JPH03182367A - 濃度階調制御型カラーサーマルプリンタ - Google Patents

濃度階調制御型カラーサーマルプリンタ

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JPH03182367A
JPH03182367A JP1321072A JP32107289A JPH03182367A JP H03182367 A JPH03182367 A JP H03182367A JP 1321072 A JP1321072 A JP 1321072A JP 32107289 A JP32107289 A JP 32107289A JP H03182367 A JPH03182367 A JP H03182367A
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JP
Japan
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color
energization
duty ratio
conductive
data
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JP1321072A
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English (en)
Inventor
Tadashi Katsukawa
勝川 忠
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NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、単位通電時間の整数倍の通電時間だけ各発熱
抵抗素子を通電させることによって各画素の濃度階調を
制御するようにした濃度階調制御型のカラーサーマルプ
リンタに関する。
[従来の技術] 濃度階調制御方式は、一般にサーマルへラドの各発熱抵
抗素子に一定の電圧を印加して通電時間を制御すること
により、その発熱エネルギに階調をもたせ、画素の温度
に階調を与えるようにしている。
第7図は、濃度階調制御方式で用いられる通電時間−濃
度特性曲線を示す。実線の曲線(M)において、発熱抵
抗素子に単位通電時間ΔTに相当する通電時間TIだけ
通電させると階調レベルdlの温度が得られ、単位通電
時間ΔTの2倍に相当する通電時間T2だけ通電させる
と階調レベルd2の濃度が得られるようになっている。
この例では、単位通電時間△Tの64倍に相当する通電
時間Tl1i4だけ通電させると、飽和温度付近の最大
階調レベルd64が得られるようになっている。
[発明が解決しようとする課題] しかし、第7図に示されるように、通電時間と濃度との
比例関係は直線的なものではない。そこで、従来は、印
画前の信号処理の7段階で濃度データを時間軸のデータ
(通電時間データ)に変換するための特別な演算回路を
設け、その変換処理の中で線形化の補正を行っていたが
、この回路は高価であるばかりか、補正のためにデータ
のビット数が増大し、後段の処理・回路が煩雑となった
そしてカラーサーマルプリンタの場合、一般にイエロー
(Y)#マゼンタ(M)、シアン(C)の3色について
重ね印画して1枚のプリントを作成するが、第7図に示
されるように、各色の間で通電時間−濃度特性曲線が同
一でなく、幾らかの違いがある。すなわち、マゼンタ(
M)の特性曲線(実線)を基準にとると、シアン(C)
の特性曲!l(−点鎖is>は幾らか左側にシフトした
もので、イエロー(Y)の特性曲!1(点線)はさらに
左側にシフトしたものである。したがって、Y。
M、C各色の印画つき通電時間を同じ割合にしたならば
3色の温度階調がアンバランスになり、高精度なフルカ
ラー画像が再現され得ない。この点につき、従来は、や
はり濃度−通電時間変換処理の中でY、M、C各色印画
時の通電時間を相対的に調整していたが、そのために−
層高価な変換回路を必要とし、データのビット数が一層
増大し、後段の処理が一層煩雑となった。
また、印画中にサーマルへラドに熱が蓄積すると、特性
曲線(第7図)のいずれも左側にシフトするので、ヘッ
ドの温度を検出し、温度補償を行う必要がある。この点
に関しても、従来は、濃度−通電時間変換処理の過程で
温度補償を行っており、上記の不具合を増幅させていた
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、高価
な特別の信号変換処理回路を使わずに通電時間−濃度特
性曲線の非直線性を補正すると同時に各色間の特性曲線
の不一致を補正して各色で均等な濃度階調を得るように
した濃度階調制御型のカラーサーマルプリンタを提供す
ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、本発明のカラーサーマル
プリンタは、1つの印画ライン上の複数の画素に1対1
で対応する複数の発熱抵抗素子の各々を単位通電サイク
