JP2000108397A - サーマルプリントヘッドの制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】サーマルプリントヘッドが大型化することな
く、またプリント速度が低下することなく、コモンドロ
ップによる濃度低下を少なくすること。 【解決手段】ライン状に配列された複数の発熱素子ＴＳ
を有するサーマルプリントヘッドＴＰＨの制御方法であ
って、各発熱素子ＴＳへの給電時間を制御することによ
って階調再現を行うとともに、複数の発熱素子ＴＳを複
数のグループに区分けし、各グループに給電するタイミ
ングを、階調幅に相当する時間の中で互いにずらせるよ
うに制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ライン状に配列さ
れた複数の発熱素子を有するサーマルプリントヘッドの
制御方法、及びサーマルプリントヘッドを制御して階調
再現を行うための制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、サーマルプリントヘッドは、
熱転写方式又は感熱方式のプリンタに用いられる。サー
マルプリントヘッドの動作はサーマルプリントヘッド制
御装置によって制御される。

【０００３】次に、従来のサーマルプリントヘッド制御
装置８０について、図７乃至図９を参照して説明する。
図７は従来におけるサーマルプリントヘッド制御装置８
０の回路構成を示すブロック図、図８は比較器８４にお
ける比較処理の内容を示す図、図９は階調２値信号ＮＦ
に応じて発熱する各発熱素子ＴＳの発熱タイミングの一
例を示す図である。

【０００４】なお、説明を容易にするため、発熱素子Ｔ
Ｓの個数を１０個とし、画像メモリ８１における１ライ
ンを１０画素とし、画素選択部８２を１０進カウンタに
よって構成する。また、プリントを行う１ライン分の画
像として、図９に示すように、各画素の階調が左から順
に、２、４、４、５、５、６、６、３、３、０である例
を用いる。

【０００５】図７に示すように、サーマルプリントヘッ
ド制御装置８０は、画像データを記憶する画像メモリ８
１、アドレス信号Ｓ９０及び制御信号Ｓ９１を生成する
画素選択部８２、制御信号Ｓ９１によって階調基準信号
ＫＪを出力する階調カウンタ８３、画像メモリ８１から
読み出された画像データＧＤと階調基準信号ＫＪとを比
較してその大小に応じた階調２値信号ＮＦを出力する比
較器８４、制御信号を各部に与えて装置全体の制御を行
うＣＰＵ８６、及び、サーマルプリントヘッドＴＰＨ８
０の一部として設けられたバッファ回路によって構成さ
れる。

【０００６】画像メモリ８１において、アドレス信号Ｓ
９０によって画素が順次指定されると、それらの各画素
における画像データＧＤ（１，１），ＧＤ（１，２）
…，ＧＤ（ｍ，ｎ）…，が画像メモリ８１から順次読み
出される。ここで、「ＧＤ（ｍ，ｎ）」は、ｍライン
目、ｎ列目の画素の画像データであることを表す。

【０００７】一方、階調カウンタ８３からは、第０階調
〜第７階調の各階調の階調基準信号ＫＪ０〜７が出力さ
れる。階調基準信号ＫＪ０〜７は、１ライン分の画像デ
ータＧＤが読み出される毎に、階調の段階が１つずつ上
がる。

【０００８】まず、画像メモリ８１からの画像データＧ
Ｄ（１，１）と第０階調の階調基準信号ＫＪ０とが比較
器８４によって比較される。図８に示されるように、画
像データＧＤ（１，１）の方が大きい場合には、比較器
８４の出力、つまり階調２値信号ＮＦ（１，１）は、
「Ｈ」となる。出力された階調２値信号ＮＦ（１，１）
は、サーマルプリントヘッドＴＰＨ８０の一部であるシ
フトレジスタ８５１に入力されて記憶される。

【０００９】同様に、２番目に読み出された画像データ
ＧＤ（１，２）と階調基準信号ＫＪ０とが比較される。
画像データＧＤ（１，２）の方が大きい場合には、階調
２値信号ＮＦ（１，２）は「Ｈ」となり、これがシフト
レジスタ８５１に入力されて記憶される。以下、同様な
処理が、画像メモリ８１から読み出される１０番目の画
像データＧＤ（１，１０）まで行われる。

