JP2005280100A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的電源電圧の低い電源でも効率を落とすことなく、さらには被印字媒体に対応して効果的に蓄熱制御を行なって印字潰れを防止できるサーマルプリンタを提供する。
【解決手段】 Ｓ１で取得する環境温度から蓄熱情報としての総量ドット数、放熱情報としての流出ドット数を設定し（Ｓ９）、印字すべきドット数を加算して蓄熱情報である総ドット数Ｄを算出する（Ｓ１３）。テープセンサからの入力によりテープの種類を検出し（Ｓ７）、サーマルヘッドにかかる電圧を取得して（Ｓ１９）、両者に基づく補正係数ｄ１を設定し、この補正係数ｄ１を乗じることにより蓄熱係数ｄを補正する（Ｓ２１）。補正された蓄熱計数ｄは、発熱体への印加エネルギーを評価してエネルギーのＯＮ／ＯＦＦタイミングをはかるための計算式で用いられる（Ｓ３３）。
【選択図】 図９

Description

本発明は、サーマルプリンタの蓄熱制御に関するものである。

従来より、サーマルヘッド等の印字ヘッドの蓄熱による印字駆動特性の改善について各種の記録装置が提案されている。特に、サーマルヘッドに印加するヘッド電圧を考慮した蓄熱補正方法として、例えば、特許文献１では、サーマルヘッドの各蓄熱層の蓄熱状態を示す蓄熱データに所定の係数を乗算して得られる蓄熱補正データを用いて発熱データを求め、この発熱データに基づいて発熱素子が駆動されるように制御している。また、ヘッド温度を測定するヘッド温度センサが取り付けられたアルミ板に対応する蓄熱補正データを求める際に用いられる係数は、ヘッド電圧をパラメータとして含む演算式によって決定される。
特開２００１−２７０１４４号公報

しかしながら、サーマルヘッドの駆動電源としてアルカリ電池を使用する場合には、比較的低い電圧での印字を行なうことが多く、通電周期内でのＯＮ時間が長くなる傾向にあるため、ＡＣアダプタのような他の電源の使用時よりも蓄熱量が多くなり印字が潰れやすい傾向があった。上記従来の蓄熱制御においては、このような駆動電源の電圧の差による蓄熱制御の補正は考慮されていない。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、比較的電源電圧の低い電源でも効率を落とすことなく、さらには被印字媒体にも対応して効果的に蓄熱制御を行なって印字潰れを防止できるサーマルプリンタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のサーマルプリンタは、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、前記発熱素子に対して選択的に駆動電圧パルスを印加するパルス印加手段とを備え、前記サーマルヘッドと被印字媒体とを相対移動させながら、当該被印字媒体に対してドット印字を行うサーマルプリンタにおいて、前記サーマルヘッドに印加されるヘッド電圧を測定する電圧測定手段と、基準時から印字されるドット数を逐次加算して総ドット数を求める総ドット数計数手段と、当該総ドット数計数手段により求められた総ドット数について前記サーマルプリンタ周辺の環境温度に応じた所定ドット数を調整する調整手段と、当該調整手段により調整された後のドット数及び前記環境温度に対応した蓄熱係数を記憶した蓄熱係数記憶手段と、前記ヘッド電圧及び前記蓄熱係数に基づいて前記パルス印加手段の印加パルス幅を設定するパルス幅設定手段と、前記電圧測定手段の測定結果に基づき、前記パルス幅設定手段の設定する印加パルス幅を補正するパルス幅補正手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載のサーマルプリンタは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記被印字媒体の種類を検出する被印字媒体検出手段を備え、前記パルス幅補正手段は、当該被印字媒体検出手段の検出結果に基づき、前記パルス幅設定手段の設定する印加パルス幅を補正することを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載のサーマルプリンタは、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記蓄熱係数記憶手段に記憶された蓄熱係数の値を前記電圧測定手段の測定結果に対応させて変更する蓄熱係数変更手段を備え、前記パルス幅補正手段は、当該蓄熱係数変更手段より変更された蓄熱係数を用いることにより前記印加パルス幅を補正することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載のサーマルプリンタは、請求項３に記載の発明の構成に加え、前記蓄熱係数変更手段が、前記電圧測定手段の測定結果である電圧値が高くなるに従って、前記蓄熱係数の値が小さくなるように設定することを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載のサーマルプリンタは、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、前記発熱素子に対して選択的に駆動電圧パルスを印加するパルス印加手段とを備え、前記サーマルヘッドと被印字媒体とを相対移動させながら、当該被印字媒体に対してドット印字を行うサーマルプリンタにおいて、前記サーマルヘッドに印加されるヘッド電圧を測定する電圧測定手段と、前記被印字媒体の種類を検出する被印字媒体検出手段と、基準時から印字されるドット数を逐次加算して総ドット数を求める総ドット数計数手段と、当該総ドット数計数手段により求められた総ドット数について前記サーマルプリンタ周辺の環境温度に応じた所定ドット数を調整する調整手段と、当該調整手段により調整された後のドット数及び前記環境温度に対応した蓄熱係数を記憶した蓄熱係数記憶手段と、前記ヘッド電圧及び前記蓄熱係数に基づいて前記パルス印加手段の印加パルス幅を設定するパルス幅設定手段と、前記被印字媒体検出手段の検出結果に基づき、前記パルス幅設定手段の設定する印加パルス幅を補正するパルス幅補正手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項６に記載のサーマルプリンタは、請求項５に記載の発明の構成に加え、前記蓄熱係数記憶手段に記憶された蓄熱係数の値を前記被印字媒体検出手段の検出結果に対応させて変更する蓄熱係数変更手段を備え、前記パルス幅補正手段は、当該蓄熱係数変更手段より変更された蓄熱係数を用いることにより前記印加パルス幅を補正することを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のサーマルプリンタによれば、駆動電源の違い（電池かＡＣアダプタか）によって電圧が異なり、低い電圧では通電時間が長くなるため、蓄熱が大きくなりやすいが、電圧に応じた蓄熱制御を行なうことにより、印字品質を適切に保つことができる。

