JP4480224B2 - 印刷装置およびその制御方法 - Google Patents
印刷装置およびその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4480224B2 JP4480224B2 JP2000128405A JP2000128405A JP4480224B2 JP 4480224 B2 JP4480224 B2 JP 4480224B2 JP 2000128405 A JP2000128405 A JP 2000128405A JP 2000128405 A JP2000128405 A JP 2000128405A JP 4480224 B2 JP4480224 B2 JP 4480224B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- density
- pixel
- pixels
- recording
- predetermined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録素子に通電する時間によって階調表現する印刷装置に関し、特に印刷時の瞬間電力を低減させることのできる印刷装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、記録素子に通電する時間によって階調表現する印刷装置、例えばサーマルプリンタは、印画ヘッドの個々の発熱素子（記録素子）に通電する時間を変化させることで、印画の濃度階調を実現している。例えば、濃度の低い画素を記録する場合には通電時間は短く、濃度の高い画素を記録する場合には通電時間は長い。
【０００３】
図２にＮ個の発熱素子を１ラインに配置したサーマルヘッドにより１ライン分の印刷を行う際の、発熱素子への通電タイミングの例を示す。図２においては、濃度階調は０（最低濃度）〜２５５（最高濃度）の２５６階調である。単位時間ｔｕの期間だけ発熱素子に所定の直流電圧が印加されると、紙などの印刷媒体には、１階調分に相当する濃度で画素が記録される。そこで、濃度ｄ（ｄ＝０〜２５５）の画素を記録する際には、ｄ・ｔｕの時間、対応する記録素子に通電される。また、１ラインの画素すべてが１以上の濃度を有する場合には、記録開始から少なくともｔｕの期間は、Ｎ個すべての発熱素子に通電される。そのため、サーマルヘッドに電力を供給する電源の容量は、ヘッドに配置された全発熱素子に通電される際の消費電力でその容量の最大格を決めなくてはならない。
【０００４】
発熱素子に印加される電圧をＶ、発熱素子の抵抗をｒ、ヘッドに配置された発熱素子の数をＮ、ｎ番目（ｎ＝１〜Ｎ）の素子で記録される画素の濃度をｄｎ（ｄｎ＝０〜ｄｍａｘ）、濃度の１階調に対応する通電時間をｔｕ、１ラインの記録時間をＴ（＝ｔｕ×ｄｍａｘ）とすると、消費電力Ｐは次の式で与えられる。
【０００５】
P=Σn=0 Ndn・(tu/T)・(V2/r)
=Σn=0 Ndn・(１/dmax)・(V2/r)
最大消費電力Ｐｍａｘは、ｎ＝１〜Ｎについてｄｎ＝ｄｍａｘの場合であり、Ｐｍａｘは次のようになる。
【０００６】
Pmax=N・(V2/r)
このように、最大消費電力はヘッドに配置された記録素子の数およびその抵抗値と印加電圧によって決定され、上述したサーマルプリンタは、Ｐｍａｘを電源容量の最大定格とする電源を用意していた。
【０００７】
また、ヘッドにおける消費電力の最大値を抑制するために、ヘッドを２つの素子群に分割し、半分ずつ交互に通電することで最大消費電力を半減させたプリンタもあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した最大消費電力は１ラインすべての画素が最大濃度の場合、いわゆるベタ黒の画像を印刷する場合に消費される電力であって、一般に実際の画像では、ベタ黒の領域は頻繁に現れることはなく、電源が容量の最大定格まで使用されることはあまりない。それにもかかわらず、ベタ黒も印画できなくてはならないために、プリンタに備えられた電源は大きなものとなっていた。
【０００９】
また、ヘッドを２つの素子群に分割し、半分ずつ交互に通電することで最大消費電力を半減させたプリンタでは、最大消費電力が半減するために電源容量の最大定格も半分にできるものの、印刷速度も半減してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、従来のヘッドを利用しながら最大消費電力を低く抑え、必要とされる電源を小型化することができ、しかも印刷速度も画像によっては低下させることがない印刷装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の印刷装置は次のような構成から成る。
【００１２】
通電時間に応じた濃度の画素を記録する記録素子列を配置したヘッド部と、
前記記録素子列により並列に記録すべき画素群に所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていることを判定する判定手段と、
前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていると判定された場合、前記記録素子列を複数のグループに分割して各グループ毎に互いに通電期間が重複しないように各画素の濃度に応じて通電し、
前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていないと判定された場合、前記所定濃度以上の画素については対応する記録素子に画素濃度に応じた期間通電するとともに、前記所定濃度未満の画素については、前記所定濃度以上の画素に対応する記録素子と合わせた記録素子数が前記各グループに含まれる記録素子数を超えないような画素群に分割し、分割された画素群毎に各画素濃度に応じて前記記録素子に通電する記録制御手段とを備える。
【００１３】
さらに好ましくは前記所定濃度は最高濃度の略３分の１の濃度であり、前記所定数は前記ヘッド部に配置された記録素子数の略４分の１であり、前記記録制御手段は、前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていると判定された場合、前記記録素子列を略２等分して各グループ毎に互いに通電期間が重複しないように各画素の濃度に応じて通電し、前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていないと判定された場合、前記所定濃度以上の画素については対応する記録素子に画素濃度に応じた期間通電するとともに、前記所定濃度未満の画素については、前記所定濃度以上の画素に対応する記録素子と合わせた記録素子数が前記ヘッド部に配置された記録素子数の２分の１を超えないような画素群に分割し、分割された画素群毎に各画素濃度に応じて前記記録素子に通電する。
【００１４】
さらに好ましくは、前記記録素子は、通電時間に応じた熱量を発生する発熱素子である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実施形態について、添付の図面を参照して述べる。
【００１６】
＜概要＞
まず、本実施形態におけるサーマルプリンタによる印刷制御方式の概要を説明する。この方式では、従来技術の欄において説明した最大消費電力Ｐｍａｘ＝Ｎ・（Ｖ2／ｒ）を、Ｎ個の発熱素子を有する従来のサーマルヘッドを用いつつ電源容量の最大定格を半減させることができる。そのために、本方式では、１ラインの印刷の前において、その中に含まれる所定の濃度を超える画素数をカウントし、それが１ライン全体の４分の１（＝Ｎ／４）を超えない場合には下記の第１の手順で印刷し、越える場合には第２の方式で手順する。なお、本実施形態では所定の濃度は８６とする。また、印刷は０〜２５５の２５６階調で行うものとし、最大濃度の画素を印刷するための素子への通電時間をＴ、１階調の濃度表現のための通電期間をｔｕ＝Ｔ／２５５とし、このｔｕをセグメントと呼ぶことにする。階調表現は、この通電期間ｔｕを単位として、表現する濃度階調に応じたセグメント数に対応する時間だけ発熱素子に通電することで実現される。例えば濃度が２５５の画素を記録するためには、２５５セグメントの間、その画素に対応する発熱素子に通電される。
【００１７】
