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Dokumentenidentifikation DE19917316A1 21.10.1999
Titel Bilderzeugungseinrichtung und Steuerungssystem hierfür
Anmelder Asahi Kogaku Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Orita, Hiroshi, Tokio/Tokyo, JP;
Suzuki, Minoru, Tokio/Tokyo, JP;
Saito, Hiroyuki, Tokio/Tokyo, JP;
Suzuki, Katsuyoshi, Tokio/Tokyo, JP;
Furusawa, Koichi, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Schaumburg und Kollegen, 81679 München
DE-Anmeldedatum 16.04.1999
DE-Aktenzeichen 19917316
Offenlegungstag 21.10.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.10.1999
IPC-Hauptklasse B41J 2/235
Zusammenfassung Ein Speichersystem (52) speichert in zyklischer Folge Bildinformationsdaten. Diese stellen in zyklischer Folge mindestens zwei Arten von Bildinformationsdaten dar, die jeweils einem der beiden Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) zugeordnet sind. Ein Auswahlsystem wählt in zyklischer Folge den gemäß der zyklischen Speicherung der beiden Arten von Bildinformationsdaten anzusteuernden Thermokopf (30C, 30M, 30Y) aus, so daß die Widerstandselemente (Rc1 bis Rcn, Rm1 bis Rmn, Ry1 bis Ryn) des ausgewählten Thermokopfs (30C, 30M, 30Y) gemäß den entsprechenden, in dem Speichersystem (52) zyklisch gespeicherten Bildinformationsdaten selektiv mit elektrischer Energie gespeist werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem zur elektrischen Ansteuerung eines Thermokopfs und eine Bilderzeugungseinrichtung, die einen solchen Thermokopf und ein Steuerungssystem hierfür enthält.

Ein Steuerungssystem zur elektrischen Ansteuerung eines Thermokopfs ist bekannt. Beispielsweise hat ein als Thermozeilenkopf ausgebildeter Thermokopf mehrere elektrische Widerstandselemente, die fluchtend zueinander angeordnet sind. Das Steuerungssystem ist so ausgebildet, daß es die Widerstandselemente gemäß einer Einzelzeile digitaler Bildpixelsignale selektiv mit elektrischer Energie speist, wodurch beispielsweise auf einem wärmesensitiven Aufzeichnungsträger ein Bild erzeugt wird.

Für gewöhnlich enthält ein solches Steuerungssystem ein Schieberegister und eine zu diesem parallel geschaltete Zwischenspeicherschaltung, die auch als Verriegelungs- oder Latchschaltung bezeichnet wird. Die Einzelzeile der digitalen Bildpixelsignale wird dem Schieberegister seriell zugeführt und dort temporär gespeichert. Die gespeicherten Bildpixelsignale werden dann zu der Zwischenspeicherschaltung verschoben. Der Begriff "Verschieben" meint in diesem Zusammenhang das serielle Bewegen von Informationen in einem Register. Die verschobenen Bildpixelsignale werden von der Zwischenspeicherschaltung gleichsam verriegelt, d. h. zwischengespeichert und dort stabil gehalten. Die Zwischenspeicherschaltung ist mit mehreren Ausgängen entsprechend der Anzahl der in ihr gehaltenen, digitalen Bildpixelsignale versehen. Jeder der Ausgänge gibt nur dann ein Signal hohen Pegels aus, wenn das entsprechende Bildpixelsignal den Wert 1 hat.

Das Steuerungssystem enthält weiterhin mehrere UND-Gatter, die jeweils zwei Eingänge und einen Ausgang haben, und mehrere, den UND-Gattern zugeordnete Schaltkreise. Einer der Eingänge jedes UND-Gatters ist mit einem entsprechenden Ausgang der Zwischenspeicherschaltung verbunden, und der andere Eingang jedes UND-Gatters ist so geschaltet, daß es ein Pulssignal mit einer vorbestimmten Pulsbreite empfängt. Das UND-Gatter ist mit seinem Ausgang an den ihm zugeordneten Schaltkreis angeschlossen. Jedes Widerstandselement des Thermozeilenkopfs ist über einen entsprechenden Schaltkreis mit einer Stromquelle verbunden.

Hat bei einem Steuerungssystem mit vorstehend erläutertem Aufbau eines der in der Zwischenspeicherschaltung gehaltenen Bildpixelsignale den Wert 1, so daß der entsprechende Ausgang der Zwischenspeicherschaltung ein Signal hohen Pegels ausgibt, so wird das entsprechende UND-Gatter geöffnet und damit der entsprechende Schaltkreis eingeschaltet, wodurch das entsprechende Widerstandselement über einen der Pulsbreite des Pulssignals entsprechenden Zeitraum mit elektrischer Energie gespeist und so auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wird. Hat andererseits eines der in der Zwischenspeicherschaltung gehaltenen Bildpixelsignale den Wert 1, so wird das entsprechende UND-Gatter im geschlossenen Zustand gehalten, so daß auch der entsprechende Schaltkreis ausgeschaltet bleibt, was zur Folge hat, daß das entsprechende Widerstandselement nicht mit elektrischer Energie gespeist werden kann.

Im Stand der Technik ist für jeden Thermokopf ein eigenes Steuerungssystem erforderlich. Diese beiden Komponenten sind dabei einander untrennbar zugeordnet. Mit anderen Worten zielt ein solches Steuerungssystem auf die Ansteuerung lediglich eines einzigen Thermokopfs ab.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Steuerungssystem anzugeben, das ausgebildet ist, mindestens zwei Thermoköpfe nach Maßgabe mindestens zweier Arten von Bildinformationsdaten anzusteuern, ohne daß für jeden Thermokopf ein eigenes Steuerungssystem erforderlich ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine thermische Bilderzeugungseinrichtung mit mindestens zwei Thermoköpfen anzugeben, die durch das neuartige Steuerungssystem nach Maßgabe mindestens zweier Arten von Bildinformationsdaten angesteuert werden können.

Die Erfindung löst diese Aufgaben durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 den Querschnitt eines in einer erfindungsgemäßen Bilderzeugungseinrichtung verwendeten Bildsubstrats, das eine unterschiedliche Mikrokapselarten enthaltende Mikrokapselschicht hat,

Fig. 2 die Charakteristik des Elastizitätskoeffizienten eines Formgedächtnisharzes,

Fig. 3 die Druck/Temperatur-Charakteristika der Mikrokapseln nach Fig. 1,

Fig. 4 die Querschnitte der mit verschiedenen Wanddicken ausgestatteten Mikrokapseln,

Fig. 5 das selektive Aufbrechen einer Cyan-Mikrokapsel in der Mikrokapselschicht,

Fig. 6 eine erfindungsgemäße Bilderzeugungseinrichtung, die auf dem Bildsubstrat nach Fig. 1 ein Farbbild erzeugt,

Fig. 7 drei Thermozeilenköpfe und eine hierfür bestimmte Treiberschaltung des Farbdruckers nach Fig. 6 im Blockdiagramm,

Fig. 8 eine Steuerschaltung des Farbdruckers nach Fig. 6 im Blockdiagramm,

Fig. 9 den Schaltplan der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Treiberschaltung,

Fig. 10 eine Tabelle zur Erläuterung, wie von den drei Thermozeilenköpfen einer durch die Kombination zweier der Treiberschaltung zugeführter Auswahlsignale ausgewählt wird,

Fig. 11 ein Teil eines Flußdiagramms eines in der Steuerschaltung nach Fig. 8 ausgeführten Steuerprogramms,

Fig. 12 den verbleibenden Teil des in Fig. 8 gezeigten Flußdiagramms und

Fig. 13 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des in den Fig. 11 und 12 gezeigten Steuerprogramms.

Fig. 1 zeigt ein Bildsubstrat 10, das in einer Bilderzeugungseinrichtung nach der Erfindung verwendet wird. Das Bildsubstrat 10 ist in Form eines Blattes Papier gefertigt. Es enthält ein Papierblatt 12, eine dessen Oberfläche bedeckende Mikrokapselschicht 14 und einen wiederum die Mikrokapselschicht 14 bedeckenden transparenten Schutzfilm 16.

