JP2008279684A - プリンタ、プリンタの制御方法、プリンタの制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】サーマルヘッドと、サーマルヘッド制御部と、それらを接続する配線から生じる放射ノイズの影響を低減する。
【解決手段】５０ＭＨｚのシステムクロックを２逓倍し、１００ＭＨｚのクロックを生成する。このクロックを分周して、複数の周波数のクロックを生成し、これらのクロックを順次選択して、複数の周波数に変化するデータクロック信号を生成する。サーマルヘッド駆動データ生成部１４からのオン・オフするデータを、複数の周波数に変化するデータクロック信号で転送し、シフトレジスタ４１により各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎに対応した位置に保持する。シフトレジスタ４１に保持されたオン・オフデータにより各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎを通電する。１ストローブ期間内で、データクロック信号の周波数が変わるため、ノイズのエネルギーが分散され、放射ノイズの影響を低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、昇華型プリンタ(単に、「昇華プリンタ」ともいう)に関し、特に、サーマルヘッドと、サーマルヘッド制御部と、それらの配線により生じる放射ノイズの影響を低減することができる、プリンタ、および該プリンタの制御方法、プリンタの制御プログラムに関する。

昇華プリンタは、染料または顔料が塗布されたインクリボンにサーマルヘッドを押し当て、サーマルヘッドの加熱により、インクリボンの染料または顔料を紙などの記録媒体に転写させ画像を形成するものであり、写真印刷の用途などで使用されている。

図９は、従来のプリンタの構成例を示す図であり、特に、サーマルヘッドの駆動回路の例を示した図である。図９において、主制御部１１１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等を含み、プリンタ１０１の全体を統括制御する。入力バッファ１１２は、外部のホストコンピュータ（ＰＣ(Personal Computer)等）１０２からプリント対象となる画像を、ＹＭＣ（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））等の入力画像データにより受信し記憶する。プリント用画像データ生成部１１３は、外部から受信したＹＭＣ入力画像データを、インクリボンに対応したプリント用画像データに変換する。

また、サーマルヘッド駆動データ生成部１１４は、プリント用画像データ生成部１１３からプリント対象画像の画像データを受信し、該画像データを基に発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎをオン・オフ駆動するためのオン・オフデータを生成し、サーマルヘッド１４０に出力する。

サーマルヘッド制御部１１５は、サーマルヘッド１４０を加熱制御するための、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）、ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）を生成する。

また、サーマルヘッド１４０内のＲ１〜Ｒｎはｎ個並列接続された発熱抵抗体であり、Ｔｒ１〜Ｔｒｎは、発熱抵抗体を駆動するドライバー用のトランジスタである。また、Ｇ１〜ＧｎはＡＮＤゲートである。シフトレジスタ１４１は、サーマルヘッド駆動データ生成部１１４から送られるシリアルデータ（ＤＡＴＡ）を、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）により順次取り込み、シリアルデータをパラレルデータに変換し各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎに対応した位置にオン・オフデータを保持するものである。

ラッチ用フリップフロップ１４２は、シフトレジスタ１４１に保持されたデータ（各発熱抵抗体に対応したオン・オフデータ）を、ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）により取り込み保持する。ラッチ用フリップフロップ１４２に保持されたデータは、ＡＮＤゲートＧ１〜Ｇｎの一方の入力端子に向けて出力される。また、ＡＮＤゲートＧ１〜Ｇｎの他方の入力端子には、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）が入力される。

図９に示す従来のプリンタでは、ホストコンピュータ１０２からのＹＭＣ（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））等の画像データは、主制御部１１１の管理の基に取り込まれ、入力バッファ１１２に一旦保存される。そして、入力バッファ１１２から１水平ライン分の画像データが読み出され、プリント用画像データ生成部１１３に送られる。プリント用画像データ生成部１１３により、インクリボンに対応したプリント用画像データが生成される。

プリント用画像データ生成部１１３からの１水平ライン分の画像データは、サーマルヘッド駆動データ生成部１１４に送られる。サーマルヘッド駆動データ生成部１１４で、オン・オフデータが形成される。

すなわち、各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの通電時間を一定とした場合、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの発熱量は、通電回数により階調を制御できる。したがって、例えば画像データが１０ビットであれば、１０２３回、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎを繰り返して通電することで、１０ビットの階調が表現できる。

サーマルヘッド駆動データ生成部１１４からのオン・オフデータは、シフトレジスタ１４１に送られ、シフトレジスタ１４１でシリアル・パラレル変換されて、シフトレジスタ１４１に展開される。ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）がローレベルになるタイミングで、このオン・オフデータがラッチ用フリップフロップ１４２に取り込まれる。そして、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルになる。このストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルになると、ラッチ用フリップフロップ１４２の出力信号がトランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎのベース入力信号となる。これにより、ラッチ用フリップフロップ１４２の出力端子のうち、出力データ「１」の端子に（ＡＮＤゲートを介して）接続されるトランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎがオンし、該トランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎに接続された発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎが電源Ｖ＋により駆動される。これにより、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルの間を発熱期間として、オン・オフデータに応じて、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎが発熱される。

