DE4329483A1 - Thermodrucker und Vorrichtung und Verfahren zur Messung des Widerstandes eines Thermokopfes eines Thermodruckers - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Thermodruckverfahren und einen Thermodrucker, bei welchem Bilddaten abhängig vom Widerstand jedes Heizelements eines Thermokopfes korrigiert werden. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Ver­ fahren zur Messung des Widerstandes des Thermokopfes sowie eine zugehörige Vorrichtung.

Im Stand der Technik wurde ein thermosensitives (wärmeempfind­ liches) Farbaufzeichnungsmaterial beispielsweise in der japa­ nischen offengelegten Patentanmeldung 61-213 169 vorgeschlagen, wobei dieses Material thermosensitive Farbschichten für Gelb, Magenta und Cyan aufweist, die in dieser Reihenfolge von außen aus auf ein Trägermaterial auflaminiert oder auf diesem Mate­ rial angeordnet sind. Bei dieser Art eines Aufzeichnungsmate­ rials werden die Wärmeempfindlichkeiten der thermosensitiven Farbschichten (nachstehend als Farbschichten bezeichnet) mit zunehmender Entfernung von der Außenoberfläche niedriger. Darüber hinaus weisen die Farbschichten solche Eigenschaften auf, daß jede Farbschicht durch elektromagnetische Strahlung eines jeweils zugehörigen, spezifischen Wellenlängenbereiches optisch fixiert wird. Daher wird die Aufzeichnung eines Voll­ farbbildes auf dem voranstehend genannten thermosensitiven Farbaufzeichnungsmaterial in der Reihenfolge von der obersten oder äußersten Farbschicht zur inneren Farbschicht durchge­ führt, während die gerade aufgezeichnete Farbschicht vor der Aufzeichnung der nächsten Farbschicht optisch fixiert wird, um so eine ungewünschte Doppelaufzeichnung zu vermeiden.

Der Thermodrucker weist einen Thermokopf auf, der mit mehre­ ren Heizelementen versehen ist, die parallel zueinander ge­ schaltet und in einer feldartigen Anordnung angeordnet sind. Der Thermokopf gibt eine variable Wärmeenergiemenge an die farbige thermosensitive Aufzeichnungsschicht ab, abhängig von der Empfindlichkeit der Farbaufzeichnungsschicht, deren Farbe entwickelt werden soll. Im einzelnen wird zunächst eine Vor­ heizenergie aufgebracht, um das thermosensitive Farbaufzeich­ nungsmaterial auf eine derartige Temperatur zu erhitzen, ober­ halb derer sich eine vorbestimmte Farbe in den entsprechenden Farbaufzeichnungsschichten zu entwickeln beginnt, wobei die Vorheizenergiemenge konstant ist und entsprechend der Empfind­ lichkeit jeder Farbaufzeichnungsschicht festgelegt wird. Dar­ aufhin wird eine variable Menge einer Gradationsheizenergie eingesetzt, die zur Entwicklung der Farbe bei einer gewünsch­ ten Dichte erforderlich ist.

Zum Reproduzieren einer feinen Gradation ist es erforder­ lich, die Menge der Gradationsheizenergie exakt zu steuern. Im allgemeinen werden die Heizelemente aktiviert oder mit Energie versorgt über etwa einige Millisekunden oder einige zehn Millisekunden, für die Vorheizung. Andererseits wird die Leitungszeit der Heizelemente mit einer Exaktheit einiger Mikrosekunden oder einiger zehn Mikrosekunden gesteuert.

Trotz einer derartigen Feinsteuerung der Heizzeit oder Lei­ tungszeit der Heizelemente kann das sich ergebende Bild nicht die gewünschte feine Gradation (Farbabstufung) reproduzieren, es sei denn, sämtliche Heizelemente desselben Thermokopfes wiesen einen vollständig gleichen Widerstandswert auf. Aller­ dings beträgt die Variation der Heizelemente im allgemeinen etwa 5% des Widerstandswertes. Aus diesen Gründen neigen die gedruckten Bilder zu Schwierigkeiten, beispielsweise einer ungleichmäßigen Farbsättigung, und zwar infolge der Ungleich­ mäßigkeit der thermischen Elemente.

Zur Vermeidung derartiger Schwierigkeiten wurde ein Thermo­ drucker vorgeschlagen, beispielsweise in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2-248 262, bei welchem die Widerstandswerte sämtlicher Hunderter Heizelemente des Ther­ mokopfes gemessen werden, um Bilddaten auf der Grundlage der Ergebnisse der Messung zu korrigieren. Bei diesem Thermo­ drucker ist ein Kondensator zur Rauschunterdrückung zwischen ein Paar Stromversorgungsklemmen über eine Schaltvorrichtung geschaltet, und die Heizelemente werden durch eine Energie getrieben, die von den Stromversorgungsklemmen zugeführt wird. In einem Widerstandsmeßmodus ist die Schaltvorrichtung ausge­ schaltet, um den Kondensator zu inaktivieren. Daraufhin wird eine Stromversorgungsspannung E an eines der Heizelemente an­ gelegt, und eine Spannung V auf diesem Heizelement wird ge­ messen. Dann wird ein Widerstandswert "r" des Heizelementes entsprechend einer Gleichung r = (V/(E-V))·R berechnet, wobei R ein Widerstandswert eines Bezugswiderstandes ist, der zwischen die Stromversorgung und den Thermokopf geschaltet ist. Dieser Vorgang wird in bezug auf jedes Heizelement aus­ geführt, um so Bilddaten auf der Grundlage der ermittelten Widerstandswerte zu korrigieren.

Da der voranstehend beschriebene, bekannte Thermodrucker den Spannungsabfall V über das Heizelement mißt, während der Rauschunterdrückungskondensator dadurch von der Stromversor­ gung abgeschaltet wird, daß der Schalter ausgeschaltet wird, ergibt sich gewöhnlich eine Streuung der Meßergebnisse in­ folge äußeren Rauschens. Da das bekannte Verfahren nicht nur den genannten Schalter erfordert, sondern auch eine Vorrich­ tung zur Messung der Spannung V, beispielsweise einen Analog/ Digital-Wandler, ist darüber hinaus der Aufbau des bekannten Thermodruckers kompliziert.

Angesichts der voranstehenden Ausführungen besteht ein Vor­ teil der Erfindung in der Bereitstellung eines Thermodruckers, der eine Vorrichtung zum Messen des Widerstands eines Thermo­ kopfes aufweist, welche einen einfachen Aufbau aufweist und nicht durch Rauschen beeinträchtigt wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Bereitstel­ lung eines Widerstandsmeßverfahrens für einen Thermokopf, durch welches die Ergebnisse der Messung nicht durch Rauschen beeinträchtigt werden, und in der Bereitstellung einer Vor­ richtung zur Ausführung des Widerstandsmeßverfahrens, welche einen einfachen Aufbau aufweist.

Zur Erzielung der voranstehenden Vorteile wird gemäß der Er­ findung ein parallel zu den Heizelementen geschalteter Kon­ densator durch eines der Heizelemente entladen, und es wird eine Entladungszeit gemessen, die zum Entladen des Kondensa­ tors bis herunter zu einem vorbestimmten Spannungspegel durch das eine Heizelement erforderlich ist. Auf der Grundlage der gemessenen Entladungszeit wird ein Widerstandswert des Heiz­ elementes berechnet.

Da die Messung für jedes Heizelement beendet wird, bevor der Kondensator vollständig entladen ist, wird auch die Meß­ geschwindigkeit verbessert.

Gemäß der Erfindung weist eine Widerstandsmeßvorrichtung für einen Thermokopf, welcher ein Feld parallelgeschalteter Heiz­ elemente aufweist, die durch eine Spannung erhitzt werden, die von einer Stromversorgungsschaltung auf dem Druckkopf geliefert wird, sowie ein Feld von Treiberschaltern, die in Reihe zu den Heizelementen in einer Eins-zu-Eins-Beziehung geschaltet sind, einen Kondensator auf, der parallel zum Heiz­ elementenfeld an die Stromversorgungsschaltung angeschlossen ist; sowie eine Ladungsschaltervorrichtung, die zwischen die Stromversorgungsschaltung und den Kondensator geschaltet ist. Die Ladungsschaltervorrichtung wird eingeschaltet, um den Kondensator auf einen ersten Spannungspegel aufzuladen, bei­ spielsweise auf den Pegel der Stromversorgungsspannung, die von der Stromversorgungsschaltung zur Verfügung gestellt wird, und wird ausgeschaltet, um das Heizelement und den Kondensa­ tor von der Stromversorgungsschaltung abzutrennen.

