromenergieversorgung zum Ansteuern des Thermokopfes zu verwenden. Insbesondere wird bei dem in 6 gezeigten Aufbau die in Serie mit der Energieversorgung VH verbundene Energieversorgung VL überflüssig, und es wird möglich, sowohl den Vorheizer Rph als auch die Thermokopfheizer R1 bis R2432 lediglich unter Verwendung der Energieversorgung VH wie in 22 gezeigt anzusteuern. Somit ist es möglich, die Thermokopfsteuervorrichtung auf eine vereinfachte Weise aufzubauen.
Außerdem kann in dem dritten Ausführungsbeispiel in der Gelb- und Magenta-Druckbetriebsart, in denen die Vorheizungszeit vergleichsweise kurz ist, das Vorheizen während einer Spanne durchgeführt werden, während derer ein Drucken unter Verwendung der Thermokopfheizer nicht durchgeführt wird (beispielsweise während einer Softwareverarbeitungsspanne oder einer Spanne, während derer Daten zu dem Thermokopf übermittelt werden). Deshalb kann das Drucken in einer ähnlichen Spanne (bei einer ähnlichen Druckgeschwindigkeit) durchgeführt werden, wie jene in dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel, ohne eine zusätzliche Vorheizungszeit zu erfordern.
Im Gegensatz dazu ist eine hohe Energie erforderlich, um eine Cyan-Farbe zu entwickeln. Deshalb ist in der Cyan-Druckbetriebsart eine lange Vorheizungsspanne erforderlich. Somit besteht in der Cyan-Druckbetriebsart eine Möglichkeit, dass die Softwareverarbeitungszeit plus die Spanne, in der Daten zu dem Thermokopf transferiert werden, nicht hinreichend ist. In diesem Fall wird beispielsweise die Softwareverarbeitungszeit um einen angemessenen Betrag erhöht, um eine erforderliche Vorheizungszeit zu erhalten. Obwohl die Druckgeschwindigkeit im dritten Ausführungsbeispiel niedriger als in dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel ist, ist sie viel höher, als sie durch die konventionelle Thermokopfsteuertechnik erreicht wird, die keine Vorheizungsfähigkeit aufweist.
Obwohl die Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsbeispiele beschrieben ist, ist die Erfindung nicht auf jene Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Unterschiedliche Modifikationen können durchgeführt sind, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Obwohl in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Gelbe, Magenta- und Cyan-Farben gedruckt werden, kann die Erfindung ebenso bei anderen Farben angewendet werden, falls das Impulsmuster des Abtastsignals und die voreingestellten Werte der Zähler 106 und 203 abhängig von den Farben geeignet gesetzt sind.
Obwohl in dem ersten Ausführungsbeispiel die Vorheizungszeit für jede Zeile auf der Grundlage der Temperatur im Inneren des Druckers, der Vorheizertemperatur und der Zeilennummer gesteuert wird, ist die Erfindung nicht auf eine derartige Weise des Steuerns der Vorheizungszeit beschränkt. Die Vorheizungszeit kann in Einheiten einer Vielzahl von Zeilen gesteuert werden. Außerdem kann die Vorheizungszeit ebenso durch Messung der abgelaufenen Zeit vom Beginn eines Druck- oder Vorheizungsprozesses gesteuert werden.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Vorheizen auf der Grundlage des Thermistorwerts PHT gesteuert, der die Temperatur des Vorheizers angibt. Alternativ kann eine Vielzahl von Bereichen des Thermistorwerts PHT definiert werden, und die Vorheizungszeit (der Vorheizungsstartzeitpunkt und der Vorheizungsendzeitpunkt) können abhän gig von dem Bereich gesteuert werden, in den der Thermistorwert PHT fällt.
In Ausführungsbeispielen Eins bis Drei wird die in dem Vorheizungsprozess erzeugte Wärmemenge durch Steuern der Vorheizungszeit eingestellt. Alternativ kann die in dem Vorheizungsprozess erzeugte Wärmemenge durch Steuern des den Vorheizer Rph passierenden Stroms eingestellt werden.

