JP2001191575A - サーマルヘッド印字濃度制御装置 - Google Patents

サーマルヘッド印字濃度制御装置

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JP2001191575A
JP2001191575A JP2000001239A JP2000001239A JP2001191575A JP 2001191575 A JP2001191575 A JP 2001191575A JP 2000001239 A JP2000001239 A JP 2000001239A JP 2000001239 A JP2000001239 A JP 2000001239A JP 2001191575 A JP2001191575 A JP 2001191575A
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Hiroyuki Mori
裕之 森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 濃度の立ち上がり部と立ち下がり部で、それ
ぞれ別の補正演算を行うことで、立ち上げ、立ち下げそ
れぞれの補正量を変えることができ、印字画像の濃度の
立ち上がり部の濃度の低下、および濃度の立ち下がり部
での尾引き現象をそれぞれ共に補正チューニングでき、
高品位な画像を得られるようにする。 【解決手段】 現ラインnの注目画素データDと前ラ
インn−1の注目画素データDn-1の大小差から文字・
画像における濃度の立ち上がり部と立ち下がり部を判定
する判定手段と、その判定結果に従い濃度の立ち上がり
部と立ち下がり部のそれぞれについて別の演算式により
補正演算を実行する補正演算手段とを備える。これら判
定手段および補正演算手段は、Y(イエロー)、M(マ
ゼンダ)、C(シアン)、K(ブラック)の各スレーブ
基板101〜104について、そのスレーブCPU38
とヘッドドライブ50とによる機能の一部として組み込
まれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、サーマルプリン
タや熱転写プリンタや昇華型プリンタなどに利用される
サーマルヘッドを用いた熱記録システムの濃度補正を行
うサーマルヘッド印字濃度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】サーマルヘッドを用いたプリンタにおい
ては、サーマルヘッドの発熱部の蓄熱状態の変動に起因
する濃度変動が生じるため、発熱部の発熱量を補正する
ために熱補正演算を行っている。従来は、濃度の立ち上
がり部、立ち下がりの部では過去の印字データと現画素
のデータとから補正演算を行い、現画素の補正印字デー
タを求め、その補正印字データに基づいてサーマルヘッ
ドを発熱させて画像を形成している。この場合の立ち上
がり、立ち下がりの補正演算には次のような式を用いて
いる。Aは時定数、Cは補正係数である。
【0003】D”n=Dn+(Dn−{Dn+(A−1)・
n}/A)・C Bn={Dn-1+(A−1)・Bn-1}/A
【0004】このような補正演算を行った場合、図1に
示すような補正シュミレーションの如くとなる。実線で
示す部分が補正前データD、破線で示す部分が補正後の
データD’である。
【0005】しかしながら、このような熱補正演算にあ
っては、実際のサーマルヘッドの発熱および放熱とイン
クリボンの溶融、あるいは昇華開始熱量などの特性の違
いがあるにもかかわらず、濃度の立ち上がり、濃度の立
ち下がりで同一の補正係数Cを用いると、補正演算によ
って補正される補正量が同一となるため、濃度の立ち上
がり、濃度の立ち下がりそれぞれにおいて適正な補正が
行われず、濃度の立ち上がり部分での高い濃度を確保す
ることができず、かつ濃度の立ち下がり部分での尾引現
象の補正を同時に行うことができない。その結果、濃度
の立ち上がり部分で濃度が低下、および濃度の立ち下が
り部分での尾引大による画質の劣化が生じ、高品位な画
像を得ることができないという問題点があった。
【0006】また、カラー画像を出力する場合には、Y
(イエロー)、M(マゼンダ)、C(シアン)、K(ブ
ラック)の各インクリボンの熱に対する感度のバラツキ
に起因し、かつ各インクリボンの濃度の立ち上がり、立
ち下がりでの尾引発生の度合いが異なるため、同一の補
正係数による演算では高品質のカラー画像が得られない
という問題点もあった。
【0007】そこで、本発明者は、特開平11−170
