JP4398481B2

JP4398481B2 - 熱転写印刷装置及び印刷方法

Info

Publication number: JP4398481B2
Application number: JP2007081010A
Authority: JP
Inventors: 銘駿洪; 智偉黄
Original assignee: 光寶科技股▲分▼有限公司
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: JP2008238527A

Description

この発明は熱転写印刷装置及び印刷方法に関し、特にエネルギー／画像階調対照表を調整することで熱転写ヘッドの出力エネルギーを補償する熱転写印刷装置及び印刷方法に関する。

熱昇華型プリンターの色の濃さは熱転写ヘッド（ＴＰＨ）のエネルギー（電力と印刷時間の積）によって変わる。換言すれば、印刷時間が一定であれば、熱昇華型プリンターの色の濃さを制御するためには、熱転写ヘッドの電力を一定にしなければならない。

熱転写ヘッドの電力は、熱転写ヘッドの抵抗値と外部から入力される駆動電圧によって変わる。もっとも、熱転写ヘッドの抵抗値は一般に±１０％の誤差があるので、その電力を一定にするためには、個々の熱転写ヘッドの抵抗値に応じて駆動電圧を最適に調整することが必要である。

したがって従来の技術は、熱昇華型プリンターの熱転写ヘッドと電源の間に直流電源変換器と分圧回路を設け、分圧回路の抵抗値を調整することで、熱転写ヘッドの駆動電圧を最適にし、熱転写ヘッドの電力を一定にする。

上記従来の技術は、直流電源変換器の電圧帰還ループに機械式可変抵抗器を設け、これで熱転写ヘッドの駆動電圧を調整する。図１を参照する。図１は従来の熱転写印刷装置１００を表す説明図である。図１に示すように、熱転写印刷装置１００は熱転写ヘッド１０２と、分圧回路１０４と、直流電源１０６と、直流／直流調整器（DC-DC regulator）１０８を含み、そのうち分圧回路１０４は第一抵抗器Ｒ１と、第二抵抗器Ｒ２と、機械式可変抵抗器ＶＲ１を含む。

しかし、機械式可変抵抗器の抵抗値は手動で調整しなければならないため、誤差が生じやすく、生産効率が低下し、人件費がかさむなどの欠点がある。また、機械式可変抵抗器は老化や振動により抵抗値が乱れ、熱転写ヘッドの駆動電圧を不安定させ、色の濃さないし画像品質を低下させるおそれがある。そのほか、高価な電源変換器を使用することと変換時の電力損失も上記技術の問題である。

上記技術とは別として、アメリカ特許第4,573,058号は、電圧調整器（ＶＲ）と定電流ダイオードで熱転写ヘッドの駆動電圧を制御する技術を掲げている。しかし、この技術は高コストで、誤差の大きい定電流ダイオードを利用するため、効果が限られている。そのほか、アメリカ特許第5,745,146号に示す技術は、所用のアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）が出力抵抗が低いので、分圧回路の分圧値を測定するため高出力抵抗の増幅器を増設しなければならず、高コストの問題を解決できない。なお、同特許はバーコードプリンターにのみ適し、カラー印刷には適用できない。
米国特許４，５７３，０５８号明細書米国特許５，７４５，１４６号明細書

この発明は前述の問題を解決するため、エネルギー／画像階調対照表を調整することで熱転写ヘッドの出力エネルギーを補償する熱転写印刷装置及び印刷方法を提供することを課題とする。

この発明は熱転写印刷装置の印刷方法を提供する。該方法は、所定電力値のもとで個々の画像階調に対応する熱転写ヘッドの制御パラメーター設定を記録する所定制御対照表を少なくとも１枚保存し、熱転写ヘッドの実際電力値を計算し、上記実際電力値と、所定電力値と、所定制御対照表に基づいて目的制御対照表を定め、上記目的制御対照表に基づいて熱転写ヘッドを駆動して印刷するステップからなる。

