JPH028064A - サーマルヘッドの階調駆動方法 - 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】 〔目次］ 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第５図〜第７図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ）一実施例の説明（第２図〜第４図）（ｂ）他の実
施例の説明 発明の効果 〔概要〕 サーマルヘッドに階調に比例した幅の通電パルスを印加
して階調記録するサーマルヘッドの階調駆動方法に関し
、 低濃度の印刷でも、各ドツトの面積の変化を最小限とし
て画質を向上することを目的とし、サーマルヘッドに階
調に応じたパルス幅の通電パルスを印加して、記録媒体
上に多階調印刷を行うサーマルヘッドの階調駆動方法に
おいて、該階調に応じたパルス幅の通電パルスの印加の
ため、複数の所定幅の通電パルスを複数個時間的に分け
て印加するようにした。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、サーマルヘッドに階調に比例した幅の通電パ
ルスを印加して階調記録するサーマルヘッドの階調駆動
方法に関する。

近年のグラフィック処理の進展により、その出力である
印刷装置にも印刷の濃淡に段階を付ける階調記録が求め
られている。

このような階調記録装置として、サーマルプリンタ等が
用いられている。

サーマルプリンタには、熱で変色する感熱記録紙に直接
サーマルヘッドを接触させ印刷する感熱記録方式と、サ
ーマルヘッドによりインクを加熱して溶融あるいは昇華
し、これを記録用紙に転写する熱転写記録方式がある。

いずれにしても、階調記録するには、サーマルヘッドの
発熱素子の発熱エネルギーの高低により、印刷濃度の制
御を行う。

このようなサーマルヘッドの濃度階調では、通電パルス
幅を制御し、通電時間を増減させることにより、サーマ
ルヘッドの各ドツトの表面温度を変化させる。

そして、熱転写プリンタでは、温度変化により転写濃度
が変化するサーマルリボンを用いて、多階調印刷を行う
。

この濃度階調においては、低濃度の場合でもドツトの面
積ができる限り変化しないことが望まれている。

〔従来の技術〕

第５図はサーマルヘッドの説明図である。

第５図は、ライン記録タイプのサーマルヘッド１を示し
ており、−列の発熱抵抗体（発熱素子）ｒ　ａ　−ｒ　
ｍの一端は電位源■８に共通接続され、他端は各々のド
ライバ（ゲート）Ｇａ−Ｇｍに接続される。

各発熱素子ｒ　ａ　−ｒ　ｍの印字情報（通電するかし
ないかを示すもの）は各発熱素子ｒａ〜「ｍ対応に設け
られたシフトレジスタ１０（１０ａ−１０ｍ）の先頭の
シフトレジスタ１０ａに入力され、シフトクロックによ
って順次転送される。

転送後、シフトレジスタ１０ａ〜１０ｍの印字情報をラ
ッチクロックＬＳにより対応するラッチ１１（ｌｌａ〜
１１ｍ）に移し、ストローブ信号ＳＴによって、ドライ
バＧ　ａ　−Ｇ　ｍをラッチ１１ａ−１１ｍの内容に従
って駆動することにより、各発熱素子ｒ　ａ　−ｒ　ｍ
を印刷駆動する。

従来の階調制御技術として、通電時間幅（印刷パルス幅
）を変化させる方式が、印加型流値を変化させる方式に
比し、安価で且つ容易に実現できるため広く利用されて
いる。

第６図はサーマルヘッドの階調制御技術の説明図であり
、ｎビットの階調を２″回の印刷パルスにより行うもの
である。

例えば、ｎ＝４ビツトの１６階調の例では、１単位パル
ス幅（通電時間）をＴとし、Ｔの幅のストローブ信号Ｓ
Ｔを１５回（２”　１　）回繰り返す。

これとともに各発熱素子ｒ　ａ　−ｒ　ｍのデータＤＡ
ＴＡを１５回転送する。即ち、４ビツトの階調コートを
１５ピントの印刷パルス信号に変換し、１５回に分けて
クロックＣＬとともに転送する。

従って１５回のデータ転送において、１回目だけを“ビ
とし、後は“０”′とすれば、時間Ｔだけの通電となり
、階調１が得られる。

逆に１５回全て“ｌ゛とすれば＋５Ｔ時間の通電となり
、階調１５がえられる。

この方式は、ｎビットの階調に対し、２　＋１−１回の
データ転送を行うことによって各ストローブ信号（基乍
パルス）毎のオン／オフを制御するものである。

即ち、ｎビット階調コードを（２″−１）ビットの通電
時間幅に変換して駆動するものである。

第７図は従来技術の説明図である。

第６図で説明した如く、濃度階調制御は、■ラインの印
字周期の間の通電時間（ストローブ）幅を、最大印字周
期の幅から最小零まで可変としてり濃度を可変とする。

その通電時間幅は、一般に先頭基準で増減され、例えば
１周期６４パルス幅（６４階段）の場合、７パルス幅程
度の低濃度だと、先頭から１周期の７／６４時間分だけ
通電され、高濃度（４０パルス幅程度）だと４０／６４
時間分通電される。