【００１０】第０階調についての処理が１ライン分につ
いて終了すると、シフトレジスタ８５１に記憶された１
０個の階調２値信号ＮＦ（１，１）〜（１，１０）が、
ラッチ信号ＬＡＴＣＨによってラッチ回路８５２にラッ
チされ、且つストローブ信号ＳＴＲＯＢＥによりアクテ
ィブとなった論理回路８５３を介して発熱素子ＴＳに加
えられる。

【００１１】階調２値信号ＮＦ（１，１）〜（１，１
０）に対応して、つまり階調２値信号ＮＦが「Ｈ」であ
った発熱素子ＴＳについて、電流が流れ、発熱する。発
熱の量に応じた濃度のプリントが行われる。

【００１２】また、制御信号Ｓ９１が階調カウンタ８３
に送られ、次の階調つまり第１階調についての処理が行
われる。階調カウンタ８３からは、第１階調の階調基準
信号ＫＪ１が出力される。アドレス信号Ｓ９０によって
第０階調の場合と同じ画像データＧＤ（１，１）〜
（１，１０）が順次読み出され、第１階調について、上
述した第０階調の場合と同様な処理が行われる。

【００１３】このような処理が第７階調まで、つまり８
回にわたって行われる。その結果、各発熱素子ＴＳに
は、図９に示される階調濃度に応じた時間分の電流が流
れ、発熱する。このようにして、１ライン中における各
画素の階調濃度が、８段階のパルス幅によって制御され
る。

【００１４】このような１ラインについてのプリント
が、順次、全ラインについて行われる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、各発熱素子
ＴＳは、サーマルプリントヘッドＴＰＨ８０の内部にお
いて、それぞれの一端が共通電極に接続されており、こ
の共通電極を介して電源に接続される。このため、同時
に発熱する発熱素子ＴＳの数が多い場合には、共通電極
の電気抵抗（ライン抵抗）で生じる電圧降下（コモンド
ロップ）が大きくなり、それだけ、実際の発熱量が低下
する。そのため、プリントの結果の実際の濃度は低くな
る。

【００１６】次に、プリントの結果の具体例について説
明する。図１０は２つのラインＬＮＡ，ＬＮＢについて
プリントされた中間調画像を示す図、図１１は図１０に
示す各ラインＬＮＡ、ＬＮＢにおけるプリント結果を得
るに際し、各発熱素子ＴＳに電流の流れた時間を示す図
である。このうち、図１０（Ａ）は正常にプリントされ
た画像を、図１０（Ｂ）はコモンドロップの影響が表れ
た画像をそれぞれ示す。また、図１１（Ａ）はラインＬ
ＮＡについて示し、図１１（Ｂ）はラインＬＮＢについ
て示す。

【００１７】図１０（Ａ）（Ｂ）に示されるように、最
初にラインＬＮＡがプリントされ、次にラインＬＮＢが
プリントされる。図１０（Ａ）及び図１１に示されるよ
うに、ラインＬＮＡの左半分及びラインＬＮＢの全体に
対して、階調レベルが「４」である中間濃度の画像がプ
リントされる予定であった。ところが、プリント結果
は、図１０（Ｂ）に示されるように、ラインＬＮＢの全
体における濃度が、ラインＬＮＡの左半分における濃度
に比ベて低くなってしまう。なお、ラインＬＮＡの右半
分は階調レベルが「０」であり、プリントは行われな
い。

【００１８】ここで、ライン抵抗の抵抗値をｒ、１つの
発熱素子ＴＳに流れる電流をｉとすると、１つの発熱素
子ＴＳに電流ｉが流れることにより、△Ｖ＝ｉ×ｒで示
される電圧降下△Ｖが生じる。

