JPH029644A - 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］ 本発明は、発熱抵抗素子を通電させてその発熱エネルギ
に応じた濃度の画像を記録するようにしたサーマルプリ
ンタに関する。 ［従来の技術］ この種のプリンタは、セラミック製の基板上に多数の発
熱抵抗素子を一列に設けたサーマルへンドを用いる。 印画時に、それらの発熱抵抗素子はそれぞれ画像信号に
応じて通電させられ、その通電の結果発生する抵抗発熱
のエネルギによってインクリボンから記録紙へインクが
離散的に転写して記録紙上にドツトが記録される。この
記録ドツトの１度はインクリボンに与えられる熱エネル
ギの量、シたがって通電時間の長さによって決まる。サ
ーマルラインプリンタの場合、−時に１印画ライン分の
画像が記録され、それが紙送り方向に、例えば６００回
繰り返されることで一枚のプリント画像が得られる。 ［発明が解決しようとする課題］ ところで、従来のサーマルプリンタでは、異なる発熱抵
抗素子に同じｌ−度の記録ドア）を印画させる場合、そ
れぞれの発熱抵抗素子に同じ通電時間を与えていた。例
えば、第１および第１０の発熱抵抗素子Ｒ１，ＲＩＯに
それぞれ階調レベル１５のｌＪ１度で記録ドツトを印画
させるときは、それら発熱抵抗素子Ｒ１，ＲＩＧを同じ
時間ｔ１５だけ通電させていた。 しかしながら、発熱抵抗素子の抵抗値は均一でなくバラ
ツキがある。サーマルラインヘッドの場合、多数（例え
ば１０２４個）の発熱抵抗素子が薄膜技術によって同時
につくられるが、どうしてもある程度（一般に±１０〜
１５％）のバラツキが出る。したがって、隣接する発熱
抵抗素子の抵抗値が大きく違うところでは紙送り方向に
１度の濃いまたは薄い縞が現れ、それが画質を著しく損
わせている。 そこで従来は、発熱抵抗素子の抵抗値のバラツキを±２
〜３％以内に抑えるよう製造技術による解決を図ってい
るが、これは非常に厳しい要求条件であって、製造コス
トが非常に高くつく問題がある。 本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、発熱
抵抗素子の抵抗値のバラツキを自動的に補償して所望の
１度階調を得るようにした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］ 上記目的を達成するために、本発明のサーマルプリンタ
は、発熱抵抗素子の並列回路と直列に接続されるダミー
抵抗と；発熱抵抗素子の各々とダミー抵抗とを含む通電
回路に順次所定の電圧を印加してその都度ダミー抵抗の
端子に得られる電圧を検出し、その電圧から各発熱抵抗
素子の抵抗値を割り出す抵抗値割出手段と：抵抗値割出
手段で得られた各発熱抵抗素子の抵抗値についてのデー
タを記憶する抵抗値データ記憶部と；印画時に抵抗値デ
ータ記憶部より読み出された抵抗値・データに基づいて
各発熱抵抗素子の通電時間を補正する通電時間補正手段
とを具備する構成とした。 ［作用］ ダミー抵抗を用いて各発熱抵抗素子の通電回路を流れる
電流の値を検出し、その１ｉｌｉｔ値と印加電圧等に基
づいて該発熱抵抗素子の抵抗値が割り出される。しかし
て、全ての発熱抵抗素子の抵抗値が集積されれば、抵抗
値間のバラツキ度が数値化され得、例えば基準抵抗値に
対する各発熱抵抗素子の抵抗値の相対値や誤差等のデー
タは上記のバラツキに対応したものとなる。 そのような抵抗値データに応じて各発熱抵抗素子に対す
る通電時間が補正されることによって、所期の通電時間
（画像信号が指定する通電時間）が延長もしくは短縮さ
れ、結果的には各発熱抵抗素子より所期の発熱エネルギ
が発生されて所期の濃度の記録ドツトが得られる。 ［実施例コ 第１図は、本発明の一実施例によるサーマルラインプリ