Die Widerstandsmeßvorrichtung weist weiterhin eine Vorrich­ tung zur Messung der Entladungszeit auf, die erforderlich ist, um den Kondensator von dem ersten Spannungspegel auf einen zweiten Spannungspegel oder einen Bezugspegel zu entladen, wenn die Ladungsschaltervorrichtung ausgeschaltet wird und einer der Treiberschalter eingeschaltet wird, um den Konden­ sator über ein zugehöriges Heizelement zu entladen; sowie eine Vorrichtung zur Berechnung eines Widerstandswertes des zugehörigen Heizelementes auf der Grundlage der gemessenen Entladungszeit.

Ein Thermodrucker gemäß der Erfindung wird durch die vor­ anstehend beschriebene Widerstandsmeßvorrichtung gebildet, eine Schaltersteuerschaltung zur Ein/Aus-Steuerung der Trei­ berschalter des Thermokopfes, sowie eine Vorrichtung zur Kor­ rektur von Bilddaten auf der Grundlage von Widerstandswerten der Heizelemente, die über die Berechnungsvorrichtung ermit­ telt werden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die Widerstandswerte der Heizelemente mit hoher Genauigkeit zu messen, ohne daß eine komplizierte Vorrichtung erforderlich ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell­ ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Direktfarb-Thermo­ druckers, der mit einem Thermokopf versehen ist, dessen Widerstand gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen wird;

Fig. 2 eine erläuternde Ansicht des Aufbaus eines thermo­ sensitiven Farbaufzeichnungsmaterials;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Eigenschaftskurven einer Ultraviolettlampe und eines scharf abgeschnit­ tenen Filters einer optischen Fixiervorrichtung des Direktfarb-Thermodruckers;

Fig. 4 ein Blockschaltbild mit einer Darstellung der Schal­ tung des Direktfarb-Thermodruckers, der eine Wider­ standsmeßvorrichtung für den Thermokopf aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 5 ein Flußdiagramm des Widerstandsmeßmodus des Direkt- Thermodruckers von Fig. 4;

Fig. 6 Zeitdiagramme von Signalen, die an die jeweiligen, in Fig. 4 gezeigten Schaltungen angelegt werden;

Fig. 7 ein Flußdiagramm des Druckmodus des in Fig. 4 ge­ zeigten Direkt-Thermodruckers;

Fig. 8 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4, jedoch mit einer Darstellung einer Widerstandsmeßvorrichtung für den Thermokopf gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 Zeitablaufdiagramme von Signalen, die an die jewei­ ligen, in Fig. 8 gezeigten Schaltungen angelegt wer­ den; und

Fig. 10 ein Schaltbild eines Stromversorgungsabschnitts des Direktfarb-Thermodruckers gemäß einer Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 trägt eine Plattentrommel 10 ein thermosensitives Farbaufzeichnungspapier 11 auf seinem Außenumfang, und wird durch einen (nicht gezeigten) Impulsmotor in der Richtung ei­ nes Pfeils während der thermischen Aufzeichnung gedreht. Die Plattentrommel 10 ist mit einem Klemmteil 12 versehen, wel­ ches das thermosensitives Farbaufzeichnungspapier 11 an der Plattentrommel 10 zumindest an einem Abschnitt befestigt, bei­ spielsweise an dem Vorderende des thermosensitiven Farbauf­ zeichnungspapiers 11. Das Klemmteil 12 ist kanalförmig, und weist einen Klemmabschnitt auf, der sich in einer Axialrich­ tung der Plattentrommel 10 erstreckt, sowie Armabschnitte, die sich in einer Radialrichtung der Plattentrommel 10 er­ strecken. Schlitze 12a und 12b sind in jedem Armabschnitt vor­ gesehen. Die Schlitze 12a stehen mit beiden Enden einer Plat­ tentrommelwelle 15 im Eingriff, und die Schlitze 12b stehen mit Führungsstiften 16 im Eingriff, die auf beiden Seiten der Plattentrommel 10 vorgesehen sind. Der Klemmabschnitt des Klemmteils 12 wird normalerweise auf die Plattentrommel 10 durch eine Feder 17 angedrückt, und wird von der Plattentrom­ mel 10 durch Wirkung einer Magnetspule 18 abgezogen, wenn das thermosensitive Farbaufzeichnungspapier 11 auf der Plat­ tentrommel 10 angebracht oder von dieser entfernt werden soll.

Oberhalb des Außenumfangs der Plattentrommel 10 sind ein Ther­ mokopf 20 und eine optische Fixiervorrichtung 21 angeordnet. Der Thermokopf 20 weist ein Heizelementenfeld 22 auf, welches aufeinanderfolgend eine konstante Vorheizenergie abstrahlt, sowie eine variable Heizenergie zur Reproduzierung einer Farb­ abstufung abhängig von der Aufzeichnungsdichte jedes Bild­ punktes (Pixel). Die optische Fixiervorrichtung 21 umfaßt ei­ ne stabförmige Ultraviolettlampe 23 und ein Filter 24 mit scharfer Abschneidcharakteristik, welches vor der Ultravio­ lettlampe 23 bewegbar ist.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für das thermosensitive Farbauf­ zeichnungspapier 11, bei welchem eine Cyan-Aufzeichnungs­ schicht 33, eine Magenta-Aufzeichnungsschicht 34 und eine Gelb-Aufzeichnungsschicht 35 auf einem Trägermaterial 32 in dieser Reihenfolge von innen aus angeordnet sind. Das Trä­ germaterial 32 ist ein lichtundurchlässiges, beschichtetes Papier oder ein entsprechender Kunststoff-Film. Wenn aller­ dings ein Blatt für einen Overhead-Projektor (OHP) herge­ stellt werden soll, wird ein transparenter Kunststoff-Film als das Trägermaterial verwendet.

Die Cyan-Aufzeichnungsschicht 33 weist einen Elektronen ab­ gebenden Farbstoff-Precursor auf sowie eine Elektronen auf­ nehmende Verbindung als Hauptbestandteile, und wird cyanfar­ big, wenn auf sie eine vorbestimmte Wärmeenergie pro Ein­ heitsfläche ausgeübt wird. Die Magenta-Aufzeichnungsschicht 34 weist eine Diazo-Salzverbindung auf, die einen maximalen Absorptionsfaktor bei einer Wellenlänge von etwa 360 nm auf­ weist, sowie einen Koppler, der auf die Diazo-Salzverbindung einwirkt und in Magenta entwickelt wird, wenn er erhitzt wird. Die Magenta-Aufzeichnungsschicht 34 verliert ihre Fähigkeit zur Farbentwicklung, wenn sie elektromagnetischen oder Ultra­ violettstrahlen von etwa 360 nm ausgesetzt wird, da die Di­ azo-Salzverbindung photochemisch durch diesen Strahlenbereich zerlegt wird. Die Gelb-Aufzeichnungsschicht 35 enthält eine zweite Diazo-Salzverbindung, die einen maximalen Absorptions­ faktor bei einer Wellenlänge von etwa 420 nm aufweist, sowie einen Koppler, der auf die zweite Diazo-Salzverbindung wirkt und gelbfarbig wird, wenn er erhitzt wird. Auch die Gelb- Aufzeichnungsschicht 35 verliert ihre Farbentwicklungsfähig­ keit, wenn sie Strahlen im elektromagnetischen oder nahen Ultraviolettbereich von etwa 420 nm ausgesetzt wird.

