DE69508351T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Wärmedrucken mit Spannungsabfallkompensation - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Wärmedrucken mit Spannungsabfallkompensation

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DE69508351T2
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heating elements
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strobe signal
voltage
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Dirk Meeussen
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/35Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
    • B41J2/355Control circuits for heating-element selection
    • B41J2/36Print density control

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  • Electronic Switches (AREA)

Description

    ERFINDUNGSGEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft den Thermofarbstoffdiffusionsdruck, im Weiteren allgemein als Sublimationsdruck bezeichnet, und insbesondere ein Verfahren zum Korrigieren von Ungleichmäßigkeit in der Druckdichte eines Thermosublimationsausdrucks.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Bei Thermosublimationsdruck wird ein Farbstoffübertragungsprozess eingesetzt, bei dem ein einen Farbstoff enthaltender Träger zwischen einem Empfänger, wie beispielsweise einer transparenten Folie oder einem Papier, und einem Druckkopf angeordnet ist, der aus mehreren einzelnen wärmeerzeugenden Elementen, die als Heizelemente bezeichnet werden, gebildet wird. Der Empfänger ist auf einer drehbaren Trommel angebracht. Der Träger und der Empfänger werden allgemein relativ zu dem Druckkopf, der feststeht, bewegt. Wenn ein bestimmtes Heizelement bestromt wird, erwärmt es sich und bewirkt eine Übertragung von Farbstoff, z. B. durch Diffusion oder Sublimation, von dem Träger zu einem Bildpunkt (oder "Bildelement") in dem Empfänger. Die Dichte des gedruckten Farbstoffs ist eine Funktion der Temperatur des Heizelements und der Zeit, während der der Träger erwärmt wird. Mit anderen Worten, die von dem Heizelement zu dem Träger gelieferte Wärme verursacht die Übertragung von Farbstoff zu dem Empfänger, um darauf ein Bild zu erstellen, das mit der Wärmemenge in Beziehung steht. Thermofarbstoffübertragungsdruckgeräte bieten den Vorteil einer wirklichen Farbstoffdichteübertragung mit "Halbtönen". Durch Variieren der von jedem Heizelement an den Träger angelegten Wärme wird in dem Empfänger ein Bildpunkt mit variabler Dichte gebildet.
  • Allerdings werden bei Systemen, die diese Art von Thermodruck einsetzen, oftmals Bildartefakte beobachtet, die durch unerwünschte Variation der Druckdichte entstehen. Derartige Artefakte, die als Spannungsabfalleffekte bezeichnet werden, treten in der Regel auf, wenn sich in aufeinanderfolgenden Zeilen die Anzahl aktivierter Heizelemente verändert, und sie werden als Zeilen mit unterschiedlichen Dichten wahrgenommen. Spannungsabfalleffekte können sehr störend sein, wenn rechteckige Zonen mit einer niedrigeren oder höheren Dichte als die Umgebung, wie beispielsweise Ränder, gedruckt werden.
  • Spannungsabfalleffekte können durch die Tatsache hervorgerufen werden, dass die an die Heizelemente angelegte Spannung V nicht konstant ist und die angesteuerten Heizelemente Hi infolgedessen somit keine konstante Wärmemenge erzeugen.
  • US 5,109,235 offenbart ein Aufzeichnungsgerät, bei dem die Anzahl der an die mehreren Heizwiderstände in dem Thermokopf angelegten Impulse bei jedem Gradationsniveau gezählt wird und die angelegte Impulsbreite (oder die Amplitude) verändert wird.
  • Bei einem Thermoaufzeichnungsgerät hingegen, bei dem die Aktivierung der Heizelemente "tastverhältnismäßig impulsförrmig" ausgeführt wird und bei dem eine Widerstandskompensation durch "Überspringen" überflüssiger Heizimpulse durchgeführt wird, wie in der veröffentlichten Patentanmeldung EP 0 601 658 A1 (auf den Namen von Agfa-Gevaert) beschrieben, kann das Verfahren von US 5,109,235 nicht angewendet werden.
  • AUFGABEN DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Drucken eines Bilds mit mehreren Gradationen durch Thermosublimation mit einer hohen Druckqualität, die unter allen möglichen Betriebsbedingungen aufrechterhalten wird.
  • Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die den Heizelementen des Thermokopfs zur Verfügung stehende Leistung während jeder Strobeperiode unabhängig von einer veränderlichen Anzahl von aktivierten Heizelementen konstant zu halten.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht des weiteren in der Bereitstellung einer Vorrichtung zum thermischen Aufzeichnen mit verbesserten Druckeigenschaften.
  • Weitere Aufgaben und Vorteile gehen aus der im weiteren Text angegebenen Beschreibung hervor.
  • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es hat sich nun herausgestellt, dass die obigen Aufgaben durch Bereitstellen eines Thermoaufzeichnungsverfahrens wie in den beigefügten Ansprüchen definiert gelöst werden können.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in dar im folgenden Text angegebenen ausführlichen Beschreibung dargelegt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, ohne dass die Erfindung darauf begrenzt sein soll.
