JPS63270161A - サ−マルヘツドの記録方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はサーマルヘッドの記録方式に関し、特に、サー
マルヘッドの同時に印字する発熱素子数を黒データ数に
基づいて変化させる、いわゆる可変ブロック幅方式のサ
ーマルヘッドの記録方式に関する。

（従来の技術） 近時、サーマルヘッドの記録方式はファクシミリ装置の
プロッタやプリンタ等に幅広く使用されているが、ファ
クシミリ装置やプリンタ等の小型化、低価格化に伴って
電源容量の低減が技術的課題となった。

そこで、サーマルヘッドで一度に消費する電力を低減し
て電源容量の低減を図るため、サーマルヘッドの発熱素
子を複数のブロックに分割し、ブロック毎に同時に印字
するいわゆる分割印字方式が提案された。

しかし、この分割印字方式は、同時に印字する発熱素子
のブロック幅が固定であったため、１ブロツク内の発熱
素子数を電源容量に合わせ、少なく設定しなければなら
ず、印字速度や電源の有効利用の面で問題であった。

そこで、本出願人はサーマルヘッドの同時に印字する発
熱素子数を黒データ数に基づいて変化させるいわゆる可
変ブロック幅方式を提案した。

このサーマルヘッドの記録方式の可変ブロック幅方式は
、データ中の黒データ数をカウントし、この黒データ数
が電源容量から許容される最大ビット数となる毎に同時
に印字する発熱素子をブロックに分割している。具体的
には黒データ数が最大ビット数となるまでデータをサー
マルヘッドのシフトレジスタに送り、黒データ数が最大
ビット数になると、以降１ライン分のデータとなるまで
白データをシフトレジスタに送る。１ライン分のデータ
が転送されると、このデータに基づいた印字パルスを発
熱素子に供給して印字を行う。次いで、次ブロックの印
字は、前ブロックまで白データをシフトレジスタに転送
し、前ブロック分までの白データの転送が完了すると、
データの転送を行うとともに、黒データのカウントを開
始する。

同様に黒データの数が最大ビットになると、以降１９４
７分のデータとなるまで白データを転送し、印字パルス
を供給して印字を行う。以下同様に、１ライン全ての印
字を行う。

したがって、常に記録する黒ビット数を一定とすること
ができ、電源の能力を最大限に発揮させることができる
とともに、印字速度を向上させることができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のサーマルヘッドの記録方式にあっ
ては、黒データ数が所定の最大ビット数となる毎にブロ
ックを分割し、印字パルスを発熱素子に供給して印字し
ていたため、黒データ数が増加すると、黒データ数の増
加に対応して記録に要する時間（記録所要時間）も長く
なる。そのため、記録時間の短縮化が要請される。

（発明の目的） そこで、本発明は、入力データの１ページ当たりの黒字
率が所定割合を越えたときには、入力データの白黒を反
転して印字データとし、該印字データの黒ビット数に基
づいてブロック分割して印字することにより、入力デー
タの黒字率が増加した場合のブロック分割数を低減して
、記録所要時間を短縮することを目的としている。

（発明の構成） 本発明は、上記目的を達成するため、１９４７分のデー
タを黒データが所定のビット数となる印字データ幅毎の
ブロックに分割し、各ブロック毎にサーマルヘッドの対
応する発熱素子に印字データに基づいた印字パルスを送
出して印字するサーマルヘッドの記録方式において、少
なくとも１ページ分のデータを記憶するメモリと、該１
ページ内の黒字率を演算する黒字率演算手段と、印字デ
ータを白黒反転させる反転手段と、データの黒字率が所
定割合を越えると、印字データを白黒反転させ、反転後
の印字データに基づいて前記データのブロック分割を行
って印字させる制御手段と、を設けたことを特徴とする
ものである。

以下、本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示す図である。

第１図において、１０はμＣＰＵ　（制御手段）、２０
は画情報メモリ、３０はパラレル／シリアル変換部（以
下、Ｐ／Ｓ変換部）、４０は黒字率演算器（黒字率演算
手段）、５０は黒ビツトカウンタ、６０は排他的ＯＲ（
反転手段）７０はサーマルヘッドである。

