JPH1016276A - 感熱記録装置の通電制御法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱体の急激な抵抗値の変化に応答する、安
定した高速な多階調印刷の実現にある。 【解決手段】 印刷を実行する前に通電される発熱体の
数を数える機能及び、通電のパルス幅を変化させる機能
あるいは発熱体に印加される電圧を変化させる機能を従
来の通電制御部に付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感熱記録装置の階調表現
のための通電制御法に関する。

【０００２】

【従来の技術】昇華型のプリンターは昇華染料が塗布さ
れたインクリボンにサーマルヘッドをあて、ヘッドの加
熱によりインクを昇華させ印刷するものであるが、銀塩
写真に近い解像度・階調を表現できるものとして、ビデ
オプリンター、カードプリンターなどとして使用されて
いる。サーマルヘッドは画像の１ラインの画素数だけ配
列された発熱素子からなり、これに一ラインの画素数だ
けのデータを記憶したメモリ（ラインメモリ）からデー
タを送って、１ライン分の印刷を行う。一ラインの各画
素は階調の有るデータを印刷するが、従来、階調データ
を発熱素子の通電回数で実現する方法が知られている。
これは例えば８ビットの階調データを、対応する数のパ
ルス列に変換するものであるが、この通電制御部のブロ
ック図を図８に示す。以下にこれを用いて一ラインの印
刷の流れを説明する。

【０００３】ラインメモリに格納されたデータは基準カ
ウンタの値と次々に比較されて行き、データの方が大き
ければ印刷の信号を出す。この信号はヘッドデータとし
て、図２に示す、ヘッドのシフトレジスタに順次格納さ
れる。ヘッドの画素の数だけの比較が終わると、シフト
レジスタの値はラッチされ、通電パルスとのANDをとっ
た信号が発熱体を通電させるトランジスタのベースにか
かり、印刷すべき発熱体を通電させる。次に基準カウン
タの値を１増やして以上の動作をくり返し、８ビットの
階調データならば基準カウンタの値が２５６になるまで
この動作を繰り返して、一ラインの印刷を終える、と言
うものであった。

【０００４】しかしこれには、同じ階調であっても同時
に印刷する一ラインの画素数によって印刷濃度が異なる
と言う問題があった。これは主にサーマルヘッドの構造
と電源からの給電方法に起因するものであり、図３に示
すように、各発熱素子は共通の抵抗を通して並列に接続
され、印刷する画素に対応する発熱素子に通電して印刷
を行う。従って、同時に多数の発熱体が通電した時は、
発熱体全体の抵抗値は小さくなり、これにより共通の抵
抗での電圧降下が大きくなり、発熱体には所定の電圧が
かからず十分に発熱しないことに原因する。

【０００５】また、これは電源からの給電の方法にも関
係する。即ち、電源ケーブルの抵抗値はサーマルヘッド
の共通抵抗と全く同じ効果を与える。また、発熱素子が
同時に多数通電して全体の抵抗値が小さくなれば、電源
ケーブルのインダクタンスとサーマルヘッドの抵抗値で
決まる時定数は大きくなり、サーマルヘッドに流れる電
流が所定の値に達するまでにはより時間がかかることに
なる。

【０００６】以上のことが原因して、同時に印刷される
画素数によらずに所定の濃度を実現することができなか
った。

【０００７】この問題に対し、従来は、図４に示すよう
に、発熱素子にかかる電圧を検出し、これを電圧補正回
路にフィードバックして電源の電圧をコントロールす
る、と言う方法で対応していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の図８に示す電圧
変動検出回路を用いる方法はアナログ的に帰還をかけて
はいるが、発熱体の急激な抵抗値の変化に応答するには
不十分であり、また部品の特性のバラつきの影響を受
け、安定した高速な多階調印刷には適していなかった。