  • Fig. 1 ist ein Hauptschema eines Thermosublimationsdruckers;
  • Fig. 2 ist ein Datenflussdiagramm eines Thermosublimationsdruckers;
  • Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die die Parallel-Seriell-Umwandlung eines Kopfs mit zehn Widerständen veranschaulicht, an den Bilddaten aus Byte, die aus zwei Bit bestehen, angelegt werden;
  • Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die die seriell formatierten Bilddaten ohne überspringen veranschaulicht und mehrere Gradationsniveaus darstellt;
  • Fig. 5 ist ein Schaubild, das die aktivierenden Heizimpulse mit einem beispielhaften Tastverhältnis für ein Heizelement veranschaulicht;
  • Fig. 6 ist ein Schaubild, das die aktivierenden Heizimpulse mit einem beispielhaften Tastverhältnis und mit einem beispielhaften Überspringen für ein Heizelement veranschaulicht;
  • Fig. 7 ist eine Matrix aus zum äquidistanten Überspingen von Strobeimpulsen bestimmten Widerstandskompensationsdaten Rp, die auch als Leistungsabbildung bezeichnet wird;
  • Fig. 8 veranschaulicht eine Abbildung von seriell konfigurierten Daten Is mit Widerstandskompensationsdaten Rp in sogenannte leistungsabgebildete Daten Im gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 9 ist ein Schaubild, das die aktivierenden Heizimpulse mit einem beispielhaften Tastverhältnis und mit einem beispielhaften Überspringen für alle Heizelemente veranschaulicht;
  • Fig. 10 ist ein Schaltbild eines Thermokopfs, das Bauteile, Ströme und Spannungen zeigt;
  • Fig. 11 ist ein teilweises Blockschaltbild einer Aktivierung der Heizelemente im Zusammenhang mit einer Spannungsabfallkompensation gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 12 ist ein Datenflussdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Thermosublimationsdruckers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird ein globales Hauptschema einer Thermodruckvorrichtung gezeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann und die in der Lage ist, aus von einem Träger oder einem Farbstoffdonorelement 12 übertragenen Farbstoffen gleichzeitig eine Zeile von Bildpunkten auf einem Empfänger oder Akzeptorelement 11 zu drucken. Der Empfänger 11 liegt in Form eines Blatts vor; der Träger 12 liegt in Form einer Bahn vor und wird von einer Vorratsrolle 13 auf eine Aufnahmerolle 14 angetrieben. Der Empfänger 11 ist an einer drehbaren Trommel oder Schreibwalze 15 befestigt, die von einem der Einfachheit halber nicht gezeigten Antriebsmechanismus angetrieben wird, der die Trommel 15 und das Empfängerblatt 11 an einem stationären Thermokopf 16 vorbei vorschiebt. Dieser Kopf 16 drückt den Träger 12 gegen den Empfänger 11 und empfängt das Ausgangssignal der Ansteuerschaltungen. Der Thermokopf 16 enthält normalerweise mehrere Heizelemente, die von der Anzahl her der Anzahl an Bildpunkten in den in einem Zeilenspeicher vorliegenden Bilddaten gleich sind. Die bildweise Erwärmung des Farbstoffdonorelements geschieht zeilenweise, wobei die Heizwiderstände jeweils geometrisch aneinander angeordnet sind und die Druckdichte graduell aufgebaut wird. Jeder dieser Widerstände ist in der Lage, durch Heizimpulse bestromt zu werden, deren Energie gemäß der geforderten Dichte des entsprechenden Bildelements gesteuert wird. Wenn die Bildeingangsdaten einen höheren Wert aufweisen, steigt die Ausgangsenergie und damit die optische Dichte des Ausdrucksbilds 17 auf dem empfangenden Blatt. Umgekehrt bewirken Bilddaten geringerer Dichte eine Reduzierung der Heizenergie, was zu einem helleren Bild 17 führt.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird die Aktivierung der Heizelemente vorzugsweise impulsmäßig durchgeführt und vorzugsweise durch digitale Elektronik. Die unterschiedlichen Verarbeitungsschritte bis hin zu der Aktivierung der Heizelemente sind in dem Diagramm von Fig. 2 veranschaulicht. Zunächst wird in einer Bilderfassungsvorrichtung 18 eine digitale Signaldarstellung erhalten. Dann wird das Bildsignal über eine digitale Schnittstelle 19 und ein erstes Speichermittel (in Fig. 2 als MEMORY gezeigt) an eine Aufzeichnungseinheit 21, nämlich einen Thermosublimationsdrucker, angelegt. In der Aufzeichnungseinheit 21 wird das digitale Bildsignal verarbeitet 23, was in anderen Patentanmeldungen eingehender erläutert wird.
  • Als Nächstes wird der Aufzeichnungskopf (16) dahingehend gesteuert, dass er in jedem Bildpunkt den dem verarbeiteten digitalen Bildsignalwert entsprechenden Dichtewert erzeugt. Nach der Verarbeitung (in 23) und der Parallel-Seriell-Umwandlung (in 25) der digitalen Bildsignale wird ein Strom von seriellen Daten aus Bit in ein weiteres Speichermittel, z. B. ein Schieberegister 26, verschoben, der die zu druckende nächste Zeile von Daten darstellt. Danach werden diese Bit unter gesteuerten Bedingungen parallel den zugeordneten Eingängen eines Halteregisters 27 zugeführt. Nachdem die Datenbit von dem Schieberegister 26 in dem Halteregister 27 gespeichert sind, kann eine weitere Zeile von Bit sequentiell in das Schieberegister 26 getaktet werden. Was die Heizelemente 28 anbetrifft, sind die oberen Anschlüsse mit einer (in Fig. 2 als VTH angedeuteten) positiven Spannungsquelle verbunden, während die unteren Anschlüsse der Elemente jeweils mit den Kollektoren der Ansteuertransistoren 29, deren Emitter an Masse liegen, verbunden sind. Diese Transistoren 29 werden von einem an ihren Hasen angelegten H-Zustandssignal gezielt eingeschaltet und gestatten Stromfluß durch ihre zugeordneten Heizelemente 28. Auf diese Weise wird ein Thermosublimationsausdruck der elektrischen Bilddaten aufgezeichnet.
  • Wie bereits bei der Beschreibung des Standes der Technik angemerkt, werden (bei Systemen, die diese Art von Thermodruck einsetzen) oft Bildartefakte mittels unerwünschter Variation der Druckdichte beobachtet. Derartige Artefakte, die als Spannungsabfalleffekte bezeichnet werden, treten in der Regel auf, wenn sich in aufeinanderfolgenden Zeilen die Anzahl aktivierter Heizelemente verändert.
  • Die vorliegende Erfindung liefert für dieses Problem eine vorteilhafte Lösung. Zunächst erfolgt eine allgemeine Übersicht über alle wesentlichen Schritte des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, wonach jeder Schritt in allen Einzelheiten beschrieben wird.
  • Unter Bezug auf Fig. 12 umfasst das Verfahren der thermischen Aufzeichnung gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Schritte:
  • a) Zuführen parallel formatierter Eingangsdaten Iu, die Bildinformationen eines aufzuzeichnenden Bilds darstellen, zu einer Verarbeitungseinheit (23) eines Thermodruckers (21) mit einem zeilenartigen Thermokopf (16) mit mehreren Heizelementen Hi (28);
  • b) Speichern von Eingangsdaten, die Bildinformationen einer Zeile des Bilds darstellen, in einem Zeilenzwischenspeicher (24), wobei die auf diese Weise gespeicherten Eingangsdaten im Weiteren Eingangszeilendaten I&sub1; genannt werden;
  • c) Umwandeln (25) der Eingangszeilendaten I&sub1; in seriell konfigurierte Daten Is; wobei auf diese Weise geschaffene konsekutive "Zeitscheiben" der Zeile des Bilds im Weiteren "Teilzeilen" genannt werden;
  • e) Abbilden (32) der seriell konfigurierten Daten Is mit Widerstandskompensationsdaten Rp für eine Teilzeile in sogenannte leistungsabgebildete Daten Im;
  • f) verschieben der leistungsabgebildeten Daten Im in einen Schiebezwischenspeicher (26), wobei die auf diese Weise verschobenen Daten im Weiteren verschobene leistungsabgebildete Daten Im, genannt werden und währenddessen Zählen (33) einer Anzahl Ns,on von gleichzeitig aktivierten Heizelementen;
  • g) Anpassen (34) eines Strobetastverhältnisses δ (35) gemäß der Anzahl Ns,on, im Weiteren als spannungskorrigiertes Strobetastverhältnis δv bezeichnet;
  • h) Zuführen (36) des spannungskorrigierten Strobetastverhältnisses δv und der verschobenen leistungsabgebildeten Daten Im, zu dem Ansteuermittel (29) des Thermokopfs, wodurch die Heizelemente (28) aktiviert werden, um die Teilzeile des Bilds wiederzugeben.
