JPH0639176B2 - サ−マルヘツド駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、サーマルプリンタ等に用いられるサーマルヘ
ッド駆動装置に係り、特に、描画印字濃度を自動的に適
性に調整する技術に関するものである。

従来技術 一般に、サーマルプリンタは、１ラインに複数個の発熱
抵抗素子を設けたサーマルヘッドを備え、制御装置から
の指令に従って所定の順序で発熱抵抗素子を発熱させ、
ドットとして感熱紙又は熱転写部材を介して画像，文字
等を形成記録するものである。

感熱又は熱転写記録は、発熱抵抗素子に印加する電力の
印加時間又は波高値により発色濃度を制御する手法が一
般に用いられている。この感熱又は熱転写記録における
発色濃度Ｄは、一般的に、第７図に示すように、発熱抵
抗素子の電力印加時間Ｔ又は波高値Ｐについての飽和特
性を有する単調増加関数であることが知られている。

しかし、実際の発色濃度は描画印字を行うと、発熱抵抗
素子に蓄積されている熱量に応じて変動する。その一例
として第ｎ−１ライン、第ｍドットに印加する電力印加
時間を一定とした時の第ｎ−１ライン、第ｍドットの描
画印字濃度Ｄｎ−_１と、第ｎライン、第ｍドットの描画
印字濃度Ｄｎの関係を第８図に示す。もう一つの例とし
て１ラインの全てのドットに印加する電力印加時間を毎
ライン一定とした時、第ｎ−１ラインの描画印字開始時
から第ｎラインの描画印字開始時までの時間、すなわ
ち、描画印字周期Ｔｏと第ｎライン、第ｍドットの描画
印字濃度Ｄｎの関係を第９図に示す。

前記の例のように感熱記録では、描画印字を行う際に発
熱抵抗素子に蓄積されている熱量に応じて発色濃度が変
動し、濃度ムラを生じる。特に、中間調表現において濃
度ムラを生じることが多い。

この問題点の解決策として、例えば、以下に述べるよう
な発熱抵抗素子列の駆動制御方法が提案されている。

（１）熱描画印字用発熱抵抗素子列の駆動制御回路にお
いて、画信号に応じて第ｎラインの各画素に対応する各
発熱抵抗素子に電力を印加して第ｎラインの画信号に応
じた描画印字を得る時に、第ｎライン、第ｎ−１ライ
ン、・・・・第ｎ−ｌラインの画信号を記憶する手段、
第ｎ−１ラインの描画印字開始時から第ｎラインの描画
印字開始時までの時間、第ｎ−２ラインの描画印字開始
時から第ｎ−１ラインの開始時までの時間、・・・・第
ｎ−ｔ−１ラインの描画印字開始時から第ｎ−ｔライン
の描画印字開始時までの時間に応じて第ｎラインの画信
号を濃度補正する手段、及び熱描画印字用発熱抵抗素子
列に印加する電力の印加時間又は波高値を制御する手段
により、画信号の濃度を補正し、この補正された画信号
により第ｎラインの各画素に印加される電力の印加時間
又は波高値を制御して濃度補正して濃度ムラを低減する
方法（特開昭５８−１４６１７６号公報参照）。

（２）あるドット・タイミングにおいて、描画印字ヘッ
ドの各発熱抵抗素子にヘッド駆動回路から通電される駆
動パルス幅を、２つ前のドット・タイミングで通電され
た発熱抵抗素子、及び１つ前のドット・タイミングで通
電された発熱抵抗素子と隣り合う発熱抵抗素子について
は、発熱抵抗素子の駆動パルス幅より狭くすることによ
り、各ドットの印加濃度を均一化する方法（特開昭５７
−３４９８６号公報参照）。