【００１９】図１１（Ａ）（Ｂ）において、同時に電流
が流れている発熱素子ＴＳの数は、それぞれ、５個、１
０個である。これによって、ラインＬＮＡにおいては５
×△Ｖ、ラインＬＮＢにおいては１０×△Ｖの電圧降下
がそれぞれ生じる。これらの差は５×△Ｖであり、この
差の電圧に対応して発熱素子ＴＳの発熱量が減少する。
その結果、ラインＬＮＢの濃度がラインＬＮＡの濃度よ
りも低くなってしまう。

【００２０】このようなコモンドロップによる濃度低下
は、ライン抵抗の抵抗値を小さくすることによって軽減
することができる。そのために、例えば、共通電極の面
積を広くしたり、共通電極の補強を行うなど、ライン抵
抗を物理的に低減する手法が提案されている。しかし、
その手法では、サーマルプリントヘッドＴＰＨ８０が大
型化したり、製造コストが高くついてしまう。例えば、
コモンドロップ対策を行ったサーマルプリントヘッド
は、そうでないものに比べて価格が２〜３倍になること
がある。

【００２１】また、コモンドロップ対策を行う手法とし
て、分割プリント方式という手法がある。分割プリント
方式によると、各発熱素子ＴＳを、ライン方向に２つの
グループに分割しておき、最初に１つのグループに電流
を流し、次に他の１つのグループに電流を流す。しか
し、この手法によると、時間的に２分割して加熱を行う
ため、プリントに要する時間が２倍となってしまい、プ
リント速度が半減してしまう。

【００２２】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、サーマルプリントヘッドが大型化することなく、
またプリント速度が低下することなく、コモンドロップ
による濃度低下を少なくすることのできるサーマルプリ
ントヘッドの制御方法及び制御装置を提供することを目
的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る制
御方法は、ライン状に配列された複数の発熱素子ＴＳを
有するサーマルプリントヘッドＴＰＨの制御方法であっ
て、各発熱素子ＴＳへの給電時間を制御することによっ
て階調再現を行うとともに、前記複数の発熱素子ＴＳを
複数のグループに区分けし、各グループに給電するタイ
ミングを、階調幅に相当する時間の中で互いにずらせる
ように制御する。

【００２４】請求項２の発明に係る制御装置は、階調再
現を行うために各発熱素子ＴＳへの給電時間を制御する
給電時間制御手段と、複数に区分けされた発熱素子ＴＳ
のグループに対し、各グループに給電するタイミング
を、階調幅に相当する時間の中で互いにずらせるように
制御する給電タイミング制御手段と、を有する。

【００２５】請求項３の発明に係る制御装置は、画像デ
ータを記憶する画像メモリ１１と、前記画像メモリ１１
に記憶された画像データを画素毎に順次指定して読み出
すための画素指定部１２と、前記画像メモリ１１から１
ライン分の画像データが読み出される毎にそれぞれ大き
さが異なる正階調基準信号を順次出力する正階調基準信
号生成部１３と、前記画素指定部１２で指定された画素
が属するグループの情報に応じて、前記正階調基準信号
と前記正階調基準信号の擬補数である逆階調基準信号と
を選択的に出力する切替え部１５と、前記切替え部１５
から出力された前記階調基準信号又は前記逆階調基準信
号と前記画像メモリから読み出された画像データとを比
較して、その大小に応じた２値信号を出力する比較部１
４と、少なくとも１ライン分の前記２値信号を記憶する
記憶部２１と、を有する。

【００２６】複数の発熱素子ＴＳを複数のグループに区
分けする方法として、例えば、奇数番目の発熱素子ＴＳ
と偶数番目の発熱素子ＴＳとの２つのグループに区分け
する方法がある。また、発熱素子ＴＳを複数個毎に交互
に２つのグループに区分けする方法、前半と後半との２
つのグループに区分けする方法などがある。３つ以上の
グループに区分けすることも可能である。