この発明は更に熱転写印刷装置を提供する。該印刷装置は、所定電力値のもとで個々の画像階調に対応する熱転写ヘッドの制御パラメーター設定を記録する所定制御対照表を少なくとも１枚保存する記憶ユニットと、熱転写ヘッドの実際電力値を計算し、実際電力値と、所定電力値と、所定制御対照表に基づいて目的制御対照表を定め、更に目的制御対照表に基づいて熱転写ヘッドを駆動して印刷する制御ユニットを含む。

本発明は熱転写ヘッドの実際電力値が一定しない場合でも熱転写ヘッドの印刷出力エネルギーを一定にすることができる。また、本発明は熱転写ヘッドの抵抗値に応じて駆動電圧を調整する必要がないため、機械式可変抵抗器と電源変換器を不要とし、機械式可変抵抗器と電源変換器に起因する従来の問題を解決できる。

かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。

当業者に周知されているとおり、電子製品メーカーによって、本明細書及び特許請求の範囲に掲載されるものと異なった用語で同一の素子を呼ぶことが可能である。そのため、本発明は素子につける名前でなく、もっぱら機能で素子を特定する。なお、本明細書及び特許請求の範囲に用いられる「含む」や「有する」などの用語は限定的に捉えるべきでなく、例示されたものに限らないと解すべきである。また、「結合」とは直接の電気的接続もしくは間接の電気的接続を意味する。したがって、「第一装置が第二装置に結合される」とは、両装置が直接に相互接続され、もしくはその他の装置や接続を介して相互に接続されることをさす。

図２を参照する。図２は本発明による熱転写印刷装置２００を表す説明図である。図２に示すように、熱転写印刷装置２００は熱転写ヘッド２０２と、分圧回路２０４と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２０６と、記憶ユニット２０８と、制御ユニット２１０と、スイッチ２１２と、直流電源２１４を含み、そのうち分圧回路２０４は第一抵抗器Ｒ１１と第二抵抗器Ｒ２１を含む。注意すべきは、分圧回路２０４に含まれる抵抗器の数量は２個に限らない。

熱転写ヘッド２０２の抵抗値は一般に特定範囲内（例えば基準抵抗値±１０％）にガウス分布となる。したがって、熱転写ヘッド２０２の電力値も図３に示すように、特定範囲内（例えば電力値Ｐの±１０％）にガウス分布となる。本発明はこの熱転写ヘッドの電力値分布に基づいて、候補エネルギー／画像階調対照表を少なくとも１枚（例えば図４に示す候補エネルギー／画像階調対照表Ｔ１とＴ２）作成し、記憶ユニット２０８に保存する。例えば、図４に示す候補エネルギー／画像階調対照表Ｔ１は基準電力値Ｐ１に対応し、候補エネルギー／画像階調対照表Ｔ２は基準電力値Ｐ２に対応している。記憶ユニット２０８は更に、ファームウェアＦＷと熱転写ヘッド２０２の抵抗値Ｒを保存する。図４に示すＷｉは画像階調Ｄｉに対応するエネルギー制御値である。エネルギー制御値は、熱転写ヘッドの加熱時間と加熱回数を制御するものであり、加熱エネルギーと１対１で対応している。例えば、画像階調を８ビットとし（ｉ＝１、２、３〜２５６）、エネルギー制御値を１６ビットとすれば、上記エネルギー／画像階調対照表に従って８ビットの画像階調を１６ビットのエネルギー制御値に変換し、このエネルギー制御値に基づいて所定の加熱手段でインクリボンを加熱することができる。注意すべきは、上記エネルギー／画像階調対照表の枚数は２枚に限らない。

続いて、制御ユニット２１０でファームウェアＦＷを実行し、分圧回路２０４の分圧値に基づいて熱転写ヘッド２０２の実際電圧値を算出する。分圧回路２０４は熱転写ヘッド２０２の駆動電圧に基づいて検知電圧を生成し、ＡＤＣ２０６は検知電圧をアナログ／デジタル変換して検知電圧値として生成し、これに基づいて熱転写ヘッド２０２の実際電圧値を定める。その後、制御ユニット２１０でファームウェアＦＷを実行し、記憶ユニット２０８から熱転写ヘッド２０２の抵抗値Ｒを読み出し、上記熱転写ヘッド２０２の実際電圧値と熱転写ヘッド２０２の抵抗値Ｒに基づいて熱転写ヘッド２０８の実際電力値Ｐａを算出する。

