JPH06143653A - 多階調サーマル記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電源の出力電圧の低下、印刷速度の低下を防止
し、それを簡単な構成で実現する。 【構成】記録ヘッド１１の各発熱抵抗体に対して濃度情
報に応じた通電時間制御を行う発熱制御手段１２を設
け、この手段１２は、濃度の全階調表現時間の開始と終
了を指示する信号を発生する手段１５と、奇数画素につ
いて全階調表現時間の開始に同期して階調表現のため電
圧印加時間のカウントを開始し、対応する画素の濃度情
報に応じて電圧印加時間のカウントを終了し、対応する
画素の濃度情報に応じた電圧印加時間を設定する変換手
段１６と、偶数画素について全階調表現時間の終了に同
期して電圧印加時間のカウントが終了するようにそれぞ
れ濃度情報に応じた階調表現のため電圧印加時間のカウ
ントを開始し、対応する画素の濃度情報に応じた電圧印
加時間を設定する変換手段１７を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発熱抵抗体を多数並べ
て配置したラインヘッドを設けた多階調サーマル記録装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の多階調サーマル記録装置では全
ての発熱抵抗体に対して画素の濃度情報に応じた電圧印
加時間に基づいて同時に電圧を印加することはヘッドを
駆動する電源の出力電圧を低下させ、印刷画像に濃度の
むらを生じさせる原因となる。このため電源容量を充分
に大きくすることも考えられるが、しかしそのようにす
ると電源が重量化、大形化するため望ましくない。

【０００３】そこで従来は図３に示すように、発熱抵抗
体を多数並べて配置したラインヘッド１を例えば第１ブ
ロック２ａ，第２ブロック２ｂの２つに分割し、第１ブ
ロック２ａの各発熱抵抗体３1 ，３2 ，…３n に対して
は、図４の(a) に示す全階調表現時間の開始と共に図４
の(b) ，(c) に示すように各発熱抵抗体３1 ，３2 ，…
に対して階調表現のための電圧印加を開始し、そして各
発熱抵抗体に対応する画素の濃度情報に応じて電圧印加
を終了するように制御し、また第２ブロック２ｂの各発
熱抵抗体４1 ，４2 ，…４n に対しては、図４の(d) に
示すように第１ブロックの全階調表現時間の終了後に全
階調表現時間を開始させ、その開始と共に図４の(e) ，
(f) に示すように各発熱抵抗体４1 ，４2 ，…に対して
階調表現のための電圧印加を開始し、そして各発熱抵抗
体に対応する画素の濃度情報に応じて電圧印加を終了す
るように制御していた。このようにラインヘッド１の発
熱抵抗体を２つのブロックに分割して電圧の印加時間を
ずらせることにより電源への負担を軽減してたとえ１ブ
ロックの発熱抵抗体に対して同時に電圧印加が行われて
も電源の出力電圧が低下しないようにしている。

【０００４】また図５に示すように、電源５から記録ヘ
ッド６への印加電圧を印加電圧検出手段７で検出し、印
加電圧の変動に応じて補正手段８を駆動し、濃度情報に
応じて発熱制御手段９から記録ヘッド６に供給する電圧
印加時間信号の時間幅を印加電圧の変動を補正するよう
に制御するものが知られている。

【０００５】またヘッドへの通電時間と印刷濃度の関係
は図６に示すようになっており、かつ全階調表現時間の
開始前に一定の予熱時間を設けて発熱抵抗体を印刷が可
能な温度まで高めるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の複数のブ
ロックに分割するものでは、電源の出力電圧の低下とい
う問題は解決できるが、各ブロック毎に全階調表現時間
を設定しその全階調表現時間内で各発熱抵抗体に対して
濃度情報に応じた電圧印加時間を決めているため、例え
ば１ラインをｎブロックに分割すると１ラインを印字す
るために全階調表現時間のｎ倍の時間が必要となり、こ
のため印刷速度が低下するという問題があった。