Entsprechend den voranstehend beschriebenen Eigenschaften des thermosensitiven Farbaufzeichnungspapiers weist die Ultra­ violettlampe 23 der optischen Fixiervorrichtung 21 zwei Emis­ sionszentren bei einer Wellenlänge von 365 nm bzw. 420 nm auf, wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 3 angedeutet, und das Filter 24 mit scharfer Abschneidcharakteristik weist ei­ ne Transmissionskurve auf, die durch die gestrichelte Linie in Fig. 3 gezeigt ist. Das Filter 24 mit scharfer Abschneid­ charakteristik wird vor die Ultraviolettlampe 23 mit Hilfe einer Magnetspule oder einer ähnlichen Vorrichtung gebracht, um so Strahlen im nahen Ultraviolettbereich durchzulassen, die einen Wellenlängenbereich um etwa 420 nm herum aufweisen, wenn die Gelb-Aufzeichnungsschicht fixiert wird.

Das thermosensitive Farbaufzeichnungspapier 11 wird der Plat­ tentrommel 10 über einen Papierkanal 27 mit Hilfe eines Paars von Zufuhrrollen 28 zugeführt. Nach dem Druck wird das thermo­ sensitive Farbaufzeichnungspapier 11 von der Plattentrommel 10 durch den Papierdurchlaßkanal 27 ausgestoßen. In der Nähe des Papierdurchlaßkanals 27 auf der Seite nahe an der Platten­ trommel 10 ist ein Abschälglied 29 vorgesehen, um das hintere Ende des thermosensitiven Farbaufzeichnungspapiers 11 von der Plattentrommel 11 abzulösen und das thermosensitive Farbauf­ zeichnungspapier 11 zum Papierdurchlaßkanal 27 zu führen, wenn das thermosensitive Farbaufzeichnungspapier ausgestoßen wird. Obwohl der Papierdurchlaßkanal 27 üblicherweise für die Papierzufuhr und den Papierausstoß verwendet wird, ist es mög­ lich, einen Papierausstoßweg getrennt von einem Papierzufuhr­ weg vorzusehen.

Fig. 4 zeigt die Schaltung eines Direktfarb-Thermodruckers, welcher die vorliegende Erfindung einsetzt. Farbbilddaten werden durch eine nicht gezeigte Farbeingabevorrichtung wie beispielsweise einen Farb-Scanner, eine Farbvideokamera oder dergleichen eingegeben, und erfahren eine Trennung in drei Primärfarben, eine Farb- und Dichtekorrektur, sowie andere Bearbeitungsvorgänge. Die bearbeiteten Bilddaten eines Ein­ zelbildes werden in einem Einzelbildspeicher 40 getrennt für jede Farbe gespeichert. Bei der Thermoaufzeichnung werden die Bilddaten für jede Farbe sowie zeilenweise aus dem Ein­ zelbildspeicher 40 ausgelesen, und in einen Zeilenspeicher 41 eingeschrieben. Die Bilddaten einer Zeile werden aus dem Zeilenspeicher 43 ausgelesen, und seriell einem Vergleicher (Komparator) 42 zugeführt. Der Komparator 42 vergleicht die Bilddaten mit Gradationsdaten als Bezugsdaten für vorbestimm­ te Tonabstufungsschritte, und gibt ein Hochpegelsignal "H" aus, wenn die Bilddaten dieses Bildpunktes größer als die ver­ glichenen Gradationsdaten sind.

Die Gradationsdaten werden seriell von einem Mikrocomputer 43 in Reihenfolge von dem niedrigsten Tonabstufungsschritt aus erzeugt, und so werden beispielsweise 64 Gradationsdaten "0" bis "3F" in hexadezimaler Notierung erzeugt, wenn die Grada­ tion aus 64 Tonabstufungsschritten besteht. Der Komparator 42 vergleicht die Bilddaten für jeden Bildpunkt einer Zeile mit den jeweiligen Gradationsdaten "0" bis "3F". Nachdem die Bild­ daten jedes Bildpunktes einer Zeile mit dem ersten Gradations­ datum "0" verglichen wurden, werden die Ergebnisse des Ver­ gleichs von dem Komparator 42 in Form eines seriellen Signals ausgegeben, und der Mikrocomputer 43 erzeugt das zweite Gra­ dationsdatum "1" für den Komparator 42. Das serielle Signal wird einem Schieberegister 44 des Thermokopfes 20 über einen ersten Schalter Sa zugeführt, der zum Umschalten des Thermo­ druckers zwischen einem Druckmodus und einem Widerstandsmeß­ modus verwendet wird. Auf diese Weise werden die Bilddaten jedes Bildpunktes 64mal verglichen, so daß sie in Treiber­ daten von 64 Bit für jeden Bildpunkt umgewandelt werden. Mit anderen Worten werden die Treiberdaten von 64 Bit dem Schie­ beregister 44 dadurch zugeschickt, daß die seriellen Signale 64mal von dem Komparator 42 zum Schieberegister 44 übertra­ gen werden.

Die seriellen Treiberdaten werden in dem Schieberegister 44 mit der Zeitvorgabe eines Taktsignals verschoben, so daß sie in parallele Form umgewandelt werden. Die parallelen Trei­ berdaten werden in einem Zwischenspeicherfeld 45 synchron mit einem Zwischenspeichersignal zwischengespeichert. Das Zwischenspeicherfeld 45 weist eine Anzahl von Elementen auf, welche der Anzahl "n" der Bildpunkte entsprechen, welche ei­ ne Zeile bilden (n = ist eine ganze Zahl). Die parallelen Ausgangssignale des Zwischenspeicherfeldes 45 sind an ein UND- Gatefeld 46 angeschlossen, welches die entsprechende Anzahl "n" von UND-Gates enthält. Das UND-Gatefeld 46 empfängt ein Taktsignal. Wenn das eine Bit der Treiberdaten mit 64 Bit, welches gerade an einen ersten Eingang eines UND-Gates ange­ legt wird, auf einem hohen Pegel liegt, wenn das Taktsignal an einen zweiten Eingang dieses UND-Gates angelegt wird, gibt das UND-Gate ein Hochpegelsignal "H" aus.

Die Parallelausgänge des UND-Gatefeldes 46 sind in einer Eins- zu-Eins-Beziehung an Transistoren 48a bis 48n angeschlossen, von denen jeder eingeschaltet wird, wenn der zugehörige Aus­ gang des UND-Gatefeldes 46 den hohen Pegel "H" annimmt. Die Transistoren 48a bis 48n sind in Reihe mit den mehreren Heiz­ elementen 49a bis 49n des Thermokopfes 20 in einer Eins-zu- Eins-Beziehung geschaltet. Jedes Heizelement 49a bis 49n wird durch einen Widerstand gebildet.

Ein Kondensator 50, der für die Widerstandsmessung und die Rauschunterdrückung verwendet wird, ist parallel zu den Heiz­ elementen 49a bis 49n geschaltet. Ein Stromversorgungsab­ schnitt 51 ist über diesen Kondensator 50 an die Heizelemente 49a bis 49n angeschlossen. Der Stromversorgungsabschnitt 51 besteht aus einem zweiten Schalter Sb, einer Regelschaltung 52 und einer Spannungsstabilisierschaltung 53. Der zweite Schalter Sb wird geschlossen oder in einer Einschaltposition gehalten, und zwar in dem Druckmodus. Im Widerstandsmeßmodus allerdings wird der zweite Schalter Sb unter Steuerung des Mikrocomputers 43 ein- und ausgeschaltet, und zwar jedesmal dann, wenn die Widerstandswerte Ra bis Rn der Heizelemente 49a bis 49n gemessen werden.

Eine erste Klemme des Kondensators 50 ist mit einem nicht in­ vertierenden Eingang eines Komparators 55 verbunden, dessen Bezugsspannung Vref durch eine Widerstandsspannungsteilung von der Spannungsstabilisierschaltung 53 abgeleitet ist. In dem Widerstandsmeßmodus wird der zweite Schalter Sb ausge­ schaltet, nachdem der Kondensator vollständig aufgeladen ist, um so einen der Transistoren 48a bis 48n einzuschalten, wel­ cher dem Heizelement zugeordnet ist, dessen Widerstandswert gemessen werden soll. Beispielsweise wird der Transistor 48a eingeschaltet, wenn der Widerstand des Heizelementes 49a ge­ messen werden soll. Der Spannungspegel V_H des nicht inver­ tierenden Eingangs des Komparators 55 weist einen Wert E_H auf, wenn der Kondensator 50 vollständig aufgeladen ist, und nimmt mit der Entladung des Kondensators 50 über das Heiz­ element 49a auf denselben Pegel wie den der Bezugsspannung Vref ab. Unmittelbar danach ändert sich der Spannungspegel des Ausgangs des Komparators 55 von einem positiven zu einem negativen Wert. Der Mikrocomputer 43 weist einen Widerstands­ meßabschnitt 43a auf, welcher eine Zeitdauer oder eine Ent­ ladungszeit Ta von dem Ausschalten des Schalters Sb zur Um­ kehrung des Ausgangssignals des Komparators 55 mißt. Der Widerstandsmeßabschnitt 43a berechnet einen Widerstandswert Ra des Heizelementes 49a auf der Grundlage der Entladungszeit Ta, und schreibt den Widerstandswert Ra in ein RAM 43b ein, welches in dem Mikrocomputer 43 vorgesehen ist.

