JPH06183049A

JPH06183049A - 記録方法及び装置

Info

Publication number: JPH06183049A
Application number: JP33866792A
Authority: JP
Inventors: Ikumasa Ikeda; 育正池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1994-07-05

Abstract

(57)【要約】【目的】多値画像データをその階調よりも少ないビッ
ト数のデータに変換することにより、記録ヘッドへのデ
ータ転送回数を少なくして記録できる記録方法及び装置
を提供することを目的とする。【構成】多値画像データを入力し、多値画像データの
各画素データを、各画素データの有する階調度よりも少
ないビット数の階調データに変換し、それら変換された
階調データの最大階調度のビットデータより順次各階調
毎に記録ヘッドに転送する。そして、これら転送された
各階調毎に前記記録ヘッドを発熱駆動して記録を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ライン型の記録ヘッド
により行単位に記録を行う記録方法及び装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図５〜図７を参照して、従来例の説明を
行う。ライン型のサーマルヘッドを有し、画像データを
入力して行単位に記録を行って記録紙に画像を記録する
サーマルプリンタは、例えば図３に示すようにして画像
を記録している。即ち、図５において、５０１はサーマ
ルヘッドで、１水平ライン分、例えば６４０画素分の発
熱抵抗体Ｒ₀ 〜Ｒ₆₃₉ を有するとともに、その抵抗体Ｒ
_i （ｉ＝０〜６３９）が水平走査方向となるように配設
されている。このサーマルヘッド５０１に対して記録紙
５０２が垂直方向に連続的に送られて記録される。尚、
感熱紙の場合はインクリボンは必要ないが、例えば昇華
型サーマルプリンタの場合は、サーマルヘッド５０１と
記録紙５０２との間に、サーマルインクリボン（図示せ
ず）が配される。

【０００３】図６は、サーマルヘッド５０１を駆動する
ための回路と、サーマルヘッド５０１の構成を示すブロ
ック図である。

【０００４】図６において、電源端子Ｖ_CCと接地ＧＮＤ
との間に、サーマルヘッド５０１の抵抗体Ｒ_i （６０
５）と、ドライブ用のトランジスタＴｒ_i （６０４）と
が直列接続される。いずれも、ｉ＝０〜６３９である。
また、画像形成回路６１０において、ハードコピーに必
要な各種タイミングの信号が形成されるとともに、紙送
り手段６１１により記録紙５０２が送られる。そして、
フィールドメモリ（ＦＭ）６１２から１水平ライン分の
画素データｄ_i が取り出され、このデータｄ_i がライン
メモリ（ＬＭ）６１３を通じて変換回路（Ｃｏｎｖ）６
１４に供給され、データＤ_i にそれぞれ変換される。こ
の場合、この例においては、データｄ_i はそれぞれ７ビ
ットで、ハードコピーにおける階調が１２８階調の場合
であり、図７に示すように、ｄ_i ＝０の時は白色、ｄ_i
＝１２７の時は黒色を示している。また、データＤ_i
は、階調数に等しい１２８ビット（ｂ₀ 〜ｂ₁₂₇ ）の直
列データであるが、データｄ_i とは図７に示すような関
係にある。

【０００５】即ち、例えばｄ_i ＝１とすれば対応するデ
ータＤ_i は、その第０ビット（先頭ビット）ｂ₀ から第
１ビットｂ₁ までの２ビットが“１”となるとともに、
残りのビット（ｂ₂ 〜ｂ₁₂₇ ）は全て“０”となる。ま
た、ｄ_i ＝１２７の時は、対応するデータＤ_i はその第
０ビットであるｂ₀ から第１２７ビットｂ₁₂₇ までの１
２８ビット全てが“１”となる。このように、ｄ_i ＝ｎ
（ｎ＝０〜１２７）の時、データＤ_i はその第０ビット
ｂ₀ から第ｎビットｂ_n までの（ｎ＋１）ビットが全て
“１”となるとともに、残りのビットは全て“０”と設
定される。よって、データＤ_i は、画素Ｐ_i の階調（ｄ
_i ）に対応したパルス数のＰＮＭ信号となる。