Die Mikrokapselschicht 14 besteht aus drei Arten von Mikrokapseln: Mikrokapseln 18C erster Art sind mit flüssigem Cyan-Farbstoff oder einer Cyan-Tinte gefüllt, Mikrokapseln 18M zweiter Art mit einem flüssigen Magenta-Farbstoff oder einer Magenta-Tinte und schließlich Mikrokapseln 18Y dritter Art mit einem flüssigen Gelb-Farbstoff oder einer Gelb-Tinte. Die Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y sind gleichmäßig in der Mikrokapselschicht 14 verteilt. Die Mikrokapselarten haben jeweils eine Mikrokapselwand, die aus einem für gewöhnlich weiß gefärbtem Kunstharzmaterial bestehen. Die Mikrokapselarten können in bekannten Polymerisationsverfahren gefertigt werden, wie sie z. B. die Grenzschicht-Polymerisation, die in-situ-Polymerisation oder dergleichen darstellen. Die Mikrokapseln haben einen mittleren Durchmesser von einigen Mikron, z. B. 5 µm bis 10 µm.

Ist das Papierblatt 12 mit einem einzelnen Farbpigment gefärbt, so kann das Kunstharzmaterial der Mikrokapseln mit dem gleichen Farbpigment gefärbt sein.

Um eine gleichmäßige Ausbildung der Mikrokapselschicht 14 zu gewährleisten, können beispielsweise gleiche Mengen an Cyan-, Magenta- und Gelb-Mikrokapseln 18C, 18M, 18Y homogen mit einer geeigneten Binderlösung vermischt werden, so daß sich eine Suspension ausbildet. Mit einem Zerstäuber kann dann die die Suspension der Mikrokapseln 18C, 18M, 18Y enthaltende Binderlösung auf das Papierblatt 12 ausgebracht werden.

Der einfacheren Darstellung wegen ist in Fig. 1 die Mikrokapselschicht 14 mit einer Dicke dargestellt, die dem Durchmesser einer Mikrokapsel entspricht. In Wirklichkeit überlagern sich jedoch die Mikrokapseln, so daß die Dicke der Mikrokapselschicht 14 größer ist als der Durchmesser einer einzelnen Mikrokapsel.

Als das für die jeweiligen Mikrokapselarten vorgesehene Harzmaterial kann in dem Bildsubstrat 10 ein Formgedächtnisharz verwendet werden. Ein solches Formgedächtnisharz ist beispielsweise ein Polyurethan-basiertes Harz wie Polynorbornen, trans-1,4-Polyisopren-Polyurethan. Es sind weitere Arten von Formgedächtnisharzen bekannt, wie z. B. ein Polyimid-basiertes Harz, ein Polyamidbasiertes Harz, ein Polyvinyl-Chlorid-basiertes Harz, ein Polyester-basiertes Harz und dergleichen.

Wie der Graph nach Fig. 2 zeigt, hat das Formgedächtnisharz allgemein einen Elastizitätskoeffizienten, der sich bei einer Glasübergangstemperatur Tg abrupt ändert. In dem Formgedächtnisharz wird die Brownsche Bewegung der molekularen Ketten in einem Niedertemperaturbereich a unterhalb der Glasübergangstemperatur Tg gestoppt, so daß das Formgedächtnisharz in einer glasähnlichen Phase vorliegt. Andererseits wird die Brownsche Bewegung der molekularen Ketten in einem Hochtemperaturbereich b oberhalb der Glasübergangstemperatur Tg zunehmend energiereich, so daß das Formgedächtnisharz in diesem Temperaturbereich Gummielastizität zeigt.

Das Formgedächtnisharz hat seinen Namen aufgrund folgender Eigenschaft: nach Bearbeitung eines Stücks Formgedächtnisharzes zu einem geformten Artikel in dem Niedertemperaturbereich a, wird dieser Artikel nach seiner Erwärmung auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur Tg frei deformierbar. Nachdem der Artikel in eine andere Form deformiert ist, wird diese andere Form des Artikels fixiert und aufrecht erhalten, wenn der deformierte Artikel auf eine Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur Tg abgekühlt wird. Wird der deformierte Artikel nochmals auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur Tg erwärmt, ohne daß er einer Last oder einer äußeren Kraft ausgesetzt wird, so wird er trotzdem in seine ursprüngliche Form zurückgeführt.

In dem Bildsubstrat 10 wird die vorstehend erläuterte Formgedächtniseigenschaft per se nicht benutzt. Es wird jedoch die charakteristische, abrupte Änderung des Elastizitätskoeffizienten des Formgedächtnisharzes ausgenutzt, um die drei Arten von Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y bei unterschiedlichen Temperaturen und unter unterschiedlichen Drücken selektiv zu quetschen und zu brechen.

Wie in den Graphen nach Fig. 3 gezeigt, ist das Formgedächtnisharz der Cyan- Mikrokapseln 18C so präpariert, daß diese einen durch die durchgezogene Linie angedeuteten, charakteristischen Elastizitätskoeffizienten mit einer Glasübergangstemperatur T1 haben. Das Formgedächtnisharz der Magenta-Mikrokapseln 18M ist so präpariert, daß diese einen durch die einfach gepunktete Linie angedeuteten, charakteristischen Elastizitätskoeffizienten mit einer Glasübergangstemperatur T2 haben. Das Formgedächtnisharz der Gelb-Mikrokapseln 18Y ist schließlich so präpariert, daß diese einen durch die doppelt gepunktete Linie angedeuteten, charakteristischen Elastizitätskoeffizienten mit einer Glasübergangstemperatur T3 haben.

Durch geeignetes Variieren der Zusammensetzung des Formgedächtnisharzes und/oder durch geeignete Auswahl einer besonderen Mikrokapselart aus verschiedenen Mikrokapselarten kann man Formgedächtnisharze mit den Glasübergangstemperaturen T1, T2 und T3 erhalten. Beispielsweise können die Glasübergangstemperaturen T1, T2 und T3 auf 70°C, 110°C bzw. 130°C eingestellt werden.

Wie in Fig. 4 gezeigt, haben die Mikrokapselwände der verschiedenen Mikrokapselarten unterschiedliche Dicken WC, WM und WY. Die Dicke WC der Cyan-Mikrokapseln 18C ist größer als die Dicke WM der Magenta-Mikrokapseln. Die Dicke WM der Magenta-Mikrokapseln 18M ist wiederum größer als die Dicke WY der Gelb-Mikrokapseln 18Y.

Die Wanddicke WC der Cyan-Mikrokapseln 18C ist so gewählt, daß die Cyan-Mikrokapseln 18C bei Erwärmung auf eine zwischen den Glasübergangstemperaturen T1 und TM liegende Temperatur unter einem Brechdruck aufbrechen, der zwischen einem kritischen Brechdruck P3 und einem oberen Grenzdruck PUL (vgl. Fig. 3) liegt. Die Wanddicke WM der Magenta-Mikrokapseln 18M ist so gewählt, daß diese bei Erwärmung auf eine zwischen den Glasübergangstemperaturen T2 und T3 liegende Temperatur unter einem Brechdruck verdichtet und gebrochen werden, der zwischen einem kritischen Brechdruck P2 und dem kritischen Brechdruck P3 (vgl. Fig. 3) liegt. Die Wanddicke WY der Gelb-Mikrokapseln 18Y ist schließlich so gewählt, daß diese bei Erwärmung auf eine zwischen der Glasübergangstemperatur T3 und einer oberen Grenztemperatur TUL liegende Temperatur unter einem kritischen Brechdruck verdichtet und gebrochen werden, der zwischen einem kritischen Brechdruck P1 und dem kritischen Brechdruck P2 (vgl. Fig. 3) liegt.

Beispielsweise liegt der Brechdruck P1 bei 0,02 MPa, P2 bei 0,2 MPa, P3 bei 2,0 MPa und PUL bei 20 MPa. Die Wanddicke der betreffenden Mikrokapsel ist so gewählt, daß diese bei Erwärmung auf eine vorbestimmte Temperatur unter einem gegebenen Brechdruck verdichtet und gebrochen wird. Die obere Grenztemperatur TUL ist geeignet zu wählen, beispielsweise beträgt sie 150°C.

Durch Wählen einer geeigneten Heiztemperatur und eines geeigneten Brechdruckes, die auf das Bildsubstrat 10 angewendet werden sollen, können so die Cyan-, Magenta- und Gelb-Mikrokapseln 18C, 18M, 18Y selektiv gequetscht und gebrochen werden.

