JPH0245166A - 濃度階調制御型サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野コ 本発明は、発熱抵抗素子の発熱エネルギを制御すること
によって画素の濃度階調を制御する方式のサーマルプリ
ンタに関する。 ［従来の技術］ この方式のサーマルプリンタでは、サーマルへ７ドの各
発熱抵抗素子の通電時間を制御することによりその発熱
エネルギに階調をもたせ、インクの転写量ひいては各画
素の濃度に階調を与えるようにしている。 １印画ライン上の多数の画素を同時に印画するサーマル
ラインプリンタともなると、発熱抵抗素子の数が５１２
個とか１０２４個にもなり、それらの発熱抵抗素子が一
斉に通電して発熱すると、ヘッド表面に熱が蓄積し、通
電時間で規定されるものよりも多くの発熱エネルギがイ
ンクリボンに与えられ、その結果濃度階調が所期のもの
よりも大きくなる傾向がある。 したがって、発熱抵抗素子に近接して温度センサ、例え
ばサーミスタを設けてヘッド表面部の温度を検出し、検
出温度が高くなるに応じて通電時間を短くするような温
度補償が行われている。 ところが、サーミスタは概して応答速度が遅くその検出
温度は実際のヘッド表面温度に対して時間的に遅れをも
って変化する。そうすると、印画開始直後において、ヘ
ッド表面温度が急速度で上昇する（立ち上がる）のに対
してサーミスタはそれに追従できず実際よりも低い検出
温度を与え、結果として温度補償の効き具合が弱くなり
、ｌ農産階調が所期のものよりも１くなってしまう。 そこで、画像一枚分の印画を開始する直前に第３図に示
すようなサイクルで発熱抵抗素子およびサーミスタを予
熱して印画開始直後の温度補償の誤差を是正するような
制御が行われている。 第３図において、予熱通電パルス幅ＴＡの期間中に全部
の発熱抵抗素子が通電し、この通電が一定周期Ｔｏで一
定回数（Ｎ回）繰り返される。これらのパラメータＴＡ
、Ｔｏ、Ｎは、この予熱通電によってインクリボンのイ
ンクが溶けて転写するには至らないような値に選ばれる
。 ［発明が解決しようとする課題］ 上述のような従来の予熱制御では、印画開始前のサーミ
スタ検出温度を考慮せずに（それとは無関係に）予熱通
電パルス幅ＴＡ、周期Ｔｏｔ回数Ｎの値を設定し、−枚
の画像を印画するときも複数枚の画像を連続して印画す
るときも印画開始直前には常に同一の設定値で予熱を行
っていた。 しかしながら、複数枚の画像を連続して印画する場合、
二枚目以降の画像の印画開始直前では、前の画像の印画
による蓄熱が残存しヘッド表面部が暖まっている。それ
なのに、−枚目に対するのと同１ｉの予熱が与えられる
ことにより、ヘッド表面部は過熱されてしまい、サーミ
スタを利用した温度補償が行われても、実際のヘッド表
面温度はそれにもまして高くなっているため、プリント
画像の全体が所期の濃度階調よりも１い画像となってし
まうという現象があった。 本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、複数
の画像を連続的に印画する場合の各印画開始直前に適正
な予熱制御を行って再現性のよい高品質なプリント画像
を得るようにした濃度階調制御型サーマルプリンタを提
供することを目的とする。 ［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明は、発熱抵抗素子
に近接して温度センサを配置し、印画動作中に温度セン
サより得られる温度検出データを基に各画素の濃度階調
を規定する各発熱抵抗素子の通電時間について温度補償
を行うようにし、画像一枚分の印画動作を開始する直前
に発熱抵抗素子を所定のサイクルで通電させて発熱抵抗
素子および温度センサを予熱するようにした濃度階調制