上述のように、１０２３回の通電処理を繰り返すと、１水平ラインのプリント処理が完了したことになる。１水平ラインのプリント処理が完了したら、１ドット用紙が送られ、上述と同様にした、次の水平ラインのプリント処理が行われる。ＹＭＣの各色について、上述の処理が行われて、１画面分のカラー画像のプリントが完了する。

なお、階調の制御には、例えば、特許文献１に示されるように、パルス幅変調またはパルス数変調により、画像データ応じたパルス幅またはパルス数を持つパルスを発生し、このパルスを用いて個々の発熱抵抗体への発熱制御を行うようにしたものも知られている。
特許第３６０８８６３号明細書

上述の従来のプリンタでは、サーマルヘッド１４０のユニットは、印字部の近傍に置かれる。このため、図１０に示すように、サーマルヘッド１４０とサーマルヘッド制御部１１５との間は、長い配線で引き回される。この配線からは、放射ノイズが発生する。データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数が一定の場合には、この放射ノイズは、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の整数倍に集中し、ノイズのエネルギーが特定周波数に集中することから、そのレベルも大きくなる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、サーマルヘッドと、サーマルヘッド制御部と、それらの配線により生じる放射ノイズの影響を低減することができる、プリンタ、プリンの制御方法、プリンタの制御プログラムを提供することにある。

上述の課題を解決するために、本発明に係るプリンタは、発熱抵抗体を主走査方向にライン配列したサーマルヘッドを用いて印刷を行うプリンタであって、システムクロックに基づいて所定の単位周波数のクロックを生成し、前記単位周波数のクロックから互いに異なる周波数の複数のクロックを生成し、周波数の異なる複数のクロックを順次選択して、複数の周波数に変化するデータクロック信号を生成するデータクロック周波数制御手段と、入力画像データに基づいてサーマルヘッドの各発熱抵抗体のオン・オフデータを生成するサーマルヘッド駆動データ生成手段と、サーマルヘッド駆動データ生成手段により生成された各発熱抵抗体のオン・オフデータを受信し、データクロック信号により、オン・オフデータを各発熱抵抗体に対応した位置に転送するシフトレジスタ手段と、シフトレジスタ手段に保持されたオン・オフデータを取り込むラッチ手段と、ラッチ手段に取り込まれたオン・オフデータにより発熱抵抗体を所定の単位時間通電する発熱抵抗体駆動手段とを備えるようにしたことを特徴とする。

上記の発明において、データクロック周波数制御手段は、１ストローブ期間内で複数の周波数に変化するように、周波数の異なる複数のクロックを順次選択するようにしたことを特徴とする。

上記の発明において、データクロック周波数制御手段は、システムクロックを逓倍して所定の単位周波数のクロックを生成する手段と、システムクロックを逓倍して生成した所定の単位周波数のクロックを分周して複数の周波数のクロックを生成する複数の分周器と、複数の分周器から出力される複数の周波数のクロックを順次選択するセレクタとを備えるようにしたことを特徴とする。

本発明に係るプリンタの制御方法は、発熱抵抗体を主走査方向にライン配列したサーマルヘッドを用いて印刷を行うプリンタの制御方法であって、システムクロックに基づいて周波数の異なる複数のクロックを生成し、周波数の異なる複数のクロックを順次選択して、複数の周波数に変化するデータクロック信号を生成し、入力画像データに基づいてサーマルヘッドの各発熱抵抗体のオン・オフデータを生成し、生成された各発熱抵抗体のオン・オフデータを、データクロック信号によりシフトレジスタ手段の各発熱抵抗体に対応した位置に転送し、シフトレジスタ手段に保持されたオン・オフデータをラッチ手段に取り込み、ラッチ手段に取り込まれたオン・オフデータにより発熱抵抗体を所定の単位時間通電するようにしたことを特徴とする。

本発明に係るプリンタの制御プログラムは、発熱抵抗体を主走査方向にライン配列したサーマルヘッドを用いて印刷を行うプリンタの制御プログラムであって、システムクロックに基づいて周波数の異なる複数のクロックを生成し、周波数の異なる複数のクロックを順次選択して、複数の周波数に変化するデータクロック信号を生成するステップと、入力画像データに基づいてサーマルヘッドの各発熱抵抗体のオン・オフデータを生成し、生成された各発熱抵抗体のオン・オフデータを、データクロック信号によりシフトレジスタ手段の各発熱抵抗体に対応した位置に転送するステップと、シフトレジスタに保持されたオン・オフデータをラッチ手段に取り込み、ラッチ手段に取り込まれたオン・オフデータにより発熱抵抗体を所定の単位時間通電するステップとを含むようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、システムクロックに基づいて周波数の異なる複数のクロックを生成し、周波数の異なる複数のクロックを順次選択して、複数の周波数に変化するデータクロック信号を生成している。このため、データクロック信号により発生する放射ノイズが、特定の周波数（データクロック周波数の倍数の周波数）の位置で連続して発生することがなくなり、放射ノイズの周波数が分散され、サーマルヘッドと、サーマルヘッド制御部と、それらの配線により生じる放射ノイズの影響を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態のプリンタ１の構成例を示す図であり、特に、サーマルヘッドの駆動回路の例を示した図である。

