(57)【要約】【課題】発熱素子に対する電圧降下をより簡単に防止し得るサーマルヘッド駆動制御装置を提供すること。【解決手段】一列に配列された複数の発熱素子１２を有するサーマルヘッド１０に対して、印刷画像の多値画像データに応じて、発熱素子１２を個別に駆動するための選択信号を出力するサーマルヘッド駆動制御装置において、複数の発熱素子１２のうち、半分の発熱素子１２については多値画像データの下位ビット側のデータから順に出力されるように選択信号を生成する一方（図２（ｂ）の奇数番目の発熱素子のデータ）、残りの半分の発熱素子１２については多値画像データの上位ビット側のデータから順に出力されるように前記選択信号を生成する（図２（ｂ）の偶数番目の発熱素子のデータ）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一列に配列された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドに対して、印刷画像の多値画像データに応じて、前記発熱素子を個別に駆動するための選択信号を出力するサーマルヘッド駆動制御装置において、
複数の前記発熱素子のうち、半分の前記発熱素子については前記多値画像データの下位ビット側のデータから順に出力されるように前記選択信号を生成する一方、残りの半分の前記発熱素子については前記多値画像データの上位ビット側のデータから順に出力されるように前記選択信号を生成することを特徴とするサーマルヘッド駆動制御装置。
【請求項２】
前記発熱素子の配列順に１発熱素子おきに、前記多値画像データの下位ビット側のデータから順に出力されるように前記選択信号を生成するか、又は、前記多値画像データの上位ビット側のデータから順に出力されるように前記選択信号を生成することを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多階調画像の印刷を行うプリンタ等に用いられるサーマルヘッドの駆動技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多階調画像の印刷を行う昇華型熱転写プリンタ等においては、各画素に対応して発熱素子が設けられたサーマルヘッドによりインクリボンを加熱し、紙等の記録媒体に画像形成がなされる。ここで、サーマルヘッドの各発熱素子を通電する場合に、回路の配線路の抵抗に起因して電圧降下が生じ、画質に悪影響を与えることが問題とされている。
【０００３】
この電圧降下とは、多数の発熱素子を同時に通電すると配線路に大電流が流れ、配線路の抵抗成分の存在によって実際に発熱素子に印加される電圧が降下するものであり、このような電圧降下が生じると、発熱素子において所定の熱量が得られず、印刷濃度の低下の原因となるものである。
【０００４】
このような電圧降下に対する対策としては、例えば、配線路の抵抗を予測して画素単位で補正を行う方法が提案されている（特許文献１及び２等）。また、発熱素子への印加電圧を印刷時に検出し、これを補償する方法が提案されている（特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５９５７７号公報
【特許文献２】特開２００２−３６６２１号公報
【特許文献３】特開２０００−２５２５７号公報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の方法では、前提として詳細なシミュレーションが必要とされ、後者の方法では、印加電圧を検出するセンサや補償回路が必要とされ、駆動回路が複雑化する。
【０００７】
従って、本発明の目的は、発熱素子に対する電圧降下をより簡単に防止し得るサーマルヘッド駆動制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、一列に配列された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドに対して、印刷画像の多値画像データに応じて、前記発熱素子を個別に駆動するための選択信号を出力するサーマルヘッド駆動制御装置において、複数の前記発熱素子のうち、半分の前記発熱素子については前記多値画像データの下位ビット側のデータから順に出力されるように前記選択信号を生成する一方、残りの半分の前記発熱素子については前記多値画像データの上位ビット側のデータから順に出力されるように前記選択信号を生成することを特徴とするサーマルヘッド駆動制御装置が提供される。
【０００９】
本発明においては、前記発熱素子の配列順に１発熱素子おきに、前記多値画像データの下位ビット側のデータから順に出力されるように前記選択信号を生成するか、又は、前記多値画像データの上位ビット側のデータから順に出力されるように前記選択信号を生成してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るサーマルヘッド駆動制御装置を、昇華型熱転写プリンタ等のサーマルヘッド制御系に採用した場合のブロック図である。
【００１１】
本実施形態のサーマルヘッド駆動制御装置は、ＣＰＵ１と、入力Ｉ／Ｆ（インターフェース）２と、画像メモリ３と、制御信号生成回路４と、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）５と、ＲＡＭ６（ランダムアクセスメモリ）と、を備え、一列に配列された複数の発熱素子１２と発熱素子１２に電力供給してこれを個別に駆動するドライブ回路１１とを有するサーマルヘッド１０を駆動制御する。
