JP2506623B2 - プリンタにおける階調制御装置 - Google Patents

プリンタにおける階調制御装置

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JP2506623B2 JP1048890A JP4889089A JP2506623B2 JP 2506623 B2 JP2506623 B2 JP 2506623B2 JP 1048890 A JP1048890 A JP 1048890A JP 4889089 A JP4889089 A JP 4889089A JP 2506623 B2 JP2506623 B2 JP 2506623B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電気エネルギーを抵抗素子に供給して熱エ
ネルギーに変換し、この熱エネルギーによってインク滴
を飛翔させたり、インクを発色、転写する形式のプリン
タにおける階調制御技術に関する。
(従来技術) 例えば、画像信号に基づいてカラープリントを作成す
るカラープリンタにあっては、第6図に示したように印
刷用紙を紙送りするプラテンAの軸方向に複数の抵抗素
子B、B、B…(同図ロ)を一列に配列してなるサーマ
ルドット印字ヘッドC(同図ロ)を用い、各抵抗素子に
アドレスに対応させて画像信号を供給することにより、
画像信号の階調レベルに一致した熱エネルギーを発生さ
せてドット状に発色させることが行なわれている。
このように多数の抵抗素子を用いる関係上、製造工程
における交差等により各素子相互間での抵抗値のバラツ
キがある。
すなわち、感熱式印字ヘッドを例に採ると、1つのヘ
ッドにおいては抵抗素子間では、基準値に対してプラ
ス、マイナス20パーセント程度の抵抗値のバラ付きを実
用上許容せざるを得ず、このためドット間で印刷濃度差
が発生して印字品質の低下を招くという問題がある。
もとより、このような問題を解消するため、各抵抗素
子B、B、B…の抵抗値を測定して外付部品等により抵
抗値を補正することも考えられるが、多数の外付部品等
の接続作業を要してコスト高を引起こすという新たな問
題を招く。
このような問題に対処するため、特開昭60−13571号
公報や特開昭63−209954号公報に見れるように、記録ヘ
ッドを構成する個々のドット形成素子の抵抗値を検出し
て記憶手段に格納しておき、ドット形成素子に印加する
駆動信号のエネルギを抵抗値に基づいて補正するように
したプリンタも提案されている。
これによれば、外付部品を用いることなく、各ドット
形成素子を印刷信号に対応して濃度でドットを形成させ
ることが可能となるが、各ドット形成素子の抵抗値その
ものをデータとして記憶する関係上、容量の大きなメモ
リが必要を必要とするという問題を抱えている。
また、たとえ上述の方法によりドット形成素子間での
抵抗値のバラつきを補正したとしても、ドット形成素子
が抵抗体により構成されている関係上、印刷などにより
記録ヘッドの温度が変化すると、ドット形成素子間に再
び誤差が生じるという問題がある。
このような問題を解消するため、例えば特開昭63−28
1867号公報に見られるように、温度検出素子により記録
ヘッド全体の温度を検出してヘッドに印刷する駆動信号
のエネルギを調整することも行われている。
これによれば、温度変動によるドット形成素子の濃度
変化を平均的に補償することが可能であるとしても、各
ドット形成素子は、全の素子が同一の駆動エネルギで駆
動されるとは限らず、ドット形成素子間での印字の条件
が異なっていて温度差が生じているから、この温度差が
ドットの印刷濃度に影響を与えることなり、特にグラフ
ィック印刷のように個々のドットに階調を持たせ場合に
は、その濃度差を無視することができない。
(発明が解決しようとする課題) 本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは複数のドット形成素子間で
の印刷濃度のバラつきの原因となるデータの記憶容量
と、印字動作中における濃度差の変動を可及的に少なく
することができるプリンタにおける階調制御装置を提供
することである。
(課題を解決するための手段) このような問題を解消するために本発明においては、
複数のドット形成素子を印刷用紙紙幅方向に配列してな
る印字ヘッドに印字データを供給して階調表現するプリ
ンタにおいて、一定信号を印加したときに生じる前記ド
ット形成素子相互間の濃度の変動分を各ドット形成素子
毎に検出するとともに、前記変動分を複数の階級分けし
て格納した抵抗値ランク記憶手段と、各ドット形成素子
に印加された駆動信号のレベルを更新しながら格納する
前歴記憶手段と、ホスト装置からの印字データを前記抵
抗値ランク記憶手段と前記前歴記憶手段とのデータに基
づいて各ドット形成素子の抵抗値のバラつきと前回の印
刷動作で印加されたエネルギとを加味して各ドット形成
素子に駆動信号を出力する階調変調手段とを備えるよう
にした。
(作用) ドット形成素子の抵抗値のバラつきをランク分けし、
各ドット形成素子に対応させてランクを格納してデータ
量を減らす。また前回の印刷により印加されたエネルギ
を考慮して印刷時のエネルギを調整して、個々のドット
形成素子の印字中の温度変化に対応してエネルギを調整
することが可能となり、濃度変動を抑えることができ
る。
(実施例) そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づ
いて説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すものであって、図中
符号1は、PAL、LCA、メモリ素子等により構成された階
調変調回路で、第2図に示したようにホスト装置からの
階調データJ0、J1、…Jn、後述する抵抗値ランク値記憶
回路4からのデータK0、K1…Kn、第1、第2前歴記憶回
路5、6からのデータM0、M1…Mn、N0、N1…Nnをアドレ
スとする一方、これら各データのあらゆる組合せに対し
て最適な階調レベルを特定する階調データF0(J、K、
M、N)、F1(J、K、M、N)…、Fn(J、K、M、
N)を格納した多次元の辞書構造として構成されてい
る。
これの出力端子は、ラッチ回路10、及び階調データを
パルス幅等のアナログ信号に変換する階調信号生成回路
11を介してヘッド駆動回路2に接続し、階調データに一
致したエネルギを各抵抗素子B0、B1、B2、B3、B4…に供
給する。
4は、抵抗値ランク記憶回路で、第3図に示したよう
に印字ヘッドCを構成している各抵抗素子B0、B1、B2
B3、B4…の抵抗値の基準値Rsからの偏差ΔR0、ΔR1、Δ
R2、ΔR3…を所定の階級数、例えば16段階(4ビット)
に振分け、各抵抗素子の各階級L0、L1、Lnをアドレス
A0、A1、A2、A3…つまり抵抗素子の位置に対応させて格
納し、印字データのアドレス信号発生回路13からのアド
レス信号を受けて階調変調回路1に出力するように構成
されている。
5、6は、それぞれ第1、及び第2の前歴記憶回路で
あって、タイミング信号発生回路7からのタイミング信
号を受けるとともに、このタイミング信号により作動す
るラッチ回路8、9からの信号を格納するもので、第1
の前歴記憶回路5は、各抵抗素子B0、B1、B2、B3、B4
に供給されているエネルギー、つまり現在の印字信号の
階調レベルを、また第2の前歴記憶回路6は、1ライン
前に各抵抗素子B0、B1、B2、B3、B4…に印加された印字
信号の階調レベルをそれぞれ印字データのアドレスA0
A1、A2、A3…に対応させて記憶し、印字時に階調変調回
路に出力するように構成されている。
次に、このように構成した装置の動作を第4、5図に
示した図に基づいて説明する。
まず使用する印字ヘッドCを構成している各抵抗素子
B0、B1、B2、B3、B4…の抵抗値を測定し、基準抵抗値Rs
に対する各抵抗素子B0、B1、B2、B3、B4…の抵抗値R0
R1、R2、R3、R4…との差分ΔR0、ΔR1、ΔR2、ΔR3、Δ
R4…を算出し、これら差分ΔR0、ΔR1、ΔR2、ΔR3、Δ
R…を階級に分けられた抵抗値差データL0、L1、L2…に
振り分ける。
このようにして求めた抵抗値差データL0、L1、L2…を
抵抗素子B0、B1、B2、B3、B4…のアドレスA0、A1、…An
に合せて抵抗値ランク記憶回路4に格納する(第3
図)。
このような準備を終えた段階で、図示しないホスト装
置から印字データを入力すると、階調データは階調変調
回路1に、またタイミング信号はタイミング信号発生回
路7に入力する。
一方、アドレス信号発生回路13からのアドレス信号
(第5図VII)は、抵抗値ランク記憶回路4に入力し、
ここに格納されている各アドレス、つまり印字ヘッドC
の各抵抗素子B0、B1、B2、B3、B4…の抵抗値差データ
L0、L1、L2…を階調変調回路1に出力する。階調変調回
路1は、ホスト装置から直接入力した階調データを抵抗
値ランク記憶回路4からの抵抗値差データL0、L1、L2
に対応させて変調、つまり発熱量の大きい抵抗素子に対
してはホスト装置から入力した階調データの階調レベル
よりも低レベルの、また発熱量の小さな抵抗素子に対し
てはホスト装置から入力した階調データよりも高いレベ
ルの階調データF(J、K、L、M、N)を読み出す。
このようにして読み出されたデータF(J、K、L、
M、N)は、ラッチ回路10にラッチされ、階調信号生成
回路11により階調データに比例したパルス幅に変換され
る。ヘッド駆動回路2は、このパルス幅に比例した電力
エネルギを各抵抗素子B0、B1、B2、B3、B4…に供給す
る。
これにより、駆動回路2から抵抗素子B0、B1、B2
B3、B4…の特性に対応したレベルのエネルギーが供給さ
れることになって、ホスト装置から印字データにより指
定された濃度でドットが印字されることになる。
一方、各ラッチ回路8〜10のライト動作が終了した段
階で、第1の前歴記憶回路5は、ラッチ回路8にホール
ドされている現在の階調データ、つまりホスト装置から
出力された階調データを格納する。
このようにして第1ラインの印字が終了してホスト装
置から第2ラインについての印字信号が出力されると、
第1の前歴記憶回路5は前回印字したラインの階調デー
タを、また抵抗値ランク記憶回路4は各抵抗素子B0
B1、B2、B3、B4…の抵抗値差データL0、L1、L2…をそれ
ぞれ階調変調回路1に出力する。階調変調回路1は、1
ライン前の階調データに対応させて、印字ヘッドに出力
すべき階調データのレベルを増減、つまり前回のエネル
ギー供給量に比例して残留熱が大きくなって印字前の抵
抗素子B0、B1、B2、B3、B4…の初期温度が変化するの
で、これと抵抗値ランク記憶回路4の抵抗値差データ
L0、L1、L2…に基づく階調レベルデータFを読み出す。
これにより、抵抗素子B0、B1、B2、B3、B4…間の抵抗
値のバラツキや、前回の印字の履歴に関係なく、ホスト
装置からの印字データにより指定された階調に一致する
濃度での印刷が行なわれる。
ラッチ回路8〜10がホールド状態に移行した段階で、
第1の前歴記憶回路5は、ラッチ回路8にホールドされ
ている現在の階調データを格納し、また同時に第2の前
歴記憶回路6はラッチ回路9にホールドされている1ラ
イン前の階調データを格納する。
ホスト装置から第3ラインについての印字データが出
力すると、階調変調回路1は、第1、及び第2の前歴記
憶回路5、6からの1ライン前と2ライン前のデータ、
及び抵抗値ランク記憶回路4からのデータに基づいて抵
抗素子B0、B1、B2、B3、B4…の2ライン前までの履歴
と、抵抗値ランク記憶回路1からの抵抗値差データL0
L1、L2…とを加味した階調レベルデータを出力する。
以下、このようなステップを繰返しながら一葉の印刷
を行なう。
なお、この実施例においては、ホスト装置からの信号
を即時処理により印刷する場合を例に採って説明した
が、一旦メモリに格納した画像データをクロック信号
