JPH082662B2 - サーマルヘッドの蓄熱補正回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱転写型プリンタ等に使用されるサーマル
ヘッドの蓄熱補正回路に関する。

〔従来の技術〕

熱転写型インクや熱昇華性インクを塗布したインクリ
ボンを使用する方式のプリンタには、サーマルヘッドが
使用される。また、感熱紙を使用する方式のプリンタに
もサーマルヘッドが使用される。

これらのプリンタにおいて、ある一定の同一データに
よって印字すると、印字画面は、印字の始めと終わりで
は印字濃度が異なり、一般的には印字の終わりの方が印
字濃度が濃い。これは、サーマルヘッドの蓄熱効果によ
るものである。つまり、印字中は、サーマルヘッドは熱
を発生し、その熱によって転写フィルムのインクを受像
紙に転写するが、発生した熱は全て転写には使用され
ず、サーマルヘッド全体の温度を上昇させる。これによ
りインクの転写量が変化し、印字濃度が変化してしま
う。

そこで、このような問題を解決するために、従来、入
力印字データ信号に対し、輪郭補正回路により、輪郭補
正をかけることが一般に行なわれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した輪郭補正の場合、第９図（ａ）及び第10
（ａ）に示すような同じ高さの各入力印字データ信号に
対し輪郭補正をかけると、補正後の各入力印字データ信
号は夫々第９図（ｂ）及び第10図（ｂ）に示す如くな
り、各入力印字データ信号が立ち下がった後の補正量は
略同じになる。

しかしながら、第９図（ａ）及び第10図（ａ）に示す
各入力印字データ信号に対してａ点でのサーマルヘッド
の温度は第10図に示す入力印字データ信号の場合の方が
低い。

従って、第９図（ａ）に示すような入力印字データ信
号について最適に輪郭補正するように定数（時定数）を
決めると、第10図（ａ）に示すような印字ライン数の短
い入力印字データ信号が入力される場合、過補正となっ
てしまう。このようにデータが同じで印字ライン数の異
なる入力印字データ信号が入力される場合には、サーマ
ルヘッドの温度を、入力印字データ信号に拘らず一定に
保つことが難しい。

次に実際の画面を例にとり説明する。たとえば第11図
に示すような、傾斜部分の濃度が次々と異なる画面を印
字するには、入力印字データ信号として、全てのドット
に対し第12図に示すようなデータ信号が送られてくる。
この入力印字データ信号に従って、そのまま補正を行な
わずに印字すると、その印字能力は第13図に示すように
なり、印字濃度が徐々に変化する部分が生じ実際の画面
に対応しない。そこで入力印字データ信号に対し最適の
輪郭補正となるよう時定数を決めた上で輪郭補正を行な
うと、補正後の印字データ信号は第14図に示すようにな
り、印字濃度は第15図に示す如くなり、第11図の画面に
対応した第12図に示す入力印字データ信号に正しく対応
したものとなる。次にこの同じ時定数で第16図に示すよ
うな、中央部１の濃度最大の箇所と周辺部２の濃度の低
い箇所からなる画面を印字する場合を考える。この場
合、第16図の画面に対応した入力印字データ信号に対し
輪郭補正をかけずに印字すると第17図に示す如く、中央
部１に隣接した部分３の濃度が印字方向に中央部１から
周辺部２に向かって、最大濃度から周辺濃度へと徐々に
薄くなっているのに対して、前記同じ時定数で輪郭補正
を行なった上で印字すると、第18図に示すように、中央
部１に隣接した部分３の濃度は、印字方向に中央部１か
ら周辺部２に向かって最低濃度から徐々に薄くなってい
き周辺部２の濃度に近付くようになっている。このよう
にいずれにしても（第17図，第18図の場合）、第16図の
画面に対応した濃度で正しく印字できない。

従って輪郭補正をかけてもサーマルヘッドの温度を入
力印字データ通りの所定の濃度に対応した所定の温度と
することができないという欠点がある。

そこで、本発明の目的は、サーマルヘッドの温度が入
力印字データ通りの所定の印字濃度に対応した所定の温
度になるよう入力印字データを補正して出力することが
できるようにしたサーマルヘッドの蓄熱補正回路を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、主走査方向に複数の発熱体で構成した熱転
写型プリンタ等に使用されるサーマルヘッドの蓄熱補正
回路において、サーマルヘッドによって印字される各ド
ットに対応する入力印字データ信号を夫々積分する積分
器と、各ドットに対応した前記積分器と各出力を、各ド
ットに対応した前記積分器の各出力の平均値に近付ける
べく所定の補正をする平均値補正回路と、サーマルヘッ
ドの温度が前記入力印字データ信号に対して所定の濃度
で印字できるよう前記平均値補正回路からの出力に基づ
き前記各ドットに対応する前記入力印字データ信号に対
し所定の補正を行なうデータ補正回路を備えてなるもの
である。