【０００７】また電源から記録ヘッドへの印加電圧を検
出して発熱制御手段から記録ヘッドへの電圧印加時間信
号の時間幅を補正するものでは、正確な濃度補正ができ
るが、回路構成が複雑化し、かつコスト高となる問題が
あった。

【０００８】そこで本発明は、ラインヘッドの同時駆動
対象となる発熱抵抗体を全階調表現時間内で２つのブロ
ックに分割して通電制御することにより、電源の出力電
圧の低下を防止できるとともに印刷速度の低下を防止で
き、しかも簡単な構成で実現できる多階調サーマル記録
装置を提供しようとするものである。

【０００９】また本発明は、発熱抵抗体に対する予熱制
御が簡単にできる多階調サーマル記録装置を提供しよう
とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
発熱抵抗体を多数並べて配置したラインヘッドと、この
ラインヘッドの各発熱抵抗体に対して対応する画素の濃
度情報に応じて印加電圧の通電時間制御を行う発熱制御
手段とを設け、発熱抵抗体への供給エネルギーに応じた
濃度のドット記録を行う多階調サーマル記録装置におい
て、発熱制御手段は、濃度の全階調表現時間の開始と終
了を指示する信号を発生する全階調表現時間発生手段
と、ラインヘッドの同時駆動対象となる発熱抵抗体の半
数について全階調表現時間の開始に同期して階調表現の
ため電圧印加を開始し、それぞれ対応する画素の濃度情
報に応じて電圧印加を終了するように電圧印加時間を設
定する第１の電圧印加時間設定手段と、ラインヘッドの
同時駆動対象となる発熱抵抗体の残りの半数について全
階調表現時間の終了に同期して電圧印加が終了するよう
にそれぞれ濃度情報に応じた階調表現のため電圧印加時
間のカウントを開始させる電圧印加時間を設定する第２
の電圧印加時間設定手段を設けたものである。

【００１１】請求項２対応の発明は、発熱制御手段は、
さらにラインヘッドの発熱抵抗体の半数について全階調
表現時間の開始前に、一定の予熱時間を与えるための信
号を発生し、ラインヘッドの発熱抵抗体の残りの半数に
ついて全階調表現時間の終了後に、一定の予熱時間を与
えるための信号を発生する予熱制御手段を設けたもので
ある

【００１２】

【作用】このような構成の本発明においては、全階調表
現時間発生手段から濃度の全階調表現時間の開始と終了
を指示する信号が発生し、この信号による全階調表現時
間の開始に同期してラインヘッドの同時駆動対象となる
発熱抵抗体の半数について階調表現のため電圧印加を開
始し、それぞれ対応する画素の濃度情報に応じて電圧印
加を終了する。また全階調表現時間の終了に同期してラ
インヘッドの同時駆動対象となる発熱抵抗体の残りの半
数について電圧印加が終了するようにそれぞれ濃度情報
に応じた階調表現のため電圧印加を開始する。こうして
同時駆動対象となる発熱抵抗体の半数ずつが１つの全階
調表現時間内で分割されて通電制御されることになる。

【００１３】また本発明においては、ラインヘッドの同
時駆動対象となる発熱抵抗体の半数に対して全階調表現
時間の開始前に、一定の予熱時間を与えるための信号が
発生し、ラインヘッドの同時駆動対象となる発熱抵抗体
の残りの半数に対して全階調表現時間の終了後に、一定
の予熱時間を与えるための信号が発生する。これにより
同時駆動対象となる発熱抵抗体の残りの半数に対する予
熱時間を含む電圧印加の終了を全て同一のタイミングに
できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１５】図１において、１１は発熱抵抗体を多数並
べて配置したラインヘッドとしての記録ヘッド、１２は
前記記録ヘッド１１の各発熱抵抗体に対して対応する画
素の濃度情報に応じて印加電圧の通電時間制御を行う発
熱制御手段、１３は前記記録ヘッド１１の各発熱抵抗体
に対する電圧印加時間信号を格納するラインバッファ、
１４はこのラインバッファ１３を制御し、前記発熱制御
手段１２からの電圧印加時間信号を前記ラインバッファ
１３に記憶させるラインバッファ制御手段である。