588号公報に開示されているように、1つの補正演算
式で補正係数を濃度の立ち上がり部と、立ち下がり部で
変えて補正する方法を先に提案している。図2にこの場
合の補正シュミレーションを示す、実線が補正前、破線
が補正後のデータである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、補正量は濃度
の立ち上がり部、立ち下がり部で変えることはできる
が、時間軸方向の補正期間は同一であり、上述した従来
技術と同じように、濃度の立ち上がり部の濃度不足補正
と、立ち下がり部での尾引き補正を同時に満たすことは
できないため、高品位な画像を得るには充分ではなかっ
た。
【0009】この発明の目的は、濃度の立ち上がり部と
濃度の立ち下がり部で、それぞれ別の補正演算を行うこ
とで、立ち上げ、立ち下げそれぞれの補正量を変えるこ
とができ、印字画像の濃度の立ち上がり部の濃度の低
下、および濃度の立ち下がり部での尾引き現象をそれぞ
れ共に補正チューニングでき、高品位な画像を得られる
ようにすることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】そのため、この発明によ
るサーマルヘッド印字濃度制御装置では、現ラインn注
目画素データDと前ラインn−1の注目画素データの
大小差から文字・画像における濃度の立ち上がり部と濃
度の立ち下がり部を判定する判定手段と、その判定結果
に従い濃度の立ち上がり部と濃度の立ち下がり部のそれ
ぞれについて別の演算式により補正演算を実行する補正
演算手段とを備えたものである。
【0011】補正演算は具体的には、現注目画素D
対し、所定の時定数Al、A2と補正係数C1、C2を
設定し、補正後の現注目画素データをD’とすると、
立ち上がり部については、 B1n=(Dn-1十(A1−1)×B1n-1)÷AI ………(1) AV1=(Dn+(A1−1)×B1n)÷A1 ………(2) より与えられるA1から、D>AV1のとき、 D’=D+(D−AV1)×C1 ………(3) D≦AV1のとき、 D’=D+(AV1−D)×C1 ………(4) の補正演算式にてD’を求め、立ち下がり部について
は、 B2=(Dn−1+(A2−1)×B2n−1)÷A2 ………(5) AV2=(D+(A2−1)×B2)÷A2 ………(6) より与えられるA2から、D>AV2のとき、 D’=D+(D−AV2)×C2 ………(7) D≦AV2のとき、 D’=D+(AV2−D)×C2 ………(8) の補正演算式にてD’を求める。
【0012】また、現注目画素のデータが前ラインの注
目画素データより小さくなるまでは、立ち上がり部分と
して扱って同様に(3)、(4)式による補正演算を行
い、現注目画素のデータが前ラインの注目画素データよ
り大きくなるまでは、立ち下がり部分として扱って同様
に(7)、(8)式による補正演算を行う。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を図
面に従って詳細に説明する。
【0014】図3に、この発明を適用するに好適な昇華
型マルチプリンタの基本構成を示す。1は被印刷カード
(以下、「カード」という)2を積載・格納するカード
スタッカ、3は、カード2をカードスタッカ1から1枚
ずつ給紙するための給紙コロ(呼出しコロ)、4は、給
紙コロ3により1枚繰り出されたカード2を搬送する給
紙ローラ、5は、光センサあるいはマクロ型接触センサ
などを用い、搬送(ジャム検知を含む)および印字開始
位置などの制御を行うためにカード2の先端位置を検知
するレジストセンサである。6は表面に粘着性を有する
搬送ベルトで、その搬送方向にY(イエロー)、M(マ
ゼンダ)、C(シアン)、K(ブラック)の印字ステー
ションが順次配置されている。
【0015】これら各ステーションにおいて、7〜10
はサーマルヘッド、11〜14はプラテン、15・17
・19・21は繰り出しコア、16・18・20・22
は巻き取りコア、7a〜10aはマルチ昇華リボンであ
る。
【0016】この昇華型マルチプリンタの動作を説明す
ると、カードスタッカ1に蓄えられたカード1は、供給
コロ3及び供給ローラ4によりレジストセンサ5の位置
まで搬送され、待機する。印字開始指令が出されると、
カード2は、供給ローラ4により搬送ベルト6上に渡さ
れ、搬送ベルト6によりイエローサーマルヘッド7まで
運ばれた時点で、イエロープラテン11が上昇し、イエ
ローサーマルヘッド7が発熱してイエローの昇華リボン
7aの昇華染料を昇華し、カード2にイエローの画像が
形成される。
【0017】ここで、昇華リボン7aをカード2の搬送
速度の1/15程度の速度で送ることにより、15マル
チで印字が可能である。このため、繰り出しコア15
は、カード2の搬送速度の1/15で正確に回転し、ま
た巻き取りコア16は、その倍程度の速度で所定のトル
クでリボンを巻き取るようになっている。
【0018】イエローステーションでの印字が終了する
と、イエロープラテン11は下降してヘッド圧を解除
し、カード2は、搬送ベルト6により高速で次のマゼン
ダステーションへ運ばれ、イエローと同様に画像が形成
される。
【0019】以後同様に、マゼンダステーション、シア
ンステーション、ブラックステーションで印字が行わ
れ、フルカラーの画像が形成される。また、このプリン
タは、マルチヘッド構成となっているため、Y、M、
C、K同時に印字が可能であり、多数枚のカードを高速
に印字できる構成となっている。
【0020】次に、図4により電気的な全体構成を説明
する。全体的には、メイン基板100とY、M、C、K
それぞれのスレーブ基板101〜104とからなり、こ
れらスレーブ基板101〜104とメイン基板100は
共通のバス23で接続されている。
【0021】メイン基板100は、制御プログラムに基
づいて昇華型マルチプリンタ全体の制御を司るメインC
PU25と、メインCPU25が実行する制御プログラ
ム、各スレーブ基板(スレーブY基板101、スレーブ
M基板102、スレーブC基板103、スレーブK基板
104)に転送するための通常動作プログラム、および
各色の昇華リボン23〜26の特性に応じた熱補正デー
タを格納するROM27と、印字対象の画像データを格
納する画像メモリ(DRAM)26とを備えている。
【0022】また、外部のホストコンピュータなどとの
インタフェースであるSCSII/Fを制御するSCS
Iコントローラ24と、制御バス31にI/O33で接
続されたオペレーションパネル34や駆動装置群35や
センサ群36などの制御を行うメカコントロールCPU
28と、このメカコントロールCPU28が実行する制
御プログラムを格納したROM29と、メカコントロー
ルCPU28のワークメモリとして使用されるRAM3
0と、EEPROM32とを備えている。
【0023】スレーブY基板101は、メイン基板10
0のメインCPU25により送出される画像データなど
を格納するスレーブY共有メモリ37と、起動用のプロ
グラムが格納された起動用ROM40と、メイン基板1
00から送出される通常制御プログラムを格納するRA
M41と、メインCPU25とステッピングモータ43
やセンサ44などとのインタフェースであるI/O42
と、基板内の各部の制御を司るスレーブYCPU38
と、D/A変換器45と、アナログセレクタ48が出力
する信号をデジタル信号に変換するA/D変換器46と
を備えている。
【0024】また、Yサーマルヘッド7を駆動するヘッ
ドドライブ回路50と、スレーブY共有メモリ37から
1ライン毎に転送される画像データを一時的に格納する
バッファRAM51と、ヘッドドライブ回路50でレベ
ル変換された画像データを格納する出力RAM52と、
抵抗値測定モードにおいてYサーマルヘッド7に定電流
を供給する定電流源47と、動作モードに応じてヘッド
電圧と定電流源47との出力を択一的に切り換えてYサ
ーマルヘッド7に出力するヘッド電源切換回路49と、
A/D変換器46への入力を切り換えるアナログセレク
タ48と、を備えている。
【0025】スレーブM基板102、スレーブC基板1
03、スレーブK基板104もスレーブY基板101と
同じ構成である。
【0026】図4の構成の動作について説明する。ま
ず、メインバスに接続されたSCSIコントローラ24
のSCSIインターフェースを通じてホストコンピュー
タから印字コマンドおよびY、M、C、Kの画像データ
が送られてくると、メインCPU25に内蔵されたDM
Aコントローラにより、画像データはSCSIコントロ
ーラ24からDRAM26へと順次転送される。
【0027】転送が完了すると、メインCPU25は、
内蔵のシリアルコミュニケーションインターフェース
(SCI)を通じてメカコントロールCPU28に対
し、前述のカード供給動作を行うよう指令を出し、搬送
ベルト6を動かすステッピングモータを起動する。そし
て、カード2がレジストセンサ5を通過した時点からス
テップ数をカウントし、カード2の現在位置を把握しつ
つ、カード2がYステーションの所定位置に来たことの
通知をSCIを通じて受け取る。
