(57)【要約】【目的】熱転写印字手段において、ディザパターンを用いることなくドットの濃度を直接変えて階調を表現することにより、中間調の分解能を高めることを目的とする。【構成】ＰＨｚで動作し出力を反転したカウンタと、前記Ｐに２のｎ乗を乗じたＱＨｚのアドレス制御クロックで濃淡データの記憶および呼び出しをする記憶部と、前記記憶部からＱＨｚで読み出した濃淡データ及び前記カウンタの出力をＱＨｚの動作周波数で加算するｎビット加算器と、前記ｎビット加算器のキャリービットを印字部に伝送する装置からなり、印字濃度を制御することを特徴とする感熱記録紙における中間調記録方式。【選択図】図２
2009000880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長板状耐熱性基板表面の長手方向に複数の発熱素子が配列されたサーマルヘッド基板を用いる感熱記録装置であり、濃淡の階調をｎビットで表現する場合において、
各階調の濃度を決定する階調ごとの印加時間のタイミングＰＨｚで動作し出力を反転したカウンタと、
前記Ｐに２のｎ乗を乗じたＱＨｚのアドレス制御クロックで濃淡データの記憶および呼び出しをする記憶部と、
前記記憶部からＱＨｚで読み出した濃淡データ及び前記カウンタの出力をＱＨｚの動作周波数で加算するｎビット加算器と、
前記ｎビット加算器のキャリービットを印字部に伝送する装置からなり、
キャリービットが１に立ち上がっている時間長だけサーマルヘッドに電圧を印加することによって印字濃度を制御することを特徴とする感熱記録紙における中間調記録方式。
【請求項２】
前記記憶部は、記憶部１と記憶部２を持ち、マルチプレクサを介して前記ｎビット加算器に伝送されるものであり、一方の記憶部に階調データを書き込んでいる間に他方の記憶部から階調データを読み込むことにより印字速度を向上させることを特徴とする請求項１に記載の感熱記録紙における中間調記録方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファクシミリ装置等において、１ドットあたりの画データの濃度について、中間調印字を可能にする方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばファクシミリ装置において、読み取り画データを構成する各画素データは白黒の２値の何れかしかないが、微小面積内での黒画素データの密度を変化させることにより、白黒の２値だけで多階調の濃淡を表すようにしたディザ方式と呼ばれるものが知られている。このディザ方式では、読み取り画データのｎ×ｎ画素の正方領域（ドットマトリクス）を階調表示の１単位として、その中における ｍ個の各画素データの白黒を判定するしきい値を画素データ毎に変化させることによって見かけ上の濃淡を制御している。
【０００３】
即ち、読み取り画データのドットマトリクスに対応して、ｎ×ｎ個のそれぞれ異なったしきい値が設定されたディザマトリクスが用意され、ドットマトリクス内の各画素データの濃度を各画素データに対応するしきい値と比較することにより、各画素データの白黒を判定する。そして、このドットマトリクス内における各画素データの白黒の組合せにより、見掛け上の中間調を表すことができる。
【０００４】
そして、前記のようなディザマトリクスのパターンとして、例えばＢａｙｅｒ
型、網点型、渦巻型と呼ばれるものが一般的に知られており、これら各パターンにおいては、ディザマトリクス内におけるしきい値の配置がそれぞれ異なっている。そして、読み取り画データをディザ処理した場合には、これら各パターンにおけるしきい値の配置の相違に基づいて、ディザ処理された画データに各パターンの特徴が現れる。例えばＢａｙｅｒ
型はドット分散型と呼ばれ、画像の濃淡が比較的はっきり現れるので、解像度を重視する場合に適している。
【０００５】
又、網点型及び渦巻型はドット集中型と呼ばれ、階調の滑らかさが重視される場合に適している。
