BR112012001703A2 - impressora térmica e método para controle de energização para a mesma - Google Patents

Abstract

  IMPRESSORA TÉRMICA E MÉTODO DE CONTROLE DE ENERGIZAÇÃO PARA A MESMA Uma impressora térmica é revelada que é fornecida com um cabeçote térmico tendo um elemento de aquecimento, e que forma pontos de impressão passando corrente para o elemento de aquecimento para aquecer um meio de gravação. Quando a velocidade de alimentação do meio de gravação excede um valor limiar prescrito, um primeiro pulso de passagem de corrente é gerado para passar a corrente continuamente através de um primeiro período de modo a formar os pontos de impressão. Quando a velocidade de alimentação do meio de gravação é igual a ou menor do que o valor limiar, um segundo pulso de passagem de corrente é gerado para repetir, alternadamente através do primeiro período, a passagem de corrente por um segundo período que é mais curto do que o primeiro período e não passagem de corrente por um terceiro período.

Description

una U7 “IMPRESSORA TÉRMICA E MÉTODO DE CONTROLE DE ENERGIZAÇÃO PARA A MESMA” A presente invenção se refere a uma impressora térmica que forma pontos de im- pressão no papel de gravação energizando e aquecendo os elementos de calor de um ca- — beçotedeimpressão térmico, e a um método de controle de energização para a mesma.

Técnica relacionada Impressoras térmicas que transportam papel térmico ou outro papel de gravação | entre um cabeçote térmico e um rolo de impressão, e energizam e aquecem os elementos de calor do cabeçote térmico para produzir calor e formar pontos de impressão onde o papel de gravação contata os elementos de calor, controlam a energização dos elementos de ca- | lor nas posições do ponto de impressão sincronizadas para transporte do papel de grava- | ' ção, e dessa forma controlam a temperatura de aquecimento e a duração que o calor é apli- cado na posição de formação do ponto de impressão para formar pontos de impressão do - tamanho desejado.

Uma impressora térmica que considera o efeito das variações de velocidade para | controlar a energização do cabeçote térmico quando a velocidade de transporte do papel de gravação (a velocidade de impressão) varia de acordo com vários parâmetros é descrita na s Referência de Patente1. A Referência de Patente 1descreve determinar o tempo de energi- zação considerando o esfriamento durante o tempo desenergizado porque o tempo dese- ” 20 nergizado entre os pontos de impressão aumenta comparado com a impressão em veloci- dade normal quando o cabeçote térmico está energizado enquanto imprimindo em baixa velocidade.

Mais especificamente, a fim de reduzir a formação do calor excessivo resultante da energização contínua quando os pontos de impressão são formados continuamente, o tempo de aquecimento é reduzido para os pontos de impressão que são formados mais tar- deeessaredução do tempo é reduzida durante a impressão em baixa velocidade.

Referências da técnica anterior Documentos de patente Referência de Patente1: Patente Japonesa 2007-55239 Sumário da invenção Problema a ser resolvido pela invenção Quando imprimindo com uma baixa velocidade de transporte do papel de gravação (papel! térmico); pode ocorrer um fenômeno chamado “aderência”,no qual a cobertura colori- | da no papel térmico derrete e gruda no cabeçote térmico.

Quando a aderência ocorre, a qualidade da impressão diminui porque o transporte normal do papel é inibido e a velocida- dedetransporte do papel pode variar.

Considerando esse problema, um objetivo da presente invenção é fornecer uma impressora térmica e método de controle de energização para a mesma que possam reduzir a aderência durante a impressão em baixa velocidade e melhorar a qualidade da impressão. Meios para resolução do problema ' Para resolver o problema anterior, um método de controle de energização de acor- do com a invenção para uma impressora térmica tendo um cabeçote térmico com um ele- ' 5 — mento de calor que aquece um meio de gravação e forma um ponto de impressão pela e- nergização do elemento de calor é CARACTERIZADO por: gerar um primeiro pulso de e- nergização que energiza continuamente durante um primeiro período para formar um ponto de impressão quando a velocidade de transporte do meio de gravação é maior do que um valor limiar específico; e gerar um segundo pulso de energização que alterna durante o pri- —meiro período entre a energização por um segundo período que é mais curto do que o pri- meiro período e a desenergização por um terceiro período quando a velocidade de transpor- te do meio de gravação é menor do que ou igual ao valor limiar.