Der Widerstand der Heizelemente 49a bis 49n kann auf der Grundlage der Entladungszeit auf nachstehende Weise berech­ net werden:

Der Spannungspegel V_H des nicht invertierenden Eingangs des Komparators 55 kann folgendermaßen angegeben werden:

V_H = E_H·e^-T/CR (1)

wobei R_H die Stromversorgungsspannung ist, T eine Entladungszeit eines Heizelements, welche durch den Wider­ standsmeßabschnitt 43a gemessen wird, C die Kapazität des Kondensators 50, und R ein Widerstandswert des zugehörigen Heizelementes.

Gemäß der voranstehenden Gleichung (1) ist dann, wenn V_H = Vref ist, der Faktor e^-T/CR = 1/2, unter der Bedingung, daß Vref = 1/2 E_H ist. Daher ist

R = T/0,693C (2).

Da die Kapazität des Kondensators 50 eine Konstante darstellt, hängt der Widerstand R des Heizelementes von der Entladungs­ zeit T ab. In dem Druckmodus werden die Bilddaten jedes Bild­ punktes in Abhängigkeit von dem Widerstand R des zugehörigen Heizelementes korrigiert, der entsprechend Gleichung (2) be­ rechnet wird.

Eine Sicherheitsbatterie 56 ist in dem Mikrocomputer 43 vor­ gesehen, um selbst bei einem Zusammenbruch der Versorgungs­ spannung das Einschreiben der Widerstandswerte Ra bis Rn in dem RAM 43b aufrechtzuerhalten. Weiterhin ist ein Kondensa­ tor 57 zwischen Zuleitungen des Komparators 55 geschaltet, um Rauschen von den Zuleitungen auszuschalten. Der Kondensa­ tor 57 weist eine gegenüber dem Kondensator 50 derart niedri­ gere Kapazität auf, daß der Kondensator 57 einen geringen Einfluß auf die Widerstandsmessung ausübt und keine Fehler hervorruft, oder die Meßzeit verlängert.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 7 der Betrieb des voranstehend erläuterten Direktfarb-Thermodruckers beschrieben.

Beim ursprünglichen Einstellvorgang wird der Thermodrucker über den ersten Schalter Sa in den Widerstandsmeßmodus ge­ schaltet, so daß das Schieberegister 44 mit dem Mikrocomputer 43 verbunden ist. Der Mikrocomputer 43 gibt solche Steuer­ daten aus, daß der Transistor 48a eingeschaltet wird, und die anderen Transistoren 48b bis 48n ausgeschaltet werden. Dann schaltet der Widerstandsmeßabschnitt 43a den zweiten Schalter Sb ein, um so mit der Aufladung des Kondensators 50 zu begin­ nen. Nachdem die in den Kondensator 50 geladene Spannung den Wert E_H erreicht, wird der zweite Schalter Sb ausgeschaltet. Dies führt dazu, daß der Kondensator 50 über das Heizelement 49a entladen wird. Daher nimmt die an den nicht invertieren­ den Eingang des Komparators 55 angelegte Spannung allmählich ab. Wenn der Kondensator 55 die Koinzidenz zwischen dem Span­ nungspegel an seinem nicht invertierenden Eingang und der Be­ zugsspannung Vref feststellt, mißt der Widerstandsmeßabschnitt 43a die Entladungszeit Ta, um den Widerstandswert Ra des Heiz­ elementes 49a gemäß Gleichung (2) zu berechnen. Der Wider­ standswert Ra wird in das RAM 43b eingeschrieben.

Daraufhin schaltet der Mikrocomputer 43 den Transistor 48b ein, und die anderen Transistoren 48a, 48c bis 48n aus. Der Widerstandsmeßabschnitt 43a mißt dann die Entladungszeit Tb des Transistors 48b über das Heizelement 49b, und berechnet den Widerstandswert Rb des Heizelementes 49b auf der Grund­ lage der Entladungszeit Tb. Nach Speichern des Widerstands­ wertes Rb wird der dritte Transistor 48c eingeschaltet, um so den Widerstandswert Rc des dritten Heizelementes 49c zu ermitteln. Auf diese Weise werden die Widerstandswerte Ra bis Rn der Heizelemente 49a bis 49n gemessen und in das RAM 43b eingeschrieben.

Zur Einstellung des Druckmodus wird der erste Schalter Sa umgeschaltet, so daß das Schieberegister 44 mit dem Kompa­ rator 42 verbunden wird. In dem Druckmodus werden zuerst die Bilddaten eines Einzelbildes eines Vollfarbbildes in den Ein­ zelbildspeicher 40 getrennt für jede Farbe eingeschrieben. Die Bilddaten werden unter Verwendung von Korrekturdaten korri­ giert, die für jedes Heizelement auf der Grundlage einer Dif­ ferenz zwischen seinem aktuellen Widerstandswert, der auf vor­ anstehend beschriebene Weise gemessen und in das RAM 43b ein­ geschrieben wurde, und eines idealen Widerstandswertes berech­ net wird. Der Idealwert ist für alle Heizelemente 49a bis 49n derselbe, bei welchen die Widerstandswerte der Heizelemente 49a bis 49n vollständig gleich sind. Infolge dieser Korrektur können die Pixel korrekt aufgezeichnet werden, selbst wenn die aktuellen Widerstandswerte Ra bis Rn der Heizelemente 49a bis 49n eine Abweichung gegenüber dem Idealwert zeigen.

Während der Papierzufuhr bleibt die Plattentrommel 10 in ei­ nem Zustand, in welchem das Klemmteil 42 am Ausgang des Papierdurchlaßkanals 27 angeordnet ist, wobei seine Armteile in Fig. 1 vertikal ausgerichtet sind. Wird die Magnetspule 18 mit Strom versorgt, so wird das Klemmteil 12 in eine Klem­ menlösungsposition versetzt, in welcher sein Klemmabschnitt von der Plattentrommel 10 entfernt ist. Das Paar der Zufuhr­ rollen 28 quetscht das thermosensitive Farbaufzeichnungspapier 11 ein und befördert es zur Plattentrommel 10. Die Zufuhrrol­ len 28 beenden ihre Drehung, wenn das vordere Ende des thermo­ sensitiven Farbaufzeichnungspapiers 11 zwischen der Platten­ trommel 10 und dem Klemmteil 11 angeordnet wird. Wenn darauf­ hin die Magnetspule 18 ausgeschaltet wird, wird das Klemmteil 12 in die Ursprungslage zurückgeführt, entsprechend der Wir­ kung einer Feder 17, wodurch das vordere Ende des thermosen­ sitiven Farbaufzeichnungspapiers 11 eingeklemmt wird. Nach dem Einklemmen des thermosensitiven Farbaufzeichnungspapiers 11 beginnen die Plattentrommel 10 und die Zufuhrrollen 28 mit ihrer Drehung, so daß das thermosensitive Farbaufzeichnungs­ papier 11 um den Außenumfang der Plattentrommel 10 herum ge­ wickelt wird.

Die Plattentrommel 10 wird intermittierend um einen vorbe­ stimmten Schritt gedreht. Wenn eine Vorderkante des Aufzeich­ nungsbereiches des thermosensitiven Farbaufzeichnungspapiers 11 den Thermokopf 20 erreicht, wird zuerst die Aufzeichnung eines gelben Einzelbildes des Vollfarbbildes begonnen. Wäh­ rend der Gelb-Einzelbildaufzeichnung werden die Bilddaten ei­ ner Zeile des gelben Einzelbildes aus dem Einzelbildspeicher 40 ausgelesen und zeitweilig in den Zeilenspeicher 41 einge­ schrieben.

