JP2001071548A - サーマルプリンタのヘッドコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーマルプリンタのドット密度を高めた場合
にも、転送クロック周波数の高いコンパレータを新たに
開発することなく、印画所要時間を現在と同じ短さに維
持する。 【解決手段】 サーマルプリンタのヘッドコントローラ
７に、所定範囲の最小値から最大値に向けて２ずつ値の
増加する第１の階調データを発生する第１の階調発生手
段１４，１６と、第１の階調データよりも１だけ値の大
きい第２の階調データを発生する第２の階調発生手段１
４，１７と、ヘッドのヘッド素子数に対応する数の画像
データの各々について、第１の階調データと第２の階調
データとのうちの一方ずつを交互に選択する選択手段１
８と、これらの画像データの各々と選択手段１８で選択
された階調データとの比較結果を示す信号をヘッドに送
る比較手段１９とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプリンタ
においてヘッドの各ヘッド素子に流す電流を制御するヘ
ッドコントローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタの一種として、感熱式のプリン
タ（サーマルプリンタ）が普及している。サーマルプリ
ンタは、階調（白から黒までの画像の濃淡）に応じた電
流をヘッドのヘッド素子に流すことにより、リボンに塗
布した熱溶融性または熱昇華性の材料をヘッド素子の熱
で媒体に転写させるか、あるいは、媒体に塗布した感熱
材料をヘッド素子の熱で発色させるようにしたものであ
る。

【０００３】図６は、従来の感熱式のラインプリンタに
おいて、各ヘッド素子に流す電流を制御するために設け
られていた回路であるヘッドコントローラの構成の一例
を示す。このヘッドコントローラ５１では、媒体の各ラ
インのドット位置での階調をそれぞれ例えば８ビットで
（すなわち２５６段階の濃度レベルで）表す画像データ
のうちの、１ライン分のＮ個の画像データがラインメモ
リ５２に書き込まれる。例えば１ラインあたりのドット
数が２０５６である場合には、ラインメモリ５２には２
０５６個の画像データが書き込まれることになる。

【０００４】階調カウンタ５３は、リセット信号ＲＳで
初期値０にリセットされた後、クロック信号ＣＫを動作
クロックとして、８ビットで表される２５６段階の階調
の最小値０から最大値２５５に向けて階調データを１ず
つカウントアップするカウンタである。

【０００５】最初に、この階調カウンタ５３の値が最小
値０のときに、ラインメモリ５２から画像データが１個
ずつ読み出されて、コンパレータ５４でこの階調データ
の値０と順次比較される。コンパレータ５４からは、画
像データの値のほうが大きいときにはＨ（ハイ）の信号
ＣＰが出力され、そうではないときにはＬ（ロウ）の信
号ＣＰが出力される。

【０００６】この比較結果を示す信号ＣＰは、シフトパ
ルス（図示略）とともに、ヘッドコントローラ５１から
ヘッド６１内のシフトレジスタ６２に順次送られる。こ
れにより、ラインメモリ５２から読み出した１ライン分
全ての画像データについてコンパレータ５４での比較が
終了するときには、ヘッド６１内のシフトレジスタ６２
には、この１ライン上の各ドット位置での画像の濃度レ
ベルがそれぞれ０よりも高いか否かを示す信号が格納さ
れる。

【０００７】ラインメモリ５２から読み出した１ライン
分全ての画像データについてコンパレータ５４での比較
が終了すると、ヘッドコントローラ５１は、ヘッド６１
内のシフトレジスタ６２に格納されている信号を、シフ
トレジスタ６２から一斉に出力させて、ヘッド６１内の
ラッチ回路６３にラッチさせる。ラッチ回路６３でラッ
チされた各信号は、ヘッド６１内のヘッド素子に供給さ
れる。

【０００８】図７は、ヘッド素子の構造の一例を示す。
図示しない基板上に、１ライン上の各ドット位置に対応
させて（したがって１ラインあたりのドット数と等しい
Ｎ個の）トランジスタ６５が配置されており、各トラン
ジスタ６５がそれぞれ１個のヘッド素子として機能す
る。各トランジスタ６５のコレクタはそれぞれ抵抗器６
４を介して半導体６６に並列に接続されており、半導体
６６の両端はそれぞれ銅線６７を用いて電源端子６８に
接続されている。各トランジスタ６５のエミッタは、銅
線６９を用いてアース端子７０に接続されている。

【０００９】図６のラッチ回路６３でラッチされた各信
号は、対応するドット位置のトランジスタ６５のベース
に供給される。これにより、Ｈの信号がベースに供給さ
れるトランジスタ６５（ここでは、濃度レベルが０より
も高いドット位置に対応するトランジスタ６５）にだけ
電流が流れるので、そのトランジスタ６５だけが加熱さ
れる。

【００１０】続いてヘッドコントローラ５１では、階調
カウンタ５３で階調データが１だけカウントアップされ
る。そして、再びラインメモリ５２から画像データが１
個ずつ読み出されてコンパレータ５４でこの階調データ
の値１と比較され、比較が終了すると、ヘッド６１内の
シフトレジスタ６２に格納されている信号を、ヘッド６
１内のラッチ回路６３に新たにラッチさせる。これによ
り、Ｈの信号がベースに供給されるトランジスタ６５
（今度は、濃度レベルが１よりも高いドット位置に対応
するトランジスタ６５）にだけ電流が流れるので、その
トランジスタ６５だけが加熱される。

