(57)【要約】【課題】  トリミング回路を用いずに、各発熱体の駆動量を補正する印刷制御方法を提供する。【解決手段】  抵抗測定ユニット２０は、サーマルプリンタが起動する毎に、サーマルヘッド８０を構成する各発熱体の抵抗を測定する。補正係数演算ユニット３０は、各抵抗値に基づいて各発熱体用の補正係数を算出する。補正係数メモリ４０は算出された補正係数を記憶する。演算ユニット６０はデータメモリ５０に記憶された各発熱体についてのオン回数に、補正係数メモリ４０から読み出した補正係数を乗算することにより、各オン回数の補正値を得る。各オン回数は、シリアルデータ変換ユニット７０によりシリアルデータに変換された後、サーマルヘッド８０に送信される。サーマルヘッド８０は、受信したシリアルデータをパラレルデータに変換し、パラレルデータに従って各発熱体のオンオフ回数を制御する。【選択図】        図１
2005246753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルヘッドを構成する複数の発熱体を発熱させて印刷を行う印刷制御方法において、
起動処理の一環として、各発熱体の抵抗を測定する工程と、
印刷すべきデータから各発熱体について定まる駆動量を設定する工程と、
測定された抵抗値に応じて前記駆動量を補正する工程と、
を備えることを特徴とするサーマルヘッドを用いた印刷制御方法。
【請求項２】
前記駆動量は、印刷濃淡に対応する駆動回数で規定され、抵抗値が所定の抵抗値より大きい発熱体に対しては、１未満の値を駆動回数に乗算して発熱量を補正し、及び／又は、抵抗値が所定の抵抗値より小さい発熱体に対しては、１より大きい値を駆動回数に乗算して発熱量を補正することを特徴とする請求項１に記載の印刷制御方法。
【請求項３】
起動毎にサーマルヘッドを構成する複数の発熱体の抵抗を測定する抵抗測定部と、
測定された抵抗と所定の基準抵抗に基づいて、各発熱体の抵抗値に対する補正係数を算出する補正係数演算部と、
各発熱体について算出された補正係数を記憶する補正係数記憶部と、
印刷すべきデータから各発熱体について定まる印刷データを記憶するデータ記憶部と、
データ記憶部に記憶された各発熱体についての印刷データと補正係数記憶部に記憶された各発熱体についての補正係数とに基づいて、各発熱体についての印刷データの補正値を算出する演算部と、
を備え、補正された印刷データに従って、各発熱体を駆動することを特徴とする印刷制御装置。
【請求項４】
データメモリと、
サーマルヘッドと、
起動毎にサーマルヘッドを構成する複数の発熱体の抵抗を測定する抵抗測定部と、
測定された抵抗と所定の基準抵抗に基づいて、各発熱体の抵抗値に対する補正係数を算出する補正係数演算部と、
各発熱体について算出された補正係数を記憶する補正係数記憶部と、
印刷すべきデータから各発熱体について定まる印刷データを記憶するデータ記憶部と、
データ記憶部に記憶された各発熱体についての印刷データと補正係数記憶部に記憶された各発熱体についての補正係数とに基づいて、各発熱体についての印刷データの補正値を算出する演算部と、
を備え、補正された印刷データに従って、各発熱体を駆動することを特徴とする印刷制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッドを用いて印刷する技術に関する。より具体的には、本発明は濃度ムラが低減された高品質な印刷結果を得る印刷制御方法および印刷制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サーマルプリンタには、熱により印刷を行う機器が用いられている。この種の機器は、発熱体を所定個数並列的に配列したサーマルヘッドを備え、この発熱体への通電を印刷データに応じて制御することにより選択的に各発熱抵抗体を発熱させ、必要な文字、画像等を印刷する。
【０００３】