その後、制御ユニット２１０でファームウェアＦＷを実行し、熱転写ヘッド２０８の実際電力値Ｐａに基づいて、記憶ユニット２０８から候補エネルギー／画像階調対照表Ｔ１、Ｔ２のうち１枚を所定エネルギー／画像階調対象表として選出する。例えば、熱転写ヘッド２０２の実際電力値Ｐａが基準電力値Ｐ１に近ければ（図５参照）、制御ユニット２１０は基準電力値Ｐ１に対応する候補エネルギー／画像階調対照表Ｔ１を所定エネルギー／画像階調対照表として選び、更にファームウェアＦＷを実行して、所定エネルギー／画像階調対照表Ｔ１に対応する基準電力値Ｐ１と熱転写ヘッドの実際電力値Ｐａでエネルギー補償係数Ａを算出する（Ａ＝Ｐ１／Ｐａ）。ここでＰａはＰ１より大きいため、エネルギー補償係数Ａは１より小さい値になる。その後、制御ユニット２１０でファームウェアＦＷを実行し、エネルギー補償係数Ａに基づいて所定エネルギー／画像階調対照表Ｔ１を調整し、目的エネルギー／画像階調対照表Ｔｔとして生成する。目的エネルギー／画像階調対照表Ｔｔによれば、エネルギー制御値Ｗｉ’＝Ａ*Ｗｉであるため、同じ階調におけるエネルギー制御値Ｗｉ’はＷｉより小さくなる（図６参照）。その後、制御ユニット２１０でファームウェアＦＷを実行し、目的エネルギー／画像階調対照表Ｔｔに基づいて熱転写ヘッド２０２（その実際電力値Ｐａは基準電力値Ｐ１より高い）を駆動して印刷する。本発明は制御ユニット２１０でファームウェアＦＷを実行し、制御スイッチ２１２を切り替えることで、熱転写ヘッド２０２の印刷出力エネルギーを制御する。熱転写ヘッドの実際電力値Ｐａが基準電力値Ｐ１より大きい場合は、上記に示すように調整されたエネルギー／画像階調対照表を利用し、熱転写ヘッド２０２で基準電力値Ｐ１に対応する基準エネルギー値を生成する。また、実際電力値Ｐａが基準電力値Ｐ１に近く、かつ基準電力値Ｐ１より小さい場合でも、上記と同様の方法でエネルギー／画像階調対照表を微調整し、熱転写ヘッド２０２で基準電力値Ｐ１に対応する基準エネルギー値を生成することができる。

一方、熱転写ヘッド２０２の実際電力値Ｐａが標準電力値Ｐ２に近い場合（図７参照）、制御ユニット２１０は基準電力値Ｐ２に対応するエネルギー／画像階調対照表Ｔ２を所定のエネルギー／画像階調対照表として選び、更にファームウェアＦＷを実行し、所定エネルギー／画像階調対照表Ｔ２に対応する基準電力値Ｐ２と熱転写ヘッドの実際電力値Ｐａに基づいてエネルギー補償係数Ａを算出する（Ａ＝Ｐ２／Ｐａ）。ここでＰａはＰ２より小さいため、エネルギー補償係数Ａは１より大きい値になる。その後、制御ユニット２１０でファームウェアＦＷを実行し、エネルギー補償係数Ａに基づいて所定エネルギー／画像階調対照表Ｔ２を調整し、目的エネルギー／画像階調対照表Ｔｔとして生成する。目的エネルギー／画像階調対照表Ｔｔによれば、エネルギー制御値Ｗｉ’＝Ａ*Ｗｉであるため、同じ階調におけるエネルギー制御値Ｗｉ’はＷｉより大きくなる（図８参照）。その後、制御ユニット２１０でファームウェアＦＷを実行し、目的エネルギー／画像階調対照表Ｔｔに基づいて熱転写ヘッド２０２を駆動して印刷する。本発明は制御ユニット２１０でファームウェアＦＷを実行し、制御スイッチ２１２を切り替えることで、熱転写ヘッド２０２の印刷時出力エネルギーを制御する。熱転写ヘッドの実際電力値Ｐａが基準電力値Ｐ２より小さい場合は、上記に示すように調整されたエネルギー／画像階調対照表を利用し、熱転写ヘッド２０２で基準電力値Ｐ２に対応する基準エネルギー値を生成できる。また、実際電力値Ｐａが基準電力値Ｐ２に近く、かつ基準電力値Ｐ２より大きい場合でも、上記と同様の方法でエネルギー／画像階調対照表を微調整し、熱転写ヘッド２０２で標準電力値Ｐ２に対応する標準エネルギー値を生成することができる。