【０００９】本発明は以上の問題を解決するためのもの
であり、安定した高速な多階調印刷の実現を目的として
いる。

【００１０】

【課題を解決する手段】上記目的を達成するために、本
発明は印刷を実行する前に通電される発熱体の数を数え
る機能及び、通電のパルス幅を変化させる機能あるいは
発熱体に印加される電圧を変化させる機能を従来の通電
制御部に付加するものである。

【００１１】

【作用】図８にブロック図を示した従来の発熱体通電制
御部においては、一ラインの画素数だけのデータを記憶
したメモリ（ラインメモリ）のデータと基準のカウンタ
との値を比較してカウンタの値がラインメモリのデータ
を越えない間だけヘッドデータと呼ばれる通電を制御す
るパルス信号を発生させる。このヘッドデータはヘッド
の画素数だけのパルス列からなるが、本発明はこの信号
のうち、通電を示す信号の数をカウントし、この結果を
通電パルス幅、あるいは通電電圧の制御部に送って、発
熱体に通電する前に、所定のパルス幅、通電電圧を設定
する。

【００１２】

【発明の実施例】以下、図面について本発明による感熱
記録装置の通電制御法の実施例の説明をする。図１、に
従来の通電制御部に適用した本発明の実施例のブロック
図示す。発熱体の通電の数によって印刷濃度を制御する
感熱記録装置においては、発熱体の通電から次の通電ま
での間に、一ラインの画素数に等しい数の、それぞれの
発熱体に通電するか否かの信号が、ラインメモリに格納
された階調データから生成されて印刷ヘッドに送られて
くる。図１のブロック図を用いてこの過程を説明する。

【００１３】前の一ラインの印刷が終わると一ライン分
の画像データがラインメモリに格納される。

【００１４】次に初期値に設定された基準データカウン
タの値と一画素めのデータとが比較され、画素のデータ
の方が大きければ通電の判定をしてヘッドデータの線に
通電、非通電に応じて０か１の信号を送る。この信号は
サーマルヘッドのシフトレジスタに格納される。次ライ
ンメモリからののデータバスに二番めの画素のデータが
現れ、基準データカウンタの値と比較され、０か１の信
号がヘッドデータ線上に送られ、サーマルヘッドのシフ
トレジスタに格納される。以下同様にして画素数だけの
ヘッドデータがサーマルヘッドに送られると、次に通電
パルスがヘッドに送られる。サーマルヘッドのシフトレ
ジスタに送られてきたヘッドデータはラッチされ、この
データと通電パルスのANDをとられた信号が、サーマル
ヘッドの発熱体を駆動するトランジスタのベースにかか
り、ラッチされたヘッドデータのうち、通電の信号が格
納された発熱体が通電され、１／２５６階調分の印刷実
行される。

【００１５】次に基準データカウンタに１が加算され、
上記の流れによって各画素データとこの値とが比較さ
れ、各画素のヘッドデータがサーマルヘッドのシフトレ
ジスタに送られて１／２５６階調分の印刷が実行され
る。こうして２５６回の印刷が終わるとこのラインの印
刷は終了し、次のデータがラインメモリに格納される。

【００１６】以上の１／２５６階調の印刷の流れでわか
るように、ヘッドデータ線には、１／２５６階調の通電
を行うか否かの信号が、ヘッドの全画素数に等しい数だ
け送られてくる。本実施例では図１に示すように、ヘッ
ドデータの信号を通電ドットカウンターと称するカウン
ターでカウントする。図５に通電ドットカウンタ及び基
準パルスカウンタの構成を示す。通電ドットカウンタは
バイナリカウンタから構成されるが、実施例の場合サー
マルヘッドをA,Bの２ブロックに分けて制御しているた
め、２系統のカウンタと加算器とから構成されている。
カウンタの出力は基準パルスカウンターと称する、通電
パルス発生部に送られる。 基準パルスカウンタは、基
準の通電パルス幅を与えるオフセット値を、通電ドット
カウンタの計数値である通電画素数nに加える加算器
と、その結果を時間に変換するための比較回路と、この
信号と通電時間の上限を与える基準パルス発生回路から
の信号とANDをとったパルス幅生成回路とからなり、受
け取った通電画素数nより、基準値＋500nsec×[n/16]
（[n/16]は割り算の結果のうち小数部を切り捨てた部分
を現す）によって通電画素数に対応した通電パルス幅を
生成する。前述のように、サーマルヘッドの発熱体は通
電パルスとヘッドデータとのANDをとった信号でトラン
ジスタスイッチをオンして発熱体に通電するが、通電パ
ルスの幅を通電ドット数に応じて変えることによって発
熱体の通電時間を制御し、通電ドット数によらない印刷
をすることができる。