Fallen beispielsweise die Heiztemperatur und der Brechdruck in den in Fig. 3 schraffiert dargestellten Cyan-Entwicklungsbereich C, der durch einen von T1 bis T2 reichenden Temperaturbereich und einen von P3 und PUL reichenden Druckbereich festgelegt ist, so werden nur die Cyan-Mikrokapseln 18C gequetscht und gebrochen, wie in Fig. 5 angedeutet ist. Fallen die Heiztemperatur und der Brechdruck in den schraffierten Magenta-Entwicklungsbereich M, der durch einen von T2 bis T3 reichenden Temperaturbereich und einen von P2 bis P3 reichenden Druckbereich festgelegt ist, so werden nur die Magenta-Mikrokapseln 18M gequetscht und gebrochen. Fallen schließlich die Heiztemperatur und der Brechdruck in den schraffierten Gelb-Entwicklungsbereich Y, der durch einen von T3 bis TUL reichenden Temperaturbereich und einen von P1 bis P2 reichenden Druckbereich festgelegt ist, so werden nur die Gelb-Mikrokapseln 18Y gequetscht und gebrochen. Wird die Wahl der Heiztemperatur und des Brechdrucks, die auf das Bildsubstrat 10 anzuwenden sind, gemäß einer Folge digitaler Farbbildpixelsignale, nämlich digitaler Cyan-Bildpixelsignale, digitaler Magenta- Bildpixelsignale und digitaler Gelb-Bildpixelsignale, geeignet gesteuert, so kann auf Grundlage dieser Signale ein Farbbild auf dem Bildsubstrat 10 erzeugt werden.

In Fig. 6 ist eine Bilderzeugungseinrichtung nach der Erfindung gezeigt. Diese ist als Zeilenfarbdrucker ausgebildet und erzeugt auf dem vorstehend erläuterten Bildsubstrat 10 ein Farbbild. Die Bilderzeugungseinrichtung hat ein Rechtkantgehäuse 20. In der oberen Wand des Gehäuses 20 ist eine Eintrittsöffnung 22 ausgebildet, während sich in der Seitenwand des Gehäuses 20 eine Austrittsöffnung 24 befindet. Das in Fig. 6 nicht gezeigte Bildsubstrat 10 wird durch die Eintrittsöffnung 22 in das Gehäuse 20 eingeführt und dann aus der Austrittsöffnung 24 ausgegeben, nachdem auf ihm ein Farbbild erzeugt worden ist. Der Transportweg des Bildsubstrats 10 ist in Fig. 6 durch eine gestrichelte Linie angedeutet und mit 26 bezeichnet.

In dem Gehäuse 20 ist eine Führungsplatte 28 vorgesehen, die einen Teil des Transportweges 26 festlegt. An der Oberfläche der Führungsplatte 28 sind ein erster Thermozeilenkopf 30C, ein zweiter Thermozeilenkopf 30M und ein dritter Thermozeilenkopf 30Y fest angebracht. Die Thermozeilenköpfe 30C, 30M, 30Y erstrecken sich senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bildsubstrats 10.

Wie in Fig. 7 schematisch angedeutet ist, enthält der Thermozeilenkopf 30C mehrere Heizelemente oder elektrische Widerstandselemente Rc1 bis Rcn (wobei n=1, 2, 3, . . .), die längs des Thermozeilenkopfs 30C linear fluchtend angeordnet sind. Auch der Thermozeilenkopf 30M enthält mehrere Widerstandselemente Rm1 bis Rmn (wobei n=1, 2, 3, . . .), die längs des Thermozeilenkopfs 30M linear fluchtend angeordnet sind. Schließlich enthält auch der Thermozeilenkopf 30Y mehrere Widerstandselemente R1 bis Ryn (wobei n=1, 2, 3, . . .), die längs des Thermozeilenkopfs 30Y linear fluchtend angeordnet sind.

Die Erfindung sieht vor, daß jedes der Widerstandselemente von einer Treiberschaltung 31 gemäß monochromatischer (Cyan, Gelb, Magenta) digitaler Farbpixelsignale in einer Weise selektiv mit Strom gespeist, d. h. aktiviert wird, wie im weiteren im Detail zu erläutern sein wird. Hat das digitale Cyan-Farbpixelsignal den Wert 1, so wird das entsprechende Widerstandselement Rcn auf eine Temperatur erwärmt, die in den zwischen den Glasübergangstemperaturen T1 und T2 liegenden Bereich fällt. Hat ein digitales Magenta-Farbpixelsignal den Wert 1, so wird ein entsprechendes Widerstandselement Rmn auf eine Temperatur erwärmt, die in den zwischen den Glasübergangstemperaturen T2 und T3 liegenden Bereich fällt. Hat schließlich ein digitales Gelb-Bildpixelsignal den Wert 1, so wird das entsprechende Widerstandselement Ryn auf eine Temperatur erwärmt, die in den zwischen der Glasübergangstemperatur T3 und der oberen Grenztemperatur TUL liegenden Bereich fällt.

Die Thermozeilenköpfe 30C, 30M und 30Y sind aufeinanderfolgend angeordnet, so daß die entsprechenden Heiztemperaturen in Bewegungsrichtung des Substrats 10 ansteigen.

Wie in Fig. 6 gezeigt, hat die Einrichtung 20 eine dem ersten Thermozeilenkopf 30C zugeordnete erste Druckwalze 32C, eine dem zweiten Thermozeilenkopf 30M zugeordnete zweite Druckwalze 32M und eine dem dritten Thermozeilenkopf 30Y zugeordnete dritte Druckwalze 32Y. Die Druckwalzen 32C, 32M, 32Y bestehen aus einem Hartgummimaterial. Die erste Druckwalze 32C ist mit einer ersten Federvorspanneinheit 34C versehen, die sie mit einem zwischen dem kritischen Brechdruck P3 und dem oberen Grenzdruck PUL liegenden Druck elastisch gegen den ersten Thermozeilenkopf 30C drückt. Die zweite Druckwalze 32M ist mit einer zweiten Federvorspanneinheit 34M versehen, die sie mit einem zwischen den kritischen Brechdrücken P2 und P3 liegenden Druck elastisch gegen den zweiten Thermozeilenkopf 30M drückt. Die dritte Druckwalze 32Y ist mit einer dritten Federvorspanneinheit 34Y versehen, die sie mit einem zwischen den kritischen Brechdrücken P1 und P2 liegenden Druck elastisch gegen den zweiten Thermozeilenkopf 30Y drückt.

Während des Druckvorgangs werden die Druckwalzen 32C, 32M und 32Y im Gegenuhrzeigersinn (vgl. Fig. 6) intermittierend mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit gedreht. Das durch die Eintrittsöffnung 22 eingeführte Bildsubstrat wird so längs des Transportweges 26 intermittierend zur Austrittsöffnung 24 bewegt. Das Bildsubstrat 10 wird also beim Vorbeilaufen an dem ersten Thermozeilenkopf 30C und der ersten Druckwalze 32C einem zwischen dem kritischen Brechdruck P3 und dem oberen Grenzdruck PUL liegenden Druck, beim Vorbeilaufen an dem zweiten Thermozeilenkopf 30M und der zweiten Druckwalze 32M einem zwischen den kritischen Brechdrücken P2 und P3 liegenden Druck sowie beim Vorbei laufen an dem dritten Thermozeilenkopf 30Y und der dritten Druckwalze 32Y einem zwischen den kritischen Brechdrücken P1 und P2 liegenden Druck ausgesetzt. Die Druckwalzen 32C, 32M und 32Y sind nämlich aufeinanderfolgend angeordnet, so daß die von ihnen auf die Thermozeilenköpfe 30C, 30M bzw. 30Y ausgeübten Drücke in Bewegungsrichtung des Bildsubstrats 10 abnehmen.

Das Bildsubstrat 10 wird so in die Eintrittsöffnung 22 der Einrichtung 20 eingeführt, daß der transparente Schutzfilm 16 des Bildsubstrats 10 in Kontakt mit den Thermozeilenköpfen 30C, 30M und 30Y kommt.