従って、低濃度の印刷をすると、第７図（Ａ）に示すよ
うに印刷濃度の変化とともに、各ドツトｄｔの面積も変
化する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、高濃度の場合は、第７図（Ｂ）のように通電
時間が長いので、駆動終了も余熱があり、各ドツトｄも
の面積はそれ程度化しない。

しかしながら、低濃度の場合は、第７図（Ａ）のように
通電時間が短いので、次のラインの間に印刷されていな
い部分が生じ、各ラインのドツトｄｔ間の不連続が生じ
、点画のようにみえて画像の劣化を招くという問題が生
じていた。

本発明は、低濃度の印刷でも、各ドツトの面積の変化を
最小限として画質を向上しうるサーマルヘッドの階調駆
動方法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〕

第１図は本発明の原理図である。

本発明は、第１図に示すように、サーマルヘッドＩに階
調に応じたパルス幅の通電パルスを印加して、記録媒体
上に多階調印刷を行うサーマルヘッドの階調駆動方法に
おいて、該階調に応じたパルス幅の通電パルスの印加の
ため、複数の所定幅の通電パルスＰ１〜Ｐ３を複数個時
間的に分けて印加するようにしたものである。

〔作用〕

本発明は、通電パルスを所定幅の複数の通電パルスに分
け、サーマルヘッド１を駆動するので、サーマルヘッド
ｌは１周期の間加熱、放熱を繰返し、はぼ一定の温度を
保つことになる。

従って、１ドツト分の印刷領域全体にわたって均一で連
続したドツトｄｔの印刷が可能となり、低濃度でも連続
性が失われない。

〔実施例〕

（ａ）　　一実施例の説明 第２図は本発明の一実施例構成図である。

図中、第１図、第５図、第６図、第７図で示したものと
同一のものは同一の記号で示してあり、２はインタフェ
ース部であり、ホストコンピュタ等から階調データを受
けるもの、３はラインバッファであり、ＲＡＭ　（ラン
ダム・アクセス・メモリ）で構成され、インタフェース
部２からの１ライン分の階調データを蓄えるもの、４は
ゲートであり、ラインバッファ３の出力制御をするもの
、５はＵＰ／ＤＯＷＮカウンタであり、後述するＣＰＵ
からのりセントに応じ、ラッチ信号ＬＳをＵＰ（アップ
）カウントし、後述するＲＯＭ０Ｍチルプルェーズデー
タｂｏ＝ｂ５を出力するものである。

６はＲＯＭテーブルであり、各階調データに対応する６
４段階の各フェーズの通電の有無を格納したものであり
、フェーズデータｂｏ−ｂ５と、階調データｂ６〜ｂ１
１でアドレスされ、通電の有無をデータとして出力する
ものであり、第３図にて詳述するものである。

７は：制御部であり、ＣＰＵで構成され、アドレスカウ
ンタ７０に従ってラインバッファ３をリド／ライト制御
し、ドツトカウンタ７■及びフエズカウンタ７２により
、１ライン分のリード終了を検知し、後述するプログラ
ムタイマを制御し、ランチ信号ＬＳ及びストロ−ブＳＴ
をサーマルヘッド１へ出力させるものである。

８ａはプログラムタイマであり、制御部（ＣＰＵという
）７からラッチ信号間隔Ｔｒ　（６４階調なら６４ビッ
ト出力時間）がセットされ、Ｔ　ｒ’時間毎にラッチ信
号ＬＳをラインサーマルヘッドｌに出力するもの、８ｂ
はプログラムタイマであり、ＣＰＵ７からストローブ幅
Ｔｓがセットされ、幅Ｔｓ（７）ストローフ信号ＳＴを
ラインサーマルヘッドｌに出力するものである。

第３図は、第２図構成のＲＯＭテーブル６の構成図であ
る。

ＲＯＭテーブル６は、０〜６３の各階調データｂ６〜ｂ
ｌｔの０〜６３の各フェーズにおける通電の有無を、ビ
ット“１“″“０°゛で示した参照チーフルである。

このＲＯＭテーブル６において、階調が「３２」以下の
低濃度のものについては、階調に比例した故の通電ビッ
ト“１”が連続することなく離散して設けられている。

例えば、階調ｒ５．の５ビツトの通電ビットでは、フェ
ーズ「０」、「１」で通電ビット”１”が、次はフェー
ズ「２２Ｊ、「２３」で“１　”が、最後にフェーズ「
４３」で“ｌ゛というように離散して設定されている。