（３）Ｎ個の発熱抵抗素子を有し、それぞれの発熱抵抗
素子にあらかじめ定められた順序に従って駆動パルスを
印加し、発熱抵抗素子を発熱させて描画印字を行うサー
マルプリンタにおいて、描画印字のために発熱抵抗素子
の過去，現在，未来の発熱情報を検出し、発熱抵抗素子
が取り付けられている基板の温度が所定の温度以上にな
るように現在発熱させるべき発熱抵抗素子に対して印加
すべき駆動パルス数を変化させることにより、発熱させ
るべき発熱抵抗素子の発熱が基板を介して他の発熱抵抗
素子に余分な熱を加えない程度で、かつ描画印字を行う
のに充分な温度となるように一定の基板温度で発熱抵抗
素子を加熱し、均一な描画印字品質を得る方法（特開昭
５７−１１７９７８号公報参照）。

しかしながら、前記これらの従来の方法では、以下のよ
うな問題点がある。

（１）の方法では、一つ前のラインの描画印字周期時間
に応じて画信号を濃度補正しているため、その補正効果
が小さいので、中間調描画印字においては不充分であ
る。

（２）の方法は、一つ前の描画印字情報及び二つ前の描
画印字情報に応じて、各画素に印加される電力の印加パ
ルス幅を変化させ濃度補正を行っているが、これだけの
情報ではその補正効果が不充分である。

（３）の方法では、描画印字のために発熱抵抗素子の過
去，現在，未来の発熱情報、すなわち、一つ前のライ
ン，現在描画印字するライン，次のラインの発熱抵抗素
子のみの情報を検出し、これらの過去，現在，未来の発
熱情報を同一の重みで濃度補正の参照情報としてあつか
っており、かつ基板の温度を制御しているが、発熱抵抗
素子に印加する電力を直接制御していないので、その濃
度補正効果が不充分である。また、無意味な未来の発熱
情報まで参照しているため、制御装置の構成が複雑とな
る。

目的 本発明の目的は、サーマルヘッド駆動装置において、濃
度ムラのない高品質の描画印字が可能な技術を提供する
ことにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

構成 上記目的を達成するために、本発明は、サーマルヘッド
に設けられた発熱抵抗素子を選択的に発熱させて描画印
字するサーマルヘッド駆動装置において、過去２ライン
以上の複数ライン内の発熱抵抗素子について、現在描画
印字させるべき発熱抵抗素子を中心として主走査方向両
側へ過去のライン程広がりを持つ範囲内の発熱抵抗素子
の描画印字回数を計数する計数手段と、該計数手段の出
力値に応じて現在描画印字させるべき発熱抵抗素子に印
加すべき描画印字エネルギを制御する描画印字エネルギ
制御手段を備えたことを特徴とするものである。

以下、本発明をサーマルプリンタに適用した一実施例に
基づいて具体的に説明する。

なお、全図において、同一の機能を有するものは同一の
符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

参考例Ｉ 第１図及び第３図は、参考例Ｉのサーマルヘッド駆動装
置を説明するための図であり、第１図は、参考例Ｉのサ
ーマルヘッド駆動原理を説明するための説明図、第３図
は、参考例Ｉのサーマルヘッド駆動装置の概略構成を示
すブロック図である。

参考例Ｉの原理は、第１図に示すように、現在描画印字
させるべき発熱抵抗素子Ｘを中心として主走査方向両側
へ等距離ｄもしくは同数ｎの発熱抵抗素子の範囲内で、
かつ過去１ライン以上の複数ラインＮ内の発熱抵抗素子
の描画印字回数を計数し、この計数値を参照して現在描
画印字させるべき発熱抵抗素子に印加する描画印字エネ
ルギ、例えば、印加電圧、通電電流、印加パルス数等を
制御することにより、濃度ムラのない高品質の描画印字
が得られるようにしたものである。