Wird bei der wie vorstehend erläutert aufgebauten Einrichtung beispielsweise eines der Widerstandselemente Rcn auf eine zwischen den Glasübergangstemperaturen T1 und T2 liegende Temperatur erwärmt, so wird auf der Mikrokapselschicht 14 des Bildsubstrats 10 ein Cyan-Punkt mit einer Punktgröße, d. h. einem Durchmesser von 50 µm bis 100 µm erzeugt, da nur Cyan-Mikrokapseln 18C in einem Punktbereich gequetscht und gebrochen werden, der von dem entsprechenden Widerstandselement erwärmt wird. Obgleich eine Vielzahl von Cyan-, Magenta- und Gelb-Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y gleichmäßig in einem auf der Mikrokapselschicht 14 zu entwickelnden Punktbereich (50 µm bis 100 µm) enthalten sind, ist es möglich, nur die Cyan-Mikrokapseln 18C zu brechen und zu quetschen, da die Heiztemperatur zwischen den Glasübergangstemperaturen T1 und T2 liegt.

In Fig. 6 ist eine Leiterplatte (Steuerschaltung) 36 gezeigt, die der Steuerung des Druckvorgangs des Farbdruckers dient. Eine elektrische Hauptstromquelle zum Speisen der Leiterplatte 36 mit elektrischer Energie ist in Fig. 6 mit 38 bezeichnet.

Fig. 8 zeigt ein schematisches Blockdiagramm der Leiterplatte 36. Die Leiterplatte 36 hat eine Druckersteuerschaltung 40 mit einem Mikrocomputer. Die Druckersteuerschaltung 40 empfängt über eine Schnittstellenschaltung (I/F) 42 eine Folge digitaler Farbbildpixelsignale aus einem Personalcomputer oder einem Wortprozessor (nicht gezeigt). Die empfangenen Farbbildpixelsignale werden geeignet verarbeitet und in einen Rahmen digitaler Cyan-Farbpixelsignale, einen Rahmen digitaler Magenta-Farbpixelsignale und einen Rahmen digitaler Gelb- Bildpixelsignale umgewandelt. Diese Rahmen werden einmal in einem Speicher 44 gespeichert.

Die Leiterplatte 36 ist weiterhin mit einer Motortreiberschaltung 46 versehen, die drei Elektromotore 48C, 48M und 48Y ansteuert, die zum Drehen der Druckwalzen 32C, 32M, 32Y eingesetzt werden. In dem erläuterten Ausführungsbeispiel des Farbdruckers sind die Elektromotore 48C, 48M und 48Y jeweils als Schrittmotor ausgebildet, der entsprechend einer von der Motortreiberschaltung 46 ausgegebenen Folge von Antriebspulsen angesteuert wird. Die Ausgabe der Antriebspulse aus der Motortreiberschaltung 46 an die Elektromotore 48C, 48M und 48Y wird von der Druckersteuerschaltung 40 kontrolliert.

Wie in Fig. 8 gezeigt, ist die Treiberschaltung 31 für die Thermozeilenköpfe 30C, 30M und 30Y in der Leiterplatte 36 enthalten. Sie wird durch einen Satz Auswahl- Steuer-Signale ST1 und ST2, im folgenden kurz als Auswahlsignale bezeichnet einer Reihe Taktimpulse CLK, einem bei niedrigem Pegel aktiven Zwischenspeicher- oder Latchsignal LATCH und einer Reihe digitaler Farbbildpixelsignale DATA angesteuert, die von der Steuerschaltung 40 des Druckers ausgegeben werden.

Fig. 9 zeigt den Aufbau eines Teils der Treiberschaltung 31. Die Treiberschaltung 31 hat ein Schieberegister 50 mit mehreren D-Flipflops 501 bis 50n (wobei n=1, 2, 3, . . .) und eine Zwischenspeicherschaltung 52 mit mehreren D-Zwischenspeichern 521 bis 52n (wobei n=1, 2, 3, . . .), die in Fachkreisen auch unter der Bezeichnung "D-Latch" bekannt sind. Während des Druckvorgangs wird eine Einzelzeile digitaler monochromatischer (Cyan, Magenta, Gelb) Farbpixelsignale DATA aus dem Speicher 44 ausgelesen und dem Schieberegister 50 zugeführt.

Während die Folgen monochromatischer Farbpixelsignale DATA dem Schieberegister 50 zugeführt werden, werden diese Farbpixelsignale entsprechend den Folgen der Taktimpulse CLK sukzessive zu den Flipflops 501 bis 50n verschoben. Die in den Flipflops 501 bis 50n gehaltenen monochromatischen Farbpixelsignale werden dann gleichzeitig zu den Zwischenspeichern 521 bis 52n der Zwischenspeicherschaltung 52 verschoben und verriegelt, d. h. zwischengespeichert, indem die Steuerschaltung 40 das bei niedrigem Pegel aktive Zwischenspeichersignal LATCH über einen Inverter 53 (Fig. 9) an die Zwischenspeicherschaltung 52 ausgibt, wobei die jeweiligen Farbpixelsignale stabil in den Zwischenspeichern 521 bis 52n gehalten werden. Der Vorgang des Verriegelns oder Zwischenspeicherns ist in Fachkreisen auch als "Latching" bekannt. So wird entweder ein Signal hohen Pegels oder ein Signal niedrigen Pegels von einem Q-Ausgang eines jeden Zwischenspeichers 521 bis 52n stabil ausgegeben, und zwar entsprechend den Binärwerten des in diesen gehaltenen monochromatischen Bildpixelsignals. Hat das Bildpixelsignal den Wert 1, so gibt der Q-Ausgang des entsprechenden Zwischenspeichers 521 bis 52n ein Signal hohen Pegels aus, und hat das Bildpixelsignal den Wert 0, so gibt der Q-Ausgang des entsprechenden Zwischenspeichers 521 bis 52n Signal niedrigen Pegels aus.

Die Treiberschaltung 31 enthält weiterhin mehrere Treiberschaltungselemente 541 bis 54n (wobei n=1, 2, 3, . . .). Jedes dieser Treiberschaltungselemente 541 bis 54n enthält einen Satz UND-Gatter 56C, 56M, 56Y, einen Satz Feldeffekttransistoren (FET) 58C, 58M, 58Y und ein Paar Inverter 60A, 60B. Die vorstehend genannten Komponenten sind in der in Fig. 9 gezeigten Weise zusammengeschaltet.

Bei der Treiberschaltung 31 werden für gewöhnlich beide Auswahlsignale ST1 und ST2 unter der Kontrolle der Steuerschaltung 40 auf niedrigem Pegel gehalten, so daß sämtliche Ausgangspegel der UND-Gatter 56C, 56M, 56Y ebenfalls auf niedrigem Pegel gehalten werden, wodurch keines der Widerstandselemente Rcn, Rmn, Ryn mit elektrischer Energie gespeist werden kann.

Werden die in der Einzelzeile enthaltenen Cyan-Farbpixelsignale in den entsprechenden Zwischenspeichern 521 bis 52n gehalten, und werden diese Zwischenspeicher 521 bis 52n verriegelt, so wechselt nur der Ausgangspegel des Auswahlsignals ST2 von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, so daß nur die entsprechenden Widerstandselement Rc1 bis Rcn entsprechend den in den Zwischenspeichern 521 bis 52n gehaltenen Cyan-Farbpixelsignalen selektiv aktiviert werden. Hat beispielsweise das in dem Zwischenspeicher 521 gehaltene Cyan-Bildpixelsignal den Wert 1, so wechselt der Ausgangspegel des entsprechenden UND-Gatters 56C von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, wodurch das entsprechende Widerstandselement Rc1 aktiviert wird. Hat andererseits das in dem Zwischenspeicher 521 gehaltene Cyan-Bildpixelsignal den Wert 0, so wird der Ausgangspegel des entsprechenden UND-Gatters 56C auf niedrigem Pegel gehalten, wodurch das entsprechende Widerstandselement Rc1 nicht aktiviert werden kann.

Insbesondere hat jedes der UND-Gatter 56C, 56M und 56Y drei Eingänge, von denen einer an dem Q-Anschluß des entsprechenden Zwischenspeichers 521, . . ., 52n angeschlossen ist und die beiden verbleibenden Eingänge mit zwei Signalleitungen SL1 und SL2 verbunden sind, über welche die Auswahlsignale St1 und St2 zugeführt werden. Wie in Fig. 9 gezeigt, ist der Inverter 60A zwischen die Signalleitung SL1 und den entsprechenden Eingang des UND-Gatters 56C geschaltet, während der Inverter 60B zwischen die Signalleitung SL2 und den entsprechenden Eingang des UND-Gatters 56M geschaltet ist.

