(57)【要約】 【課題】階調制御型のサーマルプリンタにおいて、印刷速度の高速化に伴うインクリボンの溶断の虞を解消する。 【解決手段】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ビットデータに基づきドット単位で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、１ドットを構成する複数の１ビットデータ中のオンデータを、１ドット印刷時間内で時間的に分散させてサーマルプリントヘッドへ出力する制御手段を設ける。例えば、4ビット階調において、1, 5, 9, 13, 2, 6, 10, 14, 3,‥の配列順序設定にしたがってオンデータを振り分ける。オンデータを分散させることにより、発熱素子の蓄熱による温度上昇を抑制でき、インクリボンの溶断の虞が低減するとともに階調表現精度も向上する。【選択図】図3
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【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で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、
１ドットを構成する複数の１ビットデータ中のオンデータを、１ドット印刷時間内で時間的に分散させてサーマルプリントヘッドへ出力する制御手段を備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
上記制御手段は、１ドット印刷時間を複数のグループに分割し、各グループへオンデータを均等に配分する出力順序制御手段である請求項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】
サーマルプリンタにおける階調制御は、１ドットを4ビット（16階調）或いは8ビット（256階調）などのマルチビットで階調表現した画像データに基づき、副走査方向（記録紙搬送方向）の通電時間を分割制御して行う。ドット毎の通電時間を多段階制御することにより、連続的に搬送される記録紙において1ドットあたりの副走査方向のインク溶融面積が変化し、ドット単位で印刷濃度が変調されて多階調が表現される（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
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16個の1ビット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ビットデータのオフ（0）は白色、オン（1）は黒色で表示している。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、その下段に発熱素子の発熱状態を模式的に表示している。
【０００４】
図4（a）は、空白ドットの場合であり、1ドットを構成する16個の1ビットデータはすべてオフである。図4（b）は、16個の1ビットデータがすべてオンである最高濃度の場合である。図4（c）は、濃度50％の場合を示し、1番目から8番目までの1ビットデータがオン、9番目から16番目までの1ビットデータはオフである。このように、濃度0％から100％まで時間軸上の先頭からオンデータが順に配列され、オンデータの数に比例してドットの印刷濃度を変化させている。
【特許文献１】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】
【０００５】
サーマルプリンタの印刷速度を高速化するにあたっては、印刷濃度との関係上、サーマルプリントヘッドの発熱エネルギーを強化する必要があるが、サーマルプリントヘッドの発熱温度の高温化により、インクリボンの延びや溶断という不都合が生じる虞がある。また、サーマルプリントヘッドの蓄熱現象は、階調データ対印刷濃度特性の直線性に悪影響を及ぼし、階調表現の精度を低下させる原因となる。
【０００６】
そこで、蓄熱現象を可及的に低減して、インクリボンの溶断などの虞を低減するとともに階調表現精度を改善す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】
【０００７】
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で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、１ドットを構成する複数の１ビットデータ中のオンデータを、１ドット印刷時間内で時間的に分散させてサーマルプリントヘッドへ出力する制御手段を備え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。
【０００８】
また、上記制御手段は、１ドット印刷時間を複数のグループに分割し、各グループへオンデータを均等に配分する出力順序制御手段であるサーマルプリンタを提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のサーマルプリンタは、複数の連続する１ビットデータに基づいてドット単位で発熱体通電時間を制御するに際して、１ドットを構成する複数の１ビットデータ中のオンデータを、１ドット印刷時間内で時間的に分散させてサーマルプリントヘッドへ出力する。これにより、オンデータが１ドット印刷時間の初期に集中して蓄熱作用により発熱素子の温度が等差数列的に上昇することを抑制でき、印刷速度の高速化に伴うインクリボンの溶断などの虞が低減するとともに階調表現精度も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明は、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で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、１ドットを構成する複数の１ビットデータ中のオンデータを、１ドット印刷時間内で時間的に分散させてサーマルプリントヘッドへ出力する制御手段を備えたことにより、発熱素子の蓄熱作用を低減して、インクリボンの溶断や延びの防止と階調表現精度の向上という目的を達成した。
【実施例１】
【００１１】
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。
【００１２】
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１ドット分の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。
【００１３】
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がラッチオフとなって、ライン型の発熱素子12が通電され、１ストローブ信号出力中に複数回の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。
【００１４】
マルチビット／1ビットデータ変換回路3は、マルチビット階調画像データから生成した１ビットデータ中のオンデータを分散配列する制御機能を有している。図2は、例えば16階調制御における１ドット分のオンデータ配列順序を示し、マルチビット／1ビットデータ変換回路3は、この1, 5, 9, 13（Aグループ）、2, 6, 10, 14（Bグループ）、‥‥の配列順序設定にしたがって、16個の１ビットデータ中のオンデータを一つずつ順番に振り分ける。
【００１５】
図3(a)は、オンデータが4/16の場合を示し、オンデータが４つおきに分散配列されている。図3(b)は、オンデータが8/16の場合を示し、オンデータが二個ずつ等間隔に分散配列され、上記の配列順序設定では、オンデータがABCDの4グループに一つずつ順番に振り分けられることになる。
【００１６】
このように、オンデータを分散して配列し、オンデータがなるべく連続しないようにすることにより、発熱抵抗素子に冷却期間を与えることができ、蓄熱による温度上昇を抑制することができる。
【００１７】
尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、オンデータの順序番号が連続しなければよいのであって、1ドットの階調数に応じて種々の配列順序を適用することができるものである。また、サーミスタ等の感温素子によるサーマルプリントヘッド全体の熱制御、現在より前の時点におけるその発熱体及び左右の発熱体のオンオフ状況に応じて印加エネルギーを制御する熱履歴制御など、従来用いられている熱制御手段と組合わせることがより効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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】オンデータの配列順序解説図。
【図３】(a)(b)はそれぞれオンデータの配列順序を示すタイミングチャート。
【図４】従来例を示し、(a) (b) (c)はそれぞれオンデータの配列順序を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００１９】
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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