参考例Ｉのサーマルプリンタは、この原理に基づいて第
３図に示すように構成されたものである。

第３図において、１はサーマルヘッドであり、複数の発
熱抵抗素子がアレー状に配設されている。２はサーマル
ヘッド１の各発熱抵抗素子を所定のタイミングで駆動さ
せるための駆動回路である。３は描画印字エネルギ制御
回路であり、サーマルヘッド１の各発熱抵抗素子に印加
される描画印字エネルギ、例えば、印加電圧、通電電
流、印加パルス数等を制御するためのものである。４
Ａ，４Ｂ・・・４Ｎはそれぞれラインバッファであり、
過去の１ライン以上の発熱抵抗素子の駆動履歴情報を蓄
積するためのものである。このラインバッファ４Ａ乃至
４Ｎはそれぞれ直列に接続されている。ただし、最も以
前（過去）のラインのドット情報を蓄積するラインバッ
ファ４Ｎは、検知対象とする幅に相当するドット数の容
量でよい。各ラインバッファ４Ａ乃至４Ｎは、機能的に
はシフトレジスタのようなもので構成され、描画印字信
号を受信する度に１ドットづつシフトされ、最も古い情
報は消減するようになっている。また、過去の各ライン
に対応するラインバッファ４Ａ乃至４Ｎに入力される描
画印字信号のｎ＋１ドット前の情報は、それぞれ描画印
字エネルギ制御回路３に入力されるようになっている。
また、入力される描画印字信号の２ｎ＋１ドット前の情
報は、演算器５に入力されるようになっている。シフト
回数のカウントは描画印字信号ＤＳの駆動回数を加算す
る。

補正制御の対象領域は、そのカウント値から制御対象間
２ｎ＋１ドットよりも前の信号を減算することによって
得られるようになっている。５Ａ，５Ｂ・・・５Ｎは演
算器であり、それぞれ第１図に示す過去の各ラインＢ乃
至Ｎ中の対象範囲の情報を設定するためのものである。

６は加算器であり、補正の対象となる過去のすべての情
報を加算するためのものである。この加算された情報は
描画印字エネルギ制御回路３に入力されるようになって
いる。

次に、参考例Ｉの動作を第３図を用いて説明する。

入力端子に描画印字信号ＤＳが順次入力されてくると、
演算器５Ａに順次入力されると共にラインバッファ４Ａ
に入力される。ラインバッファ４Ａは描画印字信号ＤＳ
が入力されるごとにシフトされ、そのシフト回数カウン
トは描画印字信号ＤＳの駆動回数を加算する。そして、
過去の各ラインに対応するラインバッファ４Ａ乃至４Ｎ
に入力される描画印字信号ＤＳのｎ＋１ドット前の情報
は、それぞれ描画印字エネルギ制御回路３に入力され
る。また、入力される描画印字信号ＤＳの２ｎ＋１ドッ
ト前の情報は、演算器５Ａ乃至５Ｎに入力される。この
演算器５Ａ乃至５Ｎでは、前記シフトカウント値（演算
器５Ａ乃至５Ｎに直接入力された描画印字ドット）から
補正制御対象間２ｎ＋１ドットより前の情報を減算して
補正制御対象範囲を設定する。演算器５Ａ乃至５Ｎの出
力は、それぞれ加算器６に入力され、対象となる過去の
すべての情報が加算される。この加算された情報は描画
印字エネルギ制御回路３に入力され、制御対象範囲のす
べての情報を参照して現在描画印字させるべき発熱抵抗
素子に印加すべき描画印字エネルギ量（例えば、印加電
圧パルス幅）を設定する。この設定された描画印字エネ
ルギ量は、駆動回路２を介してサーマルヘッド１に供給
され、発熱抵抗素子が加熱されて適正の濃度の描画印字
が行われる。

実施例Ｉ 第２図及び第４図は、本実施例Ｉのサーマルヘッド駆動
装置を説明するための図であり、第２図は、本実施例Ｉ
のサーマルヘッド駆動原理を説明するための説明図、第
４図は、本実施例Ｉのサーマルヘッド装置の概略構成を
示すブロック図である。