【0028】メインCPU25がこの通知を受け取る
と、DRAM26に蓄えられている画像データのうち、
イエローのデータを順次読み出すとともに、ROM27
に書き込まれたガンマ変換テーブルを参照し、所定のガ
ンマ変換を行った後、スレーブYの共有メモリ37へ所
定ライン数分の画像データを書き込んだ後、印字スター
ト指令を、スレーブY共有メモリ37のメールボックス
機能を用いて、スレーブYCPU38へ通知する。
【0029】この通知を受けたスレーブYCPU38
は、イエローステーションのプラテン上下ステッピング
モータ43を起動し、イエローステーションのプラテン
11を上昇させる。
【0030】続いて、スレーブYCPU38は、ヘッド
ドライブ回路50に対して印字スタート指令を出すと、
ヘッドドライブ回路50は、規定のライン周期でデータ
を読み出しと2値化、データ転送とラッチおよび印字ス
トローブパルスの生成といった一連の印字動作を自走的
に開始する。1ライン分の所定の画像データの処理が終
了すると、ライン周期信号LSYNC53によってスレ
ーブYCPU38に次ラインのデータを要求する。
【0031】よって、スレーブYCPU38は、1ライ
ン周期の間にスレーブY共有メモリ37から画像データ
を順次読み出し、隣接画素補正、履歴補正、立ち上がり
・立ち下がり補正、均一補正などの熱補正演算を行い、
バッファRAM51に演算終了したデータを書き込み、
メインCPU25に対して次ラインのデータをスレーブ
Y共有メモリ37に書き込むように要求する。そして、
この動作を所定ライン数分繰り返すことにより、カード
2に対するイエローの画像が形成される。
【0032】このような動作は、スレーブM基板10
2、スレーブC基板103、スレーブK基板104もス
レーブY基板101についても同様で、併行して行うこ
とができる。
【0033】次に、上記のような昇華型マルチプリンタ
に組み込まれたこの発明によるサーマルヘッド印字濃度
制御装置の構成について説明する。このサーマルヘッド
印字濃度制御装置は、各スレーブ基板101〜104に
ついてそのスレーブCPU38とヘッドドライブ50と
による機能の一部として組み込まれ、現注目画素データ
nと前ラインn−1の注目画素データの大小差から文字
・画像における濃度の立ち上がり部と濃度の立ち下がり
部を判定する判定手段と、その判定結果に従い濃度の立
ち上がり部と濃度の立ち下がり部のそれぞれについて別
の演算式により補正演算を実行する補正演算手段とで構
成され、次のように立ち上がり・立ち下がりについて別
々の補正演算を行う。
【0034】図5に示すように現注目画素Dに対し、
所定の2つの時定数Al、A2と、2つの補正係数C
1、C2を設定し、現注目画素Dにつき次の2つの演
算式(10)、(12)にて2つのAV値、つまりAV
1とAV2をそれぞれ演算する。 B10=0、 B20=0、 D0=0、 n>0 B1n=(Dn-1十(A1−1)×B1n-1)÷AI ……… (9) AV1=(Dn+(A1−1)×B1n)÷A1 ………(10)
【0035】 B2=(Dn−1+(A2−1)×B2n−1)÷A2 ………(11) AV2=(D+(A2−1)×B2)÷A2 ………(12)
【0036】現注目画素に対する補正演算は、現注目画
素データDと前ラインの注目画素データの大小差から
以下のように判断して行う。まず、1ライン目のデータ
に関しては、立ち上がり部と判定して、上記式(10)
のAV1を用いて次の補正演算式(13)、(14)に
て補正する。
【0037】D>AV1のとき D’=D+(D−AV1)×C1 ………(13) D≦AV1のとき D’=D+(AV1−D)×C1 ………(14)
【0038】また、現注目画素のデータが前ラインの注
目画素データより小さくなるまでは同様に補正演算を行
う。なお、前ラインの注目画素データと同じ、またはそ
れより大きい間は立ち上がり部として扱う。
【0039】次に、項注目画素のデータが前ラインの注
目画素データより小さい場合は立ち下がり部分とし、上
記式(12)のAV2を用いて次の補正演算式(1
5)、(16)にて補正する。。
【0040】D>AV2のとき D’=D+(D−AV2)×C2 ………(15) D≦AV2のとき D’=D+(AV2−D)×C2 ………(16)
【0041】また、現注目画素のデータが前ラインの注
目画素データより大きくなるまでは同様に補正演算を行
う。なお、前ラインの注目画素データと同じ、またはそ
れより小さい間は立ち下がり部として扱う。
【0042】以上の補正演算後と補正演算前のデータの
