DE69006225T2

DE69006225T2 - Farbtondrucker.

Info

Publication number: DE69006225T2
Application number: DE69006225T
Authority: DE
Inventors: Haruo Yamashita
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1990-02-14
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: JPH02217267A; JPH0813552B2; EP0383583A1; US5066961A; KR920010609B1; DE69006225D1; KR900012762A; EP0383583B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein System für eine genaue thermische Kompensation der Aufzeichnungsdichte von mehrtöniges Bilddrucken ausführenden Thermodruckern und es ist verbreitet anwendbar für als Papierkopie-Vorrichtungen zum Drucken eines Fernsehbildes verwendete Thermo-Übertragungsdrucker o. dgl.
Das thermisches Aufzeichnen unter Verwendung einer Thermo-Übertragungstintenschicht o. dgl. ausführende Thermoaufzeichnungssystem kann besser mit Farhen umgehen und kann kompakter hergestellt werden als ein Tintenstrahlsystem und ein elektronisches Fotografiesystem und aufgrund seiner weiteren Vorteile bei der Bildqualität, den Kosten, der Wartung usw. wird dieses System verbreitet als bildliche Darstellungen auf zeichnende Papierkopie-Vorrichtung gewählt.
Im allgemeinen verwendet ein Farbdrucker auf der Grundlage des Thermoübertragungssystem einen eine querverlaufende Gruppierung von Heizelementen und ein tintengetränkes Farbband, auf dem drei Farben, nämlich gelb (Y), purpurrot (M) und cyanblau (C), verteilt sind, aufweisenden Thermokopf und arbeitet auf der Grundlage des aufeinanderfolgenden Aufzeichnens von drei Farben auf der Vorderseite, wobei das Aufzeichnungspapier der Reihe nach für ede Farbe zurückgestellt wird. Zum Aufzeichnen einer bildlichen Darstellung, wie etwa eines Fernsehsignals, ist Thermoübertragungsdrucken der Sublimationsfärbungsart aufgrund der damit verbundenen höheren Wirksamkeit sowohl beim Umschmelzen als auch beim Tönen, dem Regelbarkeit der Aufzeichnungsdichte und der Glattheit des Tönungsaufzeichnens überlegen, verglichen mit dem System eines Dizzers, eines Dichtemusters usw.
Bei einem System, wie etwa dem Thermoübertragungsdrucken mit einem Sublimations-Färbemittel, welches eine analoge Tönungsdichteaufzeichnung durch Ändern der angelegten Energie auf der Grundlage einer Stromimpulsbreiten-Modulation durchführt ist jedoch die Aufzeichnungsdichte abhängig von der Umgebungstemperatur und beeinflußbar von der angesammelten Wärme des Thermokopfs und daher ist der Erhalt einer stabilen Herstellung einer aufgezeichneten Dichte schwierig. Diese Temperaturabhängigkeit ist ein Hauptbegranzungsfaktor bei dei Verbesserung der Bildqualität in der Entwickeln dieser Drucker.
Im Fall eines Vollfarbaufzeichnens auf der Grundlage einer Vorderflächenfolge ergibt der Unterschied der Umgebungstemperatur und der Unterschied von angesammelter Wärme unter den Farben eine unvollkommene Ausgeglichenheit der Dichte von Farben und auch bei der Änderung eines Farbtons und daher ist eine strengere Thermokompensation erforderlich.
Um mit diesen Problemen fertig zu werden, wurde vorgeschlagen (1) ein Verfahren des Regelns der an Bildelemente angelegten Energie unter Bezugnahme auf die Temperaturnachweiseinrichtung und die Länge der Zeit, die seit dem vorhergehenden Betreiben der Heizelemente verstrichen ist und mit einer Zeitzähleinrichtung gezählt wird (wie offenbart in der japanischen, ungeprüftan Patentveröffentlichung Nr. 59- 127782), (2) ein Verfahren des Ragelns der angelegten Energie durch Schaffen einiger ROM-Tabellen, in denen Beziehungen zwischen dem Tönungsniveau und einer Strömimpulsbreite für einige Umgebungstemperaturen gespeichert sind, und Auswählen eines ROM ansprechend auf die Temperatur des Kopfträgers o. dgl. (wie offenbart in dar japanischen, ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 58-164368) und (3) ein Verfahren des Ragelns der an Bildelemente angelegten Energie unter Bezugnahme auf die Menge an angesammelter Wärme, die aus den Zuständen von einigen Zeilen von in der Vergangenheit aktivierten Heizelementen und von benachbarten Elementen berechnet wird (wie offenbart in der japanischen, ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 59-12778; und dem US-Patent Nr. 5066961). Diese Verfahren beinhalten jedoch die folgenden Unzulänglichkeiten.
Im allgemeinen verwendete Dünnschichtthermoköpfe o. dgl. haben einen Aufbau, wie in Fig. 2 dargestellt. Der Kopf beinhaltet eine erste vorherrschende Wärmeansammnlung in dem Kopfträger, die von der Wärmekapazität des Kopfträgers und seinem Widerstand gegen Verteilen der Wärme an die Atmosphäre bestimmt ist, eine zweite Wärmeansammlung in dem Heizelementsubstrat und eine dritte Wärmeansammlung in den Heizelementen selbst und diese weisen unterschiedliche thermische Zeitkonstantan in der Größenordnung von einigen Minuten, einigen Sekunden bzw. einigen Millisekunden auf.
Die thermische Kompensation zum Zwei-Niveauaufzeichnen, das bei der stabilen Wiedergabe des klaren Punktdruckens ohne den Einfluß der Umgebungstemperatur und der Wärmeansammlung des Kopfes bei einer hohen Druckgeschwindigkeit hauptsächlich beabsichtigt wird, benötigt nur eine grobe Kompensationsgenauigkeit, obwohl die dritte Wärmeansammlung in jedem Heizelement oder Bildelement eine Kompensation benötigt.
Im Gegensatz dazu ist die thermische Kompensation zum Tönungsaufzeichnen bezüglich ihrer Dichtekompensationsgenauigkeit auf die Abstufung von Tönungsschritten gesteigert, wodurch das Erfordernis einer genauen Herstellung von Tönen in Stufen beim Aufzeichnen bei beliebigen Umgebungstemperaturen erfüllt ist. Aufgrund ihrer strengaren Anforderungen an die Bildqualität als an die Aufzeichnungsgeschwindigkeit wird dieses Aufzeichnungssystem weniger von der dritten Wärmeansammlung in den Heizelementen selbst beeinflußt, obwohl es eine genaue Thermokompensation für die zweite Wärmeansammlung in dem Heizelementsubstrat und die erste Wärmeansammlung in dem Kopfträger benötigt.
Die in der vorstahand genannten Patentveröffentlichung 59-12778; (US-Patent Nr. 5 066 961) beschriebene Technik stellt den Kompensationsbetrieb auf die Grundlage der Vorhersage der Wärmeansammlung in bildelementweisen Heizelementen von der Zeit an, die seit der vorhergehenden Aufzeichnungstätigkeit abgelaufen ist, mit der Absicht eines Hochgeschwindigkeits-Zweiniveauaufzeichnens und kann daher nicht zur Thermokompensation für das Tönungsaufzeichnen angewendet werden. Die genannte US-Offenbarung zaigt ebenfalls eine Technik das Temperaturmessens des Thermokopfs und des Verwendens des ersten Wärmespeichers oder der ersten Wärmeansammlung, es verwendet einen auf binäres Aufzeichnen der ersten Wärmeansammlung und auch für der dritten Wärmeansammlung der Heizelemente selbst gerichteten Aufbau und doch ist die Korrektur eine von empirischen Korrekturwerten abhängige, grobe Korrektur. Zulassend, daß die Korrektur für binäres Aufzeichnen anwendbar ist, ist daher die Bewirkung genauer Korrekturen für alle Heiligkeitsgradations-Bilddaten beim Tönungsaufzeichnen schwierig.
