JPH09118034A - シリアルプリンタの印字濃度補正方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーマルヘッドのように複数の記録素子が一
列に配置された記録ヘッドの両端部における記録濃度の
低下を簡単な方法で抑制することにより周期的な濃度む
らを改善し、記録画質の向上を図る。 【解決手段】 １列に配列されたｎ個の記録素子のう
ち、素子列の一端側のｉ個と他端側のｊ個を除く中央部
ｎ−（ｉ＋ｊ）個の記録素子は発色ドットを生じさせる
記録素子として記録画像に応じて駆動し、前記ｉ個及び
ｊ個の記録素子は発色ドットを生じさせない記録素子と
して全部又は一部を所定のエネルギーで駆動する。つま
り、両端側のｉ＋ｊ個の記録素子は画像記録に直接寄与
させずに、比較的弱い発熱によって中央部ｎ−（ｉ＋
ｊ）個の記録素子の両端部における温度低下（即ち記録
濃度の低下）を抑制する働きを持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録ヘッドを主走査
方向に走査した後、副走査方向に改行する一連の動作を
繰り返すことで記録用紙上に所望の画像や文字を記録す
るシリアルプリンタのにおいて、印字濃度の行間濃度低
下を抑制するための方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリアルプリンタは構造が比較的簡単で
あり小型・低価格であることから、パーソナルプリンタ
やワードプロセッサのプリンタ部等として広く普及して
いる。記録ヘッドとしてはドットインパクトヘッドやサ
ーマルヘッド、インクジェットヘッド等があり、それぞ
れのヘッドの特徴を生かすことができる形態で使用され
ている。

【０００３】図５は記録ヘッドとしてサーマルヘッドを
用いたシリアルプリンタの構成図を示すものである。１
はサーマルヘッドで、図６に示すように記録素子である
ｎ個の発熱体１Ａが列状に形成されている。２はインク
リボンカートリッジで、昇華性染料が塗布されたインク
リボン２Ａを使用している。また、３はキャリッジ、４
はガイド、５はプラテン、６は記録用紙である。以下、
図５を用いてこのシリアルプリンタの印字動作を説明す
る。

【０００４】まずサーマルヘッド１とインクリボンカー
トリッジ２を保持したキャリッジ３をガイド４に沿って
矢印ｘの方向に移動させて主走査方向の走査を行うこと
で第１行目の記録を行う。この時サーマルヘッド１には
所望の記録画像に応じた記録信号が与えられ、インクリ
ボン２Ａを記録信号に応じて加熱することで記録用紙６
に発熱体１Ａのｎ個分の長さに相当する１行分の印字が
行なわれる（図７参照）。次にプラテン５を回転駆動し
て記録用紙６を送ることで副走査方向に１行分の改行を
行ない、次の行の走査による記録へ処理を移行する。こ
のように主走査方向の走査と副走査方向の改行を繰り返
すことにより記録用紙６の１ページ分の印字を行なうこ
とができる。

【０００５】上記のような印字動作において、列状に形
成されたｎ個の発熱体１Ａのそれぞれに等しい記録エネ
ルギー（電圧、パルス幅等で決まる）を印加した場合、
発熱体１Ａを含むサーマルヘッド１の放熱が発熱体列の
中央部に比べて両端部で大きくなるために、図８に示す
ように、発熱体列の両端部で印字濃度の低下を生じる。
この現象は、１行内に収まる大きさの文字によるテキス
ト印字の場合は印字品質にさほど影響しないが、複数行
にわたる拡大文字や画像を記録する場合は図９に示すよ
うに、各行間の濃度低下による周期的で目につきやすい
濃度むらを生じさせる。

【０００６】そこで、発熱体列の両端部に位置する複数
の発熱体に加える記録エネルギーを、両端に近いものほ
ど大きくすることにより、記録ヘッドの両端部における
記録濃度の低下を補償して周期的な濃度むらを緩和する
方法が従来から用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発熱体
に加える記録エネルギーを、両端に近いものほど大きく
設定することは実際の設計において多くの困難を伴う。
両端からの距離と記録エネルギーとの関係をきめ細かく
設定するほど記録画質は向上するが、駆動回路（方法）
は複雑になる。また、発熱体列の両端部における放熱の
程度は、画像データの濃淡やヘッドの温度、周囲温度等
に応じて変化するが、これらの条件をも考慮にいれて発
熱体に加える記録エネルギーと発熱体の位置との関係を
変え、しかも画像データに対応する中間階調濃度の記録
を行おうとすれば、さらに複雑な制御を行う必要があ
る。