サーマルへラド７０は、第２図に示すように、発熱素子
Ｔ、〜Ｔｌｌ、ドライバＴｏｌ〜Ｔ　Ｄ　ｎ　ｓデータ
ゲートＧＩ〜Ｇ７、ラッチ回路７１およびシフトレジス
タ７２等を備えており、サーマルヘッド７０にはμＣＰ
Ｕｌ０からストローブ信号（ＳＴ）をロード信号（ＬＤ
）が、Ｐ／Ｓ変換器３０からクロック信号（ＣＬ　Ｋ）
と排他的０Ｒ６０を介して印字データ（ＤＡＴＡ）が、
それぞれ入力されている。発熱素子Ｔ、−Ｔ、％は図示
はしないが、ハード的には４つのグループに分割されて
おり、各グループ毎に対応するストローブ信号（Ｓ　Ｔ
）が供給される。

サーマルへラド７０は排他的０Ｒ６０を介してＰ／Ｓ変
換器３０から入力される印字データ（ＤＡＴＡ）（シリ
アルデータ）をクロック信号（ＣＬ　Ｋ）に同期してシ
フトレジスタ７２に読み込み、１ライン分の印字データ
（ＤＡＴＡ）を読み込むと、パラレルデータに変換して
ラッチ回路７１に出力する。

ラッチ回路７１は入力されたパラレルデータをロード信
号（ＬＤ）に従って保持し、データゲート０１〜Ｇ７の
一方の入力端子に出力する。データゲートＧ１〜Ｇ７の
他方の入力端子にはグループ毎に対応するストローブ信
号（ＳＴ）がそれぞれ入力され、データゲートＧ　ｔ〜
Ｇ７はストローブ信号（ＳＴ）がＯＦＦ　（インバータ
で反転されるため）のとき、印字データ（ＤＡＴＡ）に
対応する印字パルスをドライバＴゎ、〜Ｔｌ１ｆｉを介
して発熱素子Ｔ、〜Ｔ７に供給する０発熱素子Ｔ、〜Ｔ
７は印字パルスが供給されると、印字パルスに対応して
発熱し、感熱紙に直接あるいはインクリボンを介して記
録紙に印字する。

第１図にもどって、黒ビツトカウンタ５０はＰ／Ｓ変換
器３０から排他的０Ｒ６０を介してサーマルヘッド７０
に入力される印字データ（ＤＡＴＡ）中に含まれる黒ビ
ット数をカウントし、そのカウント結果をμｃｐｕｉｏ
に出力する。黒ビツトカウンタ５０にはμＣＰＵｌ０か
らのロード信号（ＬＤ）が入力されており、黒ピントカ
ウンタ５０はこのロード信号（ＬＤ）によりリセットさ
れる。したがって、黒ビツトカウンタ５０は１０一ド信
号（ＬＤ）間にμＣＰＵｌ０に入力される印字データ（
ＤＡＴＡ）中の黒ビット数をカウントする。

μＣＰＵｌ０からはデータバスにパラレルデータとして
画データ（ｄａｔａ）が供給され、黒字率演算器４０で
黒字率が演算されるとともに、画情報メモリ２０に一旦
蓄積される。画情報メモリ２０は少なくとも原稿１ペー
ジ分の画データ（ｄａｔａ）を記憶可能なページメモリ
であり、μＣＰＵｌ０からのアドレス指定に従って書き
込みおよび読出しが行われる。μＣＰＵｌ０から画情報
メモリ２０に転送される画データ（ｄａｔａ）中の黒ビ
ットを検出し、画データ（ｄａｔａ）ｌページ当たりの
黒字率を演算している。すなわち、黒字率演算器４゜に
はあらかじめμＣＰＵｌ０よりページ情報（例えば、１
ラインのビット数やページ内総ビ、フト数等）が与えら
れ、黒字率演算器４０は画データ（ｄａｔａ）中より検
出、計数した黒ビット数とページ情報から該画データ（
ｄ　ａ　ｔ　ａ）の黒字率を演算する。黒字率演算器４
０はμＣＰＵｌ０からの信号に基づいて黒字率の演算を
開始し、黒字率の判断が可能となると、画情報メモリ２
０からの画データ（ｄａｔａ）の読出しが可能である旨
を示すメモリ制御部信号をμＣＰＵｌ０に出力するとと
もに、黒字率が所定割合（例えば、５０％）を越えると
。

