(57)【要約】  【課題】階調制御型のサーマルプリンタにおいて、階調を損なわず印刷濃度を制御できるようにする。  【解決手段】4ビット階調データ或いは8ビット階調データなどを複数の連続する１ビットデータに変換し、１ドット印刷処理中に１ビットデータを複数回書換えることにより、印刷濃度をドット単位で変化させて階調を表現するサーマルプリンタにおいて、サーマルプリントヘッドのシフトレジスタへ１ビットデータが転送される度にラッチオフするラッチ信号に同期させてストローブ信号をオンオフするとともに、ストローブ信号のデューティ比を制御する手段を設ける。一つの１ビットデータ毎にストローブパルスをオンオフし、そのデューティ比を制御することにより、階調を損なわず全体的な印刷濃度を制御できる。【選択図】図2
2006335009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１ドット毎の階調を複数ビットで表現した画像データを複数の連続する１ビットデータに変換し、前記１ビットデータに基づきドット単位の発熱体通電時間を制御することにより、印刷濃度をドット単位で変化させて階調を表現するサーマルプリンタにおいて、
サーマルプリントヘッドのシフトレジスタへ１ビットデータが転送される度にラッチオフするラッチ信号に同期させてストローブ信号をオンオフし、且つ前記ストローブ信号のデューティ比を制御する手段を備え、デューティ比を変化させることにより印刷濃度を制御するように構成したことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
サーミスタなどの感温素子を介した温度情報、及び発熱素子の発熱履歴情報に応じて前記デューティ比を制御するように構成した請求項１記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、サーマルプリンタに関するものであり、特に、階調制御型のサーマルプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サーマルプリンタは、環境温度やサーマルプリントヘッドの温度によって印刷濃度が変化し、サーマルプリントヘッドの発熱エネルギーを制御して適切な印刷濃度とする必要がある。多階調の写真印刷などが可能な階調制御型サーマルプリンタ以外では、印刷濃度の自動制御は容易であり、通常はサーミスタなどの感温素子によって温度を検出し、検出温度に応じて１ドットあたりのストローブ信号のデューティ比を変化させて印刷濃度を制御している（特許文献１，２など）。
【０００３】
図3はストローブパルスのデューティ比による印刷濃度制御例を示し、ライン型サーマルプリントヘッドのシフトレジスタへドットデータが転送されてラッチ回路によりラッチされ、1ライン分のドットデータの転送が完了した時点でラッチオフとなるとともに、ストローブ信号が出力されて発熱素子はストローブ信号が継続している間に発熱して1ライン分の印刷が行われる。
【０００４】
図3(a)はストローブ信号のデューティ比が100％の場合を示し、図3(b) はストローブ信号のデューティ比が50％の場合を示しており、ストローブ信号のデューティ比に比例して発熱素子の発熱エネルギーが変化し、印刷濃度も発熱エネルギーに応じて変化する。
【０００５】
一方、1ドットを8ビットなどのマルチビット多階調データで表し、ドット毎の通電時間を多段階制御することにより、ドット単位で印刷濃度を変調して多階調を表現する階調制御型サーマルプリンタ（特許文献３など）においては、上記の技術を適用できない。
【０００６】
図4は、階調制御の一例として4ビットの16階調データを1ビット×16のデータに変換して階調制御するサーマルプリントヘッドのタイミングチャートを示し、1ドット分16個の1ビットデータの下段はデータクロックに同期してオンオフするラッチ信号を示し、その下段は1ドット分のストローブ信号であり、その下段は発熱素子の発熱タイミングを示している。
【０００７】
このように、1ドット分の印刷処理の間に、例えば4ビット階調制御では1ビットデータを16回書き換え、16個の1ビットデータ中のオンビットの個数に比例して階調が変化するようにしているので、ストローブ信号は1ドット分の印刷処理時間中継続していなければならない。もし、ストローブ信号のデューティ比を100％未満に短縮したとすると、1ドットを構成する複数の1ビットデータ中の幾つかが切り捨てられることになり、データどおりの階調表現ができないことになる。
【特許文献１】特開平5-238043号公報
【特許文献２】特開平5-309860号公報（段落0002）
【特許文献３】特開平5-008427号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の階調制御型サーマルプリンタは、環境温度やサーマルプリントヘッドの発熱履歴などに応じて、階調を損なわず全体的な印刷濃度を制御する手段が備えられていなく、温度変化によって印刷濃度が変化するという問題がある。そこで、階調制御型サーマルプリンタの階調精度を向上させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、１ドット毎の階調を複数ビットで表現した画像データを複数の連続する１ビットデータに変換し、前記１ビットデータに基づきドット単位の発熱体通電時間を制御することにより、印刷濃度をドット単位で変化させて階調を表現するサーマルプリンタにおいて、サーマルプリントヘッドのシフトレジスタへ１ビットデータが転送される度にラッチオフするラッチ信号に同期させてストローブ信号をオンオフし、且つ前記ストローブ信号のデューティ比を制御する手段を備え、デューティ比を変化させることにより印刷濃度を制御するように構成したことを特徴とするサーマルプリンタを提供するものである。
【００１０】