図１において、主制御部１１は、ＣＰＵ等を含み、入力バッファ１２、プリント用画像データ生成部１３、サーマルヘッド駆動データ生成部１４、サーマルヘッド制御部１５、データクロックジェネレータ１６等に接続され、プリンタ１の全体を統括制御する。

入力バッファ１２は、外部のホストコンピュータ（ＰＣ等）２からプリント対象となる画像を、ＹＭＣ（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））等の入力画像データにより受信し記憶する。

プリント用画像データ生成部１３は、外部から受信したＹＭＣ入力画像データを、インクリボンに対応したプリント用画像データに変換する。

サーマルヘッド駆動データ生成部１４は、プリント用画像データ生成部１３からプリント対象画像の画像データを受信し、該画像データを基にサーマルヘッド４０の発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎをオン・オフ駆動するためのオン・オフデータ（ＤＡＴＡ）を生成し、サーマルヘッド４０に出力する。本発明の実施形態においては、一例として、図２に示すように、画像データは１０ビットとされており、この１０ビットの画像データ（ｂ０〜ｂ９）を、下位３ビット（ｂ０〜ｂ３）と、上位７ビット（ｂ３〜ｂ９）とに分けて、オン・オフデータを形成している。

図１において、サーマルヘッド４０は、シフトレジスタ４１と、ラッチ用フリップフロップ４２と、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎと、ＡＮＤゲートＧ１〜Ｇｎと、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎとを含み、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から出力されるオン・オフデータに応じて、発熱抵抗Ｒ１〜Ｒｎを発熱させる。

サーマルヘッド制御部１５は、データクロックジェネレータ１６からのクロックを用いて、サーマルヘッド４０を加熱制御するための、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）、ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）を生成する。

データクロックジェネレータ１６は、サーマルヘッド制御部１５に対するクロックを生成している。本発明の実施形態において、データクロックジェネレータ１６は、複数クロック周波数制御部１７を備えており、この複数周波クロック周波数制御部１７は、システムクロックに基づいて周波数の異なる複数のクロックを生成し、この周波数の異なる複数のクロックを順次選択して、複数の周波数に変化するデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）を生成する。

ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）は、サーマルヘッド４０の発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの通電時間を設定するものであり、サーマルヘッド制御部１５は、上位ビットの処理を行うときと、下位ビットの処理とを行うときとで、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）のパルス幅を変えるようにしている。

サーマルヘッド駆動データ生成部１４からの１水平ラインのオン・オフデータ（ＤＡＴＡ）は、サーマルヘッド４０のシフトレジスタ４１に送られる。このオン・オフデータ（ＤＡＴＡ）は、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）により、シフトレジスタ４１を転送され、シフトレジスタ４１には、１水平ライン分のオン・オフデータが各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎに対応する位置に展開される。サーマルヘッド制御部１５からのラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）により、１水平ラインのオン・オフデータがシフトレジスタ４１からラッチ用フリップフロップ４２に取り込まれる。

ラッチ用フリップフロップ４２に保持されたデータは、ＡＮＤゲートＧ１〜Ｇｎの一方の入力端子に向けて出力され、また、ＡＮＤゲートＧ１〜Ｇｎの他方の入力端子には、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）が入力される。

前述したように、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）は、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎへの通電時間を設定するものである。ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルの間では、ＡＮＤゲートＧ１〜Ｇｎが開き、ラッチ用フリップフロップ４２に保持されたオン・オフデータがＡＮＤゲートＧ１〜Ｇｎを介して、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎのベースに送られる。このとき、オン・オフデータが「１」なら、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎがオンになり、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎに接続された発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎが電源Ｖ＋により駆動され、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎが発熱する。オン・オフデータが「０」なら、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎがオフになるため、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎは発熱しない。ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がハイレベルになると、ＡＮＤゲートＧ１〜Ｇｎが閉じ、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎがオフとなる。したがって、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎは、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルの期間、ラッチ用フリップフロップ４２に取り込まれたオン・オフデータがハイレベルかローレベルかに応じて駆動される。

次に、本発明の実施の形態の動作について説明する。図１において、ホストコンピュータ２からのＹＭＣ（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））等の画像データは、主制御部１１の管理の基に取り込まれ、入力バッファ１２に一旦保存される。そして、入力バッファ１２から１水平ライン分の画像データが読み出され、プリント用画像データ生成部１３に送られる。プリント用画像データ生成部１３により、インクリボンに対応したプリント用画像データが生成される。