（第１の手順）
図３は、第１の手順における発熱素子に対する通電のタイミングを示す図である。図３において、１ラインの記録するのに必要な時間（周期）はＴであり、ヘッドに配置された発熱素子の数はＮ個である。また、１周期は２５５のセグメントに分割され、１セグメントに相当する期間発熱素子に通電すると、１階調分に相当する濃度で画素が媒体上に形成される。
【００１８】
この第１の手順では、ヘッドに含まれる発熱素子は、濃度値が８６以上の画素を記録する発熱素子（第０のグループと呼ぶ）と、それ以外の発熱素子とに分割され、さらに、後者の発熱素子は、Ｎ／４個の素子を含む第１および第２のグループと、残りの素子を含む第３のグループに分割される。第１〜第３の各グループの発熱素子は互いに重複しないタイミングで通電される。すなわち、１ラインの印刷の開始から第ｉ番目のセグメントをｔｕi（ｉ＝１〜２５５）と表し、グループの番号をｊと表すと、濃度ｄ（ｄ＝１〜８５）の画素を記録するためには、グループｊに属する発熱素子に対して、第3(k-1)+j（ｋ＝１〜ｄ）番目のセグメントにおいて、すなわちｔｕ3(k-1)+j（ｋ＝１〜ｄ）において通電する。
【００１９】
図３においては、例えば第１のグループは、ヘッドに配置された素子列のうち、記録する画素の濃度が８５以下の素子を、先頭からＮ／４個集めたグループである。このグループは、ｔｕ1，ｔｕ4，…というように、ｔｕ1から始めて、通電期間が記録する濃度に対応する期間に達するまで、２セグメントの休止を挟みつつ通電される。第２のグループは、記録する画素の濃度が８５以下の素子を、第１のグループの直後の素子からＮ／４個集めたグループである。このグループは、ｔｕ2，ｔｕ5，…というように、ｔｕ2から始めて、２セグメントおきに通電される。第３のグループは、記録する画素の濃度が８５以下の残った素子を、第１および第２のグループの直後の素子からＮ／４個集めたグループである。このグループは、ｔｕ3，ｔｕ6，…というように、ｔｕ3から始めて、２セグメントおきに通電される。
【００２０】
このように、第１〜第３グループに属する発熱素子は、１ライン分の記録時間Ｔ内で、Ｔ／（３ｔｕ）階調の濃度を有する画素まで記録できる。本例ではＴ／ｔｕ＝２５５なので、濃度階調値が０から２５５／３＝８５までの画素を時間Ｔで記録できる。第１〜第３グループに属する素子により記録する画素は濃度階調値が８５以下であると定義してあるため、これらグループに属する発熱素子に対応する画素はすべて時間Ｔ内に印刷できる。
【００２１】
一方、濃度階調値が８６以上の画素を記録する第０グループの発熱素子により濃度ｄの画素を記録するためには、ｔｕ1〜ｔｕdの各セグメントにおいて対応する発熱素子に通電し、ｔｕd+1〜ｔｕ255の期間、通電を停止する。こうして、第０グループの発熱素子に対応する画素もまた、時間Ｔ内に本来の濃度で印刷できる。
【００２２】
以上のように制御することで、同時に通電され得る発熱素子は、第１〜第３グループの内のいずれかのグループに属する素子と、第０のグループの素子とに限られる。第１および第２グループの素子はそれぞれＮ／４であり、第０グループはＮ／４個以下であるから、第１グループと第０グループ、あるいは第２グループと第０グループの素子の数を合わせても、それぞれせいぜいＮ／２個に過ぎない。また、第３グループと第０グループとに属する素子数の和はＮ−Ｎ／２＝Ｎ／２個である。したがって、この第１の手順によれば、濃度階調値８５を超える画素の数が１ライン全体の４分の１（＝Ｎ／４）を超えないという条件を満たせば、同時に通電される発熱素子の数はＮ／２を越えることはなく、しかも時間Ｔ内で１ラインの印刷を完了できる。
【００２３】
（第２の手順）
図４は、第２の手順における発熱素子に対する通電のタイミングを示す図である。
【００２４】
濃度階調値８５を超える画素の数が１ライン全体の４分の１（＝Ｎ／４）を超える場合には、偶数番目の発熱素子のグループと、奇数番目の発熱素子のグループに２分して奇数番目のセグメントでは奇数番目の発熱素子に通電し、偶数番目のセグメントでは偶数番目のセグメントに通電する。このように各グループの発熱素子に対して時間ｔｕずつ、交互に画素濃度に応じて通電する。この場合、各グループの各素子に対して、最大の通算通電時間がＴとなるように通電するため、１ラインの記録のために時間２Ｔが必要とされる。
【００２５】
この第２の手順によれば、階調値がいくらであっても、同時に通電する素子数はＮ／２に抑えられる。
【００２６】
以上のように、第１の手順と第２の手順を条件に応じて切り替えることで、同時に通電する素子数をＮ／２にすることで、Ｎ個の素子に同時に通電する場合に比べて、最大消費電力を２分の１に減らし、電源の小型化を実現できる。
【００２７】
しかも、第１の手順を実行するための条件を満たすラインであれば時間Ｔ内で１ラインの記録を完了でき、最大消費電力の抑制による印画速度への低下の度合いを小さくすることができる。
【００２８】
＜プリンタの構成＞
図８に本実施形態に係るサーマルプリンタの外観斜視図を示す。
【００２９】
図８において、記録用紙Ｓは不図示の給紙ローラにより用紙トレイから搬送路に供給される。搬送路上の用紙Ｓは、ステッピングモータである第３モータＭ３から駆動力を得ることで、ラインサーマルヘッド７への画像信号に同期するようにして排出方向に送るとともに、ラインサーマルヘッド７の発熱部に対する当接力を同時に確保するようにしたプラテンローラ２６上を搬送されつつ、ラインサーマルヘッド７により記録リボンＲから色剤が転写され１ラインずつ画像形成される。画像Ｐが印画された用紙Ｓは、モータＭ２により駆動される搬送ローラ２４とアイドルローラ２５とにより搬送されてプリンタから排出される。
【００３０】
一方、記録リボンＲは、ベース上に移送方向に互いに異なる複数色の少なくともＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）を含む各色領域が順次繰り返し配置されており、巻き取り軸体４に巻回されてスプールに保持され、モータＭ４で駆動される巻き取り軸５によって巻き取られる。
【００３１】
サーマルヘッド７には、発熱素子７ａが１ライン分配置されている。各発熱素子は、図１に示すシフトレジスタ７ｄ，ラッチ回路７ｃ，駆動回路７ｂを介して、画像処理回路２によって処理された画像の各画素に応じた画素信号が、ヘッド制御回路３から印加される。
【００３２】
このようにして、記録リボンＲを巻き取りつつ、サーマルヘッドによって各色成分の濃度に応じた時間だけ記録リボンＲを加熱し、色材を昇華させて用紙Ｓに転写し、画像を形成する。
【００３３】
＜サーマルヘッド駆動制御回路の説明＞
図１に、本実施形態におけるサーマルプリンタのサーマルヘッド駆動制御回路のブロック図を示す。
【００３４】
サーマルヘッド７ａは、１ラインの発熱素子がＮ個から成り、サーマルヘッド７ａは、発熱素子を駆動するドライバ回路７ｂ、発熱素子のＯＮ／ＯＦＦを記憶するラッチ回路７ｃ、発熱素子分のシリアルデータをパラレルに変換するシフトレジスタ７ｄ、１ラインデータを記憶し、ヘッドの印画のタイミングを制御するヘッド制御回路３、印画画像を形成し印画全体を制御する画像処理回路２により制御される。
【００３５】
印画は、画像処理回路２により形成された画像データを、１ライン分ずつヘッド制御回路３に送ると同時に用紙の送りをすることにより行なわれる。なお１画素分の画像データは８ビットよりなり、２５６階調を表現できる。
【００３６】
１ライン分の印画データを受け取ったヘッド制御回路３は、図５乃至図７に説明する手順にしたがって、１ライン分の画像データを、各発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータData_INとしてクロック信号Clockと共にシフトレジスタに直列に転送する。シフトレジスタ７ｄには、１ライン分のＯＮ／ＯＦＦデータが並列化されて格納される。
【００３７】
１ラインの全てのデータがシフトレジスタ７ｄに転送されると、ヘッド制御回路３よりラッチ信号Latchがラッチ回路７ｃに出力される。ラッチ信号の入力に同期して、ラッチ回路７ｃは、シフトレジスタ７ｄに格納されている１ライン分の各発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータをラッチし、駆動回路７ｂにそのデータを出力する。ここでヘッド制御回路３よりストローブ信号StrobeをＯＮにすることにより、発熱素子はＯＮ／ＯＦＦデータに応じて駆動される。
