JP2003312032A - サーマル印刷方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電池駆動型のサーマル印刷システム又はそれを
内蔵する端末において、電池電源の電圧低下による影響
を解消又は軽減するサーマル印刷方式を提供する。 【解決手段】サーマル印刷動作するプリンタユニット１
２、このプリンタユニットの動作を制御するプリンタ制
御回路１３、動作電力を供給する電池電源１７および周
囲温度を検出する温度センサ１６を備える。温度センサ
１６の検出温度に１以上の閾値Ａ、Ｂを設け、この温度
センサ１６の検出温度と閾値Ａ、Ｂの関係によりサーマ
ル印刷方式を切り替え選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーマル印刷方式に
関し、特に環境温度の影響を最小限にするよう印刷方式
を切り替え選択する電池駆動型のサーマル印刷方式に関
する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータによる情報処理技術が発達
すると、マン―マシンインターフェースとしての出力手
段は、ブラウン管その他のディスプレイ装置による可視
的な表示と共にプリンタ等による紙等への印刷出力（ハ
ードコピー）がある。印刷出力技術としては、インクジ
ェット印刷、レーザプリントと共にサーマルプリント
（熱印刷又は熱印字）が知られている。また、サーマル
プリンタを内蔵する携帯情報端末等の電子応用機器のニ
ーズも高くなっている。

【０００３】ここで、サーマルプリンタに関する従来技
術は、例えば特開平２００１-２０５８３４号公報の
「サーマルプリンタ」、特開平５-４３６８号公報の
「サーマルラインヘッド制御装置」、特開平５-３１９
３０号公報の「プリンタ装置」、特開平５-３３０２４
４号公報の「記録装置」、特開平７-２４６７４０号公
報の「熱転写カラープリンタの用紙搬送装置」および特
開平８-２５８３０２号公報の「熱転写プリンタおよび
その複写印字方法」等に開示されている。

【０００４】特に、上述した特開平７-２４６７４０号
公報には、プリンタ装置自体を小型に保ちつつ、低温時
においても、印刷用紙を適切に搬送することを意図して
いる。そのため、ＣＰＵ（中央処理装置）は、熱転写カ
ラープリンタの内部の温度を検出する温度センサによる
温度データに基づき、印刷用紙の搬送速度を制御してい
る。例えば、温度データが所定値よりも低い場合には、
搬送速度を半分にする。これにより、温度が低くて印刷
用紙の剛性が大きくなっている場合でも、印刷用紙を搬
送ローラに馴染ませながら巻き付けることができ、また
印刷用紙のシートガイドへの突き当たりも低減するよう
にした技術を開示している。

【０００５】パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報
処理装置は、小型軽量化が進行する共に情報量を増加す
るためにカラー化（多色化）している。また、これらの
ＰＣと共に（一体又は別体で）使用される出力装置とし
てのプリンタも小型軽量化し、電池駆動タイプの必要性
が生じている。電池駆動型のサーマルプリンタでは、動
作電源を電池から直接得るのが一般的である。しかし、
低温下では電池の見かけ上の容量が小さくなることが知
られている。また、サーマル印刷を行う場合には、常温
と同様の発色性を得るには、低温時には余分な熱量を必
要とする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き電池駆動型
のサーマルプリンタにあっては、電池の電圧変動の影響
を受けやすい。特に、低温時には、システムを安全又は
安定的に動作させるために必要な最低電圧が得られない
場合が生じた。その結果、比較的大きい電力を消費する
サーマルプリンタが動作不可能になり又はこれと一体的
に構成された携帯端末等の使用が不可能になることがあ
った。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、従来技術の上述した課題に鑑
みなされたものであり、低温下でも一定範囲の動作をさ
せることが可能な電池駆動型のサーマル印刷方式を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によるサーマル印刷方式は次のような特徴的
な構成を採用している。

【０００９】（１）サーマル印刷を行うプリンタユニッ
トおよび該プリンタユニットの動作を制御するプリンタ
制御回路を備え、電池から動作電源を得て文字や図形を
印刷する電池駆動型のサーマル印刷方式において、周囲
温度を検出する温度センサを設け、前記プリンタ制御回
路は、前記温度センサの検出温度を閾値と比較して前記
プリンタユニットの印刷方式を切り替え選択するサーマ
ル印刷方式。

【００１０】（２）前記プリンタ制御回路は、印刷開始
時およびその後の所定タイミングで前記温度センサが検
出する温度情報を得る上記（１）のサーマル印刷方式。

【００１１】（３）前記プリンタ制御回路は、前記プリ
ンタユニットの印刷方式を、全てのドットに印加する通
常印刷方式およびドット毎に印加をＯＮ／ＯＦＦする低
温印刷方式に切り替え選択する上記（１）又は（２）の
サーマル印刷方式。

