JPH11188950A - 記録装置およびシステムならびに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の記録素子を有するシリアル・プリンタ
を低消費電力化し高速印字を可能にすること。 【解決手段】 画像データをビットマップ展開してドッ
ト数をカウントし、印字ＤＵＴＹを計算する。この印字
ＤＵＴＹをしきい値と比較することで印字モードを確定
する。例えば１ページ分の印字ＤＵＴＹがしきい値より
も小さい場合には記録素子を長いパルス幅の駆動パルス
で駆動する印字モードに、一方、大きい場合には記録素
子を短いパルス幅の駆動パルスで駆動する印字モードに
設定する。設定した印字モードで印字することによって
電源容量を低減することができる。カラー画像の印字Ｄ
ＵＴＹの度数分布を示す（図中、円印）図３によるとカ
ラー画像については全吐出４００％に対して１２０〜１
５０％にしきい値を設ければよいことがわかる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録装置およびシス
テムならびに記録媒体に関し、特に複数の記録素子を有
するシリアル・プリンタを低消費電力化し高速印字を可
能にした記録装置およびシステムならびに記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリアル・プリンタには熱転写方
式、インクジェット方式などが存在する。これらの装置
は、それぞれ複数の記録素子列を有し、それらの記録素
子配列を記録紙の搬送方向に平行に配置し、該記録素子
配列を紙搬送方向に垂直に順次走査することにより、１
枚の記録紙の印字を達成する。

【０００３】ところで、昨今、印字速度の高速化を達成
するために、上記記録素子配列内に含まれる記録素子数
を増加する傾向（記録ヘッドの長尺化）が著しい。しか
しながら、こうした長尺化に伴う問題点として、記録素
子の消費電力の増大に伴う電源の容量の増大、電源の大
型化に伴う本体形状の大型化、電源容量の増大に伴うコ
ストアップなどが生じる。

【０００４】こうした記録ヘッドの長尺化に伴う電源の
容量の増大、記録素子の形状大型化に伴う本体形状の大
型化、電源容量の増大に伴うコストアップは、印字の高
速化という長所を損なう結果になりかねない。そこで、
実際に長尺の記録ヘッドを使用するにあたり、長尺の記
録ヘッドを低容量電源で使用する技術が必要となってく
る。

【０００５】ところで、従来はプリンタの電源定格容量
の設計の際に全吐出をサポートすることを想定してい
た。それは単純に可能性の最大の場合を想定しているこ
とに他ならない。そのことは実際的な使用状況を顧みな
い設計方法であり、先に述べた多数ノズルの記録素子の
駆動のための電源容量設計に際しても暗黙の前提として
存在してきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】先に電源容量設計に際
して全記録素子の同時吐出（全吐出）をサポートするこ
とを前提としてきたと述べたが、今回調査した結果によ
ると実際には全吐出する場合は多くない。したがって、
現在の設計による電源容量には無駄が多いと言える。

【０００７】本発明の目的は、電源容量の無駄を排し、
低容量電源で多数ノズルの記録素子を駆動し、記録ヘッ
ドのノズル数の増大化に伴う電源の容量の増大、電源容
量の増大に伴うコストアップなどを回避し、小型低コス
トで高速印字を可能にした記録装置およびシステムを提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明では次の３点の技術的背景を利用する。

【０００９】１）記録素子の消費電力と記録素子駆動ヒ
ートパルスのパルス幅とは比例関係にある。したがっ
て、消費電力の制御は記録素子駆動ヒートパルスのパル
ス幅を制御することで行なえる。

【００１０】２）電源部にスイッチング電源を用いた場
合、使用上注意すべきは電源部の昇温である。電源部の
昇温は平均電力消費量に比例する。また、平均電力消費
量は１ページ分の印字ＤＵＴＹに比例する。したがっ
て、１ページ分の印字ＤＵＴＹにより印字を制御するこ
とは電源部の昇温対策をしていることになる。