〔作用〕

従って、積分器より各ドットに対応する入力印字デー
タ信号を夫々積分し、平均値補正回路により積分器の各
出力の平均値を求め、積分器の各出力を前記平均値に近
付けるべく所定の補正を行ない、更にデータ補正回路に
より平均値補正回路からの出力に基づき各ドットに対応
する入力印字データ信号に対し所定の補正を行ない、サ
ーマルヘッドの温度が入力印字データ通りの所定の印字
濃度に対応した所定の温度になるような補正後の入力印
字データを送出することができる。これによりサーマル
ヘッドの温度を入力印字データ信号通りの所定の印字濃
度で印字できる所定の温度とすることができ、入力印字
データ通りに正しく所定の印字濃度で印字することがで
きる。

〔実施例〕

次に本発明につき、図面を参照して以下説明する。

第１図は本発明によるサーマルヘッドの蓄熱補正回路
の一実施例を示し、同図において、11はヘッドアドレス
（印字方向と直角な方向に配列された各発熱体に対する
アドレスをいい、以下ヘッドアドレスと略称する。）及
び入力印字データ信号が供給され、各ドットに対応する
入力印字データ信号を夫々積分する積分器であって、こ
の積分器11は入力印字データ信号のローパスフィルタの
役目を果たすものである。12は、積分器11の各出力を各
ドットに対応した積分器11の各出力の平均値に近付ける
べく所定の補正を行なう平均値補正回路である。即ち、
平均値補正回路12は、積分器11の出力である各ドット毎
のデータを全て加算して、全ドット当たりの平均値を求
め、各ドットのデータとその平均値との差分を求め、各
ドットのデータが平均値に近付くように所定の補正演算
を行なうものである。この所定の補正演算は次の如く行
なわれる。即ち、積分器11の出力として、たとえば第２
図に示すような各ドット毎のデータが平均値補正回路12
に供給されている場合、次の（１）式で示す所定の補正
演算により積分器11の出力であるドット毎のデータを平
均値に近付かせることができる。

Y_i＝（データ）_ｉ−｛（データ）_ｉ−平均値｝×α …
（１） ここに、α：正の定数， Y_i:ヘッドアドレスｉでの補正後のデータ 第２図において、ヘッドアドレス（ドットNo.）２の
部分、ヘッドアドレス（ドットNo.）４の部分につい
て、α＝1/2として計算すると、 Y₂＝20−（20−40）×1/2＝30 Y₄＝60−（60−40）×1/2＝50 となり、平均値に近付くことになる。

また、13はサーマルヘッドの温度が入力印字データ信
号に対する所定の濃度で印字できる所定の温度となるよ
う平均値補正回路12からの出力に基づき各ドットに対応
する入力印字データ信号に対し所定の補正を行なうデー
タ補正回路である。本発明のサーマルヘッドの蓄熱補正
回路は積分器11と平均値補正回路12とデータ補正回路13
とからなる。

次に積分器11の構成について説明する。積分器11は、
RAM14とラッチ回路15,16と演算器（減算器）17とROM18
と演算器（減算器19から構成されている。ここで、RAM1
4にヘッドアドレス信号が供給されると、このヘッドア
ドレスにて前ラインの補正データの読出しと印字しよう
とするラインの補正データの書込みを行なう。入力印字
データ信号はラッチ回路15に供給され、このラッチ回路
15にてタイミング合わせを行なった入力印字データ信号
は演算器17に供給される。RAM14にて読出された前ライ
ンの補正データはラッチ回路16でラッチされ演算器17及
び19に供給される。演算器17では、ラッチ回路16から供
給される前ラインの補正データよりラッチ回路15から供
給される入力印字データが減算され、その結果がROM18
にアドレス信号として入力される。ROM18の出力は演算
器19に供給される。なお、ROM18のテーブル構成は第３
図（ａ）で示され、ROM18は演算器17の出力データをア
ドレスとして、入力データ（アドレス）×αなる出力が
読出される。ここにαはサーマルヘッドの熱時定数であ
り、このαは乗算ROMとしてのROM18で決められる。演算
器19では、ラッチ回路16からの出力データよりROM18の
出力データが加算され、その出力が平均値補正回路12の
演算器（加算器）20の一方の入力端、演算器（減算器）
21の一方の入力端、演算器（減算器）22の一方の入力端
及びRAM14に供給されるようになっている。