発熱体の発熱量は本来ならば所定の印刷濃度が得られるように一定である必要があるが、現実には、各発熱体を構成する抵抗のばらつき等により、発熱体間の発熱量にばらつきが生じることがある。特にカラー印刷用のサーマルヘッドでは、発熱体の発熱量のばらつきは印刷濃度のムラの要因となり、印刷品質の低下につながっていた。このため従来は、抵抗のばらつきを補正するために、一般にトリミングと呼ばれる補正が行われていた。
【０００４】
たとえば、特許文献１は、サーマルプリントヘッドに関して、記録媒体に印画したときの印画濃度と目標濃度とを比較することにより、抵抗値補正幅を決めてトリミングする技術を開示する。
【０００５】
また、サーマルインクジェットヘッドにおいても、各発熱体の抵抗値のバラツキを調整する技術が知られており、特許文献２は、サーマルインクジェットヘッドの抵抗値調整方法を開示する。
【特許文献１】特開２００２−０２９０７９号公報
【特許文献２】特開２００３−２２６０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のようにトリミングにより抵抗のばらつきを補正をする場合には、トリミング用の回路構成が別途必要であり、トリミング工程を行うことによる工程数の増大や、プリンタ製造のコスト増大といった問題が生じていた。
【０００７】
また、発熱体の劣化などによって発熱特性が変化することにより濃度ムラが生じることがあるが、トリミングによって発熱抵抗体の抵抗値が一旦調整されても、その後の発熱特性の変化については考慮されないため、時間が経つにつれて印刷品質が低下するという問題が生じていた。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたもので、その目的は、トリミングによらずに発熱体の発熱特性のばらつきを補正して、低コストで高品質な印刷結果を得る印刷制御方法および装置の提供にある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、発熱体が劣化してもなお高品質な印刷結果が得られる印刷制御方法および装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様は、サーマルヘッドを構成する複数の発熱体を発熱させて印刷を行う印刷制御方法において、起動処理の一環として、各発熱体の抵抗を測定する工程と、印刷すべきデータから各発熱体について定まる駆動量を設定する工程と、測定された抵抗値に応じて前記駆動量を補正する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、トリミング回路によらずに、各発熱体の駆動量を補正することができるので、プリンタの製造コストを削減しつつ、高品質な印刷結果を得ることができる。
【００１２】
また、起動処理が行われるごとに、サーマルヘッドを構成する各発熱体の駆動量が補正されるため、発熱体が経時劣化した場合にも、各発熱体の駆動量が精度良く補正され、高品質な印刷結果を得ることができる。
【００１３】
また、カラー画像を印刷するカラーサーマルプリントにおいて、たとえば、シアン、マゼンダ、イエローの各色用のサーマルヘッドに本発明を適用することによって、高品質なカラー画像印刷を実現することができる。
【００１４】
望ましくは、前記駆動量は、印刷濃淡に対応する駆動回数で規定され、抵抗値が所定の抵抗値より大きい発熱体に対しては、１未満の値を駆動回数に乗算して発熱量を補正し、及び／又は、抵抗値が所定の抵抗値より小さい発熱体に対しては、１より大きい値を駆動回数に乗算して発熱量を補正する。
【００１５】
本発明の他の態様は、起動毎にサーマルヘッドを構成する複数の発熱体の抵抗を測定する抵抗測定部と、測定された抵抗と所定の基準抵抗に基づいて、各発熱体の抵抗値に対する補正係数を算出する補正係数演算部と、各発熱体について算出された補正係数を記憶する補正係数記憶部と、印刷すべきデータから各発熱体について定まる印刷データを記憶するデータ記憶部と、データ記憶部に記憶された各発熱体についての印刷データと補正係数記憶部に記憶された各発熱体についての補正係数とに基づいて、各発熱体についての印刷データの補正値を算出する演算部と、を備え、補正された印刷データに従って、各発熱体を駆動することを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、発熱体の発熱量のばらつき補正による高品質な印刷を簡便な構成により実現することができ、製造コスト削減が期待できる。
