HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Diese Erfindung betrifft einen Drucker mit
Abstufungsregistrierung, bei dem wie bei einem
wärmeempfindlichen Drucker, der wärmeempfindliche Bögen
verwendet, oder wie bei einem Sublimationsdrucker, der einen
Sublimationstintenbogen und einen Tintenaufnahmebogen
aufweist, die einem Thermokopf zugeführte Energiemenge
gesteuert wird, um ein Bild auf einem Druckmedium mit
Abstufungen zu drucken, und betrifft insbesondere eine
Verbesserung des Druckers, so daß mit Druckmedien, wie
wärmeempfindlichen Bögen und Tintenbögen, mit
unterschiedlichen thermischen Eigenschaften Abstufungen
zufriedenstellend wiedergegeben werden können.
-
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines
herkömmlichen Druckers mit Abstufungsregistrierung zeigt, der
zum Beispiel von der ungeprüften Japanischen
Patentveröffentlichung Nr. Sho. 63-19273 offenbart ist.
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die Nummern der
Abstufung zusammen mit Energiemengen anzeigt, die dem
Thermokopf zugeführt werden (vierundsechzig (64) Abstufungen).
Hier ist die Nummer der Abstufung als eine Zahl definiert, die
eine Abstufung eines Bildsignals angibt. In Fig. 7 werden die
Abstufungsnummern 0 bis 63 verwendet, um die vierundsechzig
Abstufungen auszudrücken. Im allgemeinen sind Druckmedien
wärmeempfindliche Bögen oder Tintenbögen und Druckbögen. Diese
Bögen besitzen ihre eigenen thermischen Eigenschaften, in
Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Art und ihren Herstellern.
-
In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Walze; 2 einen
Thermokopf; 3 einen Druckbogen; 4 einen ROM (Nurlesespeicher)
zum Speichern von Zufuhr-(laufende Anwendung)-
Zeitspannendaten, um die Engergiemengen einzustellen, die dem
Thermokopf 2 mit Bezug auf die Abstufungsnummern zugeführt
werden sollen; 5 einen Abstufungszähler, um beginnend mit der
Abstufung Null aufeinanderfolgend Abstufungsnummern zu
erzeugen; 6 eine Zufuhrimpulsgeneratorschaltung zum Bilden von
Zufuhrimpulsen in Übereinstimmung mit Zufuhrzeitspannendaten;
7 eine Drucksteuerschaltung umfassend ein Schieberegister 7a
und eine Gruppe von Latch-Schaltungen 7b; und 8 einen
Komparator, der die Abstufungsnummer eines eingegebenen
Bildsignals mit der vom Abstufungszähler 5 bereitgestellten
Abstufungsnummer vergleicht und die Zufuhrzeitspannendaten des
ROM 4 mit der übereinstimmenden Abstufungsnummer als
Adressennummer (Leseadresse) des ROM 4 der
Zufuhrimpulsgeneratorschaltung 6 eingibt. Bei dem derart
organisierten Drucker mit Abstufungsregistrierung werden die
den Abstufungsnummern entsprechenden Zufuhrzeitspannen als
Daten in denjenigen Adressen im ROM 4 gespeichert, deren
Adressennummern den Abstufungsnummern in dem durch die Kurve C
in Fig. 7 angezeigten Verhältnis zwischen der Zufuhrzeitspanne
und der Abstufungsnummer entsprechen.
-
Der Betrieb des derart aufgebauten Druckers mit
Abstufungsregistrierung wird nun beschrieben. Im Komparator 8
wird die Abstufungsnummer eines Bildelements eines
eingegebenen Bildsignals mit einer vom Abstufungszähler 5
bereitgestellten Abstufungsnummer verglichen, so daß bei mit
der Abstufungsnummer des Bildsignals als Leseadresse gleicher
Abstufungsnummer die Zufuhrzeitspannendaten der Adresse aus
dem ROM 4 ausgelesen und der Zufuhrimpulsgeneratorschaltung 6
zugeführt werden. Die Schaltung 6 erzeugt einen Zufuhrimpuls
entsprechend den Zufuhrzeitspannendaten. Der Zufuhrimpuls wird
für jedes Bildelement erzeugt und der Drucksteuerschaltung 7
zugeführt, wo die Zufuhrimpulse mit dem über den Komparator
bereitgestellten Synchronisiersignal in ein Drucksignal für
eine Zeile kombiniert werden. Das derart gebildete Drucksignal
wird dem Thermokopf 2 zugeführt, um einen Druckvorgang zu
starten.