【００１１】以下、ヘッドコントローラ５１では、階調
カウンタ５３で階調データが最大値２５５にまで１ずつ
カウントアップされながら、同様な処理が繰り返され
る。これにより、各トランジスタ６５では、対応するド
ット位置での階調に応じた時間だけＨの信号がベースに
供給される（換言すれば、濃度レベルをパルス幅変調し
たＰＷＭ信号がベースに供給される）ので、この階調に
応じた時間だけ電流が流れることになる。リボンに塗布
した熱溶融性または熱昇華性材料がこの電流による各ト
ランジスタ６５の熱で媒体に転写される（あるいは媒体
に塗布した感熱材料がこの電流による各トランジスタ６
５の熱で発色する）ことにより、媒体に１ライン分の印
画が行われる。

【００１２】このようにして１ライン分の印画が行われ
た後、ヘッドコントローラ５１では、階調カウンタ５３
が初期値０にリセットされ、次の１ライン分の画像デー
タが新たにラインメモリ５２に書き込まれて、それらの
画像データについて上述の処理が繰り返される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このヘッド
コントローラ５１では、１ライン分のＮ個の画像データ
の各々について、比較される階調データの表す濃度レベ
ルの段階数が、図８に示すように２５６になる。

【００１４】したがって、コンパレータ５４が１個の画
像データを１つの値の階調データと比較して信号ＣＰを
出力するのに要する時間を１／ｆ（ｆを転送クロック周
波数と呼ぶことにする）とすると、コンパレータ５４で
１ライン分の比較が終了することによりヘッド６１内の
各トランジスタ６５に前述のＰＷＭ信号が供給されるの
に要する時間（すなわち、ヘッドコントローラ５１を設
けた感熱式ラインプリンタで１ライン分の印画を行うの
に要する時間）Ｔは、下記の数１の通りとなる。

【数１】

【００１５】また、階調データの表す濃度レベルの段階
数（前述の例では２５６）をＧとおくと、上記の数１
は、一般式として下記の数２のように表される。

【数２】

【００１６】上記の数２から明かなように、従来のヘッ
ドコントローラ５１では、１ライン分の印画所要時間を
例えば２分の１に短縮しようとすると、転送クロック周
波数がコンパレータ５４の２倍の（すなわち処理能力が
コンパレータ５４の２倍の）コンパレータを用いる必要
があった。

【００１７】しかし、このように転送クロック周波数の
高いコンパレータを新たに開発することは、設計・製造
作業の煩雑化やコストの増大を招いてしまう。また、コ
ンパレータの転送クロック周波数の向上には限界があ
り、現実的には、現在のコンパレータよりも転送クロッ
ク周波数の高いコンパレータを新たに開発することは容
易ではない。

【００１８】また、近年は、画質を向上させるためにド
ット密度を高くする傾向にあるが、例えば現在ヘッドコ
ントローラ５１を設けている感熱式ラインプリンタのド
ット密度が３００ＤＰＩ（Dot Per Inch）である場合
に、新たにドット密度６００ＤＰＩの感熱式ラインプリ
ンタにこのヘッドコントローラ５１を設けると、１ライ
ンあたりのドット数Ｎが２倍になるので、上記の数２か
ら明かなように、この６００ＤＰＩの感熱式ラインプリ
ンタの１ライン分の印画所要時間は、３００ＤＰＩの感
熱式ラインプリンタの１ライン分の印画所要時間の２倍
の長さになってしまう。

【００１９】６００ＤＰＩの感熱式ラインプリンタに設
けたヘッドコントローラ５１に、転送クロック周波数が
コンパレータ５４の２倍のコンパレータを用いれば、こ
のドット数６００ＤＰＩの感熱式ラインプリンタの印画
所要時間を、３００ＤＰＩの感熱式ラインプリンタの印
画所要時間と同じ短さに維持することができる。しか
し、このことはやはり前述のように設計・製造作業の煩
雑化やコストの増大を招いてしまう。

【００２０】本発明は、上述の点に鑑み、転送クロック
周波数の高いコンパレータを新たに開発することなく、
同じ転送クロック周波数のコンパレータを用いたまま、
サーマルプリンタの印画所要時間を短縮することや、サ
ーマルプリンタのドット密度を高めた場合にも、転送ク
ロック周波数の高いコンパレータを新たに開発すること
なく、同じ転送クロック周波数のコンパレータを用いた
まま、印画所要時間を現在と同じ短さに維持することを
課題としてなされたものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本出願人は、請求項１に記載のように、サーマルプ
リンタのヘッドコントローラに、所定範囲の最小値から
最大値に向けて２ずつ値の増加する第１の階調データを
発生する第１の階調発生手段と、第１の階調データより
も１だけ値の大きい第２の階調データを発生する第２の
階調発生手段と、ヘッドのヘッド素子数に対応する数の
画像データの各々について、第１の階調データと第２の
階調データとのうちの一方ずつを交互に選択する選択手
段と、これらの画像データの各々と選択手段で選択され
た階調データとの比較結果を示す信号をヘッドに送る比
較手段とを設けることを提案する。