  • Der erste Schritt (a) eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Zuführen von parallel formatierten Eingangsdaten Iu zu einer Verarbeitungseinheit 23 eines Thermodruckers mit einem zeilenartigen Thermokopf mit mehreren Heizelementen Hi (28).
  • Wie bereits erwähnt, stehen die elektrischen Bilddaten am Eingang der Verarbeitungseinheit 23 zur Verfügung. Diese Daten sind allgemein als binäre Bildpunktwerte vorgesehen, die proportional zu den Dichten der entsprechenden Bildpunkte im Bild sind. Um die Proportion gut zu verstehen, wird angemerkt, dass eine Bildsignalmatrix eine zweidimensionale Anordnung von quantisierten Dichtewerten oder Bilddaten I(i,j) ist, wobei i die Stelle des Bildpunkts in der Spalte und j die Stelle des Bildpunkts in der Zeile darstellt, oder wo ansonsten i die Position des jeweiligen Heizelements über den Kopf hinweg und j die Zeile das zu druckenden Bilds bezeichnet. Beispielsweise wird ein Bild mit einer 2880 · 2086-Matrix 2880 Spalten und 2086 Zeilen aufweisen, d. h. 2880 Bildpunkte horizontal und 2086 Bildpunkte vertikal. Der Inhalt der Matrix ist eine Zahl, die die in jedem Bildpunkt zu druckende Dichte darstellt, wobei die Anzahl der Dichtewerte jedes wiederzugebenden Bildpunkts durch die Anzahl der Bit pro Bildpunkt begrenzt ist. Bei einer Bildmatrix mit einer Tiefe von K Bit können einzelne Bildpunkte N = 2K Dichtewerte aufweisen, die zwischen 0 und 2K - 1 liegen. Wenn die Matrixtiefe bzw. die Bildpunkttiefe 8 Bit beträgt, kann das Bild bis zu 2&sup8; bzw. 256 Dichtewerte aufweisen.
  • Insbesondere wird die zu druckende Bildsignalmatrix vorzugsweise zu einer elektronischen Nachschlagetabelle (abgekürzt LUT) geschickt, die die Dichte mit der Anzahl von Impulsen, die zum Ansteuern jedes Heizelements (Hi) verwendet werden müssen, in Beziehung setzt. Diese Anzahl wird im Weiteren als verarbeitete Eingangsdaten (Ip) bezeichnet.
  • Diese Impulse können natürlich korrigiert werden, indem jede der Ketten von Impulsen zu Dichtekorrekturverfahren in Beziehung gesetzt wird. Auch können diese Impulse derart verarbeitet werden, dass eine optimale diagnostische Wahrnehmbarkeit erzielt wird, wie in der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP 0 536 822 A1 (auf den Namen von Agfa-Gevaert) beschrieben. Danach werden die verarbeiteten Impulse zu der Kopfansteuerung zur Bestromung der Thermoheizelemente im Thermokopf geschickt.
  • Der zweite Schritt (b) umfasst ein Speichern von verarbeiteten Eingangsdaten Ip, die Bildinformationen auf einer Zeile des Bilds darstellen, in einem Zeilenzwischenspeicher 24, wonach die Daten "Eingangszeilendaten I&sub1;" genannt werden.
  • Am Eingang des Systems stehen die elektronischen Bilddaten meistens in einem "parallelen Format" (z. B. Byte, die aus acht Bit bestehen) zur Verfügung (z. B. von einem Hostrechner), wohingegen der graduelle Aufbau (siehe Fig. 3 und 4, beide sind im weiteren Text noch zu beschreiben) einer Druckdichte auf einem Empfänger durch thermische Aufzeichnung ein (zeitlich) "serielles" Format der Ausgangsansteuersignale erfordert.
  • Dazu ist in einem dritten Schritt (c) in der vorliegenden Anmeldung auch eine Parallel-Seriell- Umwandlung der Eingangszeilendaten I&sub1;, von der in der veröffentlichten Patentanmeldung EP 0 520 093 A1 (auf den Namen von Agfa-Gevaert) eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben ist, enthalten. Die serielle formatierten Zeilendaten werden durch das Symbol Is angegeben.
  • Unter Erinnerung an die Tatsachen, dass der Thermokopf normalerweise mehrere Heizelemente enthält, deren Anzahl gleich der Anzahl von Bildpunkten in den in dem Zeilenspeicher vorliegenden Daten ist, und dass jedes der Heizelemente in der Lage ist, durch Heizimpulse bestromt zu werden, deren Anzahl gemäß der geforderten Dichte des entsprechenden Bildelements gesteuert wird, veranschaulicht Fig. 3 die Umwandlung einer Zehn-Kopf-Zeile, die mit Bilddaten aus Byte, die aus zwei Bit bestehen, beaufschlagt wird, und somit maximal vier Dichten darstellt. Es folgt, dass der Thermokopf, an den ein Aufzeichnungsimpuls angelegt ist, einen Stromfluss durch entsprechende "einzelne" (siehe Eingangsdaten, die auf "schwarze Bildelemente" hinweisen) der Elektroden bewirkt.
  • Durch eine Integration aller (zeitlich serieller) Heizimpulse entsprechend einer konsekutiven Gradation oder Dichtepegeln di wird die gesamte Aufzeichnungsenergie und somit die resultierende Druckdichte Di bestimmt. Wenn die Bildeingangsdaten dichter bzw. höher sind, steigt die Ausgangsenergie proportional, wodurch die optische Dichte Di auf dem empfangenden Blatt gesteigert wird. Umgekehrt bewirken Bilddaten mit niedrigerer Dichte eine Reduzierung der Ausgangsenergie, was ein helleres Bild ergibt.
  • Fig. 4 ist ein Schaubild, das serielle formatierte Bilddaten Is veranschaulicht, die 2K Gradationsniveaus di darstellen, wann diese Daten am Ausgang des Parallel-Seriell-Umwandlungsmittels 25 zur Verfügung stehen. Durch Umwandeln der Eingangszeilendaten I&sub1; in seriell konfigurierte Daten Is werden aufeinanderfolgende "Zeitscheiben" geschaffen, die im Weiteren "Teilzeilen" genannt werden.
  • Bevor der nächste Schritt des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erläutert wird, muss hervorgehoben werden, dass gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Aktivierung der Heizelemente "tastverhältnismäßig impulsförmig" durchgeführt wird. Eine derartige Aktivierung ist bereits in der Patentanmeldung EP 0 601 658 A1 beschrieben worden; dazu werden hiernach nur einige wenige Eigenschaften erläutert.