排他的０Ｒ６０に反転信号を出力する。

μＣＰＵｌ０は黒字率の判断が可能となると、画情報メ
モリ２０から画データ（ｄａｔａ）を読み出し、Ｐ／Ｓ
変換器３０でシリアルデータに変換して排他的０Ｒ６０
を介してサーマルヘッド７０に転送する。このとき、Ｐ
／Ｓ変換器３０から排他的０Ｒ６０を介してサーマルへ
ラド７０に転送される画データ（ｄａｔａ）中の°黒ビ
ット数を前記黒ピントカウンタ５０が演算し、黒ビット
数が電源の容量で決定される所定の最大ビット数（制限
数）となると、μＣＰＵｌ０にその旨のビット情報信号
を出力する。

μＣＰＵｌ０はこのビット情報信号が入力されると、画
情報メモリ２０からの画データ（ｄ　ａ　ｔ　ａ）の読
出しを停止し、以降、総ビット数が１ライン分に達する
まで白データをサーマルへラド７０に転送する。この白
データと画データ（ｄａｔａ）の組合わされたデータが
、印字データ（ＤＡＴＡ）としてサーマルヘッド７０に
入力される。

排他的０Ｒ６０は、黒字率演算器４０から反転信号が入
力されると、Ｐ／Ｓ変換器３０からの画データ（ｄａｔ
ａ）を反転し、白データは黒データとして、黒データは
白データとしてサーマルへラド７゜に出力する。

次に、作用を説明する。

画データ（ｄａｔａ）はその黒ビット数に基づいて１ラ
イン分の画データ（ｄａｔａ）が複数のブロックに分割
されて印字される。いま、便宜上、画データ（ｄａｔａ
）の１ライン分がｄ、　、ｄ。

、ｄ３に３分割されて印字される場合を例にとって説明
する。

画データ（ｄａｔａ）はｐ　ＣＰ　ＵＩＯよりデータバ
スを介して画情報メモリ２ｏに転送されるが、黒字率演
算器４０によりその黒字率が演算され、黒字率の判断が
可能となると、すなわち、黒字率が所定割合（例えば、
５０％）を越えるか否かの判断が可能となると、黒字率
演算器４ｏはメモリ制御信号をμＣＰＵｌ０に出力する
。μＣＰＵｌ０は黒字率演算器４０からメモリ制御信号
が入力されると、画情報メモリ２０に書き込んでいる画
データ（ｄａｔａ）の読み出しを開始し、Ｐ／Ｓ変換器
３ｏに送る。

いま、黒字率演算器４０での演算結果が所定割合を越え
ないとすると、黒字率演算器４ｏがら排他的０Ｒ６０に
反転信号は出力されない。

Ｐ／Ｓ変換器３０に送られた画データ（ｄａｔａ）はシ
リアル信号に変換され、排他的０Ｒ６０を介して印字デ
ータ（ＤＡＴＡ）としてサーマルへラド７０に送られる
。Ｐ／Ｓ変換器３ｏがらサーマルヘッド７０に転送され
る印字データ（ＤＡＴＡ）中の黒ビット数が黒ビツトカ
ウンタ５ｏでカウントされ、カウント数が電源容量で定
められた所定の制限数に達すると、画データ（ｄａｔａ
）を印字データ（ＤＡＴＡ）として出力することを停止
する。

このとき、印字データ（ＤＡＴＡ）としてサーマルヘッ
ド７０に転送された画データ（ｄａｔａ）をデータｄ１
とすると、Ｐ／Ｓ変換器３０はデータｄ１に引き続いて
、サーマルヘッド７０に転送する総データ数が１ライン
分のビット数に達するまで、第３図に示すように、白デ
ータ（以下、後ダミーデータＤＩＲという）を送出する
。サーマルヘッド７０に転送された印字データ（ＤＡＴ
Ａ）　、すなわちデータｄ、および後ダミーデータＤＩ
Ｒは、ロード信号（Ｌ　Ｄ）に従ってサーマルへラド７
０のラッチ回路７１に保持され、ストローブ信号（ＳＴ
）に基づいてドライバＴＤＩ〜Ｔ１１．．に印字パルス
が送出されて印字される。しかし、実際に印字されるの
は、後タミーデータ（Ｄ＋＊）を除いたデータｄ。