ルの整数倍の時間だけ通電させることにより各画素に所
定の濃度階調を与えるようにし、イエロー、シアン、マ
ゼンタの3色あるいはそれらにブラックを加えた4色に
ついて重ね印画することによって1枚のプリントを作成
するようにした濃度階調制御型のカラーサーマルプリン
タにおいて、印画する色の種類に応じて単位通電サイク
ル毎に通電デユーティ比を制御する手段を具備する構成
とした。
また、温度補償をも行うために、印画する色の種類およ
びサーマルヘッドの温度に応じて単位通電サイクル毎に
通電デユーティ比を制御する手段を具備する構成とした
[作用コ 本発明によれば、単位通電サイクル内の通電デユーティ
比が、通電インターバルを通して一定(固定)でなく単
位通電サイクル毎に変えられ、かつ印画する色の種類に
よっても変えられる。
各通電サイクル内の通電デユーティ比は、通電時間−濃
度特性曲線および統計値等に基づいて予めデータとして
設定されてよく、通電インターバルにおいては、初期で
は次第に小さくなり、中間では略々一定に、終期では次
第に大きくなるように選ばれ、印画する色の種類につい
ては、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)
の順に各通電サイクル内の通電デユーティ比が小さい値
に選ばれる。
このような特性で通電デユーティ比が各色毎に各通電イ
ンターバルを通じて単位通電サイクル毎に制御されるこ
とにより、通電時間−濃度特性曲線の非線形性が補正さ
れると同時に、各色間の特性のズレが補正され、各色で
略々均等な高精度の濃度階調が得られる。
したがって、通電前の信号処理の段階で、濃度データを
通電時間データに変換して上記の補正を行う特別な回路
が不要となり、データのビット数が増えることもない。
また、各色別の制御と同時に、ヘッドの温度に応じて単
位通電サイクル内の通電デユーティ比を可変制御するこ
とで、ヘッドの蓄熱の影響を補償することができ、した
がって特別な信号変換処理や補償回路が要らなくなる。
[実施例] 第1図は、この実施例による濃度階調制御型サーマルプ
リンタの主要な構成を示す。
第1図において、サーマルヘッド10には、例えば51
2個の発熱抵抗素子R1−R512を一列に配列してな
る発熱抵抗体12と、それら発熱抵抗素子と同数(51
2)のビット容量をもつシフトレジスタ14およびラッ
チ回路16とが設けられる。さらに温度補償のためのサ
ーミスタ18が発熱抵抗体12に近接して設けられ、そ
の出力信号はA/D変換器44でディジタルの温度検出
データDTに変換されてからCPU40へ供給される。
データ比較回路28は、各印画ラインの印画時間中、5
12個の発熱抵抗素子R1−R512にそれぞれ対する
512ビツトのシリアルな階調データ[CK PIJ−
CK P512J]を一定周期で複数回数、例えば64
回(K=1〜64)連続的にシフトレジスタ14に与え
る。ここで、第n番目のビットCKPnjは、第n番目
の発熱抵抗素子Rnに対してそれを単位通電サイクルΔ
T中に通電させるべきか否かの情報をもつ。すなわち“
1”であれば通電を指示し &IQ”であれば非通電を
指示する。
しかして、各回の階調データがクロック回路34からの
クロック信号GKに同期してシフトレジスタ14にロー
ドされると、次にラッチ信号発生回路36からのラッチ
信号LAのタイミングで各ビットCK PIJ−CK 
P512Jがラッチ回路16を介し電気パルスとして発
熱抵抗体12に送られ、発熱抵抗素子R1−R512は
それぞれ対応するビットの情報内容にしたがって選択的
に単位通電サイクルΔτ中に通電して発熱する。
この単位通電サイクルΔTは、実際に発熱抵抗素子に電
流が流れる通電時間tEと流れない時間tCとからなり
、ストローブ信号発生回路38からのストローブ信号S
Tによって規定される。この実施例では、単位通電サイ
クルΔTに対する通電時間tEの比、すなわち通電デユ
ーティ比は、通電インターバルを通して一定(固定)で
なく、CPU40の制御(Color)の下で印画する
色の種類に応じて単位通電サイクル毎に変わる。
第2図は、この実施例による単位通電サイクルを示す。
図示のように、単位通電サイクルΔT n +ΔT n
+1毎に通電時間t E、n t  t E、n+1の
長さ、ひいては通電デユーティ比が変わる。
第3図は、この実施例によるライン印画サイクルを示す
。TE、N 、 TE、N+1は通電インターバルで、
64個(回)の単位通電サイクルΔTl〜△TG4から
なる。TC,N 、 TC,N+1は冷却インターバル
である。
このような単位通電サイクル毎の通電デユーティ比の可
変制御を行うため、CPU40は、メモリ42内の所定
のテーブルに予め設定されているデータを参照する。そ
して、そのデータを基に各通電デユーティ比に相当する
時間をソフトウェア的に内部で計時するか、あるいはス
トローブ信号発生回路38に内蔵したタイマ・カウンタ
に該データをセットすることで、回路38より第2図お
よび第3図に示すようなストローブ信号STを発生せし
める。