御型サーマルプリンタにおいて、複数の画像を連続的に
印画するときに所定のフラグをセットするフラグ・セッ
ト手段と；フラグリセント手段のフラグ内容と温度セン
サからの温度検出データとに基づいて予熱通電の制御を
行う予熱通電制御手段とを具備する構成とした。 ［作用コ 本発明では、複数の画像を連続して印画するときは、予
熱についてもサーミスタの検出温度を考慮するとともに
、フラグ・セット手段のフラグ内容をみて、各印画開始
前の予熱のサイクルひいては予熱の量を可変制御する。 これにより、一般には予熱の量は２枚目、３枚目となる
につれて次第に減少するような制御が行われることにな
り、予熱によってヘッド表面部が過熱されるようなこと
はない。このような適正な予熱が行われる結果、本来の
印画動作における温度補償が何枚口の画像に対しても効
果的に働き、所期のｌ−度階調が得られる。 〔実施例コ 以下、第１図および第２図を参照して本発明の一実施例
を説明する。 第１図は、この実施例によるｉＨ変度階調制御サーマル
プリンタの主要な構成を示す。 第１図において、サーマルプリントへノド１０には、例
えば５１２個の発熱抵抗素子Ｒ１−Ｒ５１２を一列に配
列してなる発熱抵抗体１２と、それら発熱抵抗素子と同
数（５１２）のビット容量をもつシフトレジスタ１４お
よびラッチ回路１６とが設けられる。さらに温度補償の
ためのサーミスタ１８が発熱抵抗体１２に近接して設け
られ、その出力信号はＡ／Ｄ変換器３８でディジタルの
温度検出データＤＴに変換されてからＣＰＵ４０へ供給
される。 データ比較回路２８は、５１２個の発熱抵抗素子Ｒ１〜
Ｒ５１２にそれぞれ対する５１２ビツトの７リアルな階
調データ［ＣＫ　ＰＨ−ＣＫ　Ｐ５１２ｊコを一定周期
で複数回数、例えば６４回（Ｋ：Ｉ〜６４）連続的にソ
フトレジスタ１４に与える。ここで、第ｎ番目のピノ）
ＣＫＰｎｊは、第ｎ番目の発熱抵抗素ＰＲｎに対してそ
れを単位通電時間△ｔだけ通電させるべきか否かの情報
をもつ。すなわち“１”であれば通電を指示し、′０”
であれば非通電を指示する。 しかして、各回の階調データがクロック回路３４からの
クロック信号ＧＫに同期してシフトレジスタ１４にロー
ドされると、次にラッチ・ストローブ回路３６からのラ
ッチ信号ＬＡのタイミングで各ビットＣＫ　ＰＩＪ−Ｃ
Ｋ　Ｐ５１２ｊがラッチ回路１６を介し電気パルスとし
て発熱抵抗体１２に送られ、発熱抵抗゛素子Ｒ１−Ｒ５
１２はそれぞれ対応するビットの情報内容にしたがって
選択的に単位通電時間Δｔだけ通電して発熱する。 このような動作が１つの印画ラインについてラッチ・ス
トローブ回路３６からストローブ信号ＳＴが発生してい
る期間（通電インターバル）中に６４回（Ｋ：１〜６４
）の階調データに応じて繰り返し行われることにより、
最大で単位通電時間△ｔの６４倍に相当する通電時間ｔ
６４の通電がなされ、１つの印画ライン上の各画素に対
して６４段階中のいずれかの濃度階調レベルが与えられ
る。すなわち、各階調ビｙ）ＣＫＰＯＪが“１”の情報
内容を何回の階調データまで続けるかによって対応発熱
抵抗素子Ｒｎの通電回数が決まり、それによって対応画
素の濃度の階調レベルが決まる。例えば階調ビットＣＫ
ＰＩＪが第１Ｏ回の階調データまで“１”を続けたとす
ると、この場合、ＣＩ　Ｐｌｊ〜ＣＩＯＰ　Ｈがそれぞ
れ“１”でＣＩＩＰ　Ｉｊ　−ＣＧ４Ｐ　ＩＪがそれぞ
れ“Ｏ”となり、発熱抵抗素子Ｒ１は単位通電時間△ｔ
の１０倍に相当する通電時間だけ通電し、対応画素の濃
度階調レベルは

【１０】となる。 データ比較回路２８より出力される階調データ［ＣＫ　
ＰＩＪ−ＣＫ　Ｐ５１２ｊコ（Ｋ＝１〜６４）は、以下
のようにしてつくられる。 先ず、フレームメモリ２０にディジタル映像信号ＤＶが
画素データとして入力される。フレームメモリ２０の各
