JPS58164375A - サ−マルヘツドの中間調記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサーマルヘッドによる中間調の記録装置に関し
、特にその各発熱素子の印字濃度を印加される電圧によ
るその発熱特性と環境温度とに基いて補正した中間調記
母装置を提案するものである。

サーマルヘッドは、複数個の発熱素子を１列アレイ状に
配設してなり、各発熱素子に選択的に通電して発熱させ
ることにより感熱記録紙に所望の画像を記録するもので
ある。而して、を−マルヘッドにより中間調を記録する
場合においては、発熱素子に印加する電圧・電流等の過
電条件と印字濃度とが比例しないため、過電条件を所■
ｒ補正する必要がある。また、印字濃度は環境温度によ
り変化するため、％に中間調を記録するためには通電条
件を環境温度に基いて修正する必要がある。

而して、従来の印字濃度を調節する装置としテハ、「周
波数が一定のパルス信号をデー９６プリント素子の駆動
信号と、して印加し、前記パルス信号のＡルス幅を変化
させることによりナーマルプリント素子の駆動時間を変
化させ印刷濃度を可変となしたもの」（特公昭５１−３
２２２１、「温度検出素子の信号て発熱抵抗体へ印加さ
れる単位記録時間内の記録信号の個数を調整して印刷濃
度を制御するもの」（４Ｉ開昭５２−１４３８３９）、
及び「カウンタ制御信号発生にＲＯＭを使用したことに
より、轡関隔或いは対数特性等の階調ステップに応じ、
発色１１＆４１性に対応した印加時間を制御で会、ＲＯ
Ｍ内容の羨更により発色濃度＊＊を簡単に変化させるこ
とが可能と」なったもの（４Ｉ■ＩＩ　！！Ｓ−１１４
８２）　等かア！。然ルニ、これらの場合は、ｒ補正又
は環境温度補償のいずれか一方のみを考慮し、通電パル
スの幅又は数を制御して印字論度を調節するものである
から、両補正を実現するためには回路構成が複雑化し、
また十分な精度が得られないという一点がある。

本発明は以上の点く鑑みてなされたものであって、ｒＩ
ＩＩ正及び温度補償の双方を同時に、且つ簡単な回路構
成て実現することができ、更に高精度で補正することが
できるサーマルヘッドの中ｌｌ１ｌＩ記帰懐置を提供す
ることを目的とする。

本発＠に係るサーマルヘッドの中間調記録装置は発熱素
子に印加する通電パルスを調整して印字濃度を調節する
サーマルヘッドの中間調記録装置において、階調レベル
と通電パルスとの補正関係が設定され階調レベル信号を
入力してそれに対応するパルス情報を出力する第１のＲ
ＯＭテーブルと、環境温度を検出しその検出信号をアナ
ログ／デジタル羨換する温度検出手段と、環境温度と通
電パルスとの補正関係が設定され前記温度検出手段の検
出信号を入力してそれに対応するノｅルス情報を出力す
る第２のＲＯＭテーブルと、前記第１及び第２のＲＯＭ
テーブルの出力信号を大力して所定の演算をする演算回
路と、該演算回路の出力に対応するパルス信号をｔ−マ
ルヘッドの発熱素子に出力するパルス出力手段とを有す
ることを特徴とするものである。この場合において、前
記パルス情報がパルス数であるときは、前記パルス出力
手段は所爺輻のパルスを所定の周波数で発振するパルス
発振器と、該パルス発振器のパルス数を計数するカウン
タと、前記１’Ｒルス発振器の出力が入力されるダート
回路と、前記演算回路からのパルス数及び前記カウンタ
の計数値の比較結果に基いて―記ゲート回路を開閉する
コンパレータとを有するよう化構成することができる。

以下、添付の図面を参照して零発・明の具体的実施の態
ｌｌｋついて説明する。第１図はシフトｖｙスＩを塔載
したダイレクト−ドライブ型サーマルヘッドの１例を示
す回路図、第２図はその各信号のタイミング■である。