-
Bei dem derart organisierten herkömmlichen Drucker mit
Abstufungsregistrierung wird das Verhältnis zwischen der
Abstufungsnummer und der Zufuhrzeitspanne (oder der
zuzuführenden Energiemenge) im allgemeinen in Übereinstimmung
mit den thermischen Eigenschaften eines Druckbogens etabliert,
der am häufigsten verwendet wird. In diesem Fall ist das
zwischen ihnen etablierte Verhältnis wie durch die Kurve C in
Fig. 7 angezeigt.
-
In diesem Zusammenhang soll der Fall betrachtet werden, wo ein
unterschiedlicher Druckbogen verwendet wird, dessen thermische
Eigenschaft so ist, wie durch die Kurve D in Fig. 7 angezeigt.
Falls in diesem Fall die Abstufungsnummer n&sub2; ist, ist die
Zufuhrzeitspanne im Fall einer Verwendung eines in
Übereinstimmung mit der Kurve C eingestellten Druckers um ΔE&sub2;
kleiner. Das heißt, die Energiemenge ist unzureichend und die
erhaltene Dichte nicht akzeptabel. Falls die Abstufungsnummer
n&sub1; ist, ist die Zufuhrzeitspanne um ΔE&sub1; größer. Das heißt, die
erhaltene Dichte ist größer als der vorbestimmte Wert. Somit
sind beim Druckvorgang die wiedergegebenen Abstufungen
unbefriedigend.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Dementsprechend ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, die oben
beschriebene, einen herkömmlichen Drucker mit
Abstufungsregistrierung begleitende Schwierigkeit zu
beseitigen. Insbesondere ist es eine erste Aufgabe der
Erfindung, einen Drucker mit Abstufungsregistrierung
bereitzustellen, der selbst dann Abstufungen wie gefordert
wiedergeben kann, falls ein Druckbogen verwendet wird, dessen
thermische Eigenschaft von demjenigen des üblicherweise
verwendeten Druckbogens verschieden ist.
-
Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drucker mit
Abstufungsregistrierung bereitzustellen, bei dem ein
Abstufungstestdruckvorgang durch die Verunreinigung usw. des
Druckmediums weniger betroffen ist, wodurch die Abstufungen
zufriedenstellend wiedergegeben werden.
-
Ein Drucker mit Abstufungsregistrierung gemäß der Erfindung,
bei welchem eine einem Thermokopf zugeführte Energiemenge
ansprechend auf einen Abstufungspegel eines Bildsignals
gesteuert wird, um ein Bild auf einem Druckmedium mit
Abstufungen zu drucken, umfaßt eine Abstufungsdichte-
Erfassungseinrichtung zum Speichern von Daten von Standard-
Dichtemustern mit Bezug auf Adressenwerte, die
Abstufungspegeln entsprechen, und zum Ausgeben eines
Übereinstimmungssignals wenn von außerhalb der
Abstufungsdichte-Erfassungseinrichtung zugeführte Daten im
wesentlichen mit den Daten von Standard-Dichtemustern
übereinstimmen; eine Abstufungstestdruckschaltung, um Daten
von verschiedenen Druckenergiemengen nacheinander dem
Thermokopf zuzuführen, um einen Abstufungstestausdruck auf dem
Druckmedium zu erstellen; eine Dichteerfassungs-
Sensoreinrichtung zum Erfassen von Dichten des
Abstufungstestausdrucks und zum Zuführen einer
Erfassungsausgangsgröße von der Dichteerfassungs-
Sensoreinrichtung zur Abstufungsdichte-Erfassungseinrichtung;
und ein erstes Speicherelement zum Speichern der Daten von
verschiedenen Energiemengen mit Bezug auf Adressenwerte, die
den Abstufungspegeln entsprechen, ansprechend auf das
Übereinstimmungssignal von der Abstufungsdichte-
Erfassungseinrichtung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines ersten
Beispiels des Druckers mit Abstufungsregistrierung gemäß der
Erfindung zeigt.