【００１７】
本発明のさらに他の態様は、データメモリと、サーマルヘッドと、起動毎にサーマルヘッドを構成する複数の発熱体の抵抗を測定する抵抗測定部と、測定された抵抗と所定の基準抵抗に基づいて、各発熱体の抵抗値に対する補正係数を算出する補正係数演算部と、各発熱体について算出された補正係数を記憶する補正係数記憶部と、印刷すべきデータから各発熱体について定まる印刷データを記憶するデータ記憶部と、データ記憶部に記憶された各発熱体についての印刷データと補正係数記憶部に記憶された各発熱体についての補正係数とに基づいて、各発熱体についての印刷データの補正値を算出する演算部と、を備え、補正された印刷データに従って、各発熱体を駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、トリミングによらずに、各発熱体の駆動量を補正し、低コストで高品質な印刷結果を得ることができる。また、本発明によれば、発熱体が劣化してもなお高品質な印刷結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００２０】
図１は、実施形態に係る印刷制御装置１０の構成を示すブロック図である。以下の説明においては、印刷制御装置１０は、熱により反応する感熱記録紙を用いて印刷するサーマルプリンタを構成するものとする。
【００２１】
印刷制御装置１０は、抵抗測定ユニット２０、補正係数演算ユニット３０、補正係数メモリ４０、データメモリ５０、演算ユニット６０、シリアルデータ変換ユニット７０およびサーマルヘッド８０を備える。
【００２２】
抵抗測定ユニット２０は、サーマルヘッド８０を構成する発熱体８４を一つずつオンさせて各発熱体８４の抵抗を測定する。サーマルヘッド８０の詳細については後述する。
【００２３】
補正係数演算ユニット３０は、所定の基準抵抗に基づいて、各発熱体８４の抵抗値の補正係数を算出する。
【００２４】
補正係数メモリ４０は、補正係数演算ユニット３０で算出された各発熱体８４毎の補正係数を記憶する。
【００２５】
データメモリ５０は、外部から入力された印刷する画像等の印刷データを記憶する。
【００２６】
演算ユニット６０は、データメモリ５０に記憶された印刷データと補正係数メモリ４０に記憶された補正係数に基づいて、各発熱体８４に対する補正値を算出する。算出された補正値は演算用レジスタ（図示せず）に格納される。
【００２７】
シリアルデータ変換ユニット７０は、演算用レジスタから各補正値を読み込み、算出されたオン回数の補正値に応じたパルスデータ（オン回数）に変換し、シリアルデータとしてサーマルヘッド８０に送る。たとえば、印刷濃度が２５６階調の場合には、２５５個の「０」または「１」の２値変数が用いられる。ここで、「１」は発熱体８４の１回分のオンオフ動作、「０」は発熱体８４のオフを示す。
【００２８】
図２は、サーマルヘッド８０の配線の概略を示す。サーマルヘッド８０は、電源８１とグランド８３との間に並列接続され、主走査方向（矢印ａ方向）に配列されたｎ個の発熱体８４を有する。各発熱体８４は、発熱抵抗体８２およびＩＣ等のスイッチ素子８６を含む。各スイッチ素子８６のオンオフ動作は、制御データレジスタ８８により制御される。本実施形態においては、電源８１と各発熱体８４とを接続する共通ライン上に、電流計８９が設けられており、各発熱体８４の抵抗測定に用いられる。各発熱体８４のオン回数は印刷濃度に対応し、たとえば、印刷濃度が２５６階調（０〜２５５階調）の場合には、オン回数は０〜２５５回となる。なお、発熱抵抗体８２の抵抗値は約５ｋΩ、スイッチ素子８６のオン抵抗は約２００Ωなので、発熱は主にスイッチ素子８６で生じる。また、制御データレジスタ８８及び各スイッチ素子８６は集積されてドライバＩＣとなっている。