Jedes der UND-Gatter 56C, 56M und 56Y hat einen Ausgang, der an das Tor G des entsprechenden FET 58C, 58M, 58Y angeschlossen ist. Jeder FET 58C, 58M, 58Y ist mit seiner Quelle S an eine elektrische Stromquelle Vh angeschlossen. Die Abzugselektroden D der FETs 58C, 58M und 58Y sind an die elektrischen Widerstandselemente Rcn, Rmn und Ryn angeschlossen. Wechselt der Ausgangspegel eines UND-Gatters 56C, 56M, 56Y von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, so wird der entsprechende FET 58C, 58M, 58Y eingeschaltet, so daß das entsprechende Widerstandselement Rcn, Rmn, Ryn mit elektrischer Energie gespeist wird.

Durch den vorstehend erläuterten Aufbau der Steuerschaltung 31 werden für gewöhnlich beide Auswahlsignale ST1 und ST2 unter der Steuerung der Druckersteuerschaltung 40 auf niedrigem Pegel gehalten, so daß auch sämtliche Ausgangspegel der UND-Gatter 56C, 56M und 56Y auf niedrigem Pegel bleiben und die Widerstandselemente Rcn, Rmn und Ryn nicht mit elektrischer Energie gespeist werden können.

Werden die in der Einzelzeile enthaltenen Magenta-Bildpixelsignale in den entsprechenden Zwischenspeichern 521 bis 52n gehalten, und werden diese Zwischenspeicher 521 bis 52n verriegelt, so wechselt nur der Ausgangspegel des Auswahlsignals ST1 von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, so daß nur die entsprechenden Widerstandselemente Rm1 bis Rmn gemäß den in den Zwischenspeichern 521 bis 52n gehaltenen Magenta-Bildpixelsignalen selektiv aktiviert werden. Hat beispielsweise das in dem Zwischenspeicher 521 gehaltene Magenta-Bildpixelsignal den Wert 1, so wechselt der Ausgangspegel des entsprechenden UND-Gatters 56M von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, wodurch das entsprechende Widerstandselement Rm1 aktiviert wird. Hat andererseits das in dem Zwischenspeicher 521 gehaltene Magenta-Bildpixelsignal den Wert 0, so wird der Ausgangspegel des entsprechenden UND-Gatters 56M auf niedrigem Pegel gehalten, wodurch das entsprechende Widerstandselement Rm1 nicht aktiviert werden kann.

Werden die in der Einzelzeile enthaltenen Gelb-Bildpixelsignale in den entsprechenden Zwischenspeichern 521 bis 52n gehalten, und werden diese Zwischenspeicher 521 bis 52n verriegelt, so wechseln sowohl der Ausgangspegel des Auswahlsignals ST1 als auch der Ausgangspegel des Auswahlsignals ST2 von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, so daß nur die entsprechenden Widerstandselemente Ry1 bis Ryn gemäß den in den Zwischenspeichern 521 bis 52n enthaltenen Gelb-Bildpixelsignalen selektiv aktiviert werden. Hat beispielsweise das in dem Zwischenspeicher 521 gehaltene Gelb-Bildpixelsignal den Wert 1, so wechselt der Ausgangspegel des entsprechenden UND-Gatters 56Y von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, wodurch das entsprechende Widerstandselement Ry1 aktiviert wird. Hat andererseits das in dem Zwischenspeicher 521 gehaltene Gelb- Bildpixelsignal den Wert 0, so wird der Ausgangspegel des entsprechenden UND- Gatters 56Y auf niedrigem Pegel gehalten, wodurch das entsprechende Widerstandselement Ry1 nicht aktiviert werden kann.

Kurz gesagt kann durch eine Kombination der Pegel der Auswahlsignale ST1 und ST2 der anzusteuernde Thermozeilenkopf 30C, 30M, 30Y ausgewählt werden, so daß die in diesem Thermozeilenkopf enthaltenen Widerstandselemente selektiv aktiviert werden, wie dies in der Tabelle nach Fig. 10 gezeigt ist.

Wann immer die elektrischen Widerstandselemente Rc1 bis Rcn selektiv aktiviert werden, wird die Aktivierung, d. h. die Speisung mit elektrischer Energie, so lange fortgesetzt, bis die aktivierten Widerstandselemente auf eine zwischen den Glasübergangstemperaturen T1 und T2 liegende Temperatur erwärmt sind. Haben die Widerstandselemente diese Temperatur erreicht, so wird die Aktivierung beendet, indem der hohe Pegel des Auswahlsignals ST2 auf niedrigen Pegel zurückgeführt wird. Die Aktivierungszeit der Widerstandselemente Rcn beträgt beispielsweise 3 ms.

Wann immer die Widerstandselemente Rm1 bis Rmn selektiv aktiviert werden, wird die Aktivierung so lange fortgesetzt, bis die Widerstandselemente auf eine zwischen den Glasübergangstemperaturen T2 und T3 liegende Temperatur erwärmt sind. Haben die Widerstandselemente diese Temperatur erreicht, so wird die Aktivierung beendet, indem der hohe Pegel des Auswahlsignals ST1 auf niedrigen Pegel zurückgeführt wird. Die Aktivierungszeit der Widerstandselemente Rmn beträgt beispielsweise 4 ms.

Wann immer die Widerstandselemente Ry1 bis Ryn selektiv aktiviert werden, wird die Aktivierung so lange fortgesetzt, bis die Widerstandselemente auf eine zwischen der Glasübergangstemperatur T3 und der oberen Grenztemperatur TUL liegende Temperatur erwärmt sind. Haben die Widerstandselemente diese Temperatur erreicht, so wird die Aktivierung beendet, indem die hohen Pegel der Auswahlsignale ST1 und ST2 auf niedrige Pegel zurückgeführt werden. Die Aktivierungszeit der Widerstandselemente Rcn beträgt beispielsweise 5 ms.

Die Fig. 11 und 12 zeigen ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms, das die Steuerschaltung 40 ausführt. Das Steuerprogramm ist als Zeitunterbrechungsprogramm konzipiert, das in regelmäßigen Zeitabständen, z. B. 5 µs, wiederholt wird. Mit der Ausführung dieses Programms wird begonnen, sobald die Steuerschaltung 40 von dem Personalcomputer oder dem Wortprozessor (nicht dargestellt) über die Schnittstellenschaltung (I/F) 42 ein Startsignal für den Druckvorgang empfängt.

In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Ausführung des Steuerprogramms unter folgenden Bedingungen:

  • (a) Während des Druckvorgangs werden drei Einzelzeilen mit den drei digitalen Primärfarb-Bildpixelsignalen (Cyan, Magenta und Gelb) in einem Zyklus sukzessive aus dem Speicher 44 ausgelesen und von der Steuerschaltung 40 in nachstehender Reihenfolge an das Schieberegister 50 ausgegeben, bevor der Zyklus wiederholt wird: Einzelzeile der Cyan-Bildpixelsignale, Einzelzeile der Magenta- Bildpixelsignale und Einzelzeile der Gelb-Bildpixelsignale. Das bei niedrigem Pegel aktive Zwischenspeichersignal LATCH erzeugt zyklisch drei Zwischensignalimpulse: einen ersten Zwischensignalimpuls zum Zwischenspeichern der Cyan- Bildpixelsignale, einen zweiten Zwischenspeicherimpuls zum Zwischenspeichern der Magenta-Farbpixelsignale und einen dritten Zwischenspeicherimpuls zum Zwischenspeichern der Gelb-Bildpixelsignale.
  • (b) Die Thermozeilenköpfe 30C, 30M und 30Y sind in einem Abstand voneinander angeordnet, der beispielsweise 200 Einzelzeilen von Bildpunkten entspricht, die auf dem Bildsubstrat 10 aufgezeichnet werden. Aus diesem Grund wird die Einzelzeile der Magenta-Bildpixelsignale wiederholt als Leerzeile von Bildpixelsignalen ausgegeben, die alle den Wert 0 haben, bis die erste Einzelzeile der Cyan-Bildpunkte, die von den fluchtend angeordneten Widerstandselementen Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs 30C aufgezeichnet werden, die fluchtend angeordneten Widerstandselemente Rm1 bis Rmn des Thermozeilenkopfs 30M erreicht. Auch die Einzelzeile des Gelb-Bildpixelsignals wird so lange als Leerzeile von Bildpixelsignalen ausgegeben, die alle den Wert 0 haben, bis die erste Einzelzeile der Cyan-Bildpunkte, die von den fluchtend angeordneten Widerstandselementen Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs 30C aufgezeichnet werden, die fluchtend angeordneten Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilenkopfs 30Y erreicht.
  • (c) Aus dem gleichen Grund wird die Einzelzeile der Cyan-Bildpixelsignale so lange wiederholt als Leerzeile von Bildpixelsignalen ausgegeben, die alle den Wert 0 haben, bis die letzte Einzelzeile der Cyan-Farbpunkte, die von den fluchtend angeordneten Widerstandselementen Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs 30C aufgezeichnet werden, die fluchtend angeordneten Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilenkopfs 30Y erreicht. Auch die Einzelzeile der Magenta-Bildpixelsignale wird so lange wiederholt als Leerzeile von Bildpixelsignalen ausgegeben, die alle den Wert 0 haben, bis die letzte Einzelzeile der Magenta-Farbpunkte, die von den fluchtend angeordneten Widerstandselementen Rm1 bis Rmn des Thermozeilenkopfs 30M aufgezeichnet werden, die fluchtend angeordneten Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilenkopfs 30Y erreicht.

Unter Bezugnahme auf das in Fig. 13 gezeigte Zeitdiagramm wird im folgenden das Steuerprogramm beschrieben.

In Schritt 101 wird festgestellt, ob ein Markierungszeichen (Flag) F1 0 oder 1 ist. Im Anfangsstadium, in dem der Druckvorgang gerade begonnen hat, wird die Steuerung mit 102 fortgesetzt, da F1=0, und es wird festgestellt, ob ein in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 mit LAT1 bezeichneter, erster Zwischenspeicherimpuls des bei niedrigem Pegel aktiven Zwischenspeichersignals LATCH von der Steuerschaltung 40 an die Zwischenspeicherschaltung 52 ausgegeben worden ist. Wird die Ausgabe des ersten Zwischenspeicherimpulses LAT1 nicht bestätigt, so wird das Programm zunächst einmal beendet. Obgleich das Programm in regelmäßigen Zeitabständen von 5 µs wiederholt ausgeführt wird, wird daraufhin so lange nicht fortgefahren, bis die Ausgabe des ersten Zwischenspeicherimpulses LAT1 bestätigt ist.

Zu Beginn des Druckvorgangs wird eine mit C1(DATA) bezeichnete erste Einzelzeile digitaler Cyan-Bildpixelsignale in das Schieberegister 50 eingegeben. Diese Cyan-Bildpixelsignale C1(DATA) werden gemäß der Folge der Taktimpulse CLK sukzessive zu den Flipflops 501 bis 50n verschoben, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 dargestellt ist. Die jeweiligen, in den Flipflops 501 bis 50n gehaltenen Cyan-Bildpixelsignale C1(DATA) werden dann gleichzeitig zu den Zwischenspeichern 521 bis 52n der Zwischenspeicherschaltung 52 verschoben und durch die Ausgabe des ersten Zwischenspeicherimpulses LAT1 verriegelt (zwischengespeichert).

Wird in Schritt 102 die Ausgabe des ersten Zwischenspeicherimpulses LAT1 bestätigt, so fährt die Steuerung mit Schritt 103 fort, in dem das Markierungszeichen F1 auf 1 gesetzt wird. In Schritt 104 wird dann festgestellt, ob ein Markierungszeichen (Flag) F2 0 oder 1 ist. Im Anfangsstadium fährt die Steuerung, da F2=0, mit Schritt 105 fort, in dem das Auswahlsignal ST2 auf hohen Pegel gesetzt wird, wodurch nur die Widerstandselemente Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs 30C gemäß den in den Zwischenspeichern 521 bis 52n der Zwischenspeicherschaltung 52 gehaltenen Cyan-Bildpixelsignalen C1(DATA) selektiv aktiviert werden.

In Schritt 106 wird festgestellt, ob ein Zählerwert eines Zählers CC einen Wert von 600 erreicht hat, der einem Zeitintervall von 3 ms entspricht (3 ms/5 µs = 600). Im Anfangsstadium fährt die Steuerung, da CC=0, mit Schritt S107 fort, in dem der Zählerwert des Zählers CC um 1 inkrementiert wird. Daraufhin wird das Programm zunächst einmal beendet. Obgleich das Programm in regelmäßigen Zeitabständen von 5 µs wiederholt ausgeführt wird, wird daraufhin der Zählerwert des Zählers CC nur so lange inkrementiert, bis der Zählerwert des Zählers CC den Wert 600 (mit F1 =1 und F2=0) erreicht.

Wird in Schritt 106 bestätigt, daß der Zählerwert des Zählers CC den Wert 600 erreicht hat, so geht die Steuerung von Schritt 106 zu Schritt 108 über, in dem das Auswahlsignal ST2 auf niedrigen Pegel zurückgeführt wird, so daß die selektive Aktivierung der Widerstandselemente Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs 30C beendet wird.

In Schritt 109 wird der Zählerwert des Zählers CC auf 0 zurückgesetzt. Dann werden in Schritt 110 das Markierungszeichen F1 auf 0 und das Markierungszeichen F2 auf 1 gesetzt. Das Programm endet dann zunächst einmal.

Wird das Programm nach Verstreichen einer Zeit von 5 µs ausgeführt, so fährt die Steuerung über Schritt 101 (F1=0 in Schritt 110) mit Schritt 102 fort, in dem festgestellt wird, ob ein in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 mit LAT2 bezeichneter zweiter Zwischenspeicherimpuls des auf niedrigem Pegel aktiven Zwischenspeichersignals LATCH von der Steuerschaltung 40 an die Zwischenspeicherschaltung 52 ausgegeben worden ist. Wird die Ausgabe des zweiten Zwischenspeicherimpulses LAT2 nicht bestätigt, endet das Programm zunächst einmal. Das Programm wird zwar in regelmäßigen Zeitabständen von 5 µs wiederholt ausgeführt, es fährt jedoch so lange nicht fort, bis die Ausgabe des zweiten Zwischenspeicherimpulses LAT2 bestätigt ist.

Wie aus dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 hervorgeht, wird während der selektiven Aktivierung der Widerstandselemente Rc1 bis Rcn des Thermozeilenkopfs 30C eine mit M1(DATA) bezeichnete erste Einzelzeile digitaler Magenta-Bildpixelsignale in das Schieberegister 50 eingegeben. Diese Magenta-Bildpixelsignale M1(DATA) werden gemäß der Folge der Taktimpulse CLK sukzessive zu den Flipflops 501 bis 50n verschoben, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 gezeigt ist. Dann werden die in den Flipflops 501 bis 50n gehaltenen Magenta-Bildpixelsignale M1(DATA) gleichzeitig zu den Zwischenspeichern 521 bis 52n der Zwischenspeicherschaltung 52 verschoben und durch Ausgabe des zweiten Zwischenspeicherimpulses LAT2 verriegelt (zwischengespeichert).

Wird in Schritt 102 die Ausgabe des zweiten Zwischenspeicherimpulses LAT2 bestätigt, so fährt die Steuerung mit Schritt 103 fort, in dem das Markierungszeichen F1 auf 1 gesetzt wird. Dann springt die Steuerung von Schritt 104 nach Schritt 111 (F2=1), in dem festgestellt wird, ob ein Markierungszeichen (Flag) F3 0 oder 1 ist. Im Anfangsstadium fährt die Steuerung, da F3=0, mit Schritt 112 fort, in dem das Auswahlsignal ST1 auf hohen Pegel gebracht wird, wodurch nur die Widerstandselemente Rm1 bis Rmn des Thermozeilenkopfs 30M gemäß den in den Zwischenspeichern 521 bis 52n der Zwischenspeicherschaltung 52 gehaltenen Magenta-Bildpixelsignalen M1(DATA) selektiv aktiviert werden.

