JPH0994997A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルヘッドを分割駆動し、間欠移動する
記録紙上への記録を行うサーマルプリンタにおいて、発
熱抵抗素子の発熱効率を向上させ記録時間の短縮を図
る。 【構成】 分割駆動されるサーマルヘッドの第１階調目
の合計の記録時間を第２階調目の記録時間（ストローブ
パルスのロウの期間）より長くするとともに、各ブロッ
クの第１階調目のストローブパルスを第２階調目以降の
ストローブパルスに比べ高い周波数パルスとし、各ブロ
ックの第１階調目の記録を前記高周波ストローブパルス
を、各ブロックに順次繰り返し印加する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１ライン分の画素に対
応するサーマルヘッドの発熱抵抗体を、主走査方向に複
数のブロックに分割して記録動作を行うサーマルプリン
タに関するものであり、特に、サーマルヘッドへのスト
ローブパルスの印加手法に特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】一般に熱転写型カラープリンターでは、
主走査方向の画素に相当する多数（例えば５１２個）の
発熱抵抗素子Ｒ１〜Ｒ５１２を１列に並べたサーマルヘ
ッドが使われる。記録時においては、記録すべき画像に
応じて選択された各発熱抵抗素子に１階調を発色させる
単位通電時間通電し、次に２階調、３階調とこの操作を
Ｎ回繰り返すことにより、Ｎ階調を表現している。とこ
ろで、例えば、５１２個の発熱抵抗素子が一斉に通電す
るとピーク電流が増加するため、レギュレーション特性
の優れた電源回路が必要となる。すなわち電源容量ＵＰ
となる。そこで、一般的には電源容量を小さくする目的
で、サーマルヘッドの主走査方向に複数のブロックに分
割し、各ブロック毎に順番に所定の単位通電時間だけ順
次通電し発色させることにより、ピーク電流を小さくし
て電源回路の小型化を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、サーマルヘッドの主走査方向に複数のブ
ロック（例えば２分割）に分割し、単位通電時間毎交互
に通電するため、通電ＯＮ ＤＵＴＹは５０％が上限と
なり、次の階調の記録までの時間が長くなり、その間の
発熱抵抗体の冷却により発熱効率は一括通電に比べて低
下する。そのため、単位通電時間を長くすることにより
所望の濃度を得ているが、１ラインの記録時間が長くな
るという問題点がある。もう一つの手法としては、印加
電力を大きくする方法があるが、これでは分割駆動によ
る電源容量小型化のメリットがでない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明においては、１ライン分の画素に対応するサ
ーマルヘッドの発熱抵抗体を主走査方向に複数のブロッ
クに分割し、その複数のブロック毎に前記発熱抵抗体へ
の通電時間を規制するストローブパルスを印加して、各
ブロック毎に分割して記録動作を行うサーマルプリンタ
において、前記複数の各ブロックの第１階調目のストロ
ーブパルスを第２階調目以降のストローブパルスに比
べ、高い周波数パルスとし、各ブロックの第１階調目の
記録を、前記高周波ストローブパルスを各ブロックに順
次複数回繰り返して印加する構成を有している。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、第１階調目の記録による発
熱抵抗素子の蓄熱後の冷却期間がほとんど無くなり、第
２階調目の記録が効率良く行えることとなる。すなわ
ち、第２階調目の所望の濃度を得るための単位通電時間
を短くでき、すなわち印加電力を大きくすることなく１
ラインの記録速度の短縮が図れる。

【０００６】

【実施例】以下本発明の一実施例について、１ラインの
発熱抵抗素子を２つのブロックに分割した場合を例にあ
げ、図面を参照しながら説明する。図１において、１
は、ＳＲＡＭで構成されたラインバッファメモリであ
り、１ライン分の６ビット画像データを記憶し、１０は
デコーダ、２はメモリ制御回路、３、４は階調データ作
成回路、５は６ビットのＵＰカウンタからなる階調カウ
ンタ、６、７はデータ転送回路、８はストローブ信号作
成回路、１１はストローブ信号出力回路、９はサーマル
ヘッドである。

【０００７】以上のように構成されたサーマルプリンタ
において、図１〜図４を用いてその動作を説明する。図
１のサーマルヘッド９は、主走査方向に順番に配列され
ている５１２個からなる発熱抵抗素子Ｒ１〜Ｒ５１２
を、発熱抵抗素子Ｒ１〜Ｒ２５５及びＲ２５６〜Ｒ５１
２の２ブロックに分割されており、デコーダ１０の出力
が‘０’のときブロック１の発熱抵抗素子Ｒ１〜Ｒ２５
５が選択され、デコーダ１０の出力が‘１’のときブロ
ック２の発熱抵抗素子Ｒ２５６〜Ｒ５１２が選択され
る。

