JPH06198944A

JPH06198944A - 動作パラメータの変動を補償するための改良されたサーマルプリンタシステムおよびその方法

Info

Publication number: JPH06198944A
Application number: JP5270859A
Authority: JP
Inventors: John T Compton; トーマスコンプトンジョン
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1992-10-29
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1994-07-19
Also published as: EP0595095B1; EP0595095A3; EP0595095A2; US5890819A; DE69303876D1; DE69303876T2

Abstract

(57)【要約】【目的】サーマルプリンタシステム１０において、プ
リントヘッドの抵抗エレメント４０に供給される電圧の
変動に対し電子的に補償を行ない、画素を画像データに
対応した均一な濃度により印刷する。【構成】画素の列を印刷する間、プリントヘッドにお
ける電圧を監視する。抵抗エレメント４０に供給された
エネルギー量（測定電圧に対応する）を計数し、画素毎
の累計値を求め、それを「補償値」に変換する。各画素
に対する画像データ値を上記の補償値と比較し、画像デ
ータと補償値が一致するまで必要回数のパルスを抵抗エ
レメント４０に与える。こうして画像データ値に対応し
た所望のレベルの印刷濃度を得る。プリンタシステムの
デューティサイクルによってプリントヘッドの温度も若
干変動するので、温度変動に対する補償を同様の方法に
より行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルプリンタの印
字エレメントに供給するエネルギーの変化および全体の
温度変化に対する補償を正確かつ低コストで行なうよう
改良したサーマルプリンタシステムとその作動方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】高品質画像の印刷に用いるサーマルプリ
ンタの１つの形式は、近接して配置した多数の抵抗発熱
エレメントで構成したサーマルヘッド・アセンブリを使
用するものである。各エレメントを画像データに基づき
独立に駆動し、極めて微小なインクのドット即ち画素
を、感熱反応する染料要素から印刷要素即ちページ紙面
に転写する。画像データは２進語（例えば８ビット語）
形式により個々の画素の位置および濃度を定め、これに
よって印刷する画像が定まる。原画に対し忠実性のよい
高品質の印刷画像を生成するには、印刷される画素は極
めて小さく、かつ広範囲にわたってほぼ均一なトーンス
ケールの濃度とする必要がある。このようなプリンタに
用いるサーマルプリントヘッドとして、例えば直線状即
ち１次元配列した厚膜（または薄膜）の抵抗発熱エレメ
ントをセラミックの基盤上に個々に形成し、さらにそれ
を例えば金属棒のヒートシンク上に装填して構成する。
現在一般に使用されているプリントヘッドは、横方向の
インチあたり３００個の微細抵抗エレメント（即ち８イ
ンチ（２０ｃｍ）幅のページあたり２４００エレメン
ト）を有するものである。このようなエレメントは良好
な鮮明画像を得るに十分細かなものであるが、個々の抵
抗エレメントの印刷動作が少しでも変動すると、それに
よって印刷ページ上の画素に目障りな不均一性（均一濃
度であるべきところ）が生じる。この不均一性はサーマ
ルヘッドが通過するページ方向に目に見える線、縞、帯
となって表われる。

【０００３】これに対し、サーマルプリンタの個々の抵
抗エレメントの微小な相違に起因する印刷の不均一性を
電子的に補償する回路が開発され使用されている。本出
願と同一の譲渡人に譲渡された米国特許第４，８２７，
２７９号には、サーマルプリントヘッドの抵抗エレメン
ト間の印刷動作の不均一性を修正するための方法および
装置が記されている。この特許で開示された補償方式に
よれば、マイクロ濃度計により印刷行の濃度を測定し、
特定の式を用いてヘッドアセンブリの各抵抗発熱エレメ
ントに対する修正値を算出する。これらの数値を個々の
ヘッドアセンブリについて求め、サーマルプリンタ装置
全体の高速電子的記憶回路に入力する。こうして蓄積し
た値をプリンタの後続の通常動作時に入力画像印刷デー
タとともに使用し、印刷の品質を向上させる。

