EP0835183A1 - Imprimante a transfert thermique de colorants, a ruban multistandard - Google Patents

Imprimante a transfert thermique de colorants, a ruban multistandard

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Publication number
EP0835183A1
EP0835183A1 EP96924026A EP96924026A EP0835183A1 EP 0835183 A1 EP0835183 A1 EP 0835183A1 EP 96924026 A EP96924026 A EP 96924026A EP 96924026 A EP96924026 A EP 96924026A EP 0835183 A1 EP0835183 A1 EP 0835183A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ribbon
coding
image
conversion
printer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP96924026A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Paul Morgavi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Entrust Corp
Original Assignee
Datacard Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR9508009A external-priority patent/FR2733182B1/fr
Application filed by Datacard Corp filed Critical Datacard Corp
Publication of EP0835183A1 publication Critical patent/EP0835183A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J35/00—Other apparatus or arrangements associated with, or incorporated in, ink-ribbon mechanisms
    • B41J35/16—Multicolour arrangements
    • B41J35/18—Colour change effected automatically
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46—Colour picture communication systems
    • H04N1/50—Picture reproducers
    • H04N1/504—Reproducing the colour component signals line-sequentially

Definitions

  • FIG. 1 schematically represents a printer 1 of the conventional type.
  • the printer 1 comprises two pairs 2, 3 of secondary conveyor rollers for a plastic card 4 to be printed, a thermal print head 6 and a main conveyor roller 5 arranged below the print head 6.
  • the print head 6 occupies a low position and the card 4 is sandwiched between the head 6 and the roller 5, with the interposition of an ink ribbon 8, consisting of a support film of a transparent material on which a layer of coloring material is deposited.
  • the card 4 moves step by step in a conveying direction S identified in FIG. 1.
  • Each movement of one step of the card 4 corresponds to an equivalent movement of the ribbon 8 and the printing of a line, by transfer of the coloring matter on the card 4.
  • the scrolling of the ribbon 8 is ensured by a motorized winding system 9, and the advancement of the card 4 by a stepping motor 10 driving the rollers 2, 3, and 5 by l belt 11-1, 11-2, 11-3.
  • the print head 6, the winding system 9 and the motor 10 are controlled by a central unit 13 with a microprocessor, which has in its memories a coding of the image to be printed.
  • the ribbon 8 is for example an indexed ribbon repetitively presenting three sequences of primary colors Yellow (J), Magenta (M) and Cyan (C) and a sequence of transparent varnish (T), separated by dark indexing bars.
  • J Yellow
  • M Magenta
  • C Cyan
  • T transparent varnish
  • an optical detector 14 comprising a light source 14-1 oriented towards one face of the ribbon and, on the other side of the ribbon, an optoelectronic cell 14-2 the electrical output of which is monitored by the central unit 13.
  • a ribbon indexing bar passes in front of the source 14-1, it prevents the light emitted from passing through the ribbon 8 and the output of the cell 14-2 passes at 0.
  • FIG. 2 schematically represents the electrical structure of the printer 1 of FIG. 1. There there are electrically connected to the central unit 13 and represented in the form of blocks the means 9 for moving the ink ribbon, the motor 10 of conveying, and the optical detector 14.
  • the central unit 13 comprises a microprocessor 130 associated with memories 131, 132, 133.
  • the memory 131 is a program memory of the ROM type in which the operating program of the printer is stored.
  • the memory 132 is a RAM type memory in which an image to be printed is stored in coded form.
  • the memory 133 is an EEPROM type memory whose role will be explained below. According to one usual operating configuration illustrated in FIG. 2, the coded image stored in memory 133 is sent to the microprocessor 130 by a microcomputer 41.
  • the microcomputer 41 itself receives the image of a peripheral element 42, for example a video camera, a computer diskette, etc.
  • the print head 6 is represented in its electrical form and comprises n resistive heating points Pi, referenced P 1 # P 2 , ... P n ( i being an index ranging from 1 to n, each resistive point Pi being assigned to the printing of an elementary image point
  • the print head 6 is controlled by a power circuit 30 controlled by the microprocessor 130.
  • the circuit 30 is supplied by a voltage V and comprises a shift register 31 comprising n memory points Mi referenced M 1 ( M 2 , ... M n , a buffer memory 32, a plurality of n switches, here bipolar transistors Ti referenced T x to T n , and a plurality of n logic gates Ei of type ET, referenced E x to E n .
  • Each resistive point Pi of the print head 6 is linked to the supply voltage V via a transistor Ti, and each transistor Ti is controlled by a logic gate Ei.
  • Each gate Ei receives on a first input a STR signal for controlling the duration of an electrical pulse, common to all the other gates Ei, and on its other input the output of a memory point Mi of the shift register 31, by means of the buffer memory 32 controlled by a validation signal LT.
  • a phase of printing a line, for a primary color comprises a predetermined number N of cycles of activation of the resistive points Pi, in general 255 cycles.
  • the microprocessor 130 loads the shift register 31 according to a particular configuration, valid at the output of the buffer memory 32 the binary values contained in the memory points Mi of the register 31 by activating the signal LT, then sends the signal STR for shaping an electric pulse on all the doors Ei.
  • the corresponding resistive point Pi is supplied by the voltage V for the duration of the signal STR and receives a voltage pulse V.
  • the final temperature to which the resistive point Pi is brought depends on the number of electrical pulses received during the 255 cycles of a line printing phase, which makes it possible to control the intensity of the color deposit for each image point. After three printing cycles of the three primary colors, a whole palette of colors is obtained.
  • microprocessor speech 130 which has in coding 132 a coding of the image to be printed, and generates from this coding an appropriate configuration of the shift register 31 at each of the 255 cycles that has a line printing phase.
  • the coding of the image is conventionally a pixel by pixel coding, an elementary image point being made up of three pixels, a Yellow, a Magenta and a Cyan, each pixel being coded on a byte.
  • a coding byte can take 256 values ranging from 0 to 255, we understand that the decomposition into 255 cycles of a printing phase of a line makes it possible to send to each resistive point Pi of the head d printing 6 a number N of activation pulses ranging from 0 to 255 and equal to the value of the pixel coding byte that the resistive point Pi must print.