図９を参照する。図９は本発明による熱転写ヘッドの出力エネルギーを制御する方法のフローチャートである。下記方法は図２に示す熱転写印刷装置２００で実行される。

ステップ９００：開始。
ステップ９０２：熱転写ヘッド２０２の電力値の分布範囲に基づき、記憶ユニット２０８の中に少なくとも１枚の候補エネルギー／画像階調対照表と、ファームウェアと、熱転写ヘッド２０２の抵抗値を保存する。
ステップ９０４：制御ユニット２１０でファームウェアを実行し、分圧回路２０４の分圧値に基づいて熱転写ヘッド２０２の実際電圧値を計算する。
ステップ９０６：制御ユニット２１０でファームウェアを実行し、記憶ユニット２０８から熱転写ヘッド２０２の抵抗値を読み出し、熱転写ヘッド２０２の実際電圧値に基づいて熱転写ヘッド２０２の実際電力値を算出する。
ステップ９０８：制御ユニット２１０でファームウェアを実行し、熱転写ヘッド２０２の実際電力値に基づいて記憶ユニット２０８から候補エネルギー／画像階調対照表のうち１枚を所定エネルギー／画像階調対照表として選出する。
ステップ９１０：制御ユニット２１０でファームウェアを実行し、所定エネルギー／画像階調対照表の基準電力値と熱転写ヘッドの実際電力値に基づいてエネルギー補償係数を算出する。
ステップ９１２：制御ユニット２１０でファームウェアを実行し、エネルギー保証係数に基づいて所定エネルギー／画像階調対照表を調整し、目的エネルギー／画像階調対照表を定める。
ステップ９１４：制御ユニット２１０でファームウェアを実行し、目的エネルギー／画像階調対照表で熱転写ヘッド２０２を駆動して印刷する。
ステップ９１６：終了。

以上はこの発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。

本発明はエネルギー／画像階調対照表を調整することで熱転写ヘッドの出力エネルギーを補償する。かかる技術は実施可能である。

従来の熱転写印刷装置を表す説明図である。本発明による熱転写印刷装置を表す説明図である。本発明による熱転写ヘッドの電力値分布を表す説明図である。本発明による候補エネルギー／画像階調対照表を表す説明図である。本発明による熱転写ヘッドの電力値分布と実際電力値を表す説明図である。本発明によるエネルギー補償係数で所定エネルギー／画像階調を調整する方法を表す説明図である。本発明による熱転写ヘッドの電力値分布とその他の実際電力値を表す説明図である。本発明によるその他のエネルギー補償係数で所定エネルギー／画像階調を調整する方法を表す説明図である。本発明による熱転写ヘッドの出力エネルギーを制御する方法のフローチャートである。

符号の説明

１００、２００熱転写印刷装置
１０２、２０２熱転写ヘッド
１０４、２０４分圧回路
１０６、２１４直流電源
１０８直流／直流調整器
２０６ＡＤＣ
２０８記憶ユニット
２１０制御ユニット
２１２スイッチ
Ｒ１、Ｒ１１第一抵抗器
Ｒ２、Ｒ２１第二抵抗器
ＶＲ１機械式可変抵抗器