【０００８】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、サーマルヘッドのように
複数の記録素子が一列に配置された記録ヘッドの両端部
における記録濃度の低下を簡単な方法で抑制して周期的
な濃度むらを改善し、記録画質の向上を図ることにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるシリアルプリンタの印字濃度補正方法
及び装置にあっては、１列に配列されたｎ個の記録素子
のうち、素子列の一端側のｉ個と他端側のｊ個を除く中
央部ｎ−（ｉ＋ｊ）個の記録素子は発色ドットを生じさ
せる記録素子として記録画像に応じて駆動され、前記ｉ
個及びｊ個の記録素子は発色ドットを生じさせない記録
素子として全部又は一部を所定のエネルギーで駆動され
る。

【００１０】好ましくは、前記ｉ個及びｊ個の記録素子
の全部又は一部を駆動するエネルギーは、それらの記録
素子によって記録用紙上に発色ドットが生じる最低エネ
ルギーより低く設定される。別の方法として、記録ヘッ
ドと記録用紙との間にインクリボンが介装される場合
に、そのインクリボンの有効幅を中央部ｎ−（ｉ＋ｊ）
個の記録素子の幅に対応するように設定してもよい。い
ずれにしても、発色ドットを生じさせて記録に直接寄与
する記録素子は両端部を除く中央部ｎ−（ｉ＋ｊ）個の
記録素子であり、したがって、複数行にわたる画像を記
録する際の改行量はｎ−（ｉ＋ｊ）ドット分に設定され
ることになる。

【００１１】両端部のｉ＋ｊ個の記録素子は記録に直接
寄与するのではなく、与えられた所定のエネルギーによ
って発熱し、記録ヘッド端部からの放熱を抑制する働き
をする。このようにして、中央部ｎ−（ｉ＋ｊ）個の記
録素子による画像記録は、端部での濃度低下が改善され
て各行間の周期的な濃度むらが生じにくいものとなる。

【００１２】さらに、記録ヘッドの温度又はその周囲温
度を検出する温度検出手段を設け、その検出温度が低い
ほど両端部のｉ＋ｊ個の記録素子の全部又は一部に与え
るエネルギーを高くするように制御することにより、記
録ヘッドの温度や周囲温度の影響を緩和して濃度むらを
一層低減することができる。

【００１３】また、中央部ｎ−（ｉ＋ｊ）個の記録素子
のうちの少なくとも１個を駆動するための画像データに
基づいて両端部ｉ＋ｊ個の記録素子の全部又は一部を駆
動するエネルギーの設定値を決定するようにしてもよ
い。例えば、画像データにおける端部のドット濃度が濃
いほど、実際の記録で端部の濃度低下が目立つので、上
記エネルギーを高く設定することが好ましい。

【００１４】以上のような印字濃度補正に従来の直接的
な補正方法を組み合わせれば、濃度むらが一層改善され
る。即ち。中央部ｎ−（ｉ＋ｊ）個の記録素子のうちの
一端側のｋ個及び他端部のｍ個の記録素子については、
端部に近いものほど大きな記録エネルギーが与えられる
ように画像データに所定の補正係数を掛けて得られた補
正データに応じて駆動することが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の印字
濃度補正方法を実施するためのシリアルプリンタの構成
例を示す回路図である。図１において、１は記録ヘッド
であるサーマルヘッド、１０はプリンタの印字シーケン
スを実行するためのＣＰＵ、１１はキャリッジモータ１
２及び紙送りモータ１３を駆動するためのモータ駆動回
路、１４はサーマルヘッド１の駆動タイミング等を制御
する印字制御回路である。

【００１６】また、１５及び１６は図示しないホストコ
ンピュータ等から受信した階調印字データの１行分を一
時記憶する一対の行バッファであり、一方が読み出し状
態のときは他方が書き込み状態となる。そして、１行の
印字毎にその状態が切り替わるトグル構成となってい
る。なお、階調印字データは例えば８ビット／印字ドッ
トで構成され、１印字ドット当り２５６階調の表現が可
能である。