ンタの主要部の回路構成を示す。 サーマルラインヘッド１０の基板上には、例えば１０２
４個の発熱抵抗素子Ｒ１−ＲＩ０２４が一列に配置され
る。これらの発熱抵抗素子Ｒ１〜ＲＩ０２４は互いに並
列接続される。そして、この並列回路の一方の共通接続
点Ｎａは電源回路の電圧出力端子に接続されるとともに
、他方の共通接続点Ｎｂと各発熱抵抗素子Ｒ１との間に
は該発熱抵抗素子Ｒ１を通電させるためのスイッチング
・トランジスタＴｒｉが設けられる。かかるサーマルラ
インヘッド１０の回路構成は従来と同様なものである。 本実施例によれば、各発熱抵抗票子Ｒ１〜ＲＩＧ２４の
抵抗値を割り出すために、次のような回路構成が設けら
れる。すなわち、発熱抵抗素子の共通接続点Ｎｂに、ト
ランジスタ１４のコレクタ、ダミー抵抗１６の一方の端
子、バッフ１アンプ１８の入力端子が接続される。トラ
ンジスタ１４のエミッタはアースに接続され、ベースに
はシステム制御部２４から切替信号ＭＳが与えられる。 ダミー抵抗１Ｂの他方の端子はアースに接続される。 そして、バッファアンプ１８の出力端子はＡ／Ｄ変換器
２０の入力端子に接続され、Ａ／Ｄ変換器２０の出力端
子は抵抗値演算回路２２のデータ入力端子に接続される
。 次に、本実施例による抵抗値割出モードの動作を説明す
る。このモードでは、切替信号ＭＳが“Ｌ”レベルで、
トランジスタ１４が遮断状態となり、発熱抵抗素子Ｒ１
−ＲＩ０２４の共通接続点Ｎｂはダミー抵抗１６を介し
て接地される。そして、電源回路より一定の駆動電圧が
共通接続点Ｎａに印加された状態の下で、ヘッド１０の
トランジスタＴ　ｒ　ｌ　−Ｔ　ｒ　１０２４を１つず
つ順番に一定時間オンにするようにヘッド駆動制御回路
１２より通電制御信号Ｃ１〜Ｃｌ０２４が出力される。 すなわち、先ず通電制御信号ＣＩだけが“Ｈ″で、他の
通電制御信号０２〜Ｃｌ０２４は全て“Ｌ”で、これに
よりトランジスタＴｒＩだけがオンになる。この時、電
源回路の電圧出力端子より共通接続点Ｎａ→発熱抵抗素
子Ｒ１→トランジスタＴｒｌ→共通接続点Ｎｂ→ダミー
抵抗１６→アースの通電回路を電流１１が流れる。これ
により、ダミー抵抗１８の端子にその抵抗値ｒｄと電’
ａ　ｊ　１の積に相当する電圧ｖｃｆｌ　（ｒｄ　Ｘｉ
ｌ　）が発生する。この電圧ｖｄｌは、バッファアンプ
１８を介してＡ／Ｄ変換器２０に供給され、そこでディ
ジタル値Ｄｖ旧に変換されてから、抵抗値演算回路２２
に取り込まれる。 次に、通電制御信号Ｃ２だけが“Ｈ”で、他の通電制御
信号ＣＩ、Ｃ３〜Ｃｌ０２４は全て“Ｌ”となり、トラ
ンジスタＴｒ２だけがオンになる。このときは、電源回
路の電圧出力端子より共通接続点Ｎａ→発熱抵抗素子Ｒ
２→トランジスタＴｒ２→共通接続点Ｎｂ→ダミー抵抗
１６→アースの通電回路を電流１２が流れ、ダミー抵抗
１６の端子に電圧ｖｄ２　　（ｒｄ　Ｘｉ２　）が得ら
れる。この電圧ｖｄ２もＡ／Ｄ変換器２０でディノタル
値Ｄｖｄ２に変換されてから抵抗［演算回路２２に取り
込まれる。 このようにして、発熱抵抗素子Ｒ１＃ＲＩ０２４の各々
の通電回路が１つずつ順番にオンさせられ、その時流れ
る電ｆＬｉ　ｌ　”　ｉ　１０２４がダミー抵抗１６に
おいて電圧Ｖｄｌ〜ｖ　ｄ　１０２４として検出され、
それらのディジタル！ｉＤ　ｖ　ｄ　１〜Ｄ　ｖ　ｄ　
１０２４が抵抗値演算回路２２に集積される。 演算回路２２は、例えば次のような演算によって各発熱
抵抗素子Ｒｎの抵抗値ｒｎを割り出す。 先ず、各ダミー抵抗検出電圧値Ｄｖｄｎをダミー抵抗１
６の抵抗［ｒｄ　　（既知の値）で割算することで各通
電回路を流れた′：４流ｉｎを求める。また、電源電圧
から各ダミー抵抗検出電圧Ｄｖｄｎおよびトランジスタ