In Schritt 113 wird festgestellt, ob ein Zählerwert eines Zählers MC einen Wert von 800 erreicht hat, der einem Zeitintervall von 4 ms entspricht (4 ms/5 µs = 800). Im Anfangsstadium fährt die Steuerung, da MC=0, mit Schritt 114 fort, in dem der Zählerwert des Zählers MC um 1 inkrementiert wird. Dann endet das Programm zunächst einmal. Obgleich das Programm in regelmäßigen Zeitabständen von 5 µs wiederholt ausgeführt wird, wird der Zählerwert des Zählers MC nur so lange inkrementiert, bis er den Wert 800 erreicht (mit F1=1 und F2=1).

Wird in Schritt 113 bestätigt, daß der Zählerwert des Zählers MC den Wert 800 erreicht hat, so geht die Steuerung von Schritt 113 zu Schritt 115 über, in dem Auswahlsignal ST1 auf niedrigen Pegel zurückgeführt wird, so daß die selektive Aktivierung die Widerstandselemente Rm1 bis Rmn des Thermozeilenkopfs 30M beendet wird.

In Schritt 116 wird der Zählerwert des Zählers MC auf 0 zurückgesetzt. In Schritt 117 werden dann das Markierungszeichen F1 auf 0 und das Markierungszeichen F3 auf 1 gesetzt. Das Programm endet dann zunächst einmal.

Wird das Programm nach Verstreichen einer Zeit von 5 µs fortgesetzt, so fährt die Steuerung über Schritt 101 (F1=0 in Schritt 117) mit Schritt 102 fort, in dem festgestellt wird, ob ein in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 mit LAT3 bezeichneter dritter Zwischenspeicherimpuls des auf niedrigem Pegel aktiven Zwischenspeichersignals LATCH von der Steuerschaltung 40 an die Zwischenspeicherschaltung 52 ausgegeben worden ist. Wird die Ausgabe des dritten Zwischenspeicherimpulses LAT3 nicht bestätigt, so endet das Programm zunächst einmal. Das Programm wird zwar in regelmäßigen Zeitabständen von 5 µs wiederholt ausgeführt, es fährt jedoch so lange nicht fort, bis die Ausgabe des dritten Zwischenspeicherimpulses LAT3 bestätigt worden ist.

Wie aus dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 hervorgeht, wird während der selektiven Aktivierung der Widerstandselemente Rm1 bis Rmn des Thermozeilenkopfs 30M eine mit Y1(DATA) bezeichnete Einzelzeile digitaler Gelb-Bildpixelsignale in das Schieberegister 50 eingegeben. Diese Gelb-Bildpixelsignale Y1(DATA) werden gemäß der Folge der Taktimpulse CLK sukzessive zu den Flipflops 501 bis 50n verschoben, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 gezeigt ist. Die in den Flipflops 501 bis 50n gehaltenen Gelb-Bildpixelsignale Y1(DATA) werden gleichzeitig zu den Zwischenspeichern 521 bis 52n der Zwischenspeicherschaltung 52verschoben und durch Ausgabe des dritten Zwischenspeicherimpulses LAT3 verriegelt (zwischengespeichert).

Wird in Schritt 102 die Ausgabe des dritten Zwischenspeicherimpulses LAT3 bestätigt, so fährt die Steuerung mit Schritt 103 fort, in dem das Markierungszeichen F1 auf 1 gesetzt wird. Dann springt die Steuerung von Schritt 104 nach Schritt 111 (F2=1) und weiter von Schritt 111 nach Schritt 118 (F3=1), in dem die Auswahlsignale ST1 und ST'' auf hohen Pegel gebracht werden, wodurch nur die Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilenkopfs 30Y gemäß den in den Zwischenspeichern 521 bis 52n der Zwischenspeicherschaltung 52 gehaltenen Magenta-Bildpixelsignalen Y1(DATA) selektiv aktiviert werden.

In Schritt 119 wird festgestellt, ob ein Zählerwert eines Zählers YC einen Wert von 1000 erreicht hat, der einem Zeitintervall von 5 ms entspricht (5 ms/5 µs = 1000). Im Anfangsstadium fährt die Steuerung, da YC=0, mit Schritt 120 fort, in dem der Zählerwert des Zählers YC um 1 inkrementiert wird. Dann endet das Programm zunächst einmal. Obgleich das Programm in regelmäßigen Zeitabständen von 5 µs wiederholt ausgeführt wird, wird der Zählerwert des Zählers YC nur so lange inkrementiert, bis er den Wert 1000 erreicht (mit F1=1, F2=1 und F3=1).

Wird in Schritt 119 bestätigt, daß der Zählerwert des Zählers YC den Wert 1000 erreicht hat, so geht die Steuerung von Schritt 119 nach Schritt 121 über, in dem die Auswahlsignale ST1 und ST2 auf niedrigen Pegel zurückgeführt werden, so daß die selektive Aktivierung der Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilenkopfs 30Y beendet wird.

In Schritt 122 wird der Zählerwert des Zählers YC auf 0 zurückgesetzt. Dann werden in Schritt 123 das Markierungszeichen F1 auf 0, das Markierungszeichen F2 auf 0 und das Markierungszeichen F3 auf 0 gesetzt. Dann endet das Programm zunächst einmal. Das Programm wird zwar in regelmäßigen Zeitabständen von 5 µs wiederholt ausgeführt, es fährt jedoch so lange nicht fort, bis wiederum die Ausgabe des ersten Zwischenspeicherimpulses LAT1 bestätigt ist.

Wie aus dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 hervorgeht, wird während der selektiven Aktivierung der Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilenkopfs 30Y eine mit C2(DATA) bezeichnete zweite Einzelzeile digitaler Cyan-Bildpixelsignale in das Schieberegister 50 eingegeben. Diese Cyan-Bildpixelsignale C2(DATA) werden gemäß der Folge der Taktimpulse CLK sukzessive zu den Flipflops 501 bis 50n verschoben, wie in dem Zeitdiagramm nach Fig. 13 gezeigt ist.

Sobald die selektive Aktivierung der Widerstandselemente Ry1 bis Ryn des Thermozeilenkopfs 30Y vollendet ist (Schritt 121), werden die Elektromotore 48C, 48M, 48Y gemäß den von der Motortreiberschaltung 56 ausgegebenen Folgen von Treiberimpulsen so angetrieben, daß das Bildsubstrat 10 intermittierend um eine Strecke befördert wird, die der Einzelzeile der auf dem Bildsubstrat 10 aufgezeichneten Bildpunkte entspricht.

Nachdem die intermittierende Bewegung des Bildsubstrats 10 beendet ist, wird mit nochmaligem Ausgeben des ersten Zwischenspeicherimpulses LAT1 aus der Steuerschaltung 40 an die Zwischenspeicherschaltung 52 die selektive Aktivierung der Widerstandselemente Rc1 bis Rcn, Rm1 bis Rmn und Ry1 bis Ryn durch Ausführen des in den Fig. 11 und 12 dargestellten Programms zyklisch wiederholt, bis auf dem Bildsubstrat 10 das Farbbild vollständig aufgezeichnet ist.

Wie aus dem vorstehend Erläuterten hervorgeht, haben mehrere Thermozeilenköpfe 30C, 30M, 30Y ein einziges gemeinsames Schieberegister 50 und eine einzige gemeinsame Zwischenspeicherschaltung 52. Im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem für jeden Thermozeilenkopf ein eigenes Treibersystem vorgesehen ist, können so die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Treibersystems gesenkt werden.

Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die drei Thermozeilenköpfe 30C, 30M, 30Y durch die Kombination der Pegel der beiden Auswahlsignale ST1 und ST2 selektiv angesteuert. Es können jedoch auch nur zwei Thermozeilenköpfe durch die eben genannte Kombination der Pegel der beiden Auswahlsteuersignale ST1 und ST2 angesteuert werden. Für den Fall daß eine Kombination der Pegel dreier Auswahlsignale eingesetzt wird, können mindestens sieben Thermozeilenköpfe gemäß mindestens sieben Arten von digitalen Bildpixelsignalen selektiv angesteuert werden. Werden nämlich n Auswahlsignale verwendet, so ist es möglich, eine Anzahl von (2n-1) Thermozeilenköpfen selektiv anzusteuern.