【００３８】
＜印刷制御手順＞
図５に、ヘッド制御回路３により１画面を印画するための手順を示す。
【００３９】
まず、１ラインの画像データを画像処理装置２から受信して所定のメモリに格納するなどして設定し（ステップＳ５０１）、その画像データに基づいて１ライン分の印画制御を実行する（ステップＳ５０２）。そして用紙Ｓの搬送タイミングであれば（ステップＳ５０３−ＹＥＳ）、用紙を１ライン分送り（ステップＳ５０４）、全ラインの印画を終えたか判定して（ステップＳ５０５）、残りラインがあればステップＳ５０１から繰り返す。
【００４０】
図６および７に、１ライン印画の手順を示す。図６は前述した第１の手順を実現するためのその制御フローチャート、図７は第２の手順を実現するためのフローチャートである。まず、説明において用いる記号を定義しておく。
【００４１】
Ｎ：サーマルヘッド７に配置された発熱素子の数
ｎ：１ライン中で注目画素（あるいは発熱素子）の位置を示すカウンタ
階調：１ラインの記録において、注目セグメント番号または注目階調を示すカウンタ
出力の回数：１ライン中の８５以下の階調値を有する画素のカウンタ
Even/Odd：注目しているのが、奇数番目の素子か偶数番目の素子かを示すフラグ
なお、Ｎはヘッドによって決まる定数であり、ｎ，階調，出力の回数，Even/Oddは変数である。ｎはヘッドに配置された発熱素子を、ヘッドの一端から他端へと昇順で示している。また、変数「階調」は手順１においては注目セグメントを示し、手順２においては注目階調を示す。以下、図６および図７を参照してヘッド制御回路による印刷制御手順を説明する。
【００４２】
（手順１）
図６において、１ラインの印画が開始されると、まず、記録しようとする１ライン中に含まれる階調値が８６以上の画素の数がＮ／４以下であるか判定する（ステップＳ６０１）。Ｎ／４以下でなければ、図７に示す手順２に分岐する。Ｎ／４以下であれば、ステップＳ６０２以降によって手順１が実行される。ここで、ステップＳ６０３〜Ｓ６１６のループ内では、ひとつの注目セグメントにおける制御が行われ、ステップＳ６０４〜Ｓ６１４のループ内では注目素子に対する制御が行われる。
【００４３】
まず、ステップＳ６０２において階調を１に初期化する。次に、出力の回数を０に、ｎを１に初期化する（ステップＳ６０３）。
【００４４】
そして、ｎ番目の画素の階調値が８６未満であるか判定し（ステップＳ６０４）、８６以上であれば、この素子は第０グループに属する素子であると判断される。
【００４５】
第０グループの場合には、その時点での「階調」の値、すなわち注目セグメント番号が、ｎ番目の画素の値、すなわち注目画素の階調値以下であるか判定する（ステップＳ６１８）。注目セグメント番号が注目画素の階調値以下であれば、そのセグメントにおいて注目発熱素子に通電するために、注目発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータData_INに１をセットし、クロック信号を出力してシフトレジスタに対して出力する（ステップＳ６１９）。一方、注目セグメント番号が注目画素の階調値を越えていれば、そのセグメントにおいて注目発熱素子に通電しないために、注目発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータData_INに０をセットし、クロック信号を出力してシフトレジスタに対して出力する（ステップＳ６２０）。この後、ステップＳ６１３へと分岐する。
【００４６】
第０グループではない場合には、変数「出力の回数」の値がＮ／４以下であるか、すなわち、注目画素が、第１のグループに属する画素であるか判定する（ステップＳ６０５）。第１のグループであれば、階調／３のあまりが１であるか、すなわち、注目セグメントが第１グループの素子に通電してよいセグメントであるか判定する（ステップＳ６０６）。
【００４７】
通電してよいセグメントであれば、その時点での「階調／３」の値、すなわち注目セグメント番号の３分の１が、ｎ番目の画素の値、すなわち注目画素の階調値以下であるか判定する（ステップＳ６１０）。これは、第１乃至３グループの素子は、２セグメントおきに１セグメントずつ通電されるために、記録される階調は注目セグメント番号の３分の１となるためである。
【００４８】
注目セグメント番号の３分の１が注目画素の階調値以下であれば、そのセグメントにおいて注目発熱素子に通電するために、注目発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータData_INに１をセットし、クロック信号を出力してシフトレジスタに対して出力する（ステップＳ６１１）。一方、注目セグメント番号が注目画素の階調値を越えていれば、そのセグメントにおいて注目発熱素子に通電しないために、注目発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータData_INに０をセットし、クロック信号を出力してシフトレジスタに対して出力する（ステップＳ６２１）。
【００４９】
以上のようにして、注目セグメントにおける注目素子についてＯＮ／ＯＦＦデータの出力を終えたなら、ｎに１加算して注目素子を次に進め（ステップＳ６１３）、１ライン分の全素子について処理を終えたか、ｎとＮとを比較して判定する（ステップＳ６１４）。終えていなければステップＳ６０４から次の素子について処理を繰り返す。
【００５０】
一方、終えていれば、１ライン分のＯＮ／ＯＦＦデータがシフトレジスタ７ｄに格納されたために、ラッチ信号Latchを出力してシフトレジスタ７ｄのデータをラッチ回路７ｃにラッチさせ、ストローブ信号StrobeをＯＮにしてラッチされたデータを駆動回路７ｂに対して出力させる。この状態で、１階調時間、すなわち１セグメント分の時間（ｔｕ）待機して発熱素子に通電させる。こうして注目セグメントの画像形成処理を終えたなら、変数「階調」に１加算して注目セグメントを次に移す（ステップＳ６１５）。
【００５１】
次に、「階調」が２５５を越えているか、すなわち１ライン分の画像形成を終了したか判定し（ステップＳ６１７）、終了していなければステップＳ６０３に分岐して次のセグメントについて処理を繰り返し、終了していればストローブ信号をＯＦＦにして１ラインの画像形成を終了する。
【００５２】
（手順２）
ステップＳ６０１において、階調値８６以上の画素の数がＮ／４以上のラインであると判定されたなら、ステップＳ７０１から手順２が実行される。
【００５３】
まず「階調」すなわち注目階調を１で初期化し（ステップＳ７０１）、Even/Oddを奇数に初期化し（ステップＳ７０２）、ｎを１に初期化する（ステップＳ７０３）。
【００５４】
次に、ｎの奇数偶数の別が、Even/Oddの値と一致しているか判定する（ステップＳ７０４）。すなわち、注目素子が、注目セグメントで通電してもよい素子か否かが判定される。
【００５５】
一致していれば、通電してもよい素子であるので、「階調」の値と注目画素の濃度とを比較して、注目階調値が注目画素の濃度以下であることを判定する（ステップＳ７０５）。
【００５６】
注目階調値が注目画素の濃度以下であれば、その階調に対応するセグメントで発熱素子に通電するために、ＯＮ／ＯＦＦデータData_INを１にして、クロック信号Clockを出力する（ステップＳ７０６）。そうでなければ、ＯＮ／ＯＦＦデータData_INを０にして、クロック信号Clockを出力する（ステップＳ７０７）。
【００５７】
そしてｎに１加算して注目画素を次に進め（ステップＳ７０８）、１ライン分の奇数あるいは偶数番目の画素についての処理を終えたか判定する（ステップＳ７０９）。終えていなければ、次の画素に対してステップＳ７０４から繰り返す。
【００５８】
１ライン分終えたなら、ラッチ信号Latchを出力してシフトレジスタ７ｄのデータをラッチ回路７ｃにラッチさせ、ストローブ信号StrobeをＯＮにしてラッチされたデータを駆動回路７ｂに対して出力させる。この状態で、１階調時間、すなわち１セグメント分の時間（ｔｕ）待機して、奇数あるいは偶数番目の発熱素子に、画素の濃度に応じて通電させる（ステップＳ７１０）。