【００２２】このヘッドコントローラでは、ヘッドのヘ
ッド素子数に対応する数の画像データの各々について、
所定範囲の最小値から最大値に向けて２ずつ値の増加す
る第１の階調データ（すなわち偶数と奇数とのうちのい
ずれか一方の値のみをとる階調データ）とこの第１の階
調データよりも１だけ値の大きい第２の階調データ（す
なわち偶数と奇数とのうちの残りの一方の値のみをとる
階調データ）とのうちの一方ずつが交互に選択され、こ
の選択された階調データとの比較が行われる。

【００２３】このように、個々の画像データについて
は、偶数値の階調データと奇数値の階調データとのうち
の一方のみとの比較が行われるので、比較される階調デ
ータの表す濃度レベルの段階数が２分の１になる。

【００２４】これにより、上記の数２から明かなよう
に、比較手段として同じ転送クロック周波数のコンパレ
ータを用いたまま、印画所要時間が２分の１に短縮され
る。

【００２５】また、ドット密度を２倍に高めた場合に
も、比較手段として同じ転送クロック周波数のコンパレ
ータを用いたまま、印画所要時間が同じ短さに維持され
る。

【００２６】そして、偶数値の階調データとの比較と奇
数値の階調データとの比較とが交互に行われるので、隣
合う２つのヘッド素子で印画された画像（すなわち隣合
う２つのドット位置の画像）を合わせた画像は、この最
小値から最大値に向けて１ずつ階調データの値を増加さ
せて比較を行った場合と同じ階調で印画される。したが
って、印画された画像を見た際に階調が粗くなったよう
に見えることも防止される。

【００２７】なお、請求項１に記載のヘッドコントロー
ラを感熱式ラインプリンタに設ける場合には、一例とし
て請求項２に記載のように、選択手段を、ヘッド素子数
に対応する数の画像データの各々について、第１の階調
データと第２の階調データとのうちのいずれを選択する
かを、１ライン毎に切り換えるものとして構成すること
が好適である。

【００２８】それにより、同じヘッド素子に対応する画
像データを偶数値の階調データと偶数値の階調データと
のうちのいずれと比較するかが、１ライン毎に切り換え
られるので、隣合う２つのヘッド素子で印画された画像
（すなわちライン方向上で隣合う２つのドット位置の画
像）を合わせた画像だけでなく、隣合う２つのラインに
同じヘッド素子で印画された画像（すなわちラインに直
交する方向上で隣合う２つのドット位置の画像）を合わ
せた画像も、この最小値から最大値に向けて１ずつ階調
データの値を増加させて比較を行った場合と同じ階調で
印画される。したがって、印画された画像を見た際に階
調が粗くなったように見えることが一層よく防止される
ようになる。

【００２９】また、請求項１や２に記載のサーマルプリ
ンタのヘッドコントローラにおいて、一例として請求項
３に記載のように、この最小値からこの最大値に向けて
階調データを１ずつカウントアップするカウンタを設
け、第１の階調発生手段を、このカウンタと、値０が最
下位ビットに記憶されるとともにこのカウンタの値が上
位ビットに記憶され、最上位ビット以外のビットの記録
位置のデータが第１の階調データとして用いられる第１
の記憶手段とで構成し、第２の階調発生手段を、この同
じカウンタと、値１が最下位ビットに記憶されるととも
にこのカウンタの値が上位ビットに記憶され、最上位ビ
ット以外のビットの記録位置のデータが第２の階調デー
タとして用いられる第２の記憶手段とで構成することが
好適である。

【００３０】それにより、図６の階調カウンタ５３のよ
うな従来の感熱式ラインプリンタのヘッドコントローラ
に用いていた階調カウンタをそのまま用いるとともに小
容量の記憶手段を用いた簡単な構成で、偶数値の階調デ
ータと奇数値の階調データとを発生させることができる
ようになる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下では、感熱式ラインプリンタ
に本発明を適用した例について説明する。図１は、本発
明が適用される感熱式ラインプリンタの信号処理系の全
体構成を示すブロック図である。

【００３２】１ラインあたり２０５６のドット位置での
階調をそれぞれ８ビットで（すなわち２５６段階の濃度
レベルで）表すＲＧＢ３原色の画像データが、外部から
このラインプリンタに供給されて、メモリコントローラ
１の制御のもとでメモリ２に書き込まれる。印画時に
は、このメモリ２に書き込まれたＲＧＢの画像データ
が、メモリコントローラ１により読み出されて、パレッ
ト部３，マスキング部４，ガンマ補正部５，ＰＱＣ部６
を経てヘッドコントローラ７に送られる。

【００３３】パレット部３では、ＲＧＢの画像データを
Ｙ（イエロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）の画像デー
タに変換する処理が行われる。マスキング部４では、リ
ボンに塗布したＹＭＣ３色の材料の分光特性に起因する
再現色の濁りを補正する処理が行われる。

【００３４】ガンマ補正部５では、リボンに塗布した熱
溶融性または熱昇華性材料（あるいは媒体に塗布した感
熱材料）の熱に対する発色特性に合わせて、画像データ
を補正する処理が行われる。ＰＱＣ部６では、ヘッド素
子の電流印加開始時の温度上昇特性や、温度上昇後のヘ
ッド素子の蓄熱効果に応じて、画像データを補正する処
理が行われる。