【０００４】しかるにこのような印刷上の不均一は、抵
抗発熱エレメント自体の変動による他に、サーマルプリ
ンタの電源装置から各エレメントに付加される電力の変
動によっても生ずる。人間の眼は印刷画像のグレースケ
ールの些細な違いに対して極めて敏感であり、電源電圧
の微小な変動によって、同一濃度が期待される印刷画像
において視覚的に気になる相違が生ずることがある。電
源装置から上記サーマルプリンタに供給される電流の大
きさは、印刷エレメントを１個のみ駆動する場合と全エ
レメントを同時に駆動する場合では数千倍の違いがあ
る。このようなプリンタの通常動作条件下における供給
電源電圧の変動は、高レギュレーションの電源装置を備
えることによって実質上なくすことができる。しかしこ
の方法は電源装置が大きくかつ高価となり、プリンタ装
置全体の大きさ・価格と同程度のものを付加するような
結果となる。さらに、電源装置から抵抗エレメントに至
る供給バス内での電圧降下があり、電源装置を安定化し
ても抵抗エレメント自体での電圧変動をなくすことはで
きない。サーマルプリンタの抵抗エレメントへの供給電
圧の変動を電子的に補償する試みがこれまで種々なされ
てきたが、所望の成果を得られていないものであった
り、コストが高いものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上より、サーマルプ
リンタにおいて、電源電圧変動およびプリントヘッド全
体の温度変動を補償する高効率で正確なシステムを供給
し、これによって均一の印刷濃度（ある与えられた印刷
濃度の要求に対して）を達成することが望ましい。この
システムは現行のディジタル制御とヘッド駆動回路（例
えば上述の米国特許第４，８２７，２７９号に記載のも
の）と互換性があり、コスト面で十分に安価である必要
がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明をある
面から見ると、プリントヘッドの抵抗エレメントに供給
される電圧（およびそれに相当するエネルギー）の変動
を電子的に補償するサーマルプリンタ・システムを提供
する。プリンタ電源は、電源から引き出される電流が最
小から最大に増加するにつれて出力電圧が若干減少する
ことを許容する。画素１列が印刷されている際に、プリ
ントヘッドにおける電圧の変化を監視する。画像データ
の値に対応した回数のパルスをヘッドの個々の抵抗エレ
メントに加えることによって、バイナリの画像データで
表わされる所望の濃度で画素を印刷する。１例として、
１画素に対する画像データを８ビット（０から２５５）
で表現し、最大印刷濃度の画素は、均一なエネルギーを
もつ２５５個のパルスを対応する抵抗エレメントに加え
て得る。ヘッドに供給する電圧の変化（負荷の増大に伴
ない減少する）に応じて、ヘッドエレメント上で測定し
た実際の電圧から、あるパルス計数値に対しヘッドエレ
メントに供給したエネルギーの量を計算し、パルス毎に
加算してそれまでに供給したエネルギー量の累積を求
め、その累積合計値を後続の各パルスに対する「補償
値」に変換する。次に各画素に対する画像データ値を各
補償値と比較し、個々の抵抗エレメントに必要な回数の
パルスを与え、個々の画像データ値に対応する所望の印
刷濃度レベルを得る。プリントヘッド全体の温度はプリ
ンタシステムのデューティサイクルによってある程度変
動するため、このような温度変化に対する補償を頻繁に
行なうことが望ましい。本発明によればこの補償は、プ
リントヘッド全体の温度を監視し、上述の方法で求めた
画素１行の印刷中に用いる「補償値」をさらに調整する
ことによって容易に実現しうる。このようにして新方式
の本サーマルプリンタシステムでは、画素の行を印刷中
に電源の電圧あるいはプリントヘッド全体の温度がある
程度変化しても、印刷される画素は画像データで要求さ
れる与えられた濃度レベルに正しく一致する。

【０００７】他の面から見ると、本発明は画像の画素を
連続したトーンで印刷するためのプリントヘッドを有す
るサーマルプリンタシステムを提供する。プリントヘッ
ドは複数の抵抗発熱エレメントを有し、それらを電気的
な駆動パルスによって個別に励起する。電気的駆動パル
スの数は画像データに対応する。またシステムは、電圧
の振幅および時間長を個々に定めた電気的駆動パルスに
よって抵抗エレメントを励起するための電気的駆動手段
を具備する。さらにシステムに補償論理回路およびデー
タメモリを設け、画像データに対応した均一な濃度を持
つ画素を印刷するため、画像データにもとづき駆動する
手段を連続する駆動パルスによって個別に制御する。補
償論理回路およびデータメモリ回路は、連続するパルス
によって抵抗エレメントに付加されるエネルギーを電圧
を測定して求め、電気的駆動手段に加えるパルスの数を
調整し、与えられた画像データに対して抵抗エレメント
に均一なエネルギーを付与し、これによってプリンタシ
ステムの種々の作動状態における電気的駆動パルスの電
圧値の変化を補償するものである。