【００５９】
それが終わると、Even/Oddの値が奇数であるか判定し、奇数であれば次に偶数番目の素子について処理するために、Even/Oddの値を偶数にセットし（ステップＳ７１２）、偶数番目の素子について、ステップＳ７０３から繰り返す。
【００６０】
Even/Oddの値が奇数を示していなければ、注目ラインについては、奇数番目の素子・偶数番目の素子ともに処理を終えているので、「階調」に１加算して注目階調値を次に進め（ステップＳ７１３）、１ラインの画像形成を終えたかステップＳ７１４で判定する。終えていなければステップＳ７０２から、注目階調を次に移して繰り返し、終えていればストローブ信号Srobeをオフにして１ラインの画像形成を終了する。
【００６１】
以上のようにして、図１および図８に示したサーマルプリンタにより、瞬間最大消費電力を従来の半分に抑えることができる。また、消費電力の低減に伴い印刷に要する時間が無条件に増大することを防止できる。
【００６２】
［変形例１］
なお、上述の実施形態おいて、手順１と手順２の閾値濃度を８６としているが、８６から１７０までの値で良い。この場合、閾値が８６より１増える毎に、手順に１による印画時間を３階調時間（３ｔｕ）だけのばせば良い。閾値を１７１以上にすると、印刷に要する時間がＴ＋（１７１−８６）×３ｔｕ＝Ｔ＋２５５ｔｕ＝２Ｔとなって、手順１を実行する意味がなくなってしまう。
【００６３】
［変形例２］
また、手順２においては、素子を偶数と奇数とにグループ分けしているが、略２等分するのであればどのようにグループ分けしてもかまわない。
【００６４】
［変形例３］
上述した実施の形態では、２５５階調の画像を従来比２分の１の最大瞬間消費電力で印刷するプリンタが示されているが、同時に通電される素子の数を限定することで、所望の比で最大消費電力を抑制できる。すなわち、上述した実施形態では、同時に通電される素子数を全素子の２分の１に抑えたが、これを３分の１や３分の２といった、所望の量に抑えることで、最大消費電力を３分の１や３分の２に抑制できる。
【００６５】
このためには、手順１においては、ヘッドに配置されたＮ個の素子を、全セグメントにおいて通電できる素子のグループと、排他的に通電する複数のグループとに分割する。分割に際しては、全セグメントにおいて通電される素子の数と、排他的に通電されるグループそれぞれの素子の数との和がＮ・Ｒとなるようにする。ただし電力の抑制率をＲとする。
【００６６】
また、手順２においては、１セグメントに通電する素子数をＮ・Ｒまで抑制し、（Ｔ／ｔｕ）／Ｒのセグメントで１ラインを形成する。
【００６７】
このようにして、瞬間最大消費電力を抑制し、電源を小型化することが可能となる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来の印刷用ヘッドを利用しながら瞬間最大消費電力を低く抑え、必要とされる電源を小型化することができ、しかも消費電力の低減に伴って印刷に要する時間が無条件に増大することを防止した印刷装置およびその制御方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーマルヘッド駆動制御回路のブロック図である。
【図２】従来のヘッド駆動タイミングを示す図である。
【図３】実施形態における手順１のヘッド駆動タイミングを示す図である。
【図４】実施形態における手順２のヘッド駆動タイミングを示す図である。
【図５】ヘッド制御回路による印刷制御手順のフローチャートである。
【図６】ヘッド制御回路による印刷制御手順のフローチャートである。
【図７】ヘッド制御回路による印刷制御手順のフローチャートである。
【図８】実施形態のサーマルプリンタの外観斜視図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録素子に通電する時間によって階調表現する印刷装置に関し、特に印刷時の瞬間電力を低減させることのできる印刷装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、記録素子に通電する時間によって階調表現する印刷装置、例えばサーマルプリンタは、印画ヘッドの個々の発熱素子（記録素子）に通電する時間を変化させることで、印画の濃度階調を実現している。例えば、濃度の低い画素を記録する場合には通電時間は短く、濃度の高い画素を記録する場合には通電時間は長い。
【０００３】
図２にＮ個の発熱素子を１ラインに配置したサーマルヘッドにより１ライン分の印刷を行う際の、発熱素子への通電タイミングの例を示す。図２においては、濃度階調は０（最低濃度）〜２５５（最高濃度）の２５６階調である。単位時間ｔｕの期間だけ発熱素子に所定の直流電圧が印加されると、紙などの印刷媒体には、１階調分に相当する濃度で画素が記録される。そこで、濃度ｄ（ｄ＝０〜２５５）の画素を記録する際には、ｄ・ｔｕの時間、対応する記録素子に通電される。また、１ラインの画素すべてが１以上の濃度を有する場合には、記録開始から少なくともｔｕの期間は、Ｎ個すべての発熱素子に通電される。そのため、サーマルヘッドに電力を供給する電源の容量は、ヘッドに配置された全発熱素子に通電される際の消費電力でその容量の最大格を決めなくてはならない。
【０００４】
発熱素子に印加される電圧をＶ、発熱素子の抵抗をｒ、ヘッドに配置された発熱素子の数をＮ、ｎ番目（ｎ＝１〜Ｎ）の素子で記録される画素の濃度をｄｎ（ｄｎ＝０〜ｄｍａｘ）、濃度の１階調に対応する通電時間をｔｕ、１ラインの記録時間をＴ（＝ｔｕ×ｄｍａｘ）とすると、消費電力Ｐは次の式で与えられる。
【０００５】
P=Σn=0 Ndn・(tu/T)・(V2/r)
=Σn=0 Ndn・(１/dmax)・(V2/r)
最大消費電力Ｐｍａｘは、ｎ＝１〜Ｎについてｄｎ＝ｄｍａｘの場合であり、Ｐｍａｘは次のようになる。
【０００６】
Pmax=N・(V2/r)
このように、最大消費電力はヘッドに配置された記録素子の数およびその抵抗値と印加電圧によって決定され、上述したサーマルプリンタは、Ｐｍａｘを電源容量の最大定格とする電源を用意していた。
【０００７】
また、ヘッドにおける消費電力の最大値を抑制するために、ヘッドを２つの素子群に分割し、半分ずつ交互に通電することで最大消費電力を半減させたプリンタもあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した最大消費電力は１ラインすべての画素が最大濃度の場合、いわゆるベタ黒の画像を印刷する場合に消費される電力であって、一般に実際の画像では、ベタ黒の領域は頻繁に現れることはなく、電源が容量の最大定格まで使用されることはあまりない。それにもかかわらず、ベタ黒も印画できなくてはならないために、プリンタに備えられた電源は大きなものとなっていた。
【０００９】
また、ヘッドを２つの素子群に分割し、半分ずつ交互に通電することで最大消費電力を半減させたプリンタでは、最大消費電力が半減するために電源容量の最大定格も半分にできるものの、印刷速度も半減してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、従来のヘッドを利用しながら最大消費電力を低く抑え、必要とされる電源を小型化することができ、しかも印刷速度も画像によっては低下させることがない印刷装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の印刷装置は次のような構成から成る。
【００１２】
通電時間に応じた濃度の画素を記録する記録素子列を配置したヘッド部と、
前記記録素子列により並列に記録すべき画素群に所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていることを判定する判定手段と、
前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていると判定された場合、前記記録素子列を複数のグループに分割して各グループ毎に互いに通電期間が重複しないように各画素の濃度に応じて通電し、
