JPH03207674A - ラインプリンタの階調制御装置 - 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） この発明は、電気エネルギーを複数のサーマルヘッドに
供給して、熱エネルギーに変換後、この熱エネルギーに
よって印刷用紙に発色・転写する形式のラインプリンタ
の階調制御装置に関する。

（従来の技術） 従来より画像信号に基づいて印字用紙にカラープリント
等を作成するサーマルヘッド使用のラインプリンタは公
知である。これは第３図（イ）に示すように、印刷用紙
Ｐを紙送りするプラテンＡの軸方向に複数の抵抗素子（
以下、サーマルヘツドと称する）Ｂｏ　−Ｂｎを１列に
配設したサーマルドツト印字用のラインプリンタヘッド
Ｃ（同図口）が用いられている。

このラインプリンタは、ラインプリンタヘッドＣを構成
する各サーマルヘッドＢ、〜Ｂｎに、ホスト側から入力
されてくる１ライン毎の画像信号の階調レベルに対応し
た熱エネルギーを発生させて印字用紙Ｐにドツト状に発
色させるように構成されている。

このように、上記ラインプリンタにおいては、多数のサ
ーマルヘッドＢＯ−Ｂｎを用いる関係上、各サーマルヘ
ッドＢＯ−Ｂｎの階調レベルが均一になるように熱エネ
ルギーの発生を等しくし、印刷用紙Ｐへの色むらを防止
する必要がある。

しかしながら、ラインプリンタＣの各サーマルヘッドＢ
Ｏ−Ｂｎは、製造工程における公差等により各サーマル
ヘッド間での抵抗値のバラツキが生じ、製品規格上通常
において基準値に対してプラス、マイナス２０％程度の
バラツキを実用上許容せざるを得ず、このため各サーマ
ルヘッドＢ。

〜Ｂｎのドツ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点がある。

このような問題点を解消するため、従来においても各サ
ーマルヘッドＢＯ−Ｂｎの抵抗値を予め測定して外付部
品等により抵抗値を補正することも考えられているが、
多数の外付部品等の接続作業を要するためコスト高にな
る。

さらに、各サーマルヘッドＢ。−Ｂｎの抵抗値のバラツ
キを補正したとしても、ラインプリンタＣの回路構成は
、第３図（ハ）で示すように、抵抗素子Ｂと抵抗素子８
間にはコモン抵抗ｒが存在するため、各抵抗素子ＢＯ−
Ｂｎの印加電圧はコモン抵抗ｒの値が大きく、また、コ
モン抵抗ｒの数が多いと、各抵抗素子の電圧降下は大き
くなる。

また、電圧はラインプリンタＣの両端のサーマルヘッド
ＢＯ，Ｂｎから印加される回路構成であるため、各サー
マルヘッドＢＯ−Ｂｎに印加される電圧は、ラインプリ
ンタヘッドＣの中央部に至るほど、第４図で示すように
印加電圧が低くなり、印字濃度が薄くなるという問題点
があった。

そこで、各サーマルヘッドＢＯ−Ｂｎのコモン抵抗を補
正するため、外付部品を用いた補正回路を新たに設ける
ことも考えられるが、複雑な回路構成になり、コスト高
を招くという問題点がある。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、上記課題を解決する゛ためになされたちの
で、その目的とするところは、ラインプリンタヘッドを
構成する各サーマルヘッド間のコモン抵抗の相違によっ
て生じる各サーマルヘッドの発熱エネルギーのバラツキ
を抑え、常に均一な階調による高画質の印字を可能にし
、その上回路構成の簡略化・コストダウン等が達成でき
るラインプリンタの階調制御装置を提供するものである
。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、この発明に係るラインプリン
タの階調制御装置は、複数のサーマルへラドを印字用紙
の幅方向に配列し、１ライン毎の画像データを上記各ヘ
ッドに供給して階調表現するラインプリンタにおいて、 上記各サーマルヘッドの抵抗値とコモン抵抗値を含んだ
階級値が予め書き込まれているヘッドデータ記憶手段と
、 上記記憶手段から出力される各サーマルヘッドの階調出
力レベルに応じて各サーマルヘッドの階級値を変調せし
め、各サーマルヘッド間の階調レベルを均等化する階調
変調回路と、 上記画像データが階調変調回路に入力されるとその画像
データに同期して上記記憶手段に記憶されている階級値
のアドレスを指定するアドレス発生回路と、 上記階調変調回路にて変調された各サーマルへラドの階
調出力を出力・保持するラッチ回路と、上記ラッチ回路
にて保持されたデジタル信号からなる階調出力を連続す
るアナログ信号に置換し、その置換したパルス幅等のア
ナログ信号からなる階調信号を上記各サーマルヘッドに
出力する階調信号生成回路と、 を備えていることを特徴とする （作用） この発明に係るラインプリンタの階調制御装置によれば
、各サーマルヘッドの異なる抵抗値とコモン抵抗値を含
んだ階級値が予め書き込まれているヘッドデータ記憶手
段と、各サーマルヘッド間の階調レベルを均等化する階
調変調回路とにより、各サーマルヘッドの発熱エネルギ
ーのバラツキを補正して各サーマルヘッドの発熱エネル
ギーを均一な階級レベルに設定し、その階級レベルの階
調出力信号を、階調信号生成回路を介して上記各サーマ
ルヘッドに出力するように構成されているため、各サー
マルヘッド間の抵抗値とコモン抵抗による発熱エネルギ
ーのバラツキを抑えることができ、均一な階調レベルの
印字がなされる。

