DE3685513T2

DE3685513T2 - Verfahren und anordnung zur aufzeichnung durch waermeuebertragung.

Info

Publication number: DE3685513T2
Application number: DE8686890066T
Authority: DE
Inventors: Irving Erlichman
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1985-03-28
Filing date: 1986-03-19
Publication date: 1992-12-24
Anticipated expiration: 2006-03-20
Also published as: DE3685513D1; US4556892A; EP0198813A3; JPS61227089A; DE198813T1; EP0198813B1; JP2534987B2; ATE76814T1; EP0198813A2; CA1250484A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Warmaufzeichnens bzw. Thermodruckens und insbesondere auf ein durch Wärmeübertragung wirkendes Aufzeichnungssystem und -verfahren zur Verwendung bei der Aufzeichnung eines Halbton- oder Graustufenbildes auf einem farb- bzw. tintenaufnehmenden Blatt.
Die Dokumente EP-A-0 183 680, EP-A-0 187 133 und EP-A-0 186 651, veröffentlicht am 04.06.86, 09.07.86 bzw. 02.07.86, sind auf geschlossene Schleifensysteme und -verfahren zum Warmaufzeichnen eines durch elektronische Bildsignale definierten Halbton- oder Graustufenbildes auf einem Thermopapier oder transparentem Material gerichtet, das eine integrierte wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht enthält.
Das aufgezeichnete Bild wird durch eine Matrixgruppe von sehr kleinen Pixelbereichen definiert, von denen jeder eine gewünschte Dichte oder Solldichte bzw. -schattierung aufweist, welche durch die Bildsignale festgelegt wird. Die Schattierung eines Pixelbereiches wird durch Änderung der Größe eines Punktes erreicht, der darin aufgezeichnet wird, in einer Weise, die dem Halbtonlithographiedruck ähnlich ist.
Die Natur der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht ist so, daß die Punktgröße mit erhöhten Wärmeenergiemengen, die zur Bildung eines Punktes zugeführt werden, anwächst. Um die Punktgrböße genau zu steuern, verwenden die in den oben erwähnten Schriften offenbarten Warmaufzeichnungssysteme ein Steuerungssystem mit geschlossenem Regelkreis, bei welchem ein Punkt mit Hilfe eines Photodetektors während seiner Bildung optisch überwacht wird, um die Pixeldichte zu bestimmen. Diese Information wird dem Steuerungssystem rückgeführt, wo sie mit einem Signal verglichen wird, das die Solldichte angibt. Auf Grundlage dieses Vergleiches reguliert das Steuerungssystem die Wärmeenergiezufuhr, um die Punktgröße fortschreitend zu erhöhen, bis ein vorgegebener Vergleichswert erreicht ist. Danach wird die Wärmeenergiezufuhr beendet.
Der Schlüssel zur Erreichung einer genauen Kontrolle der Pixeldichte liegt darin, das Aufzeichnungssystem so zu konfigurieren, daß die optische Überwachungseinrichtung, d.h. der Photodetektor, ein ungestörtes Blickfeld auf die Punktbildung hat, um die notwendige Rückkopplung liefern zu können.
Wenn das Aufzeichnungsmedium ein Thermopapier mit einem opaken Basisblatt ist, wird die Wärmeenergie bevorzugt mit Hilfe eines Thermodruckkopfes von der Rückseite des Papieres durch die Basis hindurch zugeführt, um Punkte in der Aufzeichnungsschicht auf der Vorderseite auszubilden, wo die Punktbildung ohne Behinderung durch den Druckkopf überwacht werden kann, wie in der zuvor erwännten Schrift EP-A-0 183 680 offenbart ist. Bei transparenten Materialien wird die Wärme über den Druckkopf durch ein lichtreflektierendes Pufferblatt hindurch zugeführt, das mit der Aufzeichnungsschicht auf der Vorderseite in Eingriff steht, und die Punktbildung wird von der Rückseite her mit Hilfe eines Photodetektors überwacht, der durch einen transparenten Basisfilm hindurchsieht, um den reflektierten Lichtpegel der Aufzeichnungsschicht dort, wo gerade ein Punkt gebildet wird, auszulesen, wie in den zuvor erwähnten Schriften EP-A-0 187 133 und EP-A-0 186 651 offenbart ist.
Im Gegensatz zur Aufzeichnung auf einem wärmeempfindlichen Medium, das eine integrierte wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht enthält, verwendet ein anderes aus dem Stand der Technik bekanntes Warmaufzeichnungsverfahren ein thermisch übertragendes Farbband. Das Farbband enthält eine leicht-schmelzbare Tinten- bzw. Markierungsschicht, die als Beschichtung auf einer Seite einer flexiblen Basisschicht bzw. eines flexiblen Basisfilmes aufgetragen ist. Das Farbband wird in Berührung mit einem Tintenaufnahmeblatt gebracht, z.B. einem einfachen Blatt Papier, wobei die Tintenschicht auf das Aufnahmeblatt gerichtet ist. Die Basis wird dann von der Rückseite her selektiv erwärmt. In den Bereichen, wo die Temperatur ausreichend erhöht wird, um die Tinte zu schmelzen bzw. zu verflüssigen, tritt eine Tintenübertragung auf, so daß eine Markierung oder ein Wärmezufuhreinrichtung, wie einem Widerstandselement-Druckkopf, enthalten einige Thermofarbbänder nach dem Stand der Technik in ihrer Mehrlagenstruktur eine elektrische Widerstandsschicht, die als internes Heizelement dient. Im Betrieb wird die Aufzeichnungssignalspannung an ein Paar beabstandeter Elektroden angelegt, die mit der Rückseite des Farbbandes in Berührung stehen. Dies bewirkt einen Stromfluß in der Widerstandsschicht zwischen den Elektrodenorten. Der Stromfluß erzeugt Wärme in der Widerstandsschicht, welche ihrerseits zur Tintenschicht weitergeleitet wird, um die Übertragung zu bewirken.
Für repräsentative Beispiele solcher thermisch übertragender Farbbänder mit Widerstandsschicht und von Warmaufzeichnungssystemen und -komponenten, die zur Verwendung mit solchen Farbbändern ausgelegt sind, kann auf die US-Patente Nrn. 4,477.198; 4,470.714; 4,458.253; 4,345.845 und 4,329.071 Bezug genommen werden. Vgl. auch "Thermal Transfer Printer Employing Special Ribbons Heated With Current Pulses", IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 18, Nr. 8, Jänner 1976, Seite 2695.
Das oben erwähnte US-Patent Nr. 4,345.845 bezieht sich auf ein Rückkopplungssteuerungssystem zur Ansteuerung der Elektroden mit einer Spannungsquelle anstelle eines Konstantstromtreibers. Das System verwendet als Rückkopplung ein elektrisches Signal, das die interne Farbbandspannung am Ort des Druckens angibt. Die Offenbarung zieht jedoch nicht in Betracht, eine visuelle Anzeige zur Verfügung zu stellen, welche die Pixeldichte bzw. Punktgröße angibt oder dazu proportional ist.
Es ist auch bekannt, eine Widerstandsschicht in ein elektro-thermisches Aufzeichnungsblatt zur Verwendung in Faksimilegeräten zu integrieren. Typischerweise umfaßt ein solches Blatt eine Basis- oder Trägerschicht aus Papier, eine leitende Schicht auf der Basisschicht, die einen ausreichenden Widerstand hat, um Joule'sche Wärme in Antwort auf einen Stromdurchfluß zu erzeugen, und eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht, die ebenfalls etwas elektrisch leitfähig ist und als Beschichtung auf der wärmeerzeugenden leitfähigen Schicht aufgetragen ist. Die Aufzeichnungssignalspannung wird an beabstandete Elektroden angelegt, die mit der obersten Aufzeichnungsschicht in Berührung stehen. Die relativen Widerstandswerte der Aufzeichnungsschicht und der leitfähigen Schicht sind so, daß der Strom von der ersten Elektrode durch die Aufzeichnungsschicht zur darunterliegenden leitfähigen Schicht, seitlich in der leitfähigen Schicht zur zweiten Elektrode und dann zurück durch die Aufzeichnungsschicht zur zweiten Elektrode fließt. Der Stromfluß in der leitfähigen Schicht erzeugt Wärme, die nach oben zur darüberliegenden Aufzeichnungsschicht strömt und bewirkt, daß die wärmeempfindlichen Farbstoffe darin die Farbe oder Schattierung ändern, um eine sichtbare Markierung bzw. einen sichtbaren Punkt zu erzeugen.
Repräsentative Beispiele von Aufzeichnungsblättern mit einer internen leitfähigen Heizschicht, die mit einer leitfähigen und wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht beschichtet ist, können in den US-Patenten Nrn. 4,133.933; 3,951.757; und 3,905.876 sowie in einem Artikel mit dem Titel "Electro-thermo Sensitive Recording Sheets" von W. Shimotsuma et al, Tappi, Oktober 1976, Band 59, Nr. 10, Seiten 92 und 93, gefunden werden.
Ein Vorteil der Einbeziehung einer Widerstandsheizschicht in ein thermisch übertragendes Farbband oder ein Warmaufzeichnungspapier ist, daß die Aufzeichnungssignale mit Hilfe von beabstandeten Elektroden aufgebracht werden, die so konfiguriert sein können, daß der aufgezeichnete Punkt in einem Bereich gebildet wird, der mit dem Zwischenraum zwischen den beiden Elektroden ausgerichtet ist. Weil dieser Zwischenraum nicht durch einen herkömmlichen externen Druckkopf blockiert ist, ist er in der Lage als "Fenstern" für die optische Überwachung einer Anzeige der Punktbildung bzw. Tintenübertragung zu dienen.
Die Schrift EP-A-0 200 711 offenbart ein mehrlagiges thermisch übertragendes Farbband. Das Farbband weist eine Widerstands- bzw. interne Heizelementschicht in der Mitte, eine von der Vorderseite der Widerstandsschicht getragene schmelzbare Tintenschicht und eine wärmeempfindliche und elektrisch leitfähige Anzeigeschicht auf der Rückseite der Widerstandsschicht auf. In Antwort auf in der Widerstandsschicht erzeugte Wärme schmilzt die Tinte auf der Vorderseite und überträgt sich auf ein Aufnahmeblatt, um einen aufgezeichneten Punkt zu bilden, und eine korrespondierende Markierung bzw. ein korrespondierender Punkt wird in der Anzeigeschicht auf der Rückseite ausgebildet. Die Anzeigemarkierung ist proportional zur Größe des aufgezeichneten Punktes bzw. der Dichte des Pixelbereiches, in dem der Punkt aufgezeichnet wird, wodurch in vorteilhafter Weise eine Markierung auf der Rückseite des Farbbandes erzeugt wird, die für die Rückkopplungssteuerung verwendet werden kann.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein durch Wärmeübertragung wirkendes System und Verfahren zu schaffen, das zur Aufzeichnung eines Halbton- oder Graustufenbildes auf einem farb- bzw. tintenaufnehmenden Blatt ausgebildet ist und ein thermisch übertragendes Farbband verwendet, das auf einer Seite eine schmelzbare Farb- bzw. Tintenschicht und auf der gegenüberliegenden Seite eine Anzeigeschicht aufweist, die eine Anzeige der Pixeldichte liefert, welche sich aus der Übertragung der Tinte von der Tintenschicht auf das Aufnahmeblatt ergibt.
