DE3633237A1 - Verfahren bzw. einrichtung zur speisung der aufzeichnungselemente eines eine reihe solcher aufzeichnungselemente aufweisenden thermodruckers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zur Speisung der Aufzeichnungselemente eines eine Reihe solcher Aufzeichnungselemente aufweisenden Thermodruckers.

Thermodrucker dieser Art haben eine Reihe von Anwendungsmög­ lichkeiten in Thermokopiergeräten oder Druckeinrichtungen aller Art. Im einzelnen betrifft die Erfindung ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zur Steuerung der Zufuhr elektrischer Energie zu den Aufzeichnungselementen oder Heizelementen in einem thermischen Aufzeichnungskopf zur Erzeugung einer Anzahl von Grautonabstufungen eines wiederzugebenden Bildes ent­ sprechend elektrischen Signalen auf einem temperaturempfind­ lichen Aufzeichnungsträger.

Thermische Aufzeichnungsgeräte, bei denen die Aufzeichnung unter Verwendung eines temperaturempfindlichen Aufzeichnungs­ trägers oder Kopierpapiers oder eines anderen temperatur­ empfindlichen Mediums erfolgt, finden breite Anwendung in Thermokopiergeräten. Bei derartigen Geräten dient ein ther­ misch wirksamer Aufzeichnungskopf zur Wiedergabe und besitzt eine lineare Anordnung einzeln betätigbarer Heizelemente. Die thermische Energie, welche an jedem der Heizelemente wirksam wird, wird einzeln so gesteuert, daß die optische Dichte an Punktregionen erzeugt wird, an welchen die Heizelemente und das Aufzeichnungspapier einander berühren. Grautonabstufungen oder Tonwerte zwischen weiß und schwarz, beispielsweise sech­ zehn Abstufungen, werden in der Weise erhalten, daß die Zeit­ dauer gesteuert wird, während welcher eine Spannung an die ein­ zelnen Heizelemente gelegt wird. Bei bekannten Verfahren bzw. Einrichtungen werden sämtliche Heizelemente, welche denselben Grautonwert erzeugen sollen, gleichzeitig für eine bestimmte Impulsdauer eingeschaltet, um den genannten gewünschten Grauton­ wert hervorzubringen. Nach Vollendung des Druckvorganges für diesen Grautonwert wird die Impulsdauer der Energiezuführung reduziert und die Energie wird wiederum gleichzeitig an all diejenigen Heizelemente gelegt, welche den jeweils benachbarten Grautonwert erzeugen sollen. In dieser Weise wird unter Verän­ derung der jeweiligen Dauer der Energiezuführung fortgefahren, bis sämtliche sechzehn Grautonwerte des Gesamtbereiches zwischen schwarz und weiß erzeugt sind. Das Verfahren des Druckens von sechzehn Grautonabstufungen jeweils nacheinander bewirkt eine Wiedergabetechnik oder Drucktechnik, welche langsamer ist, als dies wünschenswert wäre. Es besteht somit der Bedarf, die Speisung eines thermischen Aufzeichnungskopfes für Thermokopier­ verfahren oder thermische Kopiereinrichtungen im Sinne einer Beschleunigung des Verfahrensablaufes zu verbessern, den ein­ zelnen Heizelementen des Aufzeichnungskopfes also die Energie für den gesamten Aufzeichnungsvorgang innerhalb kürzerer Zeit zuführen zu konnen.

Durch die Erfindung soll demgemäß die Aufgabe gelöst werden, ein Thermodruckverfahren unter Verwendung eines Aufzeichnungs­ kopfes mit einer Reihenanordnung von Heizelementen bei ver­ gleichweise einfachem Schaltungsaufbau der Speiseschaltung für die Energiezuführung rascher durchführen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im anliegenden Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Im einzelnen wird eine Speiseschaltung für den thermischen Aufzeichnungskopf vorgeschlagen, durch welche die Speisung der einzelnen Heizelemente des Aufzeichnungskopfes im Multi­ plexverfahren erfolgt, so daß eine Multiplex-Grauton-Aufzeich­ nung erfolgt. Die Einrichtung wertet im Serienverfahren mehr­ stellige Daten oder mehrstellige Digitaldaten aus, welche jedem einzelnen Heizelement zugeführt werden, was in Übereinstimmung mit der optischen Dichte oder dem Grautonwert geschieht, der von dem betreffenden Heizelement aufgezeichnet werden soll. Die Heizelemente, welche die stärksten Grautonwerte aufzeich­ nen sollen, werden jeweils vor den nächsthelleren Grautonwerten beaufschlagt usw., entsprechend der Anzahl der zu druckenden Grautonwerte, beispielsweise sechzehn Grautonwerte zwischen schwarz und weiß. Wegen der thermischen Zeitkonstanten und Abkühlungseffekten, die zwischen der Impulsbeaufschlagung auf­ treten, ist der Unterschied der Beaufschlagungszeit der Heiz­ elemente, welche benachbarte Grautonwerte erzeugen sollen, nicht gleichförmig. Die Schaltung kompensiert diese Ungleich­ förmigkeit.