【０００６】そして、データＤ₀ の第ｎビットｂ_n から
データＤ₆₃₉ の第ｎビットｂ_n までがシフトレジスタ６
１５に直列に供給されるとともに、このとき、画像形成
回路６１０からシフトクロックＣＫがシフトレジスタ６
０１に供給されて、データＤ ₀ のビットｂ_n からデータ
Ｄ₆₃₉ のビットｂ_n までが、シフトレジスタ６０１にロ
ードされる。続いて、画像形成回路６１０からラッチ回
路６０２にラッチパルスＬＡＴＣＨが供給される。これ
により、データＤ₀ のビットｂ_n からデータＤ ₆₃₉ のビ
ットｂ_n までが、ラッチパルス（ＬＡＴＣＨ）ごとにシ
フトレジスタ６０１からラッチ回路６０２にラッチされ
る。

【０００７】そして、このラッチ回路６０２の出力がア
ンド回路ＡＮＤ_i （６０３）を通じてトランジスタＴｒ
_i のベースにそれぞれ供給されるとともに、画像形成回
路６１０からのストローブパルス（ＳＴＢ）により通電
が制御される。こうして画素Ｐ_i がデータＤ_i により水
平ライン単位で記録されるとともに、その画素Ｐ_i はデ
ータＤ_i のパルス数に対応して変化するエネルギーによ
り濃度が変化することになるので、図５を参照して説明
したように、ビデオ画面のハードコピーを得ることがで
きる。

【０００８】また、図８はサーマルヘッド５０１の発熱
抵抗体６０５への通電タイミングを示す図で、階調が１
２７の時の通電時間をｔとした時の、各階調に対する通
電時間が示されている。このタイミング図で示すよう
に、まず最初にデータＤ₀ の第０ビット目のデータｂ₀
からデータＤ₆₃₉ のビットｂ₀ までの６４０ビットがシ
フトレジスタ６０１に転送されて、図８の８０１で示す
タイミングで通電が行われる。次に、データＤ₁ のビッ
トｂ₁ からデータＤ₆₃₉ のビットｂ₁ までの６４０ビッ
トがシフトレジスタに転送され、８０２で示すタイミン
グで階調度“１”のデータが記録される。以下同様にし
て、濃度が低い方から高い方に向かって通電が行われ、
また、通常第０ビット目の通電は、サーマルヘッド５０
１の温度を記録開始濃度近くまで上昇させるために、第
２ビット以降の通電時間よりも長く設定している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な方法によって階調記録を行うと、第ｎ階調目の記録を
行う時に第（ｎ＋１）階調目のデータをシフトレジスタ
６０１に転送する必要がある。この場合、プリントする
濃度階調数を増加させると、１階調ごとの発熱抵抗体へ
の通電時間が短くなるので、次の階調度の６４０ビット
データをシフトレジスタ６０１に転送する時間が確保で
きなくなくなる虞があった。

【００１０】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、多値画像データをその階調よりも少ないビット数の
データに変換することにより、記録ヘッドへのデータ転
送回数を少なくして記録できる記録方法及び装置を提供
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
に本発明の記録装置は以下の様な構成を備える。即ち、
複数の発熱抵抗体を有する記録ヘッドを記録データに応
じて発熱駆動することにより行単位で記録を行う記録装
置であって、多値画像データを入力し、前記多値画像デ
ータの各画素データを、前記各画素データの有する階調
度よりも少ないビット数の階調データに変換する変換手
段と、前記変換手段により変換された階調データの最大
階調度のビットデータより順次各階調毎に前記記録ヘッ
ドに転送する転送手段と、前記転送手段により転送され
た各階調毎に前記記録ヘッドを発熱駆動して記録を行う
記録手段とを有する。

