(57)【要約】【課題】尾引き現象を無くすると共に、画像の濃淡の切れが良い、高品位な印画を可能とするサーマルプリンタの熱制御方法を提供する。【解決手段】印画方向の１列の画素値をＡ０、Ａ１、・・・Ａｎとし、Ａ０からＡｎ−１までの画素の階調値の累積和をＳｎとしたとき、実際の画素値Ａｎに対して、累積和Ｓｎに熱履歴データを演算する際の重み付け係数Ｋを乗じたもの［Ｋ・Ｓｎ］と、画素値Ａｎと前画素値Ａｎ−１の差分に重み付け係数Ｃを乗じたもの［Ｃ・(Ａｎ − Ａｎ−１)］を演算することにより熱制御された画素値Ａｎ′を求めて、１画素毎のサーマルヘッドの熱制御を行う。【選択図】図１
2007253455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルヘッドに伝達する画素値の熱制御を行うサーマルプリンタの熱制御方法であって、
印画方向の１列の画素値をＡ０、Ａ１、・・・Ａｎとし、Ａ０からＡｎ−１までの画素の階調値の累積和をＳｎとしたとき、
実際の画素値Ａｎに対して、上記Ｓｎに熱履歴データを演算する際の重み付け係数Ｋを乗じたもの［Ｋ・Ｓｎ］と、画素値Ａｎと前画素値Ａｎ−１の差分に重み付け係数Ｃを乗じたもの［Ｃ・(Ａｎ − Ａｎ−１)］を演算することにより、熱制御された画素値Ａｎ′を求めることを特徴とするサーマルプリンタの熱制御方法。
【請求項２】
画素値の熱制御すべき蓄熱データを演算する際に、印画方向の各々の画素列において、階調値の累積和を演算した前ラインの画素に対応する画素の階調値の累積和を、次に演算すべき画素を中心にライン方向のｍ個（ｍは自然数）画素分を参照画素としてその参照画素分に蓄熱データを演算すべき画素から離れるに従って蓄熱量の影響を少なくする重み付け係数を乗じたものを加えること特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタの熱制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリンタの発熱体であるサーマルヘッドの熱制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱転写サーマルプリンタとしては、例えば、特開平６−７９９０１号公報（特許文献１）に示されたものがある。
この特開平６−７９９０１号公報には、第１ラインの印字開始前に多数の画素を有する熱転写サーマルヘッドの現在温度を検出し、この検出温度に応じて熱転写サーマルヘッドを印字駆動するための通電時間を決定するように形成された熱転写サーマルプリンタにおいて、各ライン印字終了時までに印字駆動された画素数の各累計数を求める印字画素数累計手段と、累計印字画素数から印字画素数によって変化する熱転写サーマルヘッドの蓄熱量に基づく印字品質変化を補正することのできる補正通電時間を求めるためのデータを記憶する補正データ記憶手段と、各ライン印字が修了するごとにそれまでの累計印字画素数を読み出し、かつ、該補正データを用いて当該累計印字画素数に対応する補正通電時間を決定する補正通電時間決定手段と、決定された補正通電時間で次ラインの印字駆動を行わせる補正印字駆動制御手段を備えた熱転写サーマルプリンタが記載されている。
即ち、特開平６−７９９０１号公報には、ライン印字画素数をカウントし、補正通電時間を決めることによって、印画はじめから印画終わりに向かってサーマルヘッドの発熱抵抗体に蓄熱されるライン毎の熱制御を行うことが示されている。
【０００３】
また、特開２０００−７１５０６号公報（特許文献２）には、サーマルヘッドに蓄熱された熱量を蓄熱階調データに換算する換算手段と、これから印字する印字データの印字階調データから蓄熱階調データを減算し、減算階調データを求める減算手段と、該減算階調データに基づいてサーマルヘッドを駆動する駆動手段とを有するサーマルプリンタの熱履歴補正装置が記載されている。
即ち、特開２０００−７１５０６号公報には、蓄熱量を階調値に変換した値で推測し、印字階調データからその推測値を減算することにより、容易に熱補正を行えることが示されている。