Dann werden die Bilddaten aus dem Zeilenspeicher 41 ausge­ lesen und dem Komparator 42 zugeschickt, in welchem die Bild­ daten mit dem ersten Gradationsdatum der niedrigsten Dichte "0" verglichen werden. Der Komparator 42 gibt ein Hochpegel­ signal "H" für einen Bildpunkt aus, der in Gelb aufgezeichnet werden soll, und gibt ein Signal "L" für einen derartigen Bildpunkt aus, der keinen gelben Punkt aufweisen soll. Die Vergleichsergebnisse werden dem Schieberegister 44 in Form serieller Treiberdaten zugeschickt. Die seriellen Treiber­ daten werden durch den Takt in dem Schieberegister 44 ver­ schoben, so daß sie in parallele Treiberdaten umgewandelt werden. Die parallelen Treiberdaten werden in dem Zwischen­ speicherfeld 45 zwischengespeichert, und dann dem UND-Gate­ feld 46 zugeführt.

Zu diesem Zeitpunkt gibt der Mikrocomputer 43 einen Vorhei­ zungsimpuls auf, der eine verhältnismäßig große Breite auf­ weist, und zwar als ein erstes Taktsignal für das UND-Gatefeld 46. Da das UND-Gatefeld 46 logische Produkte des Taktsignals und der jeweiligen Ausgangssignale des Zwischenspeicherfel­ des 45 ausgibt, erscheint ein Hochpegelsignal "H" an den Aus­ gängen des UND-Gatefeldes 46, welche den Ausgängen des Zwi­ schenspeicherfeldes 45 entsprechen, an denen die Hochpegel­ signale "H" anliegen. Wenn beispielsweise der erste Ausgang des UND-Gatefeldes 46 den hohen Pegel annimmt, wird der erste Transistor 48a eingeschaltet, so daß das erste Heizelement 49a aktiviert wird (mit Strom versorgt wird), für einen Zeitraum entsprechend der Breite des Vorheizimpulses. Dies führt dazu, daß ein vorbestimmtes Ausmaß der Vorheizenergie auf das ther­ mosensitive Farbaufzeichnungspapier 11 aufgebracht wird.

Vor der Beendigung der Vorheizung gibt der Mikrocomputer 43 das Gradationsdatum "1" als das Bezugsdatum für den zweiten Tonschritt "1" an den Komparator 42 aus. Die Bilddaten jedes Bildpunktes werden mit dem Gradationsdatum "1" verglichen. Als Ergebnis dieses Vergleichs wird ein serielles Treiber­ datum erzeugt und in das Schieberegister 44 eingeschrieben. Ist die Vorheizung beendet, so erzeugt der Mikrocomputer 43 einen Gradationsimpuls, welcher eine Breite aufweist, die ge­ ringer ist als die des Vorheizimpulses. Der Gradationsimpuls wird als darauffolgendes Taktsignal an das UND-Gatefeld 46 angelegt. In Reaktion auf diesen Taktimpuls werden einige der Heizelemente 49a bis 49n aktiviert, entsprechend den Treiberdaten, über einen kürzeren Zeitraum entsprechend der Breite des Gradationsimpulses, um hierdurch Farbe auf der Gelb-Aufzeichnungsschicht 35 mit einer Dichte zu entwickeln, welche dem Tonschritt "1" entspricht.

Daraufhin wird ein entsprechender Vorgang wiederholt ausge­ führt, um die erste Zeile des gelben Einzelbildes auf der gelben Aufzeichnungsschicht 36 aufzuzeichnen, bis der Mikro­ computer 43 das letzte Gradationsdatum "3F" entsprechend der Maximaldichte erzeugt hat.

Daher werden die Heizelemente 49a bis 49n selektiv entspre­ chend den korrigierten Bilddaten für die erste Zeile des gelben Einzelbildes getrieben, während ein einziger Vorheiz­ impuls und daraufhin ein bis 64 Gradationsimpulse als die Taktsignale angelegt werden. Beispielsweise werden zur Auf­ zeichnung eines Bildpunkts mit maximaler Dichte 64 Impuls­ ströme durch das entsprechende Heizelement hindurchgeleitet. Auf diese Weise wird eine Zeile von Bildpunkten mit 64 Ton­ abstufungsschritten aufgezeichnet.

Nachdem die Aufzeichnung der ersten Zeile des Einzelbildes beendet ist, wird die Plattentrommel 10 um einen Betrag ent­ sprechend einem Bildpunkt gedreht. Gleichzeitig werden die Bilddaten der zweiten Zeile des gelben Einzelbildes aus dem Einzelbildspeicher 40 ausgelesen. Daraufhin wird derselbe Vorgang wie voranstehend erläutert wiederholt, um die zweite Zeile und die folgenden Zeilen des gelben Einzelbildes auf­ zuzeichnen. Wenn das Teil des Aufzeichnungspapiers 11, auf welchem das gelbe Einzelbild aufgezeichnet wird, unter die optische Fixiervorrichtung 21 bewegt wird, beginnt die opti­ sche Fixiervorrichtung 21 mit der optischen Fixierung der gelben Aufzeichnungsschicht 35. Da das Filter 24 mit scharfer Abschneidecharakteristik vor der Ultraviolettlampe 23 ange­ ordnet ist, wird zu diesem Zeitpunkt das Aufzeichnungspapier 11 Strahlen im nahen Ultraviolett ausgesetzt, mit einem Wel­ lenlängenbereich von etwa 420 nm, so daß die Diazo-Salzver­ bindung, die in der gelben Aufzeichnungsschicht 33 verbleibt, optisch zerlegt wird, so daß sie ihre Koppelkapazität ver­ liert.

Wenn die Plattentrommel 10 eine Umdrehung durchführt, so daß die Vorderkante des Aufzeichnungsbereiches erneut unter dem Thermokopf 20 angeordnet ist, beginnt die Aufzeichnung eines Magenta-Einzelbildes des Vollfarbbildes zeilenweise. Obwohl die zur Farbgebung der Magenta-Aufzeichnungsschicht 34 einge­ setzte Wärmeenergie größer ist als die Wärmeenergie zur Farb­ ausbildung der Gelb-Aufzeichnungsschicht 35, wird die Gelb- Aufzeichnungsschicht 35 nicht gefärbt, da sie bereits optisch fixiert wurde. Die Magenta-Aufzeichnungsschicht 34, auf wel­ cher das Magenta-Einzelbild aufgezeichnet ist, wird durch die optische Fixiervorrichtung 21 optisch fixiert. Für die Fixie­ rung der Magenta-Aufzeichnungsschicht wird das Filter 24 mit scharfer Abschneidecharakteristik von der Vorderseite der Ultraviolettlampe 23 wegbewegt, so daß das Aufzeichnungspapier 11 der gesamten elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt ist, die von der Ultraviolettlampe 23 ausgestrahlt wird. Unter die­ sen elektromagnetischen Strahlen bewirken die ultravioletten Strahlen, die einen Wellenlängenbereich um 365 nm aufweisen, eine optische Fixierung der Magenta-Aufzeichnungsschicht 34.

Wenn die Plattentrommel 10 eine weitere Umdrehung durchführt, um erneut den Aufzeichnungsbereich unter dem Thermokopf an­ zuordnen, beginnt die zeilenweise Aufzeichnung eines Cyan- Einzelbildes des Vollfarbbildes in der Cyan-Aufzeichnungs­ schicht 33. Da die zur Farbausbildung der Cyan-Aufzeichnungs­ schicht 33 erforderliche Wärmeenergie einen derartig hohen Wert aufweist, kann sie auf das Aufzeichnungspapier in einem normalen Aufbewahrungszustand nicht aufgebracht werden. Da­ her wird der Cyan-Aufzeichnungsschicht 33 nicht die Fähigkeit verliehen, optisch fixiert zu werden. Aus diesem Grund wird bei der Cyan-Einzelbildaufzeichnung die optische Fixiervor­ richtung 21 ausgeschaltet.