前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていないと判定された場合、前記所定濃度以上の画素については対応する記録素子に画素濃度に応じた期間通電するとともに、前記所定濃度未満の画素については、前記所定濃度以上の画素に対応する記録素子と合わせた記録素子数が前記各グループに含まれる記録素子数を超えないような画素群に分割し、分割された画素群毎に各画素濃度に応じて前記記録素子に通電する記録制御手段とを備える。
【００１３】
さらに好ましくは前記所定濃度は最高濃度の略３分の１の濃度であり、前記所定数は前記ヘッド部に配置された記録素子数の略４分の１であり、前記記録制御手段は、前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていると判定された場合、前記記録素子列を略２等分して各グループ毎に互いに通電期間が重複しないように各画素の濃度に応じて通電し、前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていないと判定された場合、前記所定濃度以上の画素については対応する記録素子に画素濃度に応じた期間通電するとともに、前記所定濃度未満の画素については、前記所定濃度以上の画素に対応する記録素子と合わせた記録素子数が前記ヘッド部に配置された記録素子数の２分の１を超えないような画素群に分割し、分割された画素群毎に各画素濃度に応じて前記記録素子に通電する。
【００１４】
さらに好ましくは、前記記録素子は、通電時間に応じた熱量を発生する発熱素子である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実施形態について、添付の図面を参照して述べる。
【００１６】
＜概要＞
まず、本実施形態におけるサーマルプリンタによる印刷制御方式の概要を説明する。この方式では、従来技術の欄において説明した最大消費電力Ｐｍａｘ＝Ｎ・（Ｖ2／ｒ）を、Ｎ個の発熱素子を有する従来のサーマルヘッドを用いつつ電源容量の最大定格を半減させることができる。そのために、本方式では、１ラインの印刷の前において、その中に含まれる所定の濃度を超える画素数をカウントし、それが１ライン全体の４分の１（＝Ｎ／４）を超えない場合には下記の第１の手順で印刷し、越える場合には第２の方式で手順する。なお、本実施形態では所定の濃度は８６とする。また、印刷は０〜２５５の２５６階調で行うものとし、最大濃度の画素を印刷するための素子への通電時間をＴ、１階調の濃度表現のための通電期間をｔｕ＝Ｔ／２５５とし、このｔｕをセグメントと呼ぶことにする。階調表現は、この通電期間ｔｕを単位として、表現する濃度階調に応じたセグメント数に対応する時間だけ発熱素子に通電することで実現される。例えば濃度が２５５の画素を記録するためには、２５５セグメントの間、その画素に対応する発熱素子に通電される。
【００１７】
（第１の手順）
図３は、第１の手順における発熱素子に対する通電のタイミングを示す図である。図３において、１ラインの記録するのに必要な時間（周期）はＴであり、ヘッドに配置された発熱素子の数はＮ個である。また、１周期は２５５のセグメントに分割され、１セグメントに相当する期間発熱素子に通電すると、１階調分に相当する濃度で画素が媒体上に形成される。
【００１８】
この第１の手順では、ヘッドに含まれる発熱素子は、濃度値が８６以上の画素を記録する発熱素子（第０のグループと呼ぶ）と、それ以外の発熱素子とに分割され、さらに、後者の発熱素子は、Ｎ／４個の素子を含む第１および第２のグループと、残りの素子を含む第３のグループに分割される。第１〜第３の各グループの発熱素子は互いに重複しないタイミングで通電される。すなわち、１ラインの印刷の開始から第ｉ番目のセグメントをｔｕi（ｉ＝１〜２５５）と表し、グループの番号をｊと表すと、濃度ｄ（ｄ＝１〜８５）の画素を記録するためには、グループｊに属する発熱素子に対して、第3(k-1)+j（ｋ＝１〜ｄ）番目のセグメントにおいて、すなわちｔｕ3(k-1)+j（ｋ＝１〜ｄ）において通電する。
【００１９】
図３においては、例えば第１のグループは、ヘッドに配置された素子列のうち、記録する画素の濃度が８５以下の素子を、先頭からＮ／４個集めたグループである。このグループは、ｔｕ1，ｔｕ4，…というように、ｔｕ1から始めて、通電期間が記録する濃度に対応する期間に達するまで、２セグメントの休止を挟みつつ通電される。第２のグループは、記録する画素の濃度が８５以下の素子を、第１のグループの直後の素子からＮ／４個集めたグループである。このグループは、ｔｕ2，ｔｕ5，…というように、ｔｕ2から始めて、２セグメントおきに通電される。第３のグループは、記録する画素の濃度が８５以下の残った素子を、第１および第２のグループの直後の素子からＮ／４個集めたグループである。このグループは、ｔｕ3，ｔｕ6，…というように、ｔｕ3から始めて、２セグメントおきに通電される。
【００２０】
このように、第１〜第３グループに属する発熱素子は、１ライン分の記録時間Ｔ内で、Ｔ／（３ｔｕ）階調の濃度を有する画素まで記録できる。本例ではＴ／ｔｕ＝２５５なので、濃度階調値が０から２５５／３＝８５までの画素を時間Ｔで記録できる。第１〜第３グループに属する素子により記録する画素は濃度階調値が８５以下であると定義してあるため、これらグループに属する発熱素子に対応する画素はすべて時間Ｔ内に印刷できる。
【００２１】
一方、濃度階調値が８６以上の画素を記録する第０グループの発熱素子により濃度ｄの画素を記録するためには、ｔｕ1〜ｔｕdの各セグメントにおいて対応する発熱素子に通電し、ｔｕd+1〜ｔｕ255の期間、通電を停止する。こうして、第０グループの発熱素子に対応する画素もまた、時間Ｔ内に本来の濃度で印刷できる。
【００２２】
以上のように制御することで、同時に通電され得る発熱素子は、第１〜第３グループの内のいずれかのグループに属する素子と、第０のグループの素子とに限られる。第１および第２グループの素子はそれぞれＮ／４であり、第０グループはＮ／４個以下であるから、第１グループと第０グループ、あるいは第２グループと第０グループの素子の数を合わせても、それぞれせいぜいＮ／２個に過ぎない。また、第３グループと第０グループとに属する素子数の和はＮ−Ｎ／２＝Ｎ／２個である。したがって、この第１の手順によれば、濃度階調値８５を超える画素の数が１ライン全体の４分の１（＝Ｎ／４）を超えないという条件を満たせば、同時に通電される発熱素子の数はＮ／２を越えることはなく、しかも時間Ｔ内で１ラインの印刷を完了できる。
【００２３】
（第２の手順）
図４は、第２の手順における発熱素子に対する通電のタイミングを示す図である。
【００２４】
濃度階調値８５を超える画素の数が１ライン全体の４分の１（＝Ｎ／４）を超える場合には、偶数番目の発熱素子のグループと、奇数番目の発熱素子のグループに２分して奇数番目のセグメントでは奇数番目の発熱素子に通電し、偶数番目のセグメントでは偶数番目のセグメントに通電する。このように各グループの発熱素子に対して時間ｔｕずつ、交互に画素濃度に応じて通電する。この場合、各グループの各素子に対して、最大の通算通電時間がＴとなるように通電するため、１ラインの記録のために時間２Ｔが必要とされる。
【００２５】
この第２の手順によれば、階調値がいくらであっても、同時に通電する素子数はＮ／２に抑えられる。
【００２６】
以上のように、第１の手順と第２の手順を条件に応じて切り替えることで、同時に通電する素子数をＮ／２にすることで、Ｎ個の素子に同時に通電する場合に比べて、最大消費電力を２分の１に減らし、電源の小型化を実現できる。
【００２７】
しかも、第１の手順を実行するための条件を満たすラインであれば時間Ｔ内で１ラインの記録を完了でき、最大消費電力の抑制による印画速度への低下の度合いを小さくすることができる。
【００２８】
＜プリンタの構成＞
図８に本実施形態に係るサーマルプリンタの外観斜視図を示す。
【００２９】
図８において、記録用紙Ｓは不図示の給紙ローラにより用紙トレイから搬送路に供給される。搬送路上の用紙Ｓは、ステッピングモータである第３モータＭ３から駆動力を得ることで、ラインサーマルヘッド７への画像信号に同期するようにして排出方向に送るとともに、ラインサーマルヘッド７の発熱部に対する当接力を同時に確保するようにしたプラテンローラ２６上を搬送されつつ、ラインサーマルヘッド７により記録リボンＲから色剤が転写され１ラインずつ画像形成される。画像Ｐが印画された用紙Ｓは、モータＭ２により駆動される搬送ローラ２４とアイドルローラ２５とにより搬送されてプリンタから排出される。
