JPH0485049A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、抵抗発熱素子に印加するエネルギを制御する
ことによって所望の濃度階調を得るようにしたサーマル
プリンタに関する。

［従来の技術］ サーマルプリンタにおいて、各発熱抵抗素子に印加され
るエネルギは、各発航素子の発熱量を決定し、ひいては
記録画素の濃度を決定する重要なパラメータであり、高
い印画品質を得るためには高精度な印加エネルギ制御か
要求される。ところか、サーマルヘッドの抵抗発熱素子
に印加される記録用電源電圧には電源装置毎に誤差かあ
り、この電圧の誤差により電源装置毎（ひいてはプリン
タ毎）に印加エネルギの誤差か生しる。

このようなことから、従来は、記録用電源装置に電圧調
整ボリュームを設け、このボリュームで各プリッタ毎に
記録用電源電圧の誤差を補正していた。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、上記のような電圧調整ボリュームを設けると、
記録用電源装置の回路構成か複雑になるうえ、このボリ
ュームによる電圧可変範囲内での電力変化を見越して電
源容量を多めに確保しなくてはならないため、記録用層
＃、装置が高価になった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、印画
品質を低下させることなく記録用電源電圧の調整を不要
とし、記録用電源装置の簡素化。

低価格化を実現する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、本発明の第１のサーマル
プリンタは、サーマルヘッドの抵抗発熱素子列に印加さ
れる記録用電源装置の誤差に応じて、各抵抗発熱素子に
対して所期の印加エネルギを得るよう各抵抗発熱素子の
通電時間を制御する手段を具備する構成とした。

また、本発明の第２のサーマルプリンタは、サーマルヘ
ッドの抵抗発熱素子列の各抵抗発熱素子を単位通電時間
の整数倍の時間だけ通電させることにより各抵抗発熱素
子に対応する各画素に所定の濃度階調を与えるようにし
たサーマルプリンタにおいて、抵抗発熱素子列に印加さ
れる記録用電源電圧の誤差に応じた補正データを設定入
力する手段と、この補正データに基づいて単位通電時間
の長さを制御する手段を具備する構成とした。

また、本発明の第３のサーマルプリンタは、サーマルヘ
ッドの抵抗発熱素子列の各抵抗発熱素子を単位通電時間
の整数倍の時間だけ通電させることにより各抵抗発弧素
子に対応する各記録画素に所定の濃度階調を与えるよう
にしたサーマルプリンタにおいて、抵抗発熱素子列に印
加される記録用電源電圧の誤差に応じた補正データを設
定入力する手段と、この補正データに基づいて各抵抗発
熱素子の通電回数を制御する手段を具備する構成とした
。

［作用コ サーマルヘッドの各抵抗発熱素子に印加されるエネルギ
は、各抵抗発熱素子の抵抗値、記録用電源電圧の値、お
よび通電時間できまる。

第１のサーマルプリンタでは、記録用電源電圧の誤差を
そのままにして、代わりに各発熱抵抗素子の通電時間を
制御することによって所期の印加エネルギを１与るよう
にする。したかって、電源装置に調整ボリュームは要ら
なくなる。

濃度階調制御型のサーマルプリンタでは、各画素データ
の値に応じた回数だけ単位通電時間の通電を繰り返すこ
とによって所期の濃度階調を得るようにしている。

このようなサーマルプリンタにおける本発明の通電時間
制御方式として、第２のサーマルプリンタでは、記録用
電源電圧の誤差に応じた補正データを設定入力する手段
（例えば、ディジタルスイッチ）を設け、その設定入力
した補正データを基に単位通電時間の長さを制御する。

例えば、本プリンタの電源装置による記録用電源電圧か
標準値よりも高いときはその誤差に応じた分だけ単位通
電時間の長さを短（し、反対にその記録用電源電圧が標
準値よりも低いときはその誤差に応じた分だけ単位通電
時間の長さを長くするような制御または調整を行う。一
般には抵抗発熱素子列に対するストローブ信号によって
単位通電時間の長さを規定するので、ストローブ信号発
生手段でこの方式による通電時間制御か行われる。

通電時間の別の制御方式として、第３のサーマルプリン
タでは、補正データ設定入力手段からの補正データを基
に各発熱抵抗素子の通電回数を制御する。本来、各発熱
抵抗素子の通電回数は対応する画素データの値（４度値
）に対応じた回数になるのであるが、この方式では、記
録用電源電圧の誤差を補償するように通電回数か補正さ
れる。