（実施例） 以下、この発明に係るラインプリンタの階調制御装置の
一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の基本回路構成を示すブロック図で、
図に示すように、本願装置は、ホスト側から１ライン毎
の画像データが入力されるラインバッファ８と、このラ
インバッファ８により上記画像データの１ドツト毎の階
調データを後述する階調変調回路３へ出力する、例えば
ｎドツト目の階調データのときｎドツト目のアドレスを
発生するアドレス発生回路１と、その発生回路１に接続
されるヘッドデータ記憶手段２とを備えている。

上記へラドデータ記憶手段２は、入力される画像データ
の階調のドツト位置をアドレス発生回路１からのアドレ
ス信号を入力して各サーマルヘッドＢ□　−Ｂｎの階級
値が書き込まれる後述するアドレステーブルを有してい
る。すなわち、アドレス信号発生回路１にて指定される
ヘッドデータ記憶手段２のアドレスには、ラインプリン
タＣを構成している各サーマルヘッドＢＯ−Ｂｎに印加
される電圧Ｖ。〜Ｖｎにより各サーマルヘッドＢ。

〜Ｂｎが発熱する電気エネルギーＶｏ　２／Ｒｏ。

・”、Ｖｎ２／Ｒｎを、例えば１６段階（４ビツト）の
階級に振り分け、各抵抗素子Ｂｏ−Ｂｎの各階級Ｌ　Ｏ
””’　Ｌ　１５を第２図（イ）に示すようにアドレス
Ａｏ、Ａｌ、　　・・・の順番に、つまり抵抗素子Ｂ。

−Ｂｎの位置に対応して書き込むように構成されている
。

また、各階級ＬＤ”””Ｌｉ２は、各サーマルヘッドＢ
Ｏ−Ｂｎの最大電気エネルギーから最少電気エネルギー
までを１６ランクに分け、すなわち、第２図（ハ）に示
すように、各サーマルヘッドＢＯ−Ｂｎの電気エネルギ
ーＶ。２／Ｒｏ、・・・、■ｎ２／Ｒｎを、つまり各階
級値ＬＯ−Ｌ１５の電気エネルギーＥＯ””’Ｅ＋５に
より階級値Ｌｏ−Ｌ１５にランク分けしている。

また、本願装置は、上記へラドデータ記憶手段２に接続
され、この記憶手段２に書き込まれた各サーマルヘッド
ＢＯ−Ｂｎの階級値ＬＯ−Ｌ１５とラインバッファ８か
ら出力される階調データをアドレスとして、その階調デ
ータを変調し、均等化する階調出力レベルにて出力する
階調変調回路３と、その階調変調回路３に接続され、上
記階調変調回路３の出力する各サーマルヘッドＢｏ−Ｂ
ｎの異なる階調出力を保持するラッチ回路４と、ラッチ
回路４に接続されてラッチ回路４が保持しているデジタ
ル信号からなる階調出力をアナログ信号からなる連続す
るパルス幅に置き換え、上記各サーマルヘッドＢＯ−Ｂ
ｎに対して階調出力を最適通電時間に亘り供給するため
の階調出力信号を出力する階調信号生成回路５を備えて
いる。

また、上記階調変調回路３は、ＰＡＬ、ＬＣＡ。

メモリ素子等により構成された回路で、画像データとし
て入力されてくる階調データとへラドデータ記憶手段２
からの階級値し。−Ｌ、５に基づいて各データの組み合
わせに対して、最適な階調レベルを特定する階調データ
に１〜Ｋｎをテーブル構造として構成され、ラインバッ
ファ８から出力されてくる階調データとへラドデータ記
憶手段２からの階級値ＬＯ””’Ｌ！５をアドレスとし
ている。