【０００８】また本発明を他の面からみると、連続する
エネルギーパルスによって励起される複数の抵抗発熱エ
レメントを有するサーマルプリンタにおいて、画像デー
タにもとづき画素の行を印刷する際、いかなる作動状態
においてもほぼ均一な連続トーンの画素を印刷できるよ
うにするための作動方法を提供する。この方法は、各エ
ネルギーパルスによって抵抗エレメントに加えるエネル
ギー量を決定しパルスごとにエネルギー量を累積するス
テップと、エネルギー量の累積値に対応する補償値を提
供するステップと、補償値を画像データと比較するステ
ップと、印刷される画素が画像データによる要求濃度に
等しい濃度となるように、個々の補償値と画像データが
一致するまでパルス毎に個々の抵抗エレメントを励起す
るステップとを含む。

【０００９】本発明は以下の詳細な説明を添付図および
請求項と関連づけて検討することによって、より理解を
深めることができよう。

【００１０】

【実施例】まず、図１を参照して説明する。図１は本発
明のサーマルプリンタシステム１０の概略構成を示して
いる。システム１０はサーマルヘッドおよび駆動アセン
ブリ１２（鎖線の矩形で囲んだ内部。以下ヘッド・駆動
アセンブリと称する。）、電源装置（以下電源と称す
る）１４、データ比較器１６、ラインデータ・メモリ１
８、カウンタ２０、Ａ−Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）２２、第１
のルックアップ・テーブル（ＬＵＴ１）２４、加算器２
６、メモリ・ラッチ部２８、第２のルックアップ・テー
ブル（ＬＵＴ２）３０からなる。電源１４からリード線
１５０を経てヘッド・駆動アセンブリ１２に供給される
電圧（＋Ｖ）を、リード線１５２により監視し、Ａ−Ｄ
変換器（Ａ／Ｄ）２２により２進形式に変換し、その出
力を第１のルックアップ・テーブル（ＬＵＴ１）２４に
ディジタル値として付与し、そこで電圧値を対応するエ
ネルギー値に変換する。ルックアップ・テーブル（ＬＵ
Ｔ１）２４の出力を加算器２６の入力とし加算器２６の
出力をメモリ・ラッチ部２８に与える。メモリ・ラッチ
部２８の出力は第２のルックアップ・テーブル（ＬＵＴ
２）３０に加え、フィードバック・ループ３２によって
加算器２６への第２の入力とする。プリンタシステム１
０の動作については後で詳述する。

【００１１】ヘッド・駆動アセンブリ１２は、複数の抵
抗発熱エレメント４０−１から４０−ｎ、駆動トランジ
スタ４２−１から４２−ｎ、ＡＮＤゲート４４−１から
４４−ｎ、ヘッド駆動レジスタ５０（鎖線の矩形内）の
記憶素子４８−１から４８−ｎ、ラインレジスタ５８
（鎖線の矩形内）の記憶素子５６−１から５６−ｎから
なる。例えば１ページ（図示していない）あたり２４０
０個の発熱エレメント４０−１から４０−ｎを横方向に
１インチ（２．５４ｃｍ）あたり３００個配列し、これ
によって８インチ（２０．３ｃｍ）幅の連続トーンの画
像を印刷する。トランジスタ４２−１から４２−ｎはス
イッチとして働き、それぞれのＡＮＤゲート４４−１か
ら４４−ｎによってオン、オフ動作をする。各トランジ
スタ４２−１から４２−ｎの各コレクタ側を抵抗エレメ
ント４０−１から４０−ｎのそれぞれの片側と接続し、
エミッタ側は接地する。ＡＮＤゲート４８は各入力４６
−１から４６−ｎを有し、それぞれヘッド駆動レジスタ
５０の対応する記憶素子４８−１から４８−ｎの出力
“Ｑ”に接続される。ＡＮＤゲート４４−１から４４−
ｎはさらに入力５２−１から５２−ｎを有し、リード線
５４によって共通に接続し、そこに適切なタイミングで
パルス（「イネーブル・パルス」と称する）を供給す
る。この動作については後で詳述する。