Mit einer Einrichtung bzw. nach einem Verfahren der vorliegend angegebenen Art kann dieselbe Anzahl von Grautonabstufungen wie mit bekannten Einrichtungen bzw. nach bekannten Verfahren gedruckt bzw. wiedergegeben werden, jedoch in einer Zeit, welche bedeutend kürzer ist als dies bisher möglich war. Die Zeit für die Wiedergabe eines Bildes mit derselben Anzahl von Grautonabstufungen wie bei Reproduktionsverfahren oder Kopier­ verfahren bekannter Art wird im wesentlichen aufgrund der vorliegend angegebenen Art und Weise der Speisung der Heizele­ mente halbiert. Mit einer Einrichtung der vorliegend beschrie­ benen Art wird die Zeit, welche zur Wiedergabe erforderlich ist, dadurch reduziert, daß eine Anzahl in Serie auftretender Spannungsimpulse erzeugt wird, wobei die Anzahl der Impulse, die zu den einzelnen Heizelementen gelangen, entsprechend gesteuert wird, um die jeweilige Energie zu bestimmten, die zu dem einzelnen Heizelementen gelangt und um damit den Grau­ tonwert zu bestimmen, der von dem betreffenden Heizelement wiedergegeben wird. Dieses Verfahren kann als ein Multiplex­ verfahren bezeichnet werden.

Es sei bemerkt, daß die Aufzeichnungsgeschwindigkeit wesent­ lich erhöht werden kann, ohne daß eine wesentliche Erhöhung der Kompliziertheit der Schaltung oder der Kosten für die Schaltung gegenüber entsprechend bekannten Einrichtungen bzw. Verfahren eintritt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Speiseschaltung der hier angegebenen Art für einen Thermo­ drucker oder Thermokopierer,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm der taktweise zugeführten Impulse zur Betätigung der einzelnen Heizelemente,

Fig. 3 eine graphische Darstellung, welche die Dauer der taktweise zugeführten Impulse zur Erzeugung der verschiedenen Grauton­ werte in Zeitabhängigkeit von der Speisung der einzelnen Heizelemente bei bekannten Verfahren zeigt,

Fig. 4 eine Darstellung der Zeitdauer der takt­ weise zugeführten Impulse als Funktion ihrer Ordnung in der Folge von Taktimpulsen zur Erzeugung gleichförmig beabstandeter Grautonwerte auf dem Aufzeichnungsträger und

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beauf­ schlagung der Heizelemente gemäß dem Stande der Technik zur Erzeugung gleich­ förmig beabstandeter Grautonwerte.

Eine Einrichtung zur Speisung der Aufzeichnungselemente eines eine Reihe solcher Aufzeichnungselemente aufweisenden Thermo­ druckers ist in Fig. 1 als Blockschaltbild gezeigt und allge­ mein mit 10 bezeichnet. Die Daten, welche von einer Datenquelle 11 bereitgestellt werden, haben die Gestalt eines vierstelligen Zahlwortes von Binärdaten entsprechend den sechzehn Grautonab­ stufungen eines Punktbereiches von etwa 0,1×0,2 mm einer Zeile, welche unter Verwendung einer Speiseschal­ tung 10 ausgedruckt werden soll, wobei thermisch empfindliches Papier Verwendung findet, das mittels eines Papiertransportes 12 gefördert wird. Die Datenquelle 11 wird taktweise so betätigt, daß 1728 vierstellige Wörter (null bis fünfzehn) entnommen werden, was entsprechend den 1728 Punktbereichen einer Zeile sichtbarer Daten in einem Aufzeichnungsgerät geschieht, und zwar in Abhängigkeit von einem Startsignal, das einer Steuer­ schaltung 7 zugeführt wird, die wiederum Taktsignale über die Leitung 70 an die Datenquelle 11 liefert. Die 1728 vierstelligen Datenwörter werden in aufeinanderfolgende Adressen eines Spei­ chers 13 in Abhängigkeit von einem Schreibsteuersignal sowie Adressensignalen von der Steuerschaltung 7 eingeschrieben und dies wiederum geschieht entsprechend den Taktimpulsen von der Taktsignalquelle 14. Die Zahl von 1728 ist hier als Beispiel gewählt, da im Handel erhältliche thermische Aufzeichnungs­ köpfe, also auch beispielsweise der Aufzeichnungskopf 15, 1728 Heizelemente 9 aufweisen, die längs einer Zeile des Kopierers oder Wiedergabegerätes mit gleichförmigem Abstand aufgereiht sind.