【００２７】また、グループに給電するタイミングを互
いにずらせる方法として、階調の開始位置、つまりパル
ス幅制御における基準位置を、１つのグループについて
は階調幅における立ち上がり位置とし、他の１つのグル
ープについては階調幅における立ち下がり位置とする方
法がある。また、他の１つのグループについて、階調幅
における中央位置を階調の開始位置とすることも可能で
ある。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るサーマルプリ
ントヘッド制御装置１の回路構成を示すブロック図、図
２はサーマルプリントヘッドＴＰＨの回路構成を示すブ
ロック図、図３は階調２値信号ＤＴの転送タイミングを
示すタイミングチャートである。

【００２９】なお、１ラインの発熱素子ＴＳの個数は、
一般的には２０００〜４０００個程度であり、また、階
調数は２５６階調程度であるが、説明を容易にするた
め、本実施形態においては、１ラインの発熱素子ＴＳの
個数を１０個、階調数を８階調とする。

【００３０】また、例えば「ＤＩ（１，２）」のよう
に、信号の符号にカッコ書きを付すことがあるが、この
カッコ書きは画素のアドレスを示すものである。つま
り、ＤＩ（Ｐ，Ｑ）は、Ｐライン目、Ｑ列目の画素の画
像データであることを表す。

【００３１】図１に示すように、サーマルプリントヘッ
ド制御装置１は、画像メモリ１１、画素選択部１２、階
調カウンタ１３、比較器１４、切替え部１５、ＣＰＵ１
６、及びサーマルプリントヘッドＴＰＨから構成され
る。

【００３２】画像メモリ１１は、プリントすべき画像の
画像データＤＩを記憶する。上に述べたように、本実施
形態においては、１ライン当たり、３ビット（８階調相
当）のデータが１０個記憶される。このデータが１画面
のライン数分だけ記憶されている。

【００３３】画素選択部１２は、１から１０までの間を
繰り返してカウントする１０進カウンタであり、ＣＰＵ
１６から送られるクロック信号ＣＫに応じて動作する。
つまり、クロック信号ＣＫをカウントし、その時々のカ
ウント値「１」〜「１０」を、アドレス信号ＡＳとして
画像メモリ１１に順次出力する。最下位のビットは、切
替え信号ＣＳとして切替え部１５に出力する。また、カ
ウント値が「１０」に達する度毎に、キャリーを、階調
アップ信号ＵＳとして階調カウンタ１３に、ラッチ信号
ＬＴとしてサーマルプリントヘッドＴＰＨに、それぞれ
出力する。

【００３４】階調カウンタ１３は、３ビット（８階調）
の階調基準信号ＫＢを出力する。階調基準信号ＫＢは、
０から７まで８段階あり、階調アップ信号ＵＳが入力さ
れる毎に１段階上がる。その結果、画像メモリ１１から
１ライン分の画像データＤＩが読み出される毎に、それ
ぞれ大きさの異なる８段階の階調基準信号ＫＢ０〜ＫＢ
７が、小さい値から大きい値となるように順次出力され
る。

【００３５】切替え部１５は、入力された階調基準信号
ＫＢと同じ信号である正階調基準信号ＫＳと、その各ビ
ットが反転されて擬補数となった信号である逆階調基準
信号ＫＧとを、切替え信号ＣＳに応じて選択的に出力す
る。切替え信号ＣＳは、上に述べたようにアドレス信号
ＡＳの最下位ビットであるので、アドレス信号ＡＳが偶
数の場合と奇数の場合とで、正階調基準信号ＫＳと逆階
調基準信号ＫＧとが切り替わる。詳細については後述す
る。

【００３６】比較器１４は、画像データＤＩと正階調基
準信号ＫＳ又は逆階調基準信号ＫＧとを比較し、画像デ
ータＤＩの方が大きい場合には「Ｈ」レベルの信号を、
小さい場合には「Ｌ」レベルの信号を、それぞれ階調２
値信号ＤＴとして出力する。階調２値信号ＤＴは、サー
マルプリントヘッドＴＰＨ内のシフトレジスタ２１で順
次記憶される。