【００１２】（４）前記低温印刷方式のとき、行単位で
前記ドットのＯＮ／ＯＦＦを相互にオフセットする上記
（３）のサーマル印刷方式。

【００１３】（５）前記閾値は、予め選定された単一閾
値である上記（１）乃至（４）の何れかのサーマル印刷
方式。

【００１４】（６）前記閾値として、少なくとも２つの
閾値を設定する上記（１）乃至（４）の何れかのサーマ
ル印刷方式。

【００１５】（７）前記閾値を、必要に応じて変更可能
にする上記（１）乃至（６）の何れかのサーマル印刷方
式。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるサーマル印刷
方式の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参
照して詳細に説明する。

【００１７】先ず、図１は、本発明による、サーマル印
刷方式を適用する印刷システム（又は携帯端末）の好適
実施形態のシステム構成図を示す。尚、この印刷システ
ム１０は、単なる印刷のみならず、その他各種の情報処
理機能を備えるものである。この印刷システム１０は、
プリンタユニット１２、プリンタ制御回路１３、メイン
制御回路１４、表示装置１５、温度センサ１６、電池電
源１７および入力装置１８により構成される。

【００１８】次に、サーマル印刷システム１０を構成す
る構成要素１２〜１８の主要機能を説明する。プリンタ
ユニット１２は、入力された情報を紙等に印刷する。プ
リンタ制御回路１３は、プリンタユニット１２の印刷を
制御する。メイン制御回路１４は、印刷データを送るメ
イン側を制御する。入力装置１８は、端末操作を処理す
る。表示装置１５は、端末の処理状態を確認する。電池
電源１７は、端末を動作させる電源を供給する。温度セ
ンサ１６は、 周囲温度を検出する。

【００１９】本発明のサーマル印刷方式は、温度センサ
１６により周囲（環境）温度を検出し、この温度検出結
果をメイン制御回路１４に入力する。そして、この温度
検出結果に基づいてプリンタ制御回路１３により、プリ
ンタユニット１２の印刷方式を制御又は変更する。以
下、この印刷制御方式について説明する。

【００２０】図２は、本発明によるサーマル印刷方式に
おける印刷方式の切り替え選択を説明する説明図であ
る。図２中において、横軸は温度センサ１６により検出
される温度を示し、縦軸は印刷ヘッドへの印加熱量を示
す。本発明の好適実施形態では、温度センサ１６は、温
度閾値Ａおよび閾値Ｂの２つの閾値を設定する。そし
て、温度センサ１６により検出される周囲温度が閾値Ａ
以下の場合、閾値Ｂ以上の場合および閾値Ａ−Ｂ間に応
じて印刷方式の切り替え選択を可能にする。

【００２１】即ち、温度センサ１６により検出された周
囲温度が閾値Ａ以下の場合には、例えば図４に示す第２
印刷方式である低温印刷方式１を選択する。一方、温度
センサ１６により検出された周囲温度が閾値Ｂより高い
場合には、例えば図３に示す如き第１印刷方式である通
常印刷方式３を選択する。また、温度センサ１６の検出
温度が両閾値ＡおよびＢ間の場合には、後述するマージ
ン領域２とする。

【００２２】本発明のサーマル印刷方式は、上述の如
く、温度環境により例えば図２に示すように閾値Ａ、Ｂ
に応じてサーマルヘッドへの印加熱量を制御すること
で、電圧降下を制御するものである。印加熱量を、図４
に示す如く、サーマルプリンタにおけるラインドット毎
に印加をＯＮ／ＯＦＦすることで、１ライン当りの発生
熱量を制御（低下）させるものである。以下、図３を通
常印刷（又は印字）方式といい、図４を低温印刷（又は
印字）方式という。

【００２３】図３および図４において、横軸は１ドット
からｎドット目までのサーマルライン、縦軸は時間経過
を示す。図３に示す通常印刷では、１ドット目からｎド
ット目まで全て一様に印加する。一方、図４に示す低温
印刷では、最初に１ドット、３ドット、５ドット、・・
・の如く１ドットおき（奇数ドット）に印加し、次には
２ドット、４ドット、６ドット、・・・の如く１ドット
おき（偶数ドット）に印加する。即ち、交互にＯＮ／Ｏ
ＦＦすることにより印加熱量を半減させる。

【００２４】次に、図５および図６のシーケンス図を参
照して、本発明によるサーマル印刷方式の動作を説明す
る。これら図５および図６において、図１に示すサーマ
ル印刷システムの温度センサ１６、プリンタ制御回路１
３およびプリンタユニット１２の動作を、温度が高温か
ら低温に温度低下する場合（上半分）および低温から高
温へ温度上昇する場合（下半分）について説明する。