  • Eine tastverhältnismäßige Impulsgebung wird in Fig. 5 angedeutet, die die an ein einzelnes Heizelement angelegten Stromimpulse zeigt (Bez. Hi und 28 in Fig. 2). Die Wiederholungsstrobeperiode (ts) besteht aus einem Heiztakt (tson) und einem Kühltakt (ts - ts,on), wie in der gleichen Fig. 5 angedeutet. Die Strobeimpulsbreite (tson) ist die Zeit, während der ein Freigabestrobesignal eingeschaltet ist. Das Strobetastverhältnis eines Heizelements ist das Verhältnis der Impulsbreite (tson) zur Wiederholungsstrobeperiode (ts). Bei einem Drucker im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist die Strobeperiode (ts) vorzugsweise eine Konstante, aber die Impulsbreite (tson) kann gemäß einer präzisen Regel, die später erläutert wird, einstellbar sein; so kann das Strobetastverhältnis entsprechend variiert werden. Unter der Annahme, dass die maximale Anzahl von erhaltbaren Dichtewerten N Niveaus erreicht, wird die Zeilenzeit (t&sub1;) auf eine Anzahl (N) von Strobeimpulsen mit jeweils Wiederholungsstrobeperioden ts, wie in Fig. 5 angedeutet, aufgeteilt. Im Fall von z. B. 1024 Dichtewerten gemäß einem Zehn-Hit-Format der entsprechenden elektrischen Bildsignalwerte, würde die maximale Diffusionszeit nach 1024 aufeinanderfolgenden Strobeperioden erreicht.
  • Noch bevor der nächste Schritt der vorliegenden Erfindung erläutert wird, muss hervorgehoben werden, dass gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Heizelementen eine gleiche, über die Zeit gemittelte Leistung Pave zur Verfügung gestellt wird, obwohl ihre einzelnen Eigenschaften, wie Widerstandswert und Zeitverzögerung in dem Schaltkreis, unterschiedlich sein können. Bei der vorliegenden Anwendung soll unter dem Ausdruck "eine gleiche, über die Zeit gemittelte Leistung Pave" verstanden werden, dass die den Heizelementen des Thermokopfs zur Verfügung stehende Leistung während jeder Strobeperiode (ts) konstant gehalten wird, was bedeutet, dass unabhängig von Unterschieden bei den Widerstandswerten usw. die Mittelwerte der Leistung während einer Aufheizzeit oder einer Strobe-Einschaltzeit (ts,on) und während einer Abkühlzeit bzw. Strobe-Ausschaltzeit (ts - tson) für alle Heizelemente gleich ist. Es ist tatsächlich bekannt, dass beim Widerstandswert der Heizelemente normalerweise eine Varianz vorliegt, die auftritt, wenn sie hergestellt werden. Die Heizmenge der Heizelemente wird durch diese Varianz verändert, und die Druckdichte wird dadurch verändert.
  • Eine vorteilhafte Lösung für dieses Problem ist in der gleichen Patentanmeldung EP 0 601 658 A1 bereits beschrieben worden; dazu werden hiernach lediglich einige wenige Eigenschaften erläutert.
  • Als Ergebnis dieses Kompensationsschritts kann eine Matrix von Leistungskorrekturen 31 (siehe Fig. 7) erhalten werden, die auch als "Leistungsabbildung" bezeichnet wird, um leistungskorrigierte Bildsignale zu erhalten. Diese Matrix gibt für jedes Heizelement (Hi) die "Leistungskompensationsdaten" Rp an, die für das äquidistante Überspringen der Strobeimpulse bestimmt sind. Dies garantiert somit eine den Heizelementen (Hi) zur Verfügung stehende gleiche, über die Zeit gemittelte Leistung, obwohl ihre einzelnen Eigenschaften, wie Widerstandswert (siehe Bez. 28) und Zeitverzögerung in dem Schaltkreis (siehe Bez. 29), unterschiedlich sein können.
  • Eine derartige Leistungsabbildung 31 kann vorzugsweise in Form einer Nachschlagetabelle realisiert werden. In ihr wird für jedes Heizelement eine Leistungskompensation Rp gespeichert, die für jedes Gradations- oder Dichteniveau eine Zeile von binären Nullen und Einsen derart umfasst, dass dem Heizelement mit dem höchsten Widerstandswert und das folglicherweise lediglich eine recht niedrige Leistung ableiten könnte, erlaubt wird, auf natürliche Weise vollständig abzuleiten. Im Fall einer Bildpunkttiefe für dieses Heizelement von 10 Bit stellt die Leistungsabbildung einen Rp-Wert dar, der aus 1024 mal 1 besteht (somit 111 ... 111). Bei einem anderen Heizelement, das normalerweise z. B. 25 Prozent an Leistung über dem Bezugswert ableiten würde, also 125% Pref ableiten würde, kann, wie durch Fig. 6 veranschaulicht, jeder fünfte Strobeimpuls übersprungen werden; und aus diesem Grund wird im Fall einer Bildpunkttiefe von zehn Bit die Leistungsabbildung einen Rp-Wert 11101110 ... darstellen. Alle anderen Heizelemente werden dazwischenliegende Rp-Werte aufweisen, wie beispielsweise 10101010 ... Fig. 7 ist eine Matrix von Leistungskompensationsdaten Rp, die für äquidistantes Überspringen von Strobeimpulsen bestimmt ist und auch als "Leistungsabbildung" bezeichnet wird.
  • Nun kann der nächste Schritt (d) der vorliegenden Erfindung näher erläutert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der vierte Schritt (d) ein Erfassen (31) von Widerstandskompensationsdaten Rp und ein Abbilden (32) der seriell konfigurierten Daten Is mit den Widerstandskompensationsdaten Rp in sogenannte "leistungsabgebildete" Daten Im.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform zum Durchführen von Schritt (d) ist in Fig. 8 gezeigt, die ein Abbilden von seriell konfigurierten Bildpunktdaten mit Widerstandskompensationsdaten in sogenannte leistungsabgebildete Daten gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Was die Ergebnisse von Schritt (d) betrifft, wird auf Fig. 9 Bezug genommen, die ein Schaubild ist, das die aktivierenden Heizimpulse mit einem beispielhaften Tastverhältnis und einem beispielhaften Überspringen für alle Heizelemente veranschaulicht. In Fig. 9 sind übersprungene Impulse durch gestrichelte Linien angedeutet.
  • Als Folge der vorangegangenen Schritte sind die leistungsabgebildeten Daten Im hinsichtlich gleicher, über die Zeit gemittelter Leistung korrigiert worden, obwohl einzelne Eigenschaften der Heizelemente, wie beispielsweise Widerstandswert und Zeitverzögerung in den Schaltkreisen, unterschiedlich sein können.
  • Allerdings können selbst nach Durchführung der Leistungskompensation der Heizelemente des Thermokopfs im Ausdruck immer noch einige geringfügige Dichteunterschiede bleiben. Erstens zum Beispiel wegen weiterer thermomechanischer Ungleichförmigkeiten, wie beispielsweise Variationen des mechanischen oder thermischen Kontakts zwischen dem Thermokopf und der Rückseite des Farbstoffdonorblatts, oder Variationen beim thermischen Kontakt zwischen der keramischen Basis der Kopfbaugruppe und dem Kühlkörper, usw. Eine Lösung für dieses Problem ist in der Patentanmeldung EP 94.201.310.3 offenbart worden. Ein weiterer möglicher Grund, der derartige unerwünschte Variationen hervorrufen kann, betrifft präzise das Spannungsabfallphänomen, wie oben angedeutet.