【０００８】ラインバッファメモリ１より１ライン画像
データを読み出す場合、まずデコーダ回路１０は‘０’
を出力し、メモリ制御回路２によりブロック１内の発熱
抵抗素子Ｒ２５５に対応する画像データを読み出し、読
み出された画像データは、６ビットコンパレータで構成
される階調データ作成回路３に転送され、ラッチされ
る。同時に、６ビットＵＰカウンタ５から階調数を示す
６ビットの階調カウンタ値が階調データ作成回路３に転
送・ラッチされ、前記の６ビット画像データと比較さ
れ、比較結果の階調データをデータ転送回路６へ出力す
る。次にデコーダ回路１０は‘１’を出力し、メモリ制
御回路２によりブロック２内の発熱抵抗素子Ｒ５１２に
対応する画像データを読み出し、読み出された画像デー
タは、６ビットコンパレータで構成される階調データ作
成回路４に転送され、ラッチされる。同時に、６ビット
ＵＰカウンタ５から階調数を示す６ビットの階調カウン
タ値が階調データ作成回路４に転送・ラッチされ、前記
の６ビット画像データと比較され、比較結果の階調デー
タをデータ転送回路７へ出力する。

【０００９】６ビットコンパレータは、６ビット画像デ
ータが６ビット階調カウンタ値以上の場合‘１’（印
字）を出力し、小さい場合‘０’（非印字）を出力す
る。ゆえに、階調データ作成回路３、４においては、６
ビット画像データを１ビット階調データに変換してい
る。メモリ制御回路２は、ブロック１の発熱抵抗素子Ｒ
２５５及びブロック２の発熱抵抗素子Ｒ５１２に対応す
る画像データの階調データ作成回路３、４への転送終了
後、ブロック１の次の発熱抵抗素子Ｒ２５４及びブロッ
ク２の発熱抵抗素子Ｒ５１１に対応する画像データを読
み出し、階調データ作成回路３、４へ転送し、以下ブロ
ック１の発熱抵抗素子Ｒ１及びブロック２の発熱抵抗素
子Ｒ２５６まで、同様の操作を行う。

【００１０】階調データ作成回路３、４において作成さ
れた１ビット階調データは、データ転送回路６、７に転
送され、転送クロックの立ち上がりエッジに同期してサ
ーマルヘッド９に転送される。サーマルヘッド９への１
ライン分の階調データ転送完了後、ストローブパルス作
成回路８により１階調分の記録時間を規制するストロー
ブパルスを作成し、図２に示すようなストローブパルス
出力回路１１へ出力し、出力イネーブル信号が‘０’の
とき、互いに逆極性の関係にあるストローブパルス１、
２が出力され、出力イネーブル信号が‘１’のとき、ス
トローブパルス１、２の極性がイネーブル信号‘０’の
ときに対してそれぞれ反転したものとなる。

【００１１】このストローブパルス１はブロック１の発
熱抵抗素子Ｒ１〜Ｒ２５５の通電期間を規制する信号で
あり、ストローブパルス２はブロック２の発熱抵抗素子
Ｒ２５６〜Ｒ５１２の通電期間を規制する信号であり、
これらのストローブパルスを‘０’にすることにより階
調データが‘１’の発熱抵抗素子のみ通電する。

【００１２】ストローブパルス２はストローブパルス１
の反転信号であるため、ストローブパルス１の‘０’
（印字）→‘１’（非印字）に同期して‘１’→‘０’
となるため、ブロック１とブロック２の交互通電が間断
なく行なうことができる。また、新たにストローブパル
ス２用のストローブパルス作成回路を設ける必要がない
ように、回路の簡素化を図っている。以上のように、１
階調毎にブロック１とブロック２を間断無く交互通電を
行なわせ、６３回繰り返すことにより６４階調を表現し
ている。

【００１３】以上の構成は、前述したストローブパルス
１、２の作成方法を除いて、従来公知の分割駆動型のサ
ーマルヘッドの駆動手段と同じである。

【００１４】次に、本発明の特徴であるサーマルプリン
タのヘッド駆動方法について、図３、図４を用いて説明
する。図３（ａ）は本発明の一実施例を示すサーマルプ
リンタの第１階調目のストローブ信号に高周波パルスを
用いたヘッド駆動方法を示すタイミングチャート、図３
（ｂ）は従来のサーマルプリンタのヘッド駆動方法を示
すストローブ信号のタイミングチャートである。まず図
３（ｂ）において、１ラインの記録速度を３２(msec/li
ne) とし、第１階調目のストローブパルス幅４００(μs
ec)、第２階調目以降のストローブパルス幅を２５０(μ
sec)とし、サーマルヘッド９の出力解像度１５０(DPI)
、発熱抵抗素子抵抗値３３００(Ω) 、供給電源電圧２
４Ｖの条件で、記録紙の主走査方向に、マゼンタ色の８
階調レベルのグレイパターンを記録し、８階調毎の記録
濃度を濃度反射計で測定したグラフを、図４のグラフ１
に示す。この条件においては、６４階調レベルでのＭＡ
Ｘ濃度が２．０になるように設定調整しており、低階調
レベルにおける目視で判断できる領域は、８階調レベル
〜１６階調レベルの領域であった。