【００１７】１７は記録素子である発熱体１Ａに印加す
る記録エネルギーを制御するためのエネルギー制御回
路、１８はサーマルヘッド１の温度を検出するためのサ
ーミスタ、１９はサーミスタ１８で検出した温度検出信
号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１０に与えるためのＡ／Ｄ変
換器である。シリアルプリンタの機構部及びサーマルヘ
ッド１の構成は図５及び図６に示したの従来のものと同
様である。なお、図５のインクリボンカートリッジ２に
収納されているインクリボン２Ａとしては、連続階調で
の記録が可能な昇華性染料が塗布されたものを用いる。

【００１８】以上のような回路構成のシリアルプリンタ
において行われる本発明の印字濃度補正を含む印字（記
録）動作は次のようになる。まず図１において、コンピ
ュータ等から行バッファ１５又は１６に１行分に相当す
る階調印字データが転送されると、ＣＰＵ１０はモータ
駆動回路１１を介してキャリッジモータ１２を駆動する
ことにより、第１行目の記録を行うべくキャリッジ３を
矢印ｘの方向へ移動させる（図５参照）。主走査方向の
走査が開始されると、キャリッジ３が主走査方向に１印
字ドット分移動する毎に、階調印字データに応じた記録
エネルギーがサーマルヘッド１の各発熱体１Ａに供給さ
れ、各発熱体１Ａが発熱することによって記録用紙６上
に階調印字データに応じた印字濃度の印字ドットが形成
される。このとき、本発明の印字濃度補正方法によれ
ば、ｎ個の発熱体１Ａに一様に階調印字データに応じた
記録エネルギーが付与されるわけではなく、エネルギー
制御回路１７によって各発熱体１Ａに与えられる記録エ
ネルギーが次のように制御される。

【００１９】一列に配列されたｎ個の発熱体１Ａは、図
２に示すように３つのブロックに分けられる。つまり、
一端側のｉ個、他端側のｊ個、そして中央部のｎ−（ｉ
＋ｊ）個である。そのうち画像記録に直接寄与するのは
中央部（以下、「画像記録部」という）のみである。両
端側のｉ＋ｊ個の発熱体（以下、「非画像記録部」とい
う）は画像記録に直接寄与せず、インクリボン２Ａに塗
布された昇華性染料が記録用紙６に転移することがない
程度の比較的低いエネルギーが与えられて、画像記録部
の両端部からの放熱を補償することにより、画像記録部
端部における印刷濃度の低下を抑制する働きを有する。

【００２０】なお、両端側（非画像記録部）のｉ＋ｊ個
の発熱体に与えるエネルギーは、サーミスタ１８によっ
て検出されたサーマルヘッド１の温度に応じて図３に示
すような特性に従ってＣＰＵ１０が決定する。つまりサ
ーマルヘッド１の温度が低いほど両端側の発熱体に与え
るエネルギーを大きくする（ただし、最低発色エネルギ
ーを越えないようにする）。このようにして、サーマル
ヘッド１の温度が低くて従来ならば画像記録部両端部か
らの熱放出が大きくなる場合でも、両端部の発熱量を多
くすることにより濃度低下を抑えることができる。

【００２１】さらに、エネルギー制御回路１７の働きに
より、中央部のｎ−（ｉ＋ｊ）個の発熱体のうちの一端
側のｋ個及び他端側のｍ個の発熱体については、発熱体
列の両端に近いものほど大きいエネルギーが与えられる
ような補正係数を元の階調印字データに掛けて得られた
補正データによって記録エネルギーが制御される。これ
により、画像記録部両端部の濃度低下を直接的に補償す
ることができ、上記の非画像記録部へのエネルギー供給
と相俟ってより効果的に画像記録部両端部における印刷
濃度の低下を抑制することができる。以上のようにして
ヘッド端部での印字濃度低下を生じないようにすれば、
１行内の印字濃度を図２のように均一にすることができ
る。

【００２２】なお、総ドット数ｎが１５０程度である発
熱体列のサーマルヘッドにおいて、一端側及び他端側の
発熱体の個数ｉ及びｊとしては数ドット程度、画像記録
部の一端側及び他端側の発熱体の個数ｋ及びｍとしては
１０〜２０ドット程度が適切である。またエネルギー制
御回路１７による記録エネルギーの制御は、各発熱体１
Ａに印加する電圧又はパルス幅を変化させることによっ
て行われる。