【００１２】レジスタ５０の各記憶素子４８−１から４
８−ｎはデータ入力“Ｄ”を有し、これらはラインレジ
スタ５８の対応する記憶素子５６−１から５６−ｎの各
出力“Ｑ”と接続する。レジスタ５０の各記憶素子４８
−１から４８−ｎは入力“Ｌ”を有し、これらの入力Ｌ
はリード線６０によって共通に接続し、そこに適切なタ
イミングでパルス（「ラッチ・パルス」と称する）を供
給する。レジスタ５８の記憶素子５６−１から５６−ｎ
は直列に接続する。即ち１つの素子の出力“Ｑ”を次の
素子の入力“Ｄ”と接続し、以下同様に接続する。記憶
素子５６−１の入力“Ｄ”はリード線６２によって比較
器１６の出力と接続する。各々の記憶素子５６−１から
５６−ｎは入力“ＣＬＫ”を有し、すべてのＣＬＫはリ
ード線６４によって共通に接続し、そこに適切なタイミ
ングでパルス（「データ・クロック」と称する）を供給
する。

【００１３】所望の“０”と“１”の列がリード線６２
を通じて比較器１６からラインレジスタ５８の記憶素子
５６−１から５６−ｎにクロックによって直列に送られ
る。ラインレジスタ５８の個々の０と１は画素パルスと
称し、リード線６０上のラッチ・パルスによってヘッド
駆動レジスタ５０の記憶素子４８−１から４８−ｎの各
々に移送される。その後、イネーブル・パルスがリード
線５４に加わると、駆動トランジスタ４２−１から４２
−ｎの各々は、記憶素子４８−１から４８−ｎ内にある
画素印刷データにしたがい、オンに変わるかまたはオフ
のままとなる。トランジスタ４２−１から４２−ｎがオ
ンである時間長はイネーブル・パルスの時間幅によって
定まり、その時間幅は一定の、例えば１００マイクロ秒
とする。このようなパルスを１列（ライン）の画素を印
刷中、例えば２５６個を連続させる。抵抗エレメント４
０−１から４０−ｎのいずれか１個によって印刷される
画素の濃度は、１列の画素を印刷中にその抵抗エレメン
トを印刷パルスで何回励起するかによって定まる。例え
ば、８ビットの画像データの場合、画素の最大濃度はそ
の抵抗エレメントに２５５回のパルスを与えることによ
り得られる（パルス幅が等しく、かつ供給電圧＋Ｖが一
定であるとの条件下において。）しかし前述のように、
抵抗エレメント４０−１から４０−ｎによる電源１４の
負荷は、１個のみの抵抗エレメント４０にパルスを与え
る場合と全ての抵抗エレメント４０に同時にパルスを与
える場合とでは著しく（例えば２４００倍）変化する。
高精度のレギュレーション機能を設けていない電源１４
では、エレメント４０−１から４０−ｎに加わる電圧＋
Ｖはプリンタシステム１０の通常の動作中に若干変動す
る。本発明の方法はこの供給電圧の変動に対し、極めて
正確にかつコスト効果をもって補償する。プリンタシス
テム１０についての記述を終わる前に、その作動におけ
る種々の状態について以下に説明する。

【００１４】図２に、プリンタシステム１０のいくつか
の動作条件における、エネルギーと印刷パルス数（例え
ば抵抗エレメント４０−１から４０−ｎに加えるパルス
の数）との関係を表わすグラフ１００を示す。グラフ１
００の縦軸（Ｙ）は、１列の画素を印刷中のパルスの都
度、電源１４より抵抗エレメント４０−１から４０−ｎ
に加える累積エネルギー（正規化した値）を示し、横軸
（Ｘ）は、１列の画素の印刷中にトランジスタ４２−１
から４２−ｎによって抵抗エレメント４０−１から４０
−ｎに加える画素印刷パルス数（エネルギー量と等価で
ある）を示す。