【００３７】図２に示すように、サーマルプリントヘッ
ドＴＰＨは、シフトレジスタ２１、ラッチ回路２２、及
び１０個のアンド素子ＡＮから構成される。アンド素子
ＡＮの出力側は、それぞれ発熱素子ＴＳ１〜１０の一方
の端子に接続されている。発熱素子ＴＳ１〜１０の他方
の端子は、共通電極ＣＥを介して電源ＰＳに接続されて
いる。共通電極ＣＥはライン抵抗を有しており、その抵
抗値はｒである。

【００３８】シフトレジスタ２１は、比較器１４から順
次出力される階調２値信号ＤＴを、１ライン分、つまり
１０画素分、クロック信号ＣＫに同期してシフトし、記
憶する。

【００３９】ラッチ回路２２は、シフトレジスタ２１に
記憶された１０個の階調２値信号ＤＴを、ラッチ信号Ｌ
Ｔによって保持する。アンド素子ＡＮは、ラッチ回路２
２に保持された階調２値信号ＤＴとストローブ信号ＳＴ
との論理積を出力する。論理積がアクティブの場合に
は、発熱素子ＴＳに電流が流れ、発熱する。

【００４０】図３に示すように、シフトレジスタ２１が
１０画素分の階調２値信号ＤＴを記憶すると、ラッチ信
号ＬＴが立ち上がる。これにより、階調２値信号ＤＴは
ラッチ回路２２で保持される。

【００４１】次に、切替え部１５について詳しく説明す
る。図４は切替え部１５の回路図、図５は切替え部１５
における入力信号と出力信号との関係を示す図である。

【００４２】図４に示すように、切替え部１５は、３ビ
ットの信号を入力する入力端子ＩＮ１〜ＩＮ３、制御端
子ＣＴ、ゲート素子、及び出力端子ＯＵ１〜３を備えて
いる。制御端子ＣＴに入力される切替え信号ＣＳによっ
て、入力端子ＩＮ１〜ＩＮ３に入力された階調基準信号
ＫＢをそのまま出力し又は各ビットを反転して出力す
る。

【００４３】図５（Ａ）は切替え信号ＣＳが「１」であ
る場合における入出力信号を示す図である。図５（Ａ）
に示されるように、切替え信号ＣＳが「１」である場合
には、入力信号がそのまま出力信号となる。この出力信
号が正階調基準信号ＫＳ０〜７である。

【００４４】図５（Ｂ）は切替え信号ＣＳが「０」であ
る場合における入出力信号を示す図である。図５（Ｂ）
に示されるように、切替え信号ＣＳが「０」である場合
には、入力信号の各ビットが反転されて擬補数となった
信号が出力信号となる。この出力信号が逆階調基準信号
ＫＧ０〜７である。

【００４５】次に、サーマルプリントヘッド制御装置１
の動作について、図１乃至図６及び図１０（Ａ）を参照
して説明する。なお、図１０（Ａ）について上で説明し
たと同様に、１ライン目の左半分及び２ライン目の全体
に対して、階調レベルが「４」である中間濃度の画像を
プリントする場合について説明する。

【００４６】図６は各発熱素子ＴＳの発熱タイミングを
示す図である。このうち、図６（Ａ）は１ライン目であ
るラインＬＮＡをプリントする際に発熱する各発熱素子
ＴＳの発熱タイミングを示し、図６（Ｂ）は２ライン目
であるラインＬＮＢをプリントする際に発熱する各発熱
素子ＴＳの発熱タイミングを示す。

【００４７】図１において、アドレス信号ＡＳによって
画像メモリ１１の各画素が順次指定され、画像データＤ
Ｉ（１，１），（１，２）…，（１，１０）が順次読み
出される。画像メモリ１１から奇数列の画像データＤＩ
（１，１），（１，３）…が読み出された場合には、比
較器１４によってそれぞれと正階調基準信号ＫＳ０とが
比較され、偶数列の画像データＤＩ（１，２），（１，
４）…が読み出された場合には、それぞれと逆階調基準
信号ＫＧ０とが比較される。