プリント用画像データ生成部１３からの１水平ライン分の画像データは、サーマルヘッド駆動データ生成部１４に送られる。サーマルヘッド駆動データ生成部１４で、オン・オフデータが形成される。このとき、各画像データから、下位ビットと上位ビットとに分けて、オン・オフデータが形成される。

すなわち、各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの通電時間を一定とした場合、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの発熱量は、通電回数により階調を制御できる。しかしながら、この場合、１０ビットの１０２４階調の処理を行うのに、（２¹⁰−１＝１０２３回）、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎを繰り返して通電する処理が必要になる。

そこで、本発明の実施の形態では、図２に示したように、１０ビットの画像データを、下位３ビットと、上位７ビットとに分けて、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎを通電する処理を行うようにしている。このようにすると、同一の階調を表現するのに要する通電回数が減らせる。

つまり、１０ビットの画像データ（ｂ０，ｂ１，…，ｂ９）を、下位３ビット（ｂ０，ｂ１，ｂ２）と上位７ビット（ｂ３，ｂ４，…，ｂ９）とに分けたとする。この場合、上位側の最下位となるビットｂ３が「１」になるのは、２³（＝８）階調目に当たる。したがって、上位７ビットでは、２³階調毎に、階調を変化させる必要がある。

そこで、下位３ビットの処理を行うときには、通電時間をＴｌｓに設定し、上位７ビットの処理を行うときには、通電時間Ｔｕｓを、通電時間をＴｌｓの２³倍の（Ｔｕｓ＝２³×Ｔｌｓ）に設定する。

なお、ここでは、１０ビットの画像データを下位３ビットと上位７ビットとに分けているが、一般的に、ｍビットの画像データを、下位ｎビット、上位（ｍ−ｎ）ビットに分けたときには、Ｔｕｓ＝２ⁿ×Ｔｌｓの関係になるように、通電時間を設定すれば良い。

図３は、１０ビットの画像データを、上位７ビットと、下位３ビットとに分けた場合の、下位ビット処理でのオン・オフデータ、及び上位ビット処理でのオン・オフデータである。例えば、画像データが（００００００１０１０）なら、下位ビットの処理で２回通電を行い、上位ビットの処理で１回通電を行えばよい。

以上のように、１０ビットの画像データを、下位３ビットと、上位７ビットとに分けて処理を行うと、下位ビットの処理で（２³−１＝７回）、上位ビットの処理で（２⁷−１＝１２７回）との、合計１３４回で、１０２４階調の処理を行えることになる。

図１において、サーマルヘッド駆動データ生成部１４からのオン・オフデータ（ＤＡＴＡ）は、シフトレジスタ４１に送られ、シフトレジスタ４１でシリアル・パラレル変換されて、シフトレジスタ４１の各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎに対応する位置に展開される。ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）がローレベルになるタイミングで、このオン・オフデータがラッチ用フリップフロップ４２に取り込まれる。そして、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルの間に、ラッチ用フリップフロップ４２からトランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎのベースに、オン・オフデータが送られる。これにより、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルの間を発熱期間として、オン・オフデータに応じて、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎが発熱される。

前述したように、１０ビットの画像データは、下位３ビットと上位７ビットとに分けて処理が行われる。先ず、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルとなる期間がＴｌｓに設定され、上述のようにして、下位ビットの処理が（２³−１＝７回）行われる。下位ビットの処理が終了すると、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルとなる期間がＴｕｓ（Ｔｕｓ＝２³×Ｔｌｓ）に設定され、上位ビットの処理が（２⁷−１＝１２７回）行われる。

また、本発明の実施形態では、複数クロック周波数制御部１７により、システムクロックに基づいて周波数の異なる複数のクロックを生成し、この周波数の異なる複数のクロックを順次選択して、複数の周波数に変化するデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）を生成している。サーマルヘッド駆動データ生成部１４からのオン・オフデータ（ＤＡＴＡ）は、この複数の周波数に変化するデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）により、シフトレジスタ４１に転送される。

図４及び図５は、本発明の実施形態のプリンタでのデータ転送タイミングを示すタイミング図である。図４及び図５において、Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、…は、ストローブ期間を示し、１回の発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの駆動期間の単位となるものである。

図４（Ａ）に示すように、最初のストローブ期間Ｔ０で、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から、１水平ライン分の１階調目の下位ビット処理のオン・オフデータＤＬ１がオン・オフデータ（ＤＡＴＡ）として出力される。サーマルヘッド制御部１５からは、図４（Ｂ）に示すようなデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）が出力され、このデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）により、１水平ライン分の１階調の下位ビット処理のオン・オフデータＤＬ１がシフトレジスタ４１に転送される。なお、このデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）は、後に説明するように、複数の周波数に変化している。ストローブ期間内のデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のパルス数は、水平方向の画素数に対応している。ここでは、１水平ラインの画素数は「１２８」であり、１ストローブ期間でのデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のパルス数は「１２８」となる。