【００２９】
なお、発熱体８４の個数ｎは、サーマルプリンタの総ドット数に応じた任意の数である。
【００３０】
ここで、印刷制御装置１０の動作について説明する。
【００３１】
サーマルプリンタが起動する毎に、抵抗測定ユニット２０により各発熱体８４の抵抗が測定される。具体的には、抵抗測定ユニット２０は、制御データレジスタ８８を用いて、各発熱体８４を一つずつ１回オンさせ、電流計８９により各発熱体８４のオン時の電流値を計測する。計測された電流値と電源８１の電圧値に基づいて、各発熱体８４の抵抗が算出される。この抵抗値測定の際に、印刷用紙がセットアップされていると、印刷されてしまうことになるので、印刷したくない場合には、印刷用紙をセットアップしないようにするか、電源８１の電源電圧を変更して抵抗を測定するようにするとよい。
【００３２】
測定された各発熱体８４の測定抵抗に基づいて、補正係数演算ユニット３０により各発熱体８４に対する補正係数Ｂnが算出される。具体的には、ある発熱体８４の測定抵抗をＲnとすると、補正係数ＢnはＢn=Ｒ／Ｒnにより求められる。ここで、Ｒとは基準抵抗であり、たとえば、２５６階調で印刷する場合、２５５回オンしたときに、２５６階調目（最も濃い色）が印刷されるように設定された抵抗値である。
【００３３】
測定抵抗ＲｎがＲよりも小さい場合には、発熱体８４の発熱量が目標発熱量より大きくなるため、印刷濃度の精度を高めるためにはオン回数を減らす必要がある。このため、補正係数は１より小さく設定される。逆に、測定抵抗ＲｎがＲよりも大きい場合には、発熱体８４の発熱量が目標発熱量より小さくなるため、印刷濃度の精度を高めるためにはオン回数を増やす必要がある。このため、補正係数は１より大きく設定される。なお、Ｒｎを抵抗のばらつきを考慮した最大値又は最小値にすることにより、補正係数として１以下又は１以上の一方のみにすることができる。
【００３４】
補正係数演算ユニット３０で算出された各補正係数は、補正係数メモリ４０に記憶される。
【００３５】
演算ユニット６０は、補正係数メモリ４０から各発熱体８４に対応する補正係数を読み出すとともに、データメモリ５０から各発熱体８４に対応する印刷データを読み出し、各補正係数と各印刷データに基づいて、印刷データの補正値を算出する。本実施形態では、図３に示すように、各補正値は、各印刷データに対応する補正係数を乗算することにより得られる。図３において、コーディング欄は、各発熱体８４の実際のデータを表しており、“１”がオン（発熱）、“０”がオフを表し、階調数に応じたパルスデータを表している。そして、１階調目のデータからシリアルデータとして、サーマルヘッド８０の制御データレジスタ８８に送信することを表している。
【００３６】
各補正値は、シリアルデータ変換ユニット７０により１〜２５５階調に対応するデータにコーディングされた後（図３参照）、発熱体８４のビット数に対応するシリアルデータに変換される。このようにして変換されたシリアルデータは、サーマルヘッド８０に送信される。
【００３７】
なお、シリアルデータをサーマルヘッド８０へ送信するにあたっては、１階調目から順に進めていき、ある階調において２値変数が全て「０」になった段階で、シリアルデータの送信を止め、次の印刷ラインへの紙送りを行ってもよい。これによれば、印刷に必要のないデータの送信時間が省略できるので、印刷速度を向上させることができる。また、本実施形態では、階調をパルス数で表すようにしているが、パルス時間データをサーマルヘッド８０に送信し、これに応じてサーマルヘッド８０で印字時間を制御するようにしても構わない。
【００３８】
サーマルヘッド８０に入力されたシリアルデータはパラレルデータに変換される。入力されたシリアルデータをパラレルデータに変換する手段としては、例えば多段のフリップフロップからなるシフトレジスタ等が用いられる。すなわち、一定周期のクロック信号に同期して、入力されるシリアルデータが順次取り込まれ、所定のドット数分のデータ入力が終了した時点でこれらが一挙にパラレル出力される。
【００３９】