【００１１】３）コンピュータのＣＰＵの演算能力の飛
躍的な向上とメモリの低価格大容量化の傾向が現在はあ
る。したがって、描画展開から印字モード判定までの処
理をホストコンピュータに任せるのはプリント自体を助
け、しかもそれはホストの負担にならない方法である。
また、この方法はプリンタの低コスト化、印字速度の向
上（通常ホストのＣＰＵの演算能力はプリンタの演算能
力を上回る）にとって、合理的かつ有効な方法と言え
る。

【００１２】以上の３点を利用して、次のようにして目
的を達成する。

【００１３】まずホスト側において、オペレーションシ
ステムからプリンタドライバーがプリントデータを受取
り描画展開する。描画展開したデータは各ドットについ
ての吐出情報であって二値であり、例えば吐出するドッ
トに対して“１”を与えるならば、“１”の数をカウン
トすることで印字ドット数を調べられる。このようにし
て調べた印字ドット数より１ページの印字ＤＵＴＹが分
かる。これを予め設定したしきい値と比較することで印
字モードを決定する。ここで言う印字モードとは、それ
ぞれ異なる記録素子駆動ヒートパルスのパルス幅で記録
素子を駆動して印字するような印字モードである。例え
ば１ページ分の印字ＤＵＴＹが予め設定したしきい値よ
りも小さい場合には記録素子を長いパルス幅の記録素子
駆動ヒートパルスで駆動する印字モードに設定する。一
方、１ページ分の印字ＤＵＴＹが予め設定したしきい値
より大きい場合には記録素子を短いパルス幅の記録素子
駆動ヒートパルスで駆動する印字モードに設定する。本
発明は以上のような印字モードおよびしきい値を複数個
有する。以上のように印字モードの情報および描画展開
したプリントデータをホスト側で生成する。

【００１４】次にホストからプリンタへの転送だが、ま
ず印字モードの情報を転送する。印字モードの情報を受
け取ったプリンタはその印字モードに応答する記録素子
駆動ヒートパルスのパルス幅を設定する。その処理が終
了したのを確認した後に、ホストは描画展開したプリン
トデータをプリンタに転送し、プリンタは、転送された
プリントデータを順次印字していく。

【００１５】ここで特記すべきは印字モードの設定に用
いられるしきい値の最高値である。今回多くのサンプル
を測定した結果、カラープリントにおいては全吐出の場
合の印字ＤＵＴＹ４００％に対して１２０〜１５０％以
下の印字ＤＵＴＹの画像がほとんどであり、モノクロプ
リントにおいては全吐出の場合の印字ＤＵＴＹ１００％
に対して４０〜６０％以下の印字ＤＵＴＹの画像がほと
んどであることが分かった。このことを考慮してしきい
値の最高値を設定すれば、ほとんどのプリントでは高速
で印字し、しかも無駄のない電源容量が実現できる。そ
ういった意味で本発明では印字モードの設定に用いられ
るしきい値の最高値をカラープリントにおいては全吐出
の場合の印字ＤＵＴＹ４００％に対して１２０〜１５０
％、モノクロプリントにおいては全吐出の場合の印字Ｄ
ＵＴＹ１００％に対して４０〜６０％と設定したのであ
る。もちろん特定な用途に限定することでこの値がばら
つくことがあるが（たとえば、テキスト専用ならば印字
ＤＵＴＹは低くなるだろう）、様々なプリントをする場
合には、ほぼこの値になる。また電源定格値の設計は、
スイッチング電源の昇温対策として、各部品のばらつき
を考慮に入れた上で前記基準値に対して１０数％のマー
ジンをのせて設計するのが適当だろう。

【００１６】請求項１の発明は、外部から供給された印
字モードにしたがって印字モードを設定する手段を備え
たことを特徴とする。

【００１７】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、前記印字モードは複数種あり、各印字モードは記録
素子駆動パルスのパルス幅に対応していることを特徴と
する。