次のストローブ期間Ｔ１で、図４（Ｃ）に示すように、ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）がローレベルになるタイミングで、図４（Ｄ）に示すように、１水平ライン分の１階調目の下位ビット処理のオン・オフデータＤＬ１がラッチ用フリップフロップ４２に取り込まれる。そして、図４（Ｅ）に示すように、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルとなる期間で、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎが通電される。このストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルとなる期間は、下位ビット処理の間では、Ｔｌｓに設定される。これにより、１水平ライン分の１階調の下位ビット処理のオン・オフデータＤＬ１によるプリント処理が行われる。また、このとき、図４（Ａ）に示すように、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から、１水平ライン分の２階調目の下位ビット処理のオン・オフデータＤＬ２がデータ（ＤＡＴＡ）として出力され、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）（図４（Ｂ））により、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から、１水平ライン分の２階調目の下位ビット処理のオン・オフデータＤＬ２がシフトレジスタ４１に転送される。

次のストローブ期間Ｔ２で、図４（Ｃ）に示すように、ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）がローレベルになるタイミングで、図４（Ｄ）に示すように、１水平ライン分の２階調目の下位ビット処理のオン・オフデータＤＬ２がラッチ用フリップフロップ４２に取り込まれる。そして、図４（Ｅ）に示すように、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルとなる期間で、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎが通電される。このストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルとなる期間は、Ｔｌｓに設定される。これにより、１水平ライン分の２階調の下位ビット処理のオン・オフデータＤＬ２によるプリント処理が行われる。また、このとき、図４（Ａ）に示すように、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から、１水平ライン分の３階調目の下位ビット処理のオン・オフデータＤＬ３がデータ（ＤＡＴＡ）として出力され、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）（図４（Ｂ））により、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から、１水平ライン分の３階調目の下位ビットオン・オフデータＤＬ３がシフトレジスタ４１に転送される。以下、同様の処理が下位ビットの階調処理分だけ繰り返して行われる。

図５において、ストローブ期間Ｔ７になると、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から、１水平ライン分の１階調目の上位ビット処理のオン・オフデータＤＨ１がデータ（ＤＡＴＡ）として出力され、ストローブ期間Ｔ８では、図５（Ｃ）に示すように、ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）がローレベルになるタイミングで、図５（Ｄ）に示すように、１水平ライン分の１階調目の上位ビット処理のオン・オフデータＤＨ１がラッチ用フリップフロップ４２に取り込まれる。そして、図５（Ｅ）に示すように、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルとなる期間で、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎが通電される。このストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）がローレベルになる期間Ｔｕｓは、下位ビット処理の時の期間Ｔｌｓの２³倍の（Ｔｕｓ＝２³×Ｔｌｓ）に設定される。これにより、１水平ライン分の１階調の上位ビット処理のオン・オフデータＤＨ１によるプリント処理が行われる。また、このとき、図５（Ａ）に示すように、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から、１水平ライン分の２階調目の上位ビット処理のオン・オフデータＤＨ２がデータ（ＤＡＴＡ）として出力され、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）（図５（Ｂ））により、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から、１水平ライン分の２階調目の上位ビット処理のオン・オフデータＤＨ２がシフトレジスタ４１に転送される。以下、同様の処理が上位ビットの階調数分だけ、繰り返して行われる。

ここでは、１０ビットの画像データが下位３ビットと上位７ビットとに分けられているので、下位ビットの処理では、７回の通電処理が行われ、上位ビットの処理では、１２７回の通電処理が行われ、合計、１３４回の通電処理が行われる。これにより、１水平ライン分の画像のプリントが終了する。１水平ライン分の画像のプリントが終了すると、１ドットだけ、垂直方向に紙が送られ、次ライン分の画像のプリント処理が同様に行われる。そして、１画面分の処理が終了すると、次の色の画像データにより、同様の処理が行われる。

前述したように、本発明の実施形態では、データクロックジェネレータ１６は、サーマルヘッド制御部１５に対するクロックを生成している。本発明の実施形態においては、データクロックジェネレータ１６に、複数クロック周波数制御部１７が設けられており、クロックの周波数が変化するようになっている。

図６は、データクロックジェネレータ１６の複数クロック周波数制御部１７の一例である。図６において、ＰＬＬ回路５１には、例えば５０ＭＨｚのシステムクロックが供給される。ＰＬＬ回路５１で、この５０ＭＨｚのシステムクロックが２逓倍され、１００ＭＨｚの単位周波数のクロックが生成される。ＰＬＬ回路５１からの１００ＭＨｚの単位周波数のクロックは、１／４分周器５２、１／５分周器５３、１／６分周器５４で分周され、１／４分周器５２、１／５分周器５３、１／６分周器５４からは、それぞれ、２５ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、１６．７ＭＨｚの周波数のクロックが出力される。この２５ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、１６．７ＭＨｚの周波数のクロックは、セレクタ５５で選択されて、出力される。セレクタ５５からのクロックは、カウンタ５６でカウントされる。このカウント値に応じて、セレクタ５５が切り替えられる。