Die in der vorgenannten Patentveröffentlichung 59 127 781 beschriebene Technik beabsichtigt die Bestimmung der nachfolgend angelegten Energie durch Berechnen der Wärmeansammlung in den Heizelementen selbst aus einer gewichteten Summation von Mustern angelegter Energie an für einige vorhergehende Zeilen verwendete, spezielle Heizelemente und benachbarte Elemente. Dieses einfache und eher experimentelle als theoretische Verfahren für die Berechnung des Zustands angesammalter Wärme kann für das Zweiniveau-Aufzeichnen nützlich sein, während es beim Tönungsdrucken nicht alle Tönungsstufen genau kompensieren kann oder es kann Tönungsniveaus sogar stören.
Die in der vorgenannten Patentveröffentlichung 59- 127781 beschriebene Technik stellt die Regelung angelegter Energie auf die Grundlage des Schaltens von ROM-Tabellen, in denen Beziehungen zwischen dem Tönungsniveau und einer Strompulsbreite bei einigen Umgebungstemperaturen eingestellt sind, ansprechend auf eine Umgebungstemperatur, wie etwa die Kopfträgertemparatur. Obwohl diese Technik für das Tönungsaufzeichnen gedacht ist, hängt die Regelung allein von der Kopftragertemperatur ab, die während das Aufzeichnungsbetriebs gemessen werden kann, und leidet nicht nur unter einer deutlichen Aufzeichnungsverzögerung, sondern schlägt für einige Aufzeichnungszwecke häufig dabei fehl, die nahgewiesena Temperatur mit der Aufzeichnungsdichte in Verbindung zu setzen. Daher ist ihr das Ausführen einer genügenden Dichtenkompensation nicht möglich.
Nichts aus dem vorgenannten Stand der Technik zieht die zweite Wärmeansammlung in dem Substrat in Betracht und kann Dichtekorrekturen bezüglich großer Änderungen bei der Wärmeansammlung in der Zeitgrößenordnung von einigen Sekunden bewirken. Demnach stößt der Stand der Technik zum Zweck des Erreichens eines Tönungsaufzeichnens, bei dem der Dichtestabilität bei jedem Tönungsniveau gegenüber der Aufzeichnungsgeschwindigkeit der Vorrang gegeben ist, auf das Problem einer ungenügenden Temperaturkompensation. Selbst in dem Fall einer erfolgreichen Vorhersage der zweiten Wärmeansammlung in dem Heizelementsubstrat, deren Messung praktisch schwierig ist, kann jedoch eine bestimmte Beziehung oder Formulierung einer Korrekturmenge an angelegte Energie und eine Wärmeansammlungsmenge nicht auf einfache Weise hergestellt werden. Demgemäß werden Korrekturwerte aus experimentellen Daten und Simulationsdatan bestimmt und in experimentelle Gleichungen oder Tabellen überführt. Diese Werte sind jedoch unter sehr eingeschränkten Bedingungen bestimmt, dergestalt, daß sie bezüglich spezieller Tönungsniveaus, speziellar Wärmeansammlungswerte und spezieller Kopftempraturen bestimmt werden. Daher ist selbst mit einer Erstellung von mehreren derartigen experimentellen Daten die Bestimmung von Korrekturwerten mit der notwendigen Genauigkeit für alle möglichen Kombinationen von Aufzeichnungsbedingungen sehr schwierig.
Die US-Patentbeschreibung US 4 563 691 stellt einen Tönungsdrucker dar, umfassend: eine Tönungsdaten, wie etwa Dichtedaten, in entsprechende Impulsbreitendaten umwandelnde Korrrektureinrichtung; einen aus einer Gruppierung von Heizelementen gebildeten Thermokopf; eine jedes Heizelement des Thermokopfs betreibende Kopftreibereinrichtung; eine Leistung an den Thermokopf anlegenda Leistungsquelle; eine Vorhersageeinrichtung für sich ansammalnde Wärme; eine Temperaturnachweiseinrichtung und eine Faktorbestimmungseinrichtung.
Bei diesem Drucker sagt die Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme die Menge an sich in den Heizelementen ansammelnder Wärme vorher, während die Temperaturnachweiseinrichtung die Temperatur in dem Substrat mißt. Die Faktorbetimmungseinrichtung bestimmt einen Kompensationsfaktor für die an den Thermokopf anzulegende Energie aus den vorgenannten und eine Anzahl von anderen Faktoren.
Alle Vorrichtungen nach dem Stand der Technik versagen dabei, mit dem Problem des Erreichens einer korrekten Dichteaufzeichnung, die bei einer wahlfraien Umgebungstemperatur und mit einer wahlfreien Wärmeansammlung aufgezeichnet wird fertig zu werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Tönungsdruckers mit der Fähigkeit einer Temperaturkompensation für das genaue Erzeugen von Dichten bei allen Tönungsniveaus für Bilder mit unterschiedlichen Dichteverteilungen, die bei beliebigen Umgebungstemperaturen aufzuzeichnen sind.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Einstellen der Eigenschaften der Kompensationseinrichtung das Tönungsdruckers.
Zum Erreichen der vorgenannten Ziele wird geschaffen ein Tönungsdrucker, der einen dreilagigen Thermokopf verwendet, umfassend einen Kopfträger, ein von dem Kopfträger getragenes Heizelementsubstrat und eine Mehrzahl von zeilenweise von dem Substrat getragenen Heizelementan, und der Drucker ist angepaßt zur mehrstufigen Steuerung von von den Heizelementen erzeugten Wärmemengen ansprechend auf die Eingabe von Tönungs- oder Helligkeitsabstufungsdaten, um dadurch Rastarbilder mit einer genauen Abbildungsdichte aufzuzeichnen, wobei der Drucker enthält: eine Korrektureinrichtung zum Umwandeln von daran angelegten, Dichtadaten und/oder Luminanzdaten enthaltenden Tönungsdaten in entsprechende, zum Erhalt einer festgelegten Aufzeichnungsdichte benötigte Impulsbreitendaten; eine Kopftreibereinrichtung zum selektiven Anlagen aktueller Impulse aus mehrfach abgestuften Impulsbreiten an jedes der Heizelemente zum Steuern der von Dedem der Heizelemente erzaugter Wärmemenge; eine Leistung an den Thermokopf anlegende Leistungsquelle; eine Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme; und eine Temperaturnachweiseinrichtung und eine Faktorbestimmungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme eine von einer Start zeit eines Aufzeichnungsbetriebs bis zu einer vorliegenden Zelt an alle Heizelemente angelegte Energiemenge berechnet und einen vorhergesagten Wert einer in der Umgebung des Heizsubstrats gespeicherten Wärmamenge unter Bezugnahme auf die berechnete Energiemenge ausgibt; die Temperaturnachweiseinrichtung eine eine Temperatur in einem Bereich des Kopfträgers des Thermokopfs repräsentierende Ausgabe liefert; und die Faktorbestimmungseinrichtung aus der die Temperatur des Kopfträgers repräsentierenden Ausgabe und der Ausgabe der Vorhersageeinrichtung für sich ansamnelnde Wärme einen an den Thermokopf angelegten Energiekompenzationsfaktor bestimmt und der Drucker unter Verwendung des Kompensationsfaktors zur Änderung der an die Heizelemente des Thermokopfs angelegten Energie arbeitet.

