JPH03230966A - サーマルプリンタ - 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】 し産業上の利用分野１ 本発明は、サーマルプリンタに関し、特に蓄熱効果によ
る印字濃度の変化を補正するようにしたサーマルプリン
タに関する。

し従来の技術］ 従来のこの種のサーマルプリンタとして、ヒータ制御に
よって濃度の一定化を図ったサーマルプリンタ（特開昭
６０−１１３７４号）や、印字開始前の予備加熱を行う
ことで立上り部の濃度の均一化を図ったサーマルプリン
タ（特開昭６１−４９８６７号）が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 特開昭６０−１１３７４号公報で開示されたり゛−マル
プリンタでは、サーマルヘッドを強制的に加熱するヒー
タの制御によって印字濃度の調整を行う場合、温度検出
から実際に発熱素子が温められるまでの反応の速度が遅
く、印字開始時に見られる印字濃度の立上りの遅れや、
印字後半部に見られる蓄熱による濃度上昇に対処するこ
とが困難である。

また、特開昭６１−４９８６７号公報で開示された、印
字開始以前に予備加熱パルスを与えて発熱素子を予備加
熱する方法では、発熱開始時の立上りの遅れは修正きれ
るが、蓄熱による濃度」二昇を防止することができない
。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、蓄熱
による印字濃度の変化を補正することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明のサーマルプリンタ
は、サーマルヘッドを記録用媒体に対して副走査方向に
相対的に移動することによって記録用媒体上に出力画を
形成するサーマルプリンタにおいて、サーマルヘッドの
発熱体付近の温度を検出する測温素子と、測温素子で測
定された温度に対応して印字パルス幅を制御するパルス
幅制御手段と、現在の画像データに対し、過去の画像デ
ータの履歴を加味して、現在の画像データの値を補正す
る演算手段とを設けるように構成されている。

［作用］ 上記構成のサーマルプリンタにおいては、サーマルヘッ
ドの各構成部固有の温度変動に対応したかたちで、印字
信号に対し、補正を行なう。これにより、蓄熱による副
走査方向の印字濃度の変化を補正することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明によるサーマルプリンタの一実施例の
構成を示すブロック図である。

第１図において、アドレスカウンタ８からのアドレスデ
ータに従い、データ記憶部９から画データがパラレルデ
ータとして熱履歴データ演算回路１１を介してデータ比
較回路１２に送られる。このデータはデータ比較回路１
２において、階調カウンタ１０からのカランＩ・データ
と比較され、シリアル画データとしてシフトレジスタ１
７に送られる。シフトレジスタ１７の出力は、アドレス
カウンタ８のキャリイ信号によってラッチ回路１６にラ
ッチされ、ラッチ回路１６の出力は、ノア回路Ｇ１、Ｇ
２、・・・　Ｇｎにデータ信号Ｂとして供給きれる。

ノア回路Ｇｌ、Ｇ２、・・・　Ｇｎでは、印字パルス発
生回路１５から供給される印字パルス幅設定のためのス
トローブ信号Ａと、ラッチ回路１６からのデータ信号Ｂ
の各々の反転信号のアンドをとったトランジスタ駆動信
号ＣをトランジスタＴ１、Ｔ２、・・・　Ｔｎのベース
に出力する。トランジスタＴ１、Ｔ２、φ・・　Ｔｎの
コレクタにはそれぞれ発熱抵抗体Ｒ１乃至Ｒｎが接続さ
れており、トランジスタＴ１、Ｔ２、・・・、Ｔｎがオ
ン状態となったときに発熱抵抗体Ｒ１乃至Ｒｎを発熱さ
せて印字が行われる。第２図に、ストローブ信号Ａ１　
　データ信号Ｂ１　　およびトランジスタ駆動信号Ｃの
タイミングチャートを示す。ストローブ信号Ａおよびデ
ータ信号Ｂは、後述するように補正され、蓄熱効果によ
る印字濃度の変化が補正きれる。

次に、第３図により、同一データをベタ印字した場合の
副走査方向（印字するページの最初のラインから最後の
ラインの方向）に対する濃度変動について説明する。

サーマルプリンタのサーマルヘッドは、第３図（ａ）に
断面図で示すように、セラミックベース２４上に発熱抵
抗体２５を形成し、セラミックベース２４をアルミベー
ス２３で固定するように構成される。発熱抵抗体２５が
、第１図における発熱抵抗体Ｒ１乃至Ｒｎに相当する。

第３図（ａ）のヒータ２１は、アルミベース２３の加熱
に用いられ、ファン２０はアルミベース２３の冷却に用
いられる。

サーマルヘッドを構成する各部は、蓄熱に対してそれぞ
れ固有の時定数を持って温度変化する。

すなわち、第３図（ａ、）に示すアルミベース２３、セ
ラミックベース２４、発熱抵抗体２５の各部Ｐ１、Ｒ２
、およびＲ３のそれぞれが固有の時定数を持った温度変
化を示し、これらの温度変化が複合した形で濃度変化に
影響する。＠度補正を行なわない場合、第３図（ｂ）に
示すように、印字ラインが増加するにつれて濃度が増加
する。

