JP2002002010A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い温度範囲において適正に補正された通電
制御を行なうことができ、記録品質の向上を図ること。 【解決手段】 サーマルヘッド３に配設された発熱素子
２の温度を測定する温度検出手段４を配設し、温度を変
数とした対数関数によりあらかじめ演算して求めた温度
に対応する通電時間が格納された温度−通電時間テーブ
ル８を設け、温度検出手段４で測定された温度に対応す
る通電時間を温度−通電時間テーブル８から取り出し、
この通電時間に基づいて発熱素子２に対する通電制御を
行なう制御手段５を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーマルプリンタに
係り、特に各発熱素子の温度に基づいて通電時間を正確
に補正し、この通電時間に基づいて発熱素子の通電制御
を行なうことを可能としたサーマルプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、サーマルプリンタは、高記録品
質、低騒音、低コスト、メンテナンスの容易性等の理由
により、コンピュータ、ワードプロセッサ等の出力装置
として多く用いられている。

【０００３】このような一般的なサーマルプリンタにお
いては、プラテンに沿って往復動自在とされたキャリッ
ジを配設し、このキャリッジにサーマルヘッドを搭載し
て構成されている。そして、前記キャリッジをプラテン
に沿って往復動作させるとともに、画像情報に基づいて
前記サーマルヘッドを駆動することにより、前記プラテ
ンと前記サーマルヘッドとの間に搬送される記録用紙に
対して所望の画像記録を行なうようになっている。そし
て、このようなサーマルプリンタにおいては、記録媒体
として感熱紙を用い、前記感熱紙に熱を加えることによ
り記録を得る場合や、インクリボンまたはインクシート
等のインクフィルムを用いて、前記インクフィルムに熱
を加えてそのインクフィルムのインクを記録媒体に転写
することにより記録を得る場合等がある。

【０００４】このようなサーマルプリンタにおいては、
記録媒体上への記録中に、各発熱素子に対して通電が行
なわれているときと通電が行なわれていないときがある
ので、その発熱素子への通電により発生した熱は通電が
行なわれていないときには放熱され、発熱素子の温度が
低下してしまう。そのため、温度が低下した状態で、そ
の発熱素子に対して通電が行なわれても、記録媒体上に
記録を得るにあたって、その発熱素子が感熱紙を発色さ
せまたはインクフィルムのインクを記録媒体上に転写さ
せるために十分な記録可能温度に上昇されない場合があ
り、このような場合には、記録媒体上に適正な画像等の
記録を行なうことができないという問題を有する。

【０００５】そのため、従来から、サーマルヘッドの温
度を測定し、この検出温度に基づいてサーマルヘッドの
発熱素子に対する通電時間を補正して、適正な記録可能
温度に達するように発熱素子への通電を制御することが
行なわれている。

【０００６】このような通電制御を行なう場合、従来
は、次式に示す直線的な線形関数による補正率ｆ（Ｔ）
の演算式に基づいて補正率を演算し、この補正率に基づ
いて発熱素子の通電時間を制御するようにしていた。

【０００７】ｆ（Ｔ）＝１＋Ｃ（２５−Ｔ） ここで、Ｃは補正係数であり、Ｔは環境温度である。そ
して、この演算式は、２５℃を基準に補正率を計算する
場合の式であり、補正係数Ｃを、例えば、０．０１２と
して演算するようになっている。この補正率ｆ（Ｔ）と
環境温度とのＴとの関係を図５に示す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の通電
制御手段においては、線形的な関数による演算式によ
り、補正率を演算して通電制御を行なうようにしている
が、近年、本出願人の研究により、発熱素子の温度の変
化は対数関数式で表すことができるということがわか
り、これにより、発熱素子の温度損失を補正するための
補正率も対数関数式で表すことができると考えられるよ
うになってきた。

【０００９】そのため、従来のように、補正率を線形的
な関数による演算式を用いて演算して求めることとする
と、この演算により求めた補正率と、実際に必要な補正
率との間に誤差が生じてしまうという問題を有してい
る。