Die Datenquelle 11 beendigt die Einschreibung der Daten in den Speicher, nachdem 1728 Datenwörter in den Speicher 13 über­ tragen worden sind. Die 1728 Wörter entsprechen einer Zeile der Aufzeichnung in Grautonabstufungen. Ein Druckzyklus beginnt, wenn die vierstelligen Datenwörter aus dem Speicher 13 der Reihe nach durch ein Lesesteuersignal und Adressendaten ent­ nommen werden, welche von der Steuerschaltung 7 über die Lei­ tung 71 in Abhängigkeit von Taktimpulsen der Taktimpulsquelle 14 entnommen werden, so daß Gruppen von 1728 vierstelligen Datenwörtern zur Verfügung stehen. Jedes der vier Bits eines Datenwortes wird also parallel aus dem Speicher 13 entnommen. Jedes vierstellige Wort wird der Reihe nach einem digitalen Vergleicher 8 zugeführt, dessen anderer Eingang ein vierstelli­ ges Datenwort ist, das von einem Steuerzähler 16 (Modulo 15) zugeführt wird. Der Steuerzähler 16 wird durch das das Zeilen­ ende signalisierende Signal auf einer Leitung 113, welches durch die Datenquelle 11 geliefert wird, zurückgestellt, nach­ dem die Datenquelle 11 ihre Daten in den Speicher 13 über­ tragen hat. Wenn der Steuerzähler 16 zurückgestellt ist, ist die Binärzahl, welche der Steuerzähler dem Vergleicher 8 auf der Leitung 162 darbietet, die Zahl "fünfzehn", d. h., (1111)₂. Der digitale Vergleicher 8 liefert einen dem Binär­ wert "eins" entsprechenden Ausgang, wenn die dem digitalen Vergleicher von dem Speicher 13 dargebotene Zahl gleich oder größer als diejenige Zahl ist, die von dem Steuerzähler 16 angeboten wird. Wenn also die 1728 vierstelligen Datenwörter, die in den Adressen des Speichers 13 gespeichert sind, der Reihe nach zu dem digitalen Vergleicher 8 hin herausgelesen werden, ist der Ausgang des digitalen Vergleichers 8 eine Folge von 1728 Bits, wobei jedes Bit entweder eine Eins oder Null ist und die Einsen bei denjenigen Speicheradressen auf­ treten, bei denen die Zahl "fünfzehn" gespeichert ist (wobei "fünfzehn" der Zählerstand des Digitalzählers 16 ist). Die Zahl "fünfzehn", welche von der Datenquelle 11 an den Speicher 13 übertragen worden ist, zeigt an, daß der Grautonwert, der von der Wiedergabeeinrichtung auf dem Aufzeichnungsträger oder dem Aufzeichnungspapier erzeugt werden soll, der dunkelste Grautonwert, also schwarz, ist, wobei dieser Grautonwert unter denjenigen Heizelementen 9 entsteht, die in ihrer Lage längs der Reihenanordnung von Heizelementen 9 den Adressen ent­ sprechen, von welchen die Zahl "fünfzehn" aus dem Speicher 13 entnommen wird. Die Einsen und Nullen, welche der Reihe nach an dem Ausgang des digitalen Vergleichers 8 auftreten, werden der Reihe nach in ein 1728-stelliges Schieberegister 17 ein­ gelesen, wo sie gespeichert werden, bis sie parallel in ent­ sprechende Haltekreise 18 eingegeben werden, von denen nur einige in Fig. 1 dargestellt sind. Verschiebungsimpulse oder Taktimpulse für das Schieberegister 17 werden von der Steuer­ schaltung 7 über die Leitung 73 zur Verfügung gestellt. Es sind so viele Haltekreise wie Serienstufen des Schiebere­ gisters 17 und Heizelemente 9 in einer Zeile von Heizelemen­ ten (1728 im vorliegenden Beispiel) innerhalb des Thermoauf­ zeichnungskopfes 15 vorhanden. Ein Zähler 19 (Modulo 1728) spricht auf die Taktimpulse der Leitung 73 an und liefert bei einem Zählerstand von 1728 (nämlich, nachdem sämtliche 1728 vierstelligen Wörter aus dem Speicher 13 herausgelesen worden sind,) einen Impuls an einen monostabilen Multivibrator 20, welcher die Haltekreise 18 beaufschlagt und in jeden der Haltekreise 18 die Eins oder Null eingibt, die an der ent­ sprechenden Stufe des Schieberegisters 17 gespeichert ist, mit welcher der betreffende Haltekreis verbunden ist. Der ther­ mische Aufzeichnungskopf 15 enthält 1728 in einer Reihe ange­ ordnete Heizelemente 9, welche über einen der Haltekreise 18, eines der UND-Schaltelemente 24 und einen der Transistoren 25 mit den jeweils zugehörigen Registerstufen des Schieberegisters 17 verbunden sind. Ein vierte (nämlich 432) der benachbarten Heizelemente 9 bildet jeweils eine als Aufzeichnungskopfseg­ ment bezeichnete Einheit.

