(57)【要約】【課題】サーマルプリンタのコストダウンと画像補正処理の高速化を両立させる。【解決手段】印刷対象となる画像データを記憶するメインメモリ２と、このメインメモリ２に記憶された画像データの画像補正処理を行う画像補正部１と、この画像補正部１で補正された画像データにしたがってサーマルヘッド４を駆動制御するヘッド制御部３とを備えるサーマルプリンタにおいて、画像補正処理の実行を指示する補正制御部１２と、この補正制御部１２からの指示にしたがってメインメモリ２から画像データを取得するデータ取得部１４と、このデータ取得部１４で取得した画像データの画像補正処理を実行する補正実行部１５とを有するシステムオンチップ（ＳＯＣ）素子によって画像補正部１を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷対象となる画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記画像データの画像補正処理を行う画像補正手段と、
前記画像補正手段で補正された前記画像データにしたがって駆動されるサーマルヘッドとを備え、
前記画像補正手段は、前記画像補正処理の実行を指示する補正制御部と、前記補正制御部からの指示にしたがって前記記憶手段から前記画像データを取得するデータ取得部と、前記データ取得部で取得した前記画像データの画像補正処理を実行する補正実行部とを有するシステムオンチップ素子からなる
ことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記画像補正処理は、前記サーマルヘッドの蓄熱補正を含む
ことを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
【請求項３】
前記画像補正手段は、前記補正実行部で処理される前記画像データを格納するデータ格納手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
【請求項４】
前記補正制御部はＣＰＵによって構成され、
前記データ取得部はＤＳＰによって構成され、
前記補正実行部はアクセラレータによって構成される
ことを特徴とする請求項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】
本発明は、サーマルヘッドを用いて用紙（印画紙）に画像を印刷する熱転写型のサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルプリンタの印刷方式として、用紙に重ねたインクリボンをサーマルヘッドで加熱することにより、インクリボンのインクを用紙に転写する熱転写方式が知られている。熱転写方式のサーマルプリンタに用いられるサーマルヘッドには、セラミック製の基板上に多数の発熱抵抗素子がライン状（横一列）に並べて形成されている。この種のサーマルプリンタでは、入力画像データに応じて単にサーマルヘッドを駆動しただけでは、発熱抵抗素子やその周辺部（グレーズ層、セラミック基板など）への蓄熱の影響により、画像に濃度ムラが発生したり、画像の輪郭が不明確になるなどの画質劣化を招く。
【０００３】
そのため、サーマルプリンタにおいては、蓄熱による影響を抑えるために、蓄熱補正を含む画像補正処理が行われている。この画像補正処理では、蓄熱補正に際して、プリンタのメモリ上に格納される画像データに補正をかけるため、実際に蓄熱補正を行うハードウェアやソフトウェアの性能に応じた処理時間が必要となる。そのため、蓄熱補正の処理時間が長くなると、プリンタの印字速度に制限がかかり、印刷速度の高速化の妨げとなる。
【０００４】
図３は従来のサーマルプリンタの構成を示すブロック図である。図示したサーマルプリンタの構成では、メモリカード等に記録された画像データがデータ入力部３１から入力されるようになっている。データ入力部３１から入力された画像データはＣＰＵ(Central Processing Unit)３２の指示にしたがってメインメモリ３３に記憶され、そこから画像補正部３４に読み出され、この画像補正部３４で蓄熱補正を含む種々の画像補正処理が行われる。画像補正部３４はＤＳＰ(Digital signal processor)によって構成されている。画像補正部３４で補正された画像データは、一旦、データ格納部３５に格納された後、画像補正部３４を経由してヘッド制御部３６に送られる。データ格納部３５はバッファメモリによって構成されている。ヘッド制御部３６は画像データにしたがってサーマルヘッド３７を駆動制御する。ちなみに、下記特許文献１には、ＣＰＵを有するＤＳＰを用いて各種の画像補正処理を行う記録装置（インクジェットプリンタ）が開示されている。
【０００５】