Pela energização intermitente durante um primeiro período durante a assim chama- da impressão em baixa velocidade, a saída do calor pode ser suprimida enquanto osele- mentos de calor aquecem o meio de gravação, e os elementos de calornão superaquecem. Os elementos de calor sendo aquecidos podem, portanto, ser mantidos em uma temperatu- ra apropriada, e a cobertura colorida na superfície do meio de gravação não derrete por - causa de um elemento de calor em alta temperatura. A queda na qualidade da impressão devido à aderência pode ser reduzida, portanto.

-F 20 Pelo menos um do segundo período e do terceiro período no segundo pulso de e- nergização pode também ser variado de acordo com pelo menos uma entre a densidade do ponto de impressão e a temperatura ambiente do cabeçote térmico. Pelo fato de que a saída de calor pode ser ajustada aumentando ou diminuindo o tempo desenergizadonessa confi- guração, a temperatura de aquecimento pode ser ajustada para uma faixa apropriada e a qualidade de impressão pode ser melhorada.

Alternativamente, o segundo período pode ser mantido constante e o terceiro perí- odo variado no segundo pulso de energização.

Alternativamente, o segundo pulso de energização pode ser gerado pelo corte do sinal.

Outro aspecto da invenção é uma impressora térmica tendo um cabeçote térmico com um elemento de calor; um dispositivo de transporte que transporta um meio de grava- ção percorrido uma posição oposta ao cabeçote térmico e um dispositivo de controle que aquece o meio de gravação e forma um ponto de impressão pela energização do elemento de calor; sendo que o dispositivo de controle gera um primeiro pulso de energização que energiza continuamente durante um primeiro período para formar um ponto de impressão quando a velocidade de transporte do meio de gravação por meio do dispositivo de transpor- te é maior do que um valor limiar específico e gera um segundo pulso de energização que alterna durante o primeiro período entre a energização por um segundo período que é mais curto do que o primeiro período e a desenergizaçãopor um terceiro período quando a veloci- ' dade de transporte é menor do que ou igual ao valor limiar. A impressora pode também ter um dispositivo de ajuste que muda pelo menos um ] 5 entreo segundo período e o terceiro período no segundo pulso de energização de acordo com pelo menos uma entre a densidade do ponto de impressão e a temperatura ambiente do cabeçote térmico. Essa configuração possibilita que o usuário mude os ajustes apropria- damente de acordo com a qualidade exigida. O dispositivo de controle pode também ser configurado para gerar o segundo pulso de energização pelo corte do sinal.

Breve descrição dos desenhos A figura 1 descreve esquematicamente uma impressora térmica de acordo com uma modalidade preferida da invenção.

A figura 2 é um diagrama de blocos de controle da impressora térmica mostrada na figura. A figura 3 é um gráfico de regulação do sinal de controle de energização (sinal es- troboscópico) aplicado no circuito de acionamento do elemento de calor durante a impres- « são em alta velocidade. A figura 4 é um gráfico de reguiação do sinai de controle de energização (sinai es- É 20 —troboscópico) aplicado no circuito de acionamento do elemento de calor durante a impres- são em baixa velocidade.

Descrição das modalidades Uma modaiidade preferida de uma impressora térmica de acordo com a invenção é descrita em detalhes abaixo com referência às figuras acompanhantes.

Configuração gera! Como mostrado na figura 1, a impressora térmica 1tem um compartimento de papel em rolo 2 para armazenar papel! em rolo, que é papel de gravação contínuo enrolado em um rolo, um mecanismo de transporte do pape! de gravação 4(dispositivo de transporte) que transporta o papel de gravação 3 entreguedo rolo de papel armazenado no compartimento —dopapelemrolo2 através de uma trajetória de transporte dentro da impressora e um cabe- çote térmicoS que é disposto com a parte de aquecimento virada para a posição de impres- são da trajetória de transporte. O papel térmico contínuo ou papel de etiqueta tendo etique- tas feitas de papel! térmico afixadas em um forro contínuo, por exemplo, é usado como o papel de gravação 3.