【００１７】図８に示す通電制御の従来構成では、階調
に対応する数のパルスはラインサイクルの始めから続け
て発生するが、本発明はこのパルスのラインサイクル上
での分布には関係せず、任意の分布に対して適用可能で
ある。図６に、ラインサイクルに対しほぼ均一パルスが
分布する場合に対する本発明の実施例を示す。この構成
においては、階調データは基準データカウンタの価と比
較されるのではなく、データビットセレクターと呼ばれ
る回路で、階調に対応した数の一ラインサイクルにほぼ
均等に分布したパルス列に編成されるが、ヘッドデータ
としてサーマルヘッドに送られる機構は図８で示した場
合と同じであるため、本発明がそのまま適用される。

【００１８】以上の実施例は同時に通電される画素数
を、サーマルヘッドの通電前に検出して通電時間を制御
するものであったが、通電時間ではなく通電電圧を制御
しても発明の目的は達成される。この場合の実施例を図
７にしめす。これは通電ドットカウンタの値を所望の電
圧値に変換する計算部分とこれを模擬のアナログ電圧に
変換するD/A変換部と、これを基準電圧として、サーマ
ルヘッドの直流電源を制御する部分とからなる。図７に
おいてVは直流電源の電圧で、ヘッドの駆動電圧よりも
高く設定してある。D/A変換された基準電圧が比較回路
にかかり、サーマルヘッドがオンすると検出端子の電圧
は低いので、比較回路の出力はハイレベルとなり、トラ
ンジスタがオンしてヘッドの電圧が上がり、基準の電圧
より高くなるとオフして、検出された通電ドット数によ
って設定された基準の電圧を追尾するものである。

【００１９】

【発明の効果】本発明の方法によって、濃度表現の安定
した高速な多階調印刷が可能となる。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による濃度補正の通電制御部のブロック
図を示す。

【図２】サーマルヘッドの構成図である。

【図３】サーマルヘッドの電気的等価回路である。

【図４】濃度補正の従来構成である。

【図５】通電ドットカウンタ及び基準パルスカウンタの
構成図である。

【図６】本発明を異なる通電制御部に適用した実施例で
ある。

【図７】本発明をサーマルヘッドの直流電圧の制御に適
用した実施例である。

【図８】パルス数で階調を制御する、通電制御部の従来
の構成を示すブロック図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個配列されたそれぞれの発熱体に、
   階調に対応するパルスの数だけ通電することにより階調
   のある記録画像を形成する感熱記録装置において、同時
   に通電する発熱体の数を通電信号の計数によって印刷以
   前に求め、この数により発熱体の給電条件を制御する感
   熱記録装置。
2. 【請求項２】 請求項目１に記載される制御される給電
   条件は、発熱体に印加する電圧のパルス幅であることを
   特徴とする、請求項１に記載する感熱記録装置。
3. 【請求項３】 請求項目２に記載するパルス幅は、一定
   の画素数を単位としてパルス幅を一定数増加させること
   を特徴とする、請求項１に記載する感熱記録装置。
4. 【請求項４】 請求項目１に記載する制御される給電条
   件は、発熱体に印加される電圧であることを特徴とする
   請求項１に記載する感熱記録装置。