【００１２】
ＣＰＵ１は、本実施形態のサーマルヘッド駆動制御装置全体の制御を司るプロセッサである。入力Ｉ／Ｆ２は、印刷対象となる印刷画像を表す多値画像データ（例えば、一色あたり２５６階調の多階調の画像データ）を外部から入力するためのインターフェースであり、入力された多値画像データは、ＣＰＵ１を介して画像メモリ３へ蓄積される。画像メモリ３へ蓄積された多値画像データは１ライン単位でＣＰＵ１により読み出され、制御信号生成回路４に入力される。
【００１３】
画像メモリ３としては、ＲＡＭ等の各種の記憶手段を用いることができる。ＲＯＭ５には、ＣＰＵ１が実行する固定的なプログラムやデータ等が格納されるメモリである。ＲＡＭ６はＣＰＵ１のワークエリアとして機能するメモリである。
【００１４】
制御信号生成回路４は、サーマルヘッド１０のドライブ回路１１に対して、駆動する発熱素子１２を個別に選択する選択信号（ここでは各画素に対応する発熱素子１２のＯＮ／ＯＦＦを示す２値のデータ列）を生成し、出力する選択信号生成手段として機能する回路であり、この他に、サーマルヘッド１０のドライブ回路１１に対して、クロック信号、ストローブ信号、及び、ラッチ信号等の各種制御信号を生成し、出力する。
【００１５】
次に、サーマルヘッド１０について説明すると、本実施形態におけるサーマルヘッド１０は、ドライブ回路１１と複数の発熱素子１２とを備える一般的なサーマルヘッドの構成を想定している。発熱素子１２は、電力の供給により発熱する抵抗体等である。ドライブ回路１１は、シフトレジスタ、ラッチ回路、増幅回路等を有する。ドライブ回路１１は、制御信号生成回路４からのクロック信号に同期して、同じく制御信号生成回路４から送り込まれる選択信号を順次シフトレジスタ間で転送する。送り込まれた選択信号は、制御信号生成回路４からのラッチ信号により確定される。そして、ストローブ信号が有効で、かつ、選択信号により選択された発熱素子１２に対して個別に電流が流されることとなる。
【００１６】
この場合、１階調分の加熱は、１ライン分の画素数に相当する選択信号がドライバ回路１１に送り込まれ、ラッチ信号が有効にされた後に行われる。１ライン分の選択信号が確定すると、次の階調の選択信号が制御信号生成回路４からドライバ回路１１に送り込まれ、同様にラッチ信号が有効にされると次の階調に対応する加熱が行われる。以下、規定階調回数だけこれが繰り返される。
【００１７】
次に、本実施形態における制御信号生成回路４による選択信号の生成方式について従来の方式と対比して説明する。制御信号生成回路４は、多値画像データから階調単位の選択信号を生成するものである。ここでは、一例として、サーマルヘッド１０が８画素分の発熱素子１２を有し、各画素に対応する８つの発熱素子１２を８階調動作で通電する場合を想定する。
【００１８】
この場合、８つの画素に与えられる多値画像データが、０、１、２、３、４、５、６、７の階調値であるとすると、従来の手法では、多値画像データの下位ビット側から順に選択信号を生成するため、各階調動作時の通電の分布は図２（ａ）のようになる（図中、「１」で通電、「０」で非通電である。）。図２（ａ）に示すように、一般に多諧調画像の場合、階調毎の通電対象発熱素子の合計数は、１階調目が最も多く、高階調へ進むに従って少なくなる。すなわち、１階調目には大きな電流が流れることになり、低階調側を中心に電圧降下による影響（電圧降下による加熱電力低下＝温度上昇の低下）が現れ、それが時間的に積分されて高階調側にも影響を及ぼすことになる。
【００１９】
これに対して、本実施形態では、全画素の半分の画素に対応する発熱素子に対しては、従来通り低階調側、すなわち、多値画像データの下位ビット側からサーマルヘッドに出力されるように選択信号を生成するが、残りの半分の画素に対応する発熱素子に対しては、高階調側、すなわち、多値画像データの上位ビット側からサーマルヘッドに出力されるように選択信号を生成する。特に、本実施形態では、１画素おきに（１発熱素子おきに）このような手法を採用する。
【００２０】
図２（ｂ）は、本実施形態の場合の各階調動作時の通電の分布を示す図である。同図に示すように、２番目、４番目、６番目、及び、８番目の発熱素子に対しては、多値画像データの上位ビット側から出力されるように選択信号を生成している（なお、８番目の発熱素子については最高階調値であるため、結果として従来の場合と同じである。）。その結果、階調毎の通電対象発熱素子の合計数は、各階調で同じである。このため、各階調動作時において流れる電流の平準化を図ることができ、電圧降下による影響を防止することが可能となる。
【００２１】
なお、多値画像データの内容により、必ずしも図２（ｂ）に示すように階調毎の通電対象発熱素子の合計数が各階調で同じになるとは限らないが、各階調動作時において流れる電流の平準化を図ることができる。
【００２２】
次に、このような方式による制御信号生成回路４の選択信号の生成アルゴリズムについて図３のフローチャートを参照して説明する。ここではソフトウエア的に説明するが、実用上は、制御信号生成回路４を、このような処理を実行する論理回路としてハードウエア化することができる。図３の例は、１画素おきに半分の画素については、多値画像データを反転して選択信号を生成することにより、多値画像データの上位ビット側のデータから順に出力されるように選択信号を生成するものである。