-
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, welche die thermischen
Eigenschaften von Druckmedien anzeigt.
-
Fig. 3 ist ein erläuterndes Schaubild, das einen Standard-
Testbogen zeigt.
-
Fig. 4 ist ein erläuterndes Schaubild, das durch einen
Abstufungstestdruckvorgang erhaltene Testdruckmuster zeigt.
-
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein zweites
Beispiel des erfindungsgemäßen Druckers mit
Abstufungsregistrierung zeigt.
-
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines
herkömmlichen Druckers mit Abstufungsregistrierung zeigt.
-
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, welche die thermischen
Eigenschaften von Druckmedien zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung werden nun unter
Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
-
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines ersten
Beispiels des erfindungsgemäßen Druckers mit
Abstufungsregistrierung zeigt. Fig. 2 ist eine graphische
Darstellung, welche die thermischen Eigenschaften von
Druckmedien anzeigt. Fig. 3 ist ein Schaubild, das einen
Standard-Testbogen zeigt. Fig. 4 ist ein Schaubild, das ein
durch einen Abstufungstestdruckvorgang gebildetes Testmuster
zeigt. Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein
zweites Beispiel des erfindungsgemäßen Druckers mit
Abstufungsregistrierung zeigt.
-
In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 1, 2 und 3 dieselben
Bauteile wie diejenigen in Fig. 6; 9 ein erstes
Speicherelement, das zum Beispiel einen nichtflüchtigen RAM
enthält, der über seinen Adressenanschluß AD ein
Abstufungssignal erhält und an seinem
Eingangs/Ausgangsanschluß I/O ein dem Pegel des
Abstufungssignals entsprechendes Signal bereitstellt; 10 eine
Thermokopf-Steuerschaltung, um dem Thermokopf 2 in
Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des ersten
Speicherelements 9 eine vorbestimmten Druckenergiemenge (oder
eine vorbestimmte Impulszahl) zuzuführen; und 11 eine
Abstufungstestdruckschaltung. Die Abstufungstestdruckschaltung
11 hat von Minimum bis Maximum 256 verschiedene
Druckenergiemengen (oder 256 verschiedene Impulszahlen)
gespeichert und gibt sie beginnend mit den kleinsten aus, die
für einen Druckvorgang der Thermokopf-Steuerschaltung 10
zugeführt werden. Weiter bezeichnet in Fig. 1 das
Bezugszeichen 13 einen Dichteerfassungssensor, um die Dichte
eines durch einen Abstufungstestdruckvorgang erhaltenen
Testdruckmusters zu erfassen. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet
eine Abstufungsdichte-Erfassungseinrichtung, die umfaßt: einen
A/D(Analog/Digital)-Wandler 14 zum Umwandeln der Ausgangsgröße
des Dichteerfassungssensors 13; ein aus einem nichtflüchtigen
RAM oder dergleichen aufgebautes zweites Speicherelement 15
zum Speichern der Ausgangsdaten des A/D-Wandlers 14, die
vierundsechzig (64) verschiedenen Abstufungsdichten
entsprechen; einen Signalpegel-Komparator 16, der die
Ausgangsgröße des zweiten Speicherelements 15 mit der
Ausgangsgröße des A/D-Wandlers 14 vergleicht und ein
Übereinstimmungssignal VC ausgibt, wenn die beiden
Ausgangsgrößen einander gleich sind oder einander am nächsten
kommen; und einen Abstufungssignalgenerator 17, der
vierungsechzig (64) verschiedene, Abstufungspegeln
entsprechende Abstufungsdichtesignale erzeugt und sie dem
zweiten Speicherelement 15 zuführt. Weiter bezeichnen in Fig.