【００４８】例えば、１番目の画像データＤＩ（１，
１）は、最初に第０階調の正階調基準信号ＫＳ０と比較
される。この場合に、画像データＤＩ（１，１）は
「４」であり、正階調基準信号ＫＳ０は「０」であるの
で、画像データＤＩ（１，１）の方が大きく、「Ｈ」レ
ベルの階調２値信号ＤＴが出力される。出力された階調
２値信号ＤＴは、サーマルプリントヘッドＴＰＨに出力
され、シフトレジスタ２１で記憶される。

【００４９】２番目の画像データＤＩ（１，２）は、逆
階調基準信号ＫＧ０と比較される。この場合に、画像デ
ータＤＩ（１，２）は「４」であり、逆階調基準信号Ｋ
Ｇ０は「７」であるので、画像データＤＩ（１，２）の
方が小さく、「Ｌ」レベルの階調２値信号ＤＴが出力さ
れる。出力された階調２値信号ＤＴは、同様にシフトレ
ジスタ２１で記憶される。

【００５０】以下、同様な処理が、画像メモリ１１から
読み出される１０番目の画像データＤＩ（１，１０）ま
で行われる。第０階調についての処理が１ライン分につ
いて終了すると、シフトレジスタ２１に記憶された１０
個の階調２値信号ＤＴは、ラッチ信号ＬＴによってラッ
チ回路２２で保持される。これと同時に、ラッチ回路２
２に保持された階調２値信号ＤＴは、アンド素子ＡＮを
介して発熱素子ＴＳに加えられる。なお、プリントの動
作を行っている間において、ストローブ信号ＳＲは常に
アクティブである。そして、第１階調から第７階調ま
で、合計８回の処理が同様に行われる。

【００５１】その結果、図６に示されるように、奇数列
の画素の画像データＤＩについては、８階調のうちの前
半の４階調までの間において発熱素子ＴＳに電流が流
れ、偶数列の画素の画像データＤＩについては、８階調
のうちの後半の４階調の間において発熱素子ＴＳに電流
が流れる。

【００５２】すなわち、奇数列の階調２値信号ＤＴは、
その階調に応じて第０階調から順に長くなるのに対し
て、偶数列の階調２値信号ＤＴは、その階調に応じて第
７階調から逆の順で長くなる。したがって、階調レベル
が「４」以下である場合には、奇数列の階調２値信号Ｄ
ＴのグループＧＡと、偶数列の階調２値信号ＤＴのグル
ープＧＢとは、タイミング的に互いに重なることがな
い。つまり、この場合には、グループＧＡとグループＧ
Ｂとは、発熱素子ＴＳに電流の流れるタイミングが、８
階調の階調幅に相当する時間の中で互いにずれることと
なり、同時に発熱する発熱素子ＴＳの数は半減する。

【００５３】なお、１ライン分の階調２値信号ＤＴがシ
フトレジスタ２１に記憶されている間において、その１
ライン前の階調２値信号ＤＴはラッチ回路２２に保持さ
れ、発熱素子ＴＳに出力されている。つまり、ラッチ回
路２２のデータによって第Ｎ階調の発熱をおこなってい
る間に、シフトレジスタ２１には第（Ｎ＋１）階調の階
調２値信号ＤＴが入力される。

【００５４】図６（Ａ）において、１ライン目をプリン
トするに際して、グループＧＡに属する画像データをプ
リントする場合の電圧降下は、発熱素子ＴＳの１つあた
りの電圧降下をΔＶとすれば、３×ΔＶである。また、
グループＧＢに属する画像データをプリントする場合の
電圧降下は、２×ΔＶである。

【００５５】図６（Ｂ）において、２ライン目をプリン
トするに際して、グループＧＡに属する画像データをプ
リントする場合の電圧降下及びグループＧＢに属する画
像データをプリントする場合の電圧降下は、ともに５×
ΔＶである。

【００５６】したがって、１ライン目のプリントで生じ
る電圧降下と２ライン目で生じる電圧降下との差は、最
大で、３×ΔＶ（＝５×ΔＶ−２×ΔＶ）である。この
値は、従来の５×ΔＶに対して小さい。つまり、１ライ
ン目のプリント結果の濃度と２ライン目のプリント結果
の濃度との差が小さくなり、人間が目視した場合に目立
たなくなる。