すなわち、上記階調変調回路３は、各サーマルヘッドＢ
。−Ｂｎの発熱エネルギ一対して最適な階調レベルを特
定する熱エネルギーのデータを格納したテーブル構造と
して構成され、この回路３内に基準抵抗値Ｒｓの発熱エ
ネルギーと各サーマルヘッドＢ。−Ｂｎの発熱エネルギ
ーとが、同じ階調データに対して等発エネルギーになる
ように最適通電時間ｔｓのとき、発熱エネルギーは、次
０ 式のようになる。

ｎ＝０〜１５ ｋ　＝　１〜６４ となる。

（なお、Ｖｓは基準抵抗値Ｒｓ時の基準印加電圧である
。） つまり、各サーマルヘッド　ＢＯ−Ｂｎの電気エネルギ
ーは、階級値ＬＤ”Ｌ１２で表されていて、階調変調回
路３へ入力されるので、各階級値ＬＤ”””Ｌ１２の発
熱エネルギーは、Ｌ　ｎＸ　ｔ　ｋの通電時間ｔ　ｋと
なる階調数Ｋｉで表した値が書き込まれている（第２図
（ロ））。

また、上記階調信号生成回路５では、上記ラッチ回路４
が制御する階調出力信号に基づいて、各サーマルヘッド
Ｂ。−Ｂｎに最適通電時間に亘り印加電圧Ｖｏを印加し
、各サーマルヘッドＢｏ〜Ｂｎのバラツキを実際に抑え
る印加電圧ＶＯの時１ 量制御を行なう。

この階調信号生成回路５は、階調信号に、〜Ｋｎが一方
から入力され、他方では基準パルス発生回路５ａ、　ク
ロック５ｂ、カウンタ５ｃで上記階調信号に１〜Ｋｎに
相応する最適時間を入力し、それらを比較し入力された
デジタル信号からなる階調出力値をデジタル値に置き換
え最適通電時間を設定するコンパレータ５Ｄを有してい
る。

このコンパレータ５Ｄで比較され、選択された各サーマ
ルヘッドＢＯ−Ｂｎの印加電圧Ｖｏの最適通電時間は、
アンドゲート５Ｅにて基準パルス発生回路５ａの発生す
る基準パルスを各トランジスタＴ、〜Ｔｎのベース側に
入力されるように構成されている。

そうして、各サーマルヘッドＢ。−Ｂｎで異なる抵抗値
Ｒ８−Ｒｎとコモン抵抗ｒ１〜ｒｎによりバラついてい
た熱エネルギーを補正し、均一化するため、印加電圧Ｖ
ｏを各サーマルヘッドＢ。

〜Ｂｎの抵抗値Ｒ８−Ｒｎを介して最適通電時間に亘り
印加するように構成されている。

２ 以下に、本願装置の作用を説明する。

まず、図示しないホスト側から画像データが入力される
が、その際ラインプリンタ６の１ライン分の画像データ
がラインバッファ８に入力される。

次に、ラインバッファ８から１ドツト分の階調数が階調
変調回路３に入力され、その同期信号がアドレス発生回
路１に入力されると、第２図（イ）に示すアドレスＡｏ
−Ａｎのいずれかを指定する信号を上記アドレス発生回
路１が発生する。

そのアドレス発生回路１が指定するアドレスには、各サ
ーマルヘッドＢ。−Ｂｎの印加電圧ｖ。

〜Ｖｎと抵抗値ＲＯ−Ｒｎより電気エネルギーがＶｏ２
／Ｒｏ、・・・、ｖｎ２／Ｒｎによりもとめられ書き込
まれるとともに、この電気エネルギーを１６ランクに分
けたり。・・・Ｌ１２の階級値がヘッドデータ記憶手段
２のテーブルに第２図（イ）に示すように書き込まれて
いる。

次に、階調変調回路３には、例えば、６４階調に亘り各
サーマルヘッドＢＯ−Ｂｎの階級値り。

〜Ｌ＋５が階調変調回路３にて第２図（ロ）に示３ すランクｌＬｏ”Ｌ＋ｓに分けられ、各サーマルヘッド
ＢＯ−Ｂｎのバラツキが生じないように入力階調１〜６
４と階級値ＬＯ””’Ｉ１５の値より階調信号に、〜Ｋ
ｎのうち最も適合する階調レベルの階調信号Ｋが設定さ
れる。

次に、ラッチ回路４では、階調変調回路３で変調された
階調信号に１〜Ｋｎに基づいて各サーマルヘッドＢ　Ｏ
”　Ｂ　ｎへの印加電圧Ｖｏの最適通電が行なわれるよ
うに、各サーマルヘッドＢｏ−Ｂｎに適した階調出力信
号を階調信号生成回路５へ入力する。