1 die Bezugszeichen 18, 19 und 20 Schalter, um den
Abstufungstestdruckvorgang und den tatsächlichen Druckvorgang
auf einander umzuschalten.
-
Der Betrieb des derart aufgebauten Druckers mit
Abstufungsregistrierung wird nun beschrieben. Zuerst wird ein
Verfahren zum Speichern der Ausgangsdaten des A/D-Wandlers 14,
welche vierundsechzig (64) verschiedenen Abstufungsdichten
entsprechen, in dem die Abstufungsdichte-Erfassungseinrichtung
12 bildenden zweiten Speicherelement 15 beschrieben. Der Anker
des Schalters 20 wird im voraus auf den Anschluß A gekippt. An
Stelle des Druckbogens 3 wird ein Standard-Dichtetestbogen 31
im Drucker mit Abstufungsregistrierung eingestellt. Der
Standard-Dichteprüfbogen 31 besitzt vierundsechzig
verschiedene Standard-Dichtemuster P&sub1; bis P&sub6;&sub4;, die in der
Bogenvorschubrichtung jeweils eine Länge L besitzen. Das heißt
die Gesamtlänge ist (L x 64). Die Länge von L ist so
eingestellt, daß sie größer ist als die Öffnung des
Dichteerfassungssensors 13 ist. Der Standard-Dichtetestbogen
31 wird durch eine Walze 1 transportiert, während die
Standard-Dichten der Muster P&sub1; bis P&sub6;&sub4; vom
Dichteerfassungssensor 13 erfaßt und vom A/D-Wandler 14 in
Digitalsignale umgewandelt werden.
-
Andererseits erzeugt der Abstufungssignalgenerator 17 in
Synchronisation mit dem Vorschub des Standard-Dichtetestbogens
31 Abstufungspegeln entsprechende Abstufungssignale V&sub1; bis V&sub6;&sub4;,
die dem Adressenanschluß AD des zweiten Speicherelements 15
zugeführt werden. Als Folge werden die digitalen Werte der
Abstufungsdichten der Standard-Dichtemuster P&sub1; bis P&sub6;&sub4; in den
Adressen V&sub1; bis V&sub6;&sub4; des zweiten Speicherelements 15
gespeichert. Damit sind die Ausgangsdaten des A/D-Wandlers 14,
die jeweils den Dichtewerten entsprechen, im zweiten
Speicherelement gespeichert worden. Dieser Vorgang wird
während der Herstellung des Druckers mit
Abstufungsregistrierung durchgeführt, oder in dem Fall, wenn
der Drucker mit zunehmendem Alter oder durch Ersatz des
Thermokopfes zur Instandhaltung seine Druckeigenschaften
verändert.
-
Als nächstes wird ein Verfahren zum Speichern der
Energiemengen (der Impulszahlen) zum Thermokopf 2 beschrieben,
die den Signalpegeln der Abstufungsnummern im ersten
Speicherelement 9 in Bezug auf ein gegebenes Druckmedium
entsprechen. Die Anker der Schaltung 18, 19 und 20 werden
jeweils im voraus auf die Anschlüsse B gekippt.
-
Die Abstufungstestdruckschaltung 11 wird so betrieben, daß sie
beginnend mit der kleinsten nacheinander 256 verschiedene
Druckenergiemengen (verschiedene Impulszahlen) erzeugt,
während das vorgegebene Druckmedium von der Walze 1 in
Synchronisation mit dem Betrieb der Druckerschaltung 11
transportiert wird, so daß Druckmuster wie in Fig. 4
dargestellt auf das Druckmedium gedruckt werden. Das heißt, es
werden 256 verschiedene Dichtemuster Q&sub1; bis Q&sub2;&sub5;&sub6; auf das
Druckmedium gedruckt, deren Länge ähnlich wie im Fall des in
Fig. 3 dargestellten Standard-Dichtetestbogens jeweils L ist.
