Brevet FR2548802A1 — publié le 19850111

i "Système d'impression thermique pour l'impression d 'une image d'information sur un papier d'impression " La présente invention concerne un système d'impression et notamment un système d'impression à trans5 fert thermique permettant d'imprimer une image d'information sur un papier d'impression en chauffant sélectivement et en sublimant un ruban d'encre de teinte appropriée en fonction de l'information-image. Description de l'art antérieur: Dans une caméra vidéo telle qu'un appareil photographique électrique à image rixe, permettant d'enregistrer une image ou une information vidéo sur une feuille magnétique ou analogue, il est nécessaire d'obtenir une copie sur un support de l'information vidéo enregistrée. Dans ce cas, on utilise un système d'impression à transfert thermique tel que celui de la figure 1, avec un ruban d'encre comportant une teinte susceptible d'être sublimée. Comme représenté à la figure 1, le système d'impression thermique se compose fondamentalement d'une plaque 1 et d'une tête d'impression thermique 2 Autour de la plaque 1, on enroule du papier d'impression 3 et on fait tourner pas à pas dans la direction de la flèche a à la figure 1. La référence 4 désigne un ruban d'encre de 25 couleur portant une teinte* ce ruban d'encre de couleur portant une teinte 4 est par exemple eontenu dans une cas- sette (non représentée); cette cassette est mise en place dans le système d'impression thermique Le ruban d'encre de couleur 4 est du papier recouvert d'une teinte susceptible d'être sublimée Par exemple, le ruban d'encre de couleur 4 est formé d'une série de cadres 4 Y, 4 M, 4 C et 4 B qui sont respectivement revêtus de teintes correspondant aux quatre couleurs par exemple des teintes correspondant au jaune, au magenta, au cyan et au noir; ces cadres sont répétés Chacun des cadres 4 Y, 4 M, 4 C et 48 correspond 10 à une trame d'une image et la teinte sublimée est transférée de façon thermique sur le papier d'impression 3. La tête d'impression thermique 2 permet à la teinte sublimée qui recouvre le ruban d'encre de couleur 4 d'être transférée thermiquement sur le papier d'impres15 sion 3 La tête d'impression thermique 2 est par exemple une tête à 500 éléments, 2 a correspondant au nombre de points d'une ligne verticale d'une trame d'image Un ensemble d'éléments résistants 2 a est entraîne par une impulsion pour dégager de la chaleur Les signaux vidéo formés des 20 signaux couleur jaune, magenta, cyan et noir sont modulés en largeur d'impulsions et sont appliqués aux éléments de tête respective 2 a suivant une chronologie prédéterminée. Dans ces conditions, si l'amplitude du signal couleur est importante, l'élément de tête 2 a est commandé plus long25 temps, de sorte que la quantité de teinte sublimée et échangée par transfert thermique est augmentée, donnant par exemple une densité d'impression égale à 32 graduations selon l'amplitude du signal couleur. Dans le système d'impression thermique ci30 dessus, le ruban d'encre de couleur 4 est mis en contact par pression avec le papier d'impression 3 par la tête d'impression thermique 2 et le ruban 4 est ainsi déplacé pas à pas en même temps que le papier d'impression 3 par la rotation incrementale de la plaque 1 En premier lieu, 35 le cadre jaune 4 Y du ruban d'encre de couleur 4 entre en 3 ESAS$ 54802 contact étroit avec le papier d'impression 3 A ce moment, un signal d'entraînement correspondant au signal de couleur jaune est appliqué à la tête d'impression thermique 2. Apres la fin du transfert thermique de la composante de couleur jaune d'une ligne, la plaque 1 est tournée d'un pas dans la direction représentee par la fièche 4 a à la figure 1 et la ligne suivante est prêete a etre transférée thermiquement On transfère ainsi de façon thermique successivement l'ensemble de l'image jaune. Ainsi après la brame jaune 4 Y, la même opération est effectuée séquentiellement sur les trames magenta, cyan et noir 4 ?, 4 C et 4 B En d'autres termes, l'image magenta transférée thermiquem ent est superposée à l'image jaune transférée thermiquement et à celle-ci on 15 superpose l'image de cyan-et de noir, l'une avec l'autre, pour obtenir en définitive une image couleur, complète, sur le papier d'impression 3. En fait dans le système d'impression thermique à tête d'impression thermique 2 portant des éléments 20 résistants 2 a 2 a en ligne, on risque que la valeur de la résistance de chaque élément de tête 2 a 2 a soit dispersée et que les variations de temps ou analogues entrainent une fluctuation de la valeur des résistances Dans ce cas, la chaleur