本発明の請求項２に記載のサーマルプリンタによれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、被印字媒体による印字エネルギーの差を考慮した蓄熱制御を行なうことで、より印字潰れや印字かすれの起こりにくい印字制御を実現できる。

本発明の請求項３に記載のサーマルプリンタによれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、累積ドット数に応じて上昇変化するサーマルヘッド発熱部の蓄積温度に対応して印加パルス幅を補正する蓄熱係数を、電圧値によって補正することにより、より的確な蓄熱制御を行なうことができる。

本発明の請求項４に記載のサーマルプリンタによれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、電圧が高くなると蓄熱係数が小さくなり、印加パルス幅を小さくする割合が小さくなるので、過制御による印字かすれが防止できる。

本発明の請求項５に記載のサーマルプリンタによれば、被印字媒体によって必要とされる印字エネルギーに差があり、所要エネルギーが大きい被印字媒体の場合は、所要エネルギーが小さい被印字媒体の場合に比べて、蓄熱が進みやすい。従って、被印字媒体を検出して、電圧及び被印字媒体の種類に応じて印加パルス幅を補正することにより、印字品質を担保できる。

本発明の請求項６に記載のサーマルプリンタは、請求項５に記載の発明の効果に加え、累積ドット数に応じて上昇変化するサーマルヘッド発熱部の蓄積温度に対応して印加パルス幅を補正する蓄熱係数を、被印字媒体の種類によって補正することにより、より的確な蓄熱制御を行なうことができる。

以下、本発明をテープ印字装置につき具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係るテープ印字装置の概略構成について図１〜図３に基づき説明する。図１は本実施形態に係るテープ印字装置１の収納カバーを除いた概略上方外観図である。図２は本実施形態に係るテープ印字装置１のサーマルヘッドの概略構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。図３はテープ印字装置１に装着されるテープカセット３５のカバーを外した場合の平面図である。

図１に示すように、テープ印字装置１には、文書データからなるテキストを作成するための文字入力キー２，テキストの印字を指令する印字キー３，改行指令や各種処理の実行・選択を指令するリターンキー４，文字等のキャラクタを複数行にわたって表示する液晶ディスプレイ７（以下「ＬＣＤ」という。）上でカーソルを前後・左右に移動させるカーソルキーＣ等を設けたキーボード６、及び、後述のテープカセット３５（図３参照）を収納するカセット収納部８が収納カバー（図示略）で覆われて配設されている。また、このキーボード６の下側には、制御回路部が構成される制御基板（図示略）が配設され、この制御基板の前端部下面には、環境温度を検出するためのサーミスタ１３（図４参照）が取り付けられている。また、カセット収納部８の左側面部には、印字されたテープが排出されるラベル排出口１６が形成され、該カセット収納部８の右側面部には、電源アダプタが取り付けられるアダプタ挿入口（図示略）が設けられている。尚、サーミスタ１３は、サーマルヘッド９から離れた場所に設けられているため、該サーマルヘッド９の発熱駆動の影響を受けない。