O mecanismo de transporte do papel de gravação4 inclui um rolo de impressão6 disposto oposto ao cabeçote térmico5 e um motor de transporte não mostrado que aciona o rolo de impressão 6. O papei de gravação 3distribuído do rolo de papei é carregado, de mo-

do que ele passa entre o cabeçote térmico5 e o rolo de impressão 6, e o papel de gravação 3 é transportado em conjunto com a rotação do rolo de impressão6 que contata o papel de ' gravação 3.

Uma pluralidade de elementos de calor é disposta no cabeçote térmicoSem uma ' 5 formação transversal ao papel de gravação 3 oposto ao rolo de impressão 6. Quando os elementos de calor são pressionados no papel de gravação 3mantido entre o cabeçote tér- micoS e o rolo de impressão6 e uma tensão específica é então aplicada fazendo um ele- mento de calor específico aquecer, a parte do papel de gravação 3 que toca o elemento de calor energizado é aquecida e muda de cor, e um ponto de impressão é formado. Um ter- —mistor ou outro sensor de temperatura 7 (ver figura 2) é disposto no cabeçote térmico5 para detectar a temperatura ambiente próxima.

O cabeçote térmico5pode acionar e aquecer independentemente cada um dos ele- mentos de calor, e aciona seletivamente os elementos de calor correspondendo com as po- sições onde os pontos devem ser impressos de acordo com os dados de pixel para cada linhade pontos nos dados de impressão. Como resultado, uma fila de pontos de impressão correspondendo com os dados de pixel para cada linha de pontos nos dados de impressão é formada simultaneamente no papel de gravação3. A impressora térmica1 imprime sobre o s papel de gravação 3 girando o rolo de impressão 6 e transportando o papel de gravação 3 sincronizado com a operação de impressão de cada linha de pontos.

F 20 Como mostrado na figura 2, a unidade de controle 8 (dispositivo de controle) da im- pressora térmica 1 inclui uma CPU, ROM e RAM. Software (firmware) e dados para renderi- zar várias funções da impressora térmica1 são armazenados na ROM, e várias funções da impressora térmica 1 são executadas como um resultado da leitura e execução das mesmas pela CPU. A RAM funciona como um dispositivo de armazenamento temporário para os da- dos que são necessários para implementar as funções da impressora térmica 1. Além des- sas partes renderizando a unidade de controle8, uma interface de comunicação, acionador de motor para controlar o motor de transporte e circuitos integrados (arranjo de portões) pa- ra acionar o cabeçote térmico5 são dispostos em uma placa de circuito de controle dentro da impressora térmica 1.

A unidade de controle 8é conectada através da interface de comunicação em um computador hospedeiro ou outro dispositivo hospedeiro 9, e dados de impressão e coman- dos de controle são enviados do dispositivo hospedeiro 9 para a unidade de controle 8. Si- nais de detecção de vários sensores, tal como o sensor de temperatura 7, são também inse- ridos na unidade de controle 8.

Controle da energização do cabeçote térmico A figura 3 mostra um sinai de controle de energização (sinal estroboscópico) apli- cado nos circuitos de acionamento dos elementos de calor do cabeçote térmico durante a impressão em alta velocidade, e a figura 4 mostra um sinal de controle de energização (sinal estroboscópico) aplicado nos circuitos de acionamento dos elementos de calor do cabeçote ' térmico durante a impressão em baixa velocidade. Uma tensão específica é aplicada no cir- cuito de acionamento e o elemento de calor é energizado quando o sinal estroboscópico ' 5 —éLiGADO e a energização para quando o sinal estroboscópico é DESLIGADO. A tensão a- plicada quando o sinal estroboscópicoestáLIGADO é constante.

Como mostrado na figura 3, quando a velocidade de transporte do papel de grava- ção é alta, é obtido um sinal estroboscópico que permanece continuamente LIGADO duran- te o período de energização PLS (primeiro período) para formar um ponto de impressão, e a energização é contínua durante esse período. Quando a velocidade de transporte do papel de gravação é lenta, é obtido um sinal estroboscópico que é dividido em pulsos curtos como mostrado na figura 4, e o corte do sinal aplicando pulsos de energização curtos continua por todo o período de energização PLS. A energização por meio do corte do sinal alterna entre períodos de energização curtos constituindo os pulsos de energização (corte-LIGADO perí- odo T1; segundo período) e os períodos desenergizados(corte-DESLIGADO período T2; terceiro período) entre os períodos de energização.