générée par chacun des éléments de tête 25 2 a 2 a est dispersée, si bien que la densité de l'impression est également dispersées Pour éviter la dispersion de la densité d'impression, on a déjà proposé précédemment les méthodes suivantes: on a une source d'alimentation pour chaque élément de tête 2 a 2 a; une résistance d'équilibrage est prévue pour chacun des éléments de tête 2 a 2 a; un moteur électrique destiné à être mis en oeuvre est régelé par la détection de la puissance consommée dans chacun des lé 3 mennts de tête 2 a 2 a etc Parmi les trois procédas envisagés ci- dessus, le troisième procédé 35 selon lequel la puissance électrique destinée à être appliquée est réglée en détectant la consommation de puissance de chacun des éléments de tête 2 a 2 a, il est possible de compenser la fluctuation de la valeur de la résistance entraînée par les variations dues au temps. Toutefois n'importe lequel des procédés connus décrits ci-dessus nécessite un circuit pour chaque élément de tête, ce qui complique le montage du système d'impression à tête thermique et inévitablement le coot de fabrication du système d'impression thermique sera 10 élevée. La présente invention a pour but de créer un système d'impression thermique de structure simple, donnant une excellente image à transfert thermique sans que la densité de l'impression ne soit dispersée. i 5 l'invention a également pour but de créer un système d'impression thermique qui peut se fabriquer à faible coût. A cet effet, l'invention concerne un système d'impression thermique caractérisé en ce qu'il se compose d'un ensemble d'éléments résistants disposés essentiellement suivant une ligne pour imprimer une image ligne par ligne, un détecteur relié sélectivement à chacun des éléments résistants pour dériver les données correspondant à la valeur de la résistance de chacun des éléments résis25 tants, une mémoire reliée au détecteur pour enregistrer les données détectées, dérivées du détecteur et un moyen de compensation relié à la mémoire pour compenser les données d'impression en fonction des données enregistrées dans la mémoire. La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple d'appareil d'impression thermique utilisant une teinte sublimée. la figure 2 est un schéma-bloc du circuit de la partie principale d'un mode de réalisation d'un système d'impression thermique selon la présente invention. la figure 3 est un schéma-bloc de la partie principale d'un autre mode de réalisation du sys5 tème d'impression thermique selon la présente invention. la figure 4 est un ordinogramme servant à expliquer le fonctionnement du système d'impression thermique selon le second mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 3. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERENTIELS: Un mode de réalisation d'un système d'impression thermique selon la présente invention sera décrit ci apres à l'aide de la figure 2 A la figure 2, les mêmes éléments que ceux de la figure 1 portent les mêmes référen15 ces et leur description détaillée ne sera pas reprise. Selon la figure 2, la référence numérique désigne une borne d'une source d'alimentation qui reçoit une tension d'alimentation pour commander la tête d'impression thermique 2 Une source de tension d'alimentation est reliée a la borne d'alimentation 5; cette tension est appliquée par l'intermédiaire d'une résistance de référence RI à une borne commune d'un élément résistant 2 a de la tête d'impression thermique 2 Un commutateur 51 est branche en parallèle sur la résistance de référence RI Une valeur de 25 tension développée au point de jonction P entre la résistance de référence RI et la tête d'impression thermique 2 est transformée par exemple en un signal numérique à 4 bits par un convertisseur analogique/numérique 6 Le signal numérique à 4 bits est alors appliqué à une mémoire vive 30 RAM 7 à un endroit de stockage prédéterminé à la même adresse que celle désignée de façon a correspondre à chaque élément de tête 2 a Le stockage du signal numérique ci-dessus à 4 bits dans la mémoire RAM 7 est fait chaque fois que le système d'impression thermique est branché A 35 ce moment, le commutateur Sl est coupé et les éléments 2 a 254 8802 de la tête d'impression thermique 2 sont branchés séquentiellement un à un Dans ces conditions, si la tension de la source d'alimentation est égale à Vcc et si la valeur des résistances des éléments de tête 2 a est égale à rn (n = 1, 2, 500), la tension Vpn au point de jonction P entre la résistance de référence R 1 et l'élément de tête 2 a est donnée comme suit pour l'élément de tête 2 a d'ordre no n rn V rn Vcc pn