Kurzbeschreibung dar Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Tönungsdruckers nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht von dem Thermokopf des Druckers nach Fig. 1;
Fig. 3 ist ein ein Modell das Thermokopfs nach Fig. 2 in Form einer thermischen Äquivalentschaltung darstellendes Diagramm;
Fig. 4 ist ein eine Wellanform angelegter Leistung darstellendes Diagramm;
Fig. 5 ist ein eine Temperaturänderung von einem Heizelement des erfindungsgemäßen Druckers darstellendes Diagramm;
Fig. 6 ist ein eine zum Drucken gelieferte Energie darstellendes Schaubild;
5 Fig. 7 ist ein die τ-Eigenschaften zwischen der Stromimpulsbreite und der Dichte darstellendes Schaubild;
Fig. 8 ist ein den Kompensationsfaktor der Stromimpulsbreite für die Kopfträgertemperatur und die sich ansammelnde Wärme darstellendes, charakteristisches Diagramm;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm des Tönungsdruckers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 ist eine Wellenform angalagter Leistung für die zweite Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 ist ein den Kompensationsfaktor der Stromimpulsbreite für die Kopfträgartemperatur und die sich ansammelnde Wärme gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellendes, charakteristisches Diagramm;
Fig. 12 ist ein ein Beispiel von mittels das erfinderischen Verfahrens der τ-Korrekturdatenerzeugung aufgezeichneten Bildern darstellendes Diagramm und
Fig. 13 ist ein die Korrekturdatenerzeugung darstellendes Flußdiagramm.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Anordnung des Tönungsdruckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist wie folgt.
Fig. 1 ist eine Ausführungsform des erfinderischen Tönungsdruckers, die gedacht ist zum Aufzeichnen von Dichten mit einer auf Eingabedichtedaten bezogenen Wiedergabetreue durch Thermoaufzeichnen auf der Grundlage einer Impulsbeitenregelung.
Mit 27 ist ein aus vielen auf einem Heizelementsubstrat ausgerichteten Heizelementen gebildeter Thermokopf bezeichnet, 29 ist eine Leistungsquelle zum Zuführen von Leistung an den Thermokopf, 20 ist eine Dichtedaten in eine entsprechende, verwendete Impulsbreite umwandelnde τ-Korraktureinrichtung, 21 ist eine einen Kompensationsfaktor an die verwendete Impulsbreite anlagende Impulsbreitenkorrektureinrichtung, 22 ist eine den Thermokopf 2 mit einer mehrfach abgestuften Impulsbreite betreibende Köpftreibereinrichtung, 23 ist eine Impulsbreiten für eine Zeile akkumulierende Impulsbreitenakkumulationseinrichtung zur Ermittlung einer mittleren Impulsbreite, 24 ist eine die Menge an sich ansammalnder Wärme in dem Heizelemantsubstrat das Thermokopfs 27 vorharsagende Vorhersageeinrichtung für sich ansamnelnde Wärme, 25 ist eine die Temperatur des Kopfträgers des Thermokopfs 27 nachweisende Temperaturnachweiseinrichtung und 26 ist eine den Kompensationsfaktor aus der mit Hilfe der Temperaturnachweiseinrichtung 25 nachgewiesenen Kopfträgertemperatur und der mit Hilfe der Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme 24 vorhergesagten angesammelten Wärme des Heielementsubstrats berechnende Faktorbestimmungseinrichtung.
Beim Thermo- oder Thermoübertragungsaufzeichnen gibt es eine nichtlineare Beziehung, genannt τ-Charakteristik, zwischen der angelegten Energie und der aufgezeichneten Dichte, wie in Fig. 7 dargestellt. Zum Erreichen von Tönen mit einer genauen Dichte ist die Änderung der τ-Charakteristik notwendig. Die τ-Korrektureinrichtung 20 dieser Ausführungsform ist aus einer ROM-Tabelle gebildet, in der zum Aufzeichnen von durch die Eingabedaten festgelegten Dichten benötigte anzulegende Impulsbreiten gespeichert sind, wenn sich der Kopfträgar bei einer Bezugstemperatur befindet und das Heizelementsubstrat einen Bezugswert angesammelter Wärme aufweist, und ansprechend auf den Eingang von Dichtedaten liest sie Daten der zum Aufzeichnen der Dichte benötigten, zu verwendanden Impulsbreite. Die Impulsbreitankorrektureinrichtung 21 multipliziert eine von der τ-Korrektureinrichtung 20 gelieferte Impulsbreite mit einem von der Faktorbestimmungseinrichtung 26 gelieferten Kompensationsfaktor, um dadurch eine temperaturkompensierte, anzulegende Impulsbreite zu erzeugen
Die Impulsbreiten-Akkumulationseinrichtung 23 akkumuliert die Impulsbreiten aller Bildelemente für eine mit Hilfe der Kopftreibereinrichtung aufgezeichnete Zeile, um dadurch einen Wert zu ermitteln, der proportional zu der in dem gesamten Thermokopf 27 aurgrund das Aufzeichnens der Zeile erzeugten angesammelten Wärmemenge ist. Die Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme 24 verwendet das vorstehende Ergebnis zur Vorhersage der angesammelten Wärmemenge, die durch die bis dahin an dem Thermokopf 27 angelegte Energiemenge verursacht ist. Das Vorhersageverfahren wird später beschrieben.
Die Faktorbestimmungseinrichtung 26 verwendet die von der Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme 24 vorhergesagte, angesammelte Wärme des Heizelementsubstrats und die von der Temperaturnachweis-Einrichtung 25 nachgewiesene Kopfträgertemperatur zum Berechnen eines Kompensationsfaktors, der einen Wert von 1 annimmt, wenn sich der Kopfträger bei der Bezugstemperatur befindet und das Heizelementsubstrat den Bezugswert angesammelter Wärme aufweist, oder nimmt einen Wert an, der einfach proportional zum Anstieg von entweder der Temperatur oder der angesammalten Wärme abfällt. Bei dieser Ausführungsform besteht diese Einrichtung aus einer ROM-Tabelle, die dadurch einen Kompensationsfaktor fraigibt, daß sie in Form der Ausgaben dar Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme 24 und der Temperaturnachweiseinrichtung 25 adressiert wird. Beispielsweise weist die ROM-Tabelle einen Datensatz auf, der einen km-Wert von 1 gegen den Bezugswert Tund eine hyperbolische Funktionalität von der Temperatur und der angesammaltan Wärme aufweist, wie in Fig. 8 dargestellt. Dieses sind die Anordnungen zum Kompensieren der Dichteänderung auf Grund des Einflusses dar Umgebungstemperatur und der angesammelten Wärme des Kopfträgers und der angesammelten Wärme des Heizelementsubstrats.
Als nächstes wird das Verfahren zum Bestimmen eines Kompensationsfaktors beschrieben. Fig. 2 ist ein Querschnittsdiagramm eines Dünnschicht-Thermokopfs 27. Mit 1 ist ein Heizelement bezeichnet, 2 ist ein aus Keramik hergestelltes Substrat, 3 ist ein aus Aluminium hergestellter Kopfträger, 4 ist eine Glasurlage, 5 ist eine Verbindungslage, 6 ist eine verschleißfeste Lage und 7 ist eine in dem Kopfträger 3 eingebettete Temperaturnachweis-Einrichtung.