Es ist ein weiteres Ziel, ein solches System und Verfahren zu schaffen, das Aufzeichnungssignale an das Farbband in einer Weise anlegt, die es gestattet, daß die Anzeigemarkierungen optisch überwacht werden können, um eine Rückkopplung für ein Steuersystem zur genauen Kontrolle der Größe der aufgezeichneten Punkte bzw. der Dichte der aufgezeichneten Pixel zur Verfügung zu stellen.
Andere Ziele der Erfindung sind teilweise offensichtlich, teilweise werden sie im folgenden beschrieben.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung schafft ein durch Wärmeübertragung wirkendes System zum Aufzeichnen eines Bildes, das durch Pixelbereiche (Bildträger-Flächenelemente) unterschiedlicher Dichte repräsentiert wird, auf einem farbbzw. tintenaufnehmenden Blatt unter Verwendung einer speziell ausgebildeten thermisch übertragenden Farbbandes.
Das Farbband hat eine Mehrlagenstruktur mit einer thermisch übertragbaren Farb- bzw. Tintenschicht auf einer Seite, einer wärmeempfindlichen und elektrisch leitfähigen Anzeigeschicht auf der gegenüberliegenden Seite, und einer Widerstandsschicht zum Erzeugen von Wärme in Abhängigkeit eines elektrischen Stromflusses darin. Die Widerstandsschicht liegt zwischen und in wärmeleitender Beziehung zu sowohl der Tintenschicht als auch der Anzeigeschicht, um der Tintenschicht Wärme zuzuführen, so daß die Übertragung der Tinte auf das Aufnahmeblatt zum Aufzeichnen eines Punktes in einem ausgewählten Pixelbereich bewirkt wird, und um der Anzeigeschicht Wärme zuzuführen, so daß die Ausbildung einer optisch erfaßbaren korrespondierenden Markierung bzw. Marke in einem korrespondierenden Pixelbereichsabschnitt der Anzeigeschicht bewirkt wird, welche Markierung der Größe des aufgezeichneten Punktes proportional ist. Das bedeutet, daß die Dichte des korrespondierenden Pixelbereichsabschnittes der Anzeigeschicht ein Kennzeichen für die Dichte des Pixelbereiches ist, in welchem der Punkt aufgezeichnet wird. Die Tintenschicht und die Anzeigeschicht sind so ausgebildet, daß die Größe des aufgezeichneten Punktes und der korrespondierenden Markierung mit einer Erhöhung der zur Ausbildung eines solchen Punktes bzw. einer solchen Markierung zugeführten Wärmemengen ansteigt.
Das Aufzeichnungssystem ist dazu ausgelegt, elektronische Bildsignale zu empfangen, welche die gewünschte Dichte für jeden Pixelbereich des gewünschten Bildes angeben. In Vorbereitung der Aufzeichnung wird das Farbband vor dem Tintenaufnahmeblatt angeordnet, wobei die Tintenschicht in Wirkberührung damit steht. Weil die tatsächliche Tintenübertragung nicht sichtbar ist, verwendet das System die in der Anzeigeschicht auf der Rückseite des Bandes gebildeten Ahzeigemarkierungen für Rückkopplungszwecke.
Das System enthält Mittel in Form einer Druckkopfanordnung zum Anlegen elektrischer Aufzeichnungssignale an ausgewählte Pixelbereichsabschnitte der Ahzeigeschicht, um einen wärmeerzeugenden Stromfluß in der Widerstandsschicht zu errichten, so daß ein Punkt in jedem ausgewählten Pixelbereich und eine korrespondierende Markierung in jedem korrespondierenden Pixelbereichsabschnitt der Anzeigeschicht ausgebildet werden. Die Signalanlegemittel, bevorzugt mit Paaren beabstandeter Elektroden, sind so ausgelegt, daß sie den Zugang zu den korrespondierenden Pixelbereichsabschnitten der Anzeigeschicht nicht blockieren, um die optische Überwachung zu ermöglichen.
Um eine Rückkopplung zur Verfügung zu stellen, enthält das System Komponenten zur optischen Überwachung der Dichte der korrespondierenden Pixelbereichsabschnitte der Anzeigeschicht und zur Erzeugung von Dichtesignalen, welche die Dichte jedes ausgewählten Pixelbereiches angeben. Diese Dichtesignale werden dann mit den Bildsignalen verglichen und für jeden ausgewählten Pixelbereich werden Dichtevergleichswertsignale erzeugt.
Das System ist mit einem Logiksystem zum Betrieb der Druckkopfelektroden ausgestattet. Das Logiksystem spricht anfänglich auf die Bildsignale an, um eine anfängliche Wärmezufuhr den Abschnitten des Farbbandes zuzuführen, welche den ausgewählten Pixelbereichen entsprechen, um in jedem Pixelbereich einen Punkt und eine korrespondierende Markierung mit einer Anfangsgröße auszubilden, die kleiner ist als notwendig wäre, um die gewünschte Dichte zu erzielen. Im Anschluß daran spricht das Logiksystem auf die Dichtevergleichswertsignale an, um die weitere Wärmezufuhr so zu regulieren, daß die Größe des Punktes und der entsprechenden Markierung fortschreitend erhöht werden, bis ein vorgegebener Dichtevergleichswert für jeden ausgewählten Pixelbereich erzielt wird.
Die vorliegende Erfindung schafft auch ein mit Wärmeübertragung arbeitendes Verfahren, welches das speziell ausgelegte Farbband verwendet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Zum besseren Verständnis der Natur und der Ziele der vorliegenden Erfindung kann auf die folgende ausführliche Beschreibung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen Bezug genommen werden, in denen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines thermisch übertragenden Aufzeichnungsmediums in Form eines thermisch übertragenden Farbbandes ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht ist, welche die Vorderseite des Farbbandes in Eingriff mit einem Aufzeichnungsblatt sowie ein Blockschaltbild eines Steuerungssystems zeigt, das ein Elektrodenpaar in Eingriff mit der Rückseite des Farbbandes aufweist;
Fig. 3 in fast jeder Hinsicht gleich Fig. 2 ist, jedoch einen Tintenpunkt zeigt, der von einer Tintenschicht auf der Vorderseite des Farbbandes erzeugt wird, und eine Anzeigemarkierung zeigt, die auf der Rückseite des Farbbandes ausgebildet wird;
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen thermisch übertragenen Aufzeichnungssystems ist, das zur Verwendung mit dem Farbband nach Fig. 1 ausgelegt ist; und
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Druckkopfanordnung ist, die eine Komponente des Aufzeichnungssystems nach Fig. 4 ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die vorliegende Erfindung schafft ein thermisch übertragenes Aufzeichnungssystem, welches ein speziell ausgebildetes thermisch übertragenes Farbband 10 zum Aufzeichnen eines Halbton- oder Graustufenbildes auf einem farb- bzw. tintenaufnehmenden Blatt verwendet. Um den notwendigen Hintergrund zum Verständnis des Aufbaues und des Betriebes des erfindungsgemäßen Aufzeichnungssystems zu schaffen, wird zunächst das Farbband 10 unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, welches in der zuvor erwähnten Schrift EP-A-0 200 711 offenbart ist.
Das Farbband 10 ist eine Mehrlagenstruktur oder ein Laminat, das von unten nach oben eine thermisch übertragbare Tintenschicht 12; eine Schicht 14 mit elektrischen Widerstandsheizelementen; und eine wärmeempfindliche und elektrisch leitfähige Anzeigeschicht 16 umfaßt.
In Fig. 2 ist das Farbband in Betriebsstellung gezeigt, wobei es mit einem tintenaufnehmenden Bildaufzeichnungsblatt 18 in Berührung steht, das die Form eines einfachen Blattes weißen oder farbigen Papiers haben kann, oder irgendeines anderen Blattmaterials, das in der Lage ist, Tinte aufzunehmen, welche von der Schicht 12 thermisch übertragen wurde.
Lediglich für Beschreibungszwecke wird in dieser Beschreibung die Tintenschichtseite des Farbbandes 10, die für den Eingriff in das Blatt 18 ausgelegt ist, als Vorderseite bezeichnet. Somit liegt die Anzeigeschicht 16 auf der Rückseite des Farbbandes 10 und die Widerstandsschicht 14 in einem Mittelteil des Farbbandlaminates zwischen der Vorderschicht 12 und der Rückschicht 16.
Um die Tintenübertragung zu bewirken, steht die Anzeigeschicht 16 mit einem Paar voneinander beabstandeter Elektroden 20 und 22 in Berührung. Die Größe des Zwischenraumes zwischen den Elektroden wird im allgemeinen durch die maximale Größe eines Punktes bzw. einer Markierung festgelegt, der bzw. die auf dem Blatt 18 aufgezeichnet werden soll. Für eine Auflösung mit 80 Punkten pro cm (200 Punkten pro Zoll) beträgt die maximale Punktgröße ungefähr 0,125 mm (0,005 Zoll) und die Elektroden 20 und 22 würden einen dementsprechenden Abstand voneinander haben.
Die erste Elektrode bzw. Signalzufuhrelektrode 20 ist elektrisch an einen Aufzeichnungssignal-Ausgangsanschluß eines schematisch dargestellten Steuerungssubsystems 24 eines später noch zu beschreibenden thermisch übertragenden Bildaufzeichnungssystems angeschlossen. Der Ausgangsanschluß liefert eine Aufzeichnungssignalspannung, die mit Vs bezeichnet wird. Die zweite Elektrode bzw. Gegenelektrode 22 ist an ein gemeinsames Massepotential bezüglich eines Rückführungspfad-Anschlusses des Subsystems 24 angeschlossen bzw. auf dieses gelegt.