【００１８】さらに請求項３の発明は、請求項１の記録
装置はスイッチング電源を有することを特徴とする。

【００１９】さらに請求項４の発明は、請求項１の記録
装置はシリアル・プリンタであることを特徴とする。

【００２０】さらに請求項５の発明は、請求項２におい
て、前記印字モードは、１頁分の印字デューティと所定
しきい値との比較結果に応じて決定されることを特徴と
する。

【００２１】さらに請求項６の発明は、請求項５におい
て、前記１頁分の印字デューティが所定しきい値より小
さい場合は、前記１頁分の印字デューティが所定しきい
値より大きい場合の記録素子駆動パルスのパルス幅より
も長いことを特徴とする。

【００２２】さらに請求項７の発明は、請求項５におい
て、前記しきい値は、異なった複数の値を有することを
特徴とする。

【００２３】さらに請求項８の発明は、請求項７におい
て、カラー印字データに関して、前記異なった複数のし
きい値のうち最高値は、全吐出の場合の印字デューティ
４００％に対して１２０〜１５０％に相当する値である
ことを特徴とする。

【００２４】さらに請求項９の発明は、請求項７におい
て、モノクロ印字データに関して、前記異なった複数の
しきい値のうち最高値は、全吐出の場合の印字デューテ
ィ１００％に対して４０〜６０％に相当する値であるこ
とを特徴とする。

【００２５】さらに請求項１０の発明は、印字データを
展開する手段と、前記展開された印字データのデューテ
ィを測定する手段と、前記測定された１頁分の印字デュ
ーティと所定しきい値とを比較して印字モードを決定す
る手段とを有するホスト装置と、請求項１〜９のいずれ
かの記録装置とを双方向通信可能に接続した記録システ
ムを特徴とする。

【００２６】さらに請求項１１の発明は、印字モードを
決定するための制御プログラムを記録した記録媒体であ
って、該制御プログラムはコンピュータに、印字データ
を展開させ、前記展開された印字データのデューティを
測定させ、前記測定された１頁分の印字デューティと所
定しきい値とを比較して印字モードを決定させることを
特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は本発明にかかるシステムの
ブロック図であって、本システムは以下の各実施例にお
いて使用される。１はホストコンピュータであって、そ
の構成は一般によく知られているので、概要を以下に説
明して詳細図示は省略する。すなわち、ホストコンピュ
ータ１は、システム・バスを介して互いに接続された各
構成要素全体の演算制御を司るＣＰＵと、ＣＰＵの作
業、オペレーションシステム（ＯＳ）、後述のようなプ
リンタドライバ（プログラム）を含むアプリケーション
プログラムのロード等に使用されるメインメモリとして
のＲＡＭと、ＣＰＵにより実行されるシステムの初期化
プログラム、図２に示す制御手順（一部）等が記憶され
たＲＯＭと、システム・バスに接続されたコントローラ
を介して接続されたハードディスクドライバ（ＨＤＤ）
と、システムバスに接続されたインタフェースとを含
む。インタフェースを介して後述のシリアル・プリンタ
との間で信号の授受を行う。０Ｓ及び後述のようなプリ
ンタドライバを含むソフトウェアプログラムは、例えば
ＨＤＤに記憶させることができ、システムの初期化時に
ＲＡＭにロードすることができる。なお、システム・バ
スには、キーボードコントローラを介してキーボード、
ビデオグラフィックアレイを介してビデオＲＡＭ、表示
コントローラを介して表示装置、フロッピーディスクコ
ントローラを介してフロッピーディスク装置などが接続
されている。