したがって、サーマルヘッドＢ。−Ｂｎに抵抗値Ｒｏ−
Ｒｎによるバラツキがある場合でも、また、コモン抵抗
ｒ１〜ｒｎによる印加電圧の分布が第４図のようになっ
た場合でも、予め各サーマルヘッドＢ。−Ｂｎのコモン
抵抗ｒ、〜ｒｎの異なる抵抗値を予め測定し、各サーマ
ルヘッドＢ。

〜Ｂｎの印加電圧比を計算し、各サーマルヘッドＢｏ−
Ｂｎの異なる熱エネルギーがへラドデータ記憶手段２の
テーブルに記憶されており、その階４ 吸硫により階調変調回路３が各サーマルヘッドＢＯ−Ｂ
ｎに応じて階調レベルを均等化する階調レベルへの変調
を行ない、ラッチ回路４および階調信号生成回路５を介
して、各サーマルヘッドＢＯ〜Ｂｎの階調出力を均等化
する階調出力信号を各サーマルヘッドＢＯ−Ｂｎに出力
する。

そうして、各サーマルヘッドＢ。−Ｂｎには、印加電圧
Ｖｏが最適通電時間に亘り印加され、各サーマルヘッド
ＢＯ−Ｂｎからは均一の階調レベルの発熱エネルギーが
発生し、これにより高画質の印字が可能となる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本願制御装置は、各サ
ーマルヘッドの異なるコモン抵抗値を含んだ階級値が予
め書き込まれているヘッドデータ記憶手段と、この記憶
手段に記憶された各サーマルヘッドの階級値に基づいて
階調レベルを変調し各サーマルヘッドの階調レベルを変
調する階調変調回路と、その階調変調回路の出力する階
調レベルになるように印加電圧の通電時間を制御する階
５ 読出力信号を各サーマルヘッドに出力する階調信号生成
回路を備えた構成であるため、各サーマルヘッドの抵抗
値補正と同時にコモン抵抗値の補正ができ、従来のよう
なラインプリンタヘッドの中央部の濃度が薄くなること
が防止され、また抵抗値や抵抗体の印加電圧がバラつい
ても、ドツト階調数に対するエネルギーは等しく補正さ
れ抵抗体の発熱エネルギーのバラツキを抑えることがで
きるため、高画質な印字を達成することができる。

また、本願装置では、外付部品を用いることなく各サー
マルヘッドのコモン抵抗による発熱エネルギーのバラツ
キを抑えることができ、回路構成の簡略化を図ることが
できるため、低コストにこの種の装置を製作することが
できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るラインプリンタの階調制御装置
の基本回路構成を示すブロック図、第２図（イ）は第１
図の階調制御装置で使用するヘッドデータ記憶手段のア
ドレスに記憶されているへ６ ラドデータの内容を示す説明図、第２図（ロ）は第１図
の階調制御装置で使用する階調変調回路に記憶されてい
る階調信号のランク分けを示す説明図、第２図（ハ）は
電気エネルギーと階級値との関係を示す説明図、第３図
（イ）は従来例におけるラインプリンタのプリンタヘッ
ドの配設位置を示す概略斜視図、第３図（ロ）は従来の
ラインプリンタにおけるサーマルヘッドの配列状態を示
す平面図、第３図（ハ）はラインプリンタの回路構成を
示す回路図、第４図は従来の各サーマルヘッド間のバラ
ツキ状態を示す特性図である。 １・・・アドレス発生回路 ２・・・ヘッドデータ記憶手段 ３・・・階調変調回路 ４・・・ラッチ回路 ５・・・階調信号生成回路 ６・・・ラインプリンタヘッド ＢＯ−Ｂｎ・・・サーマルヘッド ｒ１〜ｒｎ・・・コモン抵抗

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のサーマルヘッドを印字用紙の幅方向に配列し
   、１ライン毎の画像データを上記各ヘッドに供給して階
   調表現するラインプリンタにおいて、 上記各サーマルヘッドの抵抗値とコモン抵抗値を含んだ
   階級値が予め書き込まれているヘッドデータ記憶手段と
   、 上記記憶手段から出力される各サーマルヘッドの階調出
   力レベルに応じて各サーマルヘッドの階級値を変調せし
   め、各サーマルヘッド間の階調レベルを均等化する階調
   変調回路と、 上記画像データが階調変調回路に入力されるとその画像
   データに同期して上記記憶手段に記憶されている階級値
   のアドレスを指定するアドレス発生回路と、 上記階調変調回路にて変調された各サーマルヘッドの階
   調出力を出力・保持するラッチ回路と、上記ラッチ回路
   にて保持されたデジタル信号からなる階調出力を連続す
   るアナログ信号に置換し、その置換したパルス幅等のア
   ナログ信号からなる階調信号を上記各サーマルヘッドに
   出力する階調信号生成回路と、 を備えていることを特徴とするラインプリンタの階調制
   御装置。