次に平均値補正回路12の構成について述べる。平均値
補正回路12は、演算器（加算器）20とラッチ回路23,24
と演算器（減算器）21,22とROM25から構成されている。
なお、ROM25の内容（テーブル構成）は第３図（ｂ）で
示される。演算器20の他方の入力端には、演算器20の加
算出力がラッチ回路23を介して供給され、一方の入力端
に供給される演算器19の出力と加算されるようになって
いる。そして演算器20では、１ライン分の各ドット毎の
データが加算され、かつその平均値が算出される。その
平均値は、演算器20からラッチ回路23,24を介して演算
器21の他方の入力端に供給される。演算器21では、演算
器19からの出力より、ラッチ回路24からの出力（平均
値）が減算され、その減算出力がROM25に供給される。R
OM25では演算器21の出力（減算出力）を入力データ（ア
ドレス）として入力データ×βなる出力が演算器22に供
給される。演算器22では、演算器19の出力よりROM25の
出力が減算され、その減算結果が出力としてデータ補正
回路13のROM26に供給されるようになっている。

次にデータ補正回路13の構成について述べる。データ
補正回路13は、ROM26とROM27から構成されている。な
お、ROM26及びROM27の内容（テーブル構成）は夫々第３
図（ｃ）及び（ｄ）で示される。ここでは、ROM26は、
演算器22の出力を入力アドレスとして、第３図（ｃ）の
テーブルに従い所定のゲイン出力をROM27へ送出する。R
OM27ではROM26の出力に基づき、書込まれているテーブ
ル［第３図（ｄ）］より該当する任意のラインが選び出
され、他方の入力である入力印字データを入力アドレス
として補正出力（補正後の印字データ信号）が取出され
るようになっている。

以上のように構成された積分器11、平均値補正回路12
及びデータ補正回路13につき、簡単に動作説明をする。

先ず、積分器11においては、たとえばあるドットにつ
き第４図（ａ）に示す如き入力印字データ信号が供給さ
れたとすると、出力として同図（ｂ）に示す如きデータ
信号が送出される。従ってこのような積分演算は全ての
ドットにつき行われる。積分器11の出力データは、ROM1
8に予め設定したサーマルヘッドの熱時定数αにより、
サーマルヘッドの温度変化に対し予め正に追従するが如
くなっている。よって、大きな印字データが連続してサ
ーマルヘッドに印加されると、サーマルヘッドの温度が
上昇するのと同様に、大きな印字データが連続して積分
器11に入力されると、積分器11の出力データも上昇す
る。ここで、サーマルヘッドの中央部分だけ高濃度の入
力印字データに印加されるような場合、本発明では、先
ず積分器11を設けたことにより、その積分器11の出力は
第５図に示す如くなっている。しかし、入力印字データ
をサーマルヘッドにこのまま印加しても実際のサーマル
ヘッドの中央部分は第５図の様には上昇しない。それ
は、サーマルヘッドの周辺は低濃度の印字データがきて
いるため、サーマルヘッドの周辺の温度が低いので、熱
はサーマルヘッドの中央部から周辺部へ逃げるからであ
る。従って、このままでは、正しい補正ができない。そ
こで本発明では更に平均値補正回路12を設けている。

次に平均値補正回路12の動作説明を行なう。

たとえば第６図（ａ）に示すような各ドット毎のデー
タが積分器11の演算器19より演算器20に供給されると、
演算器20は、演算器20−ラッチ回路23−演算器20のルー
プにて各ドット毎の１ライン分のデータを全て加算し
て、第６図（ｂ）に示す如く全ドットの平均値を求め
る。次に演算器21では、前述した（１）式の補正演算に
従い、演算器19からの各ドットのデータより平均値を減
算し、その差分［同図（ｃ）参照］を求め、各ドット毎
のデータを平均値に近付けるように補正する。従って、
平均値補正回路12では同図（ａ）に示すような入力デー
タに対しては同図（ｄ）で示すような出力データが得ら
れる。

平均値補正回路12の演算器22からの出力データの値に
基づき、原データである入力印字データを増減させるこ
とができる。即ち、ROM27では、第３図（ｄ）に示すテ
ーブル中に入力アドレスとして入力印字データがそのま
ま出力となるラインが必ず１つあり、このラインが演算
器22の出力データを入力アドレスとして読出されるROM2
6の出力に基づき選択されると、元の入力印字データは
何ら補正されずに出力される。この状態では、サーマル
ヘッドの温度が元の入力印字データに対して正しい濃度
で印字できる温度ということになる。従って、この状態
でのROM26の出力値よりも、ROM26の出力値が小さけれ
ば、ROM26の出力に基づき入力印字データを増やしてや
るべくROM27内のテーブルより所望のラインを選択す
る。また、逆に前記状態でのROM26の出力値よりもROM26
の出力値が大きければ、ROM26の出力に基づき入力印字
データを減らしてやるべくROM27内のテーブルより所望
のラインを選択する。これによりROM27に元の入力印字
データが供給されると、基の入力印字データがROM26の
出力に基づき補正されて出力される。