【００１５】ケースＡ（直線１０２で示す）は、パルス
の都度、すべての抵抗エレメント４０−１から４０−ｎ
（２４００個のすべて）が同時に励起された場合を表わ
している。各エレメント４０−１から４０−ｎに付与さ
れるエネルギー（前述のように、これによって染料が熱
転写され画像の画素が印刷される）は、図に示すように
パルス毎に最大パルス数“Ｎ”（例えば２５５）まで、
線１０２上を点１０４まで直線的に増加する。全抵抗エ
レメント４０が励起されているケースＡの条件におい
て、線１０２の上端１０４の計数“Ｎ”に対応する累積
エネルギー・レベル（つまり画素の濃度レベル）は、水
平の破線１０６がＹ軸と交わる点で表わされる。一方、
画素の１列を印刷する間、抵抗エレメント４０−１から
４０−ｎのうちの１個のみ（例えばエレメント４０−
１）が励起される場合（即ち、１画素を除き濃度が
「零」の場合）電源１４の負荷ははるかに少なく、した
がって供給電圧＋Ｖはやや大となる。ケースＢとして示
すこの状態はグラフ１００上の直線１０８で表わしてお
り、ケースＡの直線１０２より勾配が大である。電源１
４の負荷はケースＡに比しケースＢの方がはるかに小さ
く（したがって供給電圧＋Ｖは負荷によりやや変動す
る）、このため、線１０８上の点１１０において、破線
１０６で示すエネルギーレベル（に対応する画素濃度）
に到達する。この点１１０は計数値“Ｎ”より少ない印
刷パルス計数値に対応する。この値を“Ｎ1 ”で示す。
ケースＢにおいて、もし全計数値“Ｎ”を付与すると、
直線１０８の上端点１１２におけるエネルギーレベル
は、最大の値“ＭＡＸ”（水平の破線１１４とＹ軸との
交点により示す）となるはずであることに注目された
い。線１１４は破線１０６より十分上方にあり、したが
って計数値Ｎに対する画素の印刷結果の濃度は、計数値
Ｎ1 に対する結果の濃度より大となる。

【００１６】ある場合には、画素列の当初部分の印刷に
おいてはすべての抵抗エレメント４０−１から４０−ｎ
が励起され（即ち図の線１０２の低い部分に沿って励起
される）、次にその画素列の残りの部分においては、抵
抗エレメント４０−１から４０−ｎのうち１個のみが励
起される場合がある（即ち、全画素のうち１画素以外は
部分濃度で印刷され、１画素のみが全濃度で印刷される
場合である。）この状態をケースＣとして図示し、線１
０２の低い部分と、線１０２上の点１１８（ここで１画
素以外はもはや印刷されなくなる）から始まる線１１６
とによって表わしている。１画素のみの印刷の際は、勾
配は上向きで線１０８とほぼ平行である。線１１６の終
端はパルス計数値”Ｎ”に対応する点１２０である。点
１２０におけるエネルギーレベルは水平の破線１２２が
Ｙ軸と交わる点で示される。線１１６は破線１０６と点
１２４において交差し、対応するパルス計数値を”Ｎ
２”とする。破線１０６と１１４のエネルギー差（およ
び破線１０６と１２２のエネルギー差）は、ケースＡで
示す全画素を印刷する際の濃度とケースＢ（またはケー
スＣ）で示す１画素のみを印刷する濃度との間に、所望
しない相違を生じる結果となるはずのものである。

【００１７】本発明はこの問題を簡潔かつ効果的に解消
するもので、抵抗エレメント４０−１から４０−ｎに加
える電圧（およびそれに相当するエネルギー）を監視
し、これにより印刷パルス数を「調節」（数値Ｎ，Ｎ1
，Ｎ2 に対応する値に）して付与し、エネルギーレベ
ル１０６で示されるような所望の均一な画素濃度レベル
を達成する。図の「０−０点」（横軸と縦軸の交点）か
ら上方に延びる線１０２および１０８（ケースＡおよび
ケースＢ）はプリンタシステム１０の動作状態の極端な
場合を示している。線１１６（ケースＣ）はそれらの中
間の状態である。図２を検討すると、図示以外の場合に
おける均一な画素濃度（任意の画像データで要求され
る）を得るための印刷パルスの「調整」方法について
も、当業者は容易に理解されよう。本発明による精度の
高い「調整」による計数補償方法と装置によって、プリ
ンタシステム１０の作動状態において絶えず変化する入
力画像データと印刷画素濃度との間でほぼ完全な符合が
得られる。