Die Dichten der derart gedruckten Muster werden vom
Dichteerfassungssensor 13 erfaßt und vom A/D-Wandler 14 in
Digitalsignale umgewandelt.
-
Andererseits erzeugt der Abstufungssignalgenerator 17 das
Abstufungssignal V&sub1;, das dem Adressenanschluß AD des ersten
Speicherelements 9 und dem Adressenanschluß AD des zweiten
Speicherelements 15 zugeführt wird. Als Folge wird das dem
Abstufungssignal V&sub1; entsprechende Ausgangssignal über den
Elngangs/Ausgangsanschluß I/O des zweiten Speicherelements 15
ausgegeben. Dieses Ausgangssignal wird im Signalpegel
Komparator 16 mit dem Ausgangssignal des A/D-Wandlers 14
verglichen. Dieser Vergleich wird fortgesetzt, bis die Pegel
der beiden Signale miteinander mit den vom
Dichteerfassungssensor 13 erfaßten Dichtemustern Q&sub1; bis Q&sub6;&sub4;
übereinstimmen. Wenn die Pegel der beiden Signale miteinander
übereinstimmen, gibt der Komparator 16 ein
Übereinstimmungssignal VC aus. In diesem Fall kann die
Druckenergiemenge (die Impulszahl) für den Thermokopf 2 im
Hinblick auf den den Betrag des Vorschubs des Druckmediums
einfach berechnet werden. Die derart berechnete
Druckenergiemenge wird in der Adresse V&sub1; des ersten
Speicherelements 9 gespeichert. Nach Beendigung des
Speichervorgangs erzeugt der Abstufungssignalgenerator 17 das
nächste Abstufungssignal V&sub2;. Ähnlich wie im oben beschriebenen
Fall wird die dem Abstufungssignal V&sub2; entsprechende
Druckenergiemenge des Thermokopfes 2 erfaßt und in der Adresse
V&sub2; des ersten Speicherelements 9 gespeichert. Auf diese Weise
werden die den Abstufungssignalen V&sub1; bis V&sub6;&sub4; entsprechenden
Druckenergiemengen in den jeweiligen Adressen gespeichert.
-
Das heißt, für ein vorgegebenes Druckmedium können die zur
Verwirklichung der Abstufungsdichten erforderlichen
Druckenergiemengen des Thermokopfes 2 im ersten
Speicherelement 9 gespeichert werden.
-
Fig. 2 zeigt Druckmedien E und F, deren Druckeigenschaft
verschieden ist. Mit Bezug auf eine Abstufungsnummer n wird im
Fall des Druckmediums E die Druckenergie oder
Energiepegelnummer m&sub1; erfaßt und im ersten Speicherelement 9
gespeichert; und im Fall des Druckmediums F wird die
Druckenergie m&sub2; erfaßt und im ersten Speicherelement 9
gespeichert.
-
Beim tatsächlichen Druckvorgang werden die Anker der Schalter
18 und 19 jeweils zu den Anschlüssen A umgelegt. Dann wird das
Eingangsbildsignal dem Adressenanschluß AD des ersten
Speicherelements 9 zugeführt, und die Daten für die
Abstufungspegeln des Bildsignals entsprechenden
Druckenergiemengen werden über den Eingangs/Ausgangsanschluß
I/O des Elements 9 gelesen, um dadurch einen Druckvorgang
durchzuführen.
-
Somit kann der Druckvorgang mit der für die thermische
Eigenschaft des vorliegenden Druckmediums geeigneten
Druckenergie durchgeführt werden, und der erhaltene Ausdruck
besitzt daher eine ausgezeichnete Abstufungseigenschaft.
-
In dem Fall, wo eine mehrere Arten von Druckmedien verwendet
werden, können die Druckenergiemengen für diese verschiedenen
Druckmedien im voraus in Form von verschiedenen Tabellen im
ersten Speicherelement 9 gespeichert werden, so daß die
verschiedenen Tabellen jeweils für die verschiedenen
Druckmedien ausgewählt werden.