Anspruch[de]
  1. 1. Steuerungssystem zur zyklischen und unabhängigen Ansteuerung mindestens zweier, jeweils mit mehreren Widerstandselementen (Rc1 bis Rcn, Ry1 bis Ryn) versehener Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y), mit

    einem Speichersystem (52), das Bildinformationsdaten zyklisch speichert, die in zyklischer Folge mindestens zwei Arten von Bildinformationsdaten darstellen, die jeweils einem der beiden Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) zugeordnet sind, und

    einem Auswahlsystem, das in zyklischer Folge den gemäß der zyklischen Speicherung der beiden Arten von Bildinformationsdaten anzusteuernden Thermokopf (30C, 30M, 30Y) so auswählt, daß die Widerstandselemente (Rc1 bis Rcn, Rm1 bis Rmn, Ry1 bis Ryn) des ausgewählten Thermokopfes (30C, 30M, 30Y) gemäß den entsprechenden, in dem Speichersystem (52) zyklisch gespeicherten Bildinformationsdaten selektiv mit elektrischer Energie gespeist werden.
  2. 2. Steuerungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein System zum Bestimmen einer Zeitperiode, über die der durch das Auswahlsystem ausgewählte Thermokopf (30C, 30M, 30Y) angesteuert wird.
  3. 3. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswahlsystem einen Signalgenerator enthält, der mindestens zwei, jeweils zwischen einem ersten und einem zweiten Pegel variierende Auswahlsignale (ST1, ST2) erzeugt, wobei die zyklische Auswahl der Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) in Abhängigkeit einer Kombination der Pegel der beiden Auswahlsignale (ST1, ST2) erfolgt.
  4. 4. Steuerungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) durch das Auswahlsystem zur Ansteuerung ausgewählt wird, wenn mindestens eines der Auswahlsignale (ST1, ST2) von dem ersten zu dem zweiten Pegel wechselt.
  5. 5. Steuerungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß keiner der Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) durch das Auswahlsystem zur Ansteuerung ausgewählt wird, wenn die beiden Auswahlsignale (ST1, ST2) auf dem ersten Pegel gehalten werden.
  6. 6. Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Bildes auf einem Bildsubstrat mit einem Basiselement (12) und einer auf dieses aufgebrachten Mikrokapselschicht (14), die mit einem ersten monochromatischen Farbstoff gefüllte Mikrokapseln (18C) erster Art und mit einem zweiten monochromatischen Farbstoff gefüllte Mikrokapseln (18M, 18Y) zweiter Art enthält wobei die Mikrokapseln erster Art eine Druck/Temperatur-Charakteristik derart haben, daß sie bei Einwirken eines ersten Druckes bei einer ersten Temperatur unter Freisetzung des ersten Farbstoffs aufbrechen, und die Mikrokapseln zweiter Art eine zweite Druck/Temperatur-Charakteristik derart haben, daß sie bei Einwirkung eines zweiten Druckes bei einer zweiten Temperatur unter Freisetzung des zweiten Farbstoffes aufbrechen, gekennzeichnet durch

    eine erste Druckeinheit (32C, 34C), die den ersten Druck lokal auf die Mikrokapselschicht (14) ausübt,

    eine zweite Druckeinheit (32M, 34M), die den zweiten Druck lokal auf die Mikrokapselschicht (14) ausübt,

    einen ersten Thermokopf (30C), der derart angesteuert wird, daß ein dem ersten Druck ausgesetzter lokaler erster Bereich der Mikrokapselschicht (14) gemäß den ersten Bildinformationsdaten auf die erste Temperatur erwärmt wird, so daß die Mikrokapseln (18C) erster Art in dem ersten lokalen Bereich selektiv aufbrechen,

    einen zweiten Thermokopf (30M), der derart angesteuert wird, daß ein dem zweiten Druck ausgesetzter lokaler zweiter Bereich der Mikrokapselschicht (14) gemäß den zweiten Bildinformationsdaten auf die zweite Temperatur erwärmt wird, so daß die Mikrokapseln (18M) zweiter Art in dem zweiten lokalen Bereich selektiv aufbrechen, und

    ein Steuerungssystem, das die Thermoköpfe (30C, 30M) zyklisch und unabhängig ansteuert und versehen ist mit:

    einem Speichersystem (52), das Bildinformationsdaten zyklisch speichert, die in zyklischer Folge die beiden Arten von Bildinformationsdaten darstellen, und

    einem Auswahlsystem, das in zyklischer Folge den gemäß der zyklischen Speicherung der beiden Arten von Bildinformationsdaten anzusteuernden Thermokopf (30C, 30M) auswählt.
  7. 7. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungssystem ein System zum Bestimmen einer Zeitperiode enthält, über die der durch das Auswahlsystem ausgewählte Thermokopf (30C, 20M) angesteuert wird.
  8. 8. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswahlsystem einen Signalgenerator enthält, der mindestens zwei, jeweils zwischen einem ersten und einem zweiten Pegel variierende Auswahlsignale (ST1, ST2) erzeugt, wobei die zyklische Auswahl der Thermoköpfe (30C, 30M) in Abhängigkeit einer Kombination der Pegel der beiden Auswahlsignale (ST1, ST2) erfolgt.
  9. 9. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Thermoköpfe (30C, 30M) durch das Auswahlsystem zur Ansteuerung ausgewählt wird, wenn mindestens eines der Auswahlsignale (ST1, ST2) von dem ersten zu dem zweiten Pegel wechselt.
  10. 10. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß keiner der Thermoköpfe (30C, 30M) durch das Auswahlsystem zur Ansteuerung ausgewählt wird, wenn die beiden Auswahlsignale (ST1, ST2) auf dem ersten Pegel gehalten werden.
  11. 11. Bilderzeugungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapselschicht (14) mindestens eine dritte Art von mit einem dritten monochromatischen Farbstoff gefüllten Mikrokapseln (18Y) enthält, die eine dritte Druck/Temperatur-Charakteristik derart haben, daß sie bei Einwirken eines dritten Drucks bei einer dritten Temperatur unter Freisetzung des dritten Farbstoffs aufbrechen,

    und daß die Bilderzeugungseinrichtung versehen ist mit

    einer dritten Druckeinheit (32Y, 34Y), die den dritten Druck lokal auf die Mikrokapselschicht (14) ausübt, und

    einem dritten Thermokopf (30Y), der derart angesteuert wird, daß ein dem dritten Druck ausgesetzter dritter lokaler Bereich der Mikrokapselschicht (14) gemäß dritten Bildinformationsdaten auf die dritte Temperatur erwärmt wird, so daß die Mikrokapseln (18Y) dritter Art in dem dritten lokalen Bereich selektiv gebrochen werden, wobei

    das Steuerungssystem den ersten, den zweiten und den dritten Thermokopf (30C, 30M, 30Y) zyklisch und unabhängig voneinander ansteuert,

    das Speichersystem (52) zyklisch Bildinformationsdaten speichert, die in zyklischer Folge die ersten, die zweiten und die dritten Bildinformationsdaten darstellen, und

    das Auswahlsystem in zyklischer Folge den gemäß der zyklischen Speicherung der drei Arten von Bildinformationsdaten anzusteuernden Thermokopf (30C, 30M, 30Y) auswählt.
  12. 12. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß das Steuerungssystem ein System zum Bestimmen einer Zeitperiode enthält, über die der durch das Auswahlsystem ausgewählte Thermokopf (30C, 30M, 30Y) angesteuert wird.
  13. 13. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswahlsystem einen Signalgenerator enthält, der mindestens zwei, jeweils zwischen einem ersten und einem zweiten Pegel variierende Auswahlsignale (ST1, ST2) erzeugt, wobei die zyklische Auswahl der drei Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) in Abhängigkeit einer Kombination der Pegel der beiden Auswahlsignale (ST1, ST2) erfolgt.
  14. 14. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß einer der drei Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) durch das Auswahlsystem zur Ansteuerung ausgewählt wird, wenn mindestens eines der Auswahlsignale (ST1, ST2) von dem ersten zu dem zweiten Pegel wechselt.
  15. 15. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß keiner der drei Thermoköpfe (30C, 30M, 30Y) durch das Auswahlsystem zur Ansteuerung ausgewählt wird, wenn die beiden Auswahlsignale (ST1, ST2) auf dem ersten Pegel gehalten werden.






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