Die Zahl "fünfzehn", welche in dem Zähler 16 ansteht, gelangt signalmäßig auch zu einer Taktlängenwählschaltung 21, die an einem Ausgang 22 ein Signal darbietet, das zu einem monostabi­ len Taktmultivibrator 23 geführt wird, der einen Ausgangsim­ puls auf der Leitung ST ₁ abgibt, welcher zu jedem der UND- Schaltelemente 24 des Aufzeichnungskopfsegmentes 15 ₁ für die jeweils zugehörigen Heizelemente 9 gelangt und hierzu über die Transistoren 25 geführt wird. Das andere Eingangssignal für die UND-Schaltelemente 24 wird von dem jeweils zugehörigen Haltekreis 18 abgenommen, der an die einzelnen Stufen 1 bis 432 des Schieberegisters 17 angeschlossen ist. Am Ende des Taktim­ pulses ST ₁ werden der Reihe nach die Taktimpulse ST ₂, ST ₃ und ST ₄ von dem monostabilen Multivibrator 23 erzeugt und jeweils den Aufzeichnungskopfsegmenten 15 ₂, 15 ₃ bzw. 15 ₄ zugeführt, wobei jeder der aufeinanderfolgenden Impulse dieselbe Länge hat wie der Impuls ST ₁, welcher unmittelbar vorausging. Die vier der Reihe nach auftretenden Taktimpulse ST ₁ bis ST ₄ sind erforderlich, da bestimmte thermische Beschränkungen des thermischen Aufzeichnungskopfes 15 bestehen, so daß nur ein Viertel der Heizelemente 9 des Aufzeichnungskopfes 15 während eines Taktimpulses beaufschlagt werden kann, nämlich jeweils nur eines der Aufzeichnungskopfsegmente 15 ₁, 15 ₂, 15 ₃ und 15 ₄. Bei der Beaufschlagung jedes Aufzeichnungskopfsegmentes nach­ einander werden die Daten in den 1728 Stufen des Schiebere­ gisters 17 ausgewertet und nacheinander werden schrittweise die Heizelemente erhitzt, bei denen längs der Breite des Auf­ zeichnungsträgers oder Papiers des Papiertransportes 12 für das betreffende Aufzeichnungselement eine "Eins" im Register 17 gespeichert ist. Jeder Taktimpuls ST ₁ bis ST ₄ einer Gruppe besitzt jeweils gleiche Länge für einen bestimmten Grauton entsprechend der Zahl "fünfzehn", "vierzehn", usw., wie in Fig. 2 dargestellt ist. Es sei auch bemerkt, daß nur dieje­ nigen Heizelemente 9, deren zugehörige Haltekreise 18 sich im Einschaltzustand befinden, eingeschaltet werden und einen Heizeffekt an dem Papier unterhalb des betreffenden Heizele­ mentes 9 erzeugen, wenn die Taktimpulse ST ₁ bis ST ₄ ent­ sprechend der Grautonwertzahl "fünfzehn" zu den jeweiligen UND-Schaltelementen 24 gelangen. Die Heizelemente 9, welche durch den Taktimpuls "fünfzehn" beaufschlagt werden, erzeugen schließlich den Grautonwert "schwarz" auf dem unterhalb des betreffenden Heizelementes 9 befindlichen Papier, wenn dieses Heizelement betätigt wird. Ein Zähler 26 (Modulo 4) erzeugt auf der Leitung 27 am Ende des Auftretens der vier Taktimpulse ST ₁ bis ST ₄ des monostabilen Multivibrators 23 ein Ausgangs­ signal, um den Zählerstand des Steuerzählers 16 auf die Zahl "vierzehn" herunterzustellen.