ところで、Ｐｌ、Ｒ２、およびＲ３の各部固有の温度変
化は、それぞれ第３図（ｃ）乃至（ｅ）に示すようにな
る。２１部においては、印字開始位置と終了位置とで殆
ど温度変化がない。これに対して、Ｒ２部においては、
時間の経過につれて温度が徐々に上昇し、２３部におい
ては、印字開始時に急に温度が上昇し、その後、はぼ一
定となる。

この中で、１１部の温度変動に対しては、加熱用のヒー
タ２１および冷却用のファン２０によって温度管理する
ことによって補正される。位置Ｐ２における温度変化に
対してはストローブ信号Δ（第２図参照）による補正に
よって対処される。ストローブ信号Ａは、補熱データ記
憶部３から送られる補熱データおよび基準パルス長テー
ブル１３から、補正データ作成テーブル１４を介して送
られる階調パルス長データを受けて、印字パルス発生回
路１５によって作成される。補熱データは、発熱抵抗体
２５に与える最低階調印字に必要な熱量に対応しており
、第２図（ａ）に示す補熱期間として印字信号に現れる
。

この補熱による蓄熱効果を補正するため、補熱データ記
憶部３はラインパルス（ＬＰ）をカウントするラインカ
ウンタ７からのラインデータに応じて補熱データを第４
図に示すように変化きせる。

すなわち、補熱期間は、印字開始後急に減少され、以後
、はぼ一定とされる。この補熱期間による補熱のため、
最低階調付近の印字濃度は一定に保たれる。

一方、階調パルス長データは、各階調ごとに固有の印字
期間を与えるものであり、第２図（ｆ）に示す各階調ご
との通電期間として印字信号に現れる。この階調印字に
よる蓄熱効果を補正するため、補正データ作成テーブル
１４は、基準パルス長テーブル１３が階調カウンタ１０
のカウント値に対応して発生する階調パルス長データを
、ラインカウンタ７からのラインデータ、およびザーマ
ルヘッドの温度を検出する測温用ザーミスタ２２（第１
図および第３図（ａ　）参照）の出力に対応して温度デ
ータ作成回路２が生成する温度データに応じて変化きせ
る。

第５図を参照して補正データ作成テーブル１４の動作を
説明する。

第５図（ａ）に示すとおり、補正データ作成テーブル１
４は２つのテーブル１４ａおよび１４ｂによって構成さ
れている。テーブル１４ａの内容を第５図（ｂ）に示す
。また、テーブル１４ｂの内容を第５図（ｃ）に示す。

テーブル１４ａは、温度データに対し中間データを作成
する。中間データは、温度データの増加に従って増加す
る。この温度データ対中間データの関係は、ラインデー
タによって変化する。即ち、ラインデータの増加に従っ
て同一温度に対する中間データの値が増加していく。こ
れば、温度データの中に含まれる補熱のみによる温度上
昇の要素を取り除くためである。まｌ；、温度データ対
中間データの関係は、各色について設定できるようにな
っており、カラーコードを受けてそれぞれの色に対応し
た中間データを発生させる。

テーブル１４ｂは、基準階調パルス長データに対し、補
正階調パルス長データを作成する。補正階調パルス長デ
ータは、基準階調パルス長データに比例して増加される
。また、中間データの増加に従って、同一基準階調パル
ス長データに対する補正階調パルス長データが減少され
る。

中間データ値が中間値ＭＩＤのときに、基準階調パルス
長データＳＤ ９− ＝補正階調パルス長データＲＤ の関係が成立するとする。このとき、基準パルス長テー
ブル１３より発生された基準階調パルス長データは補正
されることなく印字パルス発生回路１５へ送られ、基準
値通りの階調パルス幅の印字通電が行われる。

次に、 中間値データ値〉中間値ＭＩＤ のときには、 基準階調パルス長データＳＤ 〉補正階調パルス長データＲＤ となり、階調パルス幅は基準値より減少する。

また、 中間値データ値〈中間値ＭＩＤ のときには、 基準階調パルス長データＳＤ 〈補正階調パルス長データＲＤ となり、階調パルス幅は基準値より増大する。

以上のテーブル１４ａおよび１４ｂの組合せにより、温
度テ°−タ、ラインデータ、カラーコード０− のパラメータを受゛けて階調パルス幅を補正し、第３図
に示す２２部における温度変動に対する補正を行う。

第３図に示す２３部における温度変化に対しては、画デ
ータ信号に対する補正によって対処する。データ記憶部
９から出た画データは、例えば、第６図（ａ）に示す構
成の熱履歴データ演算回路１１を通過する。データ記憶
部９から出力きれた画データは、２つの経路でテーブル
１１ａに入力される。