【００２８】２はシリアル・プリンタであって、以下の
構成を有する。３はＣＰＵであって、システム・バス４
を介して互いに接続された各構成要素全体の演算制御を
司る。５はＣＰＵの作業領域を有するＲＡＭであって、
ＣＰＵ３の作業、受信バッファ等に使用される。６はＣ
ＰＵ３により実行される図２に示す制御手順（一部）を
含む制御手順が格納されたＲＯＭである。７はキャリッ
ジモータドライバであって、入力された制御信号に応答
して（熱転写方式またはインクジェット方式の）記録ヘ
ッドが搭載されたキャリッジを駆動するモータ８を制御
する。９は紙送りモータドライバであって、入力された
制御信号に応答して紙送り機構を駆動するモータを制御
する。１１はヘッドドライバであって、入力されたドラ
イブ信号に応答してヘッド１２に搭載された各記録素子
を駆動する。１３はインタフェースであって、このイン
タフェースを介してホストコンピュータ１との間で信号
の授受を行う。なお、このシリアル・プリンタ２の各構
成に必要な電力を供給する電源として、スイッチング電
源１４を使用する。

【００２９】

【実施例】（第１の実施例）本実施例ではヘッドにカラ
ーの記録素子を搭載し、カラー画像を印字するようにプ
リンタを構成した例を示す。図２に当プリンタの制御フ
ローを示す。図３に予め指定したしきい値を決定するグ
ラフを示す。以下に本実施例を制御フローにしたがって
順次、説明していく。

【００３０】ホストコンピュータ１において、プリンタ
ドライバーはオペレーションシステムより印字展開に必
要な画像情報を受け取る（図２のＳ１）。プリンタドラ
イバーはまずビットマップ展開タスク（描画展開機能）
により画像データをビットマップ展開する（図２のＳ
２）。そして描画展開された印字データはホストコンピ
ュータ１のメモリ上に一時プールされる（図２のＳ
３）。そのデータについて同じくプリンタドライバーの
ドットカウントタスクによりドット数をカウントし、印
字ＤＵＴＹを計算する（図２のＳ４）（ビットマップ展
開されたデータにおいて、印字するドットについてはそ
のビットが“１”になり、印字しないビットが“０”に
なっている。したがって、この“１”のドットの数をソ
フト的にカウントするのがプリンタドライバーのドット
カウントタスクである。）。ここで測定された印字ＤＵ
ＴＹをプリンタドライバーがホスト上にある予め定めら
れたしきい値と比較することで複数の内から１つの印字
モードを確定する（図２のＳ５）。ここで言う確定され
た印字モードとは、それぞれ異なるパルス幅のうちの１
つのパルス幅の記録素子駆動ヒートパルスで記録素子を
駆動して印字するような印字モードである。例えば１ペ
ージ分の印字ＤＵＴＹが予め指定したしきい値よりも小
さい場合には記録素子を長いパルス幅の記録素子駆動ヒ
ートパルスで駆動する印字モードに設定する。一方、１
ページ分の印字ＤＵＴＹが予め指定したしきい値より大
きい場合には記録素子を短いパルス幅の記録素子駆動ヒ
ートパルスで駆動する印字モードに設定する。

【００３１】本発明の装置は以上のような印字モードお
よびしきい値を複数個有する。本実施例では最も低い印
字ＤＵＴＹの画像（この範囲で約６０％のカラー画像を
カバーする）の場合にはパルス幅５μｓの記録素子駆動
ヒートパルスで印字する印字モードと、二番目に低い印
字ＤＵＴＹの画像（この範囲で約３０％のカラー画像を
カバーする）の場合にはパルス幅４μｓの記録素子駆動
ヒートパルスで印字する印字モードと、最も高い印字Ｄ
ＵＴＹの画像（この範囲で約１０％のカラー画像をカバ
ーする）の場合にはパルス幅３μｓの記録素子駆動ヒー
トパルスで印字する印字モードを印字モードとして持っ
ている。