第4図(Aン、(B)、(C)は、各色(マゼンタ、シ
アン、イエロー)印画時の各単位サイクルΔTl〜△T
l1i4に対する通電デユーティ比データの設定例を示
す。各図において、通電デユーティ比は、通電インター
バルの初期(ΔTl〜ΔT 10)では次第に小さくな
り、中間(ΔTll〜ΔT55)では−定テ、終期(Δ
’l’5G〜ΔT64)では次第に大きくなっている。
このような特性で通電デユーティ比が通電インターバル
を通じて単位通電サイクル毎に変わることにより、第7
図の通電時間−濃度特性曲線の非線形性が補正され、第
6図に示すように通電回数と濃度との関係は直線的な比
例関係になる。
そして、各色の間では、マゼンタ印画時の通電デユーテ
ィ比に対してシアン印画時の通電デユーティ比は幾らか
小さく、イエロー印画時の通電デユーティはさらに幾ら
か小さい値に設定される。
これにより、各色間の通電時間−濃度特性曲線のズレ(
第7図)が補正されて第6図のように一致しく重なり)
、各色で略々均等な濃度階調が得られる。
また、この実施例によれば、CPU40は、サーミスタ
18からのヘッド温度検出データDTを基に、ヘッド1
0の温度に応じて単位通電サイクル内の通電デユーティ
比を変える制御(Temp)を行う。この制御のために
、メモリ42内のテーブルにはヘッド温度毎に異なる通
電デユーティ比のデータが設定される。しかして、第4
図(A)(マゼンタの印画)の通電デユーティ比データ
がヘッド温度25゛に対するものである場合、例えばヘ
ッド温度30’ に対しては第5図に示すような別のデ
ータが参照される。このように、ヘッド温度が高くなっ
た時は、各単位通電サイクル△Tlで発生される熱エネ
ルギを減少させるように、通電デユーティ比を小さくす
る。
データ比較回路28より出力される階調データ[CK 
Plj−CK P512jコ(k=!〜64)は、以下
のようにしてつくられる。
フレームメモリ20には、各色(Y、M、C)のディジ
タル映像信号S Y、S N、S Cがそれぞれ画素デ
ータとして入力される。フレームメモリ20の各行はテ
レビ画像の水平走査線に対応し、画素データはラスク走
査に対応した順序で書き込まれる。そして、Y、M、C
の順に重ね印画をする場合、最初にイエロー(Y)の画
素データについて次のような処理が行われる。すなわち
、フレームメモリ20の第1列から始まって1列(J)
毎にlライフ分の画素データalJ、  a2j、・・
・・・・・・a512Jが読み出されてカラー・プロセ
ス回路22に供給され、そこで逆ガンマ補正などの画像
処理を受けてからそれぞれ6ビツトの濃度データblJ
、  b2j。
・・・・・・・・b 512jに変換される。これら濃
度データblJの各々は、(0)(最小濃度)〜(84
)(最大潤度)の範囲内で対応する画素の濃度に応じた
値(階調レベル)をもつ。
カラー・プロセス回路22より出力された1印画ライン
分の濃度データblJ、  b2J、 −・・・・・・
・b 512Jは、いったんラインバッフy2Bに取り
込まれたのちデータ比較回路28の一方の入力端子に与
えられる。ラインバッフy26の書込・読出は、DMA
コントローラ30の制御の下で行われる。
データ比較回路28の他方の入力端子には、通電インタ
ーバルTE中に階調カウンタ32より一定周期で1ずつ
増分する6ビツトの比較基準値DNが与えられる。デー
タ比較回路28は、この比較基準値DNを各濃度データ
と比較し、後者が前者に等しいかそれよりも大きいとき
に“1”のビットを、そうでないとき(小さいとき)は
“0”のビットを階調ビットとして生成する。
例えば、通電時間データBlj、 B2J、・・・・B
 512jの値がそれぞれ<10>、<2>、・・・・
<1>であるとする。この場合、第1回の比較では、比
較基l値DNは(1)で、このとき出力される第1回の
階調データ[CI PIJ、 CI P2J、・・・・
CIP512jlは[1,1,・・・・1]となる。第
2回の比較では、比較基準値DIは(2)で、このとき
出力される第2回の階調データ[C2PIJ、 C2P
2J。
・・・・C2P512J]は[1,1,・・・・0コと
なる。そして、第3回の比較では、比較基準値DNは(
3)で、第3回の階調データ[C3PIJ、 C3P2
J。
・・・・C3P512J]は[1,O,・・・・0コと
なる。
このようにして、通電インターバルTE中、濃度階調の
比較基準MDNが1段階ずつ増分する度にそれと濃度デ
ータb目、b2J、・・・・・・・・b512jの各々
との比較が行われ、それぞれの比較結果に応じた階調デ
ータ[CI Plj、 CI P2J、・・・・CIP
512J] 、  [C2Plj、 C2P2J、・・
・・C2P512j] 。
・・・・・・・・が一定周期で順次シリアルにサーマル
ヘッド10のシフトレジスタ14に送られ、階調データ
の各ビットの内容にしたがって発熱抵抗素子RIR2,
・・・・R512が選択的に通電・発熱する。
そして、イエローのついて1枚の画像が印画されると、
次にマゼンタ、シアンの順に各々の画像データについて