［実施例コ 第１図は、本発明の一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。

サーマルへ１．ド１０には、例えば５１２個の抵抗発熱
素子Ｒ１−Ｒ５１２を一列に配列してなる抵抗発熱体１
２と、それら抵抗発熱素子と同数（５１２）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
抵抗発熱体１２に近接して設けられ、その出力信号はＡ
／Ｄ変換器４４でディノ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個の抵抗発熱素子Ｒ１−Ｒ５１２にそれぞれ対する
５１２ビツトの７リアルな階調データ［ＣＫ　ＰＩコ〜
ＣＫ　Ｐ５１２ｊ］を一定周期で複数回数、例えば６４
回（Ｋ＝１〜６４）連続的に７フトレノスタ１４に与え
る。ここで、第ｎ番目のビットｃＫＰｎｊは、第ｎ番目
の抵抗発熱素子Ｒｎに対してそれを単位通電サイクル△
Ｔ中に通電させるへ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、′０”であれば非通電を指示
する。

各回の階調データがクロック回路３４がらのクロン’）
　信号ＣＫに同期してシフトレジスタ１４にロードされ
ると、次にランチ信号発生回路３６がらのラッチ信号Ｌ
Ａのタイミングで各階調ビットＣＫ　Ｐｌｊ”ＣＫ　Ｐ
５１２ｊがう、子回路１６を介し電気パルスとして抵抗
発熱体１２に送られる。この抵抗発熱体１２には、電＃
装置５ｏより抵抗発熱素子Ｒ１〜Ｒ５１２に印加するた
めの記録用層＃電圧ＶＲが与えられている。しかして、
これらの抵抗発熱素子Ｒ１−Ｒ５Ｊ２は、それぞれ対応
する階調ビットＣＫＰＩＪ〜ＣＫ　Ｐ５１２Ｊの情報内
容にしたがって選択的に単位通電サイクル△Ｔ中に通電
して発熱する。

この単位通電サイクル△Ｔは、ストローブ信号発生回路
３８からのストローブ信号ＳＴによって規定されるもの
で、第２図に示すように、実際に抵抗発熱素子に電流が
流れる通電時間（単位通電時間）ｔＥと流れない時間（
冷却時間）ｔＣとからなる。この実施例では、単位通電
時間ｔＥを各単位通電サイクルで一定とするが、単位通
電サイクル毎に異なる値とすることも可能である。

しかして、１印画ラインの通電インターバル中に、例え
ば６４回（Ｋ＝１〜６４）の階調データに応して単位通
電サイクルの通電動作が繰り返し行われることによって
、１つの印画ライン上の各画素に対して等間隔な６４の
濃度階調のいずれかのレベルが与えられる。すなわち、
各階調ピッ）ＣＫＰｔＢが“１”の情報内容を何回の階
調データまで続けるかによって対応発熱抵抗素子Ｒｎの
通電回数か決まり、その通電回数によって対応画素の濃
度の階調レベルか決まる。例えば、階調ビットｃＫＰｌ
ｊか第１０回の階調データまで“１”を続けたとすると
、この場合、ＣＩ　Ｐ　Ｉｊ”　ＣＩＯＰ　Ｎカソレぞ
れ“１”で、ＣＩＩＰ　ｌｊ−Ｃ６４Ｐ　ｌｊカソレソ
レ”０”となり、発熱抵抗素子Ｒ１は単位通電サイクル
△Ｔｌ〜△ＴＩＯのそれぞれの通電時間ｔＥを累積した
時間に相当する通電時間（Ｔ　１０）だけ通電し、対応
画素の潤度階調レベルはｄｌＯとなる（第３図）。

さて、本実施例では、ストローブ信号発生回路３８に、
補正データ設定入夫用のスイッチ５２が接続される。こ
のスイッチ５２は、例えば４桁（ビット）ＳＯ，Ｓｌ、
Ｓ２．３３のデイツプスイッチまたはデイツプスイッチ
で構成され、１６段階の値が可能な補正データを設定入
力できるようになっている。このスイッチ５２の設定入
力値は予め測定された記録用層＃電圧ＶＲの誤差に応じ
た値に選ばれる。ストローブ信号発生回路３８は、スイ
ッチ５２からの補正データを受け、その補正デ−夕の値
に応して発熱抵抗素子Ｒ１−Ｒ５１２に対する印加エネ
ルギを所期の値とするようにストローブ信号ＳＴのオン
時間（単位通電時間）ＴＥを制御する。しかして、本プ
リンタの電源装置５０より出力される記録用電源電圧Ｖ
Ｒか標準値よりも高いときは、第２図の点線５４で示す
ように単位通電時間ｔＥの長さをその誤差に応じた分だ
け短縮し、反対に記録用電源電圧Ｖｌ？が標準値よりも
低いときは、第２図の鎖線５６で示すように単位通電時
間ｔＥの長さをその誤差に応じた分だけ伸長し、結果的
に発熱抵抗素子Ｒ１−Ｒ５１２に対する印加エネルギを
標準値にするような制御ないし調整が行われる。