【００３５】図２は、ヘッドコントローラ７の構成の一
例を示す。ヘッドコントローラ７には、ラインメモリ１
１，バッファメモリ１２，ラインメモリ１３，階調カウ
ンタ１４，２入力２出力のマルチプレクサ１５，レジス
タ１６，レジスタ１７，２入力１出力のセレクタ１８，
コンパレータ１９と、ヘッドコントローラ７の各部と後
述のヘッド９及び本数補正部８とを制御するマイクロコ
ンピュータ２０とが設けられている。

【００３６】ＰＱＣ部６から送られた画像データのう
ち、最初の１ライン分の２０５６個の画像データが、バ
ッファメモリ１２を介してラインメモリ１３に書き込ま
れる。また、次の１ライン分の２０５６個の画像データ
が、ラインメモリ１１に書き込まれる。

【００３７】階調カウンタ１４は、リセット信号ＲＳで
初期値０にリセットされた後、クロック信号ＣＫを動作
クロックとして、８ビットで表される２５６段階の階調
の最小値０から最大値２５５に向けて階調データを１ず
つカウントアップするビットカウンタである。ただし、
後述するように、この階調カウンタ１４は、最大値２５
５の２分の１の値１２７までカウントアップした時点で
初期値０にリセットされる

【００３８】マルチプレクサ１５には、値０を示す１ビ
ットのデータが一方の入力端ｉ１に入力されるととも
に、値１を示す１ビットのデータが他方の入力端ｉ２に
入力される。マルチプレクサ１５の制御入力端には、奇
数ライン目の印画時には、一方の出力端ｏ１から値０の
データを出力させるとともに他方の出力端ｏ２から値１
のデータを出力させ、偶数ライン目の印画時には、出力
端ｏ１から値１のデータを出力させるとともに出力端ｏ
２から値０のデータを出力させ、というように、出力端
ｏ１，ｏ２から出力するデータを１ライン毎に切り換え
る制御信号が与えられる。

【００３９】レジスタ１６，１７は、それぞれ９ビット
のレジスタである。マルチプレクサ１５の出力端ｏ１か
ら出力されたデータは、レジスタ１６の最下位ビットＬ
ＳＢの記憶位置に記憶される。また、マルチプレクサ１
５の出力端ｏ２から出力されたデータは、レジスタ１７
の最下位ビットＬＳＢの記憶位置に記憶される。

【００４０】階調カウンタ１４からの階調データは、レ
ジスタ１６の最下位ビットＬＳＤ以外の上位８ビットの
記憶位置に記憶されるとともに、レジスタ１７の最下位
ビットＬＳＢ以外の上位８ビットの記憶位置に記憶され
る。

【００４１】レジスタ１６から読み出された最上位ビッ
トＭＳＢ以外の下位８ビットの記憶位置のデータが、セ
レクタ１８の一方の入力端に送られる。また、レジスタ
１７から読み出された最上位ビットＭＳＢ以外の下位８
ビットの記憶位置のデータが、セレクタ１８の他方の入
力端に送られる。

【００４２】図３は、階調カウンタ１４からの階調デー
タと、レジスタ１６，１７から読み出された最上位ビッ
トＭＳＢ以外の下位８ビットの記憶位置のデータとの関
係を示す。階調カウンタ１４からの階調データの値が最
小値０（２進数で００００００００）のとき、レジスタ
１６，１７から読み出された最上位ビットＭＳＢ以外の
記憶位置のデータの値はそれぞれ０，１（２進数で００
００００００，０００００００１）になる。

【００４３】また、階調カウンタ１４からの階調データ
の値が１（２進数で０００００００１）のとき、レジス
タ１６，１７から読み出された最上位ビットＭＳＢ以外
の記憶位置のデータの値はそれぞれ２，３（２進数で０
０００００１０，００００００１１）になる。

【００４４】また、階調カウンタ１４からの階調データ
の値が２（２進数で００００００１０）のとき、レジス
タ１６，１７から読み出された最上位ビットＭＳＢ以外
の記憶位置のデータの値はそれぞれ４，５（２進数で０
００００１００，０００００１０１）になる。

【００４５】以下、同様にして、階調カウンタ１４から
の階調データの値がｎのとき、レジスタ１６，１７から
読み出された最上位ビットＭＳＢ以外の記憶位置のデー
タの値はそれぞれ２ｎ，２ｎ＋１になり、そして、階調
カウンタ１４からの階調データの値が１２７（２進数で
０１１１１１１１）のとき、レジスタ１６，１７から読
み出された最上位ビットＭＳＢ以外の記憶位置のデータ
の値はそれぞれ２５４，２５５（２進数で１１１１１１
１０，１１１１１１１１）になる。

【００４６】このように、レジスタ１６から読み出され
た最上位ビットＭＳＢ以外の下位８ビットの記憶位置の
データは、最小値０から最大値２５５に向けて２ずつ値
の増加する階調データ（すなわち偶数値のみをとる階調
データ）となり、また、レジスタ１７から読み出された
最上位ビットＭＳＢ以外の下位８ビットの記憶位置のデ
ータは、この偶数値の階調データよりも１だけ値の大き
い階調データ（すなわち奇数値のみをとる階調データ）
となる。