Ｔｒｎでの電圧降下（はぼ一定の値とみなしてよい）を
引き算することで各発熱抵抗素子Ｒｎにおける電圧降下
ＶＲｎを求める。かかる電圧降下ＶＲｎを電流ｉｎで割
算することによって発熱抵抗素子Ｒｎの抵抗値ｒｎを割
り出す。 さらに演算回路２２は、予め設定された発熱抵抗素子の
基準抵抗値ｒｓに対する各発熱抵抗素子の抵抗値ｒｏの
相対値Ｋｎを抵抗値データとして求める。例えば基準抵
抗値ｒＳが２にΩで、発熱抵抗素子Ｒｎの抵抗値ｒｎが
２．２にΩの場合、その相対値Ｋｎは１．１となる。こ
のようにして得られた発熱抵抗素子Ｒ１〜Ｒ１０２４に
ついての抵抗値データに１〜に！０２４は、抵抗値割出
モードの終了後に抵抗値データ記憶ｇ２Ｂに格納される
。 抵抗値データ記憶！２６はＲＡＭで、印画動作モードが
開始されると、所定のタイミングで抵抗値データＫ１−
Ｋ１０２４を順番に読み出してヘッド駆動制御回路１２
へ供給する。なお、記憶部２６の書込／読出用のアドレ
スはシステム制御部２４から与えられる。 第２図は、ヘッド駆動制御回路１２のＪ＋１電時間補正
部の構成を示す。カラー・プロセス回路３０には、−度
に１印画ライン分の画像データａ１〜ａ　１０２４がフ
レームメモリ（図示せず）より与えられる。このプロセ
ス回路で、それらの画像データａｌ　−ａ１０２４は逆
ガンマ補正等の画像処理を受けてからそれぞれ１度デー
タｂｌ　−ｂ１０２４に変換される。これら１度データ
の各々は、例えば

【Ｏ】（最小ｔｌＡ度）〜［８４］　
　（最大１度）の範囲内で対応画素の１度に応じた値を
示す。 カラー・プロセス回路３０より生成された１印画ライン
分の画像データｂｌ　−ｂ１０２４は１度−通電時間変
換回路３２に供給され、ここで各１度データｂｎはそ・
の階調レベル［Ｎ］に対応した通電時間（Ｎ）を指示す
る通電時間データＴｎに変換される。 本実施例では、それら通電時間データＴＩ　−Ｔ１０２
４が通電時間補正回路３４において記憶部２６からの抵
抗値データＫｌ　−に１０２４に応じた補正を受ける。 例えば、この通電時間補正回路３４は乗算回路からなり
、各通電時間データＴｎに対してＫｎ　＠Ｔｎを演算し
、その演算値を補正通電時間データＴ’ｎとして出力す
る。 このような補正演算Ｋｎ　・Ｔｎは次のような理論に基
づく。すなわち、各発熱抵抗素子Ｒｎの電圧降下ＶＲｎ
をほぼ一定な値ＶＲとみなすと、そこで発生する抵抗発
熱（ワット）はＶＲ２／ｒｎで、抵抗値ｒｎに反比例す
る。また、その抵抗発熱による熱エネルギは（ＶＲ２／
　ｒｎ　）　・（Ｎ）で、通電時間（Ｎ）に比例する。 しかして、抵抗値ｒｎはＫｎｌｌｒＳで表されるから、
通電時間の長さ（Ｎ）をＫｎ・（Ｎ）に補正（延長もし
くは短縮）すれば、基準抵抗値ｒｓを時間（Ｎ）だけ通
電させたときと同じ発熱エネルギ（ＶＲ１／ｒＳ）・（
Ｎ）が各発熱抵抗素子Ｒｎより得られる。 このようにして、全ての発熱抵抗素子Ｒ１〜Ｒ１０２４
について通電時間が抵抗値データに１〜ＫＩ０２４に応
じて補正されることにより、それら発熱抵抗素子Ｒ１−
ＲＩ０２４の抵抗値にバラツキがあっても、結果的には
それぞれ画像データに対応した発熱エネルギが得られ、
ひいては所期の濃度階調が得られる。したがって、１度
階調が８４段階の場合は、それぞれの階調を精確に再生
することが可能であり、滑らかな階調制御が行える。ま
た、隣接する発熱抵抗素子の抵抗値に大きな差があって
も、紙送り方向に縞が現れるようなこともな（、高品質
なプリント画像が得られる。 なお、通電時間補正回路３４より生成された補正通電時
間データＴ　’１−Ｔ　’１０２４は、後段の回路（図
示せず）でそれぞれ通電時間の長さに対応したパルス幅
のパルスに変換され、通電可能化信号Ｃｌ−Ｃｌ０２４
としてヘッド１０のトランジスタＴｒ　Ｉ　”　Ｔ　ｒ