  • Ein fünfter Schritt (e) bei dem Verfahren der vorliegenden Anmeldung umfasst ein Verschieben der leistungsabgebildeten Daten Im, (im Weiteren als verschobene leistungsabgebildete Daten Im, bezeichnet) in einen Schiebezwischenspeicher 26 und, während der gleichen Zeit, das Zählen (siehe Bez. 33) einer Anzahl Ns,on von gleichzeitig aktivierten Heizelementen.
  • Ein sechster Schritt (f) bei dem Verfahren der vorliegenden Anmeldung umfasst ein Anpassen (siehe Bez. 34) eines Strobetastverhältnisses δ (vom Generator 35) gemäß der Anzahl Ns,on, im Weiteren als "spannungskorrigiertes Strobetastverhältnis δv" bezeichnet.
  • Bei einem nächsten Schritt (g) werden das spannungskorrigierte Strobetastverhältnis δv und die verschobenen leistungsabgebildeten Daten Im, über ein AND-Gatter 36 einem Ansteuermittel 29 des Thermokopfs zugeführt, wodurch die Heizelemente 28 aktiviert werden, um das Bild wiederzugeben.
  • Bevor die Spannungsabfallkompensation gemäß der vorliegenden Erfindung eingehender erläutert wird, muss man sich mindestens die folgenden Tatsachen vor Augen halten. Zunächst ist die Druckdichte eine Funktion der angelegten Energie (für eine feststehende, über die Zeit gemittelte Leistung), da der Diffusionsprozess für einen Bildpunkt eine Funktion seiner Temperatur und seiner Übertragungszeit ist. Zweitens wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Aktivierung der Heizelemente vorzugsweise impulsförmig durchgeführt, weshalb die Druckdichte zu einer über die Zeit gemittelten Leistung in Beziehung gesetzt werden muss.
  • Um das Spannungsabfallphänomen besser zu verstehen, muss der Fig. 10 Aufmerksamkeit gewidmet werden, die ein vereinfachtes Schaltdiagramm eines Thermokopfs ist und Bauteile, Ströme und Spannungen, einschließlich der Heizelemente Hi mit Widerstandswerten Re,i zeigt. [Ein erweitertes Verfahren ist in der erst am 13.9.95 (auf den Namen von Agfa-Gevaert) veröffentlichten Patentanmeldung EP-A-0 671 276 offenbart worden]. Die gemeinsame Verdrahtung von der Stromquelle 42 zu den einzelnen Heizelementen 28 innerhalb des Thermokopfs kann durch einen gemeinsamen Widerstand RC (Bez. 44) dargestellt werden. Weiterhin zeigt VTH die Spannung der Stromversorgung, Vd den Spannungsabfall an der gemeinsamen Verdrahtung, Ve den Spannungsabfall an den Heizelementen, V&sub1; den Spannungsabfall am Schaltmittel (das wiederum in Fig. 2 und 12 durch einen Transistor mit Bezug 29 veranschaulicht ist), Ic den Strom durch die gemeinsame Verdrahtung und Ie den Strom durch die Heizelemente an.
  • Aus dieser Fig. 10 ist leicht zu verstehen, dass ein elektrischer Strom durch die Heizelemente des Thermokopfs einen Spannungsabfall an der Verdrahtung von der Stromquelle zu den Heizelementen innerhalb des Kopfs verursacht.
  • Aufgrund der spezifischen Weise der impulsförmigen Aktivierung gemäß der vorliegenden Erfindung (siehe Fig. 5) ereignet sich dieser Spannungsabfall während der Strobe-Einschaltzeit ts,on und steigt mit der Anzahl Ns,on von Heizelementen, die in diesem Augenblick aktiv sind, an.
  • Infolgedessen hängen die abgeleitete Leistung in den aktiven Heizelementen und somit auch die erzeugte Wärme und die erhaltene Dichte von der Anzahl aktivierter Heizelemente ab. Der höchste Spannungsabfall wird offensichtlich von der allen Elementen gemeinsamen Verdrahtung hervorgerufen, da die Summe aller elektrischen Ströme durch sie hindurchfließen kann.
  • Einige praktische Erfahrungen können durch folgende Zahlen veranschaulicht werden:
  • - der Widerstandswert der gemeinsamen Verdrahtung wurde experimentell zwischen 10 und 40 mΩ abgestimmt, oftmals betrug er z. B. Rc ∼ 24 mΩ;
  • - der maximale Spannungsabfall, der auftritt, falls alle Heizelemente aktiviert wären, wurde experimentell bestimmt und lag zwischen 0,1 und 0,6 V und betrug beispielsweise ΔVmax ∼ 0,35;
  • - die maximale Abnahme der durchschnittlichen Leistung wurde experimentell bestimmt und lag zwischen 0,5 und 4,0 mW, z. B. ΔPmax ∼ 2,7 mW;
  • es wurde experimentell festgestellt, dass die maximale Abnahme der optischen Dichte zwischen 0,1 D und 0,5 D liegt und z. B. ΔD ∼ 20 Punkte für Gelb Y, 22 Punkte für Magenta M und 35 Punkte für Cyan C betrug.
  • Es folgen einige relevante mathematische Gleichungen, die das Spannungsabfallphänomen steuern. Aus Fig. 5 und 10 kann abgeleitet werden, dass die in einem Heizelement abgeleitete, über die Zeit gemittelte Leistung gegeben ist durch
  • Pave = (Ve²/Re) · (ts,on/ts) [1]
  • wobei eine an die Heizelemente angelegte Spannung V gegeben ist durch
  • Ve = VTH - V&sub1; - vd [2]
  • und wobei der Spannungsabfall an der gemeinsamen Verdrahtung gegeben ist durch
  • Vd = Ic · Rc [3]
  • bzw. in einer weiter ausgeführten Gleichung durch
  • Vdrop = Ns,on · Ie · Rcom [4]
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Lösung für das Spannungsabfallproblem eine proportionale Steigerung der aktiven Strobezeit ts,on bei Abnahme der Spannung Ve an den Heizelementen. Genauer gesagt: während jeder Strobeperiode wird die mittlere Leistung während dieser Strobeperiode erhöht, indem der tson-Wert dieser Strobeperiode gestreckt und damit das Strobetastverhältnis gesteigert wird.