【００１６】前記発熱制御手段１２は、０〜２５５の２
５６階調に対応した濃度の全階調表現時間の開始と終了
を指示する全階調表現時間信号を発生する全階調表現時
間発生手段１５、前記記録ヘッド１１の同時駆動対象と
なる発熱抵抗体の奇数画素に対応する半数について全階
調表現時間の開始に同期して階調表現のため電圧印加を
開始し、それぞれ対応する画素の濃度情報に応じて電圧
印加を終了するように電圧印加時間を設定する第１の電
圧印加時間設定手段としての奇数画素用濃度情報／電圧
印加時間変換手段１６、前記記録ヘッド１１の同時駆動
対象となる発熱抵抗体の偶数画素に対応する半数につい
て全階調表現時間の終了に同期して電圧印加が終了する
ようにそれぞれ濃度情報に応じた階調表現のため電圧印
加を開始させる電圧印加時間を設定する第２の電圧印加
時間設定手段としての偶数画素用濃度情報／電圧印加時
間変換手段１７を設けている。

【００１７】なお、記録ヘッド１１の同時駆動対象とな
る発熱抵抗体とは、電源により同時に電圧印加する発熱
抵抗体のグループを示し、グループとしては記録ヘッド
１１の全発熱抵抗体を１つのグループとしても、また全
発熱抵抗体を複数ブロックに分け、それぞれのブロック
を１つのグループとしてもよい。

【００１８】前記全階調表現時間発生手段１５は、８ビ
ットのアップカウンタを設け、ＣＬＲ信号によりアップ
カウンタをクリアし、ＳＴＡＲＴ信号によりカウント動
作を開始し、カウント開始と共に出力ＯＵＴ1 をハイレ
ベルにし、ＣＬＫ1 信号の入力によりアップカウンタを
アップカウントし、カウント値が２５５に達すると出力
ＯＵＴ1 をローレベルに反転するようになっている。

【００１９】前記奇数画素用濃度情報／電圧印加時間変
換手段１６は、奇数画素の各発熱抵抗体に対応した８ビ
ットのダウンカウンタを設け、ＬＯＡＤ1 信号の入力に
より奇数画素の濃度情報（８ｂｉｔ／画素）をそれぞれ
ダウンカウンタに取り込み、ＳＥＴ信号の入力により出
力ＯＵＴ2 をハイレベルにし、ＳＴＡＲＴ信号が入力す
るとダウンカウンタがＣＬＫ1 信号によりダウンカウン
トし、ダウンカウンタが濃度情報に対応するカウント数
をカウントするとカウンタのリプルキャリ出力により出
力ＯＵＴ2 をローレベルに反転するようになっている。

【００２０】前記偶数画素用濃度情報／電圧印加時間変
換手段１７は、偶数画素の各発熱抵抗体に対応した８ビ
ットのアップカウンタを設け、ＬＯＡＤ2 信号の入力に
より偶数画素の濃度情報（８ｂｉｔ／画素）をそれぞれ
アップカウンタに取り込み、ＳＥＴ信号の入力により出
力ＯＵＴ3 をローレベルにし、ＳＴＡＲＴ信号が入力す
るとアップカウンタがＣＬＫ1 信号によりアップカウン
トし、アップカウンタが２５５から濃度情報に対応する
カウント数を引いた値をカウントするとカウンタのリプ
ルキャリ出力により出力ＯＵＴ3 をハイレベルに反転す
るようになっている。