In Antwort auf das Anlegen des Aufzeichnungssignals Vs wird ein Stromflußpfad durch die Farbbandstruktur von der Elektrode 20 durch die leitfähige Anzeigeschicht 16 zu der darunterliegenden Widerstandsschicht 14 entlang der Schicht 14 in Richtung zur Gegenelektrode 22 und dann durch die Schicht 16 wieder zur Gegenelektrode 22 errichtet, wie dies durch die den Stromflußpfad kennzeichnende Linie I angegeben ist, welche Stromfluß-Richtungspfeile trägt.
Der Stromfluß durch diesen Abschnitt der Widerstandsschicht 16 zwischen den Elektroden 20 und 22 erzeugt Wärme in diesem Gebiet. Die Schicht 14 liegt in wärmeleitender Beziehung zu den Schichten 12 und 14, und die Wärme wird sowohl nach oben als auch nach unten weitergeleitet, um wärmeaktivierte Reaktionen in den ausgerichteten Abschnitten der Schichten 12 und 16 auf den gegenüberliegenden Seiten der Schicht 14 zu erzeugen.
In Antwort auf eine Wärmezufuhr von der Schicht 14 schmilzt die Tinte in dem gegenüberliegenden Abschnitt der Schicht 12 bzw. verändert sich von einem festen in einen flüssigen Zustand, um die Übertragung auf das Blatt 18 zu bewirken. Gleichzeitig wird ein Teil der erzeugen Wärme zur Anzeigeschicht 16 übertragen, wodurch eine Aktivierung der wärmeempfindlichen Farbstoffe darin bewirkt wird, welche die Farbe verändern, um einen optisch erfaßbaren Punkt bzw. eine optisch erfaßbare Markierung auf der Rückseite des Farbbandes 10 zu erzeugen, welche der Größe eines Punktes oder der Dichte eines Pixelbereiches proportional ist, der auf dem Blatt 18 durch Übertragung der Tinte von der Schicht 12 gebildet wird.
Das Farbband 10 enthält die Anzeigeschicht, um eine visuelle oder optisch erfaßbare Markierung zur Verfügung zu stellen, die von einer optischen Überwachungseinrichtung erfaßt wird, wie dem schematisch dargestellten Photodetektor 26. Bevorzugt mißt der Photodetektor 26 den Pegel des Lichtes, das von dem Abschnitt der Schicht 16 zwischen den Elektroden 20 und 22 reflektiert wird, und führt diese Information zurück zum Steuerungssubsystem 24, wo sie dazu verwendet wird, die Punktgröße in einer Weise genauer zu steuern, die später ausführlicher beschrieben wird.
Die Farbbandstruktur hat verschiedene Vorteile. Erstens bietet sie eine Anzeige der Punktbildung auf der Rückseite des Farbbandes, wo sie für eine Überwachung zugänglich ist. Dies ist notwendig, weil die tatsächliche Punktbildung an der Schnittstelle zwischen Tintenschicht und Aufnahmeblatt auftritt, welche durch die opake Natur des Aufnahmeblattes 18 und der Tintenschicht 12 einer Beobachtung nicht zugänglich ist. Zweitens kann, indem die Widerstandsschicht im Inneren der Farbbandstruktur angeordnet wird, Wärme unter Verwendung beabstandeter Elektroden erzeugt werden, die an der Außenseite der Ränder desjenigen Bereiches der Schicht 16 angeordnet sind, wo die Anzeigemarkierung gebildet wird. Auf diese Weise blockieren die Elektroden nicht die Anzeigemarkierung, wie es bei einem herkömmlichen externen wärmeerzeugenden Druckkopf der Fall wäre, der dafür ausgelegt ist, in die Rückseite eines thermisch übertragenden Farbbandes einzugreifen.
Bei dem dargestellten dreilagigen Farbband 10 dient die Widerstandsschicht 14 sowohl als flexibler Träger für die Außenschichten 12 und 16 als auch als Widerstandsheizelement zur Bewirkung der Tintenübertragung und Aktivierung der wärmeempfindlichen Farbstoffe in der Schicht 16, um eine korrespondierende Anzeigemarkierung bzw. einen korrespondierenden Anzeigepunkt zu bilden.
Bevorzugt ist die Schicht 14 eine Polymer- oder Kunstharzfolie, die mit leitfähigen Kohlenstoffpartikeln versehen ist, um den inhärenten hohen spezifischen Widerstand der Folie auf einen geringeren Widerstandswert herabzusetzen, der einen ausreichenden Stromfluß bei einigermaßen geringen Signalspannungen gestattet, um diejenige Menge an Wärme zu erzeugen, die für die Tintenübertragung und Aktivierung der Thermofarbstoffe in der Anzeigeschicht 16 erforderlich ist.
Beispiele von Widerstandsschicht-Materialien, die zur Verwendung in dem Farbband 10 geeignet sind, sind u.a. eine Polycarbonatfolie mit leitfähigem partikelförmigen Ruß darin, oder ein Polymer, das eine Mischung aus aliphatischem Polyurethan und einem Urethan-Acryl-Copolymer mit leitfähigem partikelförmigen Ruß ist. Diese Materialien sind vollständiger im US-Patent Nr. 4,477.198 und in zahlreichen anderen Patenten und technischen Literaturstellen beschrieben, die darin zitiert sind.
Alternativ kann die Widerstandsschicht 14 selbst in Form eines Laminates sein, das eine polymere Trägerfolie wie Mylar o.ä. umfaßt, die eine Beschichtung aus einem anorganischen Widerstandsmaterial trägt, z.B. einem Metallsilicid, wie im US-Patent Nr. 4,470.714 beschrieben ist.
Typischerweise hat die Widerstandsschicht 14 eine Dicke im Bereich von 0,01 - 0,02 mm und ist an der Vorderseite mit einer schmelzbaren Tinten- bzw. Markierungsschicht 12 auf Basis eines Thermoplasts oder Wachses beschichtet, die eine typische Dicke im Bereich von 0,002 - 0,008 mm hat. Repräsentative Beispiele von Tintenschichtformulierungen, die im Farbband 10 verwendet werden können, sind in den US-Patenten Nr. 4,477.198 und 4,384.797 zusammen mit zahlreichen darin zitierten Patenten und technischen Literaturstellen offenbart.
Die Anzeigeschicht 16 auf der Rückseite des Farbbandes 10 muß zwei Eigenschaften aufweisen. Erstens muß sie ausreichend elektrisch leitfähig sein, um einen angemessenen Stromfluß durch die Dicke der Schicht zu ermöglichen, damit der Stromflußpfad I zwischen den beiden mit der Außenseite der Schicht 16 in Berührung stehenden Elektroden 20 und 22 und der darunterliegenden Widerstandsschicht 14 errichtet werden kann. Ferner muß die Materialzusammensetzung thermisch aktivierbar sein, um eine sichtbare oder optisch erfaßbare Markierung auf der Rückseite des Farbbandes in Abhängigkeit von der Wärmeerzeugung durch den Stromfluß in der Widerstandsschicht 14 zu erzeugen.
Eine Materialart, die zur Verwendung in der Anzeigeschicht 16 geeignet ist, umfaßt ein polymeres Bindemittel mit darin dispergierten wärmeempfindlichen Anzeigekomponenten, um die Anzeigefunktion zu erzielen, sowie elektrisch leitfähigen Komponenten, um den spezifischen Widerstand der Schicht herabzusetzen, damit ein angemessener Stromfluß durch diese Schicht erzielt wird.
Typischerweise können die wärmeemfindlichen Anzeigekomponenten in Form von leucoartigen Farbstoffen sein, die gewöhnlich in wärmeempfindlichen Aufzeichnungspapieren verwendet werden. Die elektrisch leitfähige Komponente kann in Form eines Metalliodids, z.B. Kupfer(I)iodid o.ä., vorliegen. Für eine ausführlichere Beschreibung verschiedenster Komponenten, die in der Anzeigeschicht 16 beinhaltet sein können, kann auf die US-Patente Nrn. 3,905.876; 3,951.757; und 4,133.933 Bezug genommen werden. Vgl. auch einen technischen Artikel mit dem Titel "Electrothermo Sensitive Recording Sheets" von W. Shimotsuma et al, Tappi, Oktober 1976, Band 59, Nr. 10, Seiten 92 und 93.
Zu Veranschaulichungszwecken ist in Fig. 3 ein sich seitlich erstreckender Pixelbereichsabschnitt PA des Farbbandes 10 zwischen den Elektroden 20 und 22 durch vertikale strichlierte Linien 28 und 30 begrenzt gezeigt. Die entsprechenden Abschnitte der einzelnen Schichten innerhalb des Abschnittes PA sind mit 12a, 14a und 16a bezeichnet. Der entsprechende Pixelbereichsabschnitt des Blattes 18, in dem ein Punkt gebildet werden soll, ist mit 18a bezeichnet. Es ist zu beachten, daß der Abschnitt PA einen Pixelbereichsabschnitt des Farbbandes 10 darstellen soll, der betroffen ist, wenn der Stromflußpfad I errichtet wird, und daß die tatsächliche Größe und Form des Pixelbereichabschnittes PA sich zweifellos geringfügig von dem dargestellten, durch die Linien 28 und 30 begrenzten Abschnitt unterscheiden wird.
Ein bevorzugtes Verfahren für den Einsatz des Farbbandes 10 ist es, ein Paar Elektroden 20 und 22 vorzusehen, die Enden 32 mit im wesentlichen gleichem Oberflächenbereich haben, welche mit der Außenfläche der Schicht 16 in Berührung stehen. Dies wird gemacht, um eine im wesentlichen konstante Stromdichte im Abschnitt 14a der Widerstandsschicht 14 hervorzurufen, wenn der Stromflußpfad I errichtet wird, so daß die Wärme mehr oder weniger gleichförmig über die Breite des Abschnittes PA erzeugt wird, anstatt in der Nähe einer der Elektroden konzentriert zu werden.
Bevor die Tinte in der Schicht 12 schmilzt, muß sie auf eine minimale Aktivierungstemperatur erwärmt werden. In gleicher Weise werden sich die Farbstoffe in der Anzeigeschicht 16 nicht verfärben, bis eine minimale Aktivierungstemperatur erreicht wird. Bevorzugt sind die Zusammensetzungen, welche die Tintenschicht 12 und die Anzeigeschicht 16 bilden, so gewählt, daß ihre jeweiligen minimalen Aktivierungstemperaturen zusammenfallen oder zumindest sehr nahe beeinander liegen.
In Antwort auf eine vom Abschnitt 14a übertragene Wärmemenge, die ausreicht, um die minimale Aktivierungstemperatur zu erreichen, schmilzt ein Teil 34 der Tinte im Abschnitt 12a und überträgt sich auf den Blattabschnitt 18a, um eine Markierung oder einen Punkt 36 darauf zu bilden, und ein Abschnitt 38 der wärmeempfindlichen Anzeigeschicht im korrespondierenden Pixelbereichsabschnitt 16a verändert seine Farbe, um einen sichtbaren oder optisch erfaßbaren Punkt bzw. eine sichtbare oder optisch erfaßbare Markierung 40 zwischen den Elektroden im Blickfeld des Photodetektors 26 zu bilden. Weil die Reaktionen in den Abschnitten 12a und 16a von einer gemeinsamen Wärmequelle ausgelöst werden, ist die Größe des Anzeigepunktes 40 porportional der Größe des Übertragungspunktes 36. Die Proportionalität bzw. das Dichteverhältnis der beiden Punkte kann durch empirische Versuche bestimmt werden, um einen Kalibrierungsfaktor aufzustellen, der auf die Photodetektormessung angewandt wird, um die tatsächliche Größe des Punktes 36 bzw. die tatsächliche Dichte desjenigen Pixelbereichsabschnittes 18a auf dem Blatt 18 zu berechnen, in dem der Punkt 36 gebildet wird.