【００３２】このようにして確定した印字モードをプリ
ンタに送る（図２のＳ６）。印字モードは複数個ある
が、本実施例では３つの印字モードを有するので、２ビ
ットのコードを転送することで印字モードをホストコン
ピュータ１よりプリンタ２へと転送する。次に印字モー
ドを伝えるコードを受け取ったプリンタ２はコードをデ
コードして印字モードを判読した後に、その印字モード
にしたがって記録素子の記録素子駆動ヒートパルスのパ
ルス幅を設定する（図２のＳ７）。

【００３３】印字モードの設定が完了した後にプリンタ
から完了信号をホストコンピュータ１に送出し、これを
受け取ったホストコンピュータ１はプリンタの受信バッ
ファの容量分の印字データをプリンタ２に転送し、これ
を受け取って受信バッファに格納したプリンタ２は受信
バッファ内の印字データを印字する。そして、受け取っ
た印字データを印字終了したら、プリンタから完了信号
をホストコンピュータ１に送出し、これを受け取ったホ
ストコンピュータ１はプリンタの受信バッファの容量分
の次の印字データをプリンタ２に転送し、これを印字完
了まで繰り返す（図２のＳ８〜Ｓ１０）。

【００３４】最後に図２におけるしきい値最高値の根拠
となるグラフを説明する。これはカラー画像の印字ＤＵ
ＴＹの度数分布を示す（図中、円印）。これによると、
カラー画像については全吐出４００％に対して１２０〜
１５０％にしきい値を設ければよいことがわかる。ま
た、電源定格値の設計は、スイッチング電源の昇温対策
として、各部品のばらつきを考慮に入れた上で前記基準
値に対して１０数％のマージンをのせて設計する。

【００３５】（第２の実施例）本実施例ではヘッドにモ
ノクロの記録素子を搭載し、モノクロ画像を印字するよ
うにプリンタを構成した例を示す。図４に予め指定した
しきい値を決定するグラフを示す。当プリンタの制御フ
ローは図２と同じであり、印字するデータがカラーかモ
ノクロかの違いだけで、モノクロの処理態様はカラーの
処理態様から容易に理解できるので、重複説明は省略
し、異なる部分を主にして以下に本実施例を説明してい
く。

【００３６】本実施例では最も低い印字ＤＵＴＹの画像
（この範囲で約６０％のモノクロ画像をカバーする）の
場合にはパルス幅５μｓの記録素子駆動ヒートパルスで
印字する印字モードと、二番目に低い印字ＤＵＴＹの画
像（この範囲で約３０％のモノクロ画像をカバーする）
の場合にはパルス幅４μｓの記録素子駆動ヒートパルス
で印字する印字モードと、最も高い印字ＤＵＴＹの画像
（この範囲で約１０％のモノクロ画像をカバーする）の
場合にはパルス幅３μｓの記録素子駆動ヒートパルスで
印字する印字モードを印字モードとして持っており、図
２のＳ５では、Ｓ１〜Ｓ４によって測定された印字ＤＵ
ＴＹによりこれらの印字モードの内から１つを確定す
る。

【００３７】確定した印字モードをプリンタ２に転送す
る処理以降は第１の実施例と同様である。

【００３８】最後に図３におけるしきい値最高値の根拠
となるグラフを説明する。これはモノクロ画像の印字Ｄ
ＵＴＹの度数分布を示す。これによると、モノクロ画像
については全吐出１００％に対して４０〜６０％にしき
い値を設ければよいことがわかる。また、電源定格値の
設計は、スイッチング電源の昇温対策として、各部品の
ばらつきを考慮に入れた上で前記基準値に対して１０数
％のマージンをのせて設計する。

【００３９】

【発明の効果】本発明の効果は以下の通りである。

【００４０】１）多数のノズルを有する記録素子を、そ
の利点である高速化を損なうことなく制御できる。本発
明では、出現頻度の高い印字ＤＵＴＹの低い画像ファイ
ルについては長いパルス幅の記録素子駆動ヒートパルス
で記録素子を駆動し、出現頻度の低い印字ＤＵＴＹの高
い画像ファイルについては短いパルス幅の記録素子駆動
ヒートパルスで記録素子を駆動する。このことにより、
全体としては印字速度は高速であり、しかも記録素子の
消費電力の増大に伴う電源の容量の増大、電源容量の増
大に伴うコストアップなどを回避できる。