サーマルヘッドの複数儒の発熱素子ｌは１列アレイ状に
配設されており、各発熱素子１にはトランジスタスイッ
チ２が直列接続されている。この各直列接続体は発熱素
子１の電源ｆｆＭ１．）と接地（ＧＭＤ　）との間に並
列接続されていて、各発−素子ｌはスイッチ２のオンに
より電圧ＶＤが印加されるようになっている。

スイッチ２のペースにはアンドゲート３が接続され、各
アンドゲート３の一方の入力端はラッチ４に接続され、
他方の入力端にはいずれもストローラ信号８Ｂが入力さ
れるようになっている。

ラッテ４はシフトレジスタ５と接続されていて、ロード
信号ＬＤが入力されると、シフトレジスタ５の各出力を
ラッチするようになっている。シフトレジスタＳ＃ｃは
Ａｆｉ−ンデータＤＩがシリアルに入力されクロック信
号ＣＫに同期してノｔターンデータＤＩをノラレルに出
力するようになっている。

斯かる構成において、シフトレリス−５は、第２図に示
す如く、タロツク信号ＣＫに同期してパターンデータＤ
Ｉをラッチ４にパラレルに出力する。そして、シアトレ
リス１５からラッテ４に対し４．１２４７分のＡ−−ｙ
データＤＩの転送が終了すると、ラッチ４にロード信号
ＬＤが入力され、ラッチ４はツリー７デー／ＤＩをラッ
チする。而して、アンドゲート３にはパルス幅’ＦＷの
ストローブ信号８Ｂが入力されており、ラッチ４にラッ
チされたＡｆｉ−ノデータＤＩがオンであるビットに対
応するアンドゲート３がストローブ信号ＳＢのパルスが
オンになっている時間ｔＦＩＦだけスイッチングトラン
ジスタ２をオンにせしめる。従って、パターンデータＤ
Ｉがオンであるビットに対応する発熱素子１は、ストロ
ーブ信号ＳＢのノｅルス＠ｔＮだけ通電され、電圧ＶＩ
Ｏ）が印加された各発熱素子１はパターンデータＤ！に
基き選択的に時間’ｒｗだけ通電され、抵抗発熱して感
熱紙に、画像を記−する。

このようにして、発熱重子ｌにはストａ−ツ信号８ｍと
同一の波形の電流が流れるのであるが、中間調を記録す
る＜ａｔ、て、１ｓ３図（＆）に示ス如く、ストー−デ
償号８Ｂのパルス幅ｉｉｖ　ヲ真鰺する場合と、嬉ＳＳ
（ロ）ｋ示す如く、一定幅の狭−・奢ルスを複数個有す
るストローブ信号を使用し、そのス）ｗ−デ信号８Ｂの
パＪｌ’ＸａＮを構鰺する場合とがある。いずれの場合
も、印加電圧Ｖ１［Ｄが一定である場合は、パルス幅ｔ
ＰＷ又はパルス数Ｎと印字一度との関係は第４８！！ｌ
に示す如くｋなり、両者間にはその少くとも一部におい
て比例関係が存在しない。また、第５図に示す如＜、”
ルス＠ｔＦＩＦ及び）々ルス数Ｎが一定である場合ても
、印字濃度は環境温度によって変動シ、シかも両者は比
例関係を示さない。

このため、中間調を記憶する場合に、階調レベルに比例
してＡルス＠ｔＦＩＩＦ又はパルス数Ｎを変更すると、
印字ａｍは必ずしも階調レベルに比例したものではなく
なる。また、環境温度に比例してΔルスーｔｆｆ又はパ
ルス数Ｎを変更し、環境温度の変拳を補償せんとしても
、印字濃度は必ずしも一定にならない、従って、テーブ
ルヘッドにより中間調を記録する場合は、＃ｌ５ｌａ暴
と通電条件Ｃノ々ルス幅ｔＰＩＦ又はパルス＃Ｎ）＄Ｃ
よる印字濃度特性と環境温度による印字濃度特性をまと
めて示す如く、これらの４１！ｋに基いて、階調レベル
及び環境温１［より発熱素子１に印加する電圧■助のＡ
ルス躯ｔＦＩＦ又はパルス数Ｎを調節する必要がある。