【００２５】先ず、図５を参照して温度低下の場合を説
明する。最初に、プリンタ制御回路１３が印字（又は印
刷）開始を指示する（ステップＳ１）。すると、プリン
タ制御回路１３は、温度センサ１６に対して温度検出を
指示する（ステップＳ２）。温度センサ１６による検出
温度が図２に示す閾値Ｂより高い場合（ステップＳ３）
には、プリンタ制御回路１３は、プリンタユニット１２
に対して図３に示す如き通常印字方式による印字を指示
する（ステップＳ４）。その後は、例えば予め決められ
た一定頻度でプリンタ制御回路１３は、温度センサ１６
に対して温度検出を指示する（ステップＳ５）。このと
き、温度センサ１６の検出温度が図２に示す閾値Ｂおよ
び閾値Ａ間であることをプリンタ制御回路１３に回答し
た（ステップＳ６）と仮定する。この場合にも、プリン
タ制御回路１３は、プリンタユニット１２に対して通常
印字方式を指示する（ステップＳ７）。次に、プリンタ
制御回路１３は、温度センサ１６に対して温度検出を指
示する（ステップＳ８）。このとき、温度センサ１６の
検出温度が閾値Ａより低い（ステップＳ９）とプリンタ
制御回路１３に回答する。そこで、プリンタ制御回路１
３は、プリンタユニット１２に対して図４に示す如き低
温印字方式を指示する（ステップＳ１０）。

【００２６】次に、温度上昇の場合を説明する。プリン
タ制御回路１３が、温度センサ１６に対して温度検出を
指示する（ステップＳ１１）。温度センサ１６の検出温
度が上述した閾値Ａおよび閾値Ｂ間の温度であることを
プリンタ制御回路１３に回答する（ステップＳ１２）。
この場合には、プリンタ制御回路１３は、プリンタユニ
ット１２に対して図４に示す低温印字方式を指示する
（ステップＳ１３）。その後、プリンタ制御回路１３が
温度センサ１６に対して温度検出を指示する（ステップ
Ｓ１４）。このとき、温度センサ１６の検出温度が上述
した閾値Ｂを超えている（ステップＳ１５）と仮定す
る。この場合には、プリンタ制御回路１３は、プリンタ
ユニット１２に対して図３に示す通常印字方式を指示す
る（ステップＳ１６）。

【００２７】一方、図６に示す他のサーマル印刷方式に
ついて説明する。この実施形態にあっては、温度センサ
１６の検出温度が、例えば閾値Ｂ以上か否かに応じて印
字（又は印刷）方式を切り替え選択する。即ち、プリン
タ制御回路１３が印字開始を指示し（ステップＳ１
７）、温度センサ１６に対して温度検出を指示する（ス
テップＳ１８）。温度センサ１６の検出温度が、上述し
た閾値Ｂ以下に低下したことをプリンタ制御回路１３に
回答すると（ステップＳ１９）、プリンタ制御回路１３
は、プリンタユニット１２に対して図４に示す如き低温
印字方式を指示する（ステップＳ２０）。

【００２８】次に、プリンタ制御回路１３が温度センサ
１６に対して温度検出を指示し（ステップＳ２１）、温
度センサ１６の検出温度が閾値Ｂを超えていると（ステ
ップＳ２２）する。この場合には、プリンタ制御回路１
３は、プリンタユニット１２に対して図３に示す如き通
常印字方式を指示する（ステップＳ２３）。

【００２９】上述の如く、プリンタ制御回路１３の制御
下でプリンタユニット１２が印刷を開始する時点（ステ
ップＳ１、Ｓ１７）で、温度センサ１６が温度検出を行
う（ステップＳ２、Ｓ１８）。このとき、温度センサ１
６の検出温度が閾値Ｂを境界として、閾値Ｂよりも高温
環境であれば、図５に示す動作になる。一方、閾値Ｂ以
下であれば図６に示す動作となる。

【００３０】図５に示す動作の場合には、印刷開始した
後に、タイマ（図示せず）により所定間隔で温度センサ
１６による温度検出を行う。温度センサ１６の検出温度
が低下した際に、閾値Ａよりも低下した時点で低温印字
方式（図４）へ切り替わる。一方、温度が上昇する場合
には、閾値Ｂを境界として低温印字方式（図４）から通
常印字方式（図３）へ切り替わる。

