JP2001341340A - サーマルヘッド印字濃度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濃度の立ち上がり部の立ち上がる前のデータ
と立ち上がり後のデータと、濃度の立ち下がり部の立ち
下がる前のデータと立ち下がり後のデータの差により、
立ち上がり不足および尾引き量が異なることも補正し、
高品位な画像を得る。 【解決手段】 現ラインｎの注目画素データＤ_ｎと前ラ
インｎ−１の注目画素データＤ_n-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、補正係数を現ラ
インｎの注目画素データＤ_ｎに応じて決めた演算式によ
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）、Ｂｋ（ブラック）の各ス
レーブ基板１０１〜１０４について、そのスレーブＣＰ
Ｕ３８とヘッドドライブ回路４７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、過去の印字デ
ータと現画素のデータとから、濃度の立ち上がり部およ
び立ち下がり部で同じ補正演算を行い、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。すなわち、
図１に示すように現注目画素Ｄ_ｎに対し所定の時定数
Ａ、補正係数Ｃを設定し、次のような式により立ち上が
り、立ち下がりの補正演算を行っている。Ｄ’_nが補正
後のデータである。

【０００３】Ｄ’_n＝Ｄ_n＋（Ｄ_n−｛Ｄ_n＋（Ａ−１）・
Ｂ_n｝／Ａ）・Ｃ Ｂ_n＝｛Ｄ_n-1＋（Ａ−１）・Ｂ_n-1｝／Ａ

【０００４】このような補正演算を行った場合、図２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
ち下がりで同一の時定数Ａおよび補正係数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、濃度の立ち上がり部、立ち下がり部のそれぞれにお
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）、Ｂｋ
（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
一の時定数および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。また、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
正演算を行う方法も提案している。図３は、立ち上がり
部と立ち下がり部の両方の時定数を同じとして補正係数
のみを別の値に設定した場合、図４は、逆に立ち上がり
部と立ち下がり部の両方の補正係数を同じとして時定数
のみを別の値に設定した場合、図５は、立ち上がり部と
立ち下がり部のそれぞれで時定数と補正係数を別の値に
設定した場合のシュミレーションを示し、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、実際の印画においては、濃度の立ち上がり部の立ち
上がる前のデータと立ち上がり後のデータ、濃度の立ち
下がり部の立ち下がる前のデータと立ち下がり後のデー
タの差によって、立ち上がり不足および尾引き量が異な
り、立ち上がり部と立ち下がり部のそれぞれの補正演算
式、それぞれの補正係数では、適正に補正できないた
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のそれぞれの補正演算式における補
正係数を、現ラインの注目画素データに応じて決めるこ
とで、上記のようなデータの差による立ち上がり不足お
よび尾引き量も補正でき、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の
注目画素データＤ_ｎと前ラインｎ−１の注目画素データ
Ｄ_n-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、補正係数を現ラインｎの注目画
素データＤ_ｎに応じて決めた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】補正係数は、濃度の立ち上がり部と濃度の
立ち下がり部とで異なる値にする。

【００１２】

【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。

【００１３】図６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）、Ｂｋ（ブラック）の印字ステ
ーションが順次配置されている。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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、Ｂｋ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。

【００１９】次に、図７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、Ｂ
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。

【００２０】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Ｂｋ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。

【００２１】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、作業用画像メモ
リであるＤＲＡＭ３０と、ＥＥＰＲＯＭ３２とを備えて
いる。

【００２２】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、Ｙサーマルヘッド７からの信
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。

【００２３】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４７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ＲＡＭ４８と、ヘッドドライブ回路４７でレベ
ル変換された画像データを格納する出力ＲＡＭ４９とを
備えている。

【００２４】スレーブＭ基板１０２、スレーブＣ基板１
０３、スレーブＢｋ基板１０４もスレーブＹ基板１０１
と同じ構成である。

【００２５】図７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、Ｂｋの画像デー
タが送られてくると、メインＣＰＵ２５に内蔵されたＤ
ＭＡ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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】続いて、スレーブＹＣＰＵ３８は、ヘッド
ドライブ回路４７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４７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５０によってスレーブＹＣＰ
Ｕ３８に次ラインのデータを要求する。

【００３０】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ＲＡＭ４８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。

【００３１】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Ｂｋ基板１０４に
ついてもスレーブＹ基板１０１と同様で、併行して行う
ことができる。

【００３２】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とヘッドドライブ回路４
７とによる機能の一部として組み込まれ、現ラインｎの
注目画素データＤ_ｎと前ラインｎ−１の注目画素データ
Ｄ_n-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、補正係数を現ラインｎの注目画
素データＤ_ｎに応じて決めた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、次のようにして補正
演算を行って、補正後の現注目画素データＤ’_ｎを求め
る。