サーマルヘッド３７を用いた画像の印刷は、印刷に使用するインク（色材）の色ごとに行われる。例えば、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３色のインクを用いて画像の印刷を行う場合は、図４に示すように、第１のステップＳ１でイエローの印刷、第２のステップＳ２でマゼンタの印刷、第３のステップＳ３でシアンの印刷を順に行った後、第４（最終）のステップＳ４で画像（写真画像等）の保護やつや出しのためのラミネーション印刷を行う。また、第１のステップＳ１でイエローの印刷を行う場合は、図５に示すように、入力画像データから抽出したイエローの画像データに画像補正部３４で画像補正処理を施した後（ステップＳ１１）、補正済みのイエロー画像データをデータ格納部３５に格納し（ステップＳ１２）、そこから取り出したイエローの画像データをサーマルヘッド３４に転送してイエローの画像を用紙に印刷する（ステップＳ１３）。また、マゼンタの印刷（ステップＳ２）やシアンの印刷（ステップＳ３）も同様の手順で行う。
【０００６】
その際、画像補正部３４で補正処理した１ライン又は数ライン分の画像データがデータ格納部３５に格納された時点で、この画像データを１ライン目から順にサーマルヘッド３７に送って画像の印刷を開始すると、画像補正部３４による画像補正処理の処理速度がサーマルヘッド３４による画像の印刷速度よりも遅かった場合に、１ページ分の画像を用紙に印刷している途中で画像補正部３４の画像補正処理が追いつかなくなり、そこで印刷を中断する必要が生じる。そうした場合、印刷を中断した箇所ではスジ等の濃度ムラが現れる。そのため従来では、画像補正部３４による画像補正処理（Ｓ１１）、データ格納部３５への画像データの格納処理（Ｓ１２）及び用紙への画像の印刷処理（Ｓ１３）を、それぞれページ単位で順に行うようにしている。すなわち、画像補正部３４で１ページ分の画像データを補正処理して、この１ページ分の画像データをデータ格納部３５に順に格納し、その後、データ格納部３５から１ページ分の画像データを順に読み出すことにより、１ページ分の画像をサーマルヘッド３７で連続して用紙に印刷できるようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２００６２１号公報（段落００２１、第４図参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、印刷の対象となる画像データをページ単位で処理する場合は、画像の印刷に先立って、１ページ分の画像データをデータ格納部３５に格納する必要がある。そのため、データ格納部３５の必要容量が大きくなり、コストアップにつながる。また、データ格納部３５の必要容量を小さくするために画像補正部３４の処理能力（処理速度）を上げるとなると、画像補正部３４自体が非常に高価なデバイスとなるため、大幅なコストアップを招いてしまう。つまり、データ格納部３５の容量のコストはトレードオフの関係にあり、データ格納部３５の必要容量は画像補正部３４の処理能力に依存し、ＤＰＳ３４の処理能力とコストもトレードオフの関係にある。そのため、画像補正部３４の処理能力を上げてデータ格納部３５の必要容量を小さくするにも自ずと限界があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るサーマルプリンタは、印刷対象となる画像データを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された画像データの画像補正処理を行う画像補正手段と、この画像補正手段で補正された画像データにしたがって駆動されるサーマルヘッドとを備え、画像補正手段は、画像補正処理の実行を指示する補正制御部と、この補正制御部からの指示にしたがって記憶手段から画像データを取得するデータ取得部と、このデータ取得部で取得した画像データの画像補正処理を実行する補正実行部とを有するシステムオンチップ素子からなるものである。
【００１０】
本発明に係るサーマルプリンタにおいては、記憶手段に記憶された画像データを画像補正手段で画像補正処理するにあたって、画像補正処理の実行が補正制御部によって指示されると、この指示にしたがってデータ取得部により記憶手段から画像データが取得され、この取得された画像データの画像補正処理が補正実行部によって実行される。この場合、画像補正処理の実行指示と、記憶手段からの画像データの取得と、画像補正処理の実行とを、それぞれ異なる機能部で行うことにより、画像補正処理に係る処理の負荷を分散して全体の処理速度を向上させることが可能となる。