【００３１】一方、図６に示す場合には、温度センサ１
６による検出温度が閾値Ｂを境界にして、それ以下の温
度であれば低温印字方式（図４）を行う。閾値Ｂと閾値
Ａの間では電池の特性によりマージンとして設定する領
域となる。また、閾値Ａは端末自身の動作可能電圧より
も高く設定して、印刷動作による電圧降下により動作が
強制切断されないようにマージンを見た値とする。

【００３２】次に、図３に示す通常印刷（印字）方式お
よび図４に示す低温印刷（印字）方式により印刷した場
合の例を、図７（Ａ）および（Ｂ）を参照して説明す
る。図７（Ａ）は、サーマル印刷されたラインの部分拡
大図であり、図７（Ｂ）はサーマル印刷された面（エリ
ア）の部分拡大図である。これら図７（Ａ）および
（Ｂ）において、Ａは図３に示す通常印刷の場合、Ｂは
低温印刷の例である。低温印刷の場合（図７のＢ）に
は、間引いたイメージ（文字又は図形）となるので分解
能は低下するが、電圧低下による機能停止の回避および
／又は電池消耗の軽減が可能になる。

【００３３】以上、本発明によるサーマル印刷方式の好
適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯か
る実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発
明を限定するものではない。本発明の要旨を逸脱するこ
となく、特定用途に応じて、種々の変形変更が可能であ
ること、当業者には容易に理解できよう。尚、上述の実
施形態において、閾値Ａ又はＢは、固定である必要はな
く、ユーザが希望により変更可能にしてもよい。例え
ば、常温であっても上述した低温印刷と同様の動作をさ
せることにより、電池の消耗を抑えることが可能であ
る。また、低温になり電池電圧が低下してプリンタの動
作限界以下となるために他の機能が使用不能になる事態
を回避することも可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
のサーマル印刷方式によると、次の如き実用上の顕著な
効果が得られる。即ち、電池駆動型のサーマルプリンタ
又はそれを内蔵する電子機器を低温環境下でも動作させ
ることが可能になる。また、環境温度を検出する温度セ
ンサに閾値を設定することで、印字動作による電圧降下
で突然強制切断されてしまうといったシステム的なリス
クが回避可能である。更に、低温印刷方式の場合にも、
ライン毎にオフセット（奇数ドット又は偶数ドットの如
く）することにより、全体の見かけ上の印刷品質を維持
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるサーマル印刷方式が適用可能なシ
ステムのシステム構成図である。

【図２】本発明によるサーマル印刷方式の動作説明図で
ある。

【図３】本発明のサーマル印刷方式における通常（第
１）印刷方式の説明図である。

【図４】本発明のサーマル印刷方式における低温（第
２）印刷方式の説明図である。

【図５】本発明のサーマル印刷方式の第１実施形態の動
作を示すシーケンス図である。

【図６】本発明のサーマル印刷方式の第２実施形態の動
作を示すシーケンス図である。

【図７】本発明のサーマル印刷方式における図４に示す
低温印刷方式の説明図である。

【符号の説明】

１０ 印刷システム（又は携帯端末） １２ プリンタユニット １３ プリンタ制御回路 １６ 温度センサ １７ 電池電源

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーマル印刷を行うプリンタユニットおよ
   び該プリンタユニットの動作を制御するプリンタ制御回
   路を備え、電池から動作電源を得て文字や図形を印刷す
   る電池駆動型のサーマル印刷方式において、 周囲温度を検出する温度センサを設け、前記プリンタ制
   御回路は、前記温度センサの検出温度を閾値と比較して
   前記プリンタユニットの印刷方式を切り替え選択するこ
   とを特徴とするサーマル印刷方式。
2. 【請求項２】前記プリンタ制御回路は、印刷開始時およ
   びその後の所定タイミングで前記温度センサが検出する
   温度情報を得ることを特徴とする請求項１に記載のサー
   マル印刷方式。
3. 【請求項３】前記プリンタ制御回路は、前記プリンタユ
   ニットの印刷方式を、全てのドットに印加する通常印刷
   方式およびドット毎に印加をＯＮ／ＯＦＦする低温印刷
   方式に切り替え選択することを特徴とする請求項１又は
   ２に記載のサーマル印刷方式。
4. 【請求項４】前記低温印刷方式のとき、行単位で前記ド
   ットのＯＮ／ＯＦＦを相互にオフセットすることを特徴
   とする請求項３に記載のサーマル印刷方式。
5. 【請求項５】前記閾値は、予め選定された単一閾値であ
   ることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のサ
   ーマル印刷方式。
6. 【請求項６】前記閾値として、少なくとも２つの閾値を
   設定することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記
   載のサーマル印刷方式。
7. 【請求項７】前記閾値を、必要に応じて変更可能にする
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のサー
   マル印刷方式。