【００１０】このような場合に、例えば、温度範囲が０
〜５０℃といった比較的狭い温度範囲における通電制御
を行なう場合には、補正率の誤差をあまり大きくはない
が、近年、例えば、−２５℃〜７０℃といった比較的広
い温度範囲で通電制御を行なうことが要求されてきてお
り、このような広い温度範囲で通電制御を行なう場合、
低温時あるいは高温時において誤差が大きくなり、適正
な温度補正を行なうことができないという問題がある。
その結果、記録媒体上に適正な記録を得ることができ
ず、記録品質の低下を招いてしまうという問題を有して
いる。

【００１１】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、広い温度範囲において適正に補正された通電制
御を行なうことができ、記録品質の向上を図ることので
きるサーマルプリンタを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るサーマルプリンタは、複数の発熱素子
が配設されたサーマルヘッドを有し、所望の記録情報に
基づいて前記各発熱素子に通電して記録媒体に対して所
望の記録を行なうサーマルプリンタであって、前記発熱
素子の温度を測定する温度検出手段を配設し、この温度
検出手段で測定された温度を変数とした対数関数により
この温度に対応した通電時間を求めるとともに、この通
電時間に基づいて前記発熱素子に対する通電制御を行な
う制御手段を有することを特徴とするものである。

【００１３】この発明によれば、温度検出手段によりサ
ーマルヘッドの発熱素子の温度を検出し、この検出温度
に基づいて、制御手段により、温度検出手段で測定され
た温度を変数とした対数関数によりこの温度に対応した
通電時間を求め、この通電時間に基づいて発熱素子に対
する通電制御を行なうようになっている。そのため、従
来の線形的な関数式を用いて発熱素子に対する通電制御
を行なう場合と異なり、正確な温度の補正を行なうこと
ができ、良好な画像等の記録を得ることができ、画像品
質の著しい向上を図ることができる。

【００１４】また、本発明に係る他のサーマルプリンタ
は、複数の発熱素子が配設されたサーマルヘッドを有
し、所望の記録情報に基づいて前記各発熱素子に通電し
て記録媒体に対して所望の記録を行なうサーマルプリン
タであって、前記発熱素子の温度を測定する温度検出手
段を配設し、温度を変数とした対数関数によりあらかじ
め演算して求めた前記温度に対応する通電時間が格納さ
れた温度−通電時間テーブルを設け、前記温度検出手段
で測定された温度に対応する通電時間を前記温度−通電
時間テーブルから取り出し、この通電時間に基づいて前
記発熱素子に対する通電制御を行なう制御手段を有する
ことを特徴とするものである。

【００１５】この発明によれば、温度検出手段によりサ
ーマルヘッドの発熱素子の温度を検出し、この検出温度
に基づいて、制御手段により、温度検出手段で測定され
た温度に対応する通電時間を温度−通電時間テーブルか
ら取り出し、この通電時間に基づいて発熱素子に対する
通電制御を行なうようになっている。そのため、従来の
線形的な関数式を用いて発熱素子に対する通電制御を行
なう場合と異なり、正確でかつ迅速な温度の補正を行な
うことができ、良好な画像等の記録を得ることができ、
画像品質の著しい向上を図ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１か
ら図４を参照して説明する。

【００１７】図１は本発明に係るサーマルプリンタの通
電制御を行なう通電制御手段の実施の一形態を示したも
ので、このサーマルプリンタ１には、複数の発熱素子２
が整列配置されたサーマルヘッド３が設けられており、
サーマルプリンタ１には、発熱素子２の温度を測定する
ためのサーミスタ等の温度検出手段４が配設されてい
る。さらに、このサーマルヘッド３の各発熱素子２およ
び温度検出手段４は、サーマルプリンタ１の各部の動作
を制御する制御手段５に電気的に接続されている。この
制御手段５には、少なくともＣＰＵ６とＲＯＭ、ＲＡＭ
等のメモリ７が設けられており、このメモリ７には、少
なくとも各発熱素子２に対して記録情報に基づいて選択
的に通電させるように制御するプログラムが記憶されて
いる。