【００１８】再度図１を参照する。電源１４からの電圧
＋Ｖは、リード線（電源バス）１５０を経由してサーマ
ルヘッドの全抵抗エレメント４０−１から４０−ｎに加
えられる。バス１５０に接続したリード線１５２は電圧
＋ＶをＡ−Ｄ変換器２２に加える。Ａ−Ｄ変換器２２は
電圧＋Ｖ（前述のように変動しうる）を、変動のない参
照電圧（図示していない）と比較し、その差があればそ
れをディジタル化する。Ａ−Ｄ変換器２２の出力は例え
ば８ビット（０から２５５）であり、多重接続１５４に
よって並列（パラレル）にルックアップ・テーブル（Ｌ
ＵＴ１）２４に加える。ここで電圧を示す数値はエネル
ギーを示す数値の変換する。ルックアップ・テーブル２
４の出力（エネルギーを表わす）は同様に８ビットであ
り、多重接続１５８によって並列（パラレル）に、加算
器２６の１つの入力とする。加算器２６の第２の入力は
フィードバック・ループ３２に接続される。加算器２６
の出力は、グラフ１００（図２）で示したプリンタシス
テム１０の各種の作動状態における抵抗エレメント４０
−１から４０−ｎに加えられるエネルギーの累積値を示
す８ビットの数値である。加算器２６の出力は多重接続
１６０によってメモリ・ラッチ部２８に接続する。メモ
リ・ラッチ部２８はリード線５４に接続したクロック制
御入力（ＣＬＫ）と、リード線１６２に接続したクリア
制御入力（ＣＬＲ）を有する。１列の画素の印刷開始に
先立ち、リード線１６２に加えられる開始パルス（「列
（ライン）開始」信号と称する）によりラッチを解除
し、プリンタシステム１０による次の列の印刷動作を可
能にする。リード線５４にイネーブル・パルスが与えら
れると、既述のように、トランジスタ４２−１から４２
−ｎおよびそれらに連なる抵抗エレメント４０−１から
４０−ｎの各々がオンに変化する（個々の記憶エレメン
ト４８−１から４８−ｎ内に“１”が存在するか否かに
よる）。イネーブル・パルスの後端をクロックとして、
その時加算器２６にあったデータが多重接続１６０を経
てメモリ・ラッチ部２８に取り込まれる。このタイミン
グは、前回の１列の画素印刷データはすべて、新たなエ
ネルギーデータがメモリ・ラッチ部２８にクロックで入
力される前にヘッド・駆動アセンブリ１２により印刷さ
れたことを保証する。メモリ・ラッチ部２８は多重接続
１６４によりルックアップ・テーブル（ＬＵＴ２）３０
に接続される。この第２のルックアップ・テーブル３０
はその時メモリ・ラッチ部２８にある各入力値（累積エ
ネルギーを表わす）を「補償値」に変換する。この補償
値は多重接続１６６を経由して比較器１６の“Ａ”入力
とする。比較器１６の“Ｂ”入力は多重接続１６８を経
由してラインデータ・メモリ１８のデータ出力に接続さ
れる。画像データ（例えば８ビットのデータ）はデータ
源（図示していない）からの端子１７０において、ライ
ンデータ・メモリ１８の各アドレスに直列（シリアル）
に入力される。カウンタ２０はリード線６４に接続され
たクロック（ＣＬＫ）入力を有する。カウンタ２０は多
重接続１７２を経由してラインデータ・メモリ１８にア
ドレス情報を与え、これによってラインデータ・メモリ
１８から比較器１６への画像データの出力をアドレス毎
に（記憶素子５６−１から５６−ｎのアドレスに対応し
て）制御する。