【００２１】また前記発熱制御手段１２は、前記記録ヘ
ッド１１の同時駆動対象となる発熱抵抗体の半数につい
て全階調表現時間の開始前に、一定の予熱時間を与える
ための信号を発生し、前記記録ヘッド１１の同時駆動対
象となる発熱抵抗体の残りの半数について全階調表現時
間の終了後に、一定の予熱時間を与えるための信号を発
生する予熱制御手段１８を設けている。

【００２２】この予熱制御手段１８は、入力する予熱デ
ータをラッチするラッチ回路１９と、このラッチ回路１
９がラッチした予熱データをＬＯＡＤ3 信号によりセッ
トし、ＣＬＫ1 信号の入力によりダウンカウントするダ
ウンカウンタ２０からなり、前記ダウンカウンタ２０は
カウント動作を開始すると出力ＯＵＴ4 をハイレベルに
し、カウント値が０になると出力ＯＵＴ4 をローレベル
に反転するようになっている。

【００２３】このような構成の実施例においては、先ず
図２の(a) に示すようにＳＥＴ信号の入力があると、図
２の(f) に示すように奇数画素用濃度情報／電圧印加時
間変換手段１６の出力ＯＵＴ2 がハイレベル、図２の
(g) に示すように偶数画素用濃度情報／電圧印加時間変
換手段１７の出力ＯＵＴ3 がローレベルとなる。

【００２４】この状態で次に奇数画素用濃度情報／電圧
印加時間変換手段１６に図２の(b)に示すようにＬＯＡ
Ｄ1 信号の入力があると、変換手段１６の各ダウンカウ
ンタに奇数画素に対応する８ｂｉｔ／画素の濃度情報を
ロードする。また偶数画素用濃度情報／電圧印加時間変
換手段１７に図２の(c) に示すようにＬＯＡＤ2 信号の
入力があると、変換手段１７の各アップカウンタに偶数
画素に対応する８ｂｉｔ／画素の濃度情報をロードす
る。

【００２５】一方、ラッチ回路１９に予め予熱データを
ラッチしておき、全階調表現時間発生手段１５が出力Ｏ
ＵＴ1 をハイレベルするよりも設定した予熱時間分前に
ラッチ回路１９の予熱データをＬＯＡＤ3 信号によりダ
ウンカウンタ２０にロードする。そしてダウンカウンタ
２０はＣＬＫ1 信号によりダウンカウントを開始する。
ダウンカウンタ２０がダウンカウントを開始すると出力
ＯＵＴ4 が図２の(h)に示すようにハイレベルとなり、
このハイレベル信号が記録ヘッド１１に供給して記録ヘ
ッド１１の奇数画素に対応する発熱抵抗体を予熱する。

【００２６】そしてダウンカウンタ２０が予熱時間をカ
ウントして出力ＯＵＴ4 がローレベルに反転するタイミ
ングで全階調表現時間発生手段１５からの出力ＯＵＴ1
がハイレベルとなる。これによりラインバッファ制御手
段１４はラインバッファ１３への出力ＯＵＴ2 及びＯＵ
Ｔ3 の記憶を許可する。

【００２７】奇数画素用濃度情報／電圧印加時間変換手
段１６からの出力ＯＵＴ2 は、ダウンカウンタが濃度情
報に対応した時間分ＣＬＫ1 をカウントするとローレベ
ルに反転する。これによりラインバッファ１３は奇数画
素に対応した電圧印加時間データを記憶する。そしてこ
の電圧印加時間データに基づいて記録ヘッド１１の奇数
画素に対応する発熱抵抗体への電圧印加が行われる。

【００２８】また偶数画素用濃度情報／電圧印加時間変
換手段１７からの出力ＯＵＴ3 は、アップカウンタが全
階調表現時間の終了時よりも濃度情報に対応した時間分
残した値までＣＬＫ1 をカウントするとハイレベルに反
転する。そしてアップカウンタが濃度情報に対応した時
間分ＣＬＫ1 をカウントすると、全階調表現時間発生手
段１５からの出力ＯＵＴ1 が図２の(e) に示すようにロ
ーレベルに反転する。こうしてラインバッファ１３は偶
数画素に対応した電圧印加時間データを記憶する。そし
てこの電圧印加時間データに基づいて記録ヘッド１１の
偶数画素に対応する発熱抵抗体への電圧印加が行われ
る。