また、このカセット収納部８には、後述のサーマルヘッド９（図２参照）と、このサーマルヘッド９に対向するプラテンローラ１０と、このプラテンローラ１０の下流側のテープ送り用ローラ１１と、このテープ送り用ローラ１１に対向するテープ駆動ローラ軸１４とが配置されている他に、テープカセット３５内に収納されるインクリボンを送るインクリボン巻取軸１５等が配置されている。かかるインクリボン巻取軸１５は、後述のステッピングモータ等により構成されるテープ送りモータ３０（図４参照）から適宜の駆動機構を介して回転駆動されて、後述するように印字後のインクリボン４３（図３参照）を巻き取るインクリボン巻取りリール４４（図３参照）に嵌挿され、印字スピードと同期して該インクリボン巻取りリール４４を回転駆動する。また、テープ駆動ローラ軸１４は、テープ送りモータ３０から適宜の伝達機構を介して回転駆動され、後述するテープ駆動ローラ５３（図３参照）を回転駆動する。

また、カセット収納部８に後述のテープカセット３５が装着された場合に、被印字媒体であるテープの種類を特定するテープカセット３５のテープ特定部４０（図３参照）に対向する位置には、プッシュ式のマイクロスイッチ等から構成されるテープ種検出センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５が設けられている。この各テープ種検出センサＳ１〜Ｓ５は、プランジャーとマイクロスイッチ等から構成される公知の機械式スイッチからなり、この各テープ種検出センサＳ１〜Ｓ５に対してテープ特定部４０に形成される貫通孔があるかどうかを検出して、そのオン・オフ信号によりテープカセット３５内に収納されたテープの種類を検出するものである。尚、本実施形態の場合は、各テープ種検出センサＳ１〜Ｓ５は、そのプランジャーが常には、カセット収納部８の底面から突き出しており、マイクロスイッチがオフ状態になっている。そして、テープ特定部４０の後述の貫通孔が、各テープ種検出センサＳ１〜Ｓ５に対向する位置に有る場合には、プランジャーが押下されずマイクロスイッチがオフ状態にあるので、オフ信号が出力され、一方、テープ特定部４０の後述の貫通孔が、各テープ種検出センサＳ１〜Ｓ５に対向する位置に無い場合には、プランジャーが押下されてマイクロスイッチがオン状態になるので、オン信号が出力される。そして、かかるカセット収納部８は、テープ印字装置１の後方に回動可能に枢支された収納カバーにより開閉され、開状態でテープカセット３５の交換等が行われる。

ここで、テープの種類は、「テープのタイプ」と「テープ幅」により特定される。「テープのタイプ」としては、印字テープの表面が保護フィルムで覆われない「レセプター（ノンラミネート）テープ」、印字テープの表面が透明フィルムで保護される「ラミネートテープ」等がある。また、「テープ幅」は、「６ｍｍ」、「９ｍｍ］、「１２ｍｍ」、「１８ｍｍ」、「２４ｍｍ」等がある。また、テープのタイプにより、印字に要するエネルギーが異なり、１ドットあたりの所要エネルギーは、「レセプターテープ」では約１．３ｍＪ、「ラミネートテープ」では約１．１ｍＪである。このように印字エネルギーに差があるのは、「レセプターテープ」では表面にインク部が露出するために、テープ表面へのインクの密着性（耐擦性、堅牢性）が要求されるので、ラミネートテープに比べて必要エネルギーが高くなるためである。

本実施形態の場合は、後述のように、「テープのタイプ」が「ラミネートテープ」で、「テープ幅」が「２４ｍｍ」の場合は、テープ種検出センサＳ１〜Ｓ５の信号、即ちセンサ孔の有無は、「Ｓ１」は「オン信号、即ち、センサ孔無し」、「Ｓ２」は「オン信号、即ち、センサ孔無し」、「Ｓ３」は「オン信号、即ち、センサ孔無し」、「Ｓ４」は「オフ信号、即ち、センサ孔有り」、「Ｓ５」は「オン信号、即ち、センサ孔無し」である。他のテープの種類についても、各テープ判別センサＳ１〜Ｓ５のオン・オフ信号とテープ特定部４０に形成される貫通孔の有無の関係は、「オン信号の場合、センサ孔無し」であり、「オフ信号の場合、センサ孔有り」と同様なので、その説明は省略する。