【００３０】
一方、記録リボンＲは、ベース上に移送方向に互いに異なる複数色の少なくともＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）を含む各色領域が順次繰り返し配置されており、巻き取り軸体４に巻回されてスプールに保持され、モータＭ４で駆動される巻き取り軸５によって巻き取られる。
【００３１】
サーマルヘッド７には、発熱素子７ａが１ライン分配置されている。各発熱素子は、図１に示すシフトレジスタ７ｄ，ラッチ回路７ｃ，駆動回路７ｂを介して、画像処理回路２によって処理された画像の各画素に応じた画素信号が、ヘッド制御回路３から印加される。
【００３２】
このようにして、記録リボンＲを巻き取りつつ、サーマルヘッドによって各色成分の濃度に応じた時間だけ記録リボンＲを加熱し、色材を昇華させて用紙Ｓに転写し、画像を形成する。
【００３３】
＜サーマルヘッド駆動制御回路の説明＞
図１に、本実施形態におけるサーマルプリンタのサーマルヘッド駆動制御回路のブロック図を示す。
【００３４】
サーマルヘッド７ａは、１ラインの発熱素子がＮ個から成り、サーマルヘッド７ａは、発熱素子を駆動するドライバ回路７ｂ、発熱素子のＯＮ／ＯＦＦを記憶するラッチ回路７ｃ、発熱素子分のシリアルデータをパラレルに変換するシフトレジスタ７ｄ、１ラインデータを記憶し、ヘッドの印画のタイミングを制御するヘッド制御回路３、印画画像を形成し印画全体を制御する画像処理回路２により制御される。
【００３５】
印画は、画像処理回路２により形成された画像データを、１ライン分ずつヘッド制御回路３に送ると同時に用紙の送りをすることにより行なわれる。なお１画素分の画像データは８ビットよりなり、２５６階調を表現できる。
【００３６】
１ライン分の印画データを受け取ったヘッド制御回路３は、図５乃至図７に説明する手順にしたがって、１ライン分の画像データを、各発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータData_INとしてクロック信号Clockと共にシフトレジスタに直列に転送する。シフトレジスタ７ｄには、１ライン分のＯＮ／ＯＦＦデータが並列化されて格納される。
【００３７】
１ラインの全てのデータがシフトレジスタ７ｄに転送されると、ヘッド制御回路３よりラッチ信号Latchがラッチ回路７ｃに出力される。ラッチ信号の入力に同期して、ラッチ回路７ｃは、シフトレジスタ７ｄに格納されている１ライン分の各発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータをラッチし、駆動回路７ｂにそのデータを出力する。ここでヘッド制御回路３よりストローブ信号StrobeをＯＮにすることにより、発熱素子はＯＮ／ＯＦＦデータに応じて駆動される。
【００３８】
＜印刷制御手順＞
図５に、ヘッド制御回路３により１画面を印画するための手順を示す。
【００３９】
まず、１ラインの画像データを画像処理装置２から受信して所定のメモリに格納するなどして設定し（ステップＳ５０１）、その画像データに基づいて１ライン分の印画制御を実行する（ステップＳ５０２）。そして用紙Ｓの搬送タイミングであれば（ステップＳ５０３−ＹＥＳ）、用紙を１ライン分送り（ステップＳ５０４）、全ラインの印画を終えたか判定して（ステップＳ５０５）、残りラインがあればステップＳ５０１から繰り返す。
【００４０】
図６および７に、１ライン印画の手順を示す。図６は前述した第１の手順を実現するためのその制御フローチャート、図７は第２の手順を実現するためのフローチャートである。まず、説明において用いる記号を定義しておく。
【００４１】
Ｎ：サーマルヘッド７に配置された発熱素子の数
ｎ：１ライン中で注目画素（あるいは発熱素子）の位置を示すカウンタ
階調：１ラインの記録において、注目セグメント番号または注目階調を示すカウンタ
出力の回数：１ライン中の８５以下の階調値を有する画素のカウンタ
Even/Odd：注目しているのが、奇数番目の素子か偶数番目の素子かを示すフラグ
なお、Ｎはヘッドによって決まる定数であり、ｎ，階調，出力の回数，Even/Oddは変数である。ｎはヘッドに配置された発熱素子を、ヘッドの一端から他端へと昇順で示している。また、変数「階調」は手順１においては注目セグメントを示し、手順２においては注目階調を示す。以下、図６および図７を参照してヘッド制御回路による印刷制御手順を説明する。
【００４２】
（手順１）
図６において、１ラインの印画が開始されると、まず、記録しようとする１ライン中に含まれる階調値が８６以上の画素の数がＮ／４以下であるか判定する（ステップＳ６０１）。Ｎ／４以下でなければ、図７に示す手順２に分岐する。Ｎ／４以下であれば、ステップＳ６０２以降によって手順１が実行される。ここで、ステップＳ６０３〜Ｓ６１６のループ内では、ひとつの注目セグメントにおける制御が行われ、ステップＳ６０４〜Ｓ６１４のループ内では注目素子に対する制御が行われる。
【００４３】
まず、ステップＳ６０２において階調を１に初期化する。次に、出力の回数を０に、ｎを１に初期化する（ステップＳ６０３）。
【００４４】
そして、ｎ番目の画素の階調値が８６未満であるか判定し（ステップＳ６０４）、８６以上であれば、この素子は第０グループに属する素子であると判断される。
【００４５】
第０グループの場合には、その時点での「階調」の値、すなわち注目セグメント番号が、ｎ番目の画素の値、すなわち注目画素の階調値以下であるか判定する（ステップＳ６１８）。注目セグメント番号が注目画素の階調値以下であれば、そのセグメントにおいて注目発熱素子に通電するために、注目発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータData_INに１をセットし、クロック信号を出力してシフトレジスタに対して出力する（ステップＳ６１９）。一方、注目セグメント番号が注目画素の階調値を越えていれば、そのセグメントにおいて注目発熱素子に通電しないために、注目発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータData_INに０をセットし、クロック信号を出力してシフトレジスタに対して出力する（ステップＳ６２０）。この後、ステップＳ６１３へと分岐する。
【００４６】
第０グループではない場合には、変数「出力の回数」の値がＮ／４以下であるか、すなわち、注目画素が、第１のグループに属する画素であるか判定する（ステップＳ６０５）。第１のグループであれば、階調／３のあまりが１であるか、すなわち、注目セグメントが第１グループの素子に通電してよいセグメントであるか判定する（ステップＳ６０６）。
【００４７】
通電してよいセグメントであれば、その時点での「階調／３」の値、すなわち注目セグメント番号の３分の１が、ｎ番目の画素の値、すなわち注目画素の階調値以下であるか判定する（ステップＳ６１０）。これは、第１乃至３グループの素子は、２セグメントおきに１セグメントずつ通電されるために、記録される階調は注目セグメント番号の３分の１となるためである。
【００４８】
注目セグメント番号の３分の１が注目画素の階調値以下であれば、そのセグメントにおいて注目発熱素子に通電するために、注目発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータData_INに１をセットし、クロック信号を出力してシフトレジスタに対して出力する（ステップＳ６１１）。一方、注目セグメント番号が注目画素の階調値を越えていれば、そのセグメントにおいて注目発熱素子に通電しないために、注目発熱素子のＯＮ／ＯＦＦデータData_INに０をセットし、クロック信号を出力してシフトレジスタに対して出力する（ステップＳ６２１）。
【００４９】
以上のようにして、注目セグメントにおける注目素子についてＯＮ／ＯＦＦデータの出力を終えたなら、ｎに１加算して注目素子を次に進め（ステップＳ６１３）、１ライン分の全素子について処理を終えたか、ｎとＮとを比較して判定する（ステップＳ６１４）。終えていなければステップＳ６０４から次の素子について処理を繰り返す。