また、補正制御部とデータ取得部と補正実行部とを有する画像補正手段をシステムオンチップ素子で構成することにより、コストダウンを図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、記憶手段に記憶された画像データの画像補正処理を行う画像補正手段を、画像補正処理の実行を指示する補正制御部と、この指示にしたがって記憶手段から画像データを取得するデータ取得部と、その取得した画像データの画像補正処理を実行する補正実行部とを有するシステムオンチップ素子で構成することにより、サーマルプリンタのコストダウンと画像補正処理の高速化を両立させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施形態に係るサーマルプリンタの構成を示すブロック図である。図示したサーマルプリンタは、画像補正処理部１と、メインメモリ２と、ヘッド制御部３と、サーマルヘッド４とを備えた構成となっている。
【００１４】
画像補正部１は、メモリカードやＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリから読み出される画像データに画像補正処理を行うものである。この画像補正部１は、データ入力部１１と、補正制御部１２と、メモリ制御部１３と、データ取得部１４と、補正実行部１５と、データ格納部１６といった複数の機能部を１つのチップに集積したシステムオンチップ素子(system on chip device)によって構成されている。このシステムオンチップ（以下、ＳＯＣ）素子に組み込まれた各機能部のうち、補正制御部１２はＣＰＵによって構成され、データ取得部１４はＤＳＰによって構成され、補正実行部１５は画像データ（イメージデータ）を扱うアクセラレータによって構成され、データ格納部１６はバッファメモリによって構成されている。メモリ制御部１３は、ＣＰＵの１つの機能として補正制御部１２に一体に組み込むことも可能である。
【００１５】
データ入力部１１は、上記メモリカードやＵＳＢメモリから読み出された印刷対象となる画像データを入力するものである。補正制御部１２は、データ入力部１１から入力された画像データの画像補正処理を画像補正部１の内部で行うにあたって、画像補正処理に係るデータの転送や処理の実行を指示するものである。メモリ制御部１３は、補正制御部１２からのデータの転送指示にしたがってメインメモリ２へのデータの書き込みや読み出しを制御するものである。
【００１６】
データ取得部１４は、補正制御部１２からの画像補正処理の実行指示にしたがって、画像補正処理に必要となる画像データを、メモリ制御部１３を介してメインメモリ２から取得するものである。補正実行部１５は、データ取得部１４で取得した画像データの画像補正処理を実行するものである。補正実行部１５で実行される画像補正処理には、蓄熱補正、階調補正、色補正、輪郭補正、ガンマ補正などが含まれる。データ格納部１６は、データ取得部１４で取得した補正前の画像データや、補正実行部１５で処理された補正後の画像データを一時的に格納するものである。
【００１７】
一方、メインメモリ２は、データ入力部１１から入力された画像データ（印刷対象となる画像データ）を記憶するものである。このメインメモリ２は、１つのメモリチップからなるもので、例えばＳＤＲＡＭ(Synchronous Dynamic Random Access Memory)によって構成される。ヘッド制御部３は、画像補正部１から出力される画像データにしたがってサーマルヘッド４を駆動制御するものである。サーマルヘッド４は、インクリボンに塗布されたインクを加熱（昇華）して用紙に転写することにより、用紙に画像を印刷するものである。このサーマルヘッド４は、例えば、長尺状のセラミック基板の長辺部にグレーズ層を介して複数の発熱抵抗素子を一定ピッチでライン状に配列したもので、各々の発熱抵抗素子の発熱量を個別に制御することにより、用紙に転写されるインクの量（画像の濃度）を調整できるものとなっている。
【００１８】
上記構成からなるサーマルプリンタにおいて、印刷対象となる画像データが画像補正部１でデータ入力部１１から入力されると、この画像データが補正制御部１２の転送指示にしたがってメモリ制御部１３によりメインメモリ２へと転送される。これにより、データ入力部１１から入力される画像データは、順次、メインメモリ２に記憶されることになる。こうしてメインメモリ２に記憶された画像データは、印刷に使用するインクの色ごとに分けて印刷される。画像データを印刷する際の基本的な手順は上記図４に示したとおりである。ただし、各色の画像データを印刷するための処理内容は、従来のようなページ単位ではなく、ライン単位で行われる。以下に、イエローの画像データを印刷する際（図４のステップＳ１）に適用される印刷処理の手順について説明する。
【００１９】