【００２３】第１行目の記録が終了すると、ＣＰＵ１０
はモータ駆動回路１１を介してキャリッジモータ１２を
逆回転させ、キャリッジ３を元の位置まで戻すととも
に、紙送りモータ１３を駆動して図５のプラテン５をｙ
方向に回転させて記録用紙６を送ることで副走査方向に
改行を行なう。このときの改行量は１行分に相当させる
が、図４に示すように、サーマルヘッド１の上端端部ｉ
ドット及び下端部ｊドットは画像記録に直接寄与しない
ので、それらを差し引いたｎ−（ｉ＋ｊ）ドット分を改
行量とする。以後、同様にして主走査方向の走査と副走
査方向の改行を繰り返すことで記録用紙６に１画面分の
記録を行なう。

【００２４】以上の好ましい実施形態においては、サー
マルヘッド１の発熱体列の両端部（非画像記録部）での
発熱による印字濃度補正と画像記録部の両端部での補正
係数による印字濃度補正とを併用したが、非画像記録部
での発熱による補正のみでも端部における濃度低下を改
善することは可能である。

【００２５】また、非画像記録部の発熱体に与えるエネ
ルギーをサーミスタによって検出されたサーマルヘッド
の（表面）温度に応じて決定しているが、サーマルヘッ
ドの周囲温度に応じて決定してもよい。この場合も、温
度が低いほど端部濃度の低下が大きくなるので、それを
補償するために非画像記録部の発熱体に与えるエネルギ
ーを大きくする。さらに、画像記録部の階調印字データ
に応じて非画像記録部の発熱体に与えるエネルギーを決
定してもよい。例えば、画像記録部の端部ドット位置の
濃度が濃いほど濃度低下が目立つので、非画像記録部の
発熱体に印加するエネルギーを増加させればよい。ある
いは、これらの決定方法を組み合わせてもよい。

【００２６】また非画像記録部の全ての発熱体にエネル
ギーを与えて発熱させる必要はなく、それらの一部を発
熱させてもよい。さらに、非画像記録部の各発熱体に与
えるエネルギーを必ずしも等しくする必要はなく、端部
に近いものほど高いエネルギーを与えるようにしてもよ
い。

【００２７】従来より行間の継ぎ目を目立たなくする方
法として隣接行の画像記録部を少しオーバーラップさせ
て記録する方法があるが、本発明の補正方法はこの方法
と併用することも可能である。但しこの場合は、オーバ
ーラップ部分の印字濃度が濃くならないように、その部
分に相当する発熱体に与える記録エネルギーを下げる制
御が必要となる。本発明の補正方法と併用することによ
り、オーバーラップ部分の幅を狭くすることができ、こ
れによって記録速度の向上やランニングコストの低減と
いった効果を奏することもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、特殊な
記録ヘッドを用いずに、従来の記録ヘッドの両端部の発
熱体を画像記録には直接寄与させずに、所定のエネルギ
ーを与えて発熱させるという簡単な方法によって、画像
データに応じて駆動される残りの発熱体の両端部におけ
る温度低下、ひいては濃度低下を抑制し、これによって
各行間に生じ得る周期的な濃度むらを改善することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印字濃度補正方法を実施するためのシ
リアルプリンタの構成例を示す回路図

【図２】図１のシリアルプリンタの記録ヘッドの各発熱
体に与えられるエネルギー及び印字濃度と各発熱体の位
置（Ｎｏ．）との関係を示す図

【図３】図２における両端部の発熱体に与えられるエネ
ルギーとサーマルヘッド温度との関係を示す図

【図４】図１のシリアルプリンタによる記録における各
行の位置関係を示す図

【図５】シリアルプリンタの要部概略構造図

【図６】シリアルプリンタのサーマルヘッドの構成図

【図７】従来のシリアルプリンタによる記録における各
行の位置関係を示す図

【図８】従来のシリアルプリンタにおける記録ヘッドの
各発熱体に与えられるエネルギー及び印字濃度と各発熱
体の位置との関係を示す図

【図９】従来のシリアルプリンタによる記録における印
字濃度と副走査方向との関係を示す図

【符号の説明】

１ 記録ヘッド １Ａ 記録素子 ２ インクリボンカートリッジ ２Ａ インクリボン ３ キャリッジ ５ プラテン ６ 記録用紙 １７ エネルギー制御回路 １８ サーミスタ １９ Ａ／Ｄ変換器