である。

第１ブロツクの印字が終了すると、第２ブロツクの印字
に入るが、このとき、第１ブロツクで送出されたデータ
ｄ１のデータ数の白データ（以下、前ダミーデータＤ□
という）がまず、送出される。

前ダミーデータＩ）ｚｒの送出が終了すると、次いで第
２ブロツクのデータｄｚ　　（データｄ、に続く画デー
タ（ｄａｔａ））が送出される。データｄ２は第１ブロ
ツクのデータｄ、と同様に黒ビット数の制限数によって
データ数が制限され、以後、第１ブロツクと同様に、第
２ブロツクの印字データ（ＤＡＴＡ）の総データ数が１
ライン分のビット数に達するまで、後ダミーデータＤ！
１１が送出される。１ライン分のデータ（ＤＡＴＡ）が
送出されると、同様に、ストローブ信号（ＳＴ）が供給
され、第１ブロツクで印字されたデータｄ１の続きに、
第２ブロツクのデータｄ２が印字される。以降同様に、
第３ブロツクについて前ダミーデータＩ）ＩＦの転送お
よびデータｄ、の転送を行って１ライン分のデータ転送
を完了し、ストローブ信号（ＳＴ）の供給によって１ラ
イン分全ての印字を完了する。

ところが、１ページ当たりの黒字率が増加すると、記録
所要時間が長くなる。そこで、本実施例では、１ページ
当たりの黒字率が５０％を越えると、Ｐ／Ｓ変換器３０
からサーマルヘッド７０に印字データ（ＤＡＴＡ）とし
て転送される画データ（ｄａｔａ）の白黒を反転する。

すなわち、黒字率演算器４０は１ページ当たりの黒字率
が５０％を越えると排他的０Ｒ６０に反転信号を送出す
るとともにμＣＰＵｌ０にその旨の信号を出力する。排
他的０Ｒ６０は反転信号が入力されると、Ｐ／Ｓ変換器
３０から入力される印字データ（ＤＡＴＡ）の白黒を反
転してサーマルヘッド７０に出力する。この白黒反転後
の印字データ（ＤＡＴＡ）中の黒ビット数を黒ビツトカ
ウンタ５０で検出して前記同様にブロック分割して印字
を行う。

このとき、Ｐ／Ｓ変換器３０はμＣＰＵｌ０からの指示
により、前記前ダミーデータＤ、、％　Ｄ３Ｆ、後ダミ
ーデータＤＩＲ％　Ｄｚ＊は白データではなく、黒デー
タを送出する。これら前ダミーデータＤＺＦＳＤ３、お
よび後ダミーデータＤｌ１％　ＤＬＲは排他的０Ｒ６０
で白黒反転され、白データとしてサーマルヘッド７０に
転送される。したがって、黒ビットカウンタ５０がカウ
ントする黒データは、画データ（ｄａｔａ）中の白デー
タが反転された黒データのみである。

次に、上記動作を第４図に示すフローチャートに基づい
て説明する。なお、第４図中Ｐ、〜１．。

はフローの各ステップを示している。

まず、ステップＰ、でビットカウンタ（黒字率演算器４
０内のビットカウンタ）をリセットし、ステップＰ２で
黒字率演算器４０の黒字率カウンタをリセットする。次
いで、ステップＰ３で画情報メモリ２０への書込みを開
始し、ステップＰ４で、黒字率の判断が可能か否か判別
する。黒字率が判断できないときはステップＰ、で、ピ
ントカウンタ、黒字率カウンタのカウントを行いステッ
プＰ３に戻る。黒字率が判断可能となると、ステップＰ
６で、黒字率が５０％以上か否か判別し、５０％以上の
ときには、ステップＰ７で白黒の反転信号を排他的０Ｒ
６０に送出してステップＰ、で黒ビツトカウンタ５０を
リセットする。一方、黒字率が５０％以下のときには反
転信号を送出せずにステップＰ、へ進んで黒ビツトカウ
ンタ５０をリセットする。次いで、ステップＰｓで、画
データ（ｄａｔａ）を画情報メモリ２０からＰ／Ｓ変換
器３０に転送し、ステップＰＩ（ｌで、黒ビツトカウン
タ５０が黒ビットの所定の制限数をカウントアンプした
か否か判別する。