【００１９】例えば、サーマルプリンタシステム１０の
作動中には８ビットの画像データがラインデータ・メモ
リ１８に蓄積されている。１列の画素の印刷を開始する
時点で、ラインデータ・メモリ１８に蓄積された画像デ
ータ計数値がリード線１６８経由で比較器１６の入力Ｂ
にアドレス毎に現われる。入力Ｂにある各データ計数値
はその時比較器１６の入力Ａにある「補償値」と比較さ
れる。もし計数値Ａが計数値Ｂより小であれば、ライン
レジスタ５８の記憶素子５６−１から５６−ｎの各アド
レスに対し“１”を、リード線６２を経由してレジスタ
５８に入力する。計数値Ｂが計数値Ａより大であるかま
たは等しい場合は、レジスタ５８に“０”を入力する。
こうしてレジスタ５８の記憶素子５６−１から５６−ｎ
のすべて（例えば２４００個）に対しそれぞれ“１”お
よび“０”が書き込まれる。次にこれらの“１”および
“０”は既述のように、ヘッドレジスタ５０の対応する
記憶素子４８−１から４８−ｎに移送される。線５４に
次のイネーブル・パルスが加わると、トランジスタ４２
−１から４２−ｎがヘッドレジスタ５０の“１”と
“０”の順列にしたがって個々に抵抗エレメント４０−
１から４０−ｎを励起し（または励起せず）、パルスを
発する（またはパルスを発しない）。この第１の印刷シ
ーケンスの後、同様に次のシーケンスが起動され、これ
を総数２５６回（８ビットと等価）繰り返して、ライン
データ・メモリ１８に蓄積されている画素１列分の印刷
を完了する。例えば、もしラインデータ・メモリ１８に
蓄積された８ビットの画像データによって、すべて全濃
度（最大濃度）の画素の印刷が要求されている場合（図
２のケースＡの場合）、比較器１６は入力Ｂにおいて画
像データ計数値を順次受信し、計数値を“０”から昇順
に“２５５”になるまで（計数Ｎと破線１０６のエネル
ギーレベルに対応して）、直線１０２（ケースＡ）に沿
って計数を進めていく。比較器１６において入力Ａの
「補償値」が入力Ｂと一致すると、その画素列について
の印刷はそれ以上行なわない。また、システム１０の動
作が直線１０８に沿うケースＢのように行なわれる場合
（１つの画素のみを最大濃度で印刷する場合）、比較器
１６の入力Ａに加わるルックアップ・テーブル（ＬＵＴ
２）３０の「補償値」は、既に述べたように計数Ｎ1 に
対応し、その点においてエネルギーレベル１０６に到達
し印刷を終了する。同様に、システム１０の動作がケー
スＣにしたがう場合、補償値は同一エネルギーレベル１
０６になる計数Ｎ2 に応じて調節される。このようにし
て、プリンタシステム１０のいかなる動作状態において
も均一なエネルギーレベル（即ち濃度レベル）が得られ
る。

【００２０】本発明の印刷補償回路は、Ａ−Ｄ変換器２
２、ルックアップ・テーブル２４、加算器２６、ラッチ
２８およびルックアップ・テーブル３０からなり、供給
電圧＋Ｖの変動を正確かつ効果的に補償するものである
ことが認識されよう。これらの回路の構成要素は、例え
ばインテル社の８０５１などの低廉なマイクロプロセッ
サや低価格のＡ−Ｄ変換器であり、合わせて約５米国ド
ルである。これは高精度の安定化電源１４を用意するこ
とに比し、非常に安価である。さらに本発明の印刷補償
回路によって、抵抗エレメント４０−１から４０−ｎ自
体の内部で直接生じる電圧変動も補償する。

【００２１】次に、図３について説明する。図に本発明
のサーマルプリンタシステム２００の部分を示す。サー
マルプリンタシステム２００の図示以外の部分は、図１
のプリンタシステム１０の対応部分と同一である。図示
したシステム２００の要素についてもシステム１０の要
素と対応しており、これらに同一の符号を付与してい
る。図３に示すように、Ａ−Ｄ変換器２２、ルックアッ
プ・テーブル（ＬＵＴ１）２４、加算器２６およびメモ
リ・ラッチ部２８は図１のシステム１０において既に説
明した方法で相互に接続され機能する。メモリ・ラッチ
部２８の出力は、多重接続２０２を経由して２次元のル
ックアップ・テーブル（２ＤＩＭ．ＬＵＴ２）２０４の
第１の入力とし、該テーブルの出力は既述の図１の比較
器１６の入力Ａに接続する。プリントヘッド（図示して
いない）の全体温度を表わす信号を、リード線２０６を
経てＡ−Ｄ変換器２０８に加え、そこで該信号をディジ
タル化し、多重接続２１０を経由して２次元ルックアッ
プ・テーブル２０４の第２の入力とする。このルックア
ップ・テーブル２０４は公知の形式のものである。該テ
ーブルは多重接続２０５に対し出力修正値（ルックアッ
プ・テーブル３０による出力修正値と類似である）を供
給し、リード線１５２に加わるヘッド供給電圧＋Ｖとリ
ード線２０６に加わるヘッドの温度信号とによって印刷
の「補償」を行なう。印刷システム２００においては、
印刷前および印刷中のプリントヘッド（搭載用基盤およ
びヒートシンクを含む）の全体温度の変化を、供給電圧
の変化と同じように補償の対象とする。プリンタシステ
ム２００の作動は図２に示した状態に準じて行なう（た
だし、発熱温度の変動によって直線１０２，１０８およ
び１１６の位置は若干変わる。）この点を除いては、プ
リンタシステム２００の動作はプリンタシステム１０の
動作と同じである。