Nach Aufzeichnung der gelben, magentafarbenen und cyanfarbe­ nen Einzelbilder der Vollfarbbilder werden die Plattentrommel 10 und die Zufuhrrollen 28 in Gegenrichtung gedreht. Hier­ durch wird das hintere Ende des Aufzeichnungspapiers 11 durch die Trennklaue 29 in den Papierdurchlaßkanal 27 geführt, und durch die Zufuhrrollen 28 eingequetscht. Wenn daraufhin die Plattentrommel 10 die Ursprungsposition erreicht, in welcher das Klemmteil 12 am Austritt des Papierdurchlaßkanals 27 an­ geordnet ist, wird die Magnetspule 18 eingeschaltet, und gleichzeitig hält die Plattentrommel 10 mit ihrer Drehung an. Wenn die Magnetspule 18 eingeschaltet wird, wird das Klemm­ teil 12 in die Klemmlöseposition gegen die Wirkung der Feder 17 bewegt, so daß das vordere Ende des Aufzeichnungspapiers 11 von dem Klemmteil 12 gelöst wird, und von der Plattentrom­ mel 10 über den Papierdurchlaßkanal 27 ausgestoßen wird.

Die Widerstandswerte Ra bis Rn der Heizelemente 49a bis 49n, die in das RAM 43b beim ursprünglichen Einstellen des Thermo­ druckers eingeschrieben wurden, werden in dem RAM 43b durch die Notfallbatterie 56 sichergestellt. Falls die Batterie 56 verbraucht ist oder ihre Lebensdauer überschritten hat, oder wenn aus irgendeinem Grund die Daten in dem RAM 43a gelöscht werden, werden die Widerstandswerte Ra bis Rn erneut gemessen und in das RAM 43b eingeschrieben. Die Notfallbatterie 56 kann eine Nickelbatterie sein, die durch den Stromversorgungsab­ schnitt 51 aufgeladen werden kann. Falls keine Notfallbatte­ rie verwendet wird, werden die Daten in dem RAM 43a gelöscht, wenn die Stromversorgung zum Thermodrucker unterbrochen wird. Daher sollte die Widerstandsmessung bei jedem Start der Strom­ versorgung durchgeführt werden. Es ist ebenfalls möglich, das RAM 43a durch ein ROM zu ersetzen, welches keine Notfall- Stromversorgung benötigt. In diesem Fall können die Wider­ standswerte Ra bis Rn in das ROM nach ihrer Messung einge­ schrieben werden, bevor das ROM in den Mikrocomputer 43 ein­ gesetzt wird.

Nunmehr wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 beschrieben.

Bei dieser Ausführungsform sind ein Bezugswiderstand 60 und ein Transistor 61 parallel zu Heizelementen 49a bis 49n und Transistoren 48a bis 48n geschaltet. Der Bezugswiderstand 60 weist einen bekannten Widerstandswert Rs auf, dessen Toleranz etwa 1% beträgt. Eine Bezugsspannung Vref eines Komparators 55 wird ausgehend von der Stromversorgungsspannung E_H unter Verwendung zweier Widerstände 62 und 63 heruntergeteilt, die einen Widerstandswert von r1 bzw. r2 aufweisen. Daher gilt Vref = (r2 / (r1 + r2))·E_H. Die auf diese Weise definier­ te Bezugsspannung Vref ist in der Hinsicht vorteilhaft, daß kein Meßfehler hervorgerufen wird, selbst wenn die Stromver­ sorgungsspannung E_H schwankt. Die Widerstandswerte r1 und r2 sind so festgelegt, daß sie die Bezugsspannung Vref bei­ spielsweise gleich 1/2 E_H einstellen.

Um beispielsweise den Widerstandswert Ra des Heizelementes 49a zu messen, wird durch einen ersten Schalter Sa zuerst der Thermodrucker in einen Widerstandsmeßmodus umgeschaltet, und nur der Transistor 61 wird eingeschaltet, während sämtliche Transistoren 48a bis 48n ausgeschaltet bleiben. Dann wird ein zweiter Schalter Sb eingeschaltet, so daß ein Kondensator 50 aufgeladen wird. Nachdem der Kondensator 50 vollständig auf­ geladen ist, wird der zweite Schalter Sb ausgeschaltet, so daß der Kondensator 50 durch den Widerstand 60 entladen wird. Die Entladungszeit Ts durch den Bezugswiderstand 60 wird von dem Beginn der Entladung bis zu einem Zeitpunkt gemessen, wenn der Spannungspegel V_H an einem nicht invertierenden Eingang eines Komparators 55, also die in den Kondensator 50 geladene Spannung, auf einen Pegel absinkt, der gleich der Bezugsspannung Vref ist. Daraufhin wird nur der Transistor 48a eingeschaltet, während die anderen Transistoren 48b bis 48n ausgeschaltet bleiben. Der zweite Schalter Sb wird einge­ schaltet, so daß der Kondensator 50 geladen wird, und wird daraufhin ausgeschaltet, so daß die Entladungszeit Ta durch das Heizelement 49a gemessen wird.

Der Widerstandswert Ra des Heizelements 49a wird entsprechend der Gleichung Ra = (Ta/Ts) Rs berechnet. Daher hängt die Genauigkeit der Berechnung der Widerstandswerte Ra bis Rn der Heizelemente 49a bis 49n nicht von der Kapazität C des Kon­ densators 50 ab, sondern hängt nur von der Genauigkeit des Widerstandswertes Rs des Widerstands 60 ab. Da die Toleranz des Widerstandswertes Rs etwa gleich 1% ist, wird daher die Genauigkeit der Berechnung der Widerstandswerte verbessert. Es wird darauf hingewiesen, daß die Kapazitätstoleranz eines Kondensators gewöhnlich etwa 20% beträgt, und daß der Preis für einen derartigen Kondensator in Japan im allgemeinen etwa 5 Yen beträgt. Zwar gibt es einen verbesserten Kondensator, dessen Kapazitätstoleranz 5% beträgt, jedoch kostet ein der­ artig genauer Kondensator etwa 100 bis 200 Yen. Im Gegensatz hierzu beträgt der Preis eines Widerstands etwa einen halben Yen, wenn die Toleranz des Widerstands auf 5% eingestellt ist. Selbst ein Transistor mit einer Widerstandstoleranz von 1% kostet nur etwa 1 Yen. Daher ist die in den Fig. 8 und 9 gezeigte Ausführungsform sehr kostengünstig, bei welcher die Widerstandsmessung nicht von der Kapazität des Kondensators abhängt.

Es ist möglich, die Funktion zur Messung des Widerstands der Heizelemente des Thermokopfes von dem voranstehend be­ schriebenen Thermodrucker zu trennen, und eine unabhängige Widerstandsmeßvorrichtung für den Thermokopf herzustellen. Eine derartige unabhängige Widerstandsmeßvorrichtung kann als Untersuchungsgerät verwendet und an den Thermokopf an­ geschlossen werden, wenn dieser untersucht wird.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel für den Stromversorgungsabschnitt 51. Wechselstrom von einer Stromquelle wird durch einen Brückengleichrichter, der aus vier Gleichrichterelementen 71a bis 71d besteht, in Gleichstrom umgewandelt. Der gleich­ gerichtete Strom wird durch einen Wechselrichter 72 wiederum in einen Wechselstrom mit höherer Frequenz umgewandelt, und daraufhin in zwei Arten von Gleichstrom umgewandelt, die unterschiedliche Spannungen aufweisen, und zwar über einen Transformator 73 und Gleichrichterelemente 74a und 74b. Der Gleichstrom mit niedriger Spannung wird durch Kondensatoren 75 und 76 und eine Spule (Drossel) 77 geglättet. Der Gleich­ strom niedriger Spannung wird daraufhin zum Wechselrichter 72 über Widerstände 78 und 79 und einem Komparator 80 zurück­ geführt, um so eine vorbestimmte Spannung aufrechtzuerhalten. Hierdurch wird die Frequenz in dem Wechselrichter 72 festge­ legt. Ein Verbindungspunkt zwischen der Glättungsdrossel 77 und dem Kondensator 76 ist mit dem Thermokopf 20 über einen Feldeffekttransistor (FET) 82 verbunden. Eine Zener-Diode 83 und eine Diode 84 sind zwischen das Gate und die Source des FET 82 geschaltet. Die Zener-Diode 83 wird zur Konstanthal­ tung der Spannung auf der Gate/Source-Schaltung verwendet. Die Diode 84 verhindert einen Umkehrstrom, wenn der FET 82 ausgeschaltet wird.

