JPS63242565A - 濃度階調制御型サ−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） 本発明は、所定の通電インターバル中に単位通電時間の
整数倍の通電時間だけ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
制御型のサーマルプリンタに関し、特に必要に応じてモ
ノクロ反転画像のプリントを得るように工夫したもので
ある。

（従来の技術） サーマルプリント（記録）は、画像情報に対応した電気
信号を発熱抵抗素子により熱エネルギに変換し、この熱
エネルギを用いて可視像（画像）を用紙上に形成する記
録方式であり、大別して感熱（発色）紙に直接熱エネル
ギを印加する直接感熱方式と、インクリボンなどの外部
発色源に熱エネルギを印加してインクを用紙に転写する
転写型感熱方式とがある。

転写型感熱方式においては、最近、各記録ドツト（画素
）自体に濃度の階調を与えるビデオプリンタが出現し、
映像受像機９画像処理装置、パーソナルコンピュータな
どに接続するハートコヒー装置として期待されている。

この潤度階調方式は、一般にサーマルヘッドの各発熱抵
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、インクの転写
量ひいては画像の濃度に階調を与えるようにしている。

第４図は濃度階調方式で用いられる通電時間・潤度特性
曲線を示す。発熱抵抗素子を単位通電時間△ｔに相当す
る通電時間ｔｌだけ通電させると階調レベルｄｌの濃度
が得られ、単位通電時間△ｔ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Δｔの６
４倍に相当する通電時間ｔｌｉ４だけ通電させると、飽
和濃度付近の最大階調レベルｄｌｌｉ４が得られるよう
になっている。

第５図は、従来の濃度階調制御型サーマルプリンタの構
成を概略的に示す。プリントヘッド１００には、複数個
（例えば１０２４個）の発熱抵抗素子Ｒ１−Ｒ１０２４
を一列に配列してなる発熱抵抗体１０２と、それら発熱
抵抗素子と同数（１０２４）のビット容ｌをもつシフト
レジスタ１０４およびラッチ回路１０Ｂとが設けられて
いる。階調データ供給部１０８は、１つの印画ラインに
ついて、１０２４ビツトからなるシリアルな階調データ
［：Ｃ１ＰＩ　−ＣＩ　Ｐ４Ｏ１０コを一定周期で６４
回（Ｉ：１〜６４）連続的にシフトレジスタ１０４に与
える。ここで、第ｎ番目のビットＣＩＰｎは第ｎ番目の
発熱抵抗素子Ｒｎに対してそれを単位通電時間Δｔだけ
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シフトレジスタ１０４に
ロードされてのち所定のタイミングで各ビットＣＩ　Ｐ
Ｉ〜Ｃ１Ｐ１０２４がラッチ回路１０６を介し電気パル
スとして発熱抵抗体１０２に送られ、発熱抵抗素子Ｒ１
−Ｒ１０２４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時間Δｔだけ通電される。そ
して、このような動作が６４回（Ｉ＝ｔ−１４）の階調
データについて繰り返し行われることにより、最大で単
位通電時間Δｔの６４倍に相当する累積時間長の通電が
なされ、１つの印画ライン内の各画素に対してθ４中の
いずれかの濃度階調レベルが与えられる。

セレクタ回路１１０は、全ての発熱抵抗素子が同時に通
電した場合の過大な電力消費ないし発熱を避けるために
、発熱抵抗素子Ｒ１〜Ｒ１０２４をＡ組（Ｒ１−Ｒ５１
２）とＢ組（Ｒ５１３〜Ｒ１０２４）に分け、各組を時
間分割で通電可能杖態にするものである。

第６図は、プリントヘッド１００がテレビ画像の１コマ
をプリントする様子を示す。ヘッド１００は、発熱抵抗
素子Ｒ１〜Ｒ１０２４をテレビ画像の垂直方向に相当す
る縦方向に配列してなり、テレビ画像の水平走査方向に
相当する横方向に走査するようになっている。しかして
、ヘッド１００が１印画ラインずつ走査する度毎に各発
熱抵抗素子Ｒｊ　（ｊ＝１−１０２４）がそれに対応し
た階調ビットＣ１ＰＪ　（１＝１−６４）の情報内容に
応じて単位通電時間Δｔの整数倍の通電時間だけ選択的
に通電する結果、第７図に示すように用紙１１２上には
テレビ画像に対応した濃度階調をもつハードコピー１１
４が形成される。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のように、従来のこの種サーマルプリンタでは、テ
レビ画像に対応した濃度階調をもつ／１−トコピーしか
得られないようになっており、日常の用途にはそれで十
分であるが、しかし場合によっては不十分なこともある
。