すなわち、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示したように、１ストローブ期間内のデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のパルス数は、水平方向の画素数に対応しており、ここでは、１水平ラインの画素数は「１２８」である。図７に示すように、この１ストローブ期間でのデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のパルス数がカウントされ、このカウント値に応じて、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数が順次切り替えられる。例えば、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント値が「０」〜「４１」では、クロック周波数が１６．７ＭＨｚに設定され、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント値が「４２」〜「８３」では、クロック周波数が２５ＭＨｚに設定され、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント値が「８４」〜「１２７」では、クロック周波数が２０ＭＨｚに設定される。

本発明の実施形態では、上述のように、ＰＬＬ回路５１で、周波数５０ＭＨｚのシステムクロックを２逓倍して１００ＭＨｚの単位周波数のクロックを生成してから、分周器５２〜５４で分周して、複数の周波数のクロックを生成している。このように、システムクロックを２逓倍して単位周波数のクロックを生成すると、必要な周波数に変化するクロックを生成できる。

つまり、５０ＭＨｚのシステムクロックを直接分周した結果できるクロックは、５０／２＝２５ＭＨｚ、５０／３＝１６．７ＭＨｚ、５０／４＝１２．５ＭＨｚ、…である。これに対して、５０ＭＨｚのシステムクロックを２逓倍して１００ＭＨｚの単位周波数のクロックを生成して分周すると、分周した結果できるクロックは、１００／２＝５０ＭＨｚ、１００／３＝３３．３ＭＨｚ、１００／４＝２５ＭＨｚ、１００／５＝２０ＭＨｚ、１００／６＝１６．７ＭＨｚ、１００／８＝１２．５ＭＨｚ…となり、３３．３ＭＨｚのクロック、２５ＭＨｚのクロック、２０ＭＨｚのクロック、１６．７ＭＨｚのクロック、１２．５ＭＨｚのクロックが利用可能となる。

なお、ここでは、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）をカウンタ５６でカウントして、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数を順次切り替えているが、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の数を主制御部１１でカウントし、主制御部１１の指令の下に、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数を順次切り替えるようにしても良い。

また、ここでは、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のパルス数をカウントして、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数を順次切り替えているが、システムクロックをカウントして、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数を順次切り替えるようにしても良い。

図８は、本発明の実施形態の処理をフローチャートで示したものである。図８において、主制御部１１は、１水平ラインのデータの転送回数ＳＣｎを（Ｓｃｎ＝０）に初期化し、プリントライン数ＰＬｎを（ＰＬｎ＝０）に初期化し、プリントカラーＰＣｎを（ＰＣｎ＝０）に初期化して、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から、１水平ライン目のデータ転送を開始する（ステップＳ１）。なお、プリントカラーＰＣｎは、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色を示す。

そして、主制御部１１は、通電時間（ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）のローレベル期間をＴｌｓに設定し（ステップＳ２）、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント数ＰＬＳｎを（ＰＬＳｎ＝０）に初期化する（ステップＳ３）。そして、主制御部１１は、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント数ＰＬＳｎが「４１」以下であるかどうかを判定する（ステップＳ４）。主制御部１１は、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント数ＰＬＳｎが「４１」以下でないと判定した場合、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント数ＰＬＳｎが「４２」〜「８３」であるかどうかを判定する（ステップＳ５）。

また、主制御部１１は、ステップＳ４で、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント数ＰＬＳｎが「４１」以下であると判定した場合、複数クロック周波数制御部１７においてデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数を１６．７ＭＨｚに設定する（ステップＳ６）。そして、主制御部１１は、ステップＳ５で、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント数ＰＬＳｎが「４２」〜「８３」であると判定した場合、複数クロック周波数制御部１７においてデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数を２５ＭＨｚに設定し（ステップＳ７）、それ以外と判定すると、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数を２０ＭＨｚに設定する（ステップＳ８）。

さらに、主制御部１１は、設定されたデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）により、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から、オン・オフデータをシフトレジスタ４１に転送し（ステップＳ９）、データの転送が完了したら、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント数ＰＬＳｎをインクリメントする（ステップＳ１０）。そして、主制御部１１は、転送クロックのカウント数ＰＬＳｎが、１水平ラインの画素数に相当する「１２７」以下であるかどうかを判定する（ステップＳ１１）。主制御部１１は、転送クロックのカウント数ＰＬＳｎが「１２７」以下であると判定した場合、ステップＳ４にリターンする。

以上の処理を繰り返すことにより、１水平ラインの画素数分のオン・オフデータがシフトレジスタ４１に展開される。このとき、ステップＳ４〜Ｓ８の処理により、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント数ＰＬＳｎが「４１」以下なら、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数は１６．７ＭＨｚに設定され、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のカウント数ＰＬＳｎが「４２」〜「８３」なら、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数は２５ＭＨｚに設定され、それ以外なら、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数が２０ＭＨｚに設定される。これにより、１ストローブ期間の１２８パルスのデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のうち、最初の１／３では、クロック周波数が１６．７ＭＨｚに設定され、次の１／３では、クロック周波数が２５ＭＨｚに設定され、最後の１／３では、クロック周波数が２０ＭＨｚに設定されて、データが転送され、１ストローブ期間内で、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数が順次複数に変化する。