制御データレジスタ８８は、変換されたパラレルデータに従って、各発熱体８４のスイッチ素子８６をオンオフすることにより、各発熱抵抗体８２を選択的に通電発熱させる。
【００４０】
これによれば、従来より用いられているトリミング回路によらずに、各発熱体のオン回数、すなわち駆動量を補正することができる。
【００４１】
また、サーマルプリンタが起動するごとに、サーマルヘッドを構成する各発熱体の抵抗特性に基づいて各発熱抵抗体のオン回数が補正されるため、発熱体が経時劣化した場合にも、各発熱体の駆動量が精度良く補正され、画質が良好な印刷結果を得ることができる。
【００４２】
また、測定抵抗Ｒnには、発熱体８４を構成するスイッチ素子８６のオン抵抗も含まれるため、スイッチ素子８６による電圧降下のばらつきをも加味した駆動量の補正を行うことができ、より高画質な印刷結果を得ることができる。
【００４３】
なお、上記実施形態の説明では、サーマルプリンタを例にとって述べたが、本発明は、発熱体によって生じる気泡の圧力によりインクを発射するサーマルインクジェットプリンタにも適用できる。
【００４４】
次に、本発明の変形例について説明する。図４は、変形例に係る印刷制御装置１２の構成を示す。図４では、図１の印刷制御装置１０と共通する構成については同一の符号が付されている。変形例の説明では、印刷制御装置１０と共通する構成についての説明は適宜省略する。
【００４５】
印刷制御装置１２に含まれるサーマルヘッド１００は、図２に示したサーマルヘッド８０の配線も同様に有し、各発熱体８４をオンしたときの抵抗値を記憶する抵抗データ格納部１１０をさらに備える。各発熱体８４の抵抗値の測定方法は実施形態と同様である。各発熱体８４の抵抗値の測定は、定期的、前回起動時又は今回起動時に行うことができ、測定されたデータは抵抗データ格納部１１０に記録される。
【００４６】
サーマルプリンタが起動する毎に、抵抗データ格納部１１０から各発熱体８４の抵抗が読み込まれ、補正係数演算ユニット３０に入力される。補正係数演算ユニット３０は、入力された抵抗値に基づいて、各発熱体８４に対するオン回数の補正係数を算出する。本変形例における補正係数の算出方法は、実施形態における補正係数の算出方法と同様である。
【００４７】
以下、算出された補正係数を用いて、サーマルヘッド１００の各発熱体８４のオンオフ回数を制御する方法も、実施形態と同様である。
【００４８】
これによれば、サーマルプリンタが起動するごとに、サーマルヘッドを構成する各発熱体の抵抗特性に基づいて各発熱抵抗体のオン回数が補正される。また、発熱体が経時劣化した場合にも、発熱体８４の抵抗値が更新されることにより、各発熱体の駆動量が精度良く補正され、画質が良好な印刷結果を得ることができる。また、場合によっては、抵抗測定ユニット２０、補正係数演算ユニット３０、補正係数メモリ４０、演算ユニット６０及びシリアルデータ変換ユニット７０をサーマルヘッド８０に載せるようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態に係る印刷制御装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】サーマルヘッド８０の配線の概略を示す図である。
【図３】各ドットに対応する発熱体について、補正されたオン回数およびサーマルヘッド８０入力用に作成されたシリアルデータを例示する図である。
【図４】変形例に係る印刷制御装置１２の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  印刷制御装置、２０  抵抗測定ユニット、５０  データメモリ、６０  演算ユニット、７０  シリアルデータ変換ユニット、８２  発熱抵抗体、８３  グランド、８４  発熱体、８６  スイッチ素子、８８  制御データレジスタ、８９  電流計。
【図１】
2005246753.tif 000003
【図２】
2005246753.tif 000004
【図３】
2005246753.tif 000005
【図４】
2005246753.tif 000006