【００１２】上記目的を達成するために本発明の記録方
法は以下の様な工程を備える。即ち、複数の発熱抵抗体
を有する記録ヘッドを記録データに応じて発熱駆動する
ことにより行単位で記録を行う記録方法であって、多値
画像データを入力し、前記多値画像データの各画素デー
タを、前記各画素データの有する階調度よりも少ないビ
ット数の階調データに変換する工程と、変換された階調
データの最大階調度のビットデータより順次各階調毎に
前記記録ヘッドに転送する工程と、その転送された各階
調毎に前記記録ヘッドを発熱駆動して記録を行う工程と
を有する。

【００１３】

【作用】以上の構成において、多値画像データを入力
し、多値画像データの各画素データを、各画素データの
有する階調度よりも少ないビット数の階調データに変換
し、それら変換された階調データの最大階調度のビット
データより順次各階調毎に記録ヘッドに転送する。そし
て、これら転送された各階調毎に前記記録ヘッドを発熱
駆動して記録を行う。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実
施例を詳細に説明する。

【００１５】本実施例の概要を説明すると、サーマルプ
リンタにおいて、１ラインプリント時、階調度の高いデ
ータから通電を開始する。そして、階調画像データの作
成終了時、濃度階調数に対応した画像データの最下位ビ
ットを記録する。このことにより、記録できる濃度階調
数をほぼ２倍に増加させることができる。以下に詳しく
説明する。

【００１６】図１〜図４を参照して、本発明の一実施例
であるサーマルプリンタにおいて、プリントの濃度階調
数を１２８階調から２５６階調に増加させる場合につい
て述べる。なお、前述の図６の構成と共通する部分は同
じ番号で示し、それらの説明を省略する。

【００１７】図１において、１０１はプリンタ全体を制
御している制御部で、例えばマイクロプロセッサ等のＣ
ＰＵ１１０、ＣＰＵ１１０の制御プログラムや各種デー
タを記憶しているＲＯＭ１１１及びＣＰＵ１１０のワー
クエリアとして使用され、各種データを一次的に記憶す
るためのＲＡＭ１１２等を備えている。１０２は入力部
で、図示しないホストコンピュータよりの通信手順を実
行し、画像データを入力して制御部１０１に出力してい
る。１０３はモータドライバで、制御部１０１の指示に
より、記録紙を搬送駆動するための紙送り用モータ１０
４を回転駆動している。

【００１８】ここで、ホストコンピュータより入力され
る画像データは１画素当り８ビット（２５６階調）と
し、この内の上位７ビットを用いて１２８階調の階調を
指示し、これに基づいて階調記録を行うものとする。但
し、この場合、制御部１０１よりサーマルヘッド５０１
に出力する画像データを、図３のタイミングチャートが
示すように階調の高い方から転送してサーマルヘッド５
０１に通電する。そして１２８階調の記録が終了した
後、画像データの最下位ビット（８ビット目）の値が
“１”である発熱抵抗体６０５に、１２８階調における
１．５階調分の通電を行う。このことにより、図２に示
す特性に従って通電記録が行われる。これにより、１２
８階調で０．５階調ごとの通電を行ったのと同様とな
り、一般に言われている２５６階調での記録と同等とな
る。

【００１９】図２に示す特性データについて説明する。

【００２０】図２に示すように、ｄ_i ＝１２７．５であ
る時は画像データは黒色を示し、ｄ _i ＝０．０の時は白
色を示している。また、データＤ_i は前述したように１
２９ビットからなる直列データであるが、ｄ_i とは図２
に示すような関係にある。

【００２１】即ち、例えばｄ_i ＝１．５とすれば、デー
タＤ_i はｂ₁₂₇ からｂ₂ までの１２６ビットが全て
“０”であり、残りのビットｂ₁ ，ｂ₀ ，ｂ_0.5 に対応
する３ビットが全て“１”とされる。また、ｄ_i ＝１．
０の時は、データＤ_i はｂ₁₂₇ からｂ₂ までの１２６ビ
ットが全て“０”とされるとともに、残りのｂ₁ ，ｂ₀
に対応する２ビットが共に“１”とされ、最終ビットの
ｂ_0.5 が“０”となる。又更に、ｄ_i ＝１２７．５の時
は、データＤ_i はｂ₁₂₇ からｂ₀ 及びｂ_0.5 まで１２９
ビットが全て“１”とされる。