【特許文献１】特開平６−７９９０１号公報（図２、段落００１３）
【特許文献２】特開２０００−７１５０６号公報（図１、段落０００５〜０００６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に示されている熱転写サーマルプリンタあるいは特許文献２に示されているサーマルプリンタの熱履歴補正装置においては、印字（印画）する前ラインの蓄熱制御データが次に印画する印画ラインに一様に影響する。
このため、上記特許文献１あるいは特許文献２に示されている従来の熱制御方法では、印画の速度を早くした場合、濃い領域のすぐ後の薄い領域の場所に濃い色を擦ったような「尾引き現象」が発生する。
また、画像の一部に非常に濃度の濃い領域が存在する場合、「尾引き現象」と共に濃度が濃くなり始めた部分で十分な濃さが出ない（即ち、画像の切れが悪い）ため、印画画質が低下する。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、「尾引き現象」を無くすると共に、画像の濃淡の切れを良くし、高品位な印画を可能とするサーマルプリンタの熱制御方法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】
【０００６】
本発明に係る熱制御方法は、サーマルヘッドに伝達する画素値の熱制御を行うサーマルプリンタの熱制御方法であって、
印画方向の１列の画素値をＡ０、Ａ１、・・・Ａｎとし、Ａ０からＡｎ−１までの画素の階調値の累積和をＳｎとしたとき、実際の画素値Ａｎに対して、上記Ｓｎに熱履歴データを演算する際の重み付け係数Ｋを乗じたもの［Ｋ・Ｓｎ］と、画素値Ａｎと前画素値Ａｎ−１の差分に重み付け係数Ｃ乗じたもの［Ｃ・(Ａｎ − Ａｎ−１)］を演算することにより、熱制御された画素値Ａｎ′を求めるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前ラインのそれぞれの蓄熱データを元にそれぞれの画素において画素値を演算し、急激なデータ変化（即ち、画素値Ａｎと前画素値Ａｎ−１の差分）に対しては更なる補正を行うことができる。
従って、印画画像の種類に関わりなく印画方向の熱制御を最適に行うことが可能となり、尾引き現象を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係わるサーマルプリンタの熱制御方法おける信号の流れを概念的に示す図である。
図１において、記憶素子１は、元の画像データ（即ち、補正前の画素データの集合）を一時的に格納して記憶するものであり、記憶素子１内に格納された元の画像データは、図の矢印に示すように蓄熱データ演算部２および印刷データ補正演算部５に流れて行く。
【０００９】
例えば、記憶素子１に画像データ２５５から０のデータが、印刷用紙が移動する方向である印画方向に並んで記憶されており、ライン方向（印画方向と直交する方向）のデータは全く同じであるとする。
即ち、印画方向の一列の画素値をＡ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、・・・Ａ２５５とすると、
（Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、・・・Ａ２５５）＝（２５５、２５４、２５３、・・・０）
である。
【００１０】
いま、Ａ０のデータをサーマルヘッド７に伝える際の補正について説明する。
印刷データ（即ち、Ａ０）は、印刷データ補正演算部４に入り、一方、Ａｎ−１に当たるものは存在しないため、Ａ０は白データ２５５として扱う。
蓄熱データ演算部２で演算されたデータも印刷データ補正演算部４に入る。
印刷データ補正演算部４に入った２つのデータが演算されて信号処理ヘッド駆動部５にＡ０′として入力される。
次に、Ａ０のデータに変わりＡ１が、Ａｎ−１の代わりにＡ０が、印刷データ補正演算部４に入って、Ａ１′として演算される。
【００１１】
このように、本実施の形態では、印刷データ補正演算部４は、印画方向における全ての画素の階調値を使用することによって、１ライン毎ではなく画素ごとに熱制御を行うことを特徴とする。