例えば、テレビ画像をハードコピーするのと反対に写真
をテレビに映す応用もあり、その場合写真プリントより
もネガからテレビ映像信号をつくったほうが良い画質を
得られる。しかし、そのようなテレビ映像信号はネガ画
像であるから、上記のようなサーマルプリンタを用いる
とネガ画像がプリントされることになり、具合が悪い。

したがって、このような場合、ネガ（陰画）のテレビ画
像からそのモノクロ反転画像（陽画）をプリントするよ
うなサーマルプリンタが必要とされる。

他方、デザインやグラフィックス分野においては、普通
のテレビ画像（陽画）からそのモノクロ反転画像（陰画
）のハードコピーを得たい場合があろう。例えば、同じ
模様でも陽画と陰画とでは違ったデザインになるものが
ある。また、版画にあっでは、左右反転かつモノクロ反
転の画像を印した紙を基板に貼り付けて彫ると、きめの
細かい版画像がつくれる。このような場合にも、テレビ
画像からそのモノクロ反転画像をプリントするようなサ
ーマルプリンタがあれば好都合である。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、必要
に応じてプリント画像をモノクロ反転できるようにした
濃度階調制御型サーマルプリンタを提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、各ビットがそれに
対応する１つの発熱抵抗素子を単位通電時間だけ通電さ
せるべきか否かの情報をもつような複数のビットからな
る階調データを所定の数だけ生成し、一定の通電インタ
ーバル中にそれら階調データを一定の時間周期で発熱抵
抗素子通電手段に順次供給することによって各画素に濃
、度階調を与えるようにしたサーマルプリンタにおいて
、階調データの全ビットの論理値を選択的に反転させる
手段を備える構成とした。

（作用） 例えば、１つの画素に対して６４個の階調ビットが設定
された場合、濃度階調を６４段階中の４にするには、階
調ビットの論理値は第１から第４までが“１”でそれ以
降（第５から第６４）では“０”となる。ここで、“１
”は単位通電時間の通電を指示し　ｕＱ”は無通電を指
示する情報とする。しかして、単位通電時間の４倍の通
電時間だけ発熱抵抗素子が発熱することになり、階調レ
ベル（４）を有する画素が得られる。

しかし、反転手段が作用すると、上記階調ビットの論理
値は第１から第４までが“０”でそれ以降（第５から第
６４）の論理値は“ｌ”となる。

その結果、単位通電時間の６０倍の通電時間だけ発熱抵
抗素子が発熱し、当該画素の階調レベルは（６０）とな
り、これは階調レベル（４）をモノクロ反転した階調レ
ベルである。

他の画素についても同様なモノクロ反転が行われること
により、全体的にもモノクロ反転したプリント画像が得
られる。

（実施例） 以下、第１図ないし第３図を参照して本発明の一実施例
を説明する。

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。図中、第５図のものと同様
な構成１機能を有する部分には同一の符号を付しである
。

フレームメモリｌＯにはディジタルのモノクロ映像信号
ＤＶが入力される。このディジタル映像信号ＤＶはプロ
セス回路１２で所定の画像信号処理を受けたのち、各画
素毎に８ビツトの濃度データＦＳに変換される。この実
施例において、各濃度データＦＳは、＜０＞　＜最小濃
度）〜（８４）（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。しかして、プロ
セス回路１２から１つの印画ライン内の画素（１０２４
個）に対応した濃度データＦＳＩ　−ＦＳ１０２４がい
ったんラインメモリ１４に格納され、次いでそれらの濃
度データＦＳＩ　−ＦＳ１０２４はデータ比較回路１６
に送られ、そこで６４個（回）の階調データ［：Ｃ１Ｐ
Ｉ　−Ｃ１Ｐ４Ｏ１０コ（１＝１〜８４）に変換される
。

階調カウンタ１８は、各通電インターバルにおいて単位
通電時間Δｔに対応した時間間隔で計６４個までのカウ
ントパルスＱＰをデータ比較回路１６に与える。そして
、階調カウンタ１８がカウントパルスＱＰを発生すると
、それに同期してＤＭＡコントローラ２０はラインメモ
リ１４をアクセスし濃度データＦＳ１−ＦＳ１０２４を
読み出す。

データ比較回路１６は、カウントパルスＱＰの累積値Ｎ
に対応した階調レベルＤＮを比較基準値として各濃度デ
ータＦＳｊ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”の階調ビットＣＩ　Ｐｊを生成する
。