【００５０】
一方、終えていれば、１ライン分のＯＮ／ＯＦＦデータがシフトレジスタ７ｄに格納されたために、ラッチ信号Latchを出力してシフトレジスタ７ｄのデータをラッチ回路７ｃにラッチさせ、ストローブ信号StrobeをＯＮにしてラッチされたデータを駆動回路７ｂに対して出力させる。この状態で、１階調時間、すなわち１セグメント分の時間（ｔｕ）待機して発熱素子に通電させる。こうして注目セグメントの画像形成処理を終えたなら、変数「階調」に１加算して注目セグメントを次に移す（ステップＳ６１５）。
【００５１】
次に、「階調」が２５５を越えているか、すなわち１ライン分の画像形成を終了したか判定し（ステップＳ６１７）、終了していなければステップＳ６０３に分岐して次のセグメントについて処理を繰り返し、終了していればストローブ信号をＯＦＦにして１ラインの画像形成を終了する。
【００５２】
（手順２）
ステップＳ６０１において、階調値８６以上の画素の数がＮ／４以上のラインであると判定されたなら、ステップＳ７０１から手順２が実行される。
【００５３】
まず「階調」すなわち注目階調を１で初期化し（ステップＳ７０１）、Even/Oddを奇数に初期化し（ステップＳ７０２）、ｎを１に初期化する（ステップＳ７０３）。
【００５４】
次に、ｎの奇数偶数の別が、Even/Oddの値と一致しているか判定する（ステップＳ７０４）。すなわち、注目素子が、注目セグメントで通電してもよい素子か否かが判定される。
【００５５】
一致していれば、通電してもよい素子であるので、「階調」の値と注目画素の濃度とを比較して、注目階調値が注目画素の濃度以下であることを判定する（ステップＳ７０５）。
【００５６】
注目階調値が注目画素の濃度以下であれば、その階調に対応するセグメントで発熱素子に通電するために、ＯＮ／ＯＦＦデータData_INを１にして、クロック信号Clockを出力する（ステップＳ７０６）。そうでなければ、ＯＮ／ＯＦＦデータData_INを０にして、クロック信号Clockを出力する（ステップＳ７０７）。
【００５７】
そしてｎに１加算して注目画素を次に進め（ステップＳ７０８）、１ライン分の奇数あるいは偶数番目の画素についての処理を終えたか判定する（ステップＳ７０９）。終えていなければ、次の画素に対してステップＳ７０４から繰り返す。
【００５８】
１ライン分終えたなら、ラッチ信号Latchを出力してシフトレジスタ７ｄのデータをラッチ回路７ｃにラッチさせ、ストローブ信号StrobeをＯＮにしてラッチされたデータを駆動回路７ｂに対して出力させる。この状態で、１階調時間、すなわち１セグメント分の時間（ｔｕ）待機して、奇数あるいは偶数番目の発熱素子に、画素の濃度に応じて通電させる（ステップＳ７１０）。
【００５９】
それが終わると、Even/Oddの値が奇数であるか判定し、奇数であれば次に偶数番目の素子について処理するために、Even/Oddの値を偶数にセットし（ステップＳ７１２）、偶数番目の素子について、ステップＳ７０３から繰り返す。
【００６０】
Even/Oddの値が奇数を示していなければ、注目ラインについては、奇数番目の素子・偶数番目の素子ともに処理を終えているので、「階調」に１加算して注目階調値を次に進め（ステップＳ７１３）、１ラインの画像形成を終えたかステップＳ７１４で判定する。終えていなければステップＳ７０２から、注目階調を次に移して繰り返し、終えていればストローブ信号Srobeをオフにして１ラインの画像形成を終了する。
【００６１】
以上のようにして、図１および図８に示したサーマルプリンタにより、瞬間最大消費電力を従来の半分に抑えることができる。また、消費電力の低減に伴い印刷に要する時間が無条件に増大することを防止できる。
【００６２】
［変形例１］
なお、上述の実施形態おいて、手順１と手順２の閾値濃度を８６としているが、８６から１７０までの値で良い。この場合、閾値が８６より１増える毎に、手順に１による印画時間を３階調時間（３ｔｕ）だけのばせば良い。閾値を１７１以上にすると、印刷に要する時間がＴ＋（１７１−８６）×３ｔｕ＝Ｔ＋２５５ｔｕ＝２Ｔとなって、手順１を実行する意味がなくなってしまう。
【００６３】
［変形例２］
また、手順２においては、素子を偶数と奇数とにグループ分けしているが、略２等分するのであればどのようにグループ分けしてもかまわない。
【００６４】
［変形例３］
上述した実施の形態では、２５５階調の画像を従来比２分の１の最大瞬間消費電力で印刷するプリンタが示されているが、同時に通電される素子の数を限定することで、所望の比で最大消費電力を抑制できる。すなわち、上述した実施形態では、同時に通電される素子数を全素子の２分の１に抑えたが、これを３分の１や３分の２といった、所望の量に抑えることで、最大消費電力を３分の１や３分の２に抑制できる。
【００６５】
このためには、手順１においては、ヘッドに配置されたＮ個の素子を、全セグメントにおいて通電できる素子のグループと、排他的に通電する複数のグループとに分割する。分割に際しては、全セグメントにおいて通電される素子の数と、排他的に通電されるグループそれぞれの素子の数との和がＮ・Ｒとなるようにする。ただし電力の抑制率をＲとする。
【００６６】
また、手順２においては、１セグメントに通電する素子数をＮ・Ｒまで抑制し、（Ｔ／ｔｕ）／Ｒのセグメントで１ラインを形成する。
【００６７】
このようにして、瞬間最大消費電力を抑制し、電源を小型化することが可能となる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来の印刷用ヘッドを利用しながら瞬間最大消費電力を低く抑え、必要とされる電源を小型化することができ、しかも消費電力の低減に伴って印刷に要する時間が無条件に増大することを防止した印刷装置およびその制御方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーマルヘッド駆動制御回路のブロック図である。
【図２】従来のヘッド駆動タイミングを示す図である。
【図３】実施形態における手順１のヘッド駆動タイミングを示す図である。
【図４】実施形態における手順２のヘッド駆動タイミングを示す図である。
【図５】ヘッド制御回路による印刷制御手順のフローチャートである。
【図６】ヘッド制御回路による印刷制御手順のフローチャートである。
【図７】ヘッド制御回路による印刷制御手順のフローチャートである。
【図８】実施形態のサーマルプリンタの外観斜視図である。
Claims (5)
- 通電時間に応じた濃度の画素を記録する記録素子列を配置したヘッド部と、
前記記録素子列により並列に記録すべき画素群に所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていることを判定する判定手段と、
前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていると判定された場合、前記記録素子列を複数のグループに分割して各グループ毎に互いに通電期間が重複しないように各画素の濃度に応じて通電し、
前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていないと判定された場合、前記所定濃度以上の画素については対応する記録素子に画素濃度に応じた期間通電するとともに、前記所定濃度未満の画素については、前記所定濃度以上の画素に対応する記録素子と合わせた記録素子数が前記各グループに含まれる記録素子数を超えないような画素群に分割し、分割された画素群毎に各画素濃度に応じて前記記録素子に通電する記録制御手段と
を備えることを特徴とする印刷装置。 - 前記所定濃度は最高濃度の略３分の１の濃度であり、前記所定数は前記ヘッド部に配置された記録素子数の略４分の１であり、前記記録制御手段は、前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていると判定された場合、前記記録素子列を略２等分して各グループ毎に互いに通電期間が重複しないように各画素の濃度に応じて通電し、前記判定手段により所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていないと判定された場合、前記所定濃度以上の画素については対応する記録素子に画素濃度に応じた期間通電するとともに、前記所定濃度未満の画素については、前記所定濃度以上の画素に対応する記録素子と合わせた記録素子数が前記ヘッド部に配置された記録素子数の２分の１を超えないような画素群に分割し、分割された画素群毎に各画素濃度に応じて前記記録素子に通電することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