【００４１】２）印字データを調査した結果から印字モ
ードの切り換えのしきい値を決定しているので、従来の
やり方である全吐出まで電源容量をサポートするやり方
に比べて、合理的であり、しかも電源容量の小容量化、
コストダウンが可能となる。

【００４２】３）従来、プリンタで行なわれてきた印字
モードの判定をプリンタドライバに行なわせたことで、
プリンタの処理の負担が低減できた。このことは現在の
背景としてホストであるコンピュータのＣＰＵの処理能
力の著しい向上とメモリの増大がある。こうすることで
ホストの負担が大きくなることによる処理速度の定価は
小さく、逆に全体としてのコストダウンの効果が大き
い。

【００４３】４）多数のノズルを有する記録素子をスイ
ッチング電源で駆動することによって、高速印字でしか
もコストの低い記録装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかるシステムのブロック
図である。

【図２】本発明のプリント制御の流れ、および実施例
１、実施例２の制御の流れを説明したフローチャートで
ある。

【図３】カラー印字の際の印字モード切り換えのしきい
値の最高値を選定する為のカラー画像の印字ＤＵＴＹの
度数分布を示す図である。

【図４】モノクロ印字の際の印字モード切り換えのしき
い値の最高値を選定する為のモノクロ画像の印字ＤＵＴ
Ｙの度数分布を示す図である。

【符号の説明】

１ ホストコンピュータ ２ シリアル・プリンタ ３ ＣＰＵ ５ ＲＡＭ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から供給された印字モードにしたが
   って印字モードを設定する手段を備えたことを特徴とす
   る記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記印字モードは複数種あり、各印字モードは記録素子
   駆動パルスのパルス幅に対応していることを特徴とする
   記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１の記録装置はスイッチング電源
   を有することを特徴とする記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１の記録装置はシリアル・プリン
   タであることを特徴とする記録装置。
5. 【請求項５】 請求項２において、 前記印字モードは、１頁分の印字デューティと所定しき
   い値との比較結果に応じて決定されることを特徴とする
   記録装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、 前記１頁分の印字デューティが所定しきい値より小さい
   場合は、前記１頁分の印字デューティが所定しきい値よ
   り大きい場合の記録素子駆動パルスのパルス幅よりも長
   いことを特徴とする記録装置。
7. 【請求項７】 請求項５において、 前記しきい値は、異なった複数の値を有することを特徴
   とする記録装置。
8. 【請求項８】 請求項７において、 カラー印字データに関して、前記異なった複数のしきい
   値のうち最高値は、全吐出の場合の印字デューティ４０
   ０％に対して１２０〜１５０％に相当する値であること
   を特徴とする記録装置。
9. 【請求項９】 請求項７において、 モノクロ印字データに関して、前記異なった複数のしき
   い値のうち最高値は、全吐出の場合の印字デューティ１
   ００％に対して４０〜６０％に相当する値であることを
   特徴とする記録装置。
10. 【請求項１０】 印字データを展開する手段と、前記展
    開された印字データのデューティを測定する手段と、前
    記測定された１頁分の印字デューティと所定しきい値と
    を比較して印字モードを決定する手段とを有するホスト
    装置と、請求項１〜９のいずれかの記録装置とを双方向
    通信可能に接続した記録システム。
11. 【請求項１１】 印字モードを決定するための制御プロ
    グラムを記録した記録媒体であって、該制御プログラム
    はコンピュータに、 印字データを展開させ、 前記展開された印字データのデューティを測定させ、 前記測定された１頁分の印字デューティと所定しきい値
    とを比較して印字モードを決定させることを特徴とする
    記録媒体。