JPS59140082A - サ−マルプリンタ - 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】 く技術分野〉 本発明はサーマルプリンタの印字濃度制御に関し、特に
サーマルヘッドの熱蓄積を緩和させ、均一な印字濃度を
得るサーマルプリンタに関する。

〈従来技術〉 一般に、サーマルドツト方式による印字濃度はドツト発
熱素子の発熱量によって決定される。

この発熱は抵抗体材料を用いたジュール熱を利用するも
ので、いまＲ〔Ω〕をドツト発熱素子当りの抵抗、Ｖ（
Ｖ）をドツト発熱素子に印加される電圧、ｔ（ｍｓ〕を
加熱時間とずれは、ドツト発熱素子当りの発熱量ｗ　（
ｍ、ｙ　）は次式によって与えられる。

Ｗ　＝　Ｖｇｔ　／　Ｒ−−−−−−−−−−−−−−
−［１］第１図は〔１〕式において、ドツト発熱素子当
りの抵抗１１１［：Ω〕とし、ドツト発熱素子当りの発
熱量を２．１　［ｍＪ　］とした時の加熱時間ｔ　［ｍ
ｓ　）と印加電圧ｖ［ｖ〕との関係を示したグラフ図で
あり、図より所定の発熱量（＝即製 免疫）に対して加熱時間と印加電圧との関係を知ること
かできる。

サーマルプリンタにおいては印字濃度を一定に保つため
にこの発熱量を一定に保つことか特に重要である。また
サーマルヘッドには熱応答性か良いこと、高解像度が得
られること、基材との密着性が良く機械的強度に優れる
こと等の条件から一般には薄膜抵抗体が用いられている
。

第２図はこの薄膜型サーマ友ヘッドの発熱素子表面温度
と加熱時間との関係を示すグラフ図である。

図より２．ＯＷの電力を１０ｍ８０間注入すれば２５０
〜２６０　”Ｏの発熱素子表面温度が得られることがわ
かる。この熱を用いて感熱紙や感熱リボン上にある固体
状色材を融解し、発色あが情報機器において文字やグラ
フィック情報をプリントするための出力装置として従来
用いられているのであるが、第３図並びに第４図は従来
技術にある印字濃度制御の問題点を説明するための説明
図である。

以下図面に従って説明してゆくと、まず第３図（ａ）は
サーマルヘッドの走査方向へ、５ドツト分の連続パター
ンをプリントした場合の印字タイミングＶと発熱素子表
面温度Ｔとの関係を示している。図において５ドツト分
の連続パターンの前後にはそれぞれ１サイクル分（３ｍ
Ｓ　）の加熱を行なわないスペースサイクルを有し、サ
イクル１〜サイクル５にはドツトパターンが真であるこ
とにより１ｍＳの加熱時間と２ｍＳの放熱時間が配分さ
れている（以下このサイクルをヒートサイクルと呼ぶ）
。第２図に示された如く、ドツト発熱素子の表面湿度特
性は加熱時間に比べて放熱時間がずっと長いことをこよ
り１サイクル１〜サイクル５に向けて発熱素子表面温度
Ｔはサーマルヘッドに蓄積されていく。従って印字濃度
も次第に濃くなる。しかし文字を印字する場合には１文
字臼字区間での熱の蓄積があまり大きくならないようし
工夫すれば濃度差もあまり目立たないものにできる。し
かも文字間にアルスペースサイクルにサーマルヘッドも
十分に放熱されれは、−行の最初と最後にある文字の濃
度差もある程度以内におさえることが可能であった。こ
の工夫の一例として第３図（ｂ）に示す方法が提案され
ている。こｎを図面に従って説明すると、いまサイクル
１で加熱が行なわれた時サイクル２では直前のサイクル
で加熱が行なわれたか否かの判別を行ない゛、加熱があ
れは放熱時間を２．３　ｍｓに増大し、発熱時間を０７
ｍ５に縮少するよう制御するものである。この制御はド
ツトパターンが真である全てのサイクルに共通なもので
あるので図示の如き印字タイミングＶとドツト衰面濡度
Ｔとが得られ、１文字臼字区間での濃度差が若干改善さ
れている。

しかし、サーマルプリンタに要求きれる機能は文字のプ
リントだけではなく、最近０ＲＴｅによるモニタスクリ
ーンに表示された画像やグラフをコピープリントするこ
とも要求されている。特にこのような用途では縦１列に
配置されているドツト発熱素子を走査方向に連続的に発
熱して成される印字、いわゆるベタ黒印字が多用される
ため前述した如き理由に基づく濃度不均一は重要な問題
となっている。