Im Gegensatz zu thermisch übertragenden Systemen nach dem Stand der Technik, die primär dafür ausgelegt sind, Punkte gleichförmiger Größe für den Einsatz in binären (schwarzweißen) Aufzeichnungsanwendungen zu erzeugen, wie der Bildung von Punktmatrixzeichen oder graphischen Symbolen, ist das Farbband 10 für den Einsatz in einem System ausgelegt, das an verschiedene Punktgrößen oder Pixeldichten befähigt ist, um Halbton- oder Graustufenbilder aufzuzeichnen. Die Größe eines thermisch übertragenen Punktes 36 und seines korrespondierenden Anzeigepunktes 40 ist eine Funktion der zur Ausbildung des Punktes zugeführten Wärmemenge. D.h., die Punktgröße wächst fortschreitend mit einer Zunahme der zur Ausbildung des Punktes zugeführten Wärmemengen.
Beim ersten Schmelzen der Tinte im Abschnitt 12a und der korrespondierenden Aktivierung der wärmeempfindlichen Farbstoffe im entsprechenden Pixelbereichsabschnitt 16a werden kleine Anfangspunkte 36 und 40 (im Vergleich zum 0berflächenbereich des Abschnittes PA) gebildet. In Antwort auf eine fortgesetzte Wärmezufuhr steigt der Punkt fortschreitend in der Fläche an oder "wächst". Wenn die Wärmezufuhr beendet wird, können die Punkte auf Grund der Restwärme im Farbband 10 noch geringfügig größer werden, aber dann wird das Wachstum beendet sein. Wenn die Wärmezufuhr wieder aufgenommen wird, wird bei Erreichen der minimalen Aktivierungstemperatur das Punktwachstum wieder beginnen. Das Punktwachstum dauert fort, bis ein Punkt mit voller Größe, der sich dem Oberflächenbereich des Abschnittes PA annähert, gebildet ist. Außerhalb der Grenzen des Abschnittes PA fällt die Temperatur auf einen Punkt unterhalb der minimalen Aktivierungstemperatur, was die automatische Blockierung eines weiteren Punktgrößenanstiegs bewirkt, ungeachtet der Tatsache, daß noch immer Strom im Strompfad I fließen kann.
Somit beginnen die aufgezeichneten Punkte 36 und 40 klein und wachsen mit einer Zunahme der zur Bildung der Punkte zugeführten Wärmemenge fortschreitend in der Größe an. Die Wärmezufuhr kann kontinuierlich sein, in welchem Fall die Punktgröße fortschreitend ohne Unterbrechung ansteigt, bis die Wärmezufuhr beendet wird oder die Punkte die volle Größe erreichen; oder die Punktgröße kann fortschreitend in Schritten gesteigert werden, indem eine Aufeinanderfolge von Signalspannungsimpulsen angelegt wird, um entsprechende Wärmezufuhrimpulse zu erzeugen.
Obwohl das dargestellte Farbband 10 so beschrieben wurde, als habe es nur drei wesentliche Schichten 12, 14 und 16, ist es selbstverständlich, daß zusätzliche Schichten wahlweise in der Farbbandstruktur beinhaltet sein können, ohne vom Rahmen der Erfindung, wie er in den beigeschlossenen Ansprüchen definiert ist, abzugehen. Es wird in Betracht gezogen, daß solche wahlweisen Schichten zwischen der Widerstandsschicht 14 und der Tintenschicht 12 und/oder zwischen der Widerstandsschicht 14 und der Anzeigeschicht 16 angeordnet sein könnten. Funktionell können solche wahlweisen Schichten dazu dienen, die Tintenübertragung zu erleichtern (z.B. durch Anordnen einer Tintenfreigabeschicht neben der Tintenschicht 12) und/oder die Wärmeübertragung von der Widerstandsschicht 14 zu den zwei äußersten Schichten 12 und 16 zu verbessern oder besser zu fokussieren.
Ein erfindungsgemäßes thermisch übertragendes Bildaufzeichnungssystem 42, das speziell zur Verwendung des Farbbandes 10 ausgelegt ist, um ein Halbtonbild auf einem Aufnahmeblatt 18 aufzuzeichnen, ist schematisch in Fig. 4 gezeigt. Das dargestellte System 42 ist vom Zeilenaufzeichnungstyp, bei welchem Zeilen von Pixelbereichen, die das gewünschte Bild definieren, in Aufeinanderfolge aufgezeichnet werden.
Verschiedene Komponenten des Systems 42 sind auf einem horizontalen Basisteil 43 abgestützt, der einen Papierdurchführungsschlitz 44 aufweist. Das Aufzeichnungsblatt 18, in Form von einfachem weißem Papier, wird von einer Rolle 46 zugeführt, die oberhalb des Basisteiles 43 abgestützt ist. Von der Rolle 46 gelangt das Blatt 18 zwischen eine Andruckrolle oder -platte 48, die auf einer Seite des Schlitzes 44 montiert ist, und einen sich quererstreckenden Längsabschnitt des Farbbandes 10 (der sich zwischen einer Vorrats- und einer Aufnahmespule erstreckt, welche nicht gezeigt sind), der von einer Druckkopfanordnung 50 auf der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes 44 getragen wird. Unterhalb der Anordnung 50 wird das Blatt 18 durch den Schlitz 44 und in den Einzug eines Paares von Papiervorschub- oder Zeilenindexierrollen 51 und 52 geführt. Gemeinsam bilden diese Komponenten Mittel zum Abstützen des Blattes 18 in einer Betriebsstellung für die Bildaufzeichnung. Wie am besten in Fig. 5 gezeigt ist, umfaßt die Druckkopfanordnung 50 einen plattenartigen Träger 53, der aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist. Der Träger 53 weist einen länglichen querverlaufenden Schlitz bzw. eine längliche querverlaufende Öffnung 54 auf, die ein "Fenster" definiert, in das sich die freien Enden mehrerer Signalelektroden 55 ineinander verzahnt mit mehreren entsprechenden beabstandeten Gegenelektroden 56 erstrecken.
Jede der Elektroden 55 und 56 weist einen eigenen elektrischen Anschluß an ihrem dem freien Ende abgewandten Ende auf, der an eine Matrixschalteinrichtung 57 angeschlossen ist, die von einer Druckkopf-Signalprozessor- und -anspeiseeinrichtung 58 betrieben wird, welche vom Steuerungssystem 24 gesteuert wird. Das Farbband 10 ist auf dem Teil 53 abgestützt, so daß es über dem Fenster 54 liegt, wobei die freien Enden der Elektroden 55 und 56 mit der Anzeigeschicht 16 auf der Rückseite des Farbbandes 10 in Eingriff stehen.
Um einen Punkt oder eine Markierung im Pixelbereich A zwischen den ersten beiden Elektroden zu drucken, wird das Aufzeichnungssignal Vs an die erste Signalelektrode 55a angelegt, die mit der ersten Gegenelektrode 56x zu einem Paar geschaltet ist. Das heißt, der Druckkopf-Signalprozessor 58 betreibt die Matrixschalteinrichtung 57 so, daß Vs an die Elektrode 55a angelegt und die Gegenelektrode 56x auf Massepotential relativ zu Vs abgesenkt wird, so daß der Stromflußpfad I dazwischen errichtet wird, um im entsprechenden Abschnitt der Widerstandsschicht 14 Wärme zu erzeugen. Um wahlweise im nächsten Pixelbereich B einen Punkt zu drucken, wird die Signalspannung Vs an die Elektrode 56b angelegt, die mit der ersten Gegenelektrode 56x zu einem Paar geschaltet ist. Ein Punkt wird im nächstbenachbarten Pixelbereich C gedruckt, indem die zweite Signalelektrode 56b mit der nächsten Gegenelektrode 56y zu einem Paar geschaltet wird, usw. Weitere (nicht gezeigte) Elektrodenpaare sind über die gesamte Länge des Schlitzes 54 vorgesehen. Unter Verwendung einer geeigneten Software und einer geeigneten Matrixschalttechnik können diejenigen Elektrodenpaare, die jeweils einem Pixelbereich entsprechen, in der Zeile individuell adressiert werden.
Mit Abstand vor der Druckkopfanordnung 50 und in Ausrichtung mit dem Beobachtungsfenster, das durch den Schlitz 54 definiert wird, liegt der Photozellendetektor oder -sensor 26 zur optischen Überwachung der Dichte jedes Pixelbereiches in der aktuellen aufzuzeichnenden Zeile.
Bevorzugt umfaßt der Detektor 26 eine lineare Gruppe von Photodioden (in Fig. 4 mit 60 bezeichnet) o.ä., die in Anzahl und Abstand den Paaren benachbarter Elektroden 55 und 56 auf der Anordnung 50 gleich sind, um reflektiertes Licht von den entsprechenden Pixelbereichen der Schicht 16 zwischen den Elektroden aufzunehmen. Wenn jedoch die Größe oder der Abstand der Photodioden 60 von der Größe oder dem Abstand der Elektrodenpaare abweicht, ist es vorteilhaft, eine kompensierende optische Komponente zwischen der Zeile von Photodioden 60 und dem Beobachtungsfenster 54 vorzusehen, um die Effizienz des Punktüberwachungsprozesses zu maximieren.
Eine Art von kommerziell erhältlichem Detektor 26, der zur Verwendung in dem System 42 geeignet ist, ist der Serie-G-Bildsensor, der von Reticon Corp. vertrieben wird. Die Photodiodengruppe hat eine Auflösung von etwa 40 Dioden pro mm (1000 Dioden pro Zoll). Wenn sie in Verbindung mit einer Druckkopfanordnung 50 verwendet wird, die 200 Elektrodenpaare pro Zoll hat, d.h., daß ein Pixelbereich 5mal größer ist als der Photodiodenbereich, wird die Photodiode nicht den ganzen Pixelbereich "sehen". Dieser Zustand kann korrigiert werden, indem ein Objektiv 62 im optischen Pfad angeordnet wird, das dazu dient, ein fokussiertes Abbild des größeren Pixelbereiches auf der kleineren Photodiode zu erzeugen.
Obwohl es möglich ist, den Pegel an Umgebungslicht zu messen, der von den mit dem Schlitz 54 in Ausrichtung liegenden Abschnitten der Schicht 16 reflektiert wird, ist es vorzuziehen, eine zusätzliche Beleuchtung für diesen Bereich im Interesse einer Verbesserung der Effizienz und der Erzielung von konsistenten und verläßlichen Dichtemeßwerten vorzusehen.