Der Transistor 85 ist gewöhnlich im ausgeschalteten Zustand, so daß der FET 82 eingeschaltet ist. Daher wird der Schalter Sb eingeschaltet. Dies führt dazu, daß die vorbestimmte Span­ nung E_H über eine Leitung 86 dem Thermokopf 20 zugeführt wird. In dem Widerstandsmeßmodus wird der Transistor 85 auf ein Signal von dem Widerstandsmeßabschnitt 43a eingeschaltet. Wenn der Transistor 85 eingeschaltet ist, wird die Gatespan­ nung des FET 82 abgesenkt, so daß der FET 82 ausgeschaltet und daher der Schalter Sb ausgeschaltet wird. Dies führt da­ zu, daß der Entladungsstrom von dem Kondensator 50 des Ther­ mokopfes 20 durch die Zener-Diode 83 und den Transistor 85 zu fließen versucht, jedoch verhindert die Diode 84 einen der­ artigen Stromfluß. Daher wird der gesamte Entladungsstrom von dem Kondensator 50 dem Heizelement zugeführt, so daß durch den Schalter Sb kein Meßfehler hervorgerufen wird.

Zwar ist bei den voranstehenden Ausführungsformen die Bezugs­ spannung Vref auf 1/2 E_H festgelegt, jedoch ist die Bezugs­ spannung nicht auf diesen Wert begrenzt, sondern kann (1/3) E_H oder (2/3) E_H betragen. Allerdings wird darauf hinge­ wiesen, daß dann, wenn die Bezugsspannung so eingestellt wird, daß sie näher an der Stromversorgungsspannung E_H liegt, tatsächlich die Entladungszeit des Kondensators, die für die Widerstandsmessung erfaßt wird, kürzer wird, jedoch die Ge­ nauigkeit der Widerstandsmessung abnimmt. Wenn andererseits die Bezugsspannung so eingestellt wird, daß sie näher an Null liegt oder Null beträgt, so wird die Steigung der Entladungs­ kurve sanfter, was nicht nur die Meßzeit verlängert sondern auch die Meßgenauigkeit verringert. Daher wird die Bezugsspan­ nung Vref vorzugsweise auf (1/2) E_H eingestellt.

Bei der in den Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsform wird die Ladung und Entladung des Kondensators 50 durchgeführt, nach­ dem das Heizelement oder der Bezugswiderstand 60 eingeschal­ tet wurde. Allerdings ist es möglich, das Heizelement oder den Bezugswiderstand 60 nur dann einzuschalten, während der Kondensator 50 entladen wird.

Weiterhin ist es möglich, Korrekturimpulse zu erzeugen und sie zwischen die Impulse der Treiberdaten einzufügen, wobei die Anzahl der Korrekturimpulse von den Korrekturdaten ab­ hängt, die auf der Grundlage der gemessenen Widerstandswerte und des idealen Widerstandswerts berechnet werden.

Zwar betrifft die voranstehend beschriebene Ausführungsform nur einen Zeilendrucker, bei welchem mehrere Heizelemente in der Hauptabtastrichtung angeordnet sind, und das Aufzeich­ nungspapier linear in bezug auf den Thermokopf in der Hilfs­ abtastrichtung bewegt wird, jedoch ist die vorliegende Er­ findung auch bei seriellen Druckern einsetzbar, bei welchen Bildpunkte seriell durch eine zweidimensionale Bewegung des Aufzeichnungspapiers in bezug auf den Thermokopf gedruckt werden.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht nur bei den bislang beschriebenen thermischen Direktfarbdruckern einsetzbar, sondern auch bei einfarbigen Thermodruckern oder Thermodruckern anderer Typen, beispielsweise als Thermowachs­ übertragungsdrucker, Thermofarbübertragungsdrucker oder Ther­ moübertragungs-Aufzeichnungsdrucker des Sublimationstyps. Es ist ebenfalls möglich, zwei optische Fixiergeräte für Gelb und Magenta vorzusehen, die elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen von 420 nm bzw. 365 nm ausstrahlen, statt eine einzige Ultraviolettlampe in Kombination mit einem Filter mit scharfer Abschneidecharakteristik zu verwenden.

Darüber hinaus ist die Reihenfolge der Laminierung der Farb­ aufzeichnungsschichten auf der Trägerschicht nicht auf die voranstehend beschriebene Ausführungsform begrenzt, sondern kann auf geeignete Weise geändert werden. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, der innersten Farbaufzeichnungsschicht die Fähigkeit zu verleihen, daß sie optisch fixiert werden kann. Selbstverständlich ist es möglich, diese Fähigkeit der innersten Farbaufzeichnungsschicht zu verleihen.

Zwar wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschrie­ ben, jedoch ist die Erfindung nicht durch diese Ausführungs­ form begrenzt, sondern es lassen sich zahlreiche Modifikatio­ nen der vorliegenden Erfindung ausführen, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen, die sich aus der Gesamtheit der Anmeldeunterlagen ergeben.

Claims (21)

1. Widerstandsmeßverfahren für einen Thermokopf (20), der mit mehreren Heizelementen (49a bis 49n) versehen ist, die parallel zueinander geschaltet und in einem Feld angeord­ net sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Aufladen eines Kondensators (50) auf einen ersten Span­ nungspegel (E_H), wobei der Kondensator parallel zu den Heizelementen geschaltet ist;
Einschalten eines der Heizelemente, um so den Kondensator durch das eine Heizelement zu entladen, dessen Widerstand gemessen werden soll;
Messen der Entladungszeit (T), die zur Entladung des Kon­ densators von dem ersten Spannungspegel bis zu einem zwei­ ten Spannungspegel (Vref) benötigt wird; und
Berechnen eines Widerstandswertes (R) des einen Heizele­ ments auf der Grundlage der gemessenen Entladungszeit.

2. Widerstandsmeßverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes der Heizelemente durch einen entspre­ chenden Treiberschalter (45, 46) von mehreren Treiber­ schaltern eingeschaltet wird, die jeweils in Reihe mit den Heizelementen geschaltet sind.

3. Widerstandsmeßverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kondensator mit einer Stromversorgungs­ schaltung über einen Ladungsschalter (Sb) verbunden ist, so daß der Kondensator (50) durch die Stromversorgungs­ schaltung aufgeladen wird, wenn der Ladungsschalter ein­ geschaltet ist, und der Ladungsschalter ausgeschaltet wird, um die Heizelemente und den Kondensator von der Stromver­ sorgungsschaltung abzutrennen.

4. Widerstandsmeßverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Spannungspegel die Hälfte des ersten Spannungspegels beträgt.

5. Widerstandsmeßverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Widerstandswert auf der Grundlage der Entladungszeit und der Kapazität des Kondensators berech­ net wird.

6. Widerstandsmeßverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Bezugswiderstand (60), dessen Wider­ standswert bekannt ist, parallel zum Heizelement geschal­ tet ist, und daß der Widerstandswert des einen Heizele­ ments auf der Grundlage der Entladungszeit berechnet wird, die in bezug auf das eine Heizelement gemessen wird, und in bezug auf eine Bezugsentladungszeit (Ts), die in bezug auf den Bezugswiderstand ermittelt wird.

7. Widerstandsmeßvorrichtung für einen Thermokopf (20), der ein Feld parallel geschalteter Heizelemente (49a-49n) auf­ weist, die durch eine Spannung erhitzt werden, die von einer Stromversorgungsschaltung (51) auf der gedruckten Schaltung zugeführt wird, ein Feld von Treiberschaltern (45, 46), die in einer Eins-zu-Eins-Beziehung in Reihe zu den Heizelementen geschaltet sind, und eine Schalter­ steuerschaltung (43) für eine Ein/Aus-Steuerung der Trei­ berschalter, gekennzeichnet durch:
einen parallel zu dem Heizelementenfeld mit der Stromver­ sorgungsschaltung verbundenen Kondensator (50);
einen Ladungsschalter (Sb), der zwischen die Stromversor­ gungsschaltung und den Kondensator geschaltet ist, wobei der Ladungsschalter eingeschaltet wird, um den Kondensa­ tor bis zu einem ersten Spannungspegel (E_H) durch die Stromversorgungsschaltung aufzuladen, und ausgeschaltet wird, um das Heizelement und den Kondensator von der Strom­ versorgungsschaltung abzutrennen;
eine Einrichtung zur Messung der Entladungszeit (Ta), die zur Entladung des Kondensators von dem ersten Spannungs­ pegel auf einen zweiten Spannungspegel (Vref) erforderlich ist, wenn der Ladungsschalter ausgeschaltet und einer der Treiberschalter eingeschaltet ist, um den Kondensator durch das zugehörige Heizelement zu entladen; und
eine Einrichtung zur Berechnung eines Widerstandswertes des entsprechenden Heizelementes auf der Grundlage der ge­ messenen Entladungszeit.

8. Widerstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Entladungszeit-Meßeinrichtung einen Kom­ parator aufweist, der ein Erfassungssignal ausgibt, wenn die Spannung des Kondensators bis zum zweiten Spannungs­ pegel abnimmt, sowie einen Taktgeber, der eine Zeitzählung mit dem Beginn der Entladung des Kondensators beginnt, und beim Auftreten des Erfassungssignals die Zeitzählung stoppt.

9. Widerstandsmeßverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Widerstandswert-Berechnungseinrichtung den Widerstandswert auf der Grundlage der Entladungszeit und der Kapazität des Kondensators berechnet.

10. Widerstandsmeßverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß weiterhin ein Bezugswiderstand (60) vorge­ sehen ist, der parallel zu den Heizelementen angeschlos­ sen ist, und dessen Widerstandswert bekannt ist, und daß ein sekundärer Treiberschalter (61) in Reihe mit dem Be­ zugswiderstand geschaltet ist, wobei die Widerstands­ berechnungseinrichtung den Widerstandswert des einen Heizelements auf der Grundlage der Entladungszeit berech­ net, die in bezug auf das eine Heizelement gemessen wur­ de, und in bezug auf eine Bezugsentladungszeit (Ts), die in bezug auf den Bezugswiderstand ermittelt wurde.

11. Thermodrucker mit einem Thermokopf für den Thermodruck, wobei der Thermokopf (20) ein Feld parallelgeschalteter Heizelemente (49a bis 49n) aufweist, die durch eine Span­ nung erhitzt werden, die von einer Stromversorgungsschal­ tung (51) auf der gedruckten Schaltung zugeführt wird, ein Feld von Treiberschaltern (45, 46), die in einer Eins- zu-Eins-Beziehung in Reihe zu den Heizelementen geschal­ tet sind, und eine Schaltersteuerschaltung (43) zur Ein/ Aus-Steuerung der Treiberschalter, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermodrucker aufweist:
einen Kondensator (50), der mit der Stromversorgungsschal­ tung parallel zu dem Heizelementenfeld verbunden ist;
eine Ladungsschaltereinrichtung (Sb), die zwischen die Stromversorgungsschaltung und den Kondensator geschaltet ist, wobei die Ladungsschaltereinrichtung eingeschaltet wird, um den Kondensator auf einen ersten Spannungspegel (E_H) durch die Stromversorgungsschaltung aufzuladen, und ausgeschaltet wird, um das Heizelement und den Kon­ densator von der Stromversorgungsschaltung abzutrennen;
eine Einrichtung zur Messung einer Entladungszeit (Ta), die zum Entladen des Kondensators von dem ersten Span­ nungspegel zu einem zweiten Spannungspegel (Vref) erfor­ derlich ist, wenn die Ladungsschaltereinrichtung ausge­ schaltet ist, und einer der Treiberschalter eingeschal­ tet ist, um den Kondensator durch ein zugehöriges Heiz­ element zu entladen;
eine Einrichtung zur Berechnung eines Widerstandswertes des entsprechenden Heizelements auf der Grundlage der gemessenen Entladungszeit; und
eine Einrichtung zur Korrektur von Bilddaten auf der Grundlage von Widerstandswerten der Heizelemente, die durch die Berechnungseinrichtung ermittelt werden.

12. Thermodrucker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungszeit-Meßeinrichtung einen Komparator aufweist, der ein Erfassungssignal ausgibt, wenn die Spannung des Kondensators bis herunter auf den zweiten Spannungspegel abnimmt, sowie einen Taktgeber aufweist, der eine Zeitzählung mit dem Beginn der Entladung des Kondensators beginnt, und die Zeitzählung bei Feststel­ lung des Erfassungssignals anhält.

13. Thermodrucker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung einen Speicher zum Speichern der Widerstandswerte aufweist, eine Berechnungsvorrichtung zur Berechnung von Korrekturdaten auf der Grundlage einer Differenz zwischen jedem der Widerstandswerte und einem idealen Widerstandswert, und eine Vorrichtung zur Korrek­ tur der Bilddaten unter Verwendung der Korrekturdaten.

14. Thermodrucker nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungsschaltung einen ersten Gleich­ richter zur Umwandlung eines ersten Wechselstroms in ei­ nen ersten Gleichstrom aufweist, einen Wechselrichter zur Umwandlung des ersten Gleichstroms in einen zweiten Wechselstrom, dessen Frequenz variabel ist, einen Auf­ wärts-Transformator zum Transformieren des zweiten Wech­ selstroms in einen dritten Wechselstrom, und einen zwei­ ten Gleichrichter zur Umwandlung des dritten Wechsel­ stroms in einen zweiten Gleichstrom.

15. Thermodrucker nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungsschaltung weiterhin einen Kompa­ rator zur Ausgabe eines Steuersignals zum Steuern der Frequenz des Wechselrichters aufweist, um so die Spannung des zweiten Gleichstroms konstant zu halten.

16. Thermodrucker nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsschaltereinrichtung einen Transistor (85) aufweist, der durch ein Signal von der Entladungszeit- Meßeinrichtung Ein/Aus gesteuert wird, sowie einen Feld­ effekttransistor (82), der zwischen den zweiten Gleich­ richter und den Kondensator (50) geschaltet ist und ein­ geschaltet wird, wenn der Transistor ausgeschaltet wird, um so den zweiten Gleichrichter mit dem Kondensator und den Heizelementen zu verbinden.

17. Thermodrucker nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator erste und zweite Anzapfungen auf­ weist, die mit entgegengesetzten Enden einer Sekundär­ spule (73) verbunden sind, sowie eine dritte Anzapfung, die an einen Zwischenabschnitt der Sekundärspule ange­ schlossen ist, wobei der zweite Gleichrichter den drit­ ten Wechselstrom von der ersten bis dritten Anzapfung in den zweiten Gleichstrom umwandelt, der einen hohen und einen niedrigen Spannungspegel sowie eine Massespan­ nung aufweist.

18. Thermodrucker nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldeffekttransistor (82) ein Gate aufweist, an welches die hohe Spannung angelegt wird, einen Drain, an welchem die niedrige Spannung angelegt wird, und eine mit dem Kondensator verbundene Source, und daß der Tran­ sistor (85) an das Gate des Feldeffekttransistors ange­ schlossen ist, um so die Gatespannung zu steuern.

19. Thermodrucker nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsschaltereinrichtung weiterhin eine Zener- Diode zur Konstanthaltung der Spannung zwischen dem Gate und der Source des Feldeffekttransistors aufweist, sowie eine Diode, um einen Fluß des Entladungsstroms von dem Kondensator zum Gate des Feldeffekttransistors durch die Zener-Diode zu verhindern.

20. Thermodrucker nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswert-Berechnungseinrichtung den Wider­ standswert auf der Grundlage der Entladungszeit und der Kapazität des Kondensators berechnet.

21. Thermodrucker nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Bezugswiderstand (60) vorgesehen ist, der parallel zu den Heizelementen geschaltet ist, wobei der Widerstandswert des Bezugswiderstands bekannt ist, so­ wie ein Sekundärtreiberschalter (61), der in Reihe mit dem Bezugswiderstand geschaltet ist, wobei die Wider­ standsberechnungseinrichtung den Widerstandswert des ei­ nen Heizelementes auf der Grundlage der Entladungszeit berechnet, die in bezug auf das eine Heizelement gemessen wird, und in bezug auf eine Bezugsentladungszeit (Ts), die in bezug auf den Bezugswiderstand ermittelt wird.