Claims

熱転写印刷装置の印刷方法であって、
複数の基準電力値のもとでの個々の画像階調に対応する熱転写ヘッドのエネルギー制御値を記録する少なくとも一つの候補エネルギー／画像諧調対照表を保存するステップと、
前記熱転写ヘッドの実際電力値を計算するステップと、
前記実際電力値に基づいて、前記少なくとも一つの候補エネルギー／画像諧調対照表のうち一つを所定エネルギー／画像諧調対照表として選出するステップと、
前記実際電力値と、基準電力値と、前記所定エネルギー／画像諧調対照表と、に基づいて、目的エネルギー／画像諧調対照表を生成するステップと、
前記目的エネルギー／画像諧調対照表に基づいて前記熱転写ヘッドを駆動して印刷するステップと、
を含み、
前記目的エネルギー／画像諧調対照表は、前記基準電力値と前記実際電力値との比に基づいてエネルギー補償係数を定め、前記エネルギー補償係数に基づいて前記所定エネルギー／画像諧調対照表を調整することにより生成される、
ことを特徴とする印刷方法。
前記印刷方法は更に、前記熱転写ヘッドの抵抗値を保存するステップを含み、
前記熱転写ヘッドの前記実際電力値を計算するステップは、
前記熱転写ヘッドの実際電圧値を計算するステップと、
前記熱転写ヘッドの前記抵抗値と前記実際電圧値と、に基づいて、前記熱転写ヘッドの前記実際電力値を計算するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１記載の印刷方法
前記熱転写ヘッドの前記実際電圧値を計算するステップは、
前記熱転写ヘッドの実際駆動電圧に基づいて検知電圧を生成するステップと、
前記検知電圧をアナログ／デジタル変換して検知電圧値として生成するステップと、
前記検知電圧値に基づいて前記実際電圧値を定めるステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項２記載の印刷方法。
前記少なくとも一つの候補エネルギー／画像諧調対照表のうち一つを所定エネルギー／画像諧調対照表として選出するステップは、
複数の候補電力値から前記実際電力値に最も近い候補電力値を選出するステップと、
前記候補電力値に対応する前記候補エネルギー／画像諧調対照表を前記所定エネルギー／画像諧調対照表として選出するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
熱転写印刷装置であって、
複数の基準電力値のもとでの個々の画像階調に対応する熱転写ヘッドのエネルギー制御値を記録する少なくとも一つの候補エネルギー／画像諧調対照表を記憶する記憶ユニットと、
前記記憶ユニットと接続される制御ユニットであって、前記熱転写ヘッドの実際電力値を計算し、前記実際電力値に基づいて前記少なくとも一つの候補エネルギー／画像諧調対照表のうち一つを所定エネルギー／画像諧調対照表として選出し、前記実際電力値と、基準電力値と、前記所定エネルギー／画像諧調対照表と、に基づいて目的エネルギー／画像諧調対照表を生成し、前記目的エネルギー／画像諧調対照表に基づいて前記熱転写ヘッドを駆動して印刷させる制御ユニットと、
を含み、
前記目的制御対照表は、前記基準電力値と前記実際電力値との比に基づいてエネルギー補償係数を定め、前記エネルギー補償係数に基づいて前記所定エネルギー／画像諧調対照表を調整することにより生成される、
ことを特徴とする印刷装置。
前記記憶ユニットは、更にファームウェアを記憶し、
前記制御ユニットは、前記ファームウェアを実行することにより、前記熱転写ヘッドの前記実際電力値を計算し、前記所定エネルギー／画像諧調対照表を選出し、前記目的エネルギー／画像諧調対照表を生成し、更に前記熱転写ヘッドを駆動して印刷させる、
ことを特徴とする請求項５記載の印刷装置。
前記記憶ユニットは、更に前記熱転写ヘッドの抵抗値を記憶し、
前記ファームウェアは、前記熱転写ヘッドの前記抵抗値と、前記熱転写ヘッドの実際電圧値と、に基づいて、前記熱転写ヘッドの前記実際電力値を計算する、
ことを特徴とする請求項６記載の印刷装置。