Bei der dargestellten Ausführungsform enthält das System 42 eine Beleuchtungsquelle 64 in Form einer Lampe 66 und eines zugeordneten Reflektors 68, die vor und oberhalb der Anordnung 50 angeordnet ist, um Licht auf den Streifen der Schicht 16 zu werfen, der mit dem Beobachtungsfenster 54 in Ausrichtung liegt. Da Photodioden dazu tendieren, für infrarote Wellenlängen sehr empfindlich zu sein, ist es vorteilhaft, eine Lampe 66, z.B. eine Fluoreszenzlampe, zu verwenden, die nicht viel infrarote Strahlung erzeugt, um eine Überlastung der Photodioden mit Energie außerhalb des sichtbaren Lichtbandes, das die Pixeldichteinformation trägt, zu vermeiden. Alternativ kann, wenn die Art der für den Einsatz ausgewählten Lampe 66 eine merkliche Infrarotkomponente in ihrem Ausgangsspektrum enthält, ein wahlweises Infrarotblockierfilter 70 (mit strichlierten Linien gezeigt) vor den Photodioden 60 angeordnet werden, um fehlerhafte Meßwerte zu minimieren.
In Fig. 4 sind die funktionellen Komponenten des Steuerungssystems 24 in Blockschaltbildform innerhalb der Grenzen eines strichlierten Rahmens 24 gezeigt.
In Vorbereitung der Aufzeichnung eines monochromatischen Bildes auf dem Blatt 18 werden elektronische Bilddaten-Eingangssignale 71, die pixelweise die Dichte der Bildmatrix definieren, einer Einrichtung zur Aufnahme dieser Signale, z.B. einem Graustufen-Referenzsignalpufferspeicher 72 zugeführt. Bevorzugt sind die Bildsignale in digitaler Form, die von einem Bildverarbeitungscomputer oder einer digitalen Datenspeichereinrichtung wie einem Platten- oder Bandlaufwerk geliefert werden. Wenn die elektronischen Bildsignale ursprünglich in analoger Form von einer Videoquelle aufgezeichnet worden sind, ist es vorzuziehen, daß sie einer Analog/Digital-Wandlung unterzogen werden, in einer Weise, die in der Technik gut bekannt ist, bevor sie zum Puffer 72 übertragen werden. Alternativ kann, wie zuvor erwähnt, das Steuerungssystem 24 wahlweise ein Analog/Digital-Signalwandlungs-Subsystem zum direkten Empfang von analogen Videosignalen und zur Umwandlung dieser Signale in digitale Form innerhalb des Steuerungssystems 24 enthalten. Bevorzugt ist der Puffer 72 ein Vollbildpuffer zum Speichern des gesamten Bildes, aber er kann ebenso dafür konfiguriert sein, Abschnitte der Bildsignale sequentiell zu empfangen, und für diesen Zweck kann der Puffer 72 eine kleinere Speichereinrichtung zum Speichern nur einer oder zweier Zeilen des Bildes enthalten.
Somit enthält das Steuerungssystem 24 eine Einrichtung zum Empfangen von elektronischen Bildsignalen, die sie als Graustufen-Referenzsignale verwendet, welche die gewünschten Pixeldichten bzw. Sollpixeldichten für den Vergleich mit den beobachteten Dichtesignalen definieren, die vom optisch überwachenden Photodiodendetektor 26 in der Rückkopplungsschleife geliefert werden.
Der Betrieb des Steuerungssystems 24 ist in Bezug auf einen Systemtakt 74 koordiniert, der unter anderem den Zeitablauf für die serielle Auslesung der Lichtpegel- oder Pixeldichtesignale aus jeder der Photodioden 60 in der linearen Gruppe vorgibt. Die Lichtpegelsignale vom Detektor 26 werden einem Photodiodensignalprozessor 76 zugeführt, der die analogen Signale vom Detektor 26 in digitale Form umwandelt. Alternativ kann diese A/D-Umwandlung in einem Subsystem stattfinden, das im Detektor 26 beinhaltet ist.
Die Dichtesignale vom Prozessor 76 werden zusammen mit den Referenzsignalen vom Puffer 72 in einen Signalkomparator 78 eingegeben, der für diesen Vergleich kennzeichnende Signale an ein Druckentscheidungs-Logiksystem 80 abgibt. Auf Grundlage der Vergleichsinformation erzeugt das System 80 entweder ein Druckbefehlsignal oder ein Abbruchsignal für jedes Pixel in der aktuellen Zeile. Die Druckbefehlsignale werden einem Wärmezufuhrdauer-Entscheidungslogiksystem 82 zugeführt, und die Abbruchsignale werden einem Pixelzustand-Logiksystem 84 zugeführt.
Bei Empfang eines Druckbefehles verwendet das System 82 eingebaute Nachschlagetabellen, um die Einschaltdauer für jedes der Elektrodenpaare, die aktiviert werden sollen, einzustellen, und führt diese Information der Druckkopf- Signalprozessor- und -Anspeiseeinrichtung 58 zu, welche die ausgewählten Elektroden gemäß diesen Befehlen in Betrieb setzt.
Die Abbruchsignale werden dem System 84 zugeführt, das darüber Aufzeichnung führt, welche Pixel aufgezeichnet worden sind und welche noch eine zusätzliche Wärmezufuhr zur Vervollständigung benötigen. Wenn für jedes Pixel in der aktuellen gerade gedruckten Zeile Abbruchsignale empfangen worden sind, gibt das System 84 ein Ausgangssignal an ein Zeilenindexier- und Systemrücksetz-System 86 ab.
Das System 86 erzeugt ein erstes Ausgangssignal, das mit 90 bezeichnet ist, welches einen (nicht gezeigten) Schrittmotor zum Antrieb der Papiervorschubrollen 51 und 52 betätigt, um das Blatt 18 in Vorbereitung der Aufzeichnung der nächsten Bildzeile um eine Zeile vorzuschieben. Das Signal 90 betätigt auch einen weiteren (nicht gezeigten) Schrittmotor zum Antrieb der Aufnahmespule des Farbbandes, um einen frischen Längsabschnitt des Farbbandes 10 über dem Fenster 84 zur Verfügung zu stellen. Zusätzlich gibt das System 86 ein Rücksetzsignal, mit 92 bezeichnet, zum Rücksetzen der Komponenten des Steuerungssystem in Vorbereitung der Aufzeichnung der nächsten Zeile aus.
In der länglichen Gruppe von Photodioden 60 wird es höchstwahrscheinlich einige Abweichungen in der Ausgangsleistung oder der Empfindlichkeit unter den einzelnen Photodioden 60 geben. Es können jedoch während der Fabrikseichung Abweichungen notiert und Korrekturfaktoren in einfacher Weise in Form eines Kalibriersoftwareprogramms angewandt werden, um solche Abweichungen zu kompensieren. In gleicher Weise können Abweichungen der Ausgangsspannungscharakteristik jedes der Elektrodenpaare in der Druckkopfanordnung 50 mit Hilfe von Kalibriermessungen festgestellt und mit einem kompensierenden Softwareprogramm korrigiert werden, das automatisch die Einschaltzeiten der einzelnen Elektroden anpaßt, um gleichförmige Ausgangsspannungen über die Gruppe zu erzielen.
Im Betrieb des Aufzeichnungssystems 42 wird ein Warmaufzeichnungszyklus durch Inbetriebsetzen des Druckentscheidungs-Logiksystems 80 eingeleitet. Die Inbetriebnahme kann dadurch erzielt werden, daß die Bedienperson einen (nicht gezeigen) Startknopf manuell betätigt.
In Antwort auf eine Betätigung des Systems 80 werden die Graustufenreferenzsignale, welche die gewünschten Dichten bzw. Solldichten aller Pixel der ersten Zeile anzeigen, vom Puffer 72 zum System 80 gesandt. Das System 80 wertet diese Information aus, und für jene Pixelbereiche, in denen kein Punkt aufgezeichnet werden soll, so daß sie die hellste Schattierung in der Grauabstufung darstellen, werden Abbruchsignale zum Pixelzustandslogiksystem 84 gesandt. Die Druckbefehlssignale für jene Pixelbereiche, in denen ein Punkt gedruckt werden soll, werden vom System 80 zum System 82 gesandt. Das System 82 erzeugt unter Verwendung der Nachschlagtabellen Anfangswärmezufuhrdauersignale, welche die Zeitdauer angeben, während der jedes Elektrodenpaar eingeschaltet werden soll, um einen Anfangspunkt 36 in seinem korrespondierenden Pixelbereich PA auf dem Blatt 18 zu drucken und eine entsprechende Anzeigemarkierung 40 im korrespondierenden Pixelbereichabschnitt 16 auszubilden.
Um die Länge des Zeilenaufzeichnungszyklus zu minimieren, ist es vorzuziehen, daß der Anfangspunkt kleiner als die Endpunktgröße ist, aber groß genug ist, so daß die Anzahl von aufeinanderfolgenden Wärmeenergiezufuhren, die erforderlich sind, um einen Punkt mit der gewünschten Größe zu erzeugen, nicht übermäßig hoch wird.
Beispielsweise wird das System 82 eine Anfangswärmezufuhrzeitsignal erzeugen, das einen Anfangspunkt 36 und eine korrespondierende Anzeigemarkierung 40 erzeugt, welche ungefähr 75-85 % der Endpunktgröße bzw. gewünschten Punkt größe beträgt. Dies bedeutet, daß jeder Anfangspunkt kleiner sein wird als der Pixelbereich, in dem er gebildet wird. Sogar wenn die Referenzsignale angeben, daß ein Punkt hoher Dichte aufgezeichnet werden soll, der den Pixelbereich im wesentlichen ausfüllt, wird anfänglich ein kleinerer Punkt gebildet, um die Bildung einer optisch erfaßbaren Anzeigemarkierung 40 zur Verwendung in der Rückkopplungsschleife auszulösen, so daß eine genaue Kontrolle über die Punktgröße oder Pixeldichte erzielt werden kann.
Die Anfangsdauersignale werden vom System 82 der Druckkopf-Signalprozessor- und -Anspeiseeinrichtung 58 zugeführt, die in der Lage ist, jedes einzelne der Elektrodenpaare in der Druckkopfanordnung 50 zu adressieren und an dieses für die angegebenen Anfangsdauern die Signalspannung Vs anzulegen.
Die ausgewählten Elektrodenpaare 55 und 56 legen die Spannung Vs an die Anzeigeschicht 16 auf der Rückseite des Farbbandes 10 an, wodurch ein wärmeerzeugender Stromfluß in den korrespondierenden ausgewählten Abschnitten der Widerstandsschicht 14 bewirkt wird. In Antwort auf diese Wärme wird die Tinte in den Abschnitten der Schicht 12, die den ausgewählten Pixelbereichen entsprechen, geschmolzen und überträgt sich auf das Blatt 18, um die Anfangspunkte 36 in den ausgewählten Pixelbereichen zu bilden, und die wärmeempfindlichen Farbstoffe in den korrespondierenden gegenüberliegenden Pixelbereichabschnitten der Schicht 16 werden aktiviert, um entsprechende anfängliche Anzeigepunkte oder -markierungen 40 zu bilden, die den Punkten 36 proportional sind. Die anfänglichen Anzeigepunkte 40 sind durch den Schlitz bzw. das Fenster 54 sichtbar und die Dichte oder der reflektierte Lichtpegel jedes entsprechenden Pixelbereichabschnittes PA der Schicht 16 zwischen benachbarten Elektroden wird vom Photodetektor 26 ausgelesen. Diese Dichtesignaie, die für die Pixeldichte auf dem Blatt 18 kennzeichnend sind, werden zum Signalprozessor 76 übertragen, der die Pixeldichtesignalanzeigen dem Komparator 78 zuführt, damit die anfängliche Pixeldichte mit den Solldichtesignalen verglichen wird, welche vom Referenzsignalpuffer 72 geliefert werden.