  • Such coding of the image is specific to dye transfer printers and does not correspond to the usual standards in the field of computer imaging, using the coding Red (R), Green (V), Blue (B).
  • digital data which allow the microprocessor 130, before starting to print an image, to convert the image code sent by the microcomputer 41 into a code allowing control of the power circuit 30.
  • digital data is in the form of tables, in which there are: so-called correspondence tables, making it possible to transform codings of pixels B, V, R into codings of pixels J, M , VS,
  • shade tables one for each primary color, making it possible to correct phenomena of non-linearity affecting the transfer of dyes
  • regulation tables making it possible to take into account the temperature of the print head 6 at the time when printing must be performed.
  • the tables TCJ, TCM, and TCC are developed for well-defined primary color shades.
  • Such a printer therefore offers complete satisfaction in use insofar as the colors of the ribbon correspond well to those provided by construction.
  • the commercially available ink ribbons exhibit a great disparity in color, since the manufacturers of ink ribbons do not use the same dyes or that some manufacturers do not comply with current standards.
  • the user, and in particular the industrial user is therefore forced to reduce his supply chains to this or that supplier of ribbons with the drawbacks that this represents.
  • the present invention aims to overcome this drawback.
  • the present invention provides a thermal transfer printer for dyes using a thermal print head and an ink ribbon having several color sequences, comprising means for converting the coding of an image to be printed into a coding specific to the transfer of dyes, in which the conversion means comprise means for detecting the hues of the colors of the ribbon and means for converting the coding of the image according to the hues detected.
  • the conversion means comprise a plurality of conversion tables for coding the image to be printed, each conversion table corresponding to a range of hues of a color of the ribbon.
  • the conversion means comprise conversion algorithms taking into account the hue of the colors of the ribbon.
  • the shade detection means comprise means for emitting on a first face of the ink ribbon a polychromatic incident light beam, an optoelectronic cell arranged opposite a second face of the ink ribbon, receiving a emerging light beam and delivering an alternating signal the frequency of which is representative of the wavelength of the color of the region of the ribbon traversed by the light beam, and means for measuring the frequency of the alternating signal.
  • the shade detection means can also be used as means for recognizing the color sequences of the ribbon for controlling the position of the ribbon.
  • the printer is coupled to a microcomputer sending the image to be printed.
  • the coding conversion of the image to be printed can be carried out by the microcomputer.
  • FIG. 1 previously described schematically represents a dye thermal transfer printer
  • FIG. 2 previously described is the electrical diagram of the printer of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows means for detecting the wavelength of the colors of an ink ribbon
  • - Figure 4 represents a curve for recognizing the color sequences of an indexed ink ribbon
  • Figure 5 represents a curve recognition of the color sequences of an unindexed ink ribbon
  • FIG. 6 is the electrical diagram of a printer according to the present invention, in which the detection means of FIG. 3 are used as means of detecting the hues of the colors of the ribbon
  • - Figure 7 shows an element of the diagram of Figure 6
  • Figure 8 shows an alternative embodiment of the printer of Figure 6.
  • a dye thermal transfer printer according to the present invention comprises an optical detector 20 sensitive to the color wavelength.
  • the detector 20 comprises a light source 21 sending on a face of an ink ribbon 8 a beam 22 of polychromatic light, for example white light.
  • the beam 22 crosses the ribbon 8 and the emerging beam 23 is intercepted by an optoelectronic cell 24, for example the cell sold by the company Texas Instrument under the reference TSL 230 "light-frequency converter".
  • the cell 24 is equipped with an integrated electronic circuit delivering an alternating signal of square shape whose frequency F is representative of the electromagnetic wavelength ⁇ of the beam 23.
  • the square signal delivered by the cell 24 is sent in a frequency meter 25 the output of which is read by the central unit 13 of the printer.
  • the wavelength ⁇ of the emerging beam 23 (or its electromagnetic frequency f) is representative of the color of the ribbon 8 in the zone crossed by the light beam 22.
  • the frequency F delivered by the detector 20 is a function of the color of the ribbon 8.
  • the frequency meter 25 is integrated into the central unit of the printer, for example in the form of an impulse counter.
  • the detector 20 which has just been described is susceptible to several applications, which will now be described. First application: use of detector 20 to check the position of the ink ribbon.
  • the idea of the present invention is to use the detector 20 as a means of recognizing the sequences of colors present on an ink ribbon.
  • the detector 20 replaces purely and simply, in the conventional printer illustrated by FIGS. 1 and 2, the index detection system 14 described in the preamble.
  • To use the detector 20 as a means of recognizing the sequences of colors it is necessary to carry out beforehand calibration tests aimed at determining the relation existing between the colors and the frequency F delivered by the cell 24. Such tests have been produced by the applicant on a large number of ribbons of various origins by means of the aforementioned TSL 230 cell, and have confirmed the existence of a dispersion of shades for each of the primary colors according to the origin of the ribbons.
  • the central unit 13 is programmed so as to associate with each value of frequency F read at the output of the frequency counter
  • the frequency band chosen by the central unit 13 is that which includes the frequency F read at the output of the frequency meter 25.
  • the operation amounts to identifying the color of the ribbon in the area crossed by the light ray.
  • the central unit 13 is able to drive and control the movement and the position of any type of ribbon.
  • the programming of the central unit which is within the reach of those skilled in the art and will not be described here, can be carried out in various ways since any color or variation in color of the ribbon can be detected. For example, you can ignore the indexing bars if the ink ribbon has them, or on the contrary take them into account as additional information added to the detection of primary colors.
  • FIG. 4 represents a first curve as a function of the temperature of the frequency F delivered by the frequency meter 25 when an indexed ribbon is scrolled past the detector 20.
  • FIG. 5 represents a second curve as a function of the temperature of the frequency F when a non-indexed ribbon is scrolled past the detector 20.