本実施例Ｉのサーマルヘッド駆動原理は、第２図に示す
ように、現在描画印字させるべき発熱抵抗素子Ｘを中心
として主走査方向両側へ過去のライン程広がりを持つ範
囲内の発熱抵抗素子の描画印字回数を計数し、この計数
値に応じて現在描画印字させるべき発熱抵抗素子に印加
すべき描画印字エネルギ、例えば、印加電圧、通電電
流、印加パルス数等を制御することにより、濃度ムラの
ない高品質の描画印字が得るようにしたものである。

本実施例Ｉのサーマルヘッド駆動装置は、この原理に基
づいて第４図に示すように構成されたものである。

すなわち、第３図に示す前記参考例Ｉのサーマルヘッド
駆動装置のラインバッファ４Ａ，４Ｂ・・・・４Ｎのう
ち、最も以前（過去）のラインの情報を保持するライン
バッファ４Ｎを他のラインバッファの容量と同じものと
したものである。そして、前記ラインバッファ４Ａに入
力される描画印字信号ＤＳの１番目のドット情報は、そ
れぞれ演算器５Ａに入力され、ラインバッファ４Ｂに入
力される描画印字信号ＤＳの２番目のドット情報は、演
算器５Ｂに入力され、ラインバッファ４Ｂに入力される
描画印字信号ＤＳの最後のドット情報は、演算器５Ａに
入力されるようになっている。同様に、ラインバッファ
４Ｃに入力される描画印字信号ＤＣの３番目のドット情
報は、演算器５Ｃに入力され、入力描画印字信号ＤＳの
最後から２番目のドット情報は演算器５Ｂに入力するよ
うになっている。このように、他のラインバッファも同
様に接続されている。最後のラインバッファ４Ｎに入力
される描画印字信号ＤＳはすべて演算器５Ｎに入力され
るようになっている。演算器５Ａ乃至５Ｎに入力された
描画印字信号ＤＳのドット情報により、過去の各ライン
Ｂ乃至Ｎ中の第２図に示す補正対象範囲のドット情報を
演算するようになっている。また、入力端子７に入力さ
れた描画印字信号ＤＳは印加エネルギ制御回路３に直接
入力されるようになっている。

次に、この実施例Ｉのサーマルヘッド駆動装置の動作を
第２図及び第４図を用いて説明する。

入力端子７に描画印字信号ＤＳが順次入力されてくる
と、描画印字エネルギ制御回路３に入力されると共にラ
インバッファ４Ａに入力される。ラインバッファ４Ａは
描画印字信号ＤＳが入力されるごとにシフトされる。そ
のシフト回数カウントは描画印字信号ＤＳの駆動回数を
加算する。そして、過去の各ラインに対応するラインバ
ッファ４Ａ乃至４Ｎに入力される描画印字信号ＤＳの前
記所定のドット情報は、それぞれ演算器５Ａ乃至５Ｎに
入力される。この演算器５Ａ乃至５Ｎでは、入力された
描画印字信号ＤＳのドット情報により、第２図に示す過
去の各ラインＢ乃至Ｎのドット情報中の補正対象範囲の
ドット情報を演算して、それぞれ加算器６に入力され、
対象となる過去のすべての情報が加算される。この加算
された情報は描画印字エネルギ制御回路３に入力され、
補正制御対象範囲のすべての情報を参照して現在描画印
字させるべき発熱抵抗素子を印加すべき描画印字エネル
ギ量（例えば、印加電圧パルス幅）を設定する。この設
定された描画印字エネルギ量は、駆動回路２を介してサ
ーマルヘッド１に供給され、発熱抵抗素子が加熱されて
描画印字が行われる。