また、主制御部１１は、ステップＳ１１で、転送クロックのカウント数ＰＬＳｎが１水平ラインの画素数である「ＰＬＳｎ＝１２８」と判定した場合、ラッチ用フリップフロップ４２に１水平ライン分のオン・オフデータを取り込み、ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）をローレベルとして、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎを発熱させる処理を行う（ステップＳ１２）。そして、主制御部１１は、データの転送回数ＳＣｎをインクリメントし（ステップＳ１３）、データの転送回数ＳＣｎが「７」以下かどうかを判定する（ステップＳ１４）。

主制御部１１は、１水平ラインのデータの転送回数ＳＣｎが「７」以下であると判定した場合、ステップＳ２にリターンし、上述の処理を繰り返して行う。

以上の処理により、下位ビットの通電処理が行われる。そして、下位３ビットの処理が終了すると、ステップＳ１４で、１水平ラインのデータの転送回数ＳＣｎが「ＳＣｎ≧８」と判定される。

主制御部１１は、ステップＳ１４で、１水平ラインのデータの転送回数ＳＣｎが「ＳＣｎ≧８」と判定した場合、さらにデータの転送回数ＳＣｎが「１３３」以下であるかを判定する（ステップＳ１５）。そして、主制御部１１は、データの転送回数ＳＣｎが「１３３」以下であると判定すると、通電時間（ストローブ信号（ＳＴＲＯＢＥ）のローレベル期間）をＴｕｓに設定して（ステップＳ１６）、ステップＳ３にリターンする。

ステップＳ３〜ステップＳ１６の処理を繰り返すことにより、通電処理が行われる。下位ビットの処理では、７回の通電処理が行われ、上位ビットの処理では、１２７回の通電処理が行われるので、１水平ラインの処理が終了すると、データの転送回数が１３４回となる。

さらに、主制御部１１は、ステップＳ１５で、データの転送回数ＳＣｎが「ＳＣｎ＝１３４」と判定した場合、１水平ラインのデータの転送回数ＳＣｎを（ＳＣｎ＝０）とし、プリントライン数ＰＬｎをインクリメントして、サーマルヘッド駆動データ生成部１４から、次の水平ラインのデータ転送を開始する（ステップＳ１７）。

そして、主制御部１１は、プリントライン数ＰＬｎが、垂直方向の画素数に相当する「１２３９）以下か」どうかを判定する（ステップＳ１８）。主制御部１１は、プリントライン数ＰＬｎが、「１２３９」以下であると判定すると、ステップＳ２にリターンして、前述と同様に、次ラインのプリント処理を行う。

以上の処理を繰り返し、１画面のプリント処理が行われると、ステップＳ１３で、プリントライン数ＰＬｎが「ＰＬｎ＝１２４０」と判定される。主制御部１１は、プリントライン数ＰＬｎが「１２４０」と判定した場合、１水平ラインのデータの転送回数ＳＣｎを（Ｓｃｎ＝０）にし、プリントライン数ＰＬｎを（ＰＬｎ＝０）にし、プリントカラーＰＣｎをインクリメントして、次色の１水平ライン目のデータ転送を開始する（ステップＳ１９）。

そして、主制御部１１は、プリントカラーＰＣｎが「２」（Ｙ、Ｍ、Ｃの各色の場合）以下かどうかを判定する（ステップＳ２０）。主制御部１１は、プリントカラーＰＣｎが「２」以下であると判定すると、ステップＳ２にリターンして、前述と同様に、次ラインのプリント処理を行う。

Ｙ、Ｍ、Ｃの各色の画像のプリントが終了すると、ステップＳ２０で、プリントカラーＰＣｎが「ＰＣｎ＝３」と判定される。主制御部１１は、プリントカラーＰＣｎが「ＰＣｎ＝３」と判定すると、１画面分のプリントを終了する。

以上説明したように、本発明の実施形態では、１ストローブ期間の１２８パルスのデータクロック信号（ＣＬＯＣＫ）のうち、最初の１／３では、クロック周波数が１６．７ＭＨｚに設定され、次の１／３では、クロック周波数が２５ＭＨｚに設定され、最後の１／３では、クロック周波数が２０ＭＨｚに設定されて、データが転送される。

サーマルヘッド４０のユニットは印字部の近傍に置かれるため、サーマルヘッド駆動データ生成部１４やサーマルヘッド制御部１５からサーマルヘッド４０に信号を送る信号線は長く引き回され、この信号線から放射ノイズが発生する。データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数が一定の場合には、この放射ノイズは、データクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の整数倍に集中し、そのレベルも大きくなる。

これに対して、本発明の実施形態では、１ストローブ期間内で、複数個の周波数にデータクロック信号を変化させることによって、放射ノイズのエネルギーが分散される。放射ノイズエネルギーが分散されることから、特定の周波数に連続して発生することがなくなり、放射ノイズによる影響を低減できる。