一方は、直接テーブルｌｌａにデータＤ（第６図（ｂ）
）として入力され、他方はローパスフィルタ（ＬＰＦ）
ｌｌｂを介してテーブルＩｌａにデータＥとして入力さ
れる。その結果、例えば、第６図（ｂ）に示すように、
所定の値から他の所定の値に変化した後、再び元の値に
戻るデータＤは、第６図〈Ｃ）に示すように、立上りお
よび立下りエツジがなまったデータＥとなる。テーブル
ｌｌａは、データＤおよびデータＥからデータ変化部分
を強調する方向に補正するデータＦ（第６図（ｄ））を
作成する。

従って、例えば、データＤが、第６図（ｅ）に示１１− すように、最初から最後まで所定の値のデータ（ベタ印
字の場合のデータ）であるとき、データＥ、　　Ｆは、
それぞれ第６図（ｆ）、（ｇ）に示すようになる。

テーブルｌｌａは、あるゲイン値Ｇの設定に対し、 データＦ＝（データＤ−データＥ）Ｇ＋データＤの演算
を行って補正データＦを作成する。

このように、画データを熱履歴データ演算回路１１を通
すことによって補正し、第３図（ｅ）に示した２３部に
おける固有の温度変動成分に起因する印字濃度変動を補
正する。

以上に述べたようにして、第３図に示すＰｌ、Ｐ２、お
よびＰ３各部における固有の温度変動成分に対して補正
を行い、印字濃度の変動を抑えることが可能となる。

この補正を行った場合の印字サンプルの濃度測定結果を
第７図乃至第９図に示す。これらの横軸は副走査方向の
ライン数、縦軸は光学的反射濃度を、それぞれ表わして
いる。サンプルは、同一データでベタ印字を行ったもの
である。

−１２＝ 第７図は、アルミベース２３の温度管理のみを行った場
合の印字サンプルの濃度測定結果を示□している。第８
図は、これに、補正データ作成テーブル１４によるスト
ローブ信号Ａの補正を加えた場合の印字サンプルの濃度
測定結果を示している。

第９図は、更に熱履歴データ演算回路１１による補正を
加えた場合の印字サンプルの濃度測定結果を示している
。なお、階調数は全て２５６階調で、イエロー　マゼン
タ、シアン、ブラックの昇華性インク４色を重ね印字し
た。

以上で説明した実施例によれば、サーマルヘッドの蓄熱
効果による濃度変動を温度変動の各要素それぞれに対し
て補正することができ、補正効果が大きい。

また、メモリによるテーブルを用いた印字パルスの加工
により補正を行うため、回路が簡略化され、かつ、テー
ブルのデータを書き換え゛ることで補正の調整を簡単に
行うことができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明のサーマルプリンタによ１３− れば、サーマルヘッドの各構成部固有の温度変動それぞ
れに対応して印字信号を補正するようにしたので、蓄熱
による副走査方向の印字濃度の変化をページ単位で補正
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるサーマルプリンタの一実施例の
構成を示すブロック図、第２図（ａ）乃至（Ｃ）は、本
発明によるサーマルプリンタの一実施例の動作を説明す
る波形図、第２図（ｄ）乃至（ｆ）は、第２図（ａ）乃
至（ｃ）の一部を拡大した図、第３図（ａ）は、“サー
マルヘッドの断面図、第３図（Ｃ）は未補正時のサーマ
ルヘッドの濃度の変化を説明する特性図、第３図（ｃ）
乃至（ｅ）は、サーマルヘッドの各位置における温度変
化を説明する特性図、第４図は、補熱データ記憶部のデ
ータ内容を説明する特性図、第５図（ａ）は、補正デー
タ作成テーブルの構成を説明する１０９９図、第５図（
ｂ）および（Ｃ）は、“補正データ作成テーブル１４の
動作を説明する特性図、第６図（ａ）は、熱履歴データ
演算回路の構成を説明するブロック図、第６図（ｂ１４
− ）乃至（ｇ）は、熱履歴データ演算回路の動作を説明す
る波形図、第７図乃至第９図は、本発明によるυ−−マ
ルプリンタの一実施例の動作結果を示す濃度特性図であ
る。 ２・・・温度データ作成回路、３・・・補熱データ記憶
部、４＋　　５＋　　６・・・入力端子、７・・ライン
カウンタ、８・・・アドレスカウンタ、９・・・データ
記憶部、１０・・階調カウンタ、１１・熱履歴データ演
算回路、１２・・・データ比較回路、１３−基準パルス
テーブル、１４・・・補正データ作成テーブル、１５・
・印字パルス発生回路、１６・・ラッチ回路、１７・・
シフトレジスタ、２０・・・ファン、２１　・ヒータ、
２２・・測温用ザーミスタ、２３・・アルミヘース、２
４・・セラミックベース、２５・・・発熱低抗体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーマルヘッドを記録用媒体に対して副走査方向に相対
   的に移動することによって前記記録用媒体上に出力画を
   形成するサーマルプリンタにおいて、前記サーマルヘッ
   ドの発熱体付近の温度を検出する測温素子と、前記測温
   素子で測定された温度に対応して印字パルス幅を制御す
   るパルス幅制御手段と、現在の画像データに対し、過去
   の画像データの履歴を加味して、現在の画像データの値
   を補正する演算手段とを有するサーマルプリンタ。