Der Steuerzähler 16 liefert nunmehr die neue Vergleichszahl "vierzehn" an den digitalen Vergleicher 8, wobei diese Zahl mit denjenigen Zahlen verglichen wird, die aus den 1728 Adressen des Speichers 13 herausgelesen werden. Um dieses Her­ auslesen aus dem Speicher 13 zu erreichen, wird von der Steuer­ schaltung 7 ein Lesesteuersignal über die Leitung 72 zu dem Speicher 13 geführt, was in Abhängigkeit von einem Signal des Zählers 26 geschieht, das auf der Leitung 27 auftritt. Wie zuvor wird die an den einzelnen Adressen des Speichers 13 ge­ speicherte Zahl von dem digitalen Vergleicher 8 mit dem Zähler­ stand "vierzehn" des Steuerzählers 16 verglichen. Sämtliche Zahlen, welche dem Speicher 13 entnommen werden und welche gleich oder größer als die Zahl "vierzehn" sind, führen zu einer "Eins" an dem zugehörigen Adreßplatz des Schiebere­ gisters 17 in derselben Weise, wie dies zuvor im Zusammenhang mit einem Zählerstand "fünfzehn" des Steuerzählers 16 be­ schrieben wurde. Das Schieberegister 17 enthält jetzt mehr Einsen als zuvor, da von dem digitalen Vergleicher 8 mehr Einsen abgegeben werden, da die Bezugszahl "vierzehn" jetzt niedriger ist als die zuvor verwendete Vergleichszahl "fünfzehn". Das bedeutet, daß bestimmte Heizelemente 9, welche zuvor bei dem Zählerstand "fünfzehn" nicht eingeschaltet wurden, nunmehr zum ersten Mal eingeschaltet werden. Diese neueingeschalteten Heizelemente bewirken letztlich eine Auf­ zeichnung eines Grautonwertes, welcher um eine Abstufung heller als der Grauton, nämlich schwarz, ist, welcher durch die Heizelemente 9 erzeugt wird, welche zuvor erstmals ein­ geschaltet wurden, wenn die Vergleichszahl "fünfzehn" war und welche weiterhin auch eingeschaltet werden, wenn die Ver­ gleichszahl "vierzehn" ist. Die Taktlängenwählerschaltung 21 spricht auf den Zählerstand "vierzehn" des Steuerzählers 16 an und beeinflußt über die Leitung 22 die Vorgänge in solcher Weise, daß der monostabile Multivibrator 23 für den Zähler­ stand "vierzehn" einen Taktimpuls 231 (s. Fig. 2) erzeugt, der in seiner Länge von der Länge des Taktimpulses 232 leicht verschieden ist, welch letzterer während derjenigen Zeit er­ zeugt wurde, während welcher der Steuerzähler 16 den Zähler­ stand "fünfzehn" darbot. Der geringe Unterschied in der Länge der Impulse 231 und 232 wird zur Berücksichtigung der Nicht­ linearität und der Abkühlungseffekte der Heizelemente 9 vorge­ sehen, worauf nachfolgend eingegangen werden wird. Die Takt­ längenwählerschaltung 21 läßt über die Leitung 22 jeweils unterschiedliche Kapazitätswerte für die Zeitsteuerschaltung des monostabilen Multivibrators 23 für jeweils unterschied­ liche Zählerstände "fünfzehn", "vierzehn", ... "null" zur Wirkung kommen und damit werden die Gruppen von Impulsen ST ₁ bis ST ₄, welche zwar innerhalb einer Gruppe gleich sind, jeweils verschieden je nach dem Zählerstand, der in dem Steuerzähler 16 vorhanden ist.

Nachdem die vier Taktimpulse ST ₁ bis ST ₄, welche während des Zählerstandes "vierzehn" im Steuerzähler 16 auftreten, die jeweils zugehörigen Heizelemente beaufschlagt haben, erzeugt der Zähler 26 auf der Leitung 27 einen Impuls, der den nächst­ niedrigeren Zählerstand "dreizehn" im Steuerzähler 16 herbei­ führt. Die zuvor beschriebenen Vorgänge setzen sich fort, so daß der Steuerzähler 16 schließlich von dem Zählerstand "dreizehn" schrittweise den Zählerstand "null" erreicht. Beim Zählerstand "null" wird die Zählfolge beendet. Bei diesem Zählerstand des Steuerzählers 16, bei dem sämtliche Adressen des Speichers 13 fünfzehnmal abgelesen wurden, ist der Druck­ vorgang für eine Zeile der zu fertigenden Kopie oder des zu fertigenden Bildes vollendet. Für sechzehn Grautonabstufungen einschließlich extremer Grautonwerte sowie schwarz und weiß erzeugen die fünfzehn Sätze von Taktimpulsen ST ₁ bis ST ₄ für die Zählerstände "fünfzehn" bis "eins" von den hellsten bis zu den dunkelsten Grautonwerten sämtliche Grautonabstufungen in gleichmäßiger Skala. Bei Vollendung des zur Wiedergabe einer Zeile notwendigen Arbeitsspiels und dem Zählerstand "null" liefert der Steuerzähler 16 auf der Leitung 161 einen Impuls an die Steuerschaltung 7, welche ein Schreibbefehlssignal auf der Leitung 72 an den Speicher 13 sowie ein Steuersignal auf der Leitung 70 an die Datenquelle 11 liefert, um den nächsten Satz von Daten für die nächste wiederzugebende Zeile zum Speicher 13 zu übertragen. Gleichzeitig dient das Signal auf der Leitung 161 als Steuersignal für den Papiertransport 12, um den Aufzeichnungsträger oder das Papier um eine Zeile vor­ rücken zu lassen. Der Druckvorgang für eine Zeile von Grauton­ abstufungen ist zu diesem Zeitpunkt vollendet und die gesamte Schaltung kehrt damit zur Ausgangsbedingung zurück. Der Druck­ vorgang insgesamt setzt sich mit den neu von der Datenquelle 11 gelieferten Daten in der zuvor beschriebenen Weise fort, wobei die Daten in den sechzehn Grautonabstufungen in aufeinander­ folgenden Zeilen auf dem Aufzeichnungsträger bzw. dem Papier wiedergegeben werden.