- 前記記録素子は、通電時間に応じた熱量を発生する発熱素子であることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
- ヘッド部に配置した記録素子列に画素濃度に応じた時間通電して画像を印刷する印刷装置の制御方法であって、
前記記録素子列により並列に記録すべき画素群に所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていることを判定し、
所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていると判定された場合、前記記録素子列を複数のグループに分割して各グループ毎に互いに通電期間が重複しないように各画素の濃度に応じて通電し、
所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていないと判定された場合、前記所定濃度以上の画素については対応する記録素子に画素濃度に応じた期間通電するとともに、前記所定濃度未満の画素については、前記所定濃度以上の画素に対応する記録素子と合わせた記録素子数が前記各グループに含まれる記録素子数を超えないような画素群に分割し、分割された画素群毎に各画素濃度に応じて前記記録素子に通電することを特徴とする印刷装置の制御方法。 - 前記所定濃度は最高濃度の略３分の１の濃度であり、前記所定数は前記ヘッド部に配置された記録素子数の略４分の１であり、所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていると判定された場合、前記記録素子列を略２等分して各グループ毎に互いに通電期間が重複しないように各画素の濃度に応じて通電し、所定濃度以上の画素が所定数以上含まれていないと判定された場合、前記所定濃度以上の画素については対応する記録素子に画素濃度に応じた期間通電するとともに、前記所定濃度未満の画素については、前記所定濃度以上の画素に対応する記録素子と合わせた記録素子数が前記ヘッド部に配置された記録素子数の２分の１を超えないような画素群に分割し、分割された画素群毎に各画素濃度に応じて前記記録素子に通電することを特徴とする請求項４に記載の印刷装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000128405A JP4480224B2 (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 印刷装置およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000128405A JP4480224B2 (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 印刷装置およびその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001310495A JP2001310495A (ja) | 2001-11-06 |
| JP4480224B2 true JP4480224B2 (ja) | 2010-06-16 |
Family
ID=18637855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000128405A Expired - Lifetime JP4480224B2 (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 印刷装置およびその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4480224B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100398326C (zh) * | 2004-12-27 | 2008-07-02 | 诚研科技股份有限公司 | 通过调整加热时间达到影像处理的方法 |
-
2000
- 2000-04-27 JP JP2000128405A patent/JP4480224B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001310495A (ja) | 2001-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5451988A (en) | Recording apparatus with controlled preheating of a thermally activated printing head | |
| JPH06278334A (ja) | 熱転写プリンタ | |
| JP4480224B2 (ja) | 印刷装置およびその制御方法 | |
| US7304658B2 (en) | Thermal printer and method for correcting the energizing time data for heating elements in the thermal printer | |
| US5537140A (en) | Color direct thermal printing method and direct color thermal printer | |
| JP3153795B2 (ja) | 記録装置および記録方法 | |
| JPH06115137A (ja) | 感熱記録装置の制御方法 | |
| JP2007320087A (ja) | サーマルプリンタ及びその印刷方法 | |
| JP2007098828A (ja) | サーマルプリンタ、通電制御方法及びプログラム | |
| JP2798933B2 (ja) | 記録装置 | |
| JP4200286B2 (ja) | 画像形成装置及び印字制御方法 | |
| JPH06183048A (ja) | サーマルプリンタ | |
| JPH06328758A (ja) | 印字装置 | |
| JPH07304202A (ja) | 印刷装置 | |
| JPH09220823A (ja) | 多階調サーマル記録装置 | |
| JPH02153754A (ja) | 記録ヘツド及び前記記録ヘツドを用いた熱記録装置 | |
| JP2003237124A (ja) | 感熱記録装置 | |
| JP2000062234A (ja) | 熱転写プリンタ | |
| JPH06155767A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH06320776A (ja) | サーマルヘッド駆動装置 | |
| JP2000037897A (ja) | サ―マルヘッド駆動装置 | |
| JPH11115234A (ja) | サーマルヘッド駆動装置およびサーマルプリンタ | |
| JPH0679901A (ja) | 熱転写サーマルプリンタ | |
| JP2005262826A (ja) | 熱転写記録装置 | |
| JPH05330124A (ja) | サーマルヘッド駆動方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070411 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100222 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100226 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100316 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |