JP2874490B2 - サーマルプリンタの濃度制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサーマルプリンタの濃度
制御回路に関し、特にサーマルヘッドの発熱抵抗素子へ
の印加エネルギを制御してプリント濃度を制御するサー
マルプリンタの濃度制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４はサーマルプリンタの一例を示すブ
ロック図である。ここで、画像メモリ２は、ＣＰＵ１に
より制御されてパソコン等から送出される画像データＤ
１を取り込んだ後、１記録周期分の画像データをカラー
プロセス回路３に転送する。なお画像データは、Ｂ（ブ
ルー），Ｇ（グリーン）およびＲ（レッド）の３原色か
らなっている。

【０００３】カラープロセス回路３は、画像メモリ２か
ら読出されたＢ，Ｇ，Ｒの画像データに逆γ補正を行
い、更に、Ｂ，Ｇ，Ｒの輝度データを補色であるＹ（イ
エロー），Ｍ（マゼンタ）およびＣ（シアン）の濃度デ
ータＤ２に変換する。ラインメモリ４は、この濃度デー
タＤ２を、サーマルヘッド上に配列された複数の発熱抵
抗素子単位に１記録周期分を保持する。

【０００４】濃度制御回路５は、ラインメモリ４に保持
された濃度データＤ３を基に、各発熱抵抗素子への通電
データＤ４を生成してサーマルヘッド６へ送出する。こ
こで、通電データＤ４は、通電を指定する論理「１」お
よび通電停止を指定する論理「０」からなるデータであ
る。また、発熱抵抗素子の温度制御を高精度に行うため
に、１記録周期内に所定回数の通電周期を設け、通電周
期毎に通電制御を行うようにしている。つまり、各発熱
抵抗素子が所定の温度となるように通電周期毎に通電デ
ータを生成している。この場合、発熱抵抗素子が環境温
度から転写温度へ急速に上昇するように、図５に示すよ
うに、加熱期間の初期においては通電データの論理
「１」を比較的に多くし、その後、温度を保持するよう
に論理「１」を比較的に少なくしている。

【０００５】サーマルヘッド６のシフトレジスタ６１
は、濃度制御回路５からシリアルデータとして送出され
てくる通電データＤ４を、クロック発生回路７から供給
されるクロック信号Ｃ１（例えば５ＭＨｚ）に同期して
シフトし、全発熱抵抗素子の通電データを通電周期毎に
保持する。ラッチ回路６２は、ラッチ信号発生回路８か
らラッチ信号Ｃ２を受けて、シフトレジスタ６１に保持
された全発熱抵抗素子の通電データを一斉にラッチす
る。ドライバ回路６３は、ストローブ信号発生回路９か
らストローブ信号Ｃ３を受けたときに、ラッチ回路６２
がラッチしている通電データに応じて各発熱抵抗素子６
４へ通電して加熱する。

【０００６】このようにして、例えば、１記録周期内
（例えば１０ｍｓ）の通電周期が１０２４回であれば、
発熱抵抗素子への通電を１０２４回の各通電周期毎に制
御して温度上昇を制御することにより、昇華性染料を含
んだインクシートと記録用紙の転写面温度を変化させて
濃度階調を制御できる。

【０００７】なお、カラー画像をプリントする場合は、
Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）およびＣ（シアン）の
３色の昇華性染料を含んだインクが順次に塗布されたイ
ンクシートを使用し、記録用紙またはサーマルヘッドを
３往復させて３色を順次塗り重ねる。

【０００８】図３は従来の濃度制御回路の一例を示すブ
ロック図である。

【０００９】ここで、カウンタ回路５６は、通電周期を
示すクロックＣ４を計数して通電周期の回数を示す信号
を送出する。いま、１記録周期内の通電周期を１０２４
回とすれば１０ビット（２¹⁰＝１０２４）で示すことが
でき、この通電周期の回数を示す１０ビットの信号の
内、上位７ビットを信号Ｃ２１とし、また下位３ビット
を信号Ｃ２２として送出する。

【００１０】データ記憶回路５７は、濃度データを通電
周期毎の通電データに変換するテーブルを予め格納して
いるＲＯＭ（リードオンリーメモリ）を有し、ラインメ
モリから転送されてくる濃度データＤ３を受け、また、
カウンタ回路５６から通電周期の回数を示す信号Ｃ２１
を受け、該当する通電周期の通電データＤ３３を送出す
る。

【００１１】ところで、データ記憶回路に出力８ビット
のＲＯＭを使用した場合、データ記憶回路５７は信号Ｃ
２１を受けて８ビットの通電データＤ３３を出力する。
つまり８回分の通電データを同時に出力できる。また、
１記録周期内の通電周期を１０２４回とすれば、１０２
４回分の通電データは１０２４／８＝１２８＝２⁷ のア
ドレスによって得られるので、カウンタ回路５６が出力
する通電周期の回数を示す信号の上位７ビット（信号Ｃ
２１）で指定できる。

【００１２】更に、８ビットの通電データＤ３３を１ビ
ットづつサーマルヘッドへ送出するために、セレクタ回
路５８を設けている。セレクタ回路５８は通電データＤ
３３を一旦保持し、通電周期の回数を示す信号の下位３
ビット（信号Ｃ２２）により１ビットづつ選択し、通電
データＤ４として送出する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のサーマルプリンタの濃度制御回路では、例え
ば、１記録周期内の通電周期を１０２４回とし、２５６
階調の濃度制御をしようとする場合、各発熱抵抗素子当
りの通電データは約３２ｋバイト（１０２４×２５６÷
８）となり、通電データを生成するために大容量のＲＯ
Ｍが必要になる。また、カラー画像をプリントする場合
は、３原色分の通電データが必要となるために約９６ｋ
バイトの大容量のＲＯＭが必要になるという問題点があ
る。

【００１４】本発明の目的は、通電データを生成するた
めのデータを記憶するＲＯＭの記憶容量を小さくして低
価格化できるサーマルプリンタの濃度制御回路を提供す
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルプリン
タの濃度制御回路は、濃度階調に応じてサーマルヘッド
への通電を制御して印加エネルギ量を制御する通電デー
タを生成するサーマルプリンタの濃度制御回路におい
て、１記録周期内の所定の通電周期毎にカウントアップ
するカウンタ回路と、前記１記録周期の通電周期をＮ分
割（Ｎは２以上の整数）したときの各分割期間における
サーマルヘッドへの濃度階調に対応した平均印加エネル
ギ量データを予め記憶し、複数の前記平均印加エネルギ
量データを同時に出力するデータ記憶回路と、このデー
タ記憶回路から同時に出力される複数の平均印加エネル
ギ量データを受けて前記通電データに変換する変換回路
とを備えて構成されている。また、前記変換回路は、前
記カウンタ回路が出力する通電周期の回数を示すビット
の上位ビットに応じて前記データ記憶回路から同時に読
出された前記カウンタ回路の下位ビット数を組とする複
数の平均印加エネルギ量データから、前記カウンタ回路
の中位ビットにより一つの平均印加エネルギ量データを
選択するセレクタ回路と、前記カウンタ回路が出力する
前記通電周期の回数を示すビットの下位ビットを上下逆
配列で受け、また、前記セレクタ回路が選択した平均印
加エネルギ値データを受け、この２つのデータの値を比
較して前記通電データを生成するコンパレータ回路とを
具備して構成されている。

【００１６】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１７】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
であり、１記録周期内の通電周期を１０２４回とし、デ
ータ記憶回路５２が出力するデータＤ３１のビット数を
８ビットとした場合を示している。

【００１８】ここで、本発明の濃度制御回路は、通電周
期を示すクロックＣ４を計数して通電周期の回数を示す
信号を送出するカウンタ回路５１と、１記録周期を６４
分割したときの各分割期間におけるサーマルヘッドへの
濃度データに対応する平均印加エネルギ量データを予め
記憶したＲＯＭを有し、濃度データＤ３および通電周期
の回数を示す信号Ｃ１１を受けて、該当する平均印加エ
ネルギ量データＤ３１を送出するデータ記憶回路５２
と、平均印加エネルギ量データＤ３１を受けて通電デー
タＤ４に変換し、サーマルヘッドへ送出する変換回路５
３とを備えている。

【００１９】さて、カウンタ回路５１は、初期状態では
カウント値がクリアされており、動作開始とともに通電
周期を示すクロックＣ４をカウントし、通電周期の回数
を示す１０ビット（２¹⁰＝１０２４）の信号を送出す
る。この１０ビットの上位５ビットを信号Ｃ１１とし、
また、最上位から６ビット目を信号Ｃ１２とし、更に、
下位４ビットを信号Ｃ１３として送出する。

【００２０】データ記憶回路５２は、ラインメモリ４か
ら転送される濃度データＤ３を受け、また、カウンタ回
路５１から上位５ビットのカウント値（信号Ｃ１１）を
受け、該当する平均印加エネルギ量データをＲＯＭから
読出してデータＤ３１として変換回路５３へ送出する。

【００２１】ところで、各平均印加エネルギ量を４ビッ
トのデータで表示することにより、ＲＯＭから１アドレ
ス当り８ビット、すなわち、２つの平均印加エネルギ量
データを同時に読出すことができる。従って、１記録周
期を６４分割したときの各分割期間の平均印加エネルギ
量データは、３２（２ ⁵＝３２）のアドレスにより記憶
でき、通電周期の回数を示す上位５ビットの信号Ｃ１１
によってデータを読出すことができる。また、この場
合、ＲＯＭが出力する８ビットのデータＤ３１の内、下
位４ビットをｎ番目（ｎは１≦ｎ≦６３の整数）の分割
期間の平均印加エネルギ量データとすれば、上位４ビッ
トはｎ＋１番目の分割期間の平均印加エネルギ量データ
となるように予め記憶させておく。

【００２２】このように、例えば、１記録周期の通電周
期が１０２４回とし、１記録周期を６４分割して各分割
期間の平均印加エネルギ量データを４ビットとし、２５
６階調程度の濃度を制御する場合、ＲＯＭの記憶容量は
約８ｋバイト（６４×４×２５６÷８）となり、従来に
比して１／４の小さい容量ですむ。なお、カラー画像を
プリントする場合でも、約２４ｋバイトの記憶回路です
む。

【００２３】次に変換回路５３について説明する。

【００２４】変換回路５３は、平均印加エネルギ量デー
タＤ３１の上位４ビットおよび下位４ビットの内、いず
れか一方を選択するセレクタ回路５３１と、セレクタ回
路５３１が選択した平均印加エネルギ量データ値とカウ
ンタ回路５１からの信号Ｃ１４とを比較し、比較結果に
応じて通電データＤ４を生成するコンパレータ回路５３
２とを有している。ここで、信号Ｃ１４は、通電周期の
回数を示す下位４ビットの信号Ｃ１３のビットを逆に配
列した信号である。

【００２５】セレクタ回路５３１は、データ記憶回路５
２から読出されたｎ番目の分割期間の平均印加エネルギ
量データ（データＤ３１の下位４ビット）、およびｎ＋
１番目の分割期間の平均印加エネルギ量データ（データ
Ｄ３１の上位４ビット）をそれぞれ受け、通電周期の回
数を示す信号の最上位から６ビット目（信号Ｃ１２）に
応じて、ｎ番目を選択したのちｎ＋１番目を選択し、平
均印加エネルギ量データＤ３２としてコンパレータ回路
５３２へ送出する。

【００２６】コンパレータ回路５３２は、セレクタ回路
５３１によって選択された４ビットの平均印加エネルギ
量データＤ３２、およびカウンタ回路５１からの通電周
期の回数を示す下位４ビットが上下逆に配列した信号Ｃ
１４を受け、データＤ３２の値と信号Ｃ１４の値とを比
較し、比較結果に応じて論理「１」または論理「０」に
変化する通電データＤ４を生成する。この場合、信号Ｃ
１４は通電周期毎に変化するが、平均印加エネルギ量デ
ータＤ３２は通電周期が１６回増加する毎に変化する。