(第5図VII)により読み出しながら印刷するようにし
ても同様の作用を奏することは明らかである。
また、この実施例においては、印字ヘッドを構成して
いる各抵抗素子間の抵抗値のバラツキを格納するように
しているが、抵抗値そのもの、もしくは抵抗値のバラ付
きを階調レベルに変換して格納しても、同様の作用を奏
することは明らかであ。
また、この実施例においては、現在印字しているライ
ンから2ライン前までの履歴を加味して補正するように
しているが、1ライン前もしくは3ライン以前のものを
加味するようにしてもよい。
また、さらにこの実施例においては抵抗素子の熱を直
接用いて印字するサーマルヘッドに例を採って説明した
が、抵抗素子の熱によりインキ中に気泡を発生させ、こ
の気泡の圧力によりインク滴を発生させるサーマル式イ
ンクジェット印字ヘッドに適用しても同様な作用を奏す
ることは明らかである。
さらに、この実施例においては抵抗値ランク記憶回路
を装置本体側に内蔵しているが、消耗品として交換され
る印字ヘッドに一体的に組込むようにすると、ヘッド交
換にあわせて抵抗値の補正を行なうことができる。
(発明の効果) 以上説明したように本発明においては、一定信号を印
加したときに生じる前記ドット形成素子相互間の濃度の
変動分を各ドット形成素子毎に検出するとともに、記変
動分を複数の階級分けして格納した抵抗値ランク記憶手
段と、各ドット形成素子に印加された駆動信号のレベル
を更新しながら格納する前歴記憶手段と、ホスト装置か
らの印字データを抵抗値ランク記憶手段と前歴記憶手段
とのデータに基づいて各ドット形成素子の抵抗値のバラ
ツキと前回の印刷動作で印加されたエネルギとを加味し
て各ドット形成素子に駆動信号を出力する階調変調手段
とを備えたので、メモリ容量の減少を図りつつ、ドット
形成素子間での個体差及び印字条件の相違に起因するド
ットの濃度変動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す装置のブロック図、第
2図は第1図装置における階調変調回路の一実施例を示
すデータ構造の模式図、第3図は抵抗値ランク記憶回路
のデータ構造を示す模式図、第4、5図は同上装置の動
作を示す模式図とタイミング図、第6図(イ)(ロ)は
それぞれサーマル式プリンタと、これに使用する印字ヘ
ッドの一例を示す図である。 B0、B1、B2、B3、B4……抵抗素子 C……印字ヘッド

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のドット形成素子を印刷用紙紙幅方向
    に配列してなる印字ヘッドに印字データを供給して階調
    表現するプリンタにおいて、 一定信号を印加したときに生じる前記ドット形成素子相
    互間の濃度の変動分を各ドット形成素子毎に検出すると
    ともに、前記変動分を複数の階級分けして格納した抵抗
    値ランク記憶手段と、 各ドット形成素子に印加された駆動信号のレベルを更新
    しながら格納する前歴記憶手段と、 ホスト装置からの印字データを前記抵抗値ランク記憶手
    段と前記前歴記憶手段とのデータに基づいて各ドット形
    成素子の抵抗値のバラつきと前回の印刷動作で印加され
    たエネルギとを加味して各ドット形成素子に駆動信号を
    出力する階調変調手段と、 を備えてなるプリンタにおける階調制御装置。
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JPS63209954A (ja) * 1987-02-27 1988-08-31 Oki Electric Ind Co Ltd 熱転写式カラ−記録装置の濃度補正方式
JPS63281867A (ja) * 1987-05-14 1988-11-18 Maitetsuku:Kk サ−マルプリンタ

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