RI + rn Ainsi, la tension Vpn est transformée en 4 bits d'une valeur pn numérique par le convertisseur analogique/numérique 6, puis cette valeur est enregistrée dans la mémoire RAM 7 à une position de stockage prédéterminée, comme donnée correspondant à la valeur de la résistance de chaque élément de tête 2 a. La référence numérique 8 désigne une borne d'entrée à laquelle est appliqué un signal vidéo, en série; 20 ce signal est échantillonné en fonction de chaque élément de tête 2 a Un signal vidéo appliqué à la borne d'entrée 8 est transformé en un signal numérique par exemple de 8 bits par un convertisseur analogique/numérique 9, puis il est appliqué à un multiplicateur 10 et à un additionneur 11. 25 La donnée correspondant à la valeur de résistance de 4 bits concernant l'élément de tête 2 a d'ordre N est fournie par la mémoire RAM 7 au multiplicateur 10 pour correspondre au signal numérique de 8 bits concernant l'élément de tête 2 a d'ordre N de façon que leb deux données soient multi30 pliées l'une avec l'autre par le multiplicateur 10 Dans ces conditions, la multiplication des données se traduit par une donnée de 12 bits Toutefois, la dispersion de la densité d'impression due à la dispersion des valeurs des résistances est différente suivant le système d'impression. Dans ces conditions, la donnée de sortie du multiplicateur 10 25488 02 est décalée en bits pour correspondre au système d'impression; ce signal de sortie est appliqué à l'additionneur 11 comme valeur de compensation pour y être ajouté à la donnée d'origine Le signal compensé, généré par chaque 5 élément de tâte 2 a comme signal de sortie de l'additionneur 11 est fourni par un circuit-tampon d'entrée 12 à une mémoire vive RAM 13 pour être enregistré dans la mémoire vive RAM 13 à la position de stockage correspondant à l'adresse prédéterminée désignée par chaque élément de tête 10 2 a, La donnée enregistrée dans la mémoire RAM 13 dès que la donnée est compensée de la valeur correspondant à la dispersion de la valeur de la résistance par rapport à la donnée d'impression d'origine appliquée à l'additionneur 11 Comme le circuit de la figure 2 utilise le multiplicateur 10 pour obtenir le signal de compensation, la valeur de la compensation établit une relation linéaire avec la fluctuation de la tension au point de jonction P. Dans ce contexte, la densité d'impression dépend de la 20 quantité de chaleur Q comme suit: V 2 0 = R t Dans cette formule, V est la tension à la borne des élé25 ments résistants, R est la valeur de la résistance de l'élément résistant, t est la durée de la conduction. Ainsi, la densité d'impression due à la dispersion de la valeur des résistances est inversement proportionnelle à la valeur R de la résistance de l'élément 30 résistant et est aussi proportionnelle à la durée de conduction t Il en résulte qu'il suffit que la durée de conduction t soit compensée pour etre linéaire en fonction de la dispersion de la valeur R de la résistance. Le signal de sortie à 8 bits généré par 35 la mémoire RAM 13 est fourni par 9 intermédiaire d'un cir- e cuit-tampon de sortie 14 à un convertisseur a modulation de largeur d'impulsions PWM 15 qui transforme le signal du circuit-tampon de sortie 14 en un signal à modulation de largeur d'impulsions ou signal PWM Dans ce convertis5 seur PWM 15, le signal concernant chaque élément de tête 2 a fourni en série par la mémoire vive RAM 13 est transformé en un signal PWM Le signal PWM ainsi obtenu est appliqué séquentiellement à un circuit de verrouillage 16 dans lequel on accumule pour la valeur d'une ligne, le signal désignant la durée de conduction de chaque élément de tête 2 a L'accumulation du signal correspondant à la valeur d'une ligne dans le circuit de verrouillage 16 et l'opération de sortie du signal accumulé correspondant à la valeur d'une ligne à partir du circuit de verrouillage 15 16 vers le circuit d'entralnement 17 sont des opérations effectuées toutes deux en fonction d'un signal de porte; ce signal commande l'ouverture ou la fermeture du circuit de verrouillage 16 pendant une durée de temps prédéterminée Comme décrit ci-dessus, pour un intervalle de temps 20 prédéterminé, le signal d'entraînement de la tête d'impression thermique 2 est appliqué par le circuit d'entrainement 17 à la tête d'impression thermique 2 pour chaque ligne Puis, chacun des éléments de tête 2 a est rendu conducteur pendant une durée déterminée par la durée pen25 dant laquelle le signal PWM appliqué à chaque élément de tête 2 a est au niveau haut (niveau " 1 "). Selon le mode de réalisation de l'invention, réalisé comme décrit cidessus, puisque