【００２３】
図３の処理のために、制御信号生成回路４は、１ライン（１ラインを所定のブロックに分割して処理する場合は１ブロック）分の画素分の多値画像データＤ（ｉ）を保持するためのレジスタ、サーマルヘッド１０に対して出力する選択信号生成用の出力フラグｆ（ｉ）を保持するためのレジスタ、各画素の位置（各発熱素子１２の位置）をカウントするための位置カウンタｉ、及び、階調数を示す階調カウンタｊを有するものとする。
【００２４】
まず、ステップＳ１及びＳ２において、偶数番目の発熱素子１２に対して、階調出力の順番、すなわち、多値画像データの上位ビット側と下位ビット側のデータの順番を逆転するための準備を行う。
【００２５】
ステップＳ１で、各画素に対応して出力フラグｆ（ｉ）を初期化する。奇数番目の画素に対してはｆ（ｉ）＝１とし、偶数番目の画素に対してはｆ（ｉ）＝０とする。ステップＳ２では、偶数番目の画素の多値画像データＤ（ｉ）をビット反転する。これは、０の補数をとることになる。ステップＳ３では、階調カウンタｊを初期化する。ステップＳ４では位置カウンタｉを初期化する。以下のステップＳ５から選択信号を生成することになる。
【００２６】
ステップＳ５では、多値画像データＤ（ｉ）が階調カウンタｊの値と一致するか比較する。一致していない場合にはステップＳ７へ進み、一致する場合はステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、出力フラグｆ（ｉ）を反転する。これは、元々の選択信号が１（ＯＮ）であった場合には０（ＯＦＦ）に、０（ＯＦＦ）であった場合は１（ＯＮ）にし、データを反転させることを意味する。
【００２７】
ステップＳ７では、出力フラグｆ（ｉ）の値をサーマルヘッド１０へ出力する。これは、次回の発熱素子１２の駆動時に、位置ｉの発熱素子１２のＯＮ、ＯＦＦを設定していることになる。ステップＳ８では、位置カウンタｉの値が最後の画素であるか否かを判定する。最後の画素でなければ、ステップＳ９へ進み位置カウンタｉを１つ加算した後、Ｓ５へ進み上述の処理を繰り返す。最後の画素であった場合、ステップＳ１０へ進む。なお、最後の画素であった場合は、その後、発熱素子１２への通電が行われる。
【００２８】
ステップＳ１０では、階調カウンタｊが最後の階調であるか判定する。最後の階調でなければ次の階調の処理を行うためステップＳ１１で階調カウンタｊを１つ加算した後、ステップＳ４へ戻り、上述した処理を繰り返す。最後の階調であればステップＳ１２へ進み、１ライン分の処理が終了する。
【００２９】
以上述べたとおり、本実施形態では、半分の発熱素子１２に対しては、多値画像データの下位ビット側のデータから順に出力されるように選択信号を生成する一方、残りの半分の発熱素子１２に対しては多値画像データの上位ビット側のデータから順に出力されるように選択信号を生成するので、各階調動作時において流れる電流の平準化を図ることができ、電圧降下による影響を防止することが可能となる。この方式は、実質的にデータの出力順を変更するだけであるから、簡単な構成で実現できる。
【００３０】
なお、発熱素子１２の数が奇数の場合、多値画像データの下位ビット側のデータから順に選択信号が生成される発熱素子１２の数と、上位ビット側のデータから順に選択信号が生成される発熱素子１２の数とが一致しないが、各階調動作時において流れる電流の平準化を図ることができることに大差はなく、電圧降下による影響を防止することが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態では、発熱素子１２の配列順に１画素おきに（１発熱素子おきに）、切り換えて、多値画像データの下位ビット側のデータから順に出力されるように選択信号を生成するか、又は、多値画像データの上位ビット側のデータから順に出力されるように選択信号を生成している例を説明したが、複数の画素おきに（複数の発熱素子おきに）交互に切り換えて行ってもよいし、また、左右半分づつ、例えば、発熱素子が２０個である場合、前半の１０個と後半の１０個とに分けて行ってもよい。尤も、本実施形態のように１画素おきに交互に切り換えて行うことが最も効果的である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発熱素子に対する電圧降下をより簡単に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るサーマルヘッド駆動制御装置を、昇華型熱転写プリンタ等のサーマルヘッド制御系に採用した場合のブロック図である。
【図２】（ａ）は、従来の場合の各階調動作時の通電の分布を示す図であり、（ｂ）は、本実施形態の場合の各階調動作時の通電の分布を示す図である。
【図３】選択信号の生成アルゴリズムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  ＣＰＵ
２  入力Ｉ／Ｆ
３  画像メモリ
４  制御信号生成回路
１０  サーマルヘッド
１２  発熱素子
【図１】
2004167877.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004167877.tif 000005