　１０２４４．：与えらレル。 また、印画動作時には、７ステム制御部２４からの切替
信号ＭＳが“Ｈ”レベルとなってトランジスタ１４が導
通し、発熱抵抗素子を流れた通電′；ＩＩ流はこのトラ
ンジスタ１４を介してアースに流れる。これにより、ダ
ミー抵抗１６で職駄な抵抗発熱（ｆ４カ消費）が生じる
ことはない。 第３図は、ヘッド制御回路１２の通電時間補正部の変形
例を示す。この例は、上記の１度−通電時間変換回路３
２および通電時間補正回路３４を１つのＬＵＴ　（ルッ
ク・アップ・テーブル）４０で置き換えたものである。 通電時間データＴｎが上位アドレス（ロー・アドレス）
として、抵抗値データに１が下位アドレス（カラム・ア
ドレス）としてＬＵＴ４Ｑに与えられると、その合成ア
ドレスで指定されたＬＵＴ４０の記憶番地より補正通電
時間データＴｌｎが読み出される。このようなルック・
アップ・テーブル方式によれば、補正前の通電時間デー
タＴｎに任意の非線形的な補正を与えることが可能であ
る。 上述した実施例では、予め設定した基準抵抗値に対する
各発熱抵抗素子の抵抗値の相対値（相対比）を抵抗値デ
ータとしたが、これに限らず、基準抵抗値に対する各発
熱抵抗素子の抵抗値の偏差（誤差）等を抵抗値データと
したり、全発熱抵抗素子の抵抗値の平均値を基準抵抗値
とすること等も可能である。 ［発明の効果コ 本発明は、上述したような構成を育することにより、次
のような効果を奏する。 ダミー抵抗を用いて各発熱抵抗素子の抵抗値を割り出し
てそれら抵抗値のデータを記憶手段に蓄積しておき、印
画動作時に各抵抗値データを読み出して各発熱抵抗素子
の通電時間を補正するようにしたので、結果的に各発熱
抵抗素子に所期の熱エネルギを発生せしめて記録ドツト
の１度を所期の階調とすることができる。したがって、
発熱抵抗素子の抵抗値にバラツキがあっても、滑らかな
階調制御が可能で、高品質のプリント画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例によるサーマルラインプリ
ンタの主要部の回路構成を示すブロック図、 第２図は、実施例による通電時間補正部の構成を示すブ
ロック図、および 第３図は、変形例による通電時間補正部の構成を示すブ
ロック図である。 図面において、 １０・・・・サーマルラインへ、ド、 １２・・・・ヘッド駆動制御回路、 １６・・・・ダミー抵抗、 ２０・・・・Ａ／Ｄ変換器、 ２２・・・・抵抗値演算回路、 ２４・・・・システム制御部、 ２６・・・・抵抗値データ記憶部、 ３２・・・・濃度−通電時間変換回路、３４・・・・通
電時間補正回路、 ４０・・・・濃度−通電時間変換ＬＵＴ、Ｒ１−Ｒ＋０
２４・・・・発熱抵抗素子、Ｔ　ｒ　ｌ　−Ｔ　ｒ　１
０２４・・・・トランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　電気的に並列接続された多数の発熱抵抗素子の各々を
   画像信号に応じて選択的に通電させ、その通電時間の長
   さに対応したＩ度の記録ドットを形成するようにしたサ
   ーマルプリンタにおいて、発熱抵抗素子の並列回路と直
   列に接続されるダミー抵抗と、 発熱抵抗素子の各々と前記ダミー抵抗とを含む通電回路
   に順次所定の電圧を印加してその都度前記ダミー抵抗の
   端子に得られる電圧を検出し、その電圧から各発熱抵抗
   素子の抵抗値を割り出す抵抗値割出手段と、 前記抵抗値割出手段で得られた各発熱抵抗素子の抵抗値
   についてのデータを記憶する抵抗値データ記憶部と、 印画時に前記抵抗値データ記憶部より読み出された抵抗
   値データに基づいて各発熱抵抗素子の通電時間を補正す
   る通電時間補正手段と、 を具備することを特徴とするサーマルプリンタ。