Beim Bestimmen eines Kompensationsfaktors aus den Temperaturen und der angesammelten Wärmeenergie in den in Fig. 2 dargestellten Bereichen das Tharmokopfs 2 wird ein durch die in Fig. 3 dargestellte Äquivalentschaltung ausgedrücktes Modell des Wärmekopfs in dieser Erfindung verwendet. Diese Äquivalentschaltung, die ihre Grundlage auf einer angenommenen Näherung des thermischen Widerstandes und der Wärmekapazität des Thermokopfs 27 hat, behandelt den thermischen Widerstand, die Wärmekapazität, die Temperatur und die Energie pro Zeiteinheit in Form des elektrischen Widerstandes, der elektrostatischen Kapazität, der Spannung beziehungsweise das Stroms.
In Fig. 3 bezeichnen Bezugszeichen 11, 12 und 13 die Wärmekapazitäten des Heizelements 1, des Heizelementsubstrats 3 beziehungsweise des Kopfträgers 3, 14 ist der thermische Widerstand zwischen dem Heizelemant 1 und dem Heizelementsubstrat 2 über die Glasurlage, 15 ist der thermische Widerstand zwischen dem Heizelementsubstrat 2 und dem Kopfträger 3, 16 ist der thermische Widerstand zwischen dem Kopfträger (einschließlich einer Wärmasenke usw.) und der Umgebungsluft, 17 ist an den gesamten Kopf pro Zeit angelegte Energie (elektrische Leistung) und 18 ist die Temperatur der Umgebung, wie etwa der Umgebungsluft. Die Wäremkapazität 11 und der thermische Widerstand 14 des Heizelementes repräsentieren die gesamte Wärmekapazität und den gasamten thermischen Widerstand aller Heizelemente einer Zeile.
Bei Betrachtung einer praktischen Aufzeichnungsbedingung wird die verwendete Energie 17 getrennt für jede Zeile eingestellt, wie in Fig. 4 dargestellt. Bei Betrachtung des fortlaufenden Aufzeichnens oder des Aufzeichnens der zweiten und dritten Farbe beim Farbaufzeichnen ist zusätzlich eine Bedingung eingestellt, bei der der Anfangswert der von der in dem Kopfträgar eingebetteten Temperaturnachweis-Einrichtung 7 gemessenen Kopfträgartemperatur T&sub3; nicht mit der Umgebungstemperatur T&sub0; zusammenfällt. Zur Zeit t weist die angelegte Leistung eST 17 einen durch die folgende Formel 1 ausgedrückten Mittelwert auf:
wobei gilt t&submin;&sub1; = 0 und U (x) = 1, wenn x größer oder gleich null ist oder U(x) = 0, wenn x kleiner als null ist.
Weil die Kopfträgertemperatur T&sub3; für jede Aufzeichnungszeile mittels einer Temperaturnachweis-Einrichtung 25, wie etwa eines an dem Kopfträger 3 befestigten Thermistors, mit guter Genauigkeit gemessen werden kann, ist es wünschenswerter, die Temperatur T&sub2; des Heizelementsubstrats unter Bezugnahme auf den von der Temperaturnachweis-Einrichtung 25 gemessenen Wert zusätzlich zum Anfangswert von jeder Temperatur und der angelegten Energie 17 vorherzusagen. Demgemäß wird die Äquivalentschaltung T&sub2; bis T&sub3; nach Fig. 3 für T&sub2; zur Zeit t wie folgt aufgelöst.
Durch Einsetzen von t = mτL und α exp(- τL/(C&sub2;R&sub2;) zur Quantisierung wird T&sub2; für Zeile m durch die folgende Formal ausgedrückt:
Der zweite Ausdruck dieser Formel repräsentiert die angesammelte Wärme in dem Heizelementsubstrat, die dem Aufzeichnen der gesamten Zeile in der Vergangenheit zuzuordnen ist.
Als nächstes kann die Heizelementtemperatur T&sub1;, bei der die thermische Zeitkonstante des Heizelementes um drei Größenordnungen geringer ist als diejenige des Heizelementsubstrats, durch Addieren eines Temperaturanstieges aufgrund der angesammelten Wärme des Heizelementes zu der Temperatur des Heizelementsübstrats bestimmt werden. Die Änderung der Temperatur T&sub1; beim Aufzeichnen der m-ten Zeile ergibt sich wie folgt:
-t
Unter der Voraussetzung, daß die Färbetemperatur von Tinte, die deren Sublimation, Schmelzen usw. zuzuordnen ist, Ts ist, ist die Aufzeichnungsenergie proportional zu dem schraffierten Gebiet oberhalb von Ts in Fig. 5. Das schraffierte Gebiet S wird durch die folgende Formel angegeben:
S = R&sub1;eST( m- a) - {Ts-T&sub2; (m) } (τb-τa) ...(5)
Aufgrund der Beziehung zu der Stromimpulsbreite τm, wie in Fig. 6 dargestellt, kann die Formel (5) innerhalb des Bereichs von zum Aufzeichnan nützlichen Impulsbreiten durch die folgende lineare Funktion angenahert werden:
S = (R&sub1;eST - Ts+T&sub2; (m) }τm - Toff ...(6)
Als nächstes wird die Änderung der Bezugs-τ-Charakteristik gegen die Temperatur und die angesammelte Wärme beschrieben. Die τ-Charakteristik des Thermoaufzeichnens ändert sich, wie in Fig. 7 dargestellt, ansprechend auf die Temperatur T&sub2; des Heizelementsubstrats, neben den das Farbband, das Aufzeichnungspapier, die Thermokopfeigenschaften und die Aufzeichnungbedingungen (Aufzeichnungsgeschwindigkeit, Einschaltdauer beim Aufzeichnen, verwendete Energie) einschließenden Faktoren. Wenn der Drucker einmal festgelegt ist, sind jedoch sich von der Temperatur unterscheidende Bedingungen konstant, und daher kann die zum Aufzeichnen einer Dichte D für die m-te Zeile benötigte Stromimpulsbreite τm durch die folgende τ-Korrekturfunktionsgruppe fD2 ausgedrückt werden, die die τ-Charakteristiken aufgezeichneter Dichten gegen Stromimpulsbreiten repräsentiert.
Unter der Voraussetzung, daß T&sub2; eine bestimmte Bezugstemperatur T2sd ist, wird die τ-Korrekturfunktion durch f&supmin;¹ ausgedrückt und nachfolgend wird das Verfahren zum Erhalt der Funktion f&supmin;¹ erläutert. Obwohl die tatsächliche Messung von T&sub2; schwierig ist, ist es für eine für das erfinderische Verfahren relevante Darstellung möglich, τ-Korraktur-Daten zum indirekten Bestimmen der τ-Charakteristik bei einer bestimmten Temperatur des Heizelementsubstrates dadurch zu erzeugen, daß die Impulsbreite τp größer als die Zeitkonstante α des Heizelementsubstrates gemacht wird (das heißt,t » C&sub2;R&sub2;), um den Bezugswert angesammelter Warme für das Heizelementsubstrat einzustellen, und durch Messen der Dichte bei jeder Stufe eines mehrfach abgestuften Tönungsabildens, wenn die Kopfträgertemperatur ihre Bezugstemperatur TSST erreicht hat, das heißt, wenn die Temperatur des Heizelementsubstrats T&sub2; zu folgendem geworden ist:
T2ST = T3ST + R&sub2;eST τp/τL ...(8)
Nachfolgend wird die Bezugs-τ-Charakteristik f für jede Dichtestufe unter Verwendung derartiger Interpolationstechniken, wie etwa einer Spline-Interpolation, bestimmt und aus ihren inversen Funktionen werden die τ-Korrekturfunktionen f&supmin;¹ berechnet und in dem ROM der τ-Korrektureinrichtung 20 gespeichert.
Demnach wird die Fläche S' nach Fig. 5, die proportional zu der zum Aufzeichnen einer Dichte D bei der Bezugstemperatur und dem Bezugswert angesammelter Wärme beitragenden Energie ist, durch die folgende Formel angegeben:
S' = (R&sub1;eST - Ts + T2ST)f&supmin;¹ (D) - TOFS ...(9)
Zur Kompensation über die Einstellung der Stromimpulsbreite bezüglich des Einflusses der Umgebungstemperatur, der Kopfträgertemperatur und der angesammalten Wärme in dem Heizelementsubstrat, wird als nächstes S gleich S' gesetzt und die Impulsbreite zum Aufzeichnen der Dichte D für die m-te Zeile bei einer Temperatur des Heizelementsubstrates von T&sub2; (m) wird angegeben als Produkt der τ-Korrekturfunktion bei der Bezugstemperatur des und Impulsbreiten-Kompensationsfaktors km, also als τm = km f&supmin;¹ (d). Auf der Grundlage der Formeln (6), (8) und (9) wird der Faktor km wie folgt ausgedrückt:
