JPH0832460B2 - サーマルヘッド駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱転写式プリンタ又は感熱式プリンタのサ
ーマルヘッド駆動回路に関する。

［従来技術］ 従来、この種の感熱プリンタのサーマルヘッド駆動回
路としては、例えば第10図のものが知られている。

第10図において、１は１画素ライン毎に階調に相応し
た画像データDnを出力する画像データ出力回路であり、
画像データ出力回路５からの画像データDnは、コンパレ
ータ６でリファレンスデータ出力回路５からのリファレ
ンスデータDrと比較され、この比較結果に応じたパルス
がサーマルヘッド７に印加される。サーマルヘッド７は
コンパレータ６からの印加パルスに応じて感熱ドットの
オン、オフ制御を行ない、印加パルスのパルス幅に応じ
た熱エネルギーを発生して１つの画素の濃度表現を行な
う。即ち、１画素ラインの期間に与えられる印加パルス
が長ければ濃度の高い１画素ラインが形成され、印加パ
ルスが短ければ濃度の低い１画素ラインが形成される。

コンパレータ６に１画素ラインのプリント期間を通じ
て順次出力されるリファレンスデータDrはリファレンス
データ出力回路５のROM4に格納されている。このROM4の
内容は、第11図に示すように、アドレス０〜ｎ番地にリ
ファレンスデータDrの値がDr＝０〜ｎとして小さい順に
格納されている。ROM4はクロック発生器２からのクロッ
クを計数することによりアドレスを発生するアドレス発
生器３からのアドレス情報を受け、このアドレスに対応
するリファレンスデータDrの値を出力する。

第12図に画像データDnがDn＝４の場合のタイミングチ
ャートを示す。

第12図において、まず１画素ラインのプリント開始直
前にアドレス発生回路３のカウンタがリセットされ、１
画素ラインのプリント開始で得られるクロックの計数に
よりROM4のアドレスを０〜ｎの順番に順次指定し、リフ
ァレンスデータとしてDr＝0,1,2,3,・・・ｎ−1,nを１
画素ラインのプリント終了までの間に出力する。このリ
ファレンスデータDrのそれぞれはコンパレータ６で画像
データDn＝４と比較され。

コンパレータ６は （画像データ）≦（リファレンスデータ） でＬレベル出力 （画像データ）＞（リファレンスデータ） でＨレベル出力 を生ずる。

即ち、画像データDn＝４の場合には、最初にリファレ
ンスデータDrがDr＝0,1,2,3,4となっている間、コンパ
レータ６がＨレベル出力を生じ、このＨレベル出力の継
続でなる印加パルスによってサーマルヘッド７の感熱動
作を行なわせる。

第13図は、画像データDn＝０〜ｎのそれぞれに対する
リファレンスデータとの比較でサーマルヘッドに出力さ
れる印加パルスを示す。

第13図において、全ての印加パルスは１画素ラインの
プリントスタートで出力され、画素データに応じたパル
ス幅となる。即ち、印加パルスは、画素データが小さい
ほど１画素ライン内のラインスタート側で印加され、画
像データが大きいほどライン全体に印加される。

このような印加パルスを用紙連続送りを受けているサ
ーマルヘッド７に供給して画素形成を行なうと、その濃
度分布は第14図に示すように、１画素ラインの中に山形
に変化する濃度分布を生ずる。この濃度分布は、最高濃
度値がライン中央に存在し、且つ濃度分布が左右対象な
所謂ラプラス分布とはならず、山の頂点がラインエンド
側に片寄る。これは用紙の連続送りとサーマルヘッドの
温度特性によるものである。

このような濃度分布で形成された画素は、第15図に示
すようになる。即ち、画像データが小さいほど画素はス
タートライン側に形成され、画素データが大きいほどラ
イン全体に形成される。

そのため、このような画素によって画面を形成する
と、第16図に示すようになり、画素中心が用紙送り方向
（左側）のみに揃い、横方向及び斜め方向において揃わ
なくなり、その結果、解像度が劣化し、ぼけの原因とな
る。