【００２２】以上に記した実施態様は本発明の原理全般
を説明するためのものである。本分野に精通する技術者
は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく改良
を案出することができよう。例えばデータは８ビットに
限ることはなく、また抵抗発熱エレメントの数は２４０
０に限らない。

【００２３】

【発明の効果】以上より、サーマルプリンタにおける電
源電圧変動およびプリントヘッド全体の温度変動を補償
する高効率、正確なシステムを提供することができる。
これによって、ある与えられた印刷濃度の要求に対し、
作動状態によらず均一の印刷濃度を達成するサーマルプ
リンタシステムを低廉かつ容易に実現しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルプリンタシステムの概略を示
す図である。

【図２】図１のサーマルプリンタシステムの数種の動作
条件におけるエネルギーと画像パルスの関係を示すグラ
フである。

【図３】本発明の他のサーマルプリンタシステムの部分
を示す概略図である。

【符号の説明】

１０サーマルプリンタシステム１２ヘッド・駆動アセンブリ１４電源１６比較器１８ラインデータ・メモリ２０カウンタ２２Ａ−Ｄ変換器２４ルックアップ・テーブル（ＬＵＴ１）２６加算器２８メモリ・ラッチ部３０ルックアップ・テーブル（ＬＵＴ２）４０抵抗エレメント４２トランジスタ４８記憶素子５０レジスタ５６記憶素子５８ラインレジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷ヘッドを有するサーマルプリンタシ
ステムであって、複数の抵抗発熱エレメントを一連の電気的駆動パルスに
よって個別に励起し画像の画素を連続したトーンで印刷
する印刷ヘッドと、所定の電圧振幅と時間長とを有する
個々の電気的駆動パルスによって抵抗エレメントを励起
する電気的駆動手段と、一連の論理パルスによって駆動
手段を画像データに基づき個別に制御する補償用論理お
よびデータ記憶回路を有し、これらによって画素を画像
データに対応した均一な濃度により印刷し、ここにおいて上記の補償用論理およびデータ記憶回路
は、一連の駆動パルスにより抵抗エレメントに加えられたエ
ネルギーを電圧振幅の測定値から求め、電気的駆動手段
に加える論理パルスの数を調整し、与えられた画像デー
タに対して均一なエネルギーを抵抗エレメントに供給す
ることによって、プリンタシステムの動作中に生ずる電
気的駆動パルスの電圧振幅の変動を補償することを特徴
とするサーマルプリンタシステム。
【請求項２】請求項１に記載のサーマルプリンタシス
テムであって、電気的駆動手段は印刷ヘッドに対し抵抗エレメントに電
圧を供給する電源装置を含み、補償用論理およびデータメモリ回路は、抵抗エレメント
に供給される電圧の変動を監視する手段と、抵抗エレメ
ントに加わる電気的パルスのエネルギー量を加算する手
段を含み、調整された電気的駆動パルスの数を算出する
ことを特徴とするサーマルプリンタシステム。
【請求項３】請求項１に記載のサーマルプリンタシス
テムであって、補償用論理およびデータメモリ回路はさらに、プリント
ヘッドの全体温度を監視し、電気的駆動パルスの数を調
整する温度データ手段を含み、これによって画素濃度の
印刷を均一にするための付加的な補償を行なうことを特
徴とするサーマルプリンタシステム。