【００２２】従って一般に、ｄ_i ＝ｎ（ｎは、ｎ＝１２
６．５〜０．５の範囲にあって、かつ小数である）の時
は、データＤ_i はｂ₁₂₇ からｂ_(n+0.5) までの１２７．
５−ｎビットが“０”となるとともに、残りのビット及
びｂ₀ ，ｂ_0.5 が全て“１”とされる。また、ｄ_i ＝１
２７の時は、データＤ_i はｂ₁₂₇ からｂ₀ までの１２８
ビットが“１”とされるとともに、残りのビットｂ_0.5
は“０”とされる。更に、ｄ_i ＝ｎ（ｎ＝１２６〜０の
範囲の整数）の時、データＤ_i はｂ₁₂₇ からｂ _(n+1) ま
での１２７−ｎビットが“０”とされるとともに、残り
のビット及びビットｂ₀ は全て“１”とされ、最小ビッ
トｂ_0.5 は“０”とされる。こうして、データＤ_i は画
素Ｐ_i の階調に対応したパルス数のＰＮＭ信号となる。

【００２３】また、図３のタイミングチャートが示すよ
うに濃度が高い方から低い方に向かって通電が行われ
る。また通常、０階調目の通電は、サーマルヘッド５０
１の温度を記録開始濃度近くまで上昇させるために、そ
の他のビットの通電時間よりも長く設定している。

【００２４】図４は本実施例のサーマルプリンタによる
１ライン分の記録処理を示すフローチャートで、この処
理を実行する制御プログラムはＲＯＭ１１１に記憶され
ている。以下に詳しく説明する。

【００２５】図４において、この処理はホストコンピュ
ータより１ページ分の多値画像データ（８ビット）が転
送されてＲＡＭ１１２に記憶され、ホストコンピュータ
より記録開始が指示されることにより開始される。まず
ステップＳ１で次に記録する１ライン分の画像データを
読出し、その１ライン分の画像データの各画素データを
取り出す。次にステップＳ２に進み、これら各画素デー
タの上位７ビットを参照して１２８階調の階調データを
決定し、次にステップＳ３で最下位ビットが“１”かど
うかを調べる。最下位ビットが“１”の時はステップＳ
４に進み、ステップＳ２で決定された階調データに
“０．５”を加算する。こうして求められた階調データ
に応じて、図２に示す値に対応して記録データＤ_i を決
定する（ステップＳ５）。これらの処理を、ステップＳ
６で１ライン分のデータＤが作成されるまで、ステップ
Ｓ２〜Ｓ６を繰返し実行する。

【００２６】こうして１ライン分の記録データが作成さ
れるとステップＳ７に進み、ポインタｉ（ＲＡＭ１１２
に設けられている）に“１２７”にセットし、ステップ
Ｓ８で１ライン分の記録データＤ₀ 〜Ｄ₆₃₉ のビットｂ
_i （合計６４０ビット）をシフトレジスタ６０１に転送
する。次にステップＳ９に進み、ラッチ信号（ＬＡＴＣ
Ｈ）をラッチ回路６０２に出力してシフトレジスタ６０
１のデータをラッチ回路６０２にラッチする。次にステ
ップＳ１０で、ストローブ信号（ＳＴＢ）を出力して、
サーマルヘッド５０１の発熱抵抗体６０５に通電する。
そして、ステップＳ１１でポインタｉの値を−１し、こ
のポインタｉの値が“０”になるまでステップＳ７〜Ｓ
１２を繰返す。これにより、この１ライン分の記録デー
タは、１２７階調目のビットから順次サーマルヘッド５
０１に転送される。