このような画素中心のずれによる解像度劣下の問題に
対し本願発明者にあっては、第17図に示すように、ROM4
のアドレス０〜ｎに、まず奇数のリファレンスデータを
大きい順に、即ち、ｎ−1,n−3,・・・１の順に格納
し、０を格納した後は偶数のリファレンスデータを小さ
い順に、即ち、2,・・・ｎ−2,nの順に格納し、このよ
うな順番に格納したリファレンスデータをクロックの計
数によるアドレス指定で順次出力するようにした方式を
提案している。

このリファレンスデータ出力方式によれば、例えば画
像データDnがDn＝４のときには第18図のタイミングチャ
ートに示す印加パルスがコンパレータ６の比較結果とし
て得られ、この場合の画像データＤ−０〜ｎのそれぞれ
に対する印加パルスは第19図に示すように、印加パルス
の中心をライン中央に一致させることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、第19図に示すようにライン中央に中心
が一致する印加パルスを発生することができても、サー
マルヘッドにパルスを印加したときの濃度分布は第20図
に示すようになり、従来に比べ濃度分布の山の頂点をラ
イン中心に近づけることはできるが、左右対象とはなら
ず、理想的なラプラス分布とはならない。

このため各画像データに対応した画素の形成は第21図
に示すようにライン中心から少しエンド側にずれた位置
に行なわれ、この画素形成により画面を構成すると、第
22図に示すように、まだライン中心と画素中心が一致せ
ず、解像度の劣下防止には不十分である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明、このような問題点に鑑みてなされたもので、
山形の濃度分部が左右対象で且つ画素中心と１画素ライ
ンの中心が一致する解像度の高い画素を形成することの
できるサーマルヘッド駆動回路を提供することを目的と
する。

この目的を達成するため本発明にあっては、１画素ラ
インのプリント期間毎に、リファレンスデータを変化さ
せながら画像データと比較し、この比較結果から得られ
るパルスでサーマルヘッドをオン、オフ制御して画像デ
ータに応じた濃度を連続送りされる用紙上に得る如く構
成した感熱プリンタのサーマルヘッド駆動回路に於い
て、１画素ラインの濃度分布がラプラス分布になるよう
にリファレンスデータ出力回路による１画素ライン毎の
リファレンスデータの出力特性を、１画素ラインのプリ
ント期間の中央の時点よりもプリント開始側の時点に近
いタイミングに極小点をもつデータ分布曲線として構成
したものである。

［作用］ このような本発明のサーマルヘッド駆動回路にあって
は、感熱プリンタにおける用紙連続送りとサーマルヘッ
ドの温度特性に依存した１画素ラインの濃度分布の逆特
性としてリファレンスデータの出力特性が設定されてい
るため、リファレンスデータと画像データとの比較制御
で得られた１画素の濃度分部は、１画素ラインの中心に
山形の頂点が一致し、且つ頂点に対し左右の濃度分部が
対象となる画像を形成することができ、このような画素
によって構成される画面は、画素中心が縦方向、横方向
及び斜め方向の全ての方向で揃い、解像度の劣化を防止
することができる。

［実施例］ 第１図は本発明のサーマルヘッド駆動回路に設けられ
たROMに格納されるリファレンスデータの出力特性に示
したグラフ図である。

第１図において、横軸は１画素ラインのプリント時
間、即ち、ラインスタートからラインエンドまでを示
し、縦軸に０〜ｎの値をとるリファレンスデータを示し
ている。このリファレンスデータの出力特性は、１画素
ラインのプリント開始時（ラインスタート時）とプリン
ト終了時（ラインエンド時）にはリファレンスデータの
最高値ｎ、あるいはそれに近い値とし、且つその中間で
極小値を持つデータ分布曲線を描くようにしており、更
に望ましくは１画素ラインのプリント期間の中央の時点
よりもプリント開始側の時点に近いタイミングに極小値
を持つデータ分布曲線としている。