このように、本実施例では、電源装置５０より抵抗発熱
体１２の抵抗発熱素子Ｒ１−Ｒ５１２に印加される記録
用電源電圧ＶＲの誤差を測定し、その誤差の値に応じた
補正データをディノタルスイッチ５２で設定入力してス
トローブ信号発生回路３８に与え、ストローブ信号発生
回路３８でストローブ信号ＳＴのオン時間（単位通電時
間）ｔＥを制御ないし調整することによって、抵抗発熱
素子Ｒ１−Ｒ５＋２に対する印加エネルギを標準値に調
整するようにしたので、電源装置５０に電圧調整ボリュ
ームを設ける必要がなくなり、電源装置５０の回路構成
か簡素化されている。

データ比較回路２８より出力される階調データＣＣＫ　
ＰＩｊ”ＣＫ　Ｐ５１２ｊコ（Ｋ＝１〜６４）は、以下
のようにしてつくられる。

先ず、フレームメモリ２０にディジタル映像信号ＤＶが
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
スク走査に対応じた順序で書き込まれる。次に、フレー
ムメモリ２０の第１列から始まって１列（Ｊ）毎に１ラ
イン分の画素データａ　ｌｊ、　　ａ　２ｊ、・・・・
・・・・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８ビ１／トの濃度データｂ　Ｉｊ
、　　ｂ　２ｊ、・・・・・・・・ｂ５１２ｊに変換さ
れる。これら濃度データｂｉｊの各々は、（０）（最小
濃度）〜（６４＞（最大濃度）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ｂ　ｌＪ＋　　ｂ　２ＪＩ　・・・・・
・・・ｂ　５１２Ｊは、濃度−通電時間変換回路２４で
例えば８ビ。

トの通電時間データＢ　ＩＪ、Ｂ　２Ｊｌ　・・・・・
・・・１３５＋２ｊにそれぞれ変換される。これら通電
時間データＢＩＪ＋Ｂ２Ｊ＋・・・・・・・・Ｂ　Ｓ＋
２Ｊの各々は、対応する抵抗発熱素子Ｒ１，Ｒ２，・・
・・・・・・Ｒ５１２の通電回数を規定するデータであ
る。この変換の際に、ＣＰＵ４０からの温度補正値δｂ
に応してそれらの通電時間データは温度補正を受ける。

濃度−通電時間変換回路２４で生成された１印画ライン
分の通電時間データＢ　Ｎ、　Ｂ　２ｊ、・・・・・・
・・Ｂ５１２ｊは、いったんラインバッファ２６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。

データ比較回路２８の他方の入力端子には、１印画ライ
ン分の記録のための通電インターバル中に階調カウンタ
３２より一定周期で１ずつ増分する８ビツトの比較基準
値ＤＮか与えられる。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Ｂ　Ｈ，Ｂ　２ｊ、・・・・Ｂ
５１２ｊの値かそれぞれ＜１０＞、（２＞、・・・（１
）であるとする。この場合、第１回の比較では、比較基
準値ＤＮは（１）で、このとき出力される第１回の階調
データ［ＣＩ　Ｐ　ｌｊ、　　ＣＩ　Ｐ　２ｊ、・・・
・ＣＩＰ５１２ｊコは［１，１，・・・・１コとなる。

第２回の比較では、比較基準値ＤＮは（２）で、このと
き出力される第２回の階調データＣＣ２Ｐ　Ｎ、　Ｃ２
Ｐ　２ｊ。

・・・・Ｃ２Ｐ５１２ｊコは［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［Ｃ３Ｐ　Ｎ、　Ｃ３Ｐ　
２ｊ。

・・・・Ｃ３Ｐ　５１２ｊコは［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
比較基準値ＤＮが１段階ずつ増分する度にそれと濃度デ
ータＢ　ＩＪＩ　　Ｂ　２Ｊｌ　・・・・・・・・Ｂ５
１２ｊ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　Ｂ２コ、
・・・・ＣＩＰ５１２ｊコ　、［Ｃ２Ｐｌコ＋　　Ｃ２
Ｐ　２Ｊ、　　・・・・Ｃ２Ｐ　５１２ｊコ　。