Es sei nun auf Fig. 3 Bezug genommen. In dieser Zeichnung ist ein Diagramm dargestellt, in welchem die Beaufschlagungszeit eines Heizelementes 9 zum Erzeugen von nur acht gleichförmig beabstandeten Grautonabstufungen von weiß bis schwarz auf temperaturempfindlichem Papier nach bekannten Verfahren bzw. mit bekannten Einrichtungen eingetragen ist. Man erkennt, daß die Kurve 30, welche diese Abhängigkeit wiedergibt, nicht linear ist und daß die Zeitdauer zur Erzeugung gleicher schrittweiser Zunahmen des Grautonwertes je nach dem jeweils betrachteten Grautonwert verschieden ist. Nimmt man also an, daß die Impulse, welche von dem monostabilen Multivibrator 23 zu irgendeinem bestimmten Heizelement 9 geführt werden, mit unbedeutenden Zeitzwischenräumen zwischen den Impulsen zuge­ führt würden, so erkennt man, daß die Länge des ersten Impul­ ses 232 nach Fig. 2 dem Zeitunterschied (T ₇-T ₆) nach Fig. 3, die Länge des zweiten Impulses 231 dem Zeitunter­ schied (T ₆-T ₅) usw. entspräche, bis der Grautonwert weiß erreicht ist.

Da aber der Aufzeichnungskopf 15, welcher die Aufzeichnung über eine vollständige Zeile des Aufzeichnungsgerätes vor­ nimmt, in vier Segmenten 15 ₁, 15 ₂, 15 ₃ und 15 ₄ organisiert ist, was aus den zuvor angegebenen Gründen geschieht, ver­ streicht eine beträchtliche Zeit zwischen dem Auftreten der die Heizelemente beaufschlagenden Impulse 232 und 231 und den jeweils folgenden Taktimpulsen, die an die einzelnen Heiz­ elemente gelegt werden. Aus diesem Grunde muß die Kurve 30 gemäß Fig. 3 modifiziert werden, um die Abkühlungseffekte zu berücksichtigen, welche an den einzelnen Heizelementen während der Zeiten auftreten, während keine Energie zu dem einzelnen Heizelement gelangt. Dies führt dazu, daß anstelle der monotonen Kurve 30 von Fig. 3 die Charakteristik zur Erzeugung gleichförmiger Grautonwerte in acht Abstufungen von weiß bis schwarz einschließlich etwa so darzustellen ist, wie die Kurven 40 ₁, 40 ₂ von Fig. 4, worin auf die eine Heizung bewirkenden Impulse der Länge T ₁, T ₂ usw. für ein Heizelement 9 Abkühlungszeiten folgen. Die Abkühlungszeiten sind dreifach so lang wie die vorausgegangenen Heizimpulse wegen der Segmentanordnung der Heizelemente im Aufzeichnungs­ kopf 15. Um also eine gleichförmige Grautonabstufung zwischen weiß und schwarz zu erhalten, ist es notwendig, die Abkühlungs­ effekte zwischen der Beaufschlagung der Heizelemente zu berück­ sichtigen, was dazu führt, daß die Impulse 231, 232 usw. von den Zeitdifferenzen von T ₇ bis T ₁ gemäß Fig. 3 verschieden sind, wo eine kontinuierliche Heizung angenommen war. Die Kurven 40 ₁ und 40 ₂ geben jeweils die Zeit an, die zum Druck zweier aufeinanderfolgender Zeilen erforderlich ist, welche nicht weniger als acht Grautonwerte längs der Erstreckung des Aufzeichnungskopfes 15 enthalten. Im Gegensatz hierzu zeigt Fig. 5 den Heizzyklus für ein Segment von Heizelementen des Aufzeichnungskopfes 15 bei einem Betrieb bekannter Art. Die Kurven 51 ₁ bis 51 ₄ usw., welche den Zeiten T ₇ bis T ₄ ent­ sprechen, gelten für abnehmende Grautonwerte von schwarz bis weiß bei Wiedergabe der Grautonwerte. Man erkennt, daß der Ausdruck zweier Zeilen in der vorliegend angegebenen Art und Weise (s. Fig. 4) in kürzerer Zeit geschieht als für den Ausdruck einer Zeile in bekannter Art und Weise (s. Fig. 5) erforderlich ist.