次に、図２に示すように、サーマルヘッド９は、略縦長四角形の平板状に形成されたいわゆる厚膜ヘッドであり、このサーマルヘッド９の前面の左端縁部には、所定個数（本実施形態では、１２８個である。）の各発熱素子Ｒ1〜Ｒn（nは、所定個数である。）が、該左端縁部の辺に沿って一列に配列されて形成されている。そして、このサーマルヘッド９の前面右端縁部には、制御基板上に設けられるコネクタ（図示略）に接続されるフレキシブルケーブルＦの他端が半田付け等により電気的に接続されている。また、サーマルヘッド９は、メッキ鋼板やステンレス鋼板等により形成される略四角形の放熱板９Ａの前面の左端縁部に、各発熱素子Ｒ1〜Ｒnの配列方向が、該放熱板９Ａの左端縁部の辺に平行になるように接着剤などによって固着されている。また、フレキシブルケーブルＦの上端右角部は、両面テープ等によって放熱板９Ａの前面に固着されている。更に、該フレキシブルケーブルＦの一端側は、放熱板９Ａの下端縁部に穿設される水平略長四角形の貫通孔９Ｄに挿入されて、後側に引き出されている。また、放熱板９Ａの下端縁部には、略直角前側方向に所定幅延出される延出部９Ｂが形成されて、４個の各貫通孔９Ｃ、９Ｃ、９Ｃ、９Ｃ（２個のみ図示）が穿設されている。そして、該放熱板９Ａは、各発熱素子Ｒ1〜Ｒnの配列方向が、テープカセット３５の開口部５２（図３参照）におけるラベルテープ３６（図３参照）の搬送方向に略直交するように、各貫通孔９Ｃ、９Ｃ、９Ｃ、９Ｃを介してビス止め等によってカセット収納部８の下側に取り付けられる。

次に、図３に示すように、テープカセット３５は透明テープ等からなる被印字テープ３６、この被印字テープ３６に印字を施すためのインクリボン４３、更には、印字がなされた被印字テープ３６に裏貼りされる両面粘着テープ４６を各々、テープスプール３７、リール４２、テープスプール４７に巻回して、カセット本体３５Ｂの底面に立設されるカセットボス３８、リールボス５０、カセットボス４８に回転可能に嵌挿して収納したものであり、更に、使用済みのインクリボン４３を巻き取るインクリボン巻取リール４４を備えている。

そして、前記リール４２に巻回され、このリール４２から引き出された未使用インクリボン４３は、被印字テープ３６と重ね合わされ、被印字テープ３６と共に開口部５２に入り、サーマルヘッド９及びプラテンローラ１０の間を通過する。その後、インクリボン４３は、被印字テープ３６から引き離され、リボン巻取軸１５により回転駆動されるインクリボン巻取リール４４に至り、このインクリボン巻取リール４４により巻き取られる。

また、前記両面粘着テープ４６は、片面に離形紙を重ね合わされた状態で、離形紙を外側にしてテープスプール４７に巻回されて収納されている。そして、このテープスプール４７から引き出された両面粘着テープ４６は、テープ駆動ローラ５３とテープ送り用ローラ１１との間を通過し、離形紙が重ね合わされない側の粘着面が被印字テープ３６に貼着される。また、両面粘着テープ４６の上下両端部には、スペーサ４６Ａが挿入されている。

これにより、前記テープスプール３７に巻回され、このテープスプール３７から引き出された被印字テープ３６は、テープカセット３５のサーマルヘッド９が挿入される開口部５２を通過する。その後、両面粘着テープ４６が貼り合わされる被印字テープ３６は、テープカセット３５の片側下方部（図３中、左下側部）に回転自在に設けられ、テープ送りモータ３０（図４参照）の駆動を受けて回転するテープ駆動ローラ５３と、このテープ駆動ローラ５３に対向配置されるテープ送り用ローラ１１との間を通過して、テープカセット３５の外部に送り出されて、テープ印字装置１のラベル排出口１６より排出される。この場合、両面粘着テープ４６は、被印字テープ３６に対してテープ駆動ローラ５３及びテープ送り用ローラ１１によって圧着される。