第４図は連続したベタ黒印字が印字濃度に不均一を生じ
た態様を示すための説明図である。

図においてと一ト・、サイクルｌに始まりヒートサイク
ルｎで終わる連続したベタ黒印字は当然各ドツト発熱素
子に熱の蓄積を生じてしまう。しかも文字印字の場合と
違って文字間のスペースサイクルにおける放熱効果も期
待できない。また前述した如く、直前にヒートサイクル
があったか否かを監視して、加熱と放熱のデユーティ比
を変化させる工夫も、必然的にヒートサイクル２〜ヒー
トサイクルｎまでの区間では同一デユーティ比で駆動さ
れることになり、印字濃度を均一に保てるものではなか
った。

第３図（０）はこれを解決するための一方法を示すもの
である。つまりサイクルの基本同期を長くすることによ
って、放熱時間を十分にとり、発熱素子表面温度が毎回
初期化されることを期待するものであるが、この方法で
は印字速度が著しく低下し、得策とは言えない。

く目的〉 本発明は上記の点に鑑み成されたもので、ある一定のヒ
ートサイクル毎に発熱蓋を可変させることにより、サー
マルヘッドの熱蓄積を緩和させて印字濃度を均一にする
ようにしたサーマルプリンタを提供することを目的とす
る。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第５図は本発明に係るサーマルプリンタの制御部を示す
ブロック図である。

図において２１はサーマルプリンタを１周辺装置として
制御するホストコンピユー′夕であり、信号ｉｓ１を介
してプリンタの主制御を掌る承０ＰＵ２２と接続されて
いる。さらに２７はプリンタの制御ブ四グラムを内蔵し
たＲＯＭ、２６はＣ！ＰＵ２２によって使用されるＲＡ
Ｍである。

一方、０ＰＵ２２は信号線８２．　Ｓ３を介してドライ
バ２３を制御する。このドライバ２３にはサーマルヘッ
ド２の各発熱素子ＤＴＩ〜ＤＴ８が接続さｎており、ま
たサーマルヘッド２を走査方向に駆動するパルスモータ
４の励磁相Ｓφ１〜Ｓφ４並びにプラテン１２を回転さ
せて用紙をフィードするためのパルスモータ５の励磁相
Ｆφ１〜Ｆφ４が接続されていて、０ＰＵ２２の制御の
下に各発熱素子ならびに各相が励磁されて所定の印字が
行なわれる。また２８はサーマルプリンタ電源スィッチ
であって、電源を入れるとＯＰ　Ｕ　２２、ドライノく
２３、サーマルヘッド２、パルスモータ４．５等が動作
にＲＡＭ部２６部内に設けたヒートサイクル、をリセッ
トする。

また、第６図（Ａ）　、　ＣＢ）にはサーマルプリンタ
の概略構成が図示されており、サーマルヘッド２を搭載
したキャリッジ１はプラテン１２と対向して平行に配置
された案内軸６に沿ってギャフ。

８．９ケ介してパルスモータ４により駆動され、印字動
作を行なう。この場合、印字開始位置からＦＴ方向に移
動して印字を行ない、所定の印字を経えるとキャリッジ
はＯＲ方向に移動してキャリッジ復帰動作が行なわれ、
印字開始位置に戻り、次のラインの印字を開始する。こ
の場合、キャリッジの復帰位置を検出】−るエンドスイ
ッチ３が設けられており、キャリッジが復帰したとき復
帰情報をｏ　ｐ　Ｕ　２２　辷入力させることができる
。

さらに用紙と圧接するプラテン１２がギヤ１０゜１１１
１３１）してパルスモータ５により駆動され、用紙を繰
り上げること（こよって改行動作を行なっている。

以下に上記の如く構成されたサーマルプリンタの動作を
第７図に示す７０−チヤニトを用いて説明する。なお、
第７図に示すフローチャートは、奇数ヒートサイクルの
発熱量と偶数ヒートサイクルの発熱量を変化させる場合
の制御フローチャートである。

まず、０ＰＵ２２はホストコンピュータ２１からの印字
命令によってＲＡＭ２６に格納されている印字パターン
を参照し、信号線Ｓ２）ドライバー２３を介してサーマ
ルヘッド２に印加する最適パルス幅を決定するのである
が、いま用紙の最初の印字行あるいは、行間の改行コー
ドを識別することによって第７図のフローチャートに示
す如き制御がなされる。最初にステップ１００で０ＰＵ
２２はサーマルヘッド２が奇　。