  • J, M, C of decreasing frequencies corresponding to the primary colors Yellow, Magenta and Cyan
  • T of higher frequency corresponding to transparent varnish (when the ribbon has a sequence of varnishes).
  • the present invention is applicable to any type of printer and to the control of any type of ink ribbon.
  • the color recognition frequency bands which appear in Table 1 are only given by way of example and depend on the optoelectronic cell used. These frequency bands can also be chosen narrower if one does not wish the printer to operate with ribbons of questionable quality having primary colors too far from the usual references.
  • you plan to always use the same type of ribbon for example a ribbon from the same manufacturer and produced according to very strict manufacturing criteria, you can program the printer to recognize only the specific frequencies corresponding to the colors of this ribbon.
  • the detector 20 is used to optimize the operations for converting the coding of the image to be printed.
  • the idea of the present invention is to use the detector 20 as a means of detecting the colors of an ink ribbon in order to intervene in the process of coding an image to be printed in order to optimize the quality of printing.
  • FIG. 6 represents the electrical diagram of a printer 40 according to the present invention, controlled here by the microcomputer 41 already mentioned. Most of the elements of the printer in FIG. 2 are found in the printer 40, the references of which are kept (the printing head 6 and the control circuit 30 being represented in an simplified manner in the form of blocks).
  • the conventional optical detector 14 is replaced by the detector 20 and the frequency meter 25 already described.
  • the content of the conversion memory 133 is modified and includes a plurality of Blue / Yellow conversion tables TCJi, Green / Magenta conversion TCMi, and Red / Cyan conversion TCCi, here 30 TCJi tables referenced TCJ 1 # TCJ 2 , ...
  • each frequency band resulting from the dispersion of the hues of a primary color has been divided into a plurality of frequency sub-bands between a minimum frequency fmin and a maximum frequency fmax, here 30 sub-bands, each corresponding sub-band to a particular shade of a primary color.
  • Table 2 shows the division into ⁇ ou ⁇ -bands made for the color Yellow and the TCJi conversion tables attached to each of the sub-bands.
  • the advantage of the invention is that, whatever the ink ribbon used, it is possible to find among the plurality of conversion tables TCJi, TCMi, TCCi available, three particular tables TCJ X , TCM y , TCC 2 giving a good quality picture.
  • the microprocessor 130 when the microprocessor 130 has to convert the coding of a received image, the microprocessor first of all scrolls the ink ribbon by activating the scrolling means 9, and reads at the output of the frequency counter 25 the frequencies Fj, F : M "of each of the primary colors J, M, C, these frequencies being representative of the hues of the three primary colors. Then the microprocessor 130 rewinds the ribbon at the start of printing position, performs test loops to identify the fmin-fmax sub-bands in which the frequencies Fj, F M , F c are located , and chooses three optimal tables TCJ X , TCM y , TCC Z among the 90 conversion tables TCJi, TCMi, TCCi available.
  • the choice by the microprocessor 130 of the optimal tables TCJ X , TCM y , TCC Z can be obtained by various programming methods within the reach of those skilled in the art.
  • the microprocessor 130 converts the image coding in a conventional manner and the printing process can begin.
  • the printer 40 automatically adapts to the ink ribbon used, and delivers images of a quality equal to that obtained in the prior art by means of an ink ribbon recommended by the constructor.
  • the two applications of the detector 20 which have just been described are not necessarily combined within the same device.
  • the conventional optical detector 14 of FIGS. 1 and 2 could control the ink ribbon and the detector 20 could only be used for detection colors and the selection of conversion tables.
  • an alternative embodiment consists in storing the conversion table TCJi, TCMi, TCCi in the microcomputer 41.
  • the microprocessor 130 sends to the microcomputer 41 the frequencies Fj, F M , F c read at the output of the frequency meter 25, the microcomputer 41 selects itself the three adequate conversion tables and sends them to the microprocessor 130.
  • the conversion of the image can be done by the microcomputer 41 itself, at the instead of being carried out by the central unit 13.
  • the image to be printed can be sent to the printer by any known means.
  • yet another alternative embodiment of the present invention consists in replacing the various conversion tables TCJi, TCMi, TCCi by conversion algorithms ensuring the transformation of the image code byte by byte.
  • conversion algorithms ensuring the transformation of the image code byte by byte.
  • Such algorithms ACJ, ACM, ACC are functions with several input parameters which take into account, with a view to obtaining the best image quality, the following input parameters: - the frequencies Fj, F M , or F c , of the primary colors of the ink ribbon as they are read by the detector 20, all the other known parameters necessary for the conversion of the image code and used to develop conversion tables, namely parameters of correction of the non-linearities in the transfer of the coloring matter, of the regulation parameters to take account of the temperature of the printing head, etc.
  • FIG. 8 represents a variant embodiment 80 of the printer 40 of FIG. 6 using such algorithms ACJ, ACM, ACC.
  • the conversion memory 133 is no longer of any use and is deleted.
  • the image memory 132 is replaced by a dual-port RAM memory 134 comprising a first port A for communication with the microprocessor 130 and a second port B for communication with a processor 135 of the DSP (Digital Signal Processor) type with rapid operation of "pipe line" type.
  • DSP Digital Signal Processor
  • the image code is received from the outside, it is first of all stored by the microprocessor 130 in the dual port memory 134 and then, at the request of the microprocessor 130, transformed by the processor 135 by means of the algorithms for conversion into a appropriate image code stored in place of the initial image code. Printing of the image is then carried out conventionally by the microprocessor 130.
  • the communication of information and instructions between the microprocessor 130 and the processor 135, and in particular the communication by the microprocessor 130 of the frequencies Fj, F M , F C of the primary colors of the ribbon, is ensured via the dual port memory 134, an area of which is reserved for the communication protocol.