また、テープカセット３５をカセット収納部８に装着した場合に、カセット本体３５Ｂの底面部の各テープ種検出センサＳ１〜Ｓ５に対向する角部（図３中、右上角部）には、各テープ種検出センサＳ４に対向する位置に、該テープ種検出センサＳ４が挿入される各貫通孔４１Ａが穿設されるテープ特定部４０が設けられている。これにより、各テープ種検出センサＳ４がオフ信号を出力し、各テープ種検出センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５がオン信号を出力して、このテープカセット３５内に収納される印字テープの種類がテープ幅２４ｍｍの所定のラミネートテープであることが検出される。

次に、テープ印字装置１の電気的構成について、図４を参照して説明する。図４はテープ印字装置の制御構成を示すブロック図である。図４に示すように、テープ印字装置１の制御構成は、制御基板上に形成される制御回路部２０を核として構成されている。制御回路部２０には、各機器を制御するＣＰＵ２１と、このＣＰＵ２１にデータバス２２を介して接続された入出力インタフェース２３、ＣＧＲＯＭ２４、ＲＯＭ２５、２６、ＲＡＭ２７とから構成されている。なお、ＣＰＵ２１の内部にはタイマ２１０が設けられている。

ここで、ＣＧＲＯＭ２４には、多数のキャラクタの各々に関して、表示のためのドットパターンデータがコードデータに対応させて格納されている。

また、ＲＯＭ（ドットパターンデータメモリ）２５には、アルファベット文字や記号等のキャラクタを印字するための多数のキャラクタの各々に関して、印字用ドットパターンデータが、書体（ゴシック系書体、明朝体書体等）毎に分類され、各書体毎に６種類（１６、２４、３２、４８、６４、９６のドットサイズ）の印字文字サイズ分、コードデータに対応させて格納されている。また、グラフィック画像を印字するためのグラフィックパターンデータも記憶されている。

また、ＲＯＭ２６には、キーボード６から入力された文字や数字等のキャラクタのコードデータに対応させてＬＣＤＣ２８を制御する表示駆動制御プログラム、印字バッファ２７２のデータを読み出してサーマルヘッド９やテープ送りモータ３０を駆動する印字駆動制御プログラム、各印字ドットの形成エネルギー量に対応するパルス数を決定するパルス数決定プログラム、サーマルヘッド９の各発熱素子Ｒ1〜Ｒnの駆動制御プログラム、その他テープ印字装置１の制御上必要な各種のプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵ２１は、かかるＲＯＭ２６に記憶されている各種プログラムに基づいて各種の演算を行うものである。

さらに、ＲＡＭ２７には、テキストメモリ２７１、印字バッファ２７２、ライン印字ドット数メモリ２７３、総印字ドット数メモリ２７４、パラメータメモリ２７５、テープ種メモリ２７６等が設けられており、テキストメモリ２７１には、キーボード６から入力された文書データが格納される。また、印字バッファ２７２には、複数の文字や記号等の印字用ドットパターンや各ドットの形成エネルギ量である印加パルス数等がドットパターンデータとして格納され、サーマルヘッド９はかかる印字バッファ２７２に記憶されているドットパターンデータに従ってドット印字を行う。また、ライン印字ドット数メモリ２７３には、サーマルヘッド９により印字される１ライン（本実施形態では、１２８ドット）分の印字ドット数のカウント値が格納される。また、総印字ドット数メモリ２７４には、サーマルヘッド９により印字される起動時からの総印字ドット数が記憶される。また、パラメータメモリ２７５には、後述のように各種のパラメータテーブルが記憶される。さらに、テープ種メモリ２７６には、テープ種検出センサにより検出されたテープの種類が格納される。

また、入出力インタフェース２３には、キーボード６と、サーミスタ１３と、各テープ検出センサＳ１〜Ｓ５と、ＬＣＤ７に表示データを出力するためのビデオＲＡＭ２８１を有するディスプレイコントローラ（以下、ＬＣＤＣという）２８と、サーマルヘッド９を駆動するための駆動回路２９と、テープ送りモータ３０を駆動するための駆動回路３１とが各々接続されている。よって、キーボード６の文字キーを介して文字等が入力された場合、そのテキスト（文書データ）がテキストメモリ２７１に順次記憶されていくとともに、ドットパターン発生制御プログラム及び表示駆動制御プログラムに基づいてキーボード６を介して入力された文字等に対応するドットパターンがＬＣＤ７上に表示される。また、サーマルヘッド９は駆動回路２９を介して駆動され、印字バッファ２７２に記憶されたドットパターンデータの印字を行い、これと同期してテープ送りモータ３０が駆動回路３１を介してテープの送り制御を行うものである。ここで、サーマルヘッド９は、駆動回路２９を介して各発熱素子Ｒ1〜Ｒnが１ライン分の印字ドットに対応して選択的に発熱駆動されることによって、文字等をテープ上に印字する。