なお、図において、Ｓｎは熱履歴データ、αは熱履歴の前ラインでの影響の重み付け係数、Ｋは熱履歴データを演算する際の重み付け係数、Ｃは追加補正の重み付け係数、３は係数αが格納されている蓄熱データ演算用の第１のテーブル、５は係数Ｋおよび係数Ｃが格納されている印刷データ補正演算用の第２のテーブルである。
以上は、本実施の形態におけるデータの流れを概念的に説明したものであるが、以下に詳細説明を行う。
【００１２】
図２は、実施の形態１におけるサーマルプリンタの熱制御方法を説明するための図であり、図２（ａ）は蓄熱補正前データを、図２（ｂ）は蓄熱補正後データを示している。
また、図において、１０は印画用紙、１１は印画範囲である。
図２（ａ）に示すように、蓄熱補正前の元の画像データ（即ち、蓄熱補正前の画像データ）がＡｎ（０≦Ａｎ≦２５５、２５５が白）であり、前ラインまでの同じ列における画素の階調値の累積和をＳｎ（但し、Ｓ０は前データが存在しないため値は０）、熱履歴の前ラインでの影響の重み付け係数をα（２Ｂｙｔｅのテーブル値／１０２４（４００ｈｅｘ））としたとき、熱履歴データ（即ち、画素の階調値の累積和）Ｓｎを以下の式（１）で求める。
Ｓｎ ＝ （２５５−Ａｎ−１） ＋ α・Ｓｎ−１              ・・・  式（１）
【００１３】
また、図２（ｂ）に示すように、蓄熱補正後（熱制御後）の画像データがＡｎ′であり、熱履歴データを演算する際の重み付け係数をＫ（４Ｂｙｔｅのテーブル値／１０４８５７６（１００００ｈｅｘ））、前画素との比較による追加補正の重み付け係数をＣ（２Ｂｙｔｅのテーブル値／１０２４（４００ｈｅｘ））としたとき、蓄熱補正されたデータＡｎ′を以下の式（２）で求める。
Ａｎ′ ＝Ａｎ ＋ Ｋ・Ｓｎ ＋ Ｃ・(Ａｎ − Ａｎ−１)       ・・・  式（２）
本実施の形態によるサーマルプリンタの発熱制御方法は、上記式（２）を用いて、１ラインまとめての熱制御でなく、１画素毎に蓄熱演算することにより、印画方向の熱制御を行うことを特徴とするものである。
即ち、本実施の形態によるサーマルプリンタの発熱制御方法は、各画素毎において同じ列の前ラインまでの蓄熱データを用いて最適熱制御を行うものである。
【００１４】
なお、式（２）上式において熱履歴データを演算する際の重み付け係数Ｋの項（即ち、Ｋ・Ｓｎ）と追加補正係数Ｃの項（即ち、Ｃ・(Ａｎ − Ａｎ−１)）が加算になっているのは、画素値Ａｎは、その値が大きいほどエネルギーは低いとし、見かけ上は蓄熱エネルギーの減算であるが、数式上は加算で取り扱うためである。
つまり、蓄熱エネルギーの減算は、サーマルヘッドに熱が加わった後は、その次の画像データに対して余分に熱が加わるため、熱を減らす方向でデータを補正する必要がある。
「サーマルヘッドに与える熱が多い」＝「画像データの値が大きい」の関係であれば、加算に変化を加える必要はないが、一般的に、画像データＲ，Ｇ，Ｂ＝０，０，０は全黒データであり、全黒データがサーマルヘッドに与える熱が最も多いため、見かけ上は加算にすることで、一般のデータの取り扱いにしている。
【００１５】
ここで、式（１）の計算式についてであるが、画素の階調を２５６階調とし、本画素をＲ、Ｇ、Ｂ系のものとすると、画素データを熱転写するため、赤（Ｒ）のデータの場合、階調０が最も濃い赤で、階調２５５が白となる。
従って、蓄熱されるエネルギーは画素のデータが小さいほど大きくなり、逆に、画素のデータが大きいほど蓄熱エネルギーは小さくなる。
【００１６】
また、前ラインでの蓄熱量は１ラインの印画の後に冷えて影響が小さくなるため、係数αの乗算（α＜１）を行い、蓄熱量の影響力を減らす補正を行う。
係数αは、サーマルヘッドによって熱応答特性が異なるため、実際に印画したものを蓄熱補正後の画像データと比較することにより求めることができる。熱応答の良いサーマルヘッドであれば、蓄熱量も少ないので、係数αは小さな値となる。
また、式（２）における熱量の観点で考えれば、実際には余分な蓄熱量を減算する補正を行う。
【００１７】