【００４７】なお、図３では、レジスタ１６，１７の最
下位ビットＬＳＢの記憶位置の記憶データの値がそれぞ
れ０，１となる（すなわちマルチプレクサ１５の出力端
ｏ１，ｏ２から出力されたデータの値がそれぞれ０，１
となる）ラインである奇数ラインについて示している
が、逆にレジスタ１６，１７の最下位ビットＬＳＢの記
憶位置の記憶データの値がそれぞれ１，０となる（すな
わちマルチプレクサ１５の出力端ｏ１，ｏ２から出力さ
れたデータの値がそれぞれ１，０となる）ラインである
偶数ラインについては、レジスタ１６から読み出された
最上位ビットＭＳＢ以外の記憶位置のデータのほうが奇
数値の階調データとなり、レジスタ１７から読み出され
た最上位ビットＭＳＢ以外の記憶位置のデータのほうが
偶数値の階調データとなる。

【００４８】セレクタ１８の制御入力端には、ラインメ
モリ１３から奇数個目（１，３，…２０５５個目）の
（すなわち１ライン上の奇数番目のドット位置の）画像
データが読み出されたときにはレジスタ１６からの階調
データを選択し、他方、ラインメモリ１３から偶数個目
（２，４，…２０５６個目）の（すなわち１ライン上の
偶数番目のドット位置の）画像データが読み出されたと
きにはレジスタ１７からの階調データを選択し、という
ように、ラインメモリ１３から１個の画像データが読み
出される毎に、選択する階調データを切り換える制御信
号が与えられる。

【００４９】セレクタ１８で選択された階調データは、
コンパレータ１９に送られる。最初に、階調カウンタ１
４での階調データが最小値０のとき（すなわちレジスタ
１６，１７からの階調データの値がそれぞれ０，１のと
き）に、ラインメモリ１３から最初の１ライン分の画像
データが１個ずつ読み出されて、コンパレータ１９でセ
レクタ１８からの階調データの値と順次比較される。し
たがって、ラインメモリ１３から奇数個目の画像データ
が読み出されたときには、レジスタ１６からの値０の階
調データとこの奇数個目の画像データとがコンパレータ
１９で比較され、ラインメモリ１３から偶数個目の画像
データが読み出されたときには、レジスタ１７からの値
１の階調データとこの偶数個目の画像データとがコンパ
レータ１９で比較される。コンパレータ１９からは、画
像データの値のほうが大きいときにはＨ（ハイ）の信号
ＣＰが出力され、そうではないときにはＬ（ロウ）の信
号ＣＰが出力される。

【００５０】この比較結果を示す信号ＣＰは、マイクロ
コンピュータ２０からのシフトパルス（図示略）ととも
に、ヘッドコントローラ７から図１のヘッド９内のシフ
トレジスタ２１に順次送られる。これにより、ラインメ
モリ１３から読み出した最初の１ライン分全ての画像デ
ータについてコンパレータ１９での比較が終了するとき
には、ヘッド９内のシフトレジスタ２１には、この１ラ
イン上の奇数番目（１，３，…２０５５番目）の各ドッ
ト位置での画像の濃度レベルが０よりも高いか否かを示
すとともにこの１ライン上の偶数番目（２，４，…２０
５６番目）の各ドット位置での画像の濃度レベルが１よ
りも高いか否かを示す信号が格納される。

【００５１】ラインメモリ１３から読み出した１ライン
分全ての画像データについてコンパレータ１９での比較
が終了すると、マイクロコンピュータ２０は、ヘッド９
内のシフトレジスタ２１に格納されている信号を、シフ
トレジスタ２１から一斉に出力させて、図２のヘッド９
内のラッチ回路２２にラッチさせる。ラッチ回路２２で
ラッチされた各信号は、ヘッド９内のヘッド素子に供給
される。

【００５２】ヘッド素子の構造は例えば図７に示した通
り（この場合Ｎ＝２０５６）であり、ラッチ回路２２で
ラッチされた各信号は、対応するドット位置のトランジ
スタ６５のベースに供給される。これにより、Ｈの信号
がベースに供給されるトランジスタ６５（ここでは、奇
数番目のドット位置に対応するトランジスタ６５のうち
濃度レベルが０よりも高いドット位置に対応するもの
と、偶数番目のドット位置に対応するトランジスタ６５
のうち濃度レベルが１よりも高いドット位置に対応する
もの）にだけ電流が流れるので、そのトランジスタ６５
だけが加熱される。

【００５３】続いてヘッドコントローラ７では、階調カ
ウンタ１４で階調データが１だけカウントアップされる
（すなわちレジスタ１６，１７からの階調データの値が
それぞれ２，３にされる）。そして、再びラインメモリ
１３から画像データが１個ずつ読み出されてコンパレー
タ１９でセレクタ１８からの階調データの値と順次比較
され、比較が終了すると、ヘッド９内のシフトレジスタ
２１に格納されている信号を、ヘッド９内のラッチ回路
２２に新たにラッチさせる。これにより、Ｈの信号がベ
ースに供給されるトランジスタ６５（今度は、奇数番目
のドット位置に対応するトランジスタ６５のうち濃度レ
ベルが２よりも高いドット位置に対応するものと、偶数
番目のドット位置に対応するトランジスタ６５のうち濃
度レベルが３よりも高いドット位置に対応するもの）に
だけ電流が流れるので、そのトランジスタ６５だけが加
熱される。