シュミレーションを図6および図7に示す。このよう
に、立ち上がり部と立ち下がり部でそれぞれ別の補正演
算式を与えて補正を行うことにより、補正演算式中の時
定数と補正係数にそれぞれ異なる値が設定でき、印字デ
ータの補正期間(補正の効くライン数)を設定する時定
数、印字データの補正量を設定する補正係数を立ち上げ
部と立ち下がり部で任意に設定できるので、プリント画
像の濃度の立ち上がり部の濃度不足、濃度の立ち下がり
部での尾引き現象をそれぞれチューニングでき、高品位
なプリント画像が得られる。
【0043】また、C、M、Y、Kそれぞれで同様に時
定数、補正係数を立ち上がり部・立ち下がり部で設定で
きることによって、C、M、Y、Kの各リボンに合わせ
た最適な補正を設定することができ、各リボンの熱に対
する感度のバラツキを補正して高品位なプリント画像が
得られる。
【0044】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
濃度の立ち上がり部と濃度の立ち下がり部で、それぞれ
別の補正演算を行うことで立ち上げ、立ち下げそれぞれ
の補正量を変えることができ、印字画像の濃度の立ち上
がり部の濃度の低下、および濃度の立ち下がり部での尾
引き現象をそれぞれ補正チューニングでき、高品位な画
像を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例の補正演算による補正シュミレーション
のタイミングチャートである。
【図2】別の従来例の補正演算による補正シュミレーシ
ョンのタイミングチャートである。
【図3】この発明を適用するに好適な昇華型マルチプリ
ンタの基本構成図である。
【図4】同プリンタの電気的な全体構成を説明するブロ
ック図である。
【図5】補正演算におけるサーマルヘッドの印字画素の
ライン関係を示す図である。
【図6】この発明による補正シュミレーションのタイミ
ングチャートである。
【図7】同様のタイミングチャートである。
【符号の説明】
7〜10 サーマルヘッド 7a〜10a 昇華インクリボン 100 メイン基板 38 スレーブCPU 50 ヘッドドライブ回路 101〜104 スレーブ基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーマルヘッドを用いた熱記録システム
    の濃度補正を行うサーマルヘッド印字濃度制御装置にお
    いて、現ラインnの注目画素データDと前ラインn−
    1の注目画素データDn-1の大小差から文字・画像にお
    ける濃度の立ち上がり部と濃度の立ち下がり部を判定す
    る判定手段と、その判定結果に従い濃度の立ち上がり部
    と濃度の立ち下がり部のそれぞれについて別の演算式に
    より補正演算を実行する補正演算手段とを備えたことを
    特徴とする、サーマルヘッド印字濃度制御装置。
  2. 【請求項2】 現注目画素Dに対し、所定の時定数A
    l、A2と補正係数C1、C2を設定し、補正後の現注
    目画素データをD’とすると、立ち上がり部について
    は、 B1n=(Dn-1十(A1−1)×B1n-1)÷AI ………(1) AV1=(Dn+(A1−1)×B1n)÷A1 ………(2) より与えられるA1から、D>AV1のとき、 D’=D+(D−AV1)×C1 ………(3) D≦AV1のとき、 D’=D+(AV1−D)×C1 ………(4) の補正演算式にてD’を求め、立ち下がり部について
    は、 B2=(Dn−1+(A2−1)×B2n−1)÷A2 ………(5) AV2=(D+(A2−1)×B2)÷A2 ………(6) より与えられるA2から、D>AV2のとき、 D’=D+(D−AV2)×C2 ………(7) D≦AV2のとき、 D’=D+(AV2−D)×C2 ………(8) の補正演算式にてD’を求めることを特徴とする、請
    求項1に記載のサーマルヘッド印字濃度制御装置。
  3. 【請求項3】 現注目画素のデータが前ラインの注目画
    素データより小さくなるまでは、立ち上がり部分として
    扱って同様に(3)、(4)式による補正演算を行い、
    現注目画素のデータが前ラインの注目画素データより大
    きくなるまでは、立ち下がり部分として扱って同様に
    (7)、(8)式による補正演算を行うことを特徴とす
    る、請求項2に記載のサーマルヘッド印字濃度制御装
    置。
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