【００２７】図２は、コンパレータ回路５３２における
通電データ生成の動作を説明するための図である。

【００２８】ここで、通電周期の回数を示す下位４ビッ
トの信号Ｃ１３の値が「０，１，２，……，１４，１
５」と順次変化すると、信号Ｃ１３のビットが上下入れ
換った信号Ｃ１４の値は、「０，８，４，……，７，１
５」と不規則に変化する。コンパレータ回路５３２は、
この信号Ｃ１４の値と平均印加エネルギ量データＤ３２
の値とを比較し、平均印加エネルギ量データＤ３２の値
が信号Ｃ１４の値よりも大きいときは論理「１」を出力
し、また、等しいか小さいときは論理「０」を出力す
る。

【００２９】例えば、平均印加エネルギ量データＤ３２
の値が「８」であれば、信号Ｃ１４の値が、「０，８，
４，１２，…………，３，１１，７，１５」と変化する
ので、比較した結果により「１，０，１，０，……，
１，０，１，０」を出力する。このようにして、通電を
示す論理「１」が均等に分布した通電データが生成でき
る。

【００３０】なお、本実施例では１記録周期を６４分割
した場合について説明したが、この分割数を小しくした
場合、ＲＯＭの記憶容量を更に小しくできるが濃度制御
の精度は低下する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
記録周期を分割し、各分割期間における濃度データに対
応する平均印加エネルギ量データをＲＯＭに記憶させ、
また、濃度データおよび１記録周期での通電周期の回数
を示すカウント値の上位ビットによって該当する平均印
加エネルギ量をＲＯＭから読出し、更に、ＲＯＭから読
出した平均印加エネルギ量と、通電周期の回数を示すカ
ウント値の下位ビットの配列を上下逆にした信号の値と
の比較結果によって通電データを生成することにより、
ＲＯＭの記憶容量を従来に比して小さくすることができ
ると共に、比較的に簡単な回路構成にすることができ、
安価な濃度制御装置を提供することが可能となる。ま
た、通電データの通電を指定する論理「１」を記録期間
内に均等に分布させることができるので、インクシート
と記録用紙の転写面温度を均等に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１に示したコンパレータ回路５３２での通電
データ生成の動作を説明するための図である。

【図３】従来のサーマルプリンタの濃度制御回路の一例
を示すブロック図である。

【図４】サーマルプリンタの一例を示すブロック図であ
る。

【図５】サーマルヘッドのヘッド温度変化と通電データ
とを示す図である。

【符号の説明】

５１ カウンタ回路 ５２ データ記憶回路 ５３ 変換回路 ５３１ セレクタ回路 ５３２ コンパレータ回路 Ｃ４ 通電周期を示すクロック Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３ 通電周期の回数を示す信号 Ｃ１４ 信号Ｃ１３のビットを上下逆に配列した信号 Ｄ３ 濃度データ Ｄ４ 通電データ Ｄ３１，Ｄ３２ 平均印加エネルギ量データ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濃度階調に応じてサーマルヘッドへの通
   電を制御して印加エネルギ量を制御する通電データを生
   成するサーマルプリンタの濃度制御回路において、 １記録周期内の所定の通電周期毎にカウントアップする
   カウンタ回路と、前記１記録周期の通電周期をＮ分割
   （Ｎは２以上の整数）したときの各分割期間におけるサ
   ーマルヘッドへの濃度階調に対応した平均印加エネルギ
   量データを予め記憶し、複数の前記平均印加エネルギ量
   データを同時に出力するデータ記憶回路と、このデータ
   記憶回路から同時に出力される複数の平均印加エネルギ
   量データを受けて前記通電データに変換する変換回路と
   を備えることを特徴とするサーマルプリンタの濃度制御
   回路。
2. 【請求項２】 前記変換回路は、前記カウンタ回路が出
   力する通電周期の回数を示すビットの上位ビットに応じ
   て前記データ記憶回路から同時に読出された前記カウン
   タ回路の下位ビット数を組とする複数の平均印加エネル
   ギ量データから、前記カウンタ回路の中位ビットにより
   一つの平均印加エネルギ量データを選択するセレクタ回
   路と、 前記カウンタ回路が出力する前記通電周期の回数を示す
   ビットの下位ビットを上下逆配列で受け、また、前記セ
   レクタ回路が選択した平均印加エネルギ量データを受
   け、この２つのデータの値を比較して前記通電データを
   生成するコンパレータ回路とを具備することを特徴とす
   る請求項１記載のサーマルプリンタの濃度制御回路。