【００１５】図３（ａ）において、高周波パルス周期を
４０(μsec)、１パルス通電時間２０(μsec)とし、各ブ
ロックの第一階調目における総通電時間を従来例と同一
とし、その他の条件も従来例と同様として前記８階調グ
レイパターンの記録を行い、８階調毎の記録濃度を濃度
反射計で測定したグラフを、図４のグラフ２に示す。グ
ラフ２から明らかなように、４８階調レベル付近でＭＡ
Ｘ濃度２．０に達しており、５６階調レベル付近で飽和
濃度に達している。本システムのような熱転写型カラー
プリンタにおける階調表現手法は濃度階調であるため、
記録エネルギーに対して記録濃度が変化しない飽和濃度
領域は画質低下の要因となる。

【００１６】すなわち、言い換えると本発明の駆動方法
によれば、発熱抵抗素子の通電時間の総和は従来例と同
一でありながら記録濃度の向上がみられることから、発
熱抵抗素子の熱効率特性が向上したといえる。そこで、
本発明におけるサーマルヘッド駆動方法において、図４
のグラフ１に示すような従来の駆動方法における８階調
レベルに対する記録濃度特性と同様になる条件を、印加
電力及び第１階調目の高周波焼き付けパルス出力仕様を
同一とし、第２階調目以降のストローブパルス幅をパラ
メータとして実験により求めた。その結果を図４のグラ
フ３に示す。グラフ３の記録濃度特性は、第２階調目以
降のストローブパルス幅を１７５(μsec)としたもの
で、従来例における２５０(μsec)のストローブパルス
幅を印加した通電方法と同等の記録濃度特性を呈してい
る。よって、本発明のサーマルプリンタのヘッド駆動方
法によれば、従来の記録速度３２(msec/line) を２２．
５(msec/line) に短縮することができ、例えば副走査方
向の印画ライン数を６４０(line）とした場合、イエロ
ー・マゼンタ・シアン各色の記録時間を約６秒短縮で
き、トータルで１８秒記録時間の短縮が図れる。

【００１７】以上のように、サーマルヘッドを主走査方
向に複数のブロックに分割し、前記複数のブロックの第
１階調目のストローブパルスを高周波パルスとし、各ブ
ロック間の第１階調目の記録を前記高周波パルスを交互
に印加することにより第１階調目の熱効率が大幅に向上
し、第２階調目の記録エネルギーを小さくすることが可
能となった。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、サーマル
ヘッドの発熱抵抗体を複数のブロックに分割し、各ブロ
ックの第１階調目のストローブパルスを、各ブロックに
順次複数回繰り返して印加することにより、第１階調目
の記録による発熱抵抗素子の蓄熱後の冷却期間がほとん
ど無く、第２階調目の記録が可能となるため、サーマル
ヘッドの熱効率が向上し、所望の濃度を得るための第２
階調目以降の単位通電時間を短くでき、すなわち印加電
力を大きくすることなく１ライン記録速度の短縮が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルプリンタの一実施例を示すブ
ロック図

【図２】同実施例のストローブパルス出力回路を示す電
気回路図

【図３】（ａ）同実施例のサーマルヘッド駆動タイミン
グチャート （ｂ）従来例のサーマルプリンタのサーマルヘッド駆動
タイミングチャート

【図４】本発明のサーマルプリンタの一実施例における
階調レベルに対する記録濃度特性図

【符号の説明】

１ ラインバッファメモリ ２ メモリ制御回路 ３、４ 階調データ作成回路 ５ 階調カウンタ ６、７ データ転送回路 ８ ストローブパルス作成回路 ９ サーマルヘッド １０ デコード回路 １１ ストローブパルス出力回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１ライン分の画素に対応するサーマルヘッ
   ドの発熱抵抗体を主走査方向に複数のブロックに分割
   し、その複数のブロック毎に前記発熱抵抗体への通電時
   間を規制するストローブパルスを印加して、各ブロック
   毎に分割して記録動作を行うサーマルプリンタにおい
   て、 前記複数の各ブロックの第１階調目のストローブパルス
   を第２階調目以降のストローブパルスに比べ、高い周波
   数パルスとし、各ブロックの第１階調目の記録を、前記
   高周波ストローブパルスを各ブロックに順次複数回繰り
   返して印加することにより行うことを特徴とするサーマ
   ルプリンタ。
2. 【請求項２】複数回繰り返し印加されるストローブパル
   スにより規制される第１階調目の通電時間の総和が第２
   階調目以降の通電時間より長く設定されていることを特
   徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。