【００２９】そして全階調表現時間発生手段１５からの
出力ＯＵＴ1 がローレベルに反転するタイミングでラッ
チ回路１９の予熱データをＬＯＡＤ3 信号によりダウン
カウンタ２０にロードする。そしてダウンカウンタ２０
はＣＬＫ1 信号によりダウンカウントを開始する。ダウ
ンカウンタ２０がダウンカウントを開始すると出力ＯＵ
Ｔ4 が図２の(h) に示すようにハイレベルとなり、この
ハイレベル信号が記録ヘッド１１に供給する。これによ
り記録ヘッド１１の偶数画素に対応する発熱抵抗体はさ
らに発熱を続ける。そしてダウンカウンタ２０が予熱時
間をカウントして出力ＯＵＴ4 がローレベルに反転する
タイミングで偶数画素に対応する発熱抵抗体への電圧印
加が全て終了する。

【００３０】すなわち偶数画素に対応する発熱抵抗体に
対しては予熱時間を全階調表現時間の終了後に加算した
が、実際には最初に予熱が行われるので、これは偶数画
素に対応する発熱抵抗体に対して最初に予熱を行い、そ
の後濃度情報に応じた時間電圧を印加することと同等と
なる。

【００３１】このように１つの全階調表現時間内で奇数
画素に対応する発熱抵抗体への電圧印加と偶数画素に対
応する発熱抵抗体への電圧印加を分割して行っているの
で、印刷時間は１つの全階調表現時間となり、印刷速度
が低下することはない。例えば記録ヘッド１１の全発熱
抵抗体に対して同時駆動対象となる発熱抵抗体を２グル
ープに分けた場合でも記録ヘッド１１による印字時間は
全階調表現時間の２倍の時間で従来において記録ヘッド
の全発熱抵抗体を２グループに分けて電圧印加を行なう
場合と印字時間は何等変わらない。

【００３２】しかも同時駆動対象となる１つのグループ
の発熱抵抗体をさらに奇数画素グループと偶数画素グル
ープに分割して電圧印加を行っているので、同時に電圧
印加する発熱抵抗体の数は従来の半分となる。従って比
較的小さな容量の電源で各グループの発熱抵抗体に対し
て同時に電圧を印加する場合があっても電源の出力電圧
が低下するおそれはない。従って濃度むらのない良好な
印刷が可能となる。

【００３３】また奇数画素に対応する発熱抵抗体への予
熱と偶数画素に対応する発熱抵抗体への予熱を行う場合
に、奇数画素に対応する発熱抵抗体に対しては全階調表
現時間の開始前に予熱時間を加算して予熱を行い、また
偶数画素に対応する発熱抵抗体に対しては全階調表現時
間の終了後に予熱時間を加算して予熱を行っているの
で、奇数画素に対応する発熱抵抗体に対しては勿論、偶
数画素に対応する発熱抵抗体に対しても１つのダウンカ
ウンタ２０を使用して一律に予熱時間を設定することが
できる。すなわち各発熱抵抗体に対する予熱制御が簡単
にできる。

【００３４】しかも全階調表現時間発生手段１５、奇数
画素用濃度情報／電圧印加時間変換手段１６、偶数画素
用濃度情報／電圧印加時間変換手段１７はアップカウン
タやダウンカウンタにより簡単に構成でき、全体の構成
も簡単である。

【００３５】なお、前記実施例では記録ヘッドの発熱抵
抗体を奇数画素グループと偶数画素グループの２つのグ
ループに分割したものについて述べたが必ずしもこれに
限定されるものではなく、他の方法で２つのグループに
分割するものであってもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上、本発明によれば、ラインヘッドの
同時駆動対象となる発熱抵抗体を２つのブロックに分割
して通電制御しているので、電源の出力電圧の低下を防
止でき、また１つの全階調表現時間内で各ブロックの発
熱抵抗体への電圧印加制御を行うので、印刷速度の低下
も防止でき、しかも簡単な構成で実現できる。