Praktisch verwendet man Geräte zur Messung der optischen Dichte des Grautonwertes Nr. 1 von Fig. 4 zur Bestimmung der Länge des letzten Impulses 233 entsprechend der Zeit t ₁ von Fig. 4. Das Gerät wird dann so eingestellt, daß der Grau­ tonwert Nr. 2 bestimmt wird, indem ein Impuls der Länge t ₁ zugeführt wird, gefolgt von einem Zeitintervall ohne Beauf­ schlagung der Länge 3 t ₁, gefolgt von einer Beaufschlagungszeit t ₂ zur Erzielung des Grautonwertes Nr. 2. Die Zeit t ₂ ent­ spricht der Länge des nächsten bis letzten Impulses 231 der Impulsfolge, welche von dem Taktgenerator erzeugt wird. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der dichte Wert schwarz erreicht ist und zu dieser Zeit ist die Breite jedes der Impulse einer Impulsleiste von Fig. 2, nämlich die Impulse 232, 231 ..., 233, bestimmt.

Zur Vereinfachung der Darstellung des hier angegebenen Ver­ fahrens bzw. der vorliegend angegebenen Einrichtung wurde in der Beschreibung nur ein einziger Speicher erwähnt. Aufgrund dieser Verwendung nur einen Speichers verstreicht eine be­ stimmte Zeit, während welcher Information von der Daten­ quelle 11 in den Speicher 13 übertragen wird und während welcher auf dem Papier oder Aufzeichnungsträger in der Auf­ zeichnungseinrichtung keine neuen Informationen aufgezeichnet werden. Im vorliegenden Beispiel ist, da ein Einschreiben der Information in den Speicher nur einmal für jeweils fünfzehn Vorgänge des Herauslesens der Daten aus dem Speicher notwendig ist, der Ausnützungsfaktor ausreichend hoch, so daß nur eine einige wenige Prozent Verminderung der Aufzeichnungsgeschwin­ digkeit gegenüber einem Speicher mit Gegentaktbetrieb oder Ping-Pong-Betrieb in Kauf genommen werden muß, wobei Speicher der letztgenannten Art dem Fachmann bekannt sind und in der Weise arbeiten, daß in einen Speicher oder in einen Speicher­ teil Informationen eingelesen werden, während ein anderer Speicher oder ein anderer Speicherteil entladen wird und umge­ kehrt. Obwohl bei dem vorliegend beschriebenen Ausführungs­ beispiel nur ein Speicher 13 verwendet wird, ist die Wieder­ gabegeschwindigkeit oder Druckgeschwindigkeit in einer Ein­ richtung der vorliegend angegebenen Art immer noch annähernd zweifach größer als bei entsprechenden bekannten Einrichtungen. Es sei aber angemerkt, daß dem Fachmann wegen des Bekanntseins von Speichern mit Gegentaktbetrieb oder Ping-Pong-Betrieb die Umgestaltung der Schaltung nach Fig. 1 zur Verwendung derarti­ ger Speicher und damit zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit der Schaltung um einige Prozent keine Schwierigkeiten bereitet.

Es existieren Aufzeichnungsköpfe mit Heizelementen, bei denen es nicht notwendig ist, daß nur einige ihrer Heizelemente je­ weils gleichzeitig beaufschlagt werden, so daß eine Organisation in einzelne Segmente erforderlich wäre, wie dies bei der obigen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels dargestellt wurde. In diesem Falle ist das Verhältnis der Arbeitsgeschwindigkeit von Einrichtungen der hier angegebenen Art gegenüber bekannten Ein­ richtungen noch größer als zuvor angegeben, da nun Abkühlungs­ effekte an Heizelementen der Segmente während des Wartens auf die Beaufschlagung der entsprechenden Elemente der übrigen Segmente fehlen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Speisung der Aufzeichnungselemente eines eine Reihe solcher Aufzeichnungselemente aufweisenden Thermodruckers, bei welchem auf einem temperaturempfindlichen Aufzeichnungs­ träger eine Zeile, welche eine Anzahl von Grautonwerten enthält, aufgezeichnet wird, wobei die Zeile durch nebeneinanderliegende Punkte der Berührung einer Anzahl einzeln betätigbarer, neben­ einanderliegender Heizelemente mit dem Aufzeichnungsträger definiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Heizelement zur Erzeugung des jeweils gewünschten Grautonwertes auf dem Aufzeichnungsträger unterhalb des Heizelementes während einer Dauer eingeschaltet wird, die erforderlich ist, um mit einem Heizelement den höchsten Grautonwert, insbesondere schwarz, zu erzeugen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung der Heizelemente während einer Reihe aufeinander­ folgender Impulse erfolgt, wobei zunächst diejenigen Heizele­ mente allein eingeschaltet werden, welche die höchsten Grauton­ werte erzeugen sollen und während folgender Impulse schritt­ weise diejenigen Heizelemente zusätzlich eingeschaltet werden, welche niedrigere Grautonwerte erzeugen sollen, derart, daß zuletzt sämtliche Heizelemente einschließlich derjenigen, welche die niedrigsten Grautonwerte erzeugen sollen, einge­ schaltet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Daten, welche den einzelnen zu erzeugenden Grautonwerten an den mindestens auf einer Zeile gelegenen Bildpunkten ent­ sprechen, in einem Speicher gespeichert werden, daß die jeweils gespeicherten Daten mit einem Vergleichswert verglichen werden, der dem stärksten Grauton entspricht, wobei, wenn die jeweils gespeicherten Daten den Vergleichswert überschreiten oder ihm gleich sind, ein Signal erzeugt wird, das für eine vorbestimmte Zeitdauer die den betreffenden gespeicherten Daten zugeordneten Heizelemente beaufschlagt und daß der Vergleich nacheinander mit schrittweise niedrigeren, jeweils schwächeren Grautonwerten entsprechenden Vergleichswerten wiederholt wird, um nacheinander Signale zu erhalten, welche eine Gleichheit oder ein Größersein der gespeicherten Daten gegenüber den Vergleichswerten anzeigen und jeweils die Heizelemente beaufschlagen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagungszeiten der Heizelemente zur Berücksichtigung von thermischen Zeitkonstanten der Heizelemente und von Abkühlungs­ effekten für jeweils unterschiedliche Vergleichswerte verschie­ den sind.