行はテレビ画像の水平走査線に対応し画素データはラス
ク走査に対応した順序でｎき込まれる。次に、フレーム
メモリ２ｏの第１列から始まって１列（Ｊ）毎に１ライ
ン分の画素デー９　ａ　ＩＪ、　　ａ　２Ｊ、　曲・・
・・ａ　５１２ｊが読み出されてカラー・プロ１回路２
２に供給され、そこで逆ガンマ補正なとの画像処理を受
けてからそれぞれ８ビツトの濃度データｂＮ、　　ｂ２
ｊ、・・・・・・・・ｂ　５１２Ｊに変換される。これ
ら−度データｂＮの各々は、（０）（最小濃度）〜＜６
４＞（最大濃度）の範囲内で対応する画素の濃度に応じ
た（Ｍ　（階調レベル）をもつ。 カラー・プロセス回路２２より出力された１印画ライン
分の濃度データｂ　ＩＪ、　　ｂ　２ｊ、曲回ｂ　５１
２Ｊは、濃度−通電時間変換回路２４で例えば８ビツト
の通電時間データＢ　ＩＪ、　Ｂ　２Ｊ、曲回Ｂ５１２
Ｊにそれぞれ変換される。この変換の際に、ＣＰＵ４０
からの温度補正値δｂに応じてそれらの通電時間データ
は温度補正を受ける。すなわち、発熱抵抗素子Ｒ１−Ｒ
５１２付近のヘッド表面部の温度が高くなると、サーミ
スタ１８の検出温度が上昇し、これに応じて温度補正値
δｂが増大し、その増大に反比例して各通電時間データ
の値は減少せしめられる。これにより、各発熱抵抗素子
の通電時間は、温度補正を受けない場合よりも短くなり
、結果的にはヘッド表面部の蓄熱が補償されるようにな
っている。 濃度−通電時間変換回路２４で生成された１印画ライン
分の通電時間データＢｌｊ、　Ｂ２ｊ、・・・・・・・
・Ｂ５１２Ｊは、いったんライフル・ノフｙ２８に取り
込まれたのちデータ比較回路２８の一方の入力端子に与
えられる。 データ比較回路２８の他方の入力端子には、階調カウン
タ３２より一定周期で１ずつ増分する８ビツトの比較基
準値ＤＮが与えられる。データ比較回路２８は、この比
較基準値ＤＮを各４度データと比較し、後者が前者に等
しいかそれよりも大きいときに“１”のビットを、そう
でないとき（小さいとき）は“Ｏ”のビットを階調ビッ
トとして生成する。 例えば、通電時間データＢｌｊ、　Ｂ２ｊ、・・・・Ｂ
Ｓ＋２ｊの値がそれぞれ＜１０）、＜２＞、・・・・（
１）であるとする。この場合、第１回の比較では、比較
基準値ＤＮは（１）で、このとき出力される第１回の階
調データ［ＣＩ　Ｐｌｊ、　ＣＩ　Ｐ２Ｊ、・・・・Ｃ
ＩＰ５１２ｊコはＥｌ、１．・・・・１コとなる。第２
回の比較では、比較基準値ＤＮは（２）で、このとき出
力される第２回の階調データ［Ｃ２ＰＨ，Ｃ２ｐ２ｊ。 ・・・・Ｃ２Ｐ　５１２ｊコは［：１，１．・・・・Ｏ
］となる。そして、第３回の比較では、比較基準値ＤＮ
は（３）で、第３回の階調データ［Ｃ３ＰＩＪ、　Ｃ３
ｐ２ｊ。 ・・・・Ｃ３Ｐ５１２Ｊ］は［１，Ｏ，・・・・０コと
なる。 このようにして、濃度階調の比較基準値ＤＮが１段階ず
つ増分する度にそれと濃度データＢｌｊ。 Ｂ２ｊ、・・・・・・・・Ｂ５１２ｊの各々との比較が
行われ、それぞれの比較結果に応じた階調データ［ＣＩ
ＰＮ。 ＣＩＰ２ｊ、・・・・ＣＩ　Ｐ５１２ｊ］、　　［Ｃ２
Ｐｌｊ、　Ｃ２Ｐ２ｊ、・・・・Ｃ２Ｐ５１２ｊコ、・
・・・・・・・が一定周期で１顆次シリアルにスイッチ
４４を介してサーマルヘッド１０のシフトレジスタ１４
に送られる。 このスイッチ４４は、ＣＰＵ４０からの切替制御信号Ｓ
Ｗによって制御され、印画動作中も含めて定常時にはデ
ータ比較回路２８に接続されているが、印画開始直前の
予熱を行う時に電圧端子４６に切り替えられ、論理値″
１”の電圧＋ＶＢを受ける。これにより、サーマルヘッ
ド１０のシフトレジスタ１４には全部″１”の５１２個
のビットが入力され、これら“１”のビットがランチ回
路１６にう、チされて各発熱抵抗素子Ｒ１−Ｒ５１２の
通電を指示する。しかして、スイッチ４４を電圧端子４