図３は、単色画像を印画した際に、印画初めと印画終わりでのサーマルヘッドの熱制御すべき蓄熱量（即ち、減算すべき蓄熱量）の変化を概念的に示した図である。
図に示すように、印画初めよりも印画終わりの方が、減算すべき蓄熱量は多くなる。
しかし、画素値は、０が最大データで２５５が最小データのため、加算の形をとることとなる。
そして、その係数Ｋは、０＜の＜１となり、急激なデータ変化に対する追加補正の係数Ｃは計数Ｋに対して充分小さな値となる。
【００１８】
本実施の形態によるサーマルプリンタの熱制御方法は、式（１）の演算を蓄熱データ演算部２で行い、続いて式（２）の演算を印刷データ補正演算部４で行うことにより、前ラインの蓄熱データの演算の値１つを１ライン全てに演算するのではなく、前ラインのそれぞれの蓄熱データを元にそれぞれの画素において演算し、急激なデータ変化に対しては更なる補正を行う。
これにより、印画画像の種類に関わりなく印画方向の熱制御を精密に行うことが可能となり、尾引き現象を軽減することができる。
【００１９】
以上説明したように、本実施の形態によるサーマルプリンタの熱制御方法は、サーマルプリンタのサーマルヘッドに伝達する画素値の熱制御を行うサーマルプリンタの熱制御方法であって、印画方向の１列の画素値をＡ０、Ａ１、・・・Ａｎとし、Ａ０からＡｎ−１までの画素の階調値の累積和をＳｎとしたとき、実際の画素値Ａｎに対して、上記Ｓｎに熱履歴データを演算する際の重み付け係数Ｋを乗じたもの［Ｋ・Ｓｎ］と、画素値Ａｎと前画素値Ａｎ−１の差分に重み付け係数Ｃ乗じたもの［Ｃ・(Ａｎ − Ａｎ−１)］を演算することにより、熱制御された画素値Ａｎ′を求める。
【００２０】
即ち、本実施の形態によるサーマルプリンタの熱制御方法では、式（１）によるＳｎの演算を蓄熱データ演算部２で行い、続いて式（２）の演算（熱制御された画素値Ａｎ′の演算）を印刷データ補正演算部４で行う。
従って、前ラインの蓄熱データの演算の値１つを１ライン全てに演算するのではなく、前ラインのそれぞれの蓄熱データを元にそれぞれの画素において演算し、急激なデータ変化（即ち、画素値Ａｎと前画素値Ａｎ−１の差分）に対しては更なる補正を行う。
これにより、印画画像の種類に関わりなく印画方向の熱制御を最適に行うことが可能となり、尾引き現象を軽減することができる。
また、全てが数式にて処理することが出来るため、印画する画像の階調データに関わらず演算を得意とするソフトウェアやＡＳＩＣなどへ盛り込むことができる。
【００２１】
実施の形態２．
本実施の形態によるサーマルプリンタの熱制御方法は、画素値の熱制御すべき蓄熱データを演算するときに、各々の列において階調値の累積和を演算した前ラインの画素の内、蓄熱データを演算すべき画素を中心にしてライン方向の左右ｍ個（ｍ＜ライン方向の画素／２、ｍは自然数）の画素を参照画素とし、その参照画素に蓄熱データを演算すべき画素から離れるに従って蓄熱量の影響を少なくする重み付け係数を乗じたものを加えることを特徴とする。
【００２２】
図４は、実施の形態２によるサーマルプリンタの熱制御方法を説明するための概念図であり、演算すべき画素の蓄熱データ演算時の参照画素を示している。
図４において、蓄熱補正後の画像データをＡｎｌ′、熱履歴データを減算する際の重み付け係数をＫ０〜ｎ（４Ｂｙｔｅのテーブル値／１０４８５７６（１０００００ｈｅｘ））とすると、本実施の形態では、蓄熱補正されたデータＡｎ′を以下の式（３）で求める。
Ａｎｌ′ ＝ Ａｎｌ＋Ｋ０・Ｓｎｌ ＋Ｃ・(Ａｎｌ−Ａｎ−１ｌ)
＋ Ｋｌ・(Ｓｎｌ＋１＋Ｓｎｌ−１) ＋ Ｋ２・(Ｓｎｌ＋２＋Ｓｎｌ−２) 
＋ ・・・・Ｋｍ・(Ｓｎｌ＋ｍ＋Ｓｎｌ−ｍ) 
・・・  式（３） 
なお、式（３）において、ｎは印画方向を表しており、ｌ（スモールエル）はライン方向を表している。
【００２３】
また、図４において、演算すべき画素Ａｎｌ′の前ラインまでの熱履歴データをＳｎｌとしたとき、各印画方向列の熱履歴データはその両端ｍ個の画素を取るとすると、
Ｓｎｌ−ｍ、Ｓｎｌ−（ｍ−１）、・・・、Ｓｎｌ−１、Ｓｎｌ＋１、・・・
・・・、Ｓｎｌ＋（ｍ−１）、Ｓｎｌ＋ｍ