【００２７】ポインタｉの値が“０”になるとステップ
Ｓ１３に進み、１ライン分の記録データＤ₀ 〜Ｄ₆₃₉ の
階調が“０”であるビットｂ₀ （合計６４０ビット）を
サーマルヘッド５０１のシフトレジスタ６０１に転送し
てラッチ回路６０２にラッチした後、ステップＳ１４で
通電時間を他の階調の場合よりも長くして（ストローブ
信号ＳＴＢの幅を長くして）通電する。次にステップＳ
１５に進み、１ライン分の記録データＤ₀ 〜Ｄ₆₃₉ の階
調が“０．５”であるビットｂ_0.5 （合計６４０ビッ
ト）をシフトレジスタ６０１に転送してラッチした後、
他の階調よりも少しだけ通電時間を短くして発熱抵抗体
６０５を発熱駆動する（ステップＳ１６）。こうして１
ラインの階調記録が終了すると、紙送り用モータ１０４
を回転駆動して、その記録幅に対応する長さだけ記録紙
を副走査方向に搬送し、次のラインの記録処理に進む。

【００２８】以上説明したように本実施例によれば、サ
ーマルヘッドにデータを転送する回数を少なくして、よ
り階調の高い画像が記録できるため、サーマルヘッドへ
の記録データの転送に要する時間を少なくして高階調に
記録できる効果がある。

【００２９】次に図９及び図１０を参照して本発明の他
の実施例を説明する。この他の実施例においても前述の
実施例と同様に画像を８ビットとし、１２８階調の画像
記録に先だって画像データの最下位ビットを記録する。
即ち、８ビットデータＤ_i の最下位ビットをシフトレジ
スタ６０１に転送した後ラッチ回路６０２に転送し、次
に上位７ビットの１２８階調の記録データをシフトレジ
スタ６０１に転送する。このデータ転送が終了した後、
ストローブ信号（ＳＴＢ）によりサーマルヘッドの発熱
抵抗体６０５に、１２８階調における０．５階調分通電
する。この通電が終了した後、７ビットデータをラッチ
回路６０２に転送して通電する。

【００３０】これにより、図９に示す特性での通電記録
を行うことができる。こうして、１２８階調で０．５階
調毎に通電したのと同様となり、一般に言われている２
５６階調と実質的に同一となる。

【００３１】図９において、ｄ_i ＝０．０の時は白色を
示し、ｄ_i ＝１２７．５の時は黒色を表している。又、
データＤ_i は１２９ビットの直列データであるが、デー
タｄ _i とは図９のような関係にある。即ち、例えばｄ_i
＝１．０とすれば、データＤ _i は先頭ビットｂ_0.5 の１
ビットが“０”とされ、ｂ₀ からｂ₁ までの２ビットが
“１”とされると共に、残りのビットは全て“０”とさ
れる。また、ｄ_i ＝１．５とすれば、データＤ_i は先頭
ビットｂ_0.5 からｂ₁ までの３ビットが全て“１”とさ
れると共に、残りのビットは全て“０”とされる。この
ように、ｄ_i ＝ｎ（ｎ＝０〜１２７の整数）の時、デー
タＤ_i は先頭ビットｂ_0.5 の１ビットが“０”とされ、
ｂ₀ からｂ_n までの（ｎ＋１）ビットが“１”とされ
て、残りのビットは全て“０”となる。又、ｄ_i ＝ｎ
（ｎ＝０．５〜１２７．５の小数）の時、データＤ_i は
先頭ビットのｂ_0.5 からｂ_(n-0.5) までの（ｎ＋１．
５）ビットが“１”とされるとともに、残りのビットは
全て“０”とされる。こうしてデータＤ_i は画素Ｐ_i の
階調に応じたパルス数のＰＮＭ信号となる。

【００３２】図１０は、この他の実施例における各階調
毎のサーマルヘッドの通電タイミングを示すタイミング
図で、濃度が低い法から高い法に向って通電が行われ
る。又、通常０階調目の通電は、ヘッドの温度を記録時
の温度近くまで上昇させるために、その他のビットの通
電時間よりも長く設定している。