A velocidade de transporte do papel de gravação usada como o limiar para energi- e zação contínua ou corte do sinal pode ser definida desejavelmente, e pode ser definida para 60 mm/s, por exemplo. A unidade de controle 8controla a energização como mostrado na ” 20 figura 4 quando a velocidade de transporte do papel de gravação durante a formação do ponto de impressão é menor do que ou igual a esse valor limiar. Mais especificamente, a unidade de controle8 determina a velocidade de transporte do papel de gravação em certos momentos durante a operação de impressão detectando a velocidade do motor de transpor- te do mecanismo de transporte do papel de gravação 4, determina se a velocidade de trans- —portedo papel de gravação detectada é menor do que ou igual à velocidade limiar e, com base no resultado dessa decisão, determina se usar ou não o corte do sinal.

O período de energização PLS (primeiro período) é um período de energização que determina quanto tempo o elemento de calor é mantido em contato com e aquece a posição de formação do ponto de impressão do papel de gravação3. Uma pausa de energização — específica T é produzida entre o fim do período de energização PLS formando um ponto de impressão e o início do período de energização PLS formando o próximo ponto de impres- são. A duração do período de energização PLS é determinada de acordo com a velocidade de transporte do papel de gravação, é curta durante a impressão em alta velocidade e é longa durante a impressão em baixa velocidade. A razão entre o período de energização PLSeotempo desenergizadoT pode ser definida desejavelmente.

A duração de e a razão entre o corte-LIGADO período T1(segundo período) e o cor- te-DESLIGADO período T2 (terceiro período) são definidas antecipadamente para valores adequados.

Nessa modalidade da invenção, o corte-LIGADO período T1 é definido para um valor constante, e permanece constante sob todas as condições de impressão e ajustes de ' impressão.

O corte-DESLIGADO período T2, entretanto, pode ser ajustado pela operação de uma chave DIP 10 (dispositivo de ajuste, ver figura 2) disposta na impressora térmica 1. : 5 —O usuário pode operar a chave DIP 10 e mudar o tempo LIGADO dos pulsos de energiza- ção.

Isso permite mudar o tempo de energização total do período de energização PLS, des- sa forma mudando a saída do calor e a temperatura de aquecimento do papel de gravação 3 quando formando um ponto de impressão e ajustando a densidade do ponto de impressão.

Um comando de ajuste da densidade de impressão pode também ser enviado do dispositivo hospedeiro 9 para a unidade de controle 8 e o ajuste de corte-DESLIGADO perí- odo T2 pode ser mudado com base nesse comando de ajuste da densidade de impressão.

Um comando de densidade de impressão pode também ser incluído nos dados de impres- são e a densidade da impressão pode ser ajustada de acordo enquanto imprimindo.

Como descrito acima, essa modalidade da invenção usa o corte do sinal! por todo o — período de energização PLS (primeiro período) que aquece o papel de gravação 3 e forma pontos de impressão por meio dos elementos de calor do cabeçote térmico 5 durante a im- pressão em baixa velocidade, e pode dessa maneira impedir que os elementos de calor su- “ peraqueçam durante a impressão em baixa velocidade.

A aderência pode ser reduzida, por- tanto, e a perda da qualidade de impressão pode ser impedida. 7 20 Outras modalidades (1) A modalidade descrita acima ajusta o corte-DESLIGADO período T2 com base na densidade da impressão, mas poderia usar outros parâmetros ao invés de ou além da densidade de impressão.

Por exemplo, o ajuste de corte- DESLIGADO período T2 pode ser mudado com base na temperatura ambiente do cabeçote térmico 5 detectada pelo sensor — detemperatura7. Pelo fato de que isso possibilita ajustar a saída de caior de acordo com a temperatura ambiente, a temperatura de aquecimento do papel de gravação 3 pode ser sempre mantida em uma temperatura adequada.