まず、データ入力部１１から入力された画像データがメインメモリ２に記憶されると、補正制御部１２からの画像補正処理の実行指示にしたがって、画像補正処理に必要な画像データがデータ取得部１４によってメインメモリ２から取得される。データ取得部１４による画像データの取得はライン単位で行われる。例えば、任意の１ライン分の画像データを補正する場合は、補正対象となるラインの画像データとともに、この補正対象ラインに隣接する１つ又は複数のラインの画像データが必要となるため、これらの画像データを１ライン単位でメインメモリ２から順に取得する。このとき、メインメモリ２からの画像データの読み出しは、データ取得部１４からの取得依頼にしたがってメモリ制御部１３により行われる。また、こうして読み出された画像データはデータ格納部１６に格納される。そうすると、補正実行部１５では、補正制御部１２からの画像補正処理の実行指示を受けて、データ格納部１６に格納された画像データの画像補正処理を実行する（ステップＳ１１１）。
【００２０】
これにより、補正実行部１５において画像補正処理により補正された印刷用（イエロー１色分）の画像データが生成される。この印刷用の画像データは、１ラインずつ順に生成されるとともに、補正実行部１５からデータ格納部１６に送られて格納されるとともに、補正制御部１２からのデータ転送指示にしたがって所定のタイミングでデータ格納部１６から取り出され、ヘッド制御部３へと転送される（ステップＳ１１２）。こうしてヘッド制御部３に印刷用の画像データが与えられると、この画像データにしたがってヘッド制御部３がサーマルヘッド４を駆動する。これにより、サーマルヘッド４に設けられた各々の発熱抵抗素子の発熱によりインクリボンのインクが用紙に転写される（ステップＳ１１３）。その後、メインメモリ１２内の画像データの印刷が全て終了したかどうかを補正制御部１２で確認する（ステップＳ１１４）。そして、終了していない場合は上記ステップＳ１１１〜Ｓ１１３の処理を繰り返し、終了した場合は、その時点でイエローの印刷処理Ｓ１を抜けて次の処理、すなわちマゼンタの印刷処理Ｓ２に移行する。
【００２１】
このサーマルプリンタにおいては、画像補正処理を行う画像補正部１の内部で、補正制御部１２からの実行指示を受けてデータ取得部１４がメインメモリ２から画像データを取得し、この取得した画像データの画像補正処理を補正実行部１５で実行する構成となっているため、従来のようにＤＳＰ単体で画像補正部を構成して画像処理処理を行う場合に比較して、画像補正処理の処理速度を向上させることができる。
【００２２】
また、上記サーマルプリンタにおいては、ＣＰＵからなる補正制御部１２と、ＤＳＰからなるデータ取得部１４と、アクセラレータからなる補正実行部１５とを１つのチップにまとめたＳＯＣ素子によって画像補正部１を構成しているため、各々の機能部を個別のチップで構成する場合に比較してコストダウンを図ることができるとともに、部品点数の増加やこれに伴う故障発生率のアップを招くことなく、画像補正処理の処理速度を向上させることができる。
【００２３】
また、データ格納部１６に格納された補正済みの画像データをヘッド制御部３に転送するにあたって、印刷の中断を避けるためにデータ格納部１６に格納する必要のある画像データのデータ量を低減することができる。したがって、データ格納部１６の必要容量を小さくすることができる。特に、データ取得部１４と補正実行部１５の組み合わせによる画像補正処理の高速化によって、１ライン分の画像データを補正するのに要する補正時間を、１ライン分の画像データをサーマルヘッド４で印刷するのに要する印刷時間よりも短くした場合は、データ格納部１６の必要容量を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係るサーマルプリンタの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るサーマルプリンタの色別の印刷処理手順を示すサブフローチャートである。
【図３】従来のサーマルプリンタの構成を示すブロック図である。
【図４】サーマルプリンタの基本的な印刷処理手順を示すメインフローチャートである。
【図５】従来のサーマルプリンタの色別の印刷処理手順を示すサブフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１…画像補正部、２…メインメモリ、３…ヘッド制御部、４…サーマルヘッド、１１…データ入力部、１２…補正制御部、１３…メモリ制御部、１４…データ取得部、１５…補正実行部、１６…データ格納部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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