以下、この補正を通電／４ルスのパルス数Ｎを制御して
行゛う場合の実施例について説明する。

第６図はその補正回路の模式的ブロック図である。ＲＯ
Ｍテーブル１４には所定の基準温度における階調レベル
とその階調レベルに対応する印字濃度を得るために発熱
素子１に印加すべ命通電パルスの／１１ルス数Ｎとの関
係が設定されている。即ち、各階調レベル毎に設けられ
たアドレスに夫々所定の）９ルス数が記憶されている。

そして、ＲＯＭテーブル１４には階調レベル信号がアド
レス入力されるようＫなって怠り、ＲＯＭテーブル１４
は基準温度に怠いて階調レベル信号にて指定された階調
レベルの印字濃度を得るために畳するパルス数ｆを演算
回路１５に出力する。温度検知器１１は、例えばデーき
スタ等てあって、テーブルベッドの環境温度を計測して
その計測＃兼をアナログ信号として出力する。

温度検知１１１１の出力はアナログ／デジタル変換−（
以下ム／Ｄ＊＊＠と略す）１２に入力されて、データル
信号に変換された後、ＲＯＭテープ＃１３に入力せしめ
られる。ＲＯＭテーブル１３には温度検知１１１１が計
測した環境温度における所望の印字濃度を得るためのパ
ルス数ＮＩＢと基準温度におけるパルス数Ｎ？　トの差
ΔＮ’又ハ比／Ｉが設定されている。即ち、環境温度を
１１１個のレベルに群別し、各環境温度レベル毎に、所
定の基準階■レベル”において、その階調レベルに対応
する印字濃度を得るために発熱素子ｌに印加すべき過電
パルスのパルス数Ｎｍと基準温度に＄けるパルス数ＮＫ
との差ノＮ“又は比戸が、各環境温度レベル毎に設けら
れたアドレスに記憶されている。そして、ＲＯＭテーブ
ル１３は温車検知器１１が計測した環境温度をアトシス
信号として入力し、その環境温度レベルにおける・々ル
ス数と基準温度におけるパルス数との葺ΔＮｍ又は比戸
を演算回路ＩＳＫ、出力する。演算回路１５はＲＯＭテ
ーブル１４から入力するパルス数）ＦとＲＯＭテーブル
１３から入力するパルス数の差ΔＮＢ又は比／Ｉとの和
又は積を演算し、演算Ｊｉ［Ｎｏを；ンＡし一層１６へ
出力する。

発振１１１７は、第３図（ロ）に示す如く、一定の／１
ルス幅を有する狭幅の：＆ニットＡルスヲ一定の周波数
で発振するパルス発生器であって、そのパルス信号をカ
ウンタ１８及びダート回路１９へ出力する。カウンタ１
８は発振１ｉ１７の発振パルス数を積算し、その積算結
果をコンパレータ１６に入力せしめる。プンパレーＩ１
６は演算回路１５から入力された発熱素子１に印加すべ
き通電パルスのパルス数の設定値Ｎ０と、カラン１１＠
の積算結果とを比較し、両者が一致した場合に一致信号
をゲート１９へ出力する。ゲート回路１９は発振器１丁
からのパルス信号を通過させてストー−ゾ信号ＳＢきし
て出力するが、コｙル−フ１６からの一致信号を入力し
た場合にそのゲートを閉じてストローブ信号ＳＢの出力
を停止する。