一方、階調が「３２」を越える高濃度のものについては
、階調に比例した数の通電ビット“１”がフェーズ「０
」から連続する。

第４図は本発明の一実施例処理フロー図である。

■　１ラインの印字スタート指令とともに、インタフェ
ース部２に１ライン分の階調データが与えられる。

階調データは、ＣＰＵ７のアドレス制御によってライン
バッファ３に順次格納される。

■　次に、ＣＰＵ７は、ドツトカウンタ７１にｌライン
の総ドツト数ｍをセットする。

■　ＣＰＵ７は、アドレスカウンタ７０に従ってライン
バッファ３からドツトカウンタ７１の不すドツトの６ビ
ツトの階調データｂ６〜ｂｌｌを読み出し、カウンタ５
のフェーズデータｂ　ｏ　＝　ｂ５とともにＲＯＭテー
ブル６をアクセスし、シリアルデータを出力せしめる。

例えば、階調データ「４０」で、フヱーズデタ「０」な
ら“１”が出力される。

■　次に、ＣＰＵ７は、ラインバッファ３のアドレスを
アドレスカウンタ７０の更新によって更新し、且つドツ
トカウンタ７１を「−１」更新する。

更に、ＣＰＵ７は、ドツトカウンタ１の総ドツト数が零
かを判定し、零でなければ、ステップ■に戻り、次のド
ツトの階調データの読出しを行い、零なら１階調（ｌフ
ェーズ）分終了のため、プログラムタイマ８ａからのラ
ッチＬＳに同期してフェーズカウンタ７２をアップカウ
ントする。

このラッチ信号ＬＳによってカウンタ５もアップカウン
トし、ラッチ信号に同期して、ラインサーマルヘッド１
では、ＲＯＭテーブル６からの１ライン分のシリアルデ
ータがラッチされる。

■　次に、ＣＰＵ７は前のストローブの終了を条件とし
、プログラムタイマ８ｂはストローブパルス幅ヲセッ１
−シて起動し、ストローブパルスＳＴを発生させる。

更に、ＣＰＵ７は、フェーズカウンタ７２の内容が最大
ｎ　（＝６４）かを調べ、最大でなければ、次゛の１段
高いフェーズのため、ステップ■に戻る。

一方、フェーズカウンタ７２の内容が最大なら、１５４
２分の階調データの印字が終了したことになる。

このようにして、１ライン分の各ドツトの階調データに
応じて、階調数ｎ（＝６４）回通型パルスを送信し、こ
の送信回数により、通電時間を変化する。

即ち、ラインバッファのｍドツト分の階調データを送る
毎にフェーズデータをインクリメントし、フェーズ、即
ち設定階調ｎ（−６４）回読用して、ｎ　（−６４）パ
ルス分の階調駆動する。

この時、ＲＯＭテーブル６には、低濃度階調を表現する
には、例えば２４／６４階調を表現するのに、８〜９回
の連続送信を３回に分けて送信するように設定するので
、低濃度のドツトが均−且つ連続に階調印刷できる。

ＲＯＭテーブル６には、通電ビットを自由に設定できる
ので、熱転写リボンやサーマルヘッドの特性に合わせて
、パルス数や分割数を自由に設定できる。

（ｂ）　　他の実施例の説明 上述の実施例は、高、低の２つを階調３２／６４の半分
を境にしているが、必要に応じその境を自由に設定でき
、又最大階調以外全ての階調で時間的に分けた駆動を行
ってもよい。

又、階調数も６４に限らず、自由な値とでき、分ける回
数も３回に限らず何回であってもよい。

更に、熱転写プリンタに限らず、通常のサーマルプリン
タにも適用できる。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

第７図は従来技術の説明図である。

図中、１−サーマルヘッド、 ｄｉ　　　ト　ン　ト。

・：発明の効果〕 以上説明した様に、本発明によれば、複数の所定幅の通
電パルスを複数個時間的に分けて印加するようにしてい
るので、低濃度印刷でも、■ドツト分の印刷領域全体に
均一な印刷を行うことができるという効果を奏し、特に
フルカラー画像の品質向上に寄与する所が大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーマルヘッド（１）に階調に応じたパルス幅の
   通電パルスを印加して、記録媒体上に多階調印刷を行う
   サーマルヘッドの階調駆動方法において、 該階調に応じたパルス幅の通電パルスの印加のため、 複数の所定幅の通電パルスを複数個時間的に分けて印加
   するようにしたことを 特徴とするサーマルヘッドの階調駆動方法。