  • Technisch wird die Anzahl aktiver Heizelemente (Nson) gezählt, und die Strobe-Einschaltezeit wird hinsichtlich Spannungsabfall kompensiert durch:
  • t sonv = φ {tson, Nson, Rc, Ne, Rpar} [5]
  • wobei tson eine unkompensierte Strobe-Einschaltezeit, Neon die Anzahl der Heizelemente, die während dieser Strobe-Einschaltezeit gleichzeitig aktiv sind, Rc den Widerstandswert des Widerstands der gemeinsamen Verdrahtung, Ne die Gesamtzahl aller Heizelemente, Rpar einen äquivalenten Widerstandswert für alle parallelen Widerstände bezeichnet.
  • Es versteht sich, dass Veränderungen an der Beschreibung der vorliegenden Erfindung hinsichtlich Form, Einzelheiten und Anordnungen vorgenommen werden können, um spezifischen Präferenzen oder spezifischen Anwendungen zu entsprechen. Die folgenden Absätze sollen einige derartige Modifikationen veranschaulichen.
  • Zunächst mag klar sein, dass alle Schritte vorzugsweise solange wiederholt werden, bis alle Teilzeilen einer Zeile des Bilds gedruckt worden sind.
  • Es mag ebenfalls klar sein, dass alle Schritte vorzugsweise solange wiederholt werden, bis alle Zeilen des Bilds gedruckt worden sind.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Zwischenschritt eingeführt werden, der aus einer Verarbeitung der parallel formatierten Eingangsdaten Iu besteht, wobei die Daten weiter mit Ip bezeichnet sind.
  • Weiterhin kann ein Zwischenschritt eingeführt werden, der das überführen der verschobenen, leistungsabgebildeten Daten Im' von einem Schiebezwischenspeicher (26) in einen haltenden Zwischenspeicher (27) umfasst, wobei die Daten weiterhin mit Im" bezeichnet werden.
  • Als Nächstes wird die thermische Aufzeichnung vorzugsweise bei mindestens zwei Gradations-(oder Dichte-)Niveaus durchgeführt.
  • Bei einer nächsten Modifikation der vorliegenden Erfindung wird das Zählen einer Anzahl Ns,on von gleichzeitig aktivierten Heizelementen bei jedem Gradationsniveau durchgeführt.
  • Als Nächstes wird das Anpassen eines Strobetastverhältnisses δ mindestens bei einem Gradationsniveau durchgeführt.
  • Als Nächstes wird das Anpassen eines Strobetastverhältnisses bei einer beabstandeten Anzahl von Gradationsniveaus durchgeführt; z. B. jedes 8. Gradationsniveau.
  • Als Nächstes wird das Anpassen eines Strobetastverhältnisses bei jedem Gradationsnivesu durchgeführt.
  • Als Nächstes wird die Zuführung des spannungskorrigierten Strobetastverhältnisses δv und der leistungsabgebildeten Daten IP bei mindestens einem Gradationsniveau durchgeführt.
  • Als Nächstes wird die Zuführung des spannungskorrigierten Strobetastverhältnisses und der leistungsabgebildeten Daten bei einer beabstandeten Anzahl von Gradationsniveaus durchgeführt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Zuführung des spannungskorrigierten Strobetastverhältnisses und der leistungsabgebildeten Daten bei jedem Gradationsniveau durchgeführt.
  • Im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist auch ein Thermodrucker enthalten, der folgendes umfasst: einen Thermokopf mit mehreren Heizelementen, ein Mittel zum gezielten Aktivieren jedes Heizelements, wobei das Aktivieren impulsförmig mit eimem einstellbaren Strobetastverhältnis δ ausgeführt wird, ein Mittel zum Ausgleichen der von jedem Heizelement abgeleiteten, über die Zeit gemittelten Leistung Pave beim Drucken; ein Zählmittel (33) zum Zählen einer Anzahl Ns,on von bei jedem Gradationsniveau di gleichzeitig aktivierten Heizelementen; und ein Steuermittel (34) zum Steuern des Strobetastverhältnisses bei jedem Gradationsniveau gemäß der von dem Zählmittel gezählten Anzahl Ns,on von Heizelementen.
  • Um eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung deutlich zu beschreiben, wird nun auf Fig. 11 und 12 Bezug genommen. Hierbei veranschaulicht Fig. 11 ein teilweises Blockschaltbild einer Aktivierung der Heizelemente im Zusammenhang mit einer Spannungsabfallkompensation gemäß der vorliegenden Erfindung; und Fig. 12 veranschaulicht ein Datenflussdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Thermosublimationsdruckers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Als Reaktion auf die vorliegende Erfindung empfängt jedes Heizelement Hi in einem Thermokopf ein elektrisches Bestromungssignal Iih, das selber eine Mischung von zwei anderen elektrischen Signalen ist. Genauer gesagt ist das Bestromungssignal ein logisches UND (siehe Bezug 36) eines hinsichtlich Spannungsabfall kompensierten Strobesignals (von Generator 35) und eines leistungsabgebildeten Datensignals Im". Das Strobesignal, das periodisch zu jedem der Heizelemente geschickt wird, besteht aus zwei Teilen, d. h. einem anfänglichen Einschaltteil und einem nachfolgenden Ausschaltteil (siehe auch Fig. 5). Das Datensignal bestimmt, ob innerhalb der Periode des Signals des Strobesignals irgendein Teil des Strobesignals an ein Heizelement angelegt werden sollte, um zu bewirken, dass es druckt.
  • Für Fachleute mag es klar sein, dass für den Fall, dass die Eingangsdaten bereits ein serielles Format aufweisen würden, jeder zusätzliche Schritt der Parallel-Seriell-Umwandlung natürlich überflüssig ist und folglich das Diagramm in Fig. 12 vereinfacht werden kann. In dieser Situation kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung reduziert werden und umfasst die folgenden Schritte:
  • a) Zuführen von seriell formatierten Eingangsdaten zu einer Verarbeitungseinheit eines Thermodruckers mit einem zeilenartigen Thermokopf mit mehreren Heizelementen; da diese seriell formatierten Eingangsdaten sich auf aufeinanderfolgende Zeitscheiben einer Zeile von Bilddaten beziehen, werden sie auch "Teilzeilen" genannt;
  • b) Abbilden der seriell formatierten Eingangsdaten mit Widerstandskompensationsdaten in sogenannte leistungsabgebildete Daten;
  • c) Überführen der leistungsabgebildeten Daten in einen Schiebezwischenspeicher und, währenddessen, Zählen einer Anzahl von gleichzeitig aktivierten Heizelementen;
  • d) Anpassen eines Strobetastverhältnisses gemäß der Anzahl, auch als spannungskorrigiertes Strobetastverhältnis bezeichnet,
  • e) Zuführen des spannungskorrigierten Strobetastverhältnisses und der leistungsabgebildeten Daten zu dem Thermokopf, wodurch die Heizelemente aktiviert werden, um das Bild wiederzugeben.