【００３３】図１に示すように、現注目画素Ｄ_ｎに対
し、所定の２つの時定数Ａｌ、Ａ２と、２つの補正係数
Ｃ１_ｍ、Ｃ２_ｍを設定し、 Ｂ１₀＝０、 Ｂ２₀＝０、 Ｄ₀＝０、 ｎ＞０、
ＡＶ_０＝０ として以下の条件式で補正演算を行う。

【００３４】 Ｄ_n＞ＡＶ_n-1のとき（濃度の立ち上がり部分） ＡＶ_n＝（Ｄ_n十（Ａ１−１）×ＡＶ_n-1）÷ＡＩ ………（１）

【００３５】 Ｄ_n≦ＡＶ_n-1のとき（濃度の立ち下がり部分） ＡＶ_n＝（Ｄ_n十（Ａ２−１）×ＡＶ_n-1）÷ＡＩ ………（２）

【００３６】上記の条件式でｎ＝１のとき、すなわち１
ライン目の注目画素の補正演算において、ＡＶの値はＡ
Ｖ_０＝０となるので、上記の条件式より１ライン目は濃
度の立ち上がり部分として演算される。

【００３７】次に、上記の条件式とＡＶ_n の計算結果か
ら以下の補正演算を行う。 Ｄ_n＞ＡＶ_nのとき（濃度の立ち上がり部分） Ｄ’_ｎ＝Ｄ_n十（Ｄ_n−ＡＶ１）×Ｃ１_ｍ ………（３）

【００３８】 Ｄ_n≦ＡＶ_nのとき（濃度の立ち下がり部分） Ｄ’_ｎ＝Ｄ_n−（ＡＶ１−Ｄ_n）×Ｃ２_ｍ ………（４）

【００３９】上記の（３）式ではＤ_n十（Ｄ_n−ＡＶ１）
×Ｃ１_ｍ、（４）式ではＤ_n−（ＡＶ１−Ｄ_n）×Ｃ２_ｍ
が、実際の現注目画素に対する補正量であるが、補正の
効果を調整する補正係数Ｃ１_ｍおよびＣ２_ｍは、現注目
画素データＤ_ｎに応じて変化させる。

【００４０】本実施例では、注目画素データが０から２
５５までの２５６階調の印画データであるので、Ｃ１_ｍ
およびＣ２_ｍをそれぞれ２５６通りずつの補正係数とし
てテーブルに保持し、注目画素データの値から参照され
る補正係数として上記補正計算式により補正演算する。
因に、補正係数Ｃ１_ｍおよびＣ２_ｍを上記条件式に合わ
せて、濃度の立ち上がり部と立ち下がり部でそれぞれ２
５６個、合計５１２個の補正係数を用いている。

【００４１】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８に示す。

【００４２】また、Ｙ以外のＣ、Ｍ、Ｂｋのそれぞれの
補正演算においても、同様に時定数、補正係数を独自に
持ち、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのそれぞれの昇華染料の熱エネ
ルギー感度、すなわち濃度の立ち上がり特性、および尾
引き特性に合わせて任意に補正量を設定するので、Ｃ、
Ｍ、Ｙ、Ｂｋの各リボンに合わせた最適な補正を行うこ
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。

【００４３】

【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
の補正量を別々に変えることができ、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
位な画像が得られる。

【００４４】また、濃度の立ち上がり部と立ち下がり部
のそれぞれの補正演算式における補正係数を、現ライン
の注目画素データに応じて決めるので、実際の印画にお
いては、濃度の立ち上がり部の立ち上がる前のデータと
立ち上がり後のデータ、濃度の立ち下がり部の立ち下が
る前のデータと立ち下がり後のデータの差によって、立
ち上がり不足および尾引き量が異なるが、それも補正で
きるので、一層高品位な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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２】濃度の立ち上がりおよび立ち下がりで同一の時
定数および補正係数を用いた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】立ち上がり部と立ち下がり部の両方の時定数を
同じとして補正係数のみを別の値に設定した従来例の補
正シュミレーションのタイミングチャートである。

【図４】立ち上がり部と立ち下がり部の両方の補正係数
を同じとして時定数のみを別の値に設定した従来例の補
正シュミレーションのタイミングチャートである。

【図５】立ち上がり部と立ち下がり部のそれぞれで時定
数と補正係数を別の値に設定した従来例の補正シュミレ
ーションのタイミングチャートである。

【図６】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７】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８】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。

【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 ４７ ヘッドドライブ回路 １０１〜１０４ スレーブ基板

Claims (2)

【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_ｎと前ラインｎ−
   １の注目画素データＤ_n-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、補正係数を
   現ラインｎの注目画素データＤ_ｎに応じて決めた演算式
   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】 補正係数は、濃度の立ち上がり部と濃度
   の立ち下がり部とで異なる値にす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。