le signal de compensation pour imprimer les données est formé par le multipli30 cateur 10 en fonction des données de la valeur de la résistance de chaque élément de tête 2 a, 2 a 2 a de la tête d'impression thermique 2 et la donnée d'entrée d'impression est compensée par l'additionneur 11, même si la donnée de la valeur de la résistance dans l'additionneur 11 est dis35 persée, la donnée d'impression qui détermine la durée de conduction de chacun des éléments 2 a, 2 a 2 a est compensée pour éviter une densité d'impression irrégulière du fait de la dispersion de la valeur des résistances; puis, cette donnée est enregistrée dans la mémoire RAM 13 Le signal de commande qui résulte de la compensation de l'information concernant ce temps de conduction par la dispersion de la valeur de la résistance est converti en un signal PWM; ce signal est appliqué à chaque élément de tête 2 a de la tête d'impression thermique 2 et est fourni 10 en sortie à l'état imprimé ligne par ligne. Comme décrit ci-dessus, selon ce mode de réalisation, puisque les données de la valeur de la résistance concernant chaque élément de tête 2 a, 2 a 2 a sont détectées, enregistrées dans la mémoire vive RAM 13 et sont 15 utilisées pour compenser la durée de conduction de chacun des éléments de tête 2 a, 2 a 2 a en fonction de la dispersion de la valeur de la résistance des éléments de tête 2 a, 2 a 2 a, même si les valeurs des résistances des éléments de tête 2 a, 2 a 2 a sont dispersées, laquantité de chaleur dégagée par chaque élément de tête 2 e peut être fixée a la valeur souhaitée, comme dans le cas d'une résistance dont la valeur n'est pas dispersée Il en résulte qu'il a avantage à obtenir une image d'excellent transfert thermique pour une densité d'impression sans dispersion par 25 un montage de construction simple De plus, selon ce mode de réalisation, même s'il y a un plus grand nombre d'éléments de tête ayant ldes durées de conduction différentes, ces éléments de tête peuvent être branchés simultanément et les temps de conduction de ces éléments sont compensés. 30 En outre selon ce mode de réalisation, on a avantage à ce que la densité d'impression ne soit pas dispersée, grâce au controle de la durée de conduction de l'élément de tête en fonction de la variation de sa valeur de la résistance dans le temps. La figure 3 montre un autre mode de réali- -10 sation du système d'impression thermique selon la présente invention A la figure 3, les éléments correspondant à ceux de la figure 2 portent les mêmes références et leur description ne sera pas reprise en détail. A la figure 3, la référence numérique 20 désigne une unité centrale de traitement CPU; la référence 21 désigne une mémoire morte de programme ROM, ayant un programme pour compenser la donnée d'impression; la référence 22 désigne une mémoire morte de données dans laquelle 10 s'enregistre la donnée pour l'exécution de la compensation de données, non linéaire; la référence 23 désigne une mémoire vive RAM; les références 24 et 25 désignent des convertisseurs analogiques/numériques; la référence 26 désigne une mémoire vive et la référence 27 un circuit15 tampon de sortie Le programme ROM 21, la mémoire ROM de données 22, les mémoires vives RAM 23 et 26, les convertisseurs analogiques/numériques 24 et 25 et le circuittampon de sortie 27 sont respectivement couplés sur l'unité centrale de traitement CPU 20 par l'intermédiaire d'un sys20 tème de bus 28 par exemple à 8 bits Un signal au point de fonction P' de la résistance de référence R 1 et de la tête d'impression thermique 2 est appliqué au convertisseur analogique/numérique 24 comme la donnée de la valeur de référence de la résistance de la tête d'impression thermi25 que. Dans le second mode de réalisation de l'invention, les convertisseurs analogiques/numériques 24, 25, la mémoire de programme ROM 21, la mémoire de données ROM 22 et les mémoires vives RAN 23 et 26 sont choisis sélec30 tivement par le signal obtenu en décodant l'adresse de l'unité centrale CPU 20, de sorte que l'on transmet des données prédéterminées correspondant à chaque élément de tête D'autres éléments de circuit sont réalisés essentiellement de la même manière que ceux du premier mode de réa35 lisation représenté à la figure 2. 