この第１図に示すリファレンスデータの出力特性はサ
ーマルヘッドにパルスを印加したときの温度特性と、こ
の温度特性に依存して得られる１画素ラインの濃度分布
の特性から決められる。

第２図は印加パルスとサーマルヘッド発熱体の温度特
性を示したもので、図示の特性から明らかなように、パ
ルス印加時の発熱体温度の立上がり特性と、印加パルス
をオフしたときの発熱体温度の立下がり特性は異なった
特性となる。更に本発明のサーマルヘッド駆動回路にあ
っては、等速にて連続送りされる用紙を印刷対象として
いるため、例えば１画素ライン全体に亘ってパルスを印
加したときの濃度分布は、第３図に示す１画素ライン内
での濃度分布となる。即ち、第３図の濃度分布から明ら
かなように、ライン中心と山形の濃度分布の頂点が一致
せず、更に山形の濃度分布の頂点の左右において濃度分
布が異なる非対称の特性が生じる。

そこで本発明にあっては第１図に示したように、第３
図に示した濃度分布の逆特性を持つようにリファレンス
データの出力特性を設定し、このようなリファレンスデ
ータの出力特性の設定により１画素ライン内での山形の
濃度分布の頂点をライン中心と一致させ、且つ山形の濃
度頂点に対し左右の濃度分布を対称とする所謂ラプラス
分布を実現するものである。

具体的には第10図に示したサーマルヘッド駆動回路と
同一の回路を使用し、ROM4に格納するリファレンスデー
タのみを変更する。

第４図は第１図のリファレンスデータの出力特性に基
づいてROM4に格納されたリファレンスデータDrの値を示
す。即ち、第４図のROM4にあっては、アドレス０〜ｍに
アドレスの増加により極小値「０」に向って減少するリ
ファレンスデータｎ−2,・・・5,2,0を格納し、引続く
アドレスｍ＋１〜ｎに、極小値「０」から最大値「ｎ」
に向かって、増加するリファレンスデータ1,3,・・・ｎ
−１を格納している。

第５図は第１図のリファレンスデータの出力特性に基
づくリファレンスデータを格納した第４図のROM4を用い
た本発明によるサーマルヘッド駆動回路のタイミングチ
ャートを示す。

第５図において、１画素ラインのラインスタートから
クロックを計数することでアドレス発生回路３がROM4の
アドレスを発生し、このアドレス指定を受けてROM4より
出力されるリファレンスデータDrはクロック毎にｎ−2,
・・・5,2,0,1,3,3,・・・,n−3,n−1,nと変化する。即
ち、このリファレンスデータの変化は第３図に示した濃
度データの逆特性に一致する。

ROM4より得られたリファレンスデータDrはコンパレー
タ６で画像データDn＝３と比較され、Dn≧DrときＨレベ
ル出力を生じ、Dn＜DrときＬレベル出力を生ずる。即ち
第５図に示すように、画像データDn＝３に対し最初はリ
ファレンスデータDrが大きいことから、サーマルヘッド
７に対する印加パルスはＬレベルにあり、アドレスｎ−
１のタイミングでリファレンスデータがDr＝２に下がる
と印加パルスがＨレベルに立上がり、この印加パルスの
Ｈレベル状態はアドレスｎ＋４でリファレンスデータが
Dr＝４に上がるまで継続する。

このような本発明によるリファレンスデータの出力特
性により、画像データDn（Ｄ＝０〜ｎの値をとる）のそ
れぞれに対する印加パルスは第６図に示す関係を持つ。

この第６図に示す印加パルスを受けてサーマルヘッド
が形成する１画素の濃度分布は第７図に示すようにな
り、いずれの画像データＤ＝０〜ｎにおいても、山形の
濃度分布の頂点がライン中心と一致し、且つライン中心
に対し左右の濃度分布が対称となる理想的なラプラス分
布が得られる。