Landscapes

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  • Signal Processing (AREA)
  • Impression-Transfer Materials And Handling Thereof (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

L'imprimante (1, 40, 41, 80) à transfert thermique de colorants comprend une tête d'impression thermique (6), un ruban encreur (8) présentant plusieurs séquences de couleurs (J, M, C, T, N), et des moyens de conversion du codage Rouge, Vert, Bleu d'une image à imprimer en un codage Jaune, Magenta, Cyan spécifique au transfert des colorants. Selon l'invention, les moyens de conversion comprennent des moyens (20, 25) pour détecter les teintes (FJ, FM, FC) des couleurs (J, M, C) du ruban (8) et des moyens (130, 133, TCJi, TCMi, TCCi) pour convertir le codage de l'image en fonction des teintes (FJ, FM, FC) ainsi détectées.

Description

IMPRIMANTE A TRANSFERT THERMIQUE DE COLORANTS, A RUBAN
MULTISTANDARD
La présente invention concerne une imprimante à transfert thermique de colorants, utilisable notamment pour la personnalisation de cartes plastiques comme des cartes à puce, des cartes magnétiques, des badges, etc. La figure 1 représente schématiquement une imprimante 1 de type classique. L'imprimante 1 comprend deux paires 2, 3 de rouleaux secondaires de convoyage d'une carte plastique 4 à imprimer, une tête d'impression thermique 6 et un rouleau principal 5 de convoyage disposé en dessous de la tête d'impression 6. Pendant l'impression, la tête d'impression 6 occupe une position basse et la carte 4 est prise en sandwich entre la tête 6 et le rouleau 5, avec interposition d'un ruban encreur 8, constitué d'un film support en une matière transparente sur lequel est déposée une couche de matière colorante. La carte 4 se déplace pas à pas selon un sens de convoyage S repéré sur la figure 1. A chaque déplacement d'un pas de la carte 4 correspond un déplacement équivalent du ruban 8 et l'impression d'une ligne, par transfert de la matière colorante sur la carte 4. Le défilement du ruban 8 est assuré par un système d'enroulement motorisé 9, et l'avancement de la carte 4 par un moteur pas à pas 10 entraînant les rouleaux 2, 3, et 5 par l'intermédiaire de courroies 11-1, 11-2, 11-3. La tête d'impression 6, le système d'enroulement 9 et le moteur 10 sont pilotés par une unité centrale 13 à microprocesseur, qui possède dans ses mémoires un codage de l'image à imprimer.
Le ruban 8 est par exemple un ruban indexé présentant de façon répétitive trois séquences de couleurs primaires Jaune (J) , Magenta (M) et Cyan (C) et une séquence de vernis transparent (T) , séparées par des barres d'indexation de couleur sombre. Ainsi, l'impression d'un motif sur la carte 4 se déroule en trois étapes, chaque étape correspondant à l'impression ligne par ligne d'une couleur primaire jusqu'à ce que toute la longueur de la carte 4 soit parcourue. A la fin de chaque étape, la carte 4 revient en position initiale pour l'impression d'une nouvelle séquence de couleur, etc. On obtient ainsi par combinaison des trois couleurs primaires toute une palette de couleurs . Une quatrième et dernière étape d'impression, optionnelle, permet de déposer sur la carte 4 un vernis de protection.
Le contrôle du défilement du ruban et le contrôle de sa position sont assurés grâce à un détecteur optique 14 comprenant une source de lumière 14-1 orientée vers une face du ruban et, de l'autre côté du ruban, une cellule optoélectronique 14-2 dont la sortie électrique est surveillée par l'unité centrale 13. Lorsqu'une barre d'indexation du ruban passe devant la source 14-1, elle empêche la lumière émise de traverser le ruban 8 et la sortie de la cellule 14-2 passe à 0.
La figure 2 représente de façon schématique la structure électrique de l'imprimante 1 de la figure 1. On y retrouve reliés électriquement à l'unité centrale 13 et représentés sous forme de blocs les moyens 9 de défilement du ruban encreur, le moteur 10 de convoyage, et le détecteur optique 14.
L'unité centrale 13 comprend un microprocesseur 130 associé à des mémoires 131, 132, 133. La mémoire 131 est une mémoire programme de type ROM dans laquelle se trouve enregistré le programme de fonctionnement de l'imprimante. La mémoire 132 est une mémoire de type RAM dans laquelle est stockée sous forme codée une image à imprimer. Enfin, la mémoire 133 est une mémoire de type EEPROM dont le rôle sera expliqué plus loin. Selon une configuration de fonctionnement habituelle illustrée sur la figure 2, l'image codée stockée dans la mémoire 133 est envoyée au microprocesseur 130 par un micro¬ ordinateur 41. Le micro-ordinateur 41 reçoit lui-même l'image d'un élément périphérique 42, par exemple une caméra vidéo, une disquette informatique, etc.
La tête d'impression 6 est représentée sous sa forme électrique et comprend n points résistifs chauffants Pi, référencés P1# P2, ...Pn( i étant un indice allant de 1 à n, chaque point résistif Pi étant affecté à l'impression d'un point image élémentaire. La tête d'impression 6 est commandée par un circuit de puissance 30 piloté par le microprocesseur 130. Le circuit 30 est alimenté par une tension V et comprend un registre à décalage 31 comportant n points mémoire Mi référencés M1( M2, ...Mn, une mémoire tampon 32, une pluralité de n interrupteurs, ici des transistors bipolaires Ti référencés Tx à Tn, et une pluralité de n portes logiques Ei de type ET, référencées Ex à En. Chaque point résistif Pi de la tête d'impression 6 est -relié à la tension d'alimentation V par l'intermédiaire d'un transistor Ti, et chaque transistor Ti est commandé par une porte logique Ei. Chaque porte Ei reçoit sur une première entrée un signal STR de contrôle de la durée d'une impulsion électrique, commun à toutes les autres portes Ei, et sur son autre entrée la sortie d'un point mémoire Mi du registre à décalage 31, par l'intermédiaire de la mémoire tampon 32 commandée par un signal de validation LT. Une phase d'impression d'une ligne, pour une couleur primaire, comprend un nombre N prédéterminé de cycles d'activation des points résistifs Pi, en général 255 cycles. A chaque cycle, le microprocesseur 130 charge le registre à décalage 31 selon une configuration particulière, valide à la sortie de la mémoire tampon 32 les valeurs binaires contenues dans les points mémoire Mi du registre 31 en activant le signal LT, puis envoie le signal STR de mise en forme d'une impulsion électrique sur l'ensemble des portes Ei. Ainsi, quand un point mémoire Mi est mis à 1, le point résistif Pi correspondant est alimenté par la tension V pendant la durée du signal STR et reçoit une impulsion de tension V. La température finale à laquelle est portée le point résistif Pi dépend du nombre d'impulsions électriques reçues pendant les 255 cycles d'une phase d'impression d'une ligne, ce qui permet de contrôler l'intensité du dépôt de couleur pour chaque point image. Après trois cycles d'impression des trois couleurs primaires, on obtient toute une palette de couleurs. L'ensemble de ce processus est contrôlé de façon automatique parole microprocesseur 130 qui possède dans la mémoire 132 un codage de l'image à imprimer, et génère à partir de ce codage une configuration appropriée du registre à décalage 31 à chacun des 255 cycles que compte une phase d'impression d'une ligne. Le codage de l'image est de façon classique un codage pixel par pixel, un point image élémentaire étant constitué de trois pixels, un Jaune, un Magenta et un Cyan, chaque pixel étant codé sur un octet. Etant donné qu'un octet de codage peut prendre 256 valeurs allant de 0 à 255, on comprend que la décomposition en 255 cycles d'une phase d'impression d'une ligne permet d'envoyer à chaque point résistif Pi de la tête d'impression 6 un nombre N d'impulsions d'activation allant de 0 à 255 et égal à la valeur de l'octet de codage du pixel que le point résistif Pi doit imprimer.