黒ピントカウンタ５０が所定の制限数をカウントアツプ
するまで画データ（ｄａｔａ）の画情報メモリ２０から
Ｐ／Ｓ変換器３０への転送を続け、所定の制限数をカウ
ントアツプすると、ステップｐＨで記録中か否か判別す
る。記録中のときには記録が終了するまで待って、ステ
ップＰ＋□でロード信号（ＬＤ）を送出し、印字データ
（ＤＡＴＡ）をラッチ回路７１に保持する。ステップＰ
Ｉ３でストローブ信号（ＳＴ）を送出し、発熱素子Ｔ１
〜Ｔ７に印字パルスを送出して記録を行う。ステップＰ
１４で、１ライン分の記録が終了したか否か判別し、終
了していないときにはステップＰ、に戻る。また、ステ
ップＰＩ４で１ラインの記録が終了するとステップｐｕ
ｓで１ページ分の記録が終了したか否か判別し、終了し
ていないときにはステップＰ８に戻り、１ページ分の記
録が終了すると本フローは完了する。

このように、画データ（ｄａｔａ）中の黒データ数が増
加したとき（黒字率が増加したとき）、率の少ない白デ
ータ数（反転後黒データとなる）に基づいてブロック分
割し、印字を行うことができ、電源容量を大きくするこ
となく印字速度を向上させることができる。したがって
、第５図に示すように、記録速度は黒字率の増加に従っ
て遅くなるが、黒字率が５０％を越えると、逆に黒字率
の増加に伴って記録速度は速くなる。なお、第５図中記
録速度は白黒反転しない場合の黒字率１００％のときの
記録速度を１とし、この記録速度の比として示してあり
、破線が白黒反転しない場合で、実線が５０％で白黒反
転した場合である。

なお、上記実施例においては、画情報メモリ２０からの
画データ（ｄａｔａ）の読出し開始時期を黒字率演算器
４０の黒字率判断可能時点により行っていたが、１ペー
ジ分全て記憶した後に読出しを開始するようにしてもよ
い。

また、白黒反転を行う黒字率の所定割合を５０％とした
が、これに限るものではなく、記録画像が白黒反転され
ることや、記録装置の記録速度等から適宜設定できる。

（効果） 本発明によれば、入力データの黒字率が所定割合を越え
たとき、入力データの白黒を反転し、減少した黒データ
のビット数に基づいて同時印字するブロック分割を行う
ことができ、入力データの黒字率が増加した場合のブロ
ック分割数を低減して記録所要時間を短縮させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明のサーマルヘッドの記録方式の
一実施例を示すであり、第１図はそのサーマルヘッドの
記録方式を実施するためのサーマル５ツドと周辺装置の
要部構成図、第２図はそのサーマルヘッドの記録方式を
実施するためのサーマルヘッドの一例を示す回路図、第
３図（ａ）〜（・Ｃ）はその印字動作を示すタイミング
チャート、第４図はそのサーマルヘッドの記録方式の作
用を示すフローチャート、第５図はそのサーマルヘッド
の記録方式による黒字率と記録速度の関係の一例を示す
図である。 １０・・・・・・μｃｐｕ　＜制御手段）、２０・・・
ゴ・・画情報メモリ　（メモリ）、３０・・・・・・Ｐ
／Ｓ変換器、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ライン分のデータを黒データが所定のビット数となる
   印字データ幅毎のブロックに分割し、各ブロック毎にサ
   ーマルヘッドの対応する発熱素子に印字データに基づい
   た印字パルスを送出して印字するサーマルヘッドの記録
   方式において、少なくとも１ページ分のデータを記憶す
   るメモリと、該１ページ内の黒字率を演算する黒字率演
   算手段と、印字データを白黒反転させる反転手段と、デ
   ータの黒字率が所定割合を越えると、印字データを白黒
   反転させ、反転後の印字データに基づいて前記データの
   ブロック分割を行って印字させる制御手段と、を設けた
   ことを特徴とするサーマルヘッドの記録方式。