この第７図に示すラプラス分布を持つ濃度分布で１画
素を形成すると各画像データ毎に第８図に示す画素が得
られ、画素中心がラインの中央に揃い且つライン中心に
対し左右対称の画素分布を持つ。従って第８図に示すよ
うな画素形成により画面を構成すると、第９図に示すよ
うに画素中心が、縦、横及び斜め方向のすべてにおいて
揃い、画素の中心ずれによる解像度の劣化を確実に防止
できる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、１画素ライ
ン毎のリファレンスデータの出力特性を１画素ラインの
プリント開始時と終了時には最高値、あるいはそれに近
い値とし、且つその中間で極小値を持つデータ分布曲線
を描くように構成したため、感熱プリンタにおける用紙
連続送りとサーマルヘッドの温度特性に依存した１画素
ラインの濃度分布の逆特性となるリファレンスデータの
出力特性が設定され、このようなリファレンスデータの
出力特性をリファレンスデータ設定用のROMに格納する
ことでサーマルヘッドにより得られる１画素の濃度分布
を山形の濃度分布の中心がライン中心に位置し、且つ山
形の頂点に対し左右対称の濃度分布となる理想的なラプ
ラス分布を実現し、このような画素形成により構成され
る画面においては画素中心が左右、上下及び斜め方向で
すべて揃って解像度の劣化を防止することができる。

また、リファレンスデータを格納するROMをデータ書
換え可能なRAMに変更することにより、色の重ね合せに
より色調を表現するプリンタにあっては、各色による濃
度分布特性の相違を簡単に補正することができるという
効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いるリファレンスデータの出力特性
図、第２図はサーマルヘッドの温度特性図、第３図はサ
ーマルヘッドの濃度分布の特性図、第４図は第１図の特
性に基づくリファレンスデータを格納したROMの説明
図、第５図は本発明の動作を示したタイミングチャー
ト、第６図は本発明で得られる画像データに対する印加
パルスを示した説明図、第７図は本発明で得られる１画
素ラインの濃度分布を各画素データごとに示した特性
図、第８図は本発明で得られる各画像データ毎の画素形
成を示した説明図、第９図は本発明の画素形成で構成さ
れた画面の説明図、第10図は従来回路の説明図、第11図
は従来のROM説明図、第12図は従来回路のタイミングチ
ャート、第13図は従来の各画像データに対する印加パル
スを示した説明図、第14図は従来の１画素ラインの濃度
分布を各画像データについて示した特性図、第15図は従
来の各画像データに対する形成画素の説明図、第16図は
従来の形成画素による画面構成の説明図、第17図は本願
発明者等が既に提案しているリファレンスデータの発生
方式を採用したROMの説明図、第18図は第17図のROMを用
いたタイミングチャート、第19図は第17図のROMの使用
で得られる各画像データに対する印加パルスの説明図、
第20図は第19図の印加パルスによる１画素ラインの濃度
分布を各画像データについて示した特性図、第21図は第
17図のROMの使用で形成される画素の説明図、第22図は
第17図のROMの使用で形成される画素による画面構成の
説明図である。 1:画像データ出力回路 2:クロック発生器 3:アドレス発生器 4:ROM（リファレンスデータ格納） 5:リファレンスデータ出力回路 6:コンパレータ 7:サーマルヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１画素ライン分のプリント期間毎に、各階
   調レベルに相応して変化するリファレンスデータを順次
   出力するリファレンスデータ出力回路と、 画像データと前記リファレンスデータとの大小関係を比
   較し、該比較結果に応じてサーマルヘッドの各ドットを
   オン・オフ制御する制御回路とを有し、 １画素ラインのプリント期間中にリファレンスデータを
   変化させながら前記比較と制御を繰り返すことにより画
   像データに応じた濃度を連続送りされる用紙上に得るよ
   うに構成した感熱型プリンタのサーマルヘッド駆動回路
   において、 １画素ラインの濃度分布がラプラス分布になるように前
   記リファレンスデータ出力回路による１画素ライン毎の
   リファレンスデータの出力特性を、１画素ラインのプリ
   ント期間の中央の時点よりもプリント開始側の時点に近
   いタイミングに極小点をもつデータ分布曲線としたこと
   を特徴とするサーマルヘッド駆動回路。