Un tel codage de 1 ' image est spécifique aux imprimantes à transfert de colorants et ne correspond pas aux standards habituels dans le domaine de 1 ' imagerie informatique, utilisant le codage Rouge (R) , Vert (V) , Bleu (B) . Ainsi, on trouve dans la mémoire 133 de l'unité centrale 13 des données numériques qui permettent au microprocesseur 130, avant de démarrer l'impression d'une image, de convertir le code image envoyé par le micro- ordinateur 41 en un code permettant le pilotage du circuit de puissance 30. De telles données numériques se présentent sous la forme de tables, dans lesquelles on distingue : des tables dites de correspondance, permettant de transformer des codages de pixels B, V, R en codages de pixels J, M, C,
- des tables dites de teinte, une par couleur primaire, permettant de corriger des phénomènes de non linéarité affectant le transfert des colorants, et - des tables dites de régulation permettant de tenir compte de la température de la tête d'impression 6 au moment où l'impression doit être réalisée.
Ces diverses tables étant connues de 1 'homme du métier, on considérera dans un souci de simplicité que la conversion du codage image est assurée par trois tables de conversion TCJ, TCM, TCC, comme représenté en figure 2, la table TCJ comprenant l'ensemble des tables nécessaires au transcodage Bleu/Jaune, la table TCM l'ensemble des tables de transcodage Vert/Magenta, et la table TCC l'ensemble des tables de transcodage Rouge/Cyan.
Dans une telle imprimante, les tables TCJ, TCM, et TCC sont mises au point pour des teintes de couleurs primaires bien déterminées. Une telle imprimante offre donc entière satisfaction à l'usage dans la mesure où les teintes du ruban correspondent bien à celles prévues par construction. Dans la pratique, on s'aperçoit toutefois que les rubans encreurs disponibles dans le commerce présentent une grande disparité de teintes, du fait que les fabricants de rubans encreurs n'utilisent pas les mêmes colorants ou que certains fabricants ne respectent pas des normes en vigueur. Cela représente un inconvénient pour l'utilisateur, qui doit prendre garde de n'approvisionner que des rubans compatibles avec son imprimante au risque d'obtenir des images d'une qualité médiocre. L'utilisateur, et notamment l'utilisateur industriel, se voit donc contraint de réduire ses filières d'approvisionnement à tel ou tel fournisseur de rubans avec les inconvénients que cela représente. La présente invention vise à pallier cet inconvénient .
A cet effet, la présente invention prévoit une imprimante à transfert thermique de colorants utilisant une tête d'impression thermique et un ruban encreur présentant plusieurs séquences de couleurs, comprenant des moyens de conversion du codage d'une image à imprimer en un codage spécifique au transfert des colorants, dans laquelle les moyens de conversion comprennent des moyens pour détecter les teintes des couleurs du ruban et des moyens pour convertir le codage de 'l'image en fonction des teintes détectées.
Selon un mode de réalisation, les moyens de conversion comprennent une pluralité de tables de conversion du codage de l'image à imprimer, chaque table de conversion correspondant à une gamme de teintes d'une couleur du ruban.
Selon un autre mode de réalisation, les moyens de conversion comprennent des algorithmes de conversion prenant en compte la teinte des couleurs du ruban. Selon un mode de réalisation, les moyens de détection des teintes comprennent des moyens d'émission sur une première face du ruban encreur d'un faisceau lumineux incident polychromatique, une cellule optoélectronique disposée en regard d'une deuxième face du ruban encreur, recevant un faisceau lumineux émergeant et délivrant un signal alternatif dont la fréquence est représentative de la longueur d'onde de la couleur de la zone du ruban traversée par le faisceau lumineux, et des moyens pour mesurer la fréquence du signal alternatif. De façon avantageuse, les moyens de détection des teintes peuvent être également utilisés comme moyens de reconnaissance des séquences de couleurs du ruban pour le contrôle de la position du ruban.
Selon un mode de réalisation, l'imprimante est couplée à un micro-ordinateur envoyant 1 ' image à imprimer. Dans ce cas, la conversion du codage de l'image à imprimer peut être réalisée par le micro-ordinateur.