1 l Le fonctionnement du second mode de réalisation représenté à la figure 3 sera décrit à l'aide de l'ordinogramme de la figure 4 En même temps que le système d'impression thermique est alimenté, comme pour le premier mode de réalisation représenté à la figure 2, le commutateur Si est ouvert de facon à brancher seulement l'élément de tête d'ordre n Dans ces conditions, la tension V'p qui apparait au point de jonction P' entre la résistance de référence Ri et la tête d'impression thermi10 que 2 est transformée en un signal numérique par le convertisseur analogique/numérique 24, puis est verrouillée dans la mémoire RAM 26 Le fonctionnement ci-dessus s'effectue 500 fois, de sorte que les données de la valeur de la résistance de tous les éléments de bte sont enre15 gistrées dans la mémoire RAM 26 Dans ces conditions, se termine la préparation pour l'impression et la donnée d'impression est fournie en sortie à la borne d'entrée 8. Si le signal d'entrée concernant l'élément de tête d'ordre n apparatt sur la borne d'entrée 8, ce signal d'entrée est 20 appliqué séquentiellement au convertisseur analogique/ numérique 25 qui les transforme en un signal numérique ce signal est verrouillé dans un registre prévu dans l'unité centrale CPU 20 Par ailleurs, la donnée de la valeur de la résistance concernant l'élément de tête n O n 25 est lue dans la mémoire RAM 26; cette donnée lue est verrouillée dans un autre registre de l'unité centrale CPU 20 Une certaine adresse est formée à partir des deux données ci-dessus et en fonction de cette adresse, les données de compensation d'une relation non linéaire préalable30 ment inscrite dans la mémoire morte de données ROM 22 sont lues de cette mémoire morte ROM 22 de façon à compenser la donnée d'impression En d'autres termes, comme la donnée d'inscription compensée par la donnée de la valeur de la résistance s'obtient à partir des données enregistrées 35 dans la mémoire ROM 22 et verrouillés dans la mémoire RAM 23, même si la fluctuation de la densité d'impression par suite de la différence des valeurs des éléments résistants n'est pas en relation linéaire, on peut compenser cette fluctuation de la densité d'impression Puis, en fonction 5 de cette donnée d'impression corrigée, on effectue l'opération d'impression thermique comme pour le premier mode de réalisation représenté à la figure 2. Selon le second mode de réalisation de l'invention, meme si la densité d'impression ne varie pas 10 de façon linéaire, du fait de la différence des valeurs des résistances des éléments de tête 2 a respectifs, la donnée non linéaire precédemment enregistrée dans la memoire ROM 22 est utilisée pour commander le temps de conduction de chaque élément de tête 2 a en fonction de la valeur de la résistance avec pour avantage qu'il est possible d'obtenir une excellente image dont la densité d'impression n'est pas dispersée En outre, comme la donnée de la valeur de la résistance concernant l'élément de tête 2 a est détectée en même temps que le système d'impression thermique est branché, malgré les variations dans le temps des valeurs de la résistance, il est possible d'obtenir l'excellente image d'une densité d'impression non pulvérisée. Comme indiqué ci-dessus, la présente in25 vention permet d'obtenir un système d'impression-thermique de montage simple produisant une excellente image à densité d'impression non dispersée. RE V E N D I C A T I O NS ) Système d'impression thermique composé d'un ensemble d'éléments résistants disposés essentiellement suivant une ligne pour imprimer une image ligne par 5 ligne, système caractérisé en ce que des moyens de détection sont sélectivement reliés à chacun des élémentsrésistants 2 a 2 a pour fournir des données correspondant à la valeur de la résistance R 1 de chacun des él éments résistants 2 a, une mémoire RAM 7 étant reliée au moyen détecteur pour enregistrer 10 les données détectées, dérivées du détecteur et des moyens de compensation, commandés par la mimoire pour compenser l'impression des données en fonction des données enregistrées dans cette mémoire. 2 ) Système d'impression thermique selon 15 la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur se compose d'une résistance de référence branchée en série sur chacun des éléments résistants lors de la mesure de la valeur de la résistance de chacun des éléments résistants ( 2 a). 3 ) Système d'impression thermique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens détecteurs commandent séquentiellement les éléments résistants et fournissent chacun des données relatives à la mémoire, des moyens ayant des positions de stockage cor25 respondant à chacun des éléments résistants ( 2 a). 4 ) Système d'impression thermique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le détecteur comprend un convertisseur analogique/numérique (A/D) qui transforme un potentiel analogique à la jonction ponctuelle 30 des éléments résistants et de la résistance de référence en des données numériques.