【００３７】また本発明によれば、各ブロックの発熱抵
抗体に対する予熱制御が一律にでき、発熱抵抗体に対す
る予熱制御が簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図。

【図２】同実施例の各部の動作タイミングを説明するた
めの信号波形図。

【図３】従来例を示すラインヘッド図。

【図４】同従来例のヘッド制御を説明するための信号波
形図。

【図５】他の従来例を示すブロック図。

【図６】印刷濃度と発熱抵抗体への通電時間との関係及
び予熱タイミングを示す図。

【符号の説明】

１１…記録ヘッド １２…発熱制御手段 １３…ラインバッファ １５…全階調表現時間発生手段 １６…奇数画素用濃度情報／電圧印加時間変換手段 １７…偶数画素用濃度情報／電圧印加時間変換手段 １８…予熱制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱抵抗体を多数並べて配置したライン
   ヘッドと、このラインヘッドの各発熱抵抗体に対して対
   応する画素の濃度情報に応じて印加電圧の通電時間制御
   を行う発熱制御手段とを設け、前記発熱抵抗体への供給
   エネルギーに応じた濃度のドット記録を行う多階調サー
   マル記録装置において、 前記発熱制御手段は、濃度の全階調表現時間の開始と終
   了を指示する信号を発生する全階調表現時間発生手段
   と、前記ラインヘッドの同時駆動対象となる発熱抵抗体
   の半数について全階調表現時間の開始に同期して階調表
   現のため電圧印加を開始し、それぞれ対応する画素の濃
   度情報に応じて電圧印加を終了するように電圧印加時間
   を設定する第１の電圧印加時間設定手段と、前記ライン
   ヘッドの同時駆動対象となる発熱抵抗体の残りの半数に
   ついて全階調表現時間の終了に同期して電圧印加が終了
   するようにそれぞれ濃度情報に応じた階調表現のため電
   圧印加を開始させる電圧印加時間を設定する第２の電圧
   印加時間設定手段を設けたことを特徴とする多階調サー
   マル記録装置。
2. 【請求項２】 発熱抵抗体を多数並べて配置したライン
   ヘッドと、このラインヘッドの各発熱抵抗体に対して対
   応する画素の濃度情報に応じて印加電圧の通電時間制御
   を行う発熱制御手段とを設け、前記発熱抵抗体への供給
   エネルギーに応じた濃度のドット記録を行う多階調サー
   マル記録装置において、 前記発熱制御手段は、濃度の全階調表現時間の開始と終
   了を指示する信号を発生する全階調表現時間発生手段
   と、前記ラインヘッドの同時駆動対象となる発熱抵抗体
   の半数について全階調表現時間の開始に同期して階調表
   現のため電圧印加を開始し、それぞれ対応する画素の濃
   度情報に応じて電圧印加を終了するように電圧印加時間
   を設定する第１の電圧印加時間設定手段と、前記ライン
   ヘッドの同時駆動対象となる発熱抵抗体の残りの半数に
   ついて全階調表現時間の終了に同期して電圧印加が終了
   するようにそれぞれ濃度情報に応じた階調表現のため電
   圧印加を開始させる電圧印加時間を設定する第２の電圧
   印加時間設定手段と、前記ラインヘッドの同時駆動対象
   となる発熱抵抗体の半数について全階調表現時間の開始
   前に、一定の予熱時間を与えるための信号を発生し、前
   記ラインヘッドの同時駆動対象となる発熱抵抗体の残り
   の半数について全階調表現時間の終了後に、一定の予熱
   時間を与えるための信号を発生する予熱制御手段を設け
   たことを特徴とする多階調サーマル記録装置。