例えば、濃度データＦＳＩ、ＦＳ２．ＦＳ３の値がそれ
ぞれ＜１０＞、＜２＞、＜１＞である場合、１つ目のカ
ウントパルスＱＰに応答した第１回の比較では比較基準
値は（１）なので、このとき出力される第１回の階調ビ
ットＣＩ　Ｐｌ、ＣＩ　Ｐ２．ＣｌＦ３はそれぞれ“１
”、′１”、４１″、となる。２つ目のカウントパルス
ＱＰに応答した第２回の比較では、比較基準値は（２）
なので、このとき出力される第２回の階調ビットＣ２Ｐ
Ｉ、Ｃ２Ｐ２．Ｃ２Ｐ３はそれぞれ“１”、′１”、′
０”となる。そして、３つ目のカウントパルスＱＰが与
えられると、比較基準値は（３）となり、第３回の階調
ビットＣ３Ｐｌ、Ｃ３Ｐ２．Ｃ３Ｐ３はそれぞれ“１”
、′０”、′０”となる。

このようにして、１つの通電インターバル中に各濃度デ
ータＦＳｊ（ｊ＝１〜鳳０２４）と１づつ増分する比較
基準値（１〜６４）との比較が行われ、それぞれの比較
結果に応じた８４個（回）の階調データ［ＣＩＰｌ、Ｃ
Ｉ　Ｐ２．ＣＩ　Ｐ３．・・・ＣＩ　Ｐ１０２４］〜［
ＣＧ４Ｐ１．Ｃ６４Ｐ２．ＣＧ４Ｐ３．・・・・ＣＧ４
Ｐ　１０２４］がデータ比較回路１６より順次出力され
る。

さて、本実施例によれば、データ比較回路１８の出力端
子にアナログスイッチ３０の入力端子が接続される。そ
して、このスイッチ３０が一方の出力端子３０ａに切り
替わっているとき階調データはそのままプリントヘッド
１００のシフトレジスタ１０４に供給される。しかし、
スイッチ３０が他方の出力端子３０ｂに切り替わると、
階調データはインバータ３２で全ビットの論理値を反転
されてからシフトレジスタ１０４に供給される。

すなわち、データ比較回路１６から出力された階調デー
タ［ＣＩ　ＰＩ、ＣＩ　Ｐ２．ＣＩ　Ｐ３．・・・・Ｃ
ＩＰＩ０２４］が例えば［：１，１．Ｏ，・・・・１］
であるときはその反転データｃｏ、ｏ、ｉ、・・・・０
］がシフトレジスタ１０４に供給されることになる。

このようなスイッチ３０の切替はＣＰＵ２２からの切替
制御信号ＳＷによって一枚のプリント画像電手段、ＳＷ
が“１”のときは出力端子３０ａに、ＳＷが“０”のと
きは出力端子３０ｂに切り替わるようになっている。Ｃ
ＰＵ２２は、正常モードではＳＷを“１”にしておくが
、モノクロ反転ボタン３６が押されたときにＳＷを“０
”にする。

さて、上述のようにインバータで反転された６４回の階
調データ［Ｃ１Ｐｌ、ＣＩ　Ｐ２．ＣＩ　Ｐ３．・・・
・ＣＩ　Ｐ１０２４］　（１＝１〜８４）がシフトレジ
スタ１０４に供給され、各階調ビットＣＩＰｊの情報内
容に応じて発熱抵抗素子Ｒｊが選択的に通電されること
により、結果的には後述のような作用によってモノクロ
反転画像のプリントが得られる。

すなわち、発熱抵抗素子ＲＪによって形成される１つの
画素を例にとり、この画素に対する濃度データＦＳＪの
値が（１０）とすると、この場合それに対応した６４個
の階調ビットＣＩ　Ｐｊ−ＣＧ４Ｐｊは第１回から第１
０回まで（ＣＩ　ＰＪ　−Ｃ１０ＰＪ）がそれぞれ“１
”で、第１１回から第６４回まで（ＣＩＯＰｊ−Ｃｌｌ
ｉ４ＰＪ）が“０”である。

したがって、正常モードであれば、発熱抵抗素子Ｒｊは
第１回から第１０回まで連続的に通電しそれ以後は通電
せず、結果として単位通電時間Δｔの１０倍に相当する
累積時間長の通電がなされ濃度階調レベルｄｌＯの画素
が得られる。

しかし、モノクロ反転モードでは、同じ濃度データＦＳ
ｊであっても、階調ビットのほうはその論理値が反転す
ることにより、第１回から第１０回まで（Ｌ：ｌ　ＰＪ
　〜し１ＵＰＪＪｆｌｉ？ｎでれ−Ｕ−′で第１１回か
ら第６４回まで（ＣＩＩＰＪ　−ＣＧ４Ｐｊ）が“１”
となる。しかして、この場合の発熱抵抗素子Ｒｊは第１
回から第１０回まで通電せず、それ以後の第１１回から
第６４回にわたって連続的に通電し、結果として単位通
電時間Δｔの５４倍に相当する累積時間長の通電によっ
て濃度階調レベルｄ５４の画素が得られることになる。