Claims

Thermokopfsteuervorrichtung (110, 200) zum Steuern eines Thermokopfes zur Verwendung in einem Drucker, wobei der Thermokopf zum Erstellen eines Bilds mit zumindest einer Farbe auf Druckpapier dient, wobei der Thermokopf einen Vorheizungsheizer (R1 bis R2432, R_PH, 24) und einen Druckheizer (R1 bis R2432, 14) enthält, wobei die Thermokopfsteuervorrichtung (110, 200) umfasst: eine Vorheizungssteuereinrichtung (SW_Ph) zum Vorheizungssteuern von jeder Zeile, das durch den Vorheizungsheizer durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermokopfsteuervorrichtung ferner umfasst: eine Wärmemengenkorrektureinrichtung (120) zum Korrigieren der Wärmemenge, die durch den Vorheizungsheizer für jede Zeile auf der Grundlage von deren Zeilennummer erzeugt wird, so dass die effektive Menge von Vorheizungswärme über alle Zeilen im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner eine Temperaturerfassungseinrichtung (123) umfasst, wobei die Wärmemengenkorrektureinrichtung (120) die Wärmemenge gemäß einem durch die Temperaturerfassungseinrichtung (121, 123) erfassten Temperaturwert korrigiert.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Temperaturerfassungseinrichtung einen Druckerinnen temperaturerfasser (121) und/oder einen Vorheizungstemperaturerfasser (123) enthält.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Temperaturerfassungseinrichtung sowohl einen Druckerinnentemperaturerfasser (121) als auch einen Vorheizungstemperaturerfasser (123) enthält.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Wärmemengenkorrektureinrichtung die Wärmemenge abhängig von einer Druckbetriebsart, einer Temperatur innerhalb des Druckers, einer Vorheizungstemperatur und einer Zeilennummer korrigiert.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei zu Beginn eines Druckvorgangs für eine Papieroberfläche die Wärmemengenkorrektureinrichtung zu verwendende Daten abhängig von der Druckbetriebsart, der Temperatur innerhalb des Druckers und der Vorheizungstemperatur auswählt, und die Wärmemengenkorrektureinrichtung aus den Daten eine Wärmekorrekturmenge abhängig von der Zeilennummer bestimmt und die Wärmemenge durch die bestimmte Korrekturmenge während des Druckvorgangs für die eine Papieroberfläche korrigiert.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Wärmemengenkorrektureinrichtung die Wärmemenge abhängig von einer Druckbetriebsart, einer Temperatur innerhalb des Druckers und einer Vorheizungstemperatur korrigiert.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei zu Beginn eines Druckvorgangs für eine Papieroberfläche die Wärmemengenkorrektureinrichtung zu verwendende Daten abhängig von der Druckbetriebsart und der Temperatur inner halb des Druckers auswählt, und die Wärmemengenkorrektureinrichtung aus den Daten eine Wärmekorrekturmenge abhängig von der Vorheizungstemperatur bestimmt und die Wärmemenge durch die bestimmte Korrekturmenge während des Druckvorgangs für die eine Papieroberfläche korrigiert.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Vorheizungssteuereinrichtung den Vorheizungsheizer in einer Spanne energetisiert, in der durch den Druckheizer kein Drucken durchgeführt wird und die sich innerhalb eines Druckzyklus befindet.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Vorheizungssteuereinrichtung enthält: eine erste Torschaltung zum Erzeugen, als Antwort auf ein Starten eines Druckzyklus für jede Zeile, eines ersten Signals, das einen Energetisierungsstartzeitpunkt des Vorheizungsheizers angibt, eine zweite Torschaltung zum Erzeugen eines zweiten Signals, das einen Energetisierungsendzeitpunkt angibt, zu dem das Energetisieren des Vorheizungsheizers vor einem Starten eines Energetisierens des Druckheizers beendet sein sollte, und eine dritte Torschaltung zum Erzeugen eines Vorheizungssignals gemäß dem ersten Signal und dem zweiten Signal, so dass das Vorheizungssignal über eine Spanne von dem Energetisierungsstartzeitpunkt des Vorheizungsheizers an bis hin zu dem Energetisierungsendzeitpunkt aktiviert wird, und wobei der Energetisierungsendzeitpunkt durch die Wärmemengenkorrektureinrichtung geändert wird.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Steuerimpulssignals umfasst, das als ein Referenzsignal dient, gemäß dem das Energetisieren des Druckheizers gesteuert wird, wobei die Vorheizungssteuereinrichtung das Energetisieren des Vorheizungsheizers mittels eines Zählens des Steuerimpulssignals steuert.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Vorheizungssteuereinrichtung enthält: einen Zähler, der Impulse des Steuerimpulssignals zählt und ein vorbestimmtes Signal ausgibt, wenn die gezählte Anzahl von Impulsen einen Wert erreicht, der als ein voreingestellter Wert vorbestimmt ist, ein Flip-Flop zum Verriegeln von vorbestimmten Daten und deren Ausgeben als Antwort auf das vorbestimmte Signal, das als ein Auslösesignal dient, und einen in Serie mit dem Vorheizungsheizer verbundenen Schalter zum Steuern der Energetisierung des Vorheizungsheizers gemäß einem von dem Flip-Flop ausgegebenen Signal.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei vor einem Starten des Vorheizens unter Verwendung des Vorheizungsheizers der Zähler einen Wert als einen voreingestellten Wert eingibt, der einen Zeitpunkt angibt, zu dem das Vorheizen gestartet werden soll.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Vorheizungssteuereinrichtung den Vorheizungsheizer energetisieren kann, während der Druckheizer ein Drucken durchführt.
Thermokopfsteuervorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Vorheizungssteuereinrichtung den Vorheizungsheizer energetisiert, so dass ein Vorheizen für eine nächste Zeile parallel mit einem Druckvorgang für eine momentane Zeile durchgeführt wird.