以上は各部の動作であるが、全体の動作について以下
説明する。

入力印字データとして第７図（ａ）に示すようなデー
タが印字中ずっと、積分器11に供給されていると、積分
器11の出力は時間とともに、同図（ｂ）から同図（ｃ）
に示すように変化する。この積分器11の出力は平均値補
正回路12に供給され、ここで同図（ｄ）に示すように補
正されて出力される。同図（ｄ）において、破線イと等
しくなると、無補正にて正しい印字濃度が出る。従って
正しいサーマルヘッドの温度が得られるための平均値補
正回路12の出力データであり、ROM27において入力（入
力印字データ）＝出力となるような基準線である。同図
（ｄ）の場合、平均値補正回路12の出力データが基準線
に達していないため、正しい印字濃度とするためにどの
ドットに対してもデータを大きくする必要がある。そこ
で、ROM26により基準線を合わせるべく入力データを大
きくして出力することになる。そしてROM26の出力に基
づきROM27内のテーブル中の所望のラインが選択され
る。これにより補正回路13から同図（ｅ）の実線ハで示
すような出力データ（補正後の入力印字データ）が得ら
れる。なお、同図（ｅ）において、破線ロは元の入力印
字データである。

また、第11図に示すように濃度が段階的に相異する画
面を印字する場合には、第12図に示すような入力印字デ
ータが本蓄熱補正回路に入力される。この場合、積分器
11は、入力印字データが供給されると、その出力として
第８図（ａ）に示すようなデータを出力する。次に平均
値補正回路12の出力は、第８図（ａ）と全く同じように
なる。これは、サーマルヘッドの全ドットが同一データ
になるため、平均値は平均値補正回路12への入力データ
と全く等しくなるからである。なお、同図（ａ）におい
て、破線ニは前述した基準線であり、元の入力印字デー
タの通りに正しく印字濃度が出るラインである。更に、
データ補正回路13により同図（ｂ）の実線ホで示すよう
な出力（補正後の入力印字データ）が得られる。なお同
図（ｂ）において、破線へは元の入力印字データであ
る。そして、サーマルヘッドの蓄熱効果により、実際の
印字濃度は破線ヘで示す元の入力印字データに対応した
ものとなり、正確に所定の印字濃度で印字することがで
きる。

上記の説明から判かるように、サーマルヘッドの蓄熱
補正回路に入力印字データを入力することにより、サー
マルヘッドの蓄熱効果のシミュレーション結果から、元
の入力印字データ通りの正しい印字濃度で印字できるよ
うな補正後の印字データが出力される。これにより元の
入力印字データに対応した正しい印字濃度で印字ができ
る。

本発明は本実施例に限定されることなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々の応用及び変形が考えられ
る。

〔発明の効果〕

上述したように本発明によれば、元の入力印字データ
通りの所定の印字濃度で印字できるよう、サーマルヘッ
ドの蓄熱効果を予め考慮した印字データ（補正後の入力
印字データ）を出力することができ、これによりサーマ
ルヘッドの温度を、元の入力印字データ通りの所定の印
字濃度で印字できるよう所定の温度とすることができ、
従って正しく前記所定の印字濃度で印字することができ
るなど大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサーマルヘッドの蓄熱補正回路の
一実施例を示すブロック図、第２図は第１図の平均値補
正回路12の所定の補正演算を説明するための図、第３図
（ａ）〜（ｄ）は夫々第１図のROM18,25,26及び27の内
容（テーブル構成）の一例を示す図、第４図〜第８図は
第１図の動作を説明するための波形図、第９図及び第10
図は従来技術を説明するための波形図、第11図は印字濃
度が異なる画面の一例を示す説明図、第12図は第11図の
場合の入力印字データを示す図、第13図〜第18図は従来
技術を説明するための図である。 11……積分器、12……平均値補正回路、13……データ補
正回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱転写型プリンタ等に使用されるサーマル
   ヘッドの蓄熱補正回路において、サーマルヘッドによっ
   て印加される各ドットに対応する入力印字データ信号を
   夫々積分する積分器と、各ドットに対応した前記積分器
   の各出力を、各ドットに対応した前記積分器の各出力の
   平均値に近付けるべく所定の補正をする平均値補正回路
   と、サーマルヘッドの温度が前記入力印字データ信号に
   対応した所定の濃度で印字できるよう前記平均値補正回
   路からの出力に基づき前記各ドットに対応する前記入力
   印字データ信号に対し所定の補正を行なうデータ補正回
   路を備えたことを特徴とするサーマルヘッドの蓄熱補正
   回路。