Ces caractéristiques ainsi que d'autres de la présente invention seront mieux comprises à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation d'une imprimante, selon la présente invention, en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 précédemment décrite représente schématiquement une imprimante à transfert thermique de colorants,
- la figure 2 précédemment décrite est le schéma électrique de l'imprimante de la figure 1,
- la figure 3 représente des moyens de détection de la longueur d'onde des couleurs d'un ruban encreur, - la figure 4 représente une courbe de reconnaissance des séquences de couleurs d'un ruban encreur indexé, la figure 5 représente une courbe de reconnaissance des séquences de couleurs d'un ruban encreur non indexé, la figure 6 est le schéma électrique d'une imprimante selon la présente invention, dans laquelle les moyens de détection de la figure 3 sont utilisés comme moyens de détection des teintes des couleurs du ruban, - la figure 7 représente un élément du schéma de la figure 6, et la figure 8 représente une variante de réalisation de l'imprimante de la figure 6. En référence à la figure 3, une imprimante à transfert thermique de colorants selon la présente invention comprend un détecteur optique 20 sensible à la longueur d'onde des couleurs. Le détecteur 20 comprend une source lumineuse 21 envoyant sur une face d'un ruban encreur 8 un faisceau 22 de lumière polychromatique, par exemple une lumière blanche. Le faisceau 22 traverse le ruban 8 et le faisceau émergeant 23 est intercepté par une cellule optoélectronique 24, par exemple la cellule commercialisée par la société Texas Instrument sous la référence TSL 230 "convertisseur lumière-fréquence" . La cellule 24 est équipée d'un circuit électronique intégré délivrant un signal alternatif de forme carrée dont la fréquence F est représentative de la longueur d'onde électromagnétique λ du faisceau 23. Le signal carré délivré par la cellule 24 est envoyé danε un fréquencemètre 25 dont la sortie est lue par l'unité centrale 13 de l'imprimante. Par phénomène de filtrage du faisceau incident 22, la longueur d'onde λ du faisceau émergeant 23 (ou sa fréquence électromagnétique f) est représentative de la couleur du ruban 8 dans la zone traversée par le faisceau lumineux 22. Ainsi, la fréquence F délivrée par le détecteur 20 est fonction de la couleur du ruban 8.
Selon une variante, le fréquencemètre 25 est intégré danε l'unité centrale de l'imprimante, par exemple souε la forme d'un compteur d' impulεionε .
Le détecteur 20 qui vient d'être décrit eεt εuεceptible de plusieurs applications, qui seront maintenant décriteε . Première application : utilisation du détecteur 20 pour le contrôle de la position du ruban encreur.
Ici, l'idée de la présente invention est d'utiliser le détecteur 20 comme moyen de reconnaissance des séquences de couleurs présentent sur un ruban encreur. Dans ce cas, le détecteur 20 remplace purement et simplement, dans l'imprimante classique illustrée par les figures 1 et 2, le syεtème 14 de détection d'index décrit au préambule. Pour utiliεer le détecteur 20 comme moyen de reconnaiεεance des séquences de couleurs, il est néceεsaire de procéder préalablement à des essais d'étalonnage visant à déterminer la relation existant entre les couleurs et la fréquence F délivrée par la cellule 24. De tels essais ont été réalisés par la demanderesεe εur un grand nombre de rubans d'origines diverses au moyen de la cellule TSL 230 précitée, et ont confirmé l'existence d'une disperεion deε teintes pour chacune des couleurs primaires selon l'origine des rubans. Malgré cette dispersion, on a pu toutefois définir des bandes de fréquence qui ne se recouvrent paε et permettent d'identifier εanε ambiguïté leε diverses couleurs que peut comporter un ruban encreur, quelque soit son origine. Ceci sera mieux compris en observant le tableau 1 ci-après qui résume le résultat de ces eεεais, dans lequel chaque bande de fréquence est déterminée par une fréquence minimale Fmin et une fréquence maximale Fmax.
Pour tenir compte de cette diεperεion, l'unité centrale 13 eεt programmée de manière à associer à chaque valeur de fréquence F lue à la sortie du fréquencemètre
25 l'une des bandeε de fréquence [Fmin, Fmax] du tableau 1, εelon le critère εuivant :
Fmin ≤ F ≤ Fmax
En d'autres termes, la bande de fréquence choisie par l'unité centrale 13 est celle qui comprend la fréquence F lue à la sortie du fréquencemètre 25. Comme à chaque bande de fréquence correspond une couleur particulière, l'opération revient à identifier la couleur du ruban dans la zone traversée par le rayon lumineux. Ainsi, l'unité centrale 13 est en mesure de piloter et contrôler le défilement et la position de tout type de ruban. La programmation de l'unité centrale, qui est à la portée de l'homme du métier et ne εera paε décrite ici, peut être réalisée de diverses manières puisque toute couleur ou variation de couleur du ruban peut être détectée. Par exemple, on peut ignorer les barres d'indexation si le ruban encreur en comporte, ou au contraire les prendre en compte à titre d'information complémentaire s 'ajoutant à la détection des couleurs primaires .
Pour fixer les idéeε, la figure 4 repréεente une première courbe en fonction du tempε de la fréquence F délivrée par le fréquencemètre 25 lorεque l'on fait défiler devant le détecteur 20 un ruban indexé. La figure 5 repréεente une deuxième courbe en fonction du tempε de la fréquence F lorεque l'on fait défiler devant le détecteur 20 un ruban non indexé. Sur la courbe de la figure 5, on voit εe εuccéder trois niveaux J, M, C de fréquences décroiεεantes correspondantε aux couleurε primaireε Jaune, Magenta et Cyan, suivis d'un niveau T de fréquence plus élevée correspondant au vernis transparent (quand le ruban comporte une séquence de vernis) . Sur la figure 4, on voit entre chaque niveau J, M, C, T un niveau N basεe fréquence correεpondant à la couleur εombre deε barreε d'indexation εéparant chaque séquence de couleur.
Il va de soi que la présente invention est applicable à tout type d'imprimante et au pilotage de tout type de ruban encreur. De plus, les bandes de fréquence de reconnaissance des couleurs qui figurent dans le tableau 1 ne εont données qu'à titre d'exemple et dépendent de la cellule optoélectronique utilisée. Ces bandes de fréquences peuvent en outre être choisies plus étroites si l'on ne souhaite pas que l'imprimante fonctionne avec des rubans de qualité douteuse présentant deε couleurs primaires trop éloignéeε des référenceε habituelleε . Enfin, εi l'on prévoit de toujours utiliser un même type de ruban, par exemple un ruban provenant du même fabricant et réalisé selon deε critèreε de fabrication trèε stricts, on peut programmer l'imprimante à ne reconnaître que les fréquences particulières correspondant aux couleurs de ce ruban.