【００５７】上述したように、本実施形態においては、
グループＧＡに属する画像データとグループＧＢに属す
る画像データとで、発熱素子ＴＳに電流を流すタイミン
グを階調幅に相当する時間の中で互いにずらせるように
制御している。このため、同時に発熱する発熱素子ＴＳ
の数のパター差（プリント画像に依存する電圧降下量の
違い）を減らすことができる。その結果、プリントに要
する時間が長くなることなく、コモンドロップによる濃
度低下を少なくすることができる。また、サーマルプリ
ントヘッドＴＰＨが大型化することもなく、コストが従
来のように上昇することもない。

【００５８】なお、本実施形態のサーマルプリントヘッ
ド制御装置１によると、濃度が「４」までの画像をプリ
ントする場合に、同時に発熱する発熱素子ＴＳの数が半
減し、コモンドロップ対策として大きな効果が得られ
る。濃度が「４」以上の画像をプリントする場合には、
濃度が「４」を越える部分によって、同時に発熱する発
熱素子ＴＳは減少しなくなり、従来通りとなる。

【００５９】すなわち、本実施形態では、画像のプリン
トに当たって、コモンドロップの影響を常に半減させる
という訳ではないが、コモンドロップの影響による微小
な濃度差を人間が目視で識別できる部分は低濃度から中
間濃度までの範囲であるので、本実施形態による実際上
の改善効果は大きい。

【００６０】上述の実施形態においては、サーマルプリ
ントヘッドＴＰＨ内の発熱素子ＴＳの個数を１０個とし
たが、実際には２０００〜４０００個程度である。そこ
で、例えば発熱素子ＴＳが４０００個である場合のコモ
ンドロップの具体例を次に示す。

【００６１】電源ＰＳの電圧が２０Ｖ、１個の発熱素子
ＴＳの抵抗値が４０００Ω、ライン抵抗の値ｒが５０ｍ
Ωであるとすると、１個の発熱素子ＴＳに流れる電流
は、 ２０（Ｖ）÷４０００（Ω）＝５ｍＡ である。全部の発熱素子ＴＳに電流が流れた場合には、
コモンドロップは、 ５（ｍＡ）×５０（ｍΩ）×４０００（個）＝１Ｖ である。発熱素子ＴＳに印加される電圧が１Ｖ低下すれ
ば、反射濃度では約０．２の濃度差となり、これは濃度
差として気になるレベルである。

【００６２】これに対し、本実施形態の制御方法による
と、画像が中間濃度である場合のコモンドロップは、 ５（ｍＡ）×５０（ｍΩ）×２０００（個）＝０．５Ｖ である。このようにコモンドロップが半減して０．５Ｖ
程度になり、中間濃度における画像品質が相当改善され
る。

【００６３】上述の実施形態においては、画像データＤ
Ｉのうち、奇数列の画像データを正階調基準信号ＫＳと
比較し、偶数列の画像データを逆階調基準信号ＫＧと比
較したが、この逆を行ってもよい。画像データＤＩを奇
数列と偶数列との２つのグループに区分けしたが、例え
ば、発熱素子ＴＳを複数個毎に交互に２つのグループに
区分けする方法、前半と後半との２つのグループに区分
けする方法など、他の区分け方法によって区分けしても
よい。また、３つ以上のグループに区分けすることも可
能である。また、グループに給電するタイミングを互い
にずらせる方法として、階調の開始位置、つまりパルス
幅制御における基準位置を、１つのグループについては
階調幅における立ち上がり位置とし、他の１つのグルー
プについては階調幅における適当な位置、例えば中央位
置とすることも可能である。