  • Von einem anderen Gesichtspunkt aus gesehen kann das Diagram von Fig. 12 in der Praxis insofern oftmals komplizierter sein, als es in der Regel erforderlich sein wird, an den Bilddaten Korrekturen auszuführen, bevor diese Daten dazu verwendet werden, ein Bild hoher Qualität zu erhalten. Art und Ausmaß von Korrekturen werden auch von dem jeweils verwendeten Farbstoffdonorelement abhängen. Beispielsweise wird in der Regel eine andere Art von Korrektur erforderlich sein, wenn ein Schwarzweißbild mit einem schwarzen Farbstoffdonorelement gedruckt wird, als wenn ein Farbbild mit einem Farbstoffdonorelement gedruckt wird, das eine Reihe unterschiedlich gefärbter Farbstoffrahmen aufweist. Zu anderen Korrekturen können Unterschiede bei den elektrischen Eigenschaften der Heizelemente und/oder bei den physikalischen Eigenschaften des Kontakts zwischen Thermokopf, Donorelement, Empfängerelement und Drucktrommel zählen. Ein entsprechendes Modell wird in der Patentanmeldung EP-A-671 276 (auf den Namen Agfa-Gevaert) beschrieben.
  • Bei einer noch weiter bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren realisiert, bei dem der Schritt des Umwandelns der Eingangsdaten in verarbeitete Bilddaten auch Korrekturen umfasst.
  • Bevor ein Thermoaufzeichnungsgerät die Fabrik verlässt, wird es einer Reihe von Qualitätskontrollen unterzogen, bei denen unter anderem auch das Spannungsabfallphänomen geprüft wird. Die Lösung für dieses Phänomen ist dann gemäß der Offenbarung der vorliegenden Erfindung angewendet. Es ist offensichtlich, dass eine derartige Prüfung und die Lösung während der Lebensdauer des Thermokopfs, wenn und falls erforderlich, wiederholt werden können.
  • Eine derartige Steuerung eines Spannungsabfallphänomens umfasst vorzugsweise ein Prüfmuster mit massiven "weißen" Bereichen (die mit keiner Dichte beschrieben werden), die sich mit massiven "schwarzen" Bereichen abwechseln. Diese schwarzen Bereiche resultieren vorzugsweise aus dem Aktivieren jedes diesem Bereich entsprechenden Heizelements mit Eingangsbilddaten, die auch "leistungsabgebildete Eingangsdaten Ii,m" genannt werden, sodass, um einen Flachfeldbereich zu erhalten, in jedem Heizelement die gleiche, über die Zeit gemittelte Leistung erzeugt wird.
  • Um ein praktisches Beispiel eines derartigen Prüfmusters zu geben, können in einer ersten Zone A z. B. etwa 100 Zeilen über die Gesamtbreite des Empfängers vollständig geschrieben werden; danach in einer Zone H etwa 100 Zeilen mit massiven Schwarztönen über die ersten x% (beispielsweise 25%) der Breite und über die letzten y% (beispielsweise ebenfalls 25%) und massives weiß über die verbleibenden (100-x-y)% (beispielsweise 50%). Danach können in einer Zone C wieder beispielsweise etwa 100 Zeilen über dis Gesamtbreite des Empfängers vollständig geschrieben werden; dann in einer Zone etwa 100 Zeilen mit massiven Schwarztönen über die ersten x% (beispielsweise 30%) der Breite und über die letzten y% (beispielsweise ebenfalls 30%) und massive Weißtöne über die verbleibenden (100-x-y)% (beispielsweise 40%); usw.
  • Danach werden die Ergebnisse des gedruckten Prüfmusters durch Schätzen der Abweichung der Druckdichte in einem völlig schwarzen Bereich (wie Zonen A und C) gegenüber der Druckdichte in einem teilweise schwarzen Bereich (wie Zonen B und D) bewertet.
  • Gemäß den Ergebnissen der Schätzung umfasst eine Lösung für das Spannungsabfallproblem eine empirische Zunahme oder Abnahme der aktiven Strobezeit ts,on, bis die Druckdichte in den Zonen A, B, C und D alle gleich sind.
  • Gemäß dar vorliegenden Erfindung kommt es, da die den Heizelementen zugeführte Wärmemenge gemäß der Anzahl aktiver Heizelemente gesteuert wird, zu keiner Verringerung der Aufzeichnungsqualität, wie beispielsweise Unregelmäßigkeiten in der Dichte innerhalb einer Zeile. Da das Verfahren der vorliegenden Erfindung bei der Druckdichte für eine bemerkenswerte Gleichmäßigkeit sorgt, ist das Verfahren zur Verwendung bei der medizinischen Diagnose sehr gut geeignet. Außerdem kann der Druck in graphischen Darstellungen, bei Faksimileübertragung von Dokumenten usw. angewendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung kann sowohl für Graustufen-Thermosublimationsdruck sowie für Farbthermosublimationsdruck verwendet werden. Bei Farbbildern wird eine Menge von Farbwahlbildeingangsdaten Iu, die den Gelb-, Magenta-, Cyan- bzw. Schwarzfarbanteil der Farbbildvorlage darstellen, erfasst. Dann werden die den unterschiedlichen Farbwahlen entsprechenden elektrischen Signale verarbeitet. Die Farbanteilsignale werden jeweiligen Gradationskorrekturschaltungen zugeführt, in denen Gradationskurven gespeichert sind, die sich zum Korrigieren der jeweiligen Gradationen für den Gelb-, Magenta-, Cyan- und Schwarzanteil eignen; diese Signale werden vorzugsweise typischen entsprechenden Transformationsnachschlagetabellen (LUT) unterworfen.
  • Es versteht sich selbstverständlich, dass hinsichtlich Form, Einzelheiten und Anordnungen der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung Variationen vorgenommen werden können, um Auslegungspräferenzen oder den Anforderungen jeder spezifischen Anwendung der vorliegenden Erfindung zu entsprechen. Die folgenden Ansprüche sollen alle derartigen Variationen oder Modifikationen der veranschaulichten Ausführungsformen, wie sie sich dem Fachmann ohne Weiteres ergeben, abdecken.
  • Es versteht sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung für eine Thermodruckervorrichtung von anderen Systemen, wie beispielsweise ein Wärmeübertragungsaufzeichungsgerät, bei dem z. B. Widerstandsbanddruck, Thermowachsdruck oder Thermodirektdruck verwendet wird, realisiert werden kann.
  • Obwohl ein zeilenartiger Thermokopf mit undimensionaler Anordnung beispielhaft beschrieben worden ist, kann die Technik der vorliegenden Erfindung außerdem auch auf eine Vorrichtung angewendet werden, bei der zweidimensional angeordnete Heizelemente verwendet werden.