参考例II 第５図は、参考例IIのサーマルヘッド駆動装置の概略構
成を示すブロック図である。

参考例IIは、第５図に示すように、前記参考例Ｉのサー
マルヘッドの演算器５Ａ乃至５Ｎのそれぞれの出力に現
在描画印字させるべき発熱抵抗素子Ｘに及ぼす影響度に
応じた補正の重み付けを行う重み付け回路８Ａ乃至８Ｎ
を設けて補正するようにしたものである。

このように現在描画印字させるべき発熱抵抗素子Ｘに及
ぼす影響度に応じた重み付けを行うことにより、過去の
描画印字された影響度に応じた情報を参照して現在描画
印字させるべき発熱抵抗素子に印加すべき描画印字エネ
ルギ量、例えば、印加電圧、通電電流、印加パルス数等
を制御することができる。したがって、濃度ムラのない
より高品質の描画印字を得るようにしたものである。

なお、前記重み付け回路８Ａ乃至８Ｎを前記実施例Ｉの
装置に付加することもできる。

実施例II 第６図は、本実施例IIのサーマルヘッド駆動装置の概略
構成を示すブロック図である。

本実施例IIは、第６図に示すように、前記第４図に示す
実施例Ｉのサーマルヘッド装置のラインバッファ４Ａの
前段に、現在描画印字させるべき発熱抵抗素子Ｘに及ぼ
す両サイドの描画印字情報を検出する回路を構成する１
ドットのバッファ９を設け、そのドットを描画印字エネ
ルギ制御回路３に入力し、かつラインバッファ４Ａに入
力される最後の１番目と２番目の２ドットを描画印字エ
ネルギ制御回路３に入力するようにしたものである。

このように、本実施例Ｉの過去の描画印字情報の上に現
在描画印字させるべき発熱抵抗素子Ｘに及ぼす両サイド
の描画印字情報をも加えた情報を参照して、現在描画印
字させるべき発熱抵抗素子に印加すべき描画印字エネル
ギ量、例えば、印加電圧、通電電流、印加パルス数等を
制御することにより、濃度ムラのないより高品質の描画
印字が得られるようにしたものである。

以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
いうまでもない。

効果 以上、説明したことから明らかなように、本発明による
サーマルヘッド駆動装置によれば、濃度ムラのない高品
質の描画印字が可能な技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の参考例Ｉのサーマルヘッド駆動原理
を説明するための説明図、 第２図は、本発明の実施例Ｉのサーマルヘッド駆動原理
を説明するための説明図、 第３図は、本発明の参考例Ｉのサーマルヘッド駆動装置
の概略構成を示すブロック図、 第４図は、本発明の実施例Ｉのサーマルヘッド駆動装置
の概略構成を示すブロック図、 第５図は、本発明の参考例IIのサーマルヘッド駆動装置
の概略構成を示すブロック図、 第６図は、本発明の実施例IIのサーマルヘッド駆動装置
の概略構成を示すブロック図、 第７図乃至第９図は、従来のサーマルヘッド駆動装置の
問題点を説明するための特性曲線図である。 図中、１……サーマルヘッド、２……駆動回路、３……
描画印字エネルギ制御回路、４Ａ乃至４Ｎ……ラインバ
ッファ、５Ａ乃至５Ｎ……演算器、６……加算器、７…
…入力端子、８Ａ乃至８Ｎ……重み付け回路、９……１
ドットバッファである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーマルヘッドに設けられた発熱抵抗素子
   を選択的に発熱させて描画印字するサーマルヘッド駆動
   装置において、過去２ライン以上の複数ライン内の発熱
   抵抗素子について、現在描画印字させるべき発熱抵抗素
   子を中心として主走査方向両側へ過去のライン程広がり
   を持つ範囲内の発熱抵抗素子の描画印字回数を計数する
   計数手段と、該計数手段の出力値に応じて現在描画印字
   させるべき発熱抵抗素子に印加すべき描画印字エネルギ
   を制御する描画印字エネルギ制御手段を備えたことを特
   徴とするサーマルヘッド駆動装置。