【００６４】上述の実施形態において、サーマルプリン
トヘッドＴＰＨの発熱素子ＴＳの個数、階調数、又は回
路構成などは、上述した以外に種々変更することができ
る。上の実施形態においては、画素選択部１２、階調カ
ウンタ１３、比較器１４、及び切替え部１５をハード回
路によって構成したが、それらの一部又は全体をソフト
ウエアによって実現してもよい。その他、サーマルプリ
ントヘッド制御装置１の各部又は全体の構成、形状、配
置、処理内容、処理タイミングなどは、本発明の主旨に
沿って適宜変更することができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によると、サーマルプリントヘッ
ドが大型化することなく、またプリント速度が低下する
ことなく、コモンドロップによる濃度低下を少なくする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサーマルプリントヘッド制御装置
の回路構成を示すブロック図である。

【図２】サーマルプリントヘッドの回路構成を示すブロ
ック図である。

【図３】階調２値信号の転送タイミングを示すタイミン
グチャートである。

【図４】切替え部の回路図である。

【図５】切替え部における入力信号と出力信号との関係
を示す図である。

【図６】各発熱素子の発熱タイミングの一例を示す図で
ある。

【図７】従来におけるサーマルプリントヘッド制御装置
の回路構成を示すブロック図である。

【図８】比較器における比較処理の内容を示す図であ
る。

【図９】従来における各発熱素子の発熱タイミングの一
例を示す図である。

【図１０】２つのラインについてプリントされた中間調
画像を示す図である。

【図１１】図１０に示す中間調画像を得るに際して各発
熱素子に電流の流れた時間を示す図である。

【符号の説明】

１ サーマルプリントヘッド制御装置（制御装置） １１ 画像メモリ １２ 画素選択部（画素指定部） １３ 階調カウンタ（正階調基準信号生成部） １４ 比較器（比較部） １５ 切替え部 １６ ＣＰＵ（給電時間制御手段、給電タイミング制御
手段） ２１ シフトレジスタ（記憶部） ＴＳ 発熱素子 ＴＰＨ サーマルプリントヘッド Ｔ０ 階調幅に相当する時間 ＤＩ 画像データ ＫＢ 階調基準信号（正階調基準信号） ＫＳ 正階調基準信号 ＫＧ 逆階調基準信号 ＧＡ，ＧＢ グループ ＤＴ 階調２値信号（２値信号）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ライン状に配列された複数の発熱素子を有
   するサーマルプリントヘッドの制御方法であって、 各発熱素子への給電時間を制御することによって階調再
   現を行うとともに、前記複数の発熱素子を複数のグルー
   プに区分けし、各グループに給電するタイミングを、階
   調幅に相当する時間の中で互いにずらせるように制御す
   る、 ことを特徴とするサーマルプリントヘッドの制御方法。
2. 【請求項２】ライン状に配列された複数の発熱素子を有
   するサーマルプリントヘッドを制御して階調再現を行う
   ための制御装置であって、 階調再現を行うために各発熱素子への給電時間を制御す
   る給電時間制御手段と、 複数に区分けされた発熱素子のグループに対し、各グル
   ープに給電するタイミングを、階調幅に相当する時間の
   中で互いにずらせるように制御する給電タイミング制御
   手段と、 を有することを特徴とする階調再現を行うための制御装
   置。
3. 【請求項３】ライン状に配列された複数の発熱素子を有
   するサーマルプリントヘッドを制御して階調再現を行う
   ための制御装置であって、 画像データを記憶する画像メモリと、 前記画像メモリに記憶された画像データを画素毎に順次
   指定して読み出すための画素指定部と、 前記画像メモリから１ライン分の画像データが読み出さ
   れる毎にそれぞれ大きさが異なる正階調基準信号を順次
   出力する正階調基準信号生成部と、 前記画素指定部で指定された画素が属するグループの情
   報に応じて、前記正階調基準信号と前記正階調基準信号
   の擬補数である逆階調基準信号とを選択的に出力する切
   替え部と、 前記切替え部から出力された前記階調基準信号又は前記
   逆階調基準信号と前記画像メモリから読み出された画像
   データとを比較して、その大小に応じた２値信号を出力
   する比較部と、 少なくとも１ライン分の前記２値信号を記憶する記憶部
   と、 を有することを特徴とする階調再現を行うための制御装
   置。