第４図かられかるように、１度階調しベルｄ５４はｙＱ
度階調レしルｄｌＯに対してほぼ対照的なレベルである
。

同様にして、他の画素についてもモノクロ反転した階調
レベルが与えられることにより、全体的にもモノクロ反
転したプリント画像が得られる。

なお、本実施例では、モノクロ反転に加えて左右逆転も
可能となっている。この左右逆転はラインメモリ１４を
Ｌ　Ｉ　Ｆ　Ｏ（Ｌａｓｔ　Ｉｎ、　Ｆｉｒｓｔ　０ｕ
ｔ）に切り替えることによって実現される。すなわちラ
インメモリ１４がＬＩＦＯ動作をすると、そこで濃度デ
ータＦＳＩ　−ＦＳ１０２４の配列順序が逆転する。そ
うすると、データ比較回路１６にはＦＳ電０２４．　Ｆ
Ｓ１０２３．・・・・ＦＳ２．ＦＳＩの順序で供給され
、モノクロ反転モードではシフトレジスタに入力される
階調ビットの順序がＣＩ　Ｐ４Ｏ１０，ＣＩＰ　１０２
３．・・・・ＣＩ　Ｐ２．ＣＩ　ＰＩとなり、ＣＩＰＪ
Ｏｌが発熱抵抗素子Ｒ１の通電を制御し、ＣＩ　Ｐｉが
発熱抵抗素子Ｒ１０２４を制御することとなる。

その結果、プリントヘッド１００が印画走査を行うと、
第２図に示すようなプリント画像１２０が形成され、こ
れを逆さにしてみると第３図のようなものとなり、これ
は正にモノクロ反転かつ左右逆転のプリント画像であり
、例えば版画の原稿に利用できる。

第１図において、左右逆転ボタン３８は上述のような左
右逆転のプリント画像を希望するときに使うボタンで、
これが押されるとＣＰＵ２２が応動してＤＭＡコントロ
ーラ２０を介してラインメモリ１４を通常のＦＩＦＯか
らＬＩＦＯに切り替える。

なお、ＣＰＵ２２は、セレクタ回路１８に対してＡ組（
Ｒ１−Ｒ５１２）を通電可能状態にさせるかＢ組を通電
可能状態にさせるかの指示信号ＳＥを与える。ラッチ・
ストローブ発生回路３０は、カウントパルスＱＰに応動
し、ラッチ回路１４にラッチタイミング信号ＬＴを、セ
レクタ回路１４に電圧印加タイミング信号ＶＴを与える
。シフトレジスタ１０４．ラッチ回路１０６および発熱
抵抗体１０２は発熱抵抗体通電手段を構成する。

（発明の効果） 以上のように、本発明は、それに対応する１つの発熱抵
抗素子を単位通電時間だけ通電させるべきか否かの情報
をもつようなビットの論理値を反転させることでモノク
ロ反転のプリント画像を可能としたものであり、この種
サーマルプリンタの利用度ないし応用範囲を大きく拡張
する効果がある。

【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構成を示すブロック図、 第２図は、第１図のサーマルプリンタによるモノクロ反
転かつ左右反転モードでのプリント動作を示す略平面図
、 第３図は、第２図のプリント動作によって得られるプリ
ント画像を示す略平面図、 第４図は濃度階調方式で用いられる通電時間ｅ潤度特性
曲線を示す図、 第５図は、従来の濃度階調制御型サーマルプリンタの主
要な構成を示すブロック図、および第６図は、第５図の
プリントヘッドがテレビ画像の１コマをプリントする様
子を示す略平面図、第７図は、第６図のプリント動作に
よって得られるプリント画像を示す略平面図である。 図面において、 １４・・・・ラインメモリ、１６・・・・データ比較回
路、１８・・・・階調カウンタ、２０・・・・ＤＭＡコ
ントローラ、２２・・・・ＣＰＵ、３０・・・・アナロ
グスイッチ、３２・・・・インバータ、３６・・・・モ
ノクロ反転ボタン、１００・・・・プリントヘッド、１
０２・・・・発熱抵抗体、１０４・・・・シフトレジス
タ、１０６・・・・ラッチ回路、Ｒ１，Ｒ２、・・・・
Ｒ１０２４・・・・発熱抵抗素子。 第１図 第２図　　　　　　第３図 第４図 第６図　　　　　　　第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 各ビットがそれに対応する１つの発熱抵抗素子を単位通
   電時間だけ通電させるべきか否かの情報をもつような複
   数のビットからなる階調データを所定の数だけ生成し、
   一定の通電インターバル中にそれら階調データを一定の
   時間周期で発熱抵抗素子通電手段に順次供給することに
   よって各画素に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、 前記階調データの全ビットの論理値を選択的に反転させ
   る手段を備えることを特徴とする濃度階調制御型サーマ
   ルプリンタ。