【００３３】以上説明したように、他の実施例によれ
ば、画像データを１ビット追加し、通常の通電に先だっ
て最下位のビットを通電するように変更するだけで記録
できる階調数を２倍にできる効果がある。

【００３４】尚、本発明は複数の機器から構成されるシ
ステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用し
ても良い。また、本発明はシステム或は装置に、本発明
を実施するプログラムを供給することによって達成され
る場合にも適用できることは言うまでもない。

【００３５】なお、本実施例は、サーマルプリンタの場
合で説明したが、本発明はこれに限定されるものでな
く、例えば熱転写プリンタ、更には電気熱変換体を有
し、これに通電して発熱させることによりインク滴を吐
出させて記録を行うインクジェット方式のプリンタ等に
も適用できる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
値画像データをその階調よりも少ないビット数のデータ
に変換することにより、記録ヘッドへのデータ転送回数
を少なくして記録できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のサーマルプリンタの概略構成を示す
ブロック図である。

【図２】本実施例のサーマルプリンタにおける階調デー
タと記録データとの関係を示す図である。

【図３】本実施例のサーマルプリンタにおける各階調毎
の通電時間を示すタイミング図である。

【図４】本実施例のサーマルプリンタにおける１ライン
の記録処理を示すフローチャートである。

【図５】ライン型のサーマルヘッドと記録紙との関係を
示す図である。

【図６】一般的なライン型サーマルヘッドの構成及び制
御部の構成を示すブロック図である。

【図７】従来の画像データと階調データとの関係を説明
するための図である。

【図８】従来の通電タイミングを示すタイミング図であ
る。

【図９】本発明の他の実施例のサーマルプリンタにおけ
る階調データと記録データとの関係を示す図である。

【図１０】本発明の他の実施例のサーマルプリンタにお
ける各階調毎の通電時間を示すタイミング図である。

【符号の説明】

１０１制御部１０２入力部１０４紙送り用モータ１１０ＣＰＵ１１１ＲＯＭ１１２ＲＡＭ５０１サーマルヘッド６０１シフトレジスタ６０２ラッチ回路６０５発熱抵抗体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発熱抵抗体を有する記録ヘッドを
記録データに応じて発熱駆動することにより行単位で記
録を行う記録装置であって、多値画像データを入力し、前記多値画像データの各画素
データを、前記各画素データの有する階調度よりも少な
いビット数の階調データに変換する変換手段と、前記変換手段により変換された階調データの最大階調度
のビットデータより順次各階調毎に前記記録ヘッドに転
送する転送手段と、前記転送手段により転送された各階調毎に前記記録ヘッ
ドを発熱駆動して記録を行う記録手段と、を有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】前記変換手段は、入力した多値画像デー
タの各画素データの最下位ビットを除く各画素データを
対応する階調データに変換し、前記最下位ビットの状態
に応じて前記階調データを２倍の階調度を有する階調デ
ータに変換することを特徴とする請求項１に記載の記録
装置。
【請求項３】前記記録手段は階調が０のデータを記録
する時は、前記記録ヘッドに印加するエネルギーを大き
くするようにしたことを特徴とする請求項１に記載の記
録装置。
【請求項４】前記記録ヘッドは熱エネルギーを利用し
てインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与え
る熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を
備えていることを特徴とする請求項１に記載の記録装
置。
【請求項５】複数の発熱抵抗体を有する記録ヘッドを
記録データに応じて発熱駆動することにより行単位で記
録を行う記録方法であって、多値画像データを入力し、前記多値画像データの各画素
データを、前記各画素データの有する階調度よりも少な
いビット数の階調データに変換する工程と、変換された階調データの最大階調度のビットデータより
順次各階調毎に前記記録ヘッドに転送する工程と、その転送された各階調毎に前記記録ヘッドを発熱駆動し
て記録を行う工程と、を有することを特徴とする記録方法。