一般的に、従来では、ディザ方式により中間調を表す場合、１つの特定のディザマトリクスパターンを使用することが多く、ディザパターンの特徴によって印字にムラが出ることがあった。
【０００６】
例えば特許文献１ではディザマトリクスのパターンを変更させることで、前記パターンの特徴、つまりムラが現れてしまうことを技術的に防いでいる。
【０００７】
しかしいずれの場合においてもディザ方式を用いる以上、一つのドットの濃淡を表現する際に、ディザパターンに要するドット数が必要であり、本来必要なドット数以上のドット印字をせねばならず効率が非常に悪かった。
【特許文献１】特開平４−１２１１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明では、ディザパターンを用いることなく、１ドットあたりの印字濃度を直接変えて階調を表現することにより、より簡素な装置で、かつ、より分解能の高い中間調を表現することが可能な感熱記録方式を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は、長板状耐熱性基板表面の長手方向に複数の発熱素子が配列されたサーマルヘッド基板を用いる感熱記録装置であり、濃淡の階調をｎビットで表現する場合において、各階調の濃度を決定する階調ごとの印加時間のタイミングＰＨｚで動作し出力を反転したカウンタと、前記Ｐに２のｎ乗を乗じたＱＨｚのアドレス制御クロックで濃淡データの記憶および呼び出しをする記憶部と、前記記憶部からＱＨｚで読み出した濃淡データ及び前記カウンタの出力をＱＨｚの動作周波数で加算するｎビット加算器と、前記ｎビット加算器のキャリービットを印字部に伝送する装置からなり、キャリービットが１に立ち上がっている時間長だけサーマルヘッドに電圧を印加することによって印字濃度を制御することを特徴とする感熱記録紙における中間調記録方式とする。
【００１０】
また、前記記憶部は、記憶部１と記憶部２を持ち、マルチプレクサを介して前記ｎビット加算器に伝送されるものであり、一方の記憶部に階調データを書き込んでいる間に他方の記憶部から階調データを読み込むことにより印字速度を向上させることを特徴とする感熱記録紙における中間調記録方式とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、少ない専有面積であり、なおかつ、簡単な回路動作により、１ドット単位で印字の濃度を変えることが可能となり、分解能の高い中間調の印字が可能な感熱記録方式が実現した。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明にかかるサーマルヘッドの概略図である。１０１はサーマルヘッド本体、１０２はシフトレジスタ、１０３はラッチ部、１０５は抵抗発熱器である。シフトレジスタ１０２で転送されたデータ１はラッチ部１０３に入力され、つまり電位がＨｉｇｈになると、該ラッチに接続された抵抗発熱器に電流が流れるために熱が発生し、その結果として熱転写により印字をすることができる。
【００１４】
ラッチ部１０３のデータにより印字している最中に、次のデータをシフトレジスタ１０２に転送しておき、現データの印字時間終了をシフトレジスタ１０２の次データをラッチ部に転送することで連続した熱転写を継続できるため、熱効率のよい印字が出来る。
【００１５】
本発明ではラッチ部１０３にデータ１を格納する時間幅を制御することで、所望の階調印字つまり中間調印刷を可能にするものである。なお、本発明では一例として、サーマルヘッドの横幅を２０４８ドットとし、階調表現は４ビットつまり１６階調とする。また、４ビットで階調を表現する際において、黒を１１１１、白を００００と定義する。
【００１６】
図２は本発明にかかるシステムの一例である。印字幅であるところの２０４８ドットの濃淡データを連続して高速に読み込める方が効率が良いため、本実施例では濃淡データの記憶部を２個持つものとする。つまり、ある任意の１ライン２０４８ドットの濃淡データを２０９記憶部２に書き込み動作をしている間に、すでに２０７記憶部１に書き込まれている一つ前の１ライン２０４８ドットの濃淡データの読み込み動作を同時に行い、高速に印字処理をするものである。