【００１８】ここで、前記発熱素子２に対する通電時間
が経過し、前記発熱素子２への通電が行なわれなくなる
と、前記発熱素子２の温度は低下する。このときの各発
熱素子２の温度は、 （発熱素子の温度）＝｛（発熱素子に加えられる熱量）
−（発熱素子から放出される熱量）｝÷（質量×比熱） となり、この関係を式で表すと、次式に示すような１階
線形微分方程式で表すことができる。

【００１９】

【数１】 ただし、Ｔ：温度上昇分 ｔ：時間 ｍ：発熱素子質量 Ｗ：印加電力 ｃ：比熱 α：熱放出係数 この方程式を解くと、発熱素子２の温度変化Ｔ（ｔ）
は、

【００２０】

【数２】 となる。この関係を図２に示す。

【００２１】ここで、温度補正とは、各環境温度におい
て、記録媒体が感熱紙である場合に感熱紙の発色に必要
な温度まで温度Ｔが到達する時間を使うものであるの
で、前記（２）式から通電時間ｔを求めると、

【００２２】

【数３】 となり、この通電時間ｔと温度Ｔとの関係を図３に示
す。この通電時間と温度との関係は、線形関数ではな
く、対数関数で表すことができることがわかる。

【００２３】そして、本実施形態においては、この通電
時間ｔと温度Ｔとの関数に基づいて、補正率ｆ（Ｔ）を
演算して求めるようになっている。この補正率ｆ（Ｔ）
と温度Ｔとの関係は図４に示すようになり、この補正率
ｆ（Ｔ）と温度Ｔとの関係も対数関数で表される。

【００２４】なお、この図４は、基準温度Ｔを２５℃と
し、温度補正の補正係数Ｃが０．０１２の場合の関係を
示している。

【００２５】このように補正率と温度との関係を対数関
数で表すことができることから、本実施形態において
は、この対数関数に基づいて、あらかじめ温度に対応す
る補正値を演算するとともに、この補正値にしたがって
通電時間を補正しておき、温度とこの補正値に対応する
通電時間とを温度−通電時間テーブル８としてメモリ７
に記憶しておくようになっている。さらに、前記メモリ
７には、温度検出手段４により検出した温度に基づい
て、この温度に対応する通電時間を温度−通電時間テー
ブル８から取り出し、この取り出した通電時間に基づい
て各発熱素子２への通電を制御するプログラムが記憶さ
れるようになされている。

【００２６】なお、本実施形態においては、発熱素子２
の温度を変数とした対数関数によりあらかじめ演算した
補正値に対応する通電時間を記憶した温度−通電時間テ
ーブル８により通電制御を行なうものであるが、これに
限定されるものではなく、前記制御手段５により、発熱
素子２の温度に基づいてあらかじめ用意した対数関数式
により補正率を逐次演算し、この演算した補正率に基づ
いて補正した通電時間により通電制御するようにしても
よい。また、あらかじめ標準の通電時間を定めておき、
前記対数関数式によりこの標準通電時間に対する補正率
を格納した補正率テーブルをメモリ７に記憶させてお
き、標準通電時間と補正率とから温度に対する通電時間
を求めるようにしてもよい。

【００２７】次に、本発明の作用について説明する。

【００２８】本実施形態においては、感熱紙等の記録媒
体に対してサーマルヘッド３を圧接させた状態で、所望
の画像情報が制御手段５に送られると、この制御手段５
により、画像情報に基づいてサーマルヘッド３の所望の
発熱素子２に選択的に通電して発熱させることにより、
記録媒体に所望の画像を記録するようになっている。