【００５４】以下、ヘッドコントローラ７では、階調カ
ウンタ１４で階調データが値１２７にまで１ずつカウン
トアップされながら（すなわちレジスタ１６，１７から
の階調データの値がそれぞれ２５４，２５５にまで２ず
つ増加しながら）、同様な処理が繰り返される。これに
より、各トランジスタ６５では、対応するドット位置で
の階調に応じた時間だけＨの信号がベースに供給される
（換言すれば、濃度レベルをパルス幅変調したＰＷＭ信
号がベースに供給される）ので、この階調に応じた時間
だけ電流が流れることになる。図示しないリボンに塗布
した熱溶融性または熱昇華性材料がこの電流による各ト
ランジスタ６５の熱で媒体に転写されることにより、媒
体に１ライン分の印画が行われる。

【００５５】このようにして最初の１ライン目の印画が
行われた後、ヘッドコントローラ７では、階調カウンタ
１４が初期値０にリセットされ、ラインメモリ１１に書
き込まれている次の１ライン分の２０５６個の画像デー
タがバッファメモリ１２を介してラインメモリ１３に新
たに書き込まれて、それらの画像データについて上述の
処理が繰り返される（ただし、この２ライン目の印画の
際には、前述のように、レジスタ１６からの階調データ
のほうが奇数値の階調データとなり、レジスタ１７から
の階調データのほうが偶数値の階調データとなる）。ま
た、ラインメモリ１１には、更に次の１ライン分の２０
５６個の画像データが新たに書き込まれる。

【００５６】なお、ヘッドコントローラ７のマイクロコ
ンピュータ２０からは、ラインメモリ１３から読み出し
た１ライン分全ての画像データについてコンパレータ１
９での比較が終了する毎に（すなわち階調カウンタ１
４，１５での階調データがそれぞれ１つの値を取る毎
に）、１ライン分の２０５６個の画像データのうちの何
個の画像データについてコンパレータ１９からＨの信号
ＣＰが出力されたかを示す信号が、図１の本数補正部８
に送られる。

【００５７】本数補正部８では、この信号の示す画像デ
ータの個数に応じて、ヘッド９のラッチ回路２２に信号
をラッチさせる時間の長さ（すなわち図７のトランジス
タ６５に電流を流す時間の長さ）を、階調カウンタ１
４，１５で階調データがカウントアップ，カウントダウ
ンされる周期の範囲内で補正する処理を行うことによ
り、ヘッド９のコモン抵抗（図７の半導体６６や銅線６
７）での電圧降下を原因とする印画むらの発生を抑制す
る。

【００５８】次に、この感熱式ラインプリンタにおい
て、１ライン分の印画を行うのに要する時間について説
明する。

【００５９】このヘッドコントローラ７では、１ライン
分の２０５６個の画像データの各々について、０，２，
４，…２５４というように増加する偶数値の階調データ
と、１，３，５，…２５５というように増加する奇数値
の階調データとのうちの一方ずつが交互に選択され、こ
の選択された階調データとの比較が行われる。

【００６０】このように、個々の画像データについて
は、偶数値の階調データと奇数値の階調データとのうち
の一方のみとの比較が行われるので、比較される階調デ
ータの表す濃度レベルの段階数が、図４に示すように２
５６の２分の１である１２８になる。

【００６１】したがって、コンパレータ１９が１個の画
像データを階調データと比較して信号ＣＰを出力するの
に要する時間１／ｆ（ｆは転送クロック周波数）に対し
て、コンパレータ１９で１ライン分の比較が終了するこ
とによりヘッド９内の各トランジスタ６５に前述のＰＷ
Ｍ信号が供給されるのに要する時間（すなわちこの感熱
式ラインプリンタで１ライン分の印画を行うのに要する
時間）Ｔは、下記の数３の通り（この場合Ｎ＝２０５
６）となる。

【数３】

【００６２】上記の数３と、図６のヘッドコントローラ
５１についての上記の数１との比較から明かなように、
この感熱式ラインプリンタでは、コンパレータ１９とし
て図６に示したコンパレータ５４と同じ転送クロック周
波数のコンパレータを用いたまま、印画所要時間が２分
の１に短縮される。

【００６３】また、この感熱式ラインプリンタのドット
密度を、図６のヘッドコントローラ５１を設けた感熱式
ラインプリンタの２倍にした場合（例えば、図６のヘッ
ドコントローラ５１を設けた感熱式ラインプリンタのド
ット密度が３００ＤＰＩであり、その２倍の６００ＤＰ
Ｉにした場合）にも、コンパレータ１９として図６に示
したコンパレータ５４と同じ転送クロック周波数のコン
パレータを用いたまま、印画所要時間が、図６のヘッド
コントローラ５１を設けた感熱式ラインプリンタと同じ
短さに維持される。