【００１７】
２０１データセレクタは１ライン２０４８ドットの濃淡データを記憶部１に書き込むか記憶部２に書き込むかを選択する。２０３カウンタ１および２０５カウンタ２の値は、接続されているそれぞれの記憶部の連続した領域となるようなメモリアドレス値を示しており、該カウンタの示すアドレス値に２１１印字階調指示部は該当するドット位置の４ビットからなる濃淡データを、該記憶部に伝送し格納する。本例では２１１印字階調指示部から伝送される濃淡データの書き込み動作をする記憶部と、以前に書き込まれた濃淡データの読み込み動作をする記憶部に処理が分担されることになる。
【００１８】
２１３マルチプレクサは前記読み込み動作をしている記憶部からの濃淡データを２１７加算器のＡ部に伝送する。
【００１９】
２１５カウンタ３は出力部を反転しているため、４ビットのカウンタ値は１１１１からスタートし、１ずつ減じられ、２１７加算器のＢ部に伝送する。
【００２０】
２１７加算器では一例として４ビットの加算を行うものとし、最上位桁つまり４ビット目の加算が１＋１になった時に桁あふれを起こし、キャリービットが１になるものである。該加算器は、Ａ部に入力された４ビットデータとＢ部に入力された４ビットデータの加算をするものである。
【００２１】
現在処理しているラインをｘとし、２０４８ドットの何ドット目について処理しているかをｙとした場合、サーマルヘッドのｙの位置の１０３ラッチと２１７加算器のキャリービットが接続され、印刷対象の用紙の座標（ｘ，ｙ）にキャリービットが１であるか０であるかを元に熱転写を行うものである。
【００２２】
次に図３の処理フローチャートを用いて、濃淡印字の手段についてさらに詳述する。
【００２３】
図３では１ライン２０４８ドットのうちどの位置への印字なのかを表す座標をｎとし、０から２０４７の値をとる。また１６回のループ計算を行うため、２１５カウンタ３の値をｍとし、１５から０の値をとる。
【００２４】
ｓｔｅｐ３０１およびｓｔｅｐ３０３はｎとｍの初期値の設定を行っているものである。ｓｔｅｐ３０５において、１ライン２０４８ドットのｎ番目のドットの濃淡データをＡとする。ｓｔｅｐ３０７において、１１１１から始まり００００に至る２１５カウンタ３の値をＢとする。
【００２５】
ｓｔｅｐ３０９において、前記ＡとＢを４ビット加算する。この際、桁あふれを起こした場合、つまりキャリービットが１になった場合には、４ビット加算器のキャリービット端子に接続されたサーマルヘッドのｎドット目の１０３ラッチに１、つまり電位Ｈｉｇｈを伝送する。キャリービットが０の場合には、該ラッチには電位ＬＯＷを伝送する。
【００２６】
ｓｔｅｐ３１１において、１ライン２０４８ドットの処理位置を示す変数ｎに１を加算し、ｓｔｅｐ３１３において、ｎと２０４８を比較し、２０４８ドットの処理が終わったかどうかを判断する。なお変数ｎは０から始まるため、１を加算して２０４８に等しい数値になったら処理が終わったと判定し、ｓｔｅｐ３１５に推移するが、そうでは無い場合には、ｓｔｅｐ３０５に推移し、次のドットｎについて処理を継続する。
【００２７】
１ライン２０４８ドットの全てと変数ｍとの加算が終わったら、ｓｔｅｐ３１５において、２１５カウンタ３の値ｍから１を減算する。つまりカウンタが１進むこととなる。
【００２８】
次にｓｔｅｐ３１７において、ｍと０を比較することにより、１６回の処理が終わったかどうかを判断する。未だ１６回に達していない場合は、ｓｔｅｐ３０３に推移し、１ライン２０４８ドットの最初のドットから処理を継続する。ｍが負になった場合は１６回の処理が終わったと判定し、１ライン２０４８ドットの処理は全て終了する。
【００２９】
図３のループ構造によれば、２１５カウンタ３の動作速度をＱＨｚとした場合、記憶部からの濃淡データの読み出し動作速度、及び、４ビット加算器の動作速度はＱに２の４乗であるところの１６を乗じたものとなる。