となる。
それぞれの列の熱履歴データは以下の式（４）になる。
Ｓｎｌ−ｍ〜１＋ｍ ＝ （２５５−Ａｎ−１ｌ−ｍ〜ｌ＋ｍ） 
＋ α・Ｓｎ−１ｌ−ｍ〜ｌ＋ｍ            ・・・  式（４）
【００２４】
また、式（３）において、例えば、Ｋ０＝１、Ｋ１＝２、Ｋ２＝４、・・・Ｋｎ＝１００というように、補正すべき画素からライン方向に離れるにつれ大きな値をとることにより、補正すべき画素に対して前ラインの離れた場所の蓄熱データの影響を減らしながら、印画品質を上げるための蓄熱補正を行う画像データ作成に反映することができる。
但し、画素データは大きいほど白になり、熱転写エネルギーが小さいため、Ｋ０＝１、Ｋ１、  ・・・  Ｋｎの係数が小さいほど蓄熱補正への影響は大きく、逆に、係数が大きいほど蓄熱補正への影響力は小さくなる。
【００２５】
Ｋ０からＫｎは、徐々にその値を大きくする必要があるが、次の式（５）で表すことができる。
Ｋ０≦Ｋ１≦Ｋ２≦  ・・・  ≦Ｋｎ                      ・・・  式（５）
そのため、印刷データ補正演算部４内の第２のテーブル５のメモリ容量を減らす方法としては、ｍの値を少なくすることが考えられる。
あるいは、式（５）において、Ｋ１＝Ｋ２＝Ｋ３＝Ｋ４＝Ｋ５  ・・・  とすることが考えられる。
【００２６】
なお、上述の説明では、「画素値の熱制御すべき蓄熱データを演算するときに、各々の列において階調値の累積和を演算した前ラインの画素の内、蓄熱データを演算すべき画素を中心にしてライン方向の左右ｍ個（ｍ＜ライン方向の画素／２、ｍは自然数）の画素を参照画素とする」と説明しているが、画像の端の画素のために左右の画素が同じ数ずつ参照できない場合は、参照できない側は参照できる範囲の画素を参照すればよい。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態によるサーマルプリンタの熱制御方法は、実施の形態１によるサーマルプリンタの熱制御方法において、更に、画素値の熱制御すべき蓄熱データを演算する際に、印画方向の各々の画素列において、階調値の累積和を演算した前ラインの画素に対応する画素の階調値の累積和を、次に演算すべき画素を中心にライン方向のｍ個（ｍは自然数）画素分を参照画素としてその参照画素分に蓄熱データを演算すべき画素から離れるに従って蓄熱量の影響を少なくする重み付け係数を乗じたものを加える。
従って、尾引き現象を軽減させることができると共に、更に、補正すべき画素に対して前ラインの離れた場所の蓄熱データの影響を減らしながら熱制御することが可能となり、また、サーマルプリンタの印画速度、印画濃度などの仕様に応じてテーブルのメモリ容量を減らすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、画像印刷時の尾引き現象を無くすると共に、画像の濃淡の切れが良い高品位な印画を可能とするサーマルプリンタの熱制御方法を実現するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１によるサーマルプリンタの熱制御方法おける信号の流れを概念的に示す図である。
【図２】実施の形態１によるサーマルプリンタの熱制御方法を説明するための図である。
【図３】印画初めと印画終わりでのサーマルヘッドの熱制御すべき蓄熱量の変化を概念的に示した図である。
【図４】実施の形態２によるサーマルプリンタの熱制御方法を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  記憶素子  
２  蓄熱データ演算部
３  第１のテープル（蓄熱データ演算用）
４  印刷データ補正演算部
５  第２のテーブル（印刷データ補正演算用）
６  信号処理・ヘッド駆動部
７  サーマルヘッド
１０  印画用紙
【図１】
2007253455.tif 000003
【図２】
2007253455.tif 000004
【図３】
2007253455.tif 000005
【図４】
2007253455.tif 000006