数サイクルの印字か偶数サイクルの印字かを判別すると
ころのＲＡＭ２６にあるヒートサイクルカウンターをク
リアする。さらに前回発熱したドツト情報を判別するた
めに、毎回印字毎に発熱したドツト情報を記憶するため
のエリアをクリアーする。

以上の初期化が終るとステップ１０２において、今回の
印字サイクル、つまりヒートサイクルが奇数サイクルで
あるか偶数サイクルであるかの判別をＲＡＭ２６内のヒ
ートサイクルカウンターの内容を見て判別する。この判
別で、今回の印字サイクルが奇数サイクルであると判別
されるとステップ１０３に進み、奇数サイクル時の発熱
時間、例えは０７　ｍｓが決定される。又ステップ１０
２での判別で奇数サイクルでないと判別された場合には
ステップ１０４に進み、偶数サイクル時の発熱時間、例
えは０５　ｍｓが決定される。続くステップ１０５．１
０６において０ＰＵ２２は信号［８２、ドライバ２３を
介してサーマルヘッド２の印字）Ｊターンに対応する発
熱素子ＤＴＩ〜ＤＴ８に前記ステップ１０３゜ステップ
１０４で決定された発熱時間に応じた印字パルスを出力
する。ステップ１０’７においてＧＰＵ２２は前回ヒー
トサイクル中に発熱したドツト情報を判別するためにＲ
ＡＭ２６内に格納されている前回のドツト情報を参照し
、今回のヒートサイクル中に発熱すべきドツト情報の中
から前回のヒートサイクル中に発熱しなかったドツト情
報のみを信号線Ｓ２にセットする。

ステップ１０７で信号線Ｓ２にセットされたドツト情報
のみがステップ１０Ｂにおいて、従来方式による補正印
加パルス、例えば０３　ｍｓの時間幅を有するパルスで
発熱素子ｐ’［’１−ＤＴ８に出力される。ステップ１
０９でＯＰ　Ｕ　２２　ｉ−４、ステップ１０’ｉ’の
判別に必要な今回のヒートサイクル中に発熱したドツト
情報をＲＡＭ２６に格納し、ステップ１０日ではステッ
プ１０２において奇数サイクルか偶数サイクルかを判別
するためのヒートサイクルカウンターをインクリメント
（＋１）する。

このような制御を繰り返えすことによってサーマルヘッ
ドの熱の蓄積による印字濃度ムラを緩和することができ
る。

上記の説明における印字タイミングＶと発熱素子表面温
度Ｔとの関係は第８図に示す通りである。

また従来技術にあるような、直前のヒートサイクルを監
視した判別に基づき加熱素子に与える印加パルス巾を制
御する技術を併用しないで単に奇偶ヒートサイクルのみ
の制御でもプリント濃度を均一に保つよう制御すること
が可能である。又、本実施例では奇数、偶数ヒートサイ
クルの発熱量の変化を印加パルス幅の変化によって行な
ったがサーマルヘッドに印加する印加電圧を制御するこ
とも可能である。

以上述べた如く本発明によれは、奇数ヒートサイクルと
偶数ヒートサイクル時の発熱量を変えることにより、印
字濃度を均一に保つことが可能となった。このことは画
像やグラフイク情報をプリントするような場合、゛ある
いはベタ黒ｌ：ｌノ字をするような場合には特に有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はサーマルヘッドをこ所定の発熱量を得るための
加熱時間と印加電圧との関係を示したグラフ図、 第２図は薄膜型サーマルヘッドの発熱素子衣る印字濃度
制御の問題点を説明するための説明図、 第５図は本発明の一実施例のサーマルプリン構成ケ示す
平面図及び正面図、 第７図は前記サーマルプリンタの印字濃度制御フローを
示すフローチャート、 第８図は、本発明における印字タイミングと発熱素子表
面温度との関係とを示す図、２はサーマルヘッド、２２
はＯＰＵ、２３はドライバ、２６はＲＡＭ、２’／はＲ
ＯＭである。 第　／　図 ［ＭＳＥＣ］ 加 Ｖ　　　）ニー汁Ｘ　ｑドに印加９るｔｌＬ第　２図 ｔＳ閏（ｍｓ） （ｂン を−−÷ 第３図 （Ｃ） を呵悶− 第　６図 ＣＲ芹　（勝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サーマルヘッドを発熱することにより印字を行なうサー
   マルプリンタにおいて、 Ｍｔｆ　記サーマルヘッドの発熱量を印字′サイクル毎
   に可変させて前記サーマルヘッドの熱蓄積を緩和させる
   ようにしたことを特徴とするサーマルプリンタ。