Eine Korrelation der Photodiodenausgangssignale mit den Reflexionseigenschaften der Rückseitenschicht 16 jedes speziellen Types von Farbband 10 kann durch Vornahme von Testmessungen auf einem leeren Farbband 10 erhalten werden, um einen Referenzsignalpegel für den höchsten Reflexionszustand einzustellen, der die geringste Dichte bzw. das hellste Pixel in der Grauabstufung angibt. Als bevorzugte Alternative kann die Einstellung des Referenzpegels in den Aufzeichnungszyklus eingebaut werden, indem das System 42 automatisch eine Photozellenmessung der entsprechenden Pixelbereichabschnitte PA auf der Schicht 16 vornimmt, die in Ausrichtung mit dem Beobachtungsfenster 54 liegen, bevor der Druckkopf eingeschaltet wird, um die Anfangspunkte 36 und die korrespondierenden Anzeigemarkierungen 40 aufzuzeichnen.
Wie zuvor erwähnt kann im Anschluß an das Abschalten der Elektrodenpaare in der Druckkopfanordnung 50 auf Grund von Restwärme, die der thermischen Trägheit der Farbbandstruktur zuzuschreiben ist, ein zusätzliches Punkt- und Anzeigenmarkierungswachstum auftreten. Daher ist es vorzuziehen, die Photodetektormessung um eine kurze Zeit nach Abschalten der Elektrodenpaare zu verzögern, so daß jegliches zusätzliche Wachstum in dieser Messung beinhaltet ist.
Die Pixeldichtemessungen werden mit den Referenzsignalen vom Komparator 78 verglichen, welcher Signale an das Druckentscheidungs-Logiksystem 80 abgibt, die für die Differenz zwischen ihnen kennzeichnend sind. Weil die Anfangspunktgröße so berechnet wurde, daß sie kleiner ist als die Endpunktgröße, wird die große Mehrheit der Differenzsignale angeben, daß eine zusätzliche Wärmezufuhr notwendig ist, um jeden Punkt geringfügig größer zu machen. Auf Grund von Abweichungen der Warmaufzeichnungsparameter können jedoch zumindest einige der Punkte bereits die gewünschte Größe erreicht haben, obwohl die anfängliche Wärmezufuhr dazu bestimmt war, einen Punkt von nur 75-85 % der gewünschten Größe zu erzeugen. Für diese Pixel liefert das System 80 Abbruchsignale an das Pixelzustandssystem 84 und beendet jegliche weitere Wärmezufuhr während des nächsten Abschnittes des Aufzeichnungszyklus.
Für jene Pixel, die noch nicht die Solldichte oder gewünschte Dichte erreicht haben, wird das System 80 Druckbefehle an das System 82 abgeben, welches dann Signale liefert, die die Zeit angeben, welche zur Erzeugung eines zusätzlichen Punktwachstums notwendig ist. Weil es nunmehr das Ziel ist, die Punkte nur ein bißchen größer als die Anfangsgröße zu machen, wird die Dauer der Elektrodenpaaranspeisung kürzer sein als die zur Aufzeichnung der größeren Anfangspunkte verwendeten Zeiten.
Die ausgewählten Elektrodenpaare werden eingeschaltet, und im Anschluß an eine kurze Verzögerung zur Wärmestabilisierung lesen die Photodioden 60 erneut den Pegel des von der Schicht 16 refiektierten Lichtes aus und geben diese Signale dem Komparator 78 zurück, um diese Meßwerte mit den Referenzpegeln zu vergleichen. Wiederum durchläuft das System 80 den Zyklus in der Weise, daß Abbruchsignale für jene Punkte erzeugt werden, welche ihre Zielgröße erreicht haben, und Druckbefehle für jene Pixelbereiche erzeugt werden, die eine zusätzliche Wärmezufuhr benötigen, um ihre Dichte auf den Sollpegel zu bringen. Wenn das Pixelzustandssystem 84 anzeigt, daß alle Pixel der Zeile auf der Solldichte sind, löst das System 84 das Zeilenindexier- und Rücksetzsystem 86 aus, welches bewirkt, daß das Papier um eine Zeile vorgeschoben wird, das Farbband 10 vorgeschoben wird und verschiedene Steuerkomponenten in Vorbereitung des Aufzeichnens der nächsten Bildzeile rückgesetzt werden.
Somit umfaßt ein typischer Zeilenaufzeichnungszyklus die Schritte: Messen des Pegels an reflektiertem Licht von den entsprechenden Pixelbereichabschnitten der Schicht 16, die mit dem Beobachtungsfenster ausgerichtet sind, um einen Anfangsreferenzpegel aufzustellen, der die geringste Pixeldichte angibt; in Übereinstimmung mit den Graustufenreferenzsignalen das Einschalten ausgewählter Elektrodenpaare, um Anfangspunkte in ausgewählten Pixelbereichen aufzuzeichnen, die kleiner sind als zur Erzielung der Solldichte notwendig ist; im Anschluß an eine Verzögerung, die ein zusätzliches Punktwachstum auf Grund von Wärmeaufbau und thermischer Trägheit erlaubt, das Erfassen des reflektierten Lichtpegels an der Rückseite des Farbbandes 10, wo die Anzeigepunkte 40 gebildet werden, um die Dichte der Anfangspunkte zu messen bzw. zu beobachten; Vergleichen der beobachteten Dichte mit der Solldichte; und auf Grundlage dieses Vergleiches Einleiten der Zufuhr von zusätzlicher Wärmeenergie zu jenen Pixelbereichen, die größere Punkte erfordern, um diese auf die Solldichte zu bringen, und auch das Beenden der weiteren Energiezufuhr zu jenen Pixelbereichen, für die der Vergleich angibt, daß ein vorgegebener Vergleichswert erreicht worden ist.
Wenn z.B. die überwachte Dichte sehr nahe der Solldichte ist, z.B. im Bereich von 92 bis 98 % der Solldichte, kann es sehr schwierig sein, die nächste Wärmezufuhr zu diesem Pixelbereich des Farbbandes zu bemessen, um jenen sehr kleinen Betrag an zusätzlichem Wachstum zu erreichen, der erforderlich ist, um die Solldichte zu erzielen. Daher wird es vorzuziehen sein, jegliche weitere Wärmeenergiezufuhr zu diesem speziellen Pixelbereich abzubrechen, anstelle zu riskieren, den Punkt größer zu machen, als es zum Erreichen einer exakten Übereinstimmung mit der Zieldichte erforderlich wäre.
Bei den oben beschriebenen Verfahren wird der gewünschte Punkt in jedem Pixelbereich in Schritten gebildet. Zuerst wird ein Anfangspunkt erzeugt und der entsprechende Pixelbereichabschnitt der Schicht 16 wird zwecks Vergleich mit dem Graustufenreferenzsignal gemessen, dann, wenn notwendig, werden ein oder mehrere zusätzliche kurze Wärmeenergieimpulse hintereinander auf diesen Pixelbereich aufgebracht, um ihn auf seine Solldichte zu bringen. Unter Verwendung einer Rückkopplung kann die Punktgröße in einem wesentlich höheren Grad gesteuert werden, als wenn dieses System einfach in einer offenen Schleife arbeiten würde, bei der die Punktgröße mit der Dauer der Wärmeenergiezufuhr zu jedem Pixelbereich korreliert wäre.
Als Alternative zum schrittweisen Betrieb kann das System 42 für dauernde Leistungszufuhr mit Rückkopplungsüberwachung der Punktbildung ausgelegt sein. In diesem Fall werden die Elektrodenpaare, die den Pixelbereichen PA der Zeile entsprechen, in welchen Punkte gemäß den Graustufenreferenzsignalen aufgezeichnet werden sollen, gleichzeitig eingeschaltet. Wenn die Anzeigepunkte 40 auftreten und weiter wachsen, wird die Pixeldichte fortlaufend überwacht und mit den Referenzpegeln verglichen. Wenn der vorgegebene Vergleichswert für einen gegebenen Pixelbereich erreicht ist, schaltet das System automatisch das entsprechende Elektrodenpaar ab. Obwohl diese Betriebsart den Aufzeichnungszyklus im Vergleich zu einem schrittweisen Punktbildungszyklus etwas verkürzt, wird der Grad der Kontrolle über die Punktgröße nicht so groß sein, weil das zusätzliche Punkt- und Anzeigenmarkierungswachstum auf Grund der thermischen Trägheit des Farbbandes 10 in der von der Rückkopplungsschleife gebildeten Steuerung nicht berücksichtigt ist. Ein bestimmtes Maß an zusätzlichem Wachstum kann vorweggenommen und die Heizelemente könnten bei einem geringeren vorgegebenen Vergleichswert abgeschaltet werden, um eine gewisse Kompensierung dieses zusätzlichen Punktwachstums zu erzielen. Es scheint jedoch, daß das höhere Maß an Genauigkeit, das mit den schrittweisen Verfahren erreicht wird, vorzuziehen ist, wenn nicht ein dringender Bedarf besteht, die Aufzeichnungszykluszeit zu verringern.
Obwohl die dargestellte Ausführungsform des Aufzeichnungssystems 42 als Zeilenaufzeichnungssystem charakterisiert wurde, kann dieses System für einen abtastenden Betrieb modifiziert werden, bei welchem eine Druckkopfanordnung 50 und ein begleitender Photodetektor 26, die schmäler als eine ganze Zeile sind, über die Breite eines Papieres hin- und herbewegt werden, um die Bildaufzeichnung zu bewirken. Auch können die Druckkopfanordnung und der Photodetektor so ausgelegt sein, daß sie mehr als eine Zeile oder das gesamte Bild aufzeichnen, um den Bedarf für eine Relativbewegung zwischen den Komponenten des Aufzeichnungssystems und dem wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmedium zu minimieren oder auszuschließen.
Obwohl bei der dargestellten Ausführungsform das Erfassen und Überwachen der Anzeigemarkierungen 40 mit Hilfe eines elektrooptischen Photodetektors erzielt wird, der im sichtbaren Lichtband arbeitet, kann das System modifiziert werden und andere Arten von Detektoren verwenden, die bei anderen Wellenlängen arbeiten oder andere Arten von Strukturen (beispielsweise Faseroptiken) beinhalten, um die aufgezeichnete Pixeldichte zu überwachen.
Es ist beabsichtigt, daß alle Angaben, die in der obigen Beschreibung enthalten oder in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind, als Beispiel und nicht in einschränkendem Sinne interpretiert werden.