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｎ個の記録素子を１列に配列した記録ヘ
   ッドを画像データに応じて駆動しながら記録素子列と直
   交する主走査方向に走査して１行の記録を行なったのち
   副走査方向に改行する一連の動作を繰り返すことにより
   記録用紙に所望の画像を記録するシリアルプリンタにお
   いて、 前記ｎ個の記録素子のうち、素子列の一端側のｉ個と他
   端側のｊ個を除く中央部ｎ−（ｉ＋ｊ）個の記録素子は
   発色ドットを生じさせる記録素子として記録画像に応じ
   て駆動し、前記ｉ個及びｊ個の記録素子は発色ドットを
   生じさせない記録素子として全部又は一部を所定のエネ
   ルギーで駆動することを特徴とするシリアルプリンタの
   印字濃度補正方法。
2. 【請求項２】 前記ｉ個及びｊ個の記録素子の全部又は
   一部を駆動するエネルギーを、それらの記録素子によっ
   て記録用紙上に発色ドットが生じる最低エネルギーより
   低く設定する請求項１記載のシリアルプリンタの印字濃
   度補正方法。
3. 【請求項３】 記録ヘッドの温度が低いほど前記ｉ個及
   びｊ個の記録素子の全部又は一部を駆動するエネルギー
   を高く設定する請求項１又は２記載のシリアルプリンタ
   の印字濃度補正方法。
4. 【請求項４】 記録ヘッドの周囲温度が低いほど前記ｉ
   個及びｊ個の記録素子の全部又は一部を駆動するエネル
   ギーを高く設定する請求項１又は２記載のシリアルプリ
   ンタの印字濃度補正方法。
5. 【請求項５】 前記中央部ｎ−（ｉ＋ｊ）個の記録素子
   のうちの少なくとも１個を駆動するための画像データに
   基づいて前記ｉ個及びｊ個の記録素子の全部又は一部を
   駆動するエネルギーの設定値を決定する請求項１又は２
   記載のシリアルプリンタの印字濃度補正方法。
6. 【請求項６】 前記ｉ個及びｊ個の記録素子の全部又は
   一部を駆動するエネルギーを、その記録素子の位置によ
   って変化させる請求項１又は２記載のシリアルプリンタ
   の印字濃度補正方法。
7. 【請求項７】 前記中央部ｎ−（ｉ＋ｊ）個の記録素子
   のうちの一端側のｋ個及び他端部のｍ個の記録素子は、
   端部に近いものほど大きな記録エネルギーを与えるよう
   に画像データに所定の補正係数を掛けて得られた補正デ
   ータに応じて駆動する請求項１〜６のいずれか１項記載
   のシリアルプリンタの印字濃度補正方法。
8. 【請求項８】 ｎ個の記録素子を１列に配列した記録ヘ
   ッドを画像データに応じて駆動しながら記録素子列と直
   交する主走査方向に走査して１行の記録を行なったのち
   副走査方向に改行する一連の動作を繰り返すことにより
   記録用紙に所望の画像を記録するシリアルプリンタにお
   いて印字濃度の行間濃度低下を抑制するための濃度補正
   装置であって、 前記ｎ個の記録素子のうち、素子列の一端側のｉ個と他
   端側のｊ個を除く中央部ｎ−（ｉ＋ｊ）個の記録素子は
   発色ドットを生じさせる記録素子として記録画像に応じ
   て駆動し、前記ｉ個及びｊ個の記録素子は発色ドットを
   生じさせない記録素子として全部又は一部を所定のエネ
   ルギーで駆動するように、各記録素子に与えるエネルギ
   ーを制御するエネルギー制御回路を備えているシリアル
   プリンタの印字濃度補正装置。
9. 【請求項９】 前記記録ヘッドの温度又はその周囲温度
   を検出する温度検出手段を備え、前記エネルギー制御回
   路は、前記温度検出手段によって検出された温度が低い
   ほど前記ｉ個及びｊ個の記録素子の全部又は一部を駆動
   するエネルギーが高くなるように制御する請求項８記載
   のシリアルプリンタの印字濃度補正装置。