【００６４】そして、ラインメモリ１３から１個ずつ読
み出される１ライン分の画像データについて、偶数値の
階調データとの比較と奇数値の階調データとの比較とが
交互に行われるので、図５に示すように、隣合う２つの
トランジスタ６５で印画された画像（すなわちライン方
向上で隣合う２つのドット位置の画像）を合わせた画像
は、最小値０から最大値２５５に向けて１ずつ階調デー
タの値を増加させて比較を行った場合と同じ２５６階調
で印画されている。さらに、同じトランジスタ６５に対
応する画像データを偶数値の階調データと偶数値の階調
データとのうちのいずれと比較するかが、１ライン毎に
切り換えられるので、図５に示すように、隣合う２つの
ラインに同じトランジスタ６５で印画された画像（すな
わちラインに直交する方向上で隣合う２つのドット位置
の画像）を合わせた画像も、２５６階調で印画されてい
る。したがって、この感熱式ラインプリンタで印画され
た画像を見た際に、階調が粗くなったように見えること
はない。

【００６５】しかも、階調カウンタ１４は、図６のヘッ
ドコントローラ５１に用いている階調カウンタ５３と同
じものであってよいので、このヘッドコントローラ７で
は、従来の感熱式ラインプリンタのヘッドコントローラ
に用いていた階調カウンタをそのまま用いるとともに小
容量のレジスタ１６，１７を用いた簡単な構成で、偶数
値の階調データと奇数値の階調データとを発生させるこ
とができるようになっている。

【００６６】なお、以上の例では、セレクタ１８の制御
入力端に、ラインメモリ１３から奇数個目，偶数個目の
画像データが読み出されたときにそれぞれレジスタ１
６，１７からの階調データを選択する制御信号を与えて
いる。しかし、逆にラインメモリ１３から奇数個目，偶
数個目の画像データが読み出されたときにそれぞれレジ
スタ１７，１６からの階調データを選択する制御信号を
セレクタ１８の制御入力端に与えるようにしてもよいこ
とはもちろんである。

【００６７】また、以上の例では、マルチプレクサ１５
の出力端ｏ１，ｏ２から出力してレジスタ１６，１７の
最下位ビットの記憶位置に記憶させるデータを１ライン
毎に切り換えることにより、同じトランジスタ６５に対
応する画像データを偶数値の階調データと奇数値の階調
データとのうちのいずれと比較するかを１ライン毎に切
り換えるようにしている。しかし、別の例として、次の
ようにして、同じトランジスタ６５に対応する画像デー
タを偶数値の階調データと奇数値の階調データとのうち
のいずれと比較するかを１ライン毎に切り換えるように
してもよい。

【００６８】すなわち、マルチプレクサ１５を設けるこ
となく、常にレジスタ１６の最下位ビットの記憶位置に
値０，値１のうちの一方のデータを記憶しておくととも
にレジスタ１７の最下位ビットの記憶位置に値０，値１
のうちの他方のデータを記憶しておく。そして、セレク
タ１８の制御入力端に、奇数ライン目の印画時には、ラ
インメモリ１３から奇数個目，偶数個目の画像データが
読み出されたときにそれぞれレジスタ１６，１７からの
階調データを選択する制御信号を与え、偶数ライン目の
印画時には、ラインメモリ１３から奇数個目，偶数個目
の画像データが読み出されたときにそれぞれレジスタ１
７，１６からの階調データを選択する制御信号を与え
る。

【００６９】また、以上の例では、最小値０から最大値
２５５に向けて階調データを１ずつカウントアップする
階調カウンタ１４とレジスタ１６及び１７とを用いて、
偶数値の階調データと奇数値の階調データとを発生して
いる。しかし、別の例として、０，２，４，…２５４と
いうように偶数値の階調データをカウントアップする階
調カウンタと、この階調カウンタからの階調データに値
１を加算する加算器とを用いて、偶数値の階調データと
奇数値の階調データとを発生するようにしてもよい。あ
るいは、さらに別の例として、０，２，４，…２５４と
いうように偶数値の階調データをカウントアップする階
調カウンタと、１，３，５，…２５５というように奇数
値の階調データをカウントアップする階調カウンタとを
用いて、偶数値の階調データと奇数値の階調データとを
発生するようにしてもよい。

【００７０】また、以上の例では、ヘッドコントローラ
７に、専用のハードウェア回路としての階調カウンタ１
４やマルチプレクサ１５やレジスタ１６，１７やセレク
タ１８やコンパレータ１９を設けている。しかし、例え
ばこれらの回路の一部または全部の機能をマイクロコン
ピュータ２０に果たさせるようにしてもよい。

【００７１】また、以上の例では階調を８ビットで（す
なわち２５６段階の濃度レベルで）表す画像データを処
理して印画を行う感熱式ラインプリンタに本発明を適用
している。しかし、階調を８ビット以外で（例えば１０
ビット（すなわち１０２４段階の濃度レベル）で）で表
す画像データを処理して印画を行う感熱式ラインプリン
タにも本発明を適用してもよいことはもちろんであり、
その場合には、そのビット数に応じて階調カウンタ１４
及びレジスタ１６，１７での階調データの最大値を設定
すればよい。

【００７２】また、以上の例では１ライン分の２０５６
個の画像データを単独のコンパレータ１９で階調データ
と比較しているが、１ライン分の２０５６個の画像デー
タを分担して階調データと比較する複数のコンパレータ
をヘッドコントローラ７に設けるとともに、ヘッド９に
もこれらのコンパレータの各々に対応してシフトレジス
タを設けるようにしてもよい。