Claims (7)

1. Verfahren zum Einstellen des Thermoaufzeicbnens eines Thermodruckers (21), wobei der Thermodrucker folgendes aufweist:
- einen zeilenartigen Thermodruckkopf (16) mit mehreren Heizelementen (28),
- ein Speichermittel (31) zum Speichern von den mehreren Heizelementen zugeordneten Widerstandskompensationsdaten und
- ein Strobeerzeugungsmittel (35) zum wiederholten Erzeugen eines Strobesignals mit N Perioden in einer Zeilenzeit tl, wobei das Strobesignal
während eines ersten Prozentsatzes jeder Periode eine erste Spannung aufweist und
während eines zweiten Prozentsatzes jeder Periode eine zweite Spannung aufweist,
wobei die mehreren Heizelemente nur dann aktiviert werden können, während sich das Strobesignal auf der ersten Spannung befindet,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
a) Zuführen von Eingangsdaten zu dem Thermodrucker, wobei die Eingangsdaten ein auf einem empfangenden Medium (17) thermisch aufzuzeichnendes Prüfmuster darstellen, wobei das Prüfmuster Zonen (A, B, C, D) umfasst, mindestens eine Zone (A, C) einen massiven schwarzen Bereich aufweist, der die volle Breite des empfangenden Mediums abdeckt, mindestens eine Zone (B, D) massive schwarze Bereiche aufweist, die zusammen weniger als die volle Breite des empfangenden Mediums abdecken;
b) Umwandeln der Eingangsdaten in leistungsabgebildete Daten Im unter Verwendung der Widerstandskompensationsdaten Rp;
c) Zählen der Anzahl der von den leistungsabgebildeten Daten zu aktivierenden mehreren Heizelemente für jede der N Perioden des Strobesignals;
d) Einstellen des ersten Prozentsatzes jeder Periode, für die erste Spannung gemäß der Anzahl von zu aktivierenden Heizelementen erzeugt wird, für jede der N Perioden des Strobesignals;
e) Aktivieren der mehreren Heizelemente gemäß den leistungsabgebildeten Daten und dem Strobesignal für jede der N Perioden des Strobesignals;
f) Wiederholen der Schritte (b) bis (e), bis das Prüfmuster auf dem empfangenden Medium gedruckt ist;
g) Schätzen einer Abweichung zwischen der Druckdichte der verschiedenen Zonen des auf dem empfangenden Medium gedruckten Prüfmusters; und
h) Einstellen des ersten Prozentsatzes jeder Periode, für die die erste Spannung gemäß der Abweichung erzeugt wird.
2. Verfahren zum Einstellen des Thermoaufzeichnens eines Thermodruckers (21), wobei der Thermodrucker folgendes aufweist:
- einen zeilenartigen Thermodruckkopf (16) mit mehreren Heizelementen (28),
- ein Speichermittel (31) zum Speichern von den mehreren Heizelementen zugeordneten Widerstandskompensationsdaten und
- ein Strobeerzeugungsmittel (35) zum wiederholten Erzeugen eines Strobesignals mit N Perioden in einer Zeilenzeit tl, wobei das Strobesignal
während einem ersten Prozentsatz jeder Periode eine erste Spannung und
während einem zweiten Prozentsatz jeder Periode eine zweite Spannung aufweist, und
- ein gattergesteuertes Ansteuermittel (29) zum
Gestatten der Aktivierung der mehreren Heizelemente, während das Strobesignal auf der ersten Spannung ist, und
Verbieten der Aktivierung der mehreren Heizelemente, während das Strobesignal auf der zweiten Spannung ist,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
a) Zuführen von Eingangsdaten zu dem Thermodrucker, wobei die Eingangsdaten ein auf einem empfangenden Medium (17) thermisch aufzuzeichnendes Prüfmuster darstellen, wobei das Prüfmuster Zonen (A, B, C, D) umfasst, mindestens eine Zone (A, C) einen massiven schwarzen Bereich aufweist, der die volle Breite des empfangenden Mediums abdeckt, mindestens eine Zone (B, D) massive schwarze Bereiche aufweist, die zusammen weniger als die volle Breite des empfangenden Mediums abdecken;
b) Speichern eines Teils der Eingangsdaten in einem Zeilenzwischenspeicher (24), wobei der Teil der Eingangsdaten eine Zeile des auf dem empfangenden Medium zu druckenden Prüfmusters darstellt;
c) Umwandeln des Teils der Eingangsdaten in seriell konfigurierte Daten Is;
d) Umwandeln der seriell konfigurierten Daten Is in leistungsabgebildete Daten Im unter Verwendung der Widerstandskompensationsdaten Rp;
e) aufeinanderfolgendes Verschieben jeder leistungsabgebildeten Aktivierungsfolge der leistungsabgebildeten Daten Im in einen Schiebezwischenspeicher (26) für jede der N Perioden des Strobesignals;
f) Zählen der Anzahl der von jeder Folge zu aktivierenden mehreren Heizelemente für jede der N Perioden des Strobesignals;
g) Einstellen des ersten Prozentsatzes jeder Periode, für die die erste Spannung gemäß der Anzahl von zu aktivierenden Heizelementen erzeugt wird, für jede der N Perioden des Strobesignals;
h) Zuführen der verschobenen leistungsabgebildeten Aktivierungsfolge zu dem gattergesteuerten Ansteuern für jede der N Perioden des Strobesignals, Aktivieren der mehreren Heizelemente gemäß den verschobenen leistungsabgebildeten Daten und dem Strobesignal für jede der N Perioden des Strobesignals;
i) Wiederholen der Schritte (b) bis (j), bis das Prüfmuster auf dem empfangenden Medium gedruckt ist;
k) Schätzen einer Abweichung zwischen der Druckdichte der verschiedenen Zonen des auf dem empfangenden Medium gedruckten Prüfmusters; und
l) Einstellen des ersten Prozentsatzes jeder Periode, für die die erste Spannung gemäß der Abweichung erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Eingangsdaten Farbdaten umfassen, und weiter mit dem Schritt des Verarbeitens der Eingangsdaten durch Farbgradationskorrekturschaltungen nach dem Schritt des Zuführens von Eingangsdaten zu dem Thermodrucker.
4. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin mit dem Schritt des Haltens der verschobenen leistungsabgebildeten Daten Im in einem haltenden Zwischenspeicher, nach Schritt (e).
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Eingangsdaten und die leistungsabgebildeten Daten Im mindestens zwei Gradationsniveaus aufweisen.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jeder Anschluss jedes der Heizelemente (28) mit einem gemeinsamen Knotenpunkt verbunden ist und der gemeinsame Knotenpunkt elektrisch an eine Stromquelle angekoppelt ist,
und wobei
der Schritt des Einstellens des ersten Prozentsatzes jeder Periode, für die die erste Spannung gemäß der Anzahl von zu aktivierenden Heizelementen (Nson) erzeugt wird, weiterhin folgendes umfasst:
Einstellen des ersten Prozentsatzes jeder Periode gemäß
- dem nicht eingestellten Wert des ersten Prozentsatzes jeder Periode (tson),
- dem Widerstand zwischen dem gemeinsamen Knotenpunkt und der Stromquelle (Rc),
- der Gesamtzahl der Heizelemente (Ne) und
- einem äquivalenten Widerstandswert für die Heizelemente in dem Thermodruckkopf (Rpar).
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Thermoaufzeichnung durch Thermosublimation erfolgt.
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