-
Beim Farbdrucken können die für Bögen mit gelber, cyanfarbiger
und magentafarbiger Tinte am besten geeigneten
Druckenergiemengen in derselben Weise erhalten werden. Jedoch
sollte angemerkt werden, daß es erforderlich ist, den
Standarddichtetestbogen für jede der drei Farben Gelb, Cyan
und Magenta zu verwenden, um dadurch die Ausgangsgrößen des
A/D-Wandlers 14 im zweiten Speicherelement 15 zu speichern.
-
Somit kann bei dem Drucker mit Abstufungsregistrierung der
Erfindung die Abstufungseigenschaft selbst dann am
geeignetsten gemacht werden, wenn die Eigenschaft des Druckers
verändert wird, zum Beispiel durch eine Verschlechterung mit
zunehmendem Alter oder durch Ersatz von Bauteilen zur
Instandhaltung.
-
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein zweites
Beispiel des Druckers mit Abstufungsregistrierung zeigt. In
Fig. 5 bezeichnen die Bezugszeichen 1, 2, 3, 13 und 14
dieselben Bauteile wie diejenigen in Fig. 1; 131 einen zweiten
Dichteerfassungssensor, der gegenüber dem ersten
Dichteerfassungssensor 13 verschieden angeordnet ist, zum
gleichzeitigen Erfassen der Dichte desselben Teils des
Testausdrucks zusammen mit dem Dichteerfassungssensor 13; und
21 eine Auswahleinrichtung oder eine Auswahlschaltung, um eine
der Ausgangsgrößen des ersten und zweiten Sensors 13 und 131
selektiv dem A/D-Wandler 14 zuzuführen.
-
Wenn der Testdruckbogen beim oben beschriebenen ersten
Beispiel des Druckers zum Beispiel teilweise verunreinigt ist,
dann erfaßt der Dichteerfassungssensor 13 die Dichte
einschließlich der Verunreinigung, und dementsprechend wird
die Druckenergiemenge für den Thermokopf 2 gemäß dieser
fehlerhaften, die Verunreinigung einschließenden Dichte
festgelegt. Als Folge sind in diesem Fall die wiedergegebenen
Abstutungen nicht zufriedenstellend.
-
Andererseits besitzt das zweite Beispiel des Druckers zwei
Dichteerfassungssensoren 13 und 131, die an unterschiedlichen
Stellen angeordnet sind, um die Dichte desselben
Abstufungsteils des Testausdrucks, d.h. dasselbe Muster zu
erfassen. Wenn die Erfassungsausgangsgrößen der beiden
Sensoren 13 und 131 um mehr als einen vorbestimmten Wert
voneinander abweichen, wird von der Auswahlschaltung 21 ein
Druckenergiemengenwert ausgewählt, der nahe bei demjenigen
liegt, der unmittelbar vor der Erfassung im ersten
Speicherelement 9 gespeichert worden ist. Weiter werden der
Schaltvorgang der Auswahlschaltung 21 und der
Erfassungsvorgang, um zu erfassen, daß sich die
Erfassungsausgangsgrößen der beiden Sensoren 13 und 131 um
mehr als den vorbestimmten Wert voneinander unterscheiden, von
einer nicht dargestellten CPU (zentrale Rechnereinheit)
durchgeführt. Selbst dann, wenn ein Druckmedium verwendet
wird, dessen thermische Eigenschaft verschieden ist, werden
erfindungsgemäß die Druckenergiemengen für Standarddichten
über einen Abstufungstestdruckvorgang im Speicherelement
gespeichert, wodurch die Abstufungen zufriedenstellend
wiedergegeben werden können. Weiter ist der erfindungsgemäße
Drucker mit Abstufungsregistrierung bei einer
Abstufungswiedergabe ausgezeichnet, da er frei von den
Auswirkungen einer Verunreinigung oder dergleichen auf dem
Druckmedium ist.