【００２９】この場合に、温度検出手段４により、サー
マルヘッド３の発熱素子２の温度を検出し、この検出温
度が制御手段５のＣＰＵ６に送られる。次いで、ＣＰＵ
６からの指令により、メモリ７に記憶されている温度−
通電時間テーブル８からこの検出温度に対応する通電時
間を取り出し、この通電時間に基づいて各発熱素子２に
対して通電を行なうようになっている。

【００３０】したがって、本実施形態においては、発熱
素子２の温度を変数とした対数関数によりあらかじめ演
算した補正値に対応する通電時間を記憶した温度−通電
時間テーブル８により通電時間を取り出して通電制御を
行なうようにしているので、各発熱素子２の温度に応じ
て、各発熱素子２が記録可能温度に到達するまでの通電
時間を容易にかつ迅速に求めることができ、しかも、従
来の線形的な関数式を用いた発熱素子２に対する温度の
補正と異なり、正確な温度の補正を行なうことができ
る。その結果、良好な画像等の記録を得ることができ、
画像品質の著しい向上を図ることができる。

【００３１】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、必要に応じて種々変更することが可能で
ある。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るサーマ
ルプリンタは、制御手段により、発熱素子の検出温度に
基づいて、この温度を変数とした対数関数によりこの温
度に対応した通電時間を求め、この通電時間に基づいて
発熱素子に対する通電制御を行なうようにしたので、従
来の線形的な関数式を用いて発熱素子に対する通電制御
を行なう場合と異なり、正確な温度の補正を行なうこと
ができ、良好な画像等の記録を得ることができ、画像品
質の著しい向上を図ることができる。

【００３３】また、本発明に係る他のサーマルプリンタ
は、制御手段により、発熱素子の検出温度に基づいて、
この温度に対応する通電時間を温度−通電時間テーブル
から取り出し、この通電時間に基づいて発熱素子に対す
る通電制御を行なうようにしたので、従来の線形的な関
数式を用いて発熱素子に対する通電制御を行なう場合と
異なり、正確でかつ迅速な温度の補正を行なうことがで
き、良好な画像等の記録を得ることができ、画像品質の
著しい向上を図ることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るサーマルプリンタの通電制御手
段の実施の一形態を示すブロック図

【図２】 本発明の通電制御による電力印加時と非印加
時とにおける発熱素子の温度の関係を示す線図

【図３】 本発明の通電制御による通電時間と温度との
関係を示す線図

【図４】 本発明の通電制御による温度と補正率との関
係を示す線図

【図５】 従来の通電制御による通電時間と温度との関
係を示す線図

【符号の説明】

１ サーマルプリンタ ２ 発熱素子 ３ サーマルヘッド ４ 温度検出手段 ５ 制御手段 ６ ＣＰＵ ７ メモリ ８ 温度−通電時間テーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発熱素子が配設されたサーマルヘ
   ッドを有し、所望の記録情報に基づいて前記各発熱素子
   に通電して記録媒体に対して所望の記録を行なうサーマ
   ルプリンタであって、前記発熱素子の温度を測定する温
   度検出手段を配設し、この温度検出手段で測定された温
   度を変数とした対数関数によりこの温度に対応した通電
   時間を求めるとともに、この通電時間に基づいて前記発
   熱素子に対する通電制御を行なう制御手段を有すること
   を特徴とするサーマルプリンタ。
2. 【請求項２】 複数の発熱素子が配設されたサーマルヘ
   ッドを有し、所望の記録情報に基づいて前記各発熱素子
   に通電して記録媒体に対して所望の記録を行なうサーマ
   ルプリンタであって、前記発熱素子の温度を測定する温
   度検出手段を配設し、温度を変数とした対数関数により
   あらかじめ演算して求めた前記温度に対応する通電時間
   が格納された温度−通電時間テーブルを設け、前記温度
   検出手段で測定された温度に対応する通電時間を前記温
   度−通電時間テーブルから取り出し、この通電時間に基
   づいて前記発熱素子に対する通電制御を行なう制御手段
   を有することを特徴とするサーマルプリンタ。