上述と同様な処理が行われ、各色の重ね印画の結果とし
てフルカラーのプリントが得られる。
以上のように、この実施例では、印画する色の種類(Y
、M、C)に応じて単位通電サイクル内の通電デユーテ
ィ比を制御することにより、通電時間−濃度特性の非直
線性および各色間の特性の不一致(ズレ)を補正し、さ
らにはサーマルヘッド10の蓄熱効果をも補償するので
、カラープロセス回路22とラインバッファ26の間に
温度データー通電時間変換回路は設けていない。したが
って、ラインバッファ26およびデータ比較回路28を
カラープロセス回路22と同じビット数(6ビノト)の
回路で構成することができる。
なお、この実施例では3色(Y、M、C)を扱ったが、
それらにブラック(B)を加えた4色でカラープリント
を作成する場合には、ブラック(B)についても上述と
同様な仕方で単位通電時間毎に通電デユーティ比を制御
すればよい。
[発明の効果] 本発明は、上述したような構成を有することにより、次
のような効果を奏する。
印画する色の種類に応じて、通電インターバルを通じて
単位通電サイクル毎に通電デユーティ比を制御すること
により、通電時間−濃度特性曲線の非線形性を補正する
と同時に、各色間の特性のズレを補正して各色で略々均
等な高精度の濃度階調を得ることが可能である。したが
って、通電前の信号処理の段階で濃度データを通電時間
データに変換することによって補正を行う高価で特別な
回路が不要となり、データのピット数を増やすこともな
い。
また、各色別の制御と同時に、ヘッドの温度に応じて単
位通電サイクル内の通電デユーティ比を可変制御するこ
とで、ヘッドの蓄熱の影響をも補償することができ、温
度補償用の特別な信号変換回路が要らなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例による濃度階調制御型カラ
ーサーマルプリンタの主要な回路部の構成を示すブロッ
ク図、 第2図は、実施例による単位通電サイクルのタイミング
を示す図、 第3図は、実施例によるライン印画サイクルのタイミン
グを示す図、 第4図(A)、(B)、(C)は、各色(マゼンタ、シ
アン、イエロー)印画時の各単位サイクル毎の通電デユ
ーティ比データの設定例を示す図、第5図は、第4図(
A)の設定値に対してヘッド温度が変化した場合の通電
デユーティ比データの設定例を示す図、 第6図は、実施例によって補正された通電時間−濃度特
性曲線を示す図、および 第7図は、本発明による補正がない場合の各色の通電時
間−濃度特性曲線を示す図である。 10・・・・サーマルヘッド、 R1,R2,・・・・R512・・・・発熱抵抗素子、
38・・・・ストローブ信号発生回路、40・・・・C
PU。 42・・・・メモリ。 第4図(A) 第4図(El) 第4図(C) 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1つの印画ライン上の複数の画素に1対1で対応
    する複数の発熱抵抗素子の各々を単位通電サイクルの整
    数倍の時間だけ通電させることにより各画素に所定の濃
    度階調を与えるようにし、イエロー、マゼンタ、シアン
    の3色あるいはそれらにブラックを加えた4色について
    重ね印画することによって1枚のカラープリントを作成
    するようにした濃度階調制御型のカラーサーマルプリン
    タにおいて、 印画する色の種類に応じて単位通電サイクル毎に通電デ
    ューティ比を制御する手段を具備したことを特徴とする
    カラーサーマルプリンタ。
  2. (2)1つの印画ライン上の複数の画素に1対1で対応
    する複数の発熱抵抗素子の各々を単位通電サイクルの整
    数倍の時間だけ通電させることにより各画素に所定の濃
    度階調を与えるようにし、イエロー、マゼンタ、シアン
    の3色あるいはそれらにブラックを加えた4色について
    重ね印画することによって1枚のカラープリントを作成
    するようにした濃度階調制御型のカラーサーマルプリン
    タにおいて、 印画する色の種類およびサーマルヘッドの温度に応じて
    単位通電サイクル毎に通電デューティ比を制御する手段
    を具備したことを特徴とするカラーサーマルプリンタ。
JP1321072A 1989-12-11 1989-12-11 濃度階調制御型カラーサーマルプリンタ Pending JPH03182367A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61224773A (ja) * 1985-03-29 1986-10-06 Victor Co Of Japan Ltd 感熱転写階調制御装置
JPH01113264A (ja) * 1987-10-28 1989-05-01 Victor Co Of Japan Ltd 感熱記録装置

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