叙上の如く構成された本発明装置により中間調を記録す
る場合は、中間調の階調レベルが指定され、その階調レ
ベル信号がＲＯＭテーブル１４に入力せしめられると、
ＲＯＭテーブル１４は基準温度においてその階調レベル
の印字濃度を得るに必要な過電パルスのパルス数Ｎ！を
演算回路１ｊへ出力する。一方、温度検知４１１１によ
りナーマルヘッドの環境温度が針醐され、その計５ｉｔ
ｓ果がＡ／Ｄ変換ＩＩ　１２ヲ介り、、テＲＯＭテープ
ｋＩｇに入力せしめられる。そして、ＲＯＭテーブル１
３はその環境温度レベルにおけるパルス数と基準ａ度に
おけるパルス数との差ＪＨａ又は比！−を演算！ｊｌ１
５へ出力し、演算回路１５はＲＯＭテーブル１４からの
Ａルス数Ｎ！とＲＯＭテープ＃１１Ｔｈ６のパルス数の
差７　ＮＩ又は比ｆ−との和又は積を演算し、演算舶来
Ｎ０を出力する。従って、演算回路１ｓはその環境温車
番ζおいて階調レベル信号により指定された階調レベル
の印字濃度を得るためＥｌｌするパルス数Ｎ０をコンパ
レータ１６へ出力することになる。換言すれば、指定さ
れた階調レベルに対応する所望の印字濃度を得るために
、印字濃度とパルス数Ｎとの関係（第４図参照）に基く
補正がなされ、また印字濃度と環境温度との関係（ｊＩ
ｓｉｌ参照）に基ぐ温度補償がな′された通電パルスの
／彎ルス数の設定値Ｎ０がコンパレータ１６に入力せし
められることになる。そして、発振器１７からのパルス
信号がカラン１１８により積算され、・そのパルス数が
設定値Ｎｏに一致した時点でゲート回路１９が閉じら−
れるから、ゲート回路１９からはパルス数設定値のＮｏ
個の工具ットパルスが出力され、このパルス信号がスト
ローブ信号ＳＢとしてアンドゲート３（第１図参−照）
に入力せしめられる。そうすると、前述の如く、パター
ンデータＤＩに、基き選択されたアンドゲート３から、
対応するトランシスＩスイッチ２のベースにパルス数Ｎ
０のパルス信号が出力さ、・れる、そして、このパルス
信号がオンになっている間だけトラｙｌスタスイッチ２
がオンにさ・れ、Ｉｉ熱素子ｌは電圧ＶＩＤが発振ａｉ
１Ｇから発振されたＡ＃スと同一の職波数・／臂ルス幅
を有するＮｏ個のパルスとして印加され、抵抗発熱して
感ｍ諷に中間調の記録をする。

このよう化１発熱素子ｌＶ一対する通電パルスのΔルス
歇Ｎを、階調レベルにより補正し環境温度により温度補
償した場合の印字機＆！ｌＩｉ性をｇ７１１に示す、こ
のダラ７は環境温度を７レベル（Ｂ　ｗｘ　７　）に群
別した・場合のものであり、各レベルにおいてはｌ１１
ｍ温度の上昇と共に印字濃度が着干上昇しているが、６
環境温度レベル番こ応じて温ＩＩ！補償・しているため
に全体的に−は環境温度の変化〈対し一定の印字＃＊を
示している。

また、階調レベルが等間隔で変化した場合に、印字濃度
も同様に等間隔で変化している。な狐温度補償精度を一
層向上させるためには、ＲＯＭテーブル容量及びム／Ｄ
変換器１２の量子化ステップ数が増加するが、群別すべ
舎環境温度レベル数ｎを増大せしめればよい。また、階
調レベルにより補正すべきパルス数Ｎと印字濃度との関
係（ｒ補正特性）は、使用する感Ｉ／／に紙の感熱特性
に応じてＲＯＭテーブルの記憶内容を変更し、各感熱特
性番こ会わせて適切なものを使用するとよい。