O corte-DESLIGADO período T2 pode também ser ajustado de acordo com o tipo de papel de gravação 3 para acomodar diferen- ças nas condições de aderência devido ao tipo de papel de gravação 3. Ainda alternativa- —mente, o corte-DESLIGADO período T2 pode ser ajustado de acordo com tais característi- cas como a tensão aplicada quando energizando os elementos de calor e a característica do armazenamento de calor do cabeçote térmico 5. O corte-DESLIGADO período T2 pode também ser ajustado de acordo com a velocidade de transporte do papel de gravação.

Por exemplo, o corte-DESLIGADO período poderia ser aumentado à medida que a velocidade detransportedo papel de gravação diminui. (2) O corte-LIGADO período T1 é constante e o corte-DESLIGADO período T2 é a- justável com base em vários parâmetros na modalidade descrita acima, mas ambos o corte-

LIGADO período T1 e o corte-DESLIGADO período T2 poderiam ser variáveis. Por exemplo, ambos o corte-LIGADO período T1 e ocorte-DESLIGADO período T2 poderiam ser diminuí- ' dos à medida que a velocidade de transporte do papel de gravação diminui. A mudança so- mente de corte-LIGADO período T1 ao invés da mudança de corte-DESLIGADO período T2 ] 5 com base nos vários parâmetros é também concebível.

(3) A velocidade limiar para determinar se usar o corte do sinal ou a energização contínua é 60 mm/s na modalidade precedente, mas esse valor pode ser alterado adequa- damente de acordo com o tipo do papel de gravação 3 e a temperatura ambiente do cabeço- te térmico 5, por exemplo.

io Esse pedido é baseado no Pedido de Patente Japonês 2009-251746 depositado em 2 de novembro de 2009, cujo conteúdo inteiro é incorporado aqui por referência.

Claims (7)

REIVINDICAÇÕES

1. Método de controle de energização para uma impressora térmica tendo um ca- . beçote térmico com um elemento de calor que aquece um meio de gravação e forma um ponto de impressão pela energização do elemento de calor, CARACTERIZADO por: ] 5 gerar um primeiro pulso de energização que energiza continuamente durante um primeiro período para formar um ponto de impressão quando a velocidade de transporte do meio de gravação é maior do que um valor limiar específico; e gerar um segundo pulso de energização que alterna durante o primeiro período en- tre a energização por um segundo período que é mais curto do que o primeiro período e a —desenergização por um terceiro período quando a velocidade de transporte do meio de gra- vação é menor do que ou igual ao valor limiar.

2. Método de controle de energização, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por: possibilitar variar pelo menos um do segundo período e do terceiro período no se- — gundo pulso de energização de acordo com pelo menos uma entre a densidade do ponto de impressão e a temperatura ambiente do cabeçote térmico.

3. Método de controle de energização, de acordo com a reivindicação 2, 7 CARACTERIZADO por: mantero segundo período constante e variar o terceiro período no segundo pulso de C 20 energização.

4. Método de controle de energização, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por: geraro segundo pulso de energização peio corte do sinal.

5. Impressora térmica, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: um cabeçote térmico com um elemento de calor; um dispositivo de transporte que transporta um meio de gravação percorrido uma posição oposta ao cabeçote térmico e um dispositivo de controle que aquece o meio de gravação e forma um ponto de impressão pela energização do elemento de calor; sendo que o dispositivo de coniroie gera um primeiro pulso de energização que e- nergiza continuamente durante um primeiro período para formar um ponto de impressão quando a velocidade de transporte do meio de gravação por meio do dispositivo de transpor- te é maior do que um valor limiar específico e gera um segundo pulso de energização que alterna durante o primeiro período en- trea energização por um segundo período que é mais curto do que o primeiro período e a desenergizaçãopor um terceiro período quando a velocidade de transporte é menor do que ou igual ao valor limiar.

6. Impressora, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que ainda compreende: * um dispositivo de ajuste que muda pelo menos um entre o segundo período e o ter- ceiro período no segundo pulso de energização de acordo com pelo menos uma entre a ' 5 — densidade do ponto de impressão e a temperatura ambiente do cabeçote térmico.

7. Impressora, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que: o dispositivo de controle gera o segundo pulso de energização pelo corte do sinal.