また、サーミスタなどの感温素子を介した温度情報、及び発熱素子の発熱履歴情報に応じて前記デューティ比を制御するように構成した上記サーマルプリンタを提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、１ドットの印刷時間を分割して1ビットデータを複数回書換えることにより階調を表現するサーマルプリンタにおいて、一つの1ビットデータ毎にストローブパルスをオンオフし、そのデューティ比を制御するように構成したことにより、階調を損なわず全体的な印刷濃度を制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明は、１ドット毎の階調を複数ビットで表現した画像データを複数の連続する１ビットデータに変換し、１ドット印刷処理中に１ビットデータを複数回書換え、複数の１ビットデータのオンオフ比によって印刷濃度を変化させて階調を表現するサーマルプリンタにおいて、サーマルプリントヘッドのシフトレジスタへ１ビットデータが転送される度にラッチオフするラッチ信号に同期させてストローブ信号をオンし、且つ前記ストローブ信号のデューティ比を制御する手段を備えることにより、階調制御型サーマルプリンタにおける印刷濃度制御を可能にした。
【実施例１】
【００１３】
図1はサーマルプリンタのサーマルプリントヘッド駆動回路部を示し、1はサーマルプリントヘッド駆動回路部全体を制御するCPUである。ホストコンピュータから転送されるマルチビットの階調画像データはラインバッファ2に読込まれ、マルチビット／1ビットデータ変換回路3で、１ラインを構成する各ドットが階調に応じた１ビットデータに変換されて通電データバッファ4へ書き込まれ、クロック発生器5のクロックタイミングに同期してサーマルプリントヘッド9のシフトレジスタ10へ順次転送される。
【００１４】
ラッチ信号発生器6は、クロック発生器5のクロックタイミングに基づき、シフトレジスタ10へサーマルプリントヘッドの１ライン分の１ビットデータが転送されたときに、サーマルプリントヘッドのラッチ回路11をラッチオフ状態に切替えるとともに、ストローブ信号発生器7がラッチオフに同期してストローブ信号を出力し、電源13から発熱素子12へ通電されて印刷が実行される。
【００１５】
１ライン分の印刷が実行されると、通電カウンタ8の信号により通電データバッファ4からシフトレジスタ10へ次の１ライン分の１ビットデータが転送されて、シフトレジスタ10の１ビットデータが書き換えられ、書換え完了毎にラッチオフ信号によりラッチ回路11がラッチオフとなり、ストローブ信号が出力されてライン型の発熱素子12へ通電され、１ドット印刷中に複数回の１ビットデータ書換えが行われて１ドット分の階調制御が行われる。
【００１６】
従来型のサーマルプリンタとは異なり、本発明のサーマルプリンタは、CPUがデータ転送周波数及びラッチ動作周波数に同期してストローブ信号を発生させる。つまり、１ビットデータが転送されてラッチオフとなる都度ストローブ信号を発生させ、且つストローブ信号のデューティ比を制御するように構成していることを特徴としている。
【００１７】
図2は、一例として1ドットあたり１ビットデータを16回書き換えて16階調印刷を行うサーマルプリントヘッドの動作タイミングを示しているが、256階調処理(8ビット階調)などであっても原理は同一である。ライン型サーマルプリントヘッドのライン方向ドット数（発熱素子数）に相当する数、すなわち１ライン分の１ビットデータがシフトレジスタへ転送されてラッチされ、ラッチオフとなると同時にストローブ信号が出力され、発熱素子へ通電して1ラインの印刷が実行される。
【００１８】
ストローブ信号発生周波数は、1ラインのデータ転送周波数ならびにラッチ信号発生周波数と一致していて、図2(a)に示すようにストローブ信号のパルス幅が最大(デューティ比100％)の場合に印刷濃度は最高濃度となる。そして、サーミスタなどの感温素子による環境温度やヘッド温度のフィードバック信号に応じてデューティ比が制御され、温度上昇に伴ってデューティ比が減少する。図2(b)にストローブ信号のデューティ比20％の状態を示す。
【００１９】
また、キー或いはダイアルなどの操作によってデューティ比を手動調節できるようにしてもよく、例えば、手動でデューティ比の初期設定を90％とすれば、運転中にデューティ比90％からそれ以下の範囲でデューティ比の自動制御が行われる。また、発熱履歴制御も行うように構成すれば、一つの発熱素子が連続してオンする場合や、その発熱体及び左右の発熱体のオン履歴に応じてデューティ比を次第に低下させて蓄熱による階調の変調を抑制でき、より高精度な階調表現が得られる。
【００２０】
このように、１ドットの印刷時間を分割してデータを複数回書換えることにより階調を表現するサーマルプリンタにおいて、一つの1ビットデータ毎にストローブパルスをオンオフし、そのデューティ比を制御することにより、階調を損なわず全体的な印刷濃度を制御できる。
【００２１】
尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】サーマルプリントヘッド駆動回路のブロック図。
【図２】本発明の階調制御型サーマルプリンタにおけるサーマルプリントヘッドの1ドット印刷動作のタイミングチャート。
【図３】従来例を示し、(a)(b)はそれぞれサーマルプリントヘッドの1ドット印刷動作のタイミングチャート。
【図４】従来例を示し、階調制御型サーマルプリントヘッドの1ドット印刷動作のタイミングチャート。
【符号の説明】
【００２３】
1      CPU
2      ラインバッファ
3      マルチビット／１ビットデータ変換回路
4      通電データバッファ
5      クロック発生器
6      ラッチ信号発生器
7      ストローブ信号発生器
8      通電カウンタ
9      サーマルプリントヘッド
10     シフトレジスタ
11     ラッチ回路
12     発熱素子
13     電源
【図１】
2006335009.tif 000003
【図２】
2006335009.tif 000004
【図３】
2006335009.tif 000005
【図４】
2006335009.tif 000006