【００７３】また、以上の例ではヘッド素子の数が２０
５６個の（すなわち１ラインあたりのドット数が２０５
６の）ラインプリンタに本発明を適用しているが、ヘッ
ド素子の数が２０５６個以外のラインプリンタにも本発
明を適用してよいことはもちろんである。

【００７４】また、以上の例では感熱式ラインプリンタ
に本発明を適用しているが、複数のヘッド素子を有する
ラインプリンタ以外のサーマルプリンタにも本発明を適
用してよい。

【００７５】また、本発明は、以上の例に限らず、本発
明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成をとり
うることはもちろんである。

【００７６】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る請求項１に
記載のヘッドコントローラによれば、転送クロック周波
数の高いコンパレータを新たに開発することなく、同じ
転送クロック周波数のコンパレータを用いたまま、サー
マルプリンタの印画所要時間を短縮することができると
いう効果が得られる。

【００７７】また、サーマルプリンタのドット密度を高
めた場合にも、転送クロック周波数の高いコンパレータ
を新たに開発することなく、同じ転送クロック周波数の
コンパレータを用いたまま、サーマルプリンタの印画所
要時間を現在と同じ短さに維持することができるという
効果が得られる。

【００７８】また、印画された画像を見た際に階調が粗
くなったように見えることも防止できるという効果が得
られる。

【００７９】なお、請求項２に記載のヘッドコントロー
ラによれば、感熱式ラインプリンタに設けた場合に、印
画された画像を見た際に階調が粗くなったように見える
ことを一層よく防止できるという効果も得られる。

【００８０】また、請求項３に記載のヘッドコントロー
ラによれば、従来のヘッドコントローラに用いていた階
調カウンタをそのまま用いるとともに小容量の記憶手段
を用いた簡単な構成で、偶数値の階調データと奇数値の
階調データとを発生させることができるという効果も得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した感熱式ラインプリンタの信号
処理系の全体構成を示すブロック図である。

【図２】図１のヘッドコントローラの構成の一例を示す
ブロック図である。

【図３】図２階調カウンタからの階調データとレジスタ
から読み出された最上位ビット以外の記憶位置のデータ
との関係を示す図である。

【図４】図２のヘッドコントローラで個々の画像データ
について比較される階調データの表す濃度レベルの段階
数を示す図である。

【図５】ライン方向上，ラインに直交する方向上で隣合
う２つのドット位置の画像を合わせた画像の階調を示す
図である。

【図６】従来の感熱式のラインプリンタのヘッドコント
ローラの構成の一例を示すブロック図である。

【図７】ヘッド素子の構造の一例を示す図である。

【図８】図６のヘッドコントローラで個々の画像データ
について比較される階調データの表す濃度レベルの段階
数を示す図である。

【符号の説明】

１ メモリコントローラ、 ２ メモリ、 ３ パレッ
ト部、 ４ マスキング部、 ５ ガンマ補正部、 ６
ＰＱＣ部、 ７ ヘッドコントローラ、 ８本数補正
部、 ９ ヘッド、 １１，１３ ラインメモリ、 １
２ バッファメモリ、 １４ 階調カウンタ、 １５
マルチプレクサ、 １６，１７ レジスタ、 １８ セ
レクタ、 １９ コンパレータ、 ２０ マイクロコン
ピュータ、 ２１ シフトレジスタ、 ２２ ラッチ回
路、 ６４ 抵抗器、 ６５トランジスタ、 ６６ 半
導体、 ６７，６９ 銅線、 ６８ 電源端子、 ７０
アース端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定範囲の最小値から最大値に向けて２
   ずつ値の増加する第１の階調データを発生する第１の階
   調発生手段と、 前記第１の階調データよりも１だけ値の大きい第２の階
   調データを発生する第２の階調発生手段と、 ヘッドのヘッド素子数に対応する数の画像データの各々
   について、前記第１の階調データと前記第２の階調デー
   タとのうちの一方ずつを交互に選択する選択手段と、 前記画像データの各々と前記選択手段で選択された階調
   データとの比較結果を示す信号を前記ヘッドに送る比較
   手段とを備えたことを特徴とするサーマルプリンタのヘ
   ッドコントローラ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のサーマルプリンタのヘ
   ッドコントローラにおいて、 前記サーマルプリンタはラインプリンタであり、 前記選択手段は、前記画像データの各々について、前記
   第１の階調データと前記第２の階調データとのうちのい
   ずれを選択するかを、１ライン毎に切り換えることを特
   徴とするサーマルプリンタのヘッドコントローラ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のサーマルプリ
   ンタのヘッドコントローラにおいて、 前記最小値から前記最大値に向けて階調データを１ずつ
   カウントアップするカウンタを備えており、 前記第１の階調発生手段は、前記カウンタと、値０が最
   下位ビットに記憶されるとともに前記カウンタの値が上
   位ビットに記憶され、最上位ビット以外のビットの記録
   位置のデータが前記第１の階調データとして用いられる
   第１の記憶手段とから成り、 前記第２の階調発生手段は、前記カウンタと、値１が最
   下位ビットに記憶されるとともに前記カウンタの値が上
   位ビットに記憶され、最上位ビット以外のビットの記録
   位置のデータが前記第２の階調データとして用いられる
   第２の記憶手段とから成ることを特徴とするサーマルプ
   リンタのヘッドコントローラ。