また、プリンタ１の上記機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、各種制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

本発明の実施形態のプリンタの構成例を示すブロック図である。 画像データの分割の説明図である。 画像データを分割した場合のオン・オフデータの説明図である。 本発明の実施形態におけるサーマルヘッドのタイムチャートである。 本発明の実施形態におけるサーマルヘッドのタイムチャートである。 本発明の実施形態のプリンタにおける複数クロック周波数制御部の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態のプリンタにおける複数クロック周波数制御部の説明図である。 本発明の実施形態のプリンタの制御の説明に用いるフローチャートである。 従来のプリンタの構成例を示す図である。 サーマルヘッドとサーマルヘッド制御部の配線による放射ノイズを示す図である。

符号の説明

１： プリンタ
１１： 主制御部
１２：入力バッファ
１３：プリント用画像データ生成部
１４：サーマルヘッド駆動データ生成部
１５：サーマルヘッド制御部
１６：データクロックジェネレータ
１７：複数クロック周波数制御部
４０：サーマルヘッド
４１：シフトレジスタ
４２：ラッチ用フリップフロップ
５１：ＰＬＬ回路
５２〜５４：分周器
５５：セレクタ
５６：カウンタ
Ｒ１〜Ｒｎ：発熱抵抗体
Ｔｒ１〜Ｔｒｎ：トランジスタ
Ｇ１〜Ｇｎ：ＡＮＤゲート

Claims (5)

1. 発熱抵抗体を主走査方向にライン配列したサーマルヘッドを用いて印刷を行うプリンタであって、
   システムクロックに基づいて所定の単位周波数のクロックを生成し、前記単位周波数のクロックから互いに異なる周波数の複数のクロックを生成し、前記周波数の異なる複数のクロックを順次選択して、複数の周波数に変化するデータクロック信号を生成するデータクロック周波数制御手段と、
   入力画像データに基づいて前記サーマルヘッドの各発熱抵抗体のオン・オフデータを生成するサーマルヘッド駆動データ生成手段と、
   前記サーマルヘッド駆動データ生成手段により生成された各発熱抵抗体のオン・オフデータを受信し、前記データクロック信号により、前記オン・オフデータを各発熱抵抗体に対応した位置に転送するシフトレジスタ手段と、
   前記シフトレジスタ手段に保持されたオン・オフデータを取り込むラッチ手段と、
   前記ラッチ手段に取り込まれたオン・オフデータにより前記発熱抵抗体を所定の単位時間通電する発熱抵抗体駆動手段とを備える
   ようにしたことを特徴とするプリンタ。
2. 前記データクロック周波数制御手段は、１ストローブ期間内で複数の周波数に変化するように、前記周波数の異なる複数のクロックを順次選択するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記データクロック周波数制御手段は、システムクロックを逓倍して所定の単位周波数のクロックを生成する手段と、
   前記システムクロックを逓倍して生成した所定の単位周波数のクロックを分周して複数の周波数のクロックを生成する複数の分周器と、
   前記複数の分周器から出力される複数の周波数のクロックを順次選択するセレクタとを備える
   ようにしたことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
4. 発熱抵抗体を主走査方向にライン配列したサーマルヘッドを用いて印刷を行うプリンタの制御方法であって、
   システムクロックに基づいて周波数の異なる複数のクロックを生成し、前記周波数の異なる複数のクロックを順次選択して、複数の周波数に変化するデータクロック信号を生成し、
   入力画像データに基づいて前記サーマルヘッドの各発熱抵抗体のオン・オフデータを生成し、前記生成された各発熱抵抗体のオン・オフデータを、前記データクロック信号によりシフトレジスタ手段の各発熱抵抗体に対応した位置に転送し、
   前記シフトレジスタ手段に保持されたオン・オフデータをラッチ手段に取り込み、
   前記ラッチ手段に取り込まれたオン・オフデータにより前記発熱抵抗体を所定の単位時間通電する
   ようにしたことを特徴とするプリンタの制御方法。
5. 発熱抵抗体を主走査方向にライン配列したサーマルヘッドを用いて印刷を行うプリンタの制御プログラムであって、
   システムクロックに基づいて周波数の異なる複数のクロックを生成し、前記周波数の異なる複数のクロックを順次選択して、複数の周波数に変化するデータクロック信号を生成するステップと、
   入力画像データに基づいて前記サーマルヘッドの各発熱抵抗体のオン・オフデータを生成し、前記生成された各発熱抵抗体のオン・オフデータを、前記データクロック信号によりシフトレジスタ手段の各発熱抵抗体に対応した位置に転送するステップと、
   前記シフトレジスタに保持されたオン・オフデータをラッチ手段に取り込み、前記ラッチ手段に取り込まれたオン・オフデータにより前記発熱抵抗体を所定の単位時間通電するステップと
   を含むようにしたことを特徴とするプリンタの制御プログラム。

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