Die vorstehende Formel weist einen lediglich Konstanten aufweisendan Zähler auf und besitzt einen konstanten Nenner und T&sub2; (m) kann mit einem Thermistor oder dergleichen auf einer Echtzeitgrundlage gemessen werten, während der Ausdruck des Temperaturanstiegs aufgrund der sich ansammelnden Wärme in dem Heizelementsubstrat ein spürbares Rechenvolumen für das Aufzeichnen einer Zeile unter Verwendung der Impulsbreiteninformation für alle Zeilen in der Vergangenheit benötigt. Je später die Zeile gedruckt wird, desto mehr Rechenvolumen ist erforderlich.
Zur Verminderung des Rechenvolumens wird erfindungsgemäß für den Bereich der Akkumulation für die vergangenen Impulsbreiten Pm in die folgende Rekursionsformel (11) eingesetzt. Durch Einsetzen von:
m&supmin;¹
wird die Rekursionsformal Pm wie folgt erhalten:
Pm = αPm-1 + τm-1 ...(11)
wobei P&sub0; gleich 0 ist und m größer oder gleich 1 ist.
Demnach wird der Kompensationsfaktor auf die folgende Formel reduziert:
Fig. 8 ist eine grafische Darstellung des vorgenannten Kompensationsfaktors, wobei die Kopfträgertemperatur T&sub3; und die angesammelte Wärme des Heizelementsubstrats Pm Parameter sind, und sie bildet einen Hyberboloid bezüglich der Koordinaten von T&sub3; und Pm. In der Figur repräsentiert der mit "Standard" bezeichnete Punkt den Zustand in dem Moment, in dem eine in dem erfinderischen τ-Korrekturdatenerzeugungs-Verfahren verwendete Dichteeigenschaften-Maßdarstellung aufgezeichnet wird, und sie zeigt, daß die nur von diesem Punkt erhaltenen Bezugs-τ-Korrekturdaten durch Verwendung das Kompensationsfaktors km gemäß dieser Erfindung für beliebige Kopfträgertemperaturen und Zustände angasammelter Wärme des Heizelementes entwickelt werden können.
Als nächstes wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm das Druckers gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Mit 37 ist ein aus vielen auf einem Heizelementsubstrat ausgerichteten Heizelementen gebildeter Thermokopf bezeichnet, 39 ist eine Leistungsquelle zum Anlegen von Leistung an den Thermokopf, 30 ist eine Dichtedaten in entsprechende, anzulagende Impulsbreiten umwandelnde τ-Korrektureinrichtung, 32 ist eine den Thermokopf 37 mit einer mehrfach abgestutten Impulsbreite betreibende Kopftreibereinrichtung, 33 ist eine Impulsbreiten für eine Zeile zur Bestimmung einer mittleren Impulsbreite akkumulierenda Impulsbreiten-Akkumulationseinrichtung, 34 ist eine die Menge an sich ansammelnder Wärme in dem Heizelementsubstrat des Thermokopfs 37 vorhersagende Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme, 35 ist eine die Temperatur des Kopfträgers das Thermokopfs 37 nachweisende Temperaturnachweis-Einrichtung und 36 ist eine Faktorbestimmungseinrichtung, die den Temperaturkompensationsfaktor aus der von der Tempereturnachweis-Einrichtung 35 nachgewiesenen Kopfträgertemperatur und der von der Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme 34 vorhergasagten angesammelten Wärme des Heizelementsubstrats berechnet, um dadurch die Ausgangsspannung der Leistungsquelle 39 zu regeln.
Die Impulsbreiten-Akkumulationseinrichtung 33 akkumuliert Impulsbreiten aller Bildelemente für eine von der Kopftreibereinrichtung aufgezeichnete Zeile, um dadurch eine mittlere Impulsbreite zu bestimmen, die proportional zu der Menge der aufgrund das Aufzeichnens der Zeile in dem gesamten Thermokopf 37 erzeugten Menge an angesammelter Wärme ist. Die Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme 34 verwendet das vorstehende Ergebnis zur Vorhersage der durch die bis dahin in dem Thermokopf angelegte Gesamtenergie hervorgerufenen Menge an angesammelter Wärme. Das Vorhersageverfahran wird später erläutert.
Die Faktorbestimmungseinrichtung 36 verwendet die in der Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme 34 vorhergesagte angesammelte Wärme des Heizelementsubstrats und die von der Temperaturnachweis-Einrichtung 35 nachgewiesene Kopfträgertemperatur zur Berechnung eines Kompensationsfaktors, der einen Wert von 1 annimmt, wann sich der Kopfträger bei einer Bezugstemperatur befindet und das Heizelementsubstrat einen Bezugswert angesammelter Wärme aufweist, oder nimmt einen Wert an, der einfach proportional zum Anstieg von entweder der Temperatur oder der angesammelten Wärme abfällt. Bei dieser Ausführungsform besteht diese Einrichtung aus einer ROM-Tabelle, die einen Kompensationsfaktor freigibt, indem sie in Form der Ausgaben der Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme 34 und der Temperaturnachweis-Einrichtung 35 adressiert wird. Beispielsweise weist die ROM-Tabelle einen Datenaufbau auf, der einen km-Wert von 1 bezüglich der Bezugswerte T&sub3; und Qm annimmt und abhängig von der Temperatur und der angesammelten Wärme eine parabolische Funktion aufweist, wie in Fig. 11 dargestellt.
Als nächstes wird das Verfahren zur Bestimmung eines Kompensationsfaktors unter Verwendung eines durch die gleiche Äquivalentschaltung nach Fig. 3 wie für die vorhergehende Ausführungsform ausgedrückten thermischen Modells des Thermokopfes erläutert. Bei dieser Ausführungsform ist die Kopfspannung aufgrund der Temperaturkompensation für jede Zeile unterschiedlich und daher ist auch die an die Heizelemente anzulegende Energie für jede Zeile unterschiedlich, wie in Fig. 10 dargestellt. Der Mittelwert der anzulegenden Energie eST zur Zeit t wird wie folgt ausgedrückt:
wobei gilt: τ&submin;&sub1; = 0, und U(x) =1, wenn x größer oder gleich 0 ist, oder U(x) gleich 0, wenn x kleiner als 0 ist.
Als nächstes wird die Äquivalentschaltung T&sub2;-T&sub3; nach Fig. 3 für T&sub2; zur Zeit t wie folgt aufgelöst:
Durch Einsetzen von t=mτL und α=exp(-τL/(C&sub2;R&sub2;)) zur Quantisierung wird T&sub2; für die m-te Zeile durch die folgende Formel (15) ausgedrückt:
Als nächstes wird die Änderung der Temperatur T&sub1; beim Aufzeichnen der m-ten Zeile wie folgt angegeben:
unter der Voraussetzung, daß die Tintenfärbetemperatur, die ihrer Sublimation, ihrem Schmelzen usw. zuzuordnen ist, Ts ist, ist die Aufzeichnungsenergie proportional zu dem schraffierten Gebiet oberhalb von Ts in Fig. 5. Das schraffiarte Gebiet S wird durch die folgende Formel (17) angegeben:
S = R&sub1;em(τm-τa) - {Ts-T&sub2;(m)}(τb-τa) ...(17)
Diese Formel (17) wird durch die folgende lineare Funktion angenähert:
S= (R&sub1;em-Ts+T&sub2;(m)}τm-τoff...(18)
Für die Kompensation über die Einstellung einer Leistungsspannung bezüglich des Einflusses der Umgebungstemperatur, der Kopfträgertemperatur und der angasammeltan Wärme in dem Heizelementsubstrat wird als nächstes S gleich S' gesetzt und der Kompensationsfaktor km für den Bezugswert der Leistungsspannung zum Aufzeichnen der Dichte D für die m-te Zeile bei einer Temperatur des Heizelemantsubstrates von T&sub2; (m) wird durch die folgende Formel ausgedrückt:
Der Ausdruck T&sub3;(m) der Formel (19) kann mit einem Thermistor oder dergleichen aui einer Echtzeitgrundlage gemessen werden, während der Eereich eines Temperaturanstieges aufgrund der sich in dem Heizelementsubstrat ansammelnden Wärme ein spürbares Rechenvolumen unter Verwendung der Impulsbreiteninformation für alle Zeilen in der Vergangenheit zum Aufzeichnen einer Zeile benötigt. Je später die Zeile aufzuzeichnen ist, desto mehr Rechenvolumen ist erforderlich.
Zur Verminderung des Rechenvolumens wird erfindungsgemäß für den Abschnitt der Akkumulation dar vergangenen Impulsbreiten Qm in der folgenden Rekursionsformel (20) eingesetzt. Durch Einsetzen von:
wird die Rekursionsformel Qm wie folgt erhalten:
Qm = αQm-1 + τm-1em-1 ...(20)
wobei Q&sub0; gleich null ist und m größer oder gleich eins ist.
Demnach kann der Kompensationsfaktor unter Verwendung der folgenden Formel (21) auf einer Echtzeitgrundlage berechnet werden:
Fig. 11 ist eine grafische Darstellung des vorgenannten Kompensationsfaktors, wobei die Kopfträgertemperatur T&sub3; und die angesammelte Wärme des Heizelementsubstrats Qm Parameter sind, und sie bildet in Abhängigkeit von den Koordinaten T&sub3; und Qm einen Paraboloid. In der Figur repräsentiert der mit "Standard" bezeichnete Punkt den Meßzustand der τ-Korrekturdaten und sie zeigt, daß die nur von diesem punkt erhaltenen Bezugs-τ-Korrekturdaten durch Verwendung das Kompensationsfaktors km gemäß dieser Erfindung für beliebige Kopfträgertemperaturen und Zustände angesammelter Wärme der Heizelementsubstrate entwickelt werden können. Es ist unnötig zu sagen, daß die Eingabedichtedaten durch Luminanzdaten ersetzt werden können.
Als nächstes wird das Verfahren zum Erhalt der τ-Korrekturdatan durch Messen der Bezugs-τ-Charakteristik erläutert.
Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform dieser Erfindung zum Erhalt der τ-Korrekturdaten und Fig. 12 zeigt ein Beispiel von Aufzeichnungsdarstellungen. Der Aufzeichungsvorgang wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 13 erläutert.
Wenn beispielsweise T3ST gleich 30ºC ist, wird die Kopfträgertemperatur T&sub3; anfänglich unter Verwendung einer Wärmekammer oder dergleichen auf etwa 26ºC eingestellt. Nachfolgend wird ein festes Gebiet, das eine etwa die Hälfte der maximalan Impulsbreite darstellende Bezugsimpulsbreite τp erzeugt, in dem ersten Aufzeichnungsschritt 40 wiederholt aufgezeichnet, bis die Kopfträgertemperatur T&sub3; die Bezugstemperatur (T3ST) von 30ºC erreicht Nach dem T&sub3; 30ºC erreicht hat, wird eine Tönungsdarstellung, die Stromimpulsbreiten in einigen unterschiedlichen Stufen in der Hauptabtastrichtung des Thermokopfes erzeugt, mit Breitenamplituden in einer Unterabtastrichtung aufgezeichnet, die für die Dichtemessung in dem zweiten Aufzeichnungsschritt 41 ausreichend sind.
Wenn die von dem ersten Aufzeichnungsschritt in Anspruch genommene Aufzeichnungszeit, das heißt die Zeitdauer t, bis die Kopfträgertemperatur T&sub3; den Wert T3ST erreicht hat, länger als die Zeitkonstante C&sub2;R&sub2; ist, wird das Aufzeichnen beendet oder wenn sie so kurz oder so lang ist, daß die Darstellung in dem zweiten Aufzeichnungsschritt nicht auf dem Aufzeichnungspapier aufgezeichnet werden könnte, wird das Aufzeichnen der Darstellung unter Änderung der Anfangseinstellung der Kopfträgertemperatur wiederholt versucht.
Als nächstes wird in dem Dichtemessungsschritt 42 jede Tönung in der im zweiten Aufzeichnungsschritt 41 aufgezeichneten Tönungsdarstellung gemessen. Zu dieser Zeit wird die Temperatur des Heizelementsubstrats T&sub2; gleich der durch die Formel (8) angegebenen Bezugstemperatur des Heizelementsubstrats T2ST.
Obwohl in dieser Ausführungsform ein Multiplizierer für die Impulsbreitenkorrektur-Einrichtung 21 verwendet wird, kann eine eine äquivalente Ausgabe erzeugende ROM-Tabelle oder dergleichen verwendet werden. Obwohl bei dieser Ausführungsform die τ-Korrektureinrichtung 20 und die Impulsbreitekorrektur-Einrichtung 21 voneinander getrennt vorgesehen sind, können sie unter Verwendung einer zweidimensionalen Tabelle angeordnet sein oder die Impulsbreitekorrektur-Einrichtung 21 und die Faktorbestimmungseinrichtung 26 können als einfache ROM- Tabelle oder dergleichen gebildet sein. Es ist unnötig zu sagen, daß die Eingabedichtendaten bei der vorstehenden Ausführungsform durch Luminanzdaten ersetzt werden können. Der einfache Aufzeichnungsabschnitt bei der zum Messen der Dichtecharakteristik verwendeten Darstellung kann zum Erhalt derselben Wirkung ein solcher sein, der im Grunde äquivalent zum einfechen Aufzeichnen ist.
Die vorliegende Erfindung gestattet nicht nur, daß das Drucken frei vom Einfluß der Umgebungstemperatur und der angesammelten Wärme des Kopfträgers ist, sondern kompensiert auch die angesammelte Wärme des Heizelementsubstrats, die abhängig vom Inhalt der aufzuzeichnenden Darstellung für jede Zeile erheblich variieren kann, wodurch die Dichteniveaus über den gesamten Bereich konstant gehalten werden können. Folglich kann ein Phänomen, auf das man gewöhnlicherweise trifft und bei dem ein Abschnitt geringer Dichte im unmittelbaren Anschluß an einen Abschnitt hoher Dichte aufgrund der angelegten Wärme zu dick aufgezeichnet wird, ausgeschaltet werden und eine Darstellung mit einer sehr hohen Qualität kann ohne eine durch eine unterschiedliche Dichte jeweiliger Farben beim aufeinanderfolgenden Aufzeichnen von drei Farben auf einer Vorderfläche hervorgerufene Farbtonverschiebung aufgezeichnet werden.
Die Verwendung der erfinderischen Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme erfordert ein sehr geringes Rechenvolumen beim Berechnen der allen vorhergehenden Zeilen zuzuordnenden, angesammelten Wärme und die Genauigkeit bei der Temperaturkompensation kann erhöht werden.
Zusätzlich ermöglicht die Verwendung der erfinderischen Faktorbestimmungs-Einrichtung eine sehr genaue Bestimmung von Kompensationsfaktoren auf der Grundlage der Berechnung aus den Kopfeigenschaften, den Aufzeichnungsbedingungen und der angelegten Energie für die bei der τ-Korrekturdatenerzeugung verwendeten Darstellungen. Folglich ist die Bestimmung von Kompensationsfaktoren, die auf vielen Experimenten oder einem System von Versuch und Irrtum aufbauen, nicht erforderlich und darüber hinaus können Faktoren im Fall einer Änderung der Aufzeichnungsbedingungen, wie etwa der angelegten Energie, der Aufzeichnungsgeschwindigkeit usw. ohne Durchführung eines weiteren Experimentes geändert werden.
Die Verwendung des erfinderischen τ-Korrekturdatenerzeugungsverfahrens ermöglicht die stabile Messung der Eigenschaften, unabhängig von der Umgebungstemperatur und der zur Zeit der Messung angesammelten Wärme, wodurch genaue τ-Korrekturdaten erzeugt werden können.