5. Einrichtung zur Speisung der Aufzeichnungselemente (9) eines eine Reihe solcher Aufzeichnungselemente aufweisenden Thermo­ druckers, wobei ein Eingang mit einer Datenquelle (11) für die wiederzugebenden Daten und ein Ausgang mit einem Aufzeichnungs­ kopf (15) verbunden ist, der einzeln betätigbare und beauf­ schlagbare Heizelemente (9) enthält, um aufeinanderfolgend Bildzeilen auf einem temperaturempfindlichen Aufzeichnungsträger auszudrucken, gekennzeichnet durch einen Vergleicher (8) zum Vergleich der Amplitude jedes Datenwertes der wiederzugebenden Daten mit einem ersten bestimmten Vergleichswert (16) zur Er­ zeugung einer ersten Anzahl von den wiederzugebenden Daten jeweils entsprechenden Signalen immer dann, wenn die Amplitude der wiederzugebenden Daten gleich oder größer ist als der erste Vergleichswert, ferner durch Schaltungsmittel (21, 22, 23, 24, 18) zur Zuführung der genannten ersten Anzahl von Signalen zu den jeweils zugehörigen Heizelementen (9) und zur Beaufschlagung der Heizelemente mit elektrischer Energie während einer jeweils bestimmten Dauer, ferner durch Schal­ tungsmittel (16) zur Veränderung des ersten Vergleichswertes in einen zweiten Vergleichswert, welcher kleiner ist als der erste Vergleichswert, derart, daß der Vergleicher (8) nunmehr eine zweite Anzahl von Ausgangssignalen abgibt, welche den Heizelementen (9) zugeführt werden, wobei die Schaltungsmittel (16) in dieser Weise fortfahrend schrittweise kleiner werdende Vergleichswerte an den Vergleicher (8) liefern und der Ver­ gleicher bei Gleichsein oder Größersein der mit dem Vergleichs­ wert jeweils verglichenen wiederzugebenden Daten die jeweils diesen Daten entsprechenden Heizelemente in zunehmender Anzahl beaufschlagt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wiederzugebenden Daten von einer Datenquelle (11) in einen Speicher (13) übertragbar sind und daß dem Vergleicher (8) als Vergleichswert der Zählerstand eines schrittweise nach abwärts zählenden Zählers (16) zuführbar ist, wobei das Ausgangssignal des Vergleichers (8) in seiner Polarität von dem Vergleichser­ gebnis abhängig ist und einem Schieberegister (17) zur Spei­ cherung einer Folge von Vergleicherausgangssignalen zuführbar ist, die einer wiederzugebenden Zeile entspricht und daß für jedes Heizelement (9) einer Reihenanordnung von Heizelementen des Aufzeichnungskopfes (15) ein Impulsgenerator (20, 18, 24, 23) vorgesehen ist, welcher mit den einzelnen Stufen des Schieberegisters (17) verbunden ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Vergleichswerte bereitstellende Zähler (16) bei Er­ reichen des Zählerstandes "Null" einen Impuls abgibt, welcher die Übertragung eines neuen Satzes von wiederzugebenden Daten von der Datenquelle (11) zu dem Speicher (13) auslöst.