On décrira maintenant une deuxième application du détecteur 20, qui peut être combinée avec l'application qui vient d'être décrite.
Deuxième application : le détecteur 20 est utilisé pour optimiser les opérations de conversion du codage de l' image à imprimer.
Ici, l'idée de la présente invention est d'utiliser le détecteur 20 comme moyen de détection deε teintes d'un ruban encreur afin d'intervenir dans le processus de codage d'une image à imprimer pour optimiser la qualité d' impression.
La figure 6 représente le schéma électrique d'une imprimante 40 selon la présente invention, pilotée ici par le micro-ordinateur 41 déjà évoqué. On retrouve dans l'imprimante 40 la plupart des éléments de l'imprimante de la figure 2 dont les références sont conservées (la tête d'impresεion 6 et le circuit de commande 30 étant repréεentéε de façon εimplifiée sous forme de blocs) . Le détecteur optique classique 14 est remplacé par le détecteur 20 et le fréquencemètre 25 déjà décrits. Par ailleurs, comme repréεenté εur la figure 7, le contenu de la mémoire de converεion 133 est modifié et comprend une pluralité de tables de conversion Bleu/Jaune TCJi, de conversion Vert/Magenta TCMi, et de conversion Rouge/Cyan TCCi, ici 30 tables TCJi référencées TCJ1# TCJ2, ...TCJ30, 30 tables TCMi référencées TCM1; TCM2, ...TCM30 et 30 tables TCCi référencées TCC1( TCC2, ...TCC30• Pour élaborer ces diverses tables de conversion TCJi, TCMi, TCCi, on a repr_,ε le tableau 1 ci-desεuε, on a découpé chaque bande de fréquence résultant de la dispersion des teintes d'une couleur primaire en une pluralité de sous- bandes de fréquence compriseε entre une fréquence minimale fmin et une fréquence maximale fmax, ici 30 εous-bandes, chaque sous-bande correspondant à une teinte particulière d'une couleur primaire. Puis, on a élaboré selon les règles ordinaires du métier, pour chaque sous- bande, une table de conversion TCJi, TCMi, ou TCCi donnant la meilleure qualité d'impression. Le fait d'aεεimiler chaque εouε-bande à une teinte particulière d'une couleur primaire réεulte bien entendu d'une approximation (une sous-bande correspondant en réalité à une gamme de teintes) car il n'est pas envisageable avec le présent mode de réalisation de l'invention de procéder à un découpage des bandes du tableau 1 en une infinité de sous-bandes, et de prévoir une infinité de tables de converεion TCJi, TCMi, TCCi.
Pour fixer leε idéeε, le tableau 2 ci-aprèε montre le découpage en εouε-bandes réalisé pour la couleur Jaune et les tables de converεion TCJi rattachées à chacune des souε-bandeε .
On voit que la bande de dispersion des teintes pour le Jaune, allant de 1450 à 1750 Hz, a été découpée proportionnellement en souε-bandeε fmin-fmax d'une largueur ΔF constante de 10 Hz, chaque sous-bande correspondant à une gamme de teintes. Le découpage peut toutefois être réalisé différemment, par exemple selon deε εegmentε logarithmiques constantε (log(ΔF) = ete) .
L'avantage de l'invention eεt que, quel que εoit le ruban encreur utiliεé, il est posεible de trouver parmi la pluralité de tableε de converεion TCJi, TCMi, TCCi diεponibleε, trois tables particulières TCJX, TCMy, TCC2 donnant une image de bonne qualité.
Ainsi, selon la présente invention, lorsque le microprocesseur 130 doit procéder à la conversion du codage d'une image reçue, le microprocesseur fait tout d'abord défiler le ruban encreur en activant leε moyens de défilement 9, et lit à la sortie du fréquencemètre 25 les fréquences Fj, F: M» de chacune des couleurs primaires J, M, C, ceε fréquences étant représentatives des teintes des trois couleurs primaires. Puis, le microprocesseur 130 rembobine le ruban en position de début d'impression, réalise des boucles de test pour identifier leε εous-bandes fmin-fmax danε leεquelleε se trouvent les fréquenceε Fj, FM, Fc, et choiεit trois tables optimales TCJX, TCMy, TCCZ parmi les 90 tables de conversion TCJi, TCMi, TCCi disponibles.
Le choix par le microprocesseur 130 deε tables optimales TCJX, TCMy, TCCZ peut être obtenu par diverses méthodes de programmation à la portée de l'homme du métier. En particulier, on peut charger dans une mémoire de l'unité centrale 13, par exemple la mémoire ROM 131, le contenu de trois tableaux du type du tableau 2, le premier tableau permettant la sélection de la table TCJX, (tableau 2) , le deuxième la sélection de la table TCMy, et le dernier la sélection de la table TCCZ. Une fois leε tables TCJX, TCMy, TCCZ sélectionnées, le microprocesseur 130 réalise la conversion du codage image de façon clasεique et le processus d'impression peut commencer. En définitive, l'imprimante 40 εelon la préεente invention ε'adapte automatiquement au ruban encreur utiliεé, et délivre deε images d'une qualité égale à celle que l'on obtient dans l'art antérieur au moyen d'un ruban encreur préconisé par le constructeur. Bien entendu, les deux applicationε du détecteur 20 qui viennent d'être décrites ne sont pas forcément combinées au sein d'un même dispoεitif . Par exemple, danε le mode de réaliεation de la figure 6, le détecteur optique 14 claεεique deε figureε 1 et 2 (ou tout autre détecteur claεsique) pourrait assurer le pilotage du ruban encreur et le détecteur 20 pourrait n'être utilisé que pour la détection deε teintes et la sélection des tables de conversion.