Claims

1. Tönungsdrucker, der einen dreilagigen Thermokopf (27, 37) verwendet, umfassend einen Kopfträger, ein von dem Kopfträger getragenes Heizelementsubstrat und eine Mehrzahl von zeilenweise von dem Substrat getragenen Heizelementen, und der Drucker ist angepaßt zur mehrstufigen Steuerung von von den Heizelementen erzeugten Wärmemengen ansprechend auf die Eingabe von Tönungs- oder Helligkeitsabstufungsdaten, um dadurch Rasterbilder mit einer genauen Abbildungsdichte aufzuzeichnen, wobei der Drucker enthält:

eine τ-Korrektureinrichtung (20, 30) zum Umwandeln von daran angelegten, Dichtedaten und/oder Luminanzdaten enthaltenden Tönungsdaten in entsprechende, zum Erhalt einer festgelegten Aufzeichnungsdichte benötigte Pulsbreitendaten;

eine Kopftreibereinrichtung (22, 32) zum selektiven Anlegen aktueller Impulse aus mehrfach abgestuften Pulsbreiten an jedes der Heizelemente zur Steuerung der von jedem der Heizelemente erzeugten Wärmemenge;

eine Leistung an den Thermokopf anlegende Leistungsquelle (29, 39);

eine Vorhersageeinrichtung (24, 34) für sich ansammelnde Wärme;

eine Temperaturnachweiseinrichtung (25, 35); und

eine Faktorbestimmungseinrichtung (26, 36), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme eine von einer Startzeit eines Aufzeichnungsbetriebs bis zu einer vorliegenden Zeit an alle Heizelemente angelegte Energiemenge berechnet und einen vorhergesagten Wert einer in der Umgebung des Heizsubstrats gespeicherten Wärmemenge unter Bezugnahme auf die berechnete Energiemenge ausgibt;

die Temperaturnachweiseinrichtung eine eine Temperatur in einem Bereich des Kopfträgers des Thermokopfs repräsentierende Ausgabe liefert; und

die Faktorbestimmungseinrichtung aus der die Temperatur des Kopfträgers repräsentierenden Ausgabe und der Ausgabe der Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme einen an den Thermokopf angelegten Energiekompensationsfaktor bestimmt, und

der Drucker unter Verwendung des Kompensationsfaktors zur Änderung der an die Heizelemente des Thermokopfs angelegten Energie arbeitet.

2. Tönungsdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner umfaßt eine Impulsbreitenakkumulationseinrichtung (23, 33) zum Akkumulieren aktueller Impulsbreiten einer Zeile, wobei die Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme unter Verwendung des von der Impulsbreitenakkumulationseinrichtung gelieferten akkumulierten Werts aktueller Impulsbreiten zur Vorhersage der akkumulierten Wärmemenge in einem Bereich des Heizelementsubstrats und zur Veränderung der aktuellen Impulsbreite auf der Grundlage des von der Faktorbestimmungseinrichtung gelieferten Kompensationsfaktors arbeitet.

3. Tönungsdrucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme zur Vorhersage eines Wertes Pm arbeitet, der zu der in einem Bereich des Heizelementsubstrats bis zum Aufzeichnen einer m-ten Zeile akkumulierten Ansammlungswärmemenge proportional ist, auf der Grundlage einer Rekursionsformel: Pm = τm-1 + Pm-1α, (P&sub0;=0) , wobei α gleich ist zu exp(-τL/(C&sub2;R&sub2;)), C&sub2; eine Wärmekapazität des Heizelementsubstrats ist, R&sub2; ein thermischer Widerstand von dem Heizelementsubstrat zu dem Kopfträger ist, τm ein Mittelwert der aktuellen Impulsbreite für die m-te Zeile ist (m ist eine positive ganze Zahl) und τL eine Aufzeichnungsperiode ist.

4. Tönungsdrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Faktorbestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Kompensationsfaktors km der Impulsbreite für die m-te Zeile unter Verwendung einer hyperbolischen Beziehung zwischen der von der Temperaturnachweiseinrichtung während des Aufzeichnens der m-ten Zeile gemessenen Kopfträgertemperatur T&sub3; (m) und des Wertes Pm arbeitet.

5. Tönungsdrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Faktorbestimmungseinrichtung zur Bestimmung des Kompensationsfaktors km der Impulsbreite für die m-te Zeile auf der Grundlage einer Formel:

arbeitet, wobei R&sub1; ein thermischer Widerstand von dem Heizelement zu dem Heizelementsubstrat ist, eST eine angelegte Leistung ist, Ts eine Färbungstemperatur einer Aufzeichnungstinte ist und T&sub3; (m) eine Kopfträgertemperatur während des Aufzeichnens der m-ten Zeile ist, mit einem Bezugswert für sich ansammelnde Wärme, der durch ein kontinuierliches Anlegen von Leistung eST mit einer Impulsbreite τp, die länger als eine Zeitkonstante C&sub2;R&sub2; des Heizelementsubstrats ist und in einem Verhältnis zu einer aktuellen Impulsbreite bei einer Bezugstemperatur des Kopfträgers T3ST steht, erhalten wird.

6. Tönungsdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner umfaßt eine Impulsbreitenakkumulationseinrichtung zum Akkumulieren aktueller Impulsbreiten einer Zeile, wobei die Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme unter Verwendung eines von der Impulsbreitenakkumulationseinrichtung gelieferten Wertes aktueller Impulsbreiten und einer angelegten Leistung zur Vorhersage der Menge von in einem Bereich des Heizelementsubstrats angesammelter Wärme und zur Änderung einer Leistungsspannung auf der Grundlage des von der Faktorbestimmungseinrichtung gelieferten Kompensationsfaktors arbeitet.

7. Tönungsdrucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorhersageeinrichtung für sich ansammelnde Wärme zur Vorhersage eines Wertes Qm arbeitet, der zu der Menge von in einem Bereich des Heizelements bis zum Aufzeichnen einer m-ten Zeile akkumulierter Ansammlungswärme proportional ist, auf der Grundlage einer Rekursionsformel: Qm = τm-1em-1 + Qm-1 α, (Q&sub0; = 0), wobei α gleich ist zu exp(-τL/(C&sub2;R&sub2;)), C&sub2; eine Wärmekapazität des Heizelementsubstrats ist, R&sub2; ein thermischer Widerstand von dem Heizelementsubstrat bis zum Kopfträger ist, τm ein Mittelwert der aktuellen Impulsbreite für die m-te Zeile ist (m ist eine positive ganze Zahl), em eine angelegte Leistung für die m-te Zeile ist und τL eine Aufzeichnungsperiode ist.

8. Tönungsdrucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Faktorbestimmungseinrichtung unter Verwendung einer parabolischen Beziehung zwischen der von der Temperaturnachweiseinrichtung während des Aufzeichnens der m-ten Zeile gemessenen Kopfträgertemperatur T&sub3; (m) und dem Wert Qm zur Bestimmung des Kompensationsfaktors km der Leistungsspannung für die m-te Zeile arbeitet.

9. Tönungsdrucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Faktorbestimmungseinrichtung zur Bestimmung des Kompensationsfaktors km der Leistungsspannung für die m-te Zeile auf der Grundlage einer Formel:

arbeitet, wobei R&sub1; ein thermischer Widerstand von dem Heizelement bis zum Heizelementsubstrat ist, Ts eine Färbungstemperatur einer Aufzeichnungstinte ist und T&sub3; (m) eine Kopfträgertemperatur während des Aufzeichnens der m-ten Zeile ist, mit einem Bezugswert für sich ansammelnde Wärme, der durch ein kontinuierliches Anlegen einer Leistung eST mit einer Impulsbreite τp, die länger als eine Zeitkonstante C&sub2;R&sub2; des Heizelementsubstrats ist und in einem Verhältnis zu einer aktuellen Impulsbreite bei der Bezugstemperatur des Kopfträgers T3ST steht, erhalten wird.

10. Verfahren zum Einstellen einer Kennlinie einer τ- Korrektureinrichtung in einem Tönungsdrucker, der einen eine Ausrichtung von Heizelementen aufweisenden Thermokopf, ein Heizelementsubstrat und einen Kopfträger enthält, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es umfaßt:

einen ersten Aufzeichnungsschritt, in dem eine Festflächenaufzeichnung durch einförmiges Anlegen eines Impulses mit einer Breite τp an jedes der Thermoelemente in dem Thermokopf in einem Zustand erzeugt wird, in dem eine Kopfträgertemperatur in dem Thermokopf geringer ist als eine gegebene Bezugstemperatur T3ST,

einen zweiten Aufzeichnungsschritt, der einschließt Gruppieren der Thermoelemente in dem Thermokopf in mehrere Gruppen, nachdem die Kopftemperatur die Bezugstemperatur T3ST erreicht hat, und Anlegen von Impulsen mit abgestuften, unterschiedlichen Breiten jeweils an diese Gruppen, um dadurch einen Aufzeichnungsbetrieb für eine festgelegte Zeit in einer herzustellenden Vorabtastrichtung zu gestatten,

einen Dichtemessungsschritt, in dem die Dichte der in dem zweiten Aufzeichnungsschritt aufgezeichneten Abbildung gemessen und die Beziehung zwischen der Impulsbreite und der Dichte nachgewiesen wird, und

einen Schritt zum Einstellen der Kennlinie der τ- Korrektureinrichtung auf der Grundlage der nachgewiesenen Beziehung zwischen Impulsbreite und Dichte, wodurch eine Aufzeichnungszeit für den ersten Aufzeichnungsschritt länger wird als eine Zeitkonstante, die von einer Wärmekapazität eines Thermoträgers in dem Thermokopf und einem thermischen Widerstand zwischen dem Thermoelementsubstrat und dem Kopfträger bestimmt wird.