【００３０】
本発明にかかるサーマルヘッドへの熱の与え方をまとめると、１１１１から始まり１ずつ減少していく４ビットカウンタのある値と、１ライン２０４８ドットの濃淡データ２０４８個のそれぞれを一つずつ加算し、キャリービットが１になったドットに対して発熱のためサーマルヘッドの該当ドットのラッチを電位Ｈｉｇｈとし、キャリービットが０になったドットに対しては電位をＬＯＷとする。次に４ビットカウンタを１減算した値と、１ライン２０４８ドットの濃淡データ２０４８個のそれぞれを一つずつ加算し、改めてキャリービットが１になったドットに対して発熱のため電位をＨｉｇｈとし、また、キャリービットが０になったドットに対しては電位をＬＯＷとする。
【００３１】
図４は具体例として、１ライン２０４８ドットの濃淡データが０，１，１５，０，……，０である場合について説明した図である。
【００３２】
２０４８個ドットのそれぞれの濃淡データに４ビットカウンタの値を１１１１から順に加算し、キャリービットがオンになった箇所に１を記述している。図に示すように、濃淡データが０のドットに対してはカウンタの値に関わらずキャリービットは１にならない。濃淡データが１であると、カウンタの値が１１１１の時のみキャリービットが１になる。濃淡データが１５であると、カウンタの値が１１１１から０００１まで全てにおいてキャリービットが１になる。
【００３３】
このキャリービットによりサーマルヘッドに電流を流し、発熱させて熱転写をすることにより、同図４の印字結果に示すように、濃淡データが０の部位については印字をせず、１の部位には薄い黒、１５の部位には濃い黒が印字される。なお、理解しやすいように、図４において円の大きさを濃淡データに応じて変えているが、実際は濃淡が変わるのみである。
【００３４】
以上の動作により、濃淡データが黒つまり１１１１の時には、サーマルヘッドの該当ドット位置の電位は２１５カウンタ３が１１１１から０００１に至るまでＨｉｇｈが維持され、熱が長時間加えられるため濃い黒が印字される。また、濃淡データが白つまり００００の時には、サーマルヘッドの該当ドット位置の電位は２１５カウンタ３が１１１１から００００までの間、常にＬｏｗとなり、印字はされない。このように、本発明により、濃淡データの値に応じてサーマルヘッドへの熱の印加時間を制御することが可能となる。
【００３５】
なお、本実施例においては濃淡データを４ビットで表現しているが、ビット数はシステムに依存するものであり、４ビットに限るものではない。同様に２１７加算器の加算ビット数も４ビットに限るものではない。
【００３６】
また、本実施例においては記憶部を２個としているが、濃淡データを２１７加算器に伝送する際、２０１データセレクタの仕様を変更することにより、記憶部の個数を任意に設定できる。さらに、記憶部への書き込みと記憶部からの読み込みを時分割にすれば、該記憶部は１個でも実現可能である。
【００３７】
また、本実施例においては１ラインのドット数を２０４８個として説明しているが、ドット数はシステムに依存するものであり、２０４８に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】サーマルヘッドの構造図
【図２】システム図
【図３】処理フローチャート
【図４】処理例
【符号の説明】
【００３９】
１０１…サーマルヘッド、  １０２…シフトレジスタ、
１０３…ラッチ部、  １０５…抵抗器、
２０１…データセレクタ、  ２０３…カウンタ１、
２０５…カウンタ２、  ２０７…記憶部１、  ２０９…記憶部２、
２１１…印字階調指示部、  ２１３…マルチプレクサ、
２１５…カウンタ３、  ２１７…加算器。
【図１】
2009000880.tif 000003
【図２】
2009000880.tif 000004
【図３】
2009000880.tif 000005
【図４】
2009000880.tif 000006