６側に切り替えたままでストローブ信号子〒を断続的に
可能化状態（論理値“０”）とするか、あるいはストロ
ーブ信号ＳＴを可能化状態としたままでスイッチ４４を
断続的に電圧端子４６側に切り替えることで、第３図の
ような予熱のサイクルを実行させることができる。 しかし、本実施例では、複数の画像を連続して印画する
ときは、従来とは異なり、予熱についてもサーミスタの
検出温度を考慮し、各印画開始直前毎に予熱通電パルス
幅ＴＡ、周期Ｔｏ＋回数Ｎの値を可変制御する。 このような予熱制御のため、フラグ・レジスタ４２が設
けられている。このレジスタ４２は、例えば１ビツトの
容量で、連続印画が行われている期間中“１”のフラグ
を保持するようなものか、あるいは印画枚数の設定値を
格納して一枚ずつ印画が終了するたびに１つずつカウン
ト・ダウンするようなカウント機能をもつようなもので
よい。 ＣＰＵ４２は、このフラグ・レジスタ４２のフラグ内容
とサーミスタ１６からの温度検出データＤＴとを基に、
スイッチ切替信号ＳＷまたはストローブ信号ＳＴを制御
して各印画開始直前毎に予熱通電パルス幅ＴＡ、周期Ｔ
ａｒ回数Ｎの値を変える。 これにより、第２図に示すように、例えば６枚の画像（
プリント）を連続的に印画する場合、予熱の量は２枚目
、３枚目となるにつれて次第に減少し、４枚目以降の予
熱量は零となるような制御が行われる。その結果、予熱
によってヘッド表面部が過熱されることがなくなり、本
来の印画動作において温度補償を入れた通電制御が効果
的に作用し、所期のｔｒ：Ｊ度階調が得られる。なお、
第２図の数値は例示であり、サーミスタ１８の検出温度
に応して変わってくる。また、−枚だけの画像を印画す
るときの予熱についてもサーミスタ検出温度を考慮する
ことも可能である。 ［発明の効果］ 本発明は、上述したような構成を何することにより、次
のような効果を奏する。 複数の画像を連続して印画するときは、連続印画の状況
を示すフラグとヘッド表面の温度を示す温度センサから
の温度検出データとに基づいて各画像毎に状況に応じた
適正な予熱を行うようにしたので、予熱によってヘッド
表面部が過熱されるようなことがなく、本来の印画動作
中における温度補償が効果的に作用し、所期の濃度階調
が得られ、ひいては高品質なプリント画像が得られる。 、り図、 第２図は、複数の画像を印画する場合の実施例による冷
却制御の例を示す図、および 第３図は、印画開始直前に行われる予熱のサイクルを示
す図である。 １０・・・・サーマルヘッド、 １２・・・・発熱抵抗体、 １４・・・・シフトレジスタ、 １８・・・・サーミスタ、 ２４・・・・７１濃度−通電時間変換回路、２８・・・
・データ比較回路、 ３６・・・・ラッチ争ストローブ回路、’４０・・・・
ＣＰＵ。 ４２・・・・フラグＱレジスタ、 ４４・・・・スイッチ、 Ｒ１，Ｒ２，〜Ｒ５１２・・・・発熱抵抗素子。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　発熱抵抗素子に近接して温度センサを配置し、印画動
   作中に前記温度センサより得られる温度検出データを基
   に各画素の濃度階調を規定する各発熱抵抗素子の通電時
   間について温度補償を行うようにし、画像一枚分の印画
   動作を開始する直前に前記発熱抵抗素子に所定のサイク
   ルで通電させて前記発熱抵抗素子および前記温度センサ
   を予熱するようにした濃度階調制御型サーマルプリンタ
   において、 複数の画像を連続的に印画するときに所定のフラグをセ
   ットするフラグ・セット手段と、前記フラグ・セット手
   段のフラグ内容と前記温度センサからの温度検出データ
   とに基づいて前記予熱通電の制御を行う予熱通電制御手
   段と、を具備することを特徴とする濃度階調制御型サー
   マルプリンタ。