七ころで、１８３図（励及び（６）の両信号を比較した
場合に、パルス数を制御するｊ１３ａｌｌ（ロ）のパル
ス信号のデユーティ比を５ｏＩｓとすると、同−ＩＩＩ
ＩＩＬを得るために要する通電時間は菖３図（−の場合
の方がパルス幅を制御する第３図（荀の場合の２倍とな
り、従って記録時間が長いという欠点がある。而して、
第３図（荀に示す如く、パルス幅を制御して中間調を記
録する場合においても、ナーーーヘツ゛ドの電源容量が
制限される関係上、通常は各発熱素子を複数個のゾロツ
タに分割し、時系列的番ζ分割駆動する。従って、纂８
図（ａ）に示す如（、各ブロック毎にストローブ信号８
Ｂ１，８８２．・・・が順次出力される（図示例は２分
割の場合）。このため、本実施例のようにパルス数Ｎを
制御して中間調を記録する場合においても、スト黴−ブ
信号の出力の方法を、第８ｍ（ロ）Ｊ（８す如く、第１
ブロツク用のストローブ信号ＢＢＩと第２ブロツク用の
ストローブ信号８１！とをパルスのオン・オフが交互的
になるように設定することにより、電源容量からの制限
も充足し且つ配置時間も、パルス幅制御の場合と同機と
することができる。

以上、詳ＩＩＡに説−した如く、本発明による場合は、
Ａルス情報（／４ルス数又はパルス幅）と印字濃度との
非−臘関係に基くｒ補正及び環境温度の変化に基く温度
補償の双方を簡便な回路構成で行うことかて会、印字ａ
Ｘを高精度でｒ補正し、印字ｌ１ｌＩＩｅを環境温度の
変化に拘らず高精度で一定に保持することができる。な
お、本発−は上記の譬定の実施例に限定されるべきもの
ではなく、本発明の技術的ｍ１ｌｌ内において樵々の変
形が可能である。例えば、印字鎖車の補正を上記実施例
の如くパルス数によることとせず、パルス幅を制御して
行ってもよい。

【図面の簡単な説明】

纂１図はダイレクト・ドライブ屋サーマルヘッドの１ガ
を示す回路図、籐２図はその各信号のタイミング図、第
５ａａ（ａ）、（ロ）はストローブ信号ＳＢの模式図、
第４図はパルス−を四又はパルス数Ｎと印字１［との関
係を示すグラフ図、菖５＃Ａは環境温度と印字濃度との
関係を示すグラフ図、纂６＃Ａは補正回路の模式的ブロ
ック図、第７１１は本発明の効果を示すグラフ図、＠５
ａ（ａ）ｔ　（ｂ）はストローブ信号８１１１．８Ｂ２
の模式図である。 （符号の説明） １：発熱素子　　　　２：トラン−スタ３：アンドグー
ト　　　１１：温度検知−′１Ｂ、　１４　：　ＲＯＭ
テーブル　ｌＳ：演算回路１６：コンフレー１１１：発
振器 １８：カウンタ　　　゛１９：ゲート回路第１図 。３」１１開Ｗ１１１１１１１１１１Ｌ〜−一第６図 −４２０− 第７図 環境温度 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発熱素子に印加する通電パルスを調整して印字濃度
   を調節するｔ、−マルヘッドの中間調記録装置において
   、階調レベルと通電パルスとの補正関係が設定され階調
   レベル信号を入力してそれに対応するパルス情報を出力
   する＃１１のＲＯＭテーブルと、環境温度を検出しその
   検出信号をアナログ／デＪ）タル置換する温度検出手段
   と、環境温度と過電パルスとの補正関係が設定され前記
   温度検出手段の検出信号を入力してそれに対応するパル
   ス情報を出力する第２のＲＯＭテーブルと、前記ｌｓ１
   及び第２のＲＯＭテーブルの出力信号を入力して所定の
   演算をする演算−路と、該演算回路の出力に対応するパ
   ルス信号をサーマルヘッドの発熱素子に出力するパルス
   出力手段とを有することを特徴とするサーマルヘッドの
   中間関記―装置。 １　上記ｌ［１項において、前記パルス情報は・９ルス
   数であり、前記パルス出力手段は所定幅のパルスを所定
   の周波数で発振するパルス発ａｍと、該パルス発振器の
   パルス数を計数するカクンＩと、帥ｒ５／ｅルス発振器
   の出力が入力されるゲート回路と、前記演算回路からの
   パルス数及び前記カウンタの計数値の比較結果に基いて
   前記ゲート回路を開−するコンＡ−レーＩとを有するこ
   とを特徴とするサーマルヘッドの中間調記鐘装置。