・・・・・・・・か一定周期で順次シリアルにサーマル
ヘッド１０の７フトレンスタ１４に送られる。

ところで、本実施例の変形例として、ディノタルスイノ
チ５２からの補正データ（ＳＯ〜Ｓ３）をＣＰＵ４０を
介して濃度−通電時間変換回路２４に与え、この変換回
路２４において上記の温度補正に加えて、記録用電源電
圧ＶＲの誤差を補償して所期の印加エネルギを得るため
の補正を行うようにしてもよい。しかして、スイッチ５
２からの補正データの値にしたがって、通電時間データ
ＢＩＪ、Ｂ２Ｌ・・・・・・・３３５＋２ｊの値が補正
され、発熱抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，・・・・・・・・Ｒ５
１２の通電回数が補正されるような制御が行われること
になる。このような制御方式によっても、電源装置５０
に調整ボリュームを設けることなく、印加エネルギの調
整を行うことが可能である。

［発明の効果］ 本発明は、上述したような構成を有するこ乏により、次
のような効果を奏する。

請求項１のサーマルプリンタによれば、サーマルヘッド
の抵抗発熱素子列に印加される記録用電源電圧の誤差に
応じて、各抵抗発熱素子の通電時間を制御することによ
り、各抵抗発熱素子に対して所期の印加エネルギを得る
ようにしたので、記録用電源装置に電圧調整ボリューム
を設けなくとも高い印字品質を得ることが可能であり、
電源装置の回路構成を簡素化し価格を低くすることかで
きる。

請求項２のサーマルプリンタによれば、所定の通電回数
だけ単位通電時間の通電を繰り返すことによって所期の
濃度階調を得るようにした濃度階調制御型のサーマルプ
リンタにおいて、抵抗発熱素子列に印加される記録用電
源電圧の誤差に応じた補正データを設定入力する手段を
設け、この設定入力手段からの補正データに基づいて単
位通電時間の長さを制御することにより所期の印加エネ
ルギを得るようにしたので、記録用型ｒｉ、装置に電圧
調整ボリュームを備えなくとも高い印字品質を得ること
か可能であり、電＃装置の簡素化・低価格化を実現する
ことかできる。

請求項３のサーマルプリンタによれば、所定の通電回数
だけ単位通電時間の通電を繰り返すことによって所期の
濃度階調を得るようにした濃度階調制御型のサーマルプ
リンタにおいて、抵抗発熱素子列に印加される記録用電
源電圧の誤差に応じた補正データを設定入力する手段を
設け、この設定入力手段からの補正データに基づいて各
抵抗発熱素子の通電回数を制御することにより所期の印
加エネルギを得るようにしたので、記録用電源装置に電
圧調整ボリュームを備えなくとも高い印字品質を得るこ
とが可能であり、電源装置の簡素化・低価格化を実現す
ることができる。

【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サー
マルプリンタの主要な回路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、および 第３図は、濃度階調制御方式による通電時間−記録７２
度特性を示す図である。 １０・・・・サーマルヘッド、 １２・・・・抵抗発熱体、 ２４・・・・濃度−通電時間変換回路、３８・・・・ス
トローブ信号発生回路、４０・・・・ＣＰＵ１ ５０・・・・電源装置、 ５２・・・・補正データ設定大カスイ、チ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーマルヘッドの抵抗発熱素子列に印加される記
   録用電源電圧の誤差に応じて、各抵抗発熱素子に対して
   所期の印加エネルギを得るよう各抵抗発熱素子の通電時
   間を制御する手段を具備したことを特徴とするサーマル
   プリンタ。
2. （２）サーマルヘッドの抵抗発熱素子列の各抵抗発熱素
   子を単位通電時間の整数倍の時間だけ通電させることに
   より各抵抗発熱素子に対応する各画素に所定の濃度階調
   を与えるようにしたサーマルプリンタにおいて、 前記抵抗発熱素子列に印加される記録用電源電圧の誤差
   に応じた補正データを設定入力する手段と、前記補正デ
   ータに基づいて前記単位通電時間の長さを制御する手段
   を具備したことを特徴とするサーマルプリンタ。
3. （３）サーマルヘッドの抵抗発熱素子列の各発熱素子を
   単位通電時間の整数倍の時間だけ通電させることにより
   各発熱素子に対応する各画素に所定の濃度階調を与える
   ようにしたサーマルプリンタにおいて、 前記抵抗発熱素子列に印加される記録用電源電圧の誤差
   に応じた補正データを設定入力する手段と、前記補正デ
   ータに基づいて各抵抗発熱素子の通電回数を制御する手
   段を具備したことを特徴とするサーマルプリンタ。