Claims

1. Durch Wärmeübertragung wirkendes System zum Aufzeichnen eines Bildes, das durch Pixelbereiche (Bildträger-Flächenelemente) unterschiedlicher Dichte repräsentiert wird, auf einem farbaufnehmenden Blatt, gekennzeichnet durch ein durch Wärme aktivierbares Farbband mit einer Schicht aus durch Wärme übertragbarer Farbe auf einer Seite, einer wärmeempfindlichen und elektrisch leitenden Anzeigeschicht auf der gegenüberliegenden Seite und einer Widerstandsschicht zum Erzeugen von Wärme in Abhängigkeit von einem Stromfluß durch die Schicht, wobei die Widerstandsschicht zwischen der Farbschicht und der Anzeigeschicht in wärmeleitender Beziehung zu beiden Schichten angeordnet ist, um der Farbschicht Wärme zuzuführen und eine Übertagung von Farbe auf das Aufnahmeblatt zwecks Aufzeichnung eines Punktes in einem ausgewählten Pixelbereich zu bewirken, und auch der Anzeigeschicht Wärme zuzuführen, um in einem dem betreffenden Pixelbereich zugeordneten Abschnitt der Anzeigeschicht die Ausbildung einer entsprechenden, optisch feststellbaren Marke zu bewirken, die proportional der Größe des aufgezeichneten Punktes ist, so daß die Dichte des dem Pixelbereich zugeordneten Abschnittes eine Anzeige für die Dichte des Pixelbereiches ist, in dem der Punkt aufgezeichnet worden ist, wobei die Farbschicht und die Anzeigeschicht so ausgebildet sind, daß die Größe eines aufgezeichneten Punktes und der entsprechenden Marke mit zunehmender, zur Ausbildung des Punktes und der Marke zugeführter Wärmemenge zunimmt, gekennzeichnet durch

Mittel zum Abstützen des farbaufnehmenden Blattes,

Mittel zum Abstützen des Farbbandes in wirksamer Berührung mit dem Aufnahmeblatt zwecks Farbübertragung,

Mittel zum Empfang von Bildsignalen, welche die für jeden Pixelbereich des gewünschten Bildes erwünschte Dichte angeben,

Mittel zum Anlegen elektrischer Aufzeichnungssignale an ausgewählten Pixelbereichen zugeordnete Abschnitte der Anzeigeschicht, um einen wärmeerzeugenden Stromfluß in der Widerstandsschicht und dadurch die Aufzeichnung eines Punktes in jedem ausgewählten Pixelbereich und einer entsprechenden Marke in jedem dem betreffenden Pixelbereich zugeordneten Abschnitt der Anzeigeschicht zu bewirken, wobei die signalanlegenden Mittel so angeordnet sind, daß sie die Zugänglichkeit der den Pixelbereichen zugeordnete Abschnitte der Anzeigeschicht für Zwecke der optischen Überwachung nicht behindern,

Mittel zum optischen Überwachen der Dichte der den Pixelbereichen zugeordneten Abschnitte der Anzeigeschicht und zum Erzeugen von Dichtesignalen, welche die Dichte jedes ausgewählten Pixelbereiches anzeigen,

Mittel zum Vergleichen der Dichtesignale mit den Bildsignalen und zum Erzeugen von Dichtevergleichswertsignalen für alle ausgewählten Pixelbereiche und

Betätigungsmittel für die Mittel zum Anlegen elektrischer Signale, wobei diese Betätigungsmittel zuerst auf die Bildsignale ansprechen, um die anfängliche Wärmezufuhr zu ausgewählten Pixelbereichen zugeordneten Abschnitten des Farbbandes zu steuern und für jeden Pixelbereich einen Punkt und eine entsprechende Marke mit einer Anfangsgröße zu bilden, die geringer ist als die zum Erzielen der gewünschten Dichte erforderliche, und hernach auf die Dichtevergleichswertsignale ansprechen, um die weitere Wärmezufuhr zu steuern und den Punkt und die entsprechende Marke zu vergrößern, bis für jeden Pixelbereich ein vorgegebener Dichtevergleichswert erreicht wird.

2. Aufzeichnungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Mittel zum Anlegen der Aufzeichnungssignale ein Paare von in gegenseitigem Abstand angeordneten Elektroden sind, die je zum Anlegen an einen einem Pixelbereich zugeordneten Abschnitt der Anzeigeschicht bestimmt sind.

3. Aufzeichnungssystem nach Anspruch 2, bei dem für jeden ausgewählten Pixelbereich Aufzeichnungssignale zwischen entsprechenden Paaren von Elektroden angelegt werden, um einen Stromfluß von einer Elektrode durch die Anzeigeschicht zu der Widerstandsschicht, längs der Widerstandsschicht in Richtung zu der anderen Elektrode des betreffenden Paares und dann zurück durch die Anzeigeschicht zur anderen Elektrode zu erzeugen.

4. Aufzeichnungssystem nach Anspruch 3, bei dem jedes Paar von Elektroden einen einem Pixelbereich zugeordneten Abschnitt der Anzeigeschicht an gegenüberliegenden äußeren Grenzen des betreffenden Abschnittes berührt, so daß die Anzeigemarke zwischen den beiden Elektroden gebildet wird, wo sie für die optischen Überwachungsmittel zugänglich ist.

5. Aufzeichnungssystem nach Anspruch 4, bei dem von jeder Elektrode jedes Elektrodenpaares mit der Anzeigeschicht ein Oberflächenbereich in Berührung steht, der im wesentlichen gleich der Berührungsfläche der anderen Elektrode des betreffenden Paares ist, um eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte in einem entsprechenden Teil der Widerstandsschicht zwischen den beiden Elektroden zu erzielen.

6. Aufzeichnungssystem nach Anspruch 2, bei dem eine entsprechende Marke zwischen den beiden Elektroden eines Paares gebildet wird, das mit Aufzeichnungssignalen beaufschlagt wird, um einen Punkt und eine entsprechende Marke zu bilden, und bei dem die optischen Überwachungsmittel so angeordnet sind, daß sie die Dichte eines einem Pixelbereich zugeordneten Abschnittes der Anzeigeschicht feststellen, in dem die entsprechende Marke gebildet wird.

7. Aufzeichnungssystem nach Anspruch 6, bei dem die optischen Überwachungsmittel einen Photodetektor enthalten, welcher den Pegel des von jedem einem Pixelbereich zugeordneten Abschnitt der Anzeigeschicht reflektierten Lichtes feststellt.

8. Aufzeichnungssystem nach Anspruch 2, bei dem die Elektrodenpaare an einem Tragteil abgestützt sind, der einen Schlitz aufweist, und jede Elektrode einen das Farbband berührenden freien Endteil hat, der sich in den Schlitz hinein erstreckt, während die Mittel zum Abstützen des Farbbandes wenigstens eines Teiles des Farbbandes in einer den Schlitz überdeckenden Lage halten, so daß die freien Enden der Elektroden Teile der mit dem Schlitz eingefluchteten Anzeigeschicht berühren.

9. Mit Wärmeübertragung arbeitendes Verfahren zum Aufzeichnen eines Bildes, das durch Pixelbereiche unterschiedlicher Dichte dargestellt wird, auf ein farbaufnehmendes Blatt unter Verwendung eines durch Wärme aktivierbaren Farbbandes mit einer Schicht aus durch Wärme übertragbarer Farbe auf einer Seite, einer wärmeempfindlichen und elektrisch leitenden Anzeigeschicht auf der gegenüberliegenden Seite und einer Widerstandsschicht zum Erzeugen von Wärme in Abhängigkeit von einem Stromfluß durch die Schicht, wobei die Widerstandsschicht zwischen der Farbschicht und der Anzeigeschicht in wärmeleitender Beziehung zu beiden Schichten angeordnet ist, um der Farbschicht Wärme zuzuführen und eine Übertragung von Farbe auf das Aufnahmeblatt zwecks Aufzeichnung eines Punktes in einem ausgewählten Pixelbereich zu bewirken, und auch der Anzeigeschicht Wärme zuzuführen, um in einem dem betreffenden Pixelbereich zugeordneten Abschnitt der Anzeigeschicht die Ausbildung einer entsprechenden, optisch feststellbaren Marke zu bewirken, die proportional der Größe des aufgezeichneten Punktes ist, so daß die Dichte des dem Pixelbereich zugeordneten Abschnittes eine Anzeige für die Dichte des Pixelbereiches ist, in dem der Punkt aufgezeichnet worden ist, wobei die Farbschicht und die Anzeigeschicht so ausgebildet sind, daß die Größe eines aufgezeichneten Punktes und der entsprechenden Marke mit zunehmender, zur Ausbildung des Punktes und der Marke zugeführter Wärmemenge zunimmt, dadurch gekennzeichnet,

daß für jeden Pixelbereich des gewünschten Bildes die erwünschte Dichte anzeigende Bildsignale erzeugt werden,

daß das Farbband so abgestützt wird, daß seine Farbschicht das Aufnahmeblatt berührt,

daß ausgewählten Pixelbereichen zugeordneten Abschnitten der Anzeigeschicht elektrische Aufzeichnungssignale zugeführt werden, um in der Widerstandsschicht Wärme zu erzeugen und dadurch für jeden Pixelbereich einen Punkt und eine entsprechende Marke zu bilden, deren Anfangsgröße geringer ist als jene, die für die erwünschte Punkt auf dem Papier gebildet wird.

Ein großer Vorteil dieser Art von Aufzeichnungssystem ist, daß es gewöhnliches, kostengünstiges Papier als Aufnahmeblatt verwendet und nicht den Einsatz eines teuren Spezial-Thermopapieres erfordert.

Um eine qualitativ hochwertige Halbtonbildaufzeichnung unter Verwendung der thermischen Übertragungstechniken zu erzielen, ist es wesentlich, die Pixeldichte (Punktgröße) exact zu steuern. Es wäre demnach äußerst wünschenswert, das Punktüberwachungs- und Rückkopplungssteuerungskonzept in ein thermisch übertragendes Bildaufzeichnungssystem zu untegrieren.

Einige thermische Übertragungssysteme aus dem Stand der Technik verwenden einen Widerstandselement-Druckkopf, der sich abhängig von einem Stromdurhfluß aufheizt. Der Kopf wird mit der Rüchseite des Farbbandes in Eingriff gebracht und führt Wärmeenergie zu, die durch die Basis hindurchströmt und die Tinte schmelzt, um die Übertragung zu bewirken. Die Punktbildung ist für Überwachungszwecke nicht sichtbar, weil sie zwischen dem opaken Aufnahmeblatt und dem Farbband auftritt, das im allgemeinen ebenfalls opak ist. Aber sogar wenn die Punktbildung von der Rückseite des Farbbandes sichtbar wäre, würde der darüberliegende Druckkopf jegliche Möglichkeit zur Überwachung der Punktbildung mit Hilfe einer Photodiode für Rückkopplungszwecke ausschließen.

Bevor das Rückkopplungssteuerungskonzept in ein thermisch übertragendes Aufzeichnungssystem integriert werden kann, müssen daher zwei Probleme gelöst werden. Erstens muß es eine visuelle Anzeige der Tintenübertragung bzw. Punktgröße geben, die von der Rüchseite des Farbbandes für Überwachungszwecke zugänglich ist. Und zweitens darf der optische Pfad zwischen der visuellen Anzeige und dem Photodeteektor durch keinerlei Komponenten verdeckt oder blockiert sein, die auf die Rückseite des Farbbandes wirken, um darin Wärme zu erzeugen.

Als eine Alternative zum selektiven Erwärmen eines thermisch übertragenden Farbbandes mit Hilfe einer externen Dichte erforderlich wäre,

daß die Dichte eines jeden einem ausgewählten Pixelbereich zugeordneten Abschnittes der Anzeigeschicht optisch überwacht wird und die überwachte Dichte mit der erwünschten Dichte verglichen wird und daß

basierend auf diesem Vergliech elektrische Aufzeichnungssignale zugeführt werden, um zusätzliche Wärme zu erzeugen und den aufgezeichneten Punkt und die entsprechende Marke fortschreitend zu vergrößern, bis ein vorgegebener Dichtevergleichswert erreicht wird, worauf das Anlegen der wärmeerzeugenden Aufzeichnungssignale beendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Aufzeichnungssignale jedem einem Pixelbereich zugeordneten Abschnitt der Anzeigeschicht mit einem Paar von in gegenseitigem Abstand angeordneten Elektroden derart zugeführt werden, daß der Strom von einer Elektrode durch die Anzeigeschicht zu der Widerstandsschicht, längs der Widerstandsschicht in Richtung zu der anderen Elektrode des Paares und dann zurück durch die Anzeigeschicht zur anderen Elektrode fließt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemarke zwishen den beiden Elektroden eines Aufzeichnungssignale anlagenden Elektrodenpaares gebildet wird und daß die optische Überwachung das Abtasten des von dem einem Pixelbereich zugeordntene Abschnitt der Anzeigeschicht zwischen den beiden Elektroden reflektierten Lichtes umfaßt.