Par ailleurs, il apparaîtra clairement à l'homme du métier que la présente invention est suεceptible de nombreuses variantes de réalisation et perfectionnements. En particulier, une variante de réalisation consiεte à εtocker leε tableε de conversion TCJi, TCMi, TCCi dans le micro-ordinateur 41. Dans ce cas, le microprocesseur 130 envoie au micro-ordinateur 41 les fréquenceε Fj, FM, Fc lues à la sortie du fréquencemètre 25, le micro¬ ordinateur 41 εélectionne lui-même les trois tables de conversion adéquates et les envoie au microprocesεeur 130. Egalement, la converεion de l'image peut être faite par le micro-ordinateur 41 lui-même, au lieu d'être réaliεée par l'unité centrale 13. Bien entendu, un tel micro-ordinateur n'est pas indispenεable à la réalisation de l'invention, l'image à imprimer pouvant être envoyée à 1 ' imprimante par tout moyen connu. Enfin, encore une autre variante de réalisation de la présente invention consiste à remplacer les diverses tables de conversions TCJi, TCMi, TCCi par des algorithmes de conversion assurant la transformation du code image octet par octet . Deε étudeε réaliεéeε par la demanderesse ont en effet montré que' l'on peut mettre au point, en faisant la synthèse d'un grand nombre de tables de conversions de type classique et d'une manière qui est à la portée de l'homme du métier et relève du savoir- faire de chaque constructeur d'imprimante, les algorithmes suivants : un algorithme de conversion ACJ permettant de transformer des octets de codage Bleu en octets de codage Jaune, un algorithme de conversion ACM permettant de transformer des octets de codage Vert en octetε de codage Magenta, un algorithme de conversion ACC permettant de transformer des octets de codage Rouge en octets de codage Cyan. De tels algorithmes ACJ, ACM, ACC εont des fonctions à plusieurs paramètres d'entrée qui prennent en compte, en vue de l'obtention de la meilleure qualité d'image, les paramètres d'entrée suivants : - les fréquences Fj, FM, ou Fc, des couleurs primaires du ruban encreur telleε qu'elles sont lueε par le détecteur 20, tous les autres paramètres connus nécessaires à la conversion du code image et utiliséε pour mettre au point deε tableε de converεion, à savoir des paramètres de correction des non linéarités dans le transfert de la matière colorante, des paramètres de régulation pour tenir compte de la température de la tête d' impresεion, etc. La figure 8 repréεente une variante de réaliεation 80 de 1 ' imprimante 40 de la figure 6 utiliεant de telε algorithmes ACJ, ACM, ACC. La mémoire de conversion 133 n'est pluε d'aucune utilité et eεt εupprimée. La mémoire d'image 132 eεt remplacée par une mémoire RAM 134 à double port comportant un premier port A de communication avec le microprocesseur 130 et un deuxième port B de communication avec un processeur 135 de type DSP (Digital Signal Procesεor) à fonctionnement rapide de type "pipe¬ line" . Lorsque le code image est reçu de l'extérieur, il est tout d'abord stocké par le microprocesseur 130 dans la mémoire 134 à double port puis, sur demande du microproceεεeur 130, tranεformé par le proceεseur 135 au moyen des algorithmes de conversion en un code image approprié stocké en lieu et place du code image initial. L'impression de l'image est enεuite réalisée de façon classique par le microprocesseur 130. La communication des informations et des inεtructionε entre le microprocesseur 130 et le processeur 135, et notamment la communication par le microprocesseur 130 des fréquences Fj, FM, FC des couleurs primaires du ruban, est asεurée par l'intermédiaire de la mémoire 134 à double port, dont une zone est réservée au protocole de communication.

Claims

REVENDICATIONS
1. Imprimante (1, 40, 41, 80) à transfert thermique de colorants utilisant une tête d'impression thermique (6) et un ruban encreur (8) présentant plusieurs séquences de couleurs (J,M,C,T,N) , comprenant des moyens de conversion du codage d'une image à imprimer en un codage spécifique au transfert des colorants, caractériεée en ce que les moyens de conversion comprennent des moyens (20, 25) pour détecter les teintes (Fj, FM, FC) des couleurε (J,M,C) du ruban (8) et deε moyenε (130, 135, TCJi, TCMi, TCCi, ACJ, ACM, ACC) pour convertir le codage de 1 ' image en fonction deε teintes (Fj, FM, FC) détectées.
2. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de conversion comprennent une pluralité de tables (TCJi, TCMi, TCCi) de conversion du codage de l'image à imprimer, chaque table de conversion correspondant à une gamme de teintes (fmin- fmax) d'une couleur du ruban.
3. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de converεion comprennent deε algorithmeε de converεion (ACJ, ACM, ACC) prenant en compte la teinte (Fj, FM, Fc) deε couleurε (J, M, C) du ruban (8) .
4. Imprimante εelon l'une deε revendicationε 1 à 3, caractériεée en ce que leε moyenε de détection des teintes comprennent :
- des moyens (21) d'émisεion sur une première face du ruban encreur (8) d'un faisceau lumineux incident (22) polychromatique, - une cellule optoélectronique (24) dispoεée en regard d'une deuxième face du ruban encreur (8), recevant un faiεceau lumineux émergeant (23) et délivrant un εignal alternatif dont la fréquence (F) eεt repréεentative de la longueur d'onde (λ) de la couleur (J,M,C,T,N) de la zone du ruban (8) traverεée par le faiεceau lumineux (22, 23) , et
- deε moyens (25) pour mesurer la fréquence (F) dudit signal alternatif.
5. Imprimante selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de détection des teintes (20, 25) sont également utilisés comme moyens de reconnaissance des séquences de couleurs (J,M,C,T,N) du ruban (8) pour le contrôle de la poεition du ruban (8) .
6. Imprimante εelon l'une des revendications précédenteε, caractériεée en ce qu'elle eεt couplée à un micro-ordinateur (41) envoyant l'image à imprimer.
7. Imprimante εelon la revendication 6, caractériεée en ce que la converεion du codage de 1 ' image à imprimer eεt réalisée par le micro-ordinateur.
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