また、制御回路部２０及び駆動回路２９、駆動回路３１には、電源３２から電力が供給される。電源３２の電圧は、電圧測定部３４により所定間隔で測定される。また、電源３２は、その電圧を低電圧化した出力にする安定化電源３３に接続されている。

さらに、電源３２は、サーマルヘッド９及びテープ送りモータ３０のそれぞれの駆動回路２９，３１に接続され、直接電源３２の電力が供給される。一方、安定化電源３３は、制御回路部２０に接続され、ＬＣＤ７を含めた制御回路部２０に電源３２からの電力を定電圧化して供給する。なお、電源としては、電池電源でもよいし、商用電源を入力してその交流を整流し且つ降圧して直流を出力するＡＣアダプタからなる直流電源でもよい。

また、電圧測定部３４は、制御回路部２０のＣＰＵ２１と接続され、電源３２の電圧を測定し、その測定結果をＣＰＵ２１に出力している。

ここで、パラメータメモリ２７５に記憶される各種のパラメータテーブルについて図５〜図８に基づいて説明する。図５は、ドット数パラメータテーブル６１のデータ構成を示す模式図である。図６は、蓄熱係数テーブル６２のデータ構成を示す模式図である。図７は、電圧変動係数テーブル６３のデータ構成を示す模式図である。図８は、蓄熱係数ｄを補正するための補正係数テーブル６４のデータ構成を示す模式図である。

図５に示すように、ドット数パラメータテーブル６１は、サーミスタ１３を介して測定される温度を示す環境温度６１１と、この環境温度６１１に対応する総量６１２と流出量６１３とから構成されている。この総量６１２は、環境温度等によって決定される連続印字可能な最大総印字ドット数であり、後述のように連続印字によって上昇するサーマルヘッド９の各発熱素子Ｒ1〜Ｒnの印字ドットの潰れ等を発生しないことを保証する蓄熱温度を表している。また、流出量６１３は、後述のように所定時間毎（本実施形態では、約１秒毎）に総印字ドット数から減算するドット数である。尚、この流出量６１３は、（１）サーマルヘッド９の材質、形状、大きさ、（２）放熱板９Ａの材質、形状、大きさ、（３）サーマルヘッド９と放熱板９Ａの間の接着剤の材質、厚み、（４）放熱板９Ａとテープ印字装置１のメカフレームとの接合方法、（５）このメカフレームの材質、形状、大きさ、（６）環境温度などによって決定される印字ドット数であり、サーマルヘッド９の放熱板９Ａ等を介した自然放熱量を表している。

また、ドット数パラメータテーブル６１の環境温度６１１には、「３０℃以上」、「２０℃以上３０℃未満」、「２０℃未満」の３種類の環境温度範囲が予め登録されている。そして、この各環境温度６１１に対する総量６１２には、環境温度６１１の「３０℃以上」に対して「２５００００ドット」、環境温度６１１の「２０℃以上３０℃未満」に対して「３０００００ドット」、環境温度６１１の「２０℃未満」に対して「４６００００ドット」が総量６１２として予め登録されている。また、各環境温度６１１に対する流出量６１３には、環境温度６１１の「３０℃以上」に対して「１８００ドット」、環境温度６１１の「２０℃以上３０℃未満」に対して「２０００ドット」、環境温度６１１の「２０℃未満」に対して「２６００ドット」が流出量６１３として予め登録されている。尚、各環境温度６１１に対応する総量６１２と流出量６１３は、放熱板９Ａの形状変更などによるサーマルヘッド９の自然放熱量の変化などに対応して、任意の数値に変更できるパラメータである。

次に、図６に示すように、蓄熱係数テーブル６２は、図５のドット数パラメータテーブル６１により求められた総量を基準値として、現在の総ドット数のうち基準値を超える部分の超過ドット数６２１と、サーミスタ１３を介して測定される環境温度６２２に対応して定められる蓄熱係数ｄの値が予め記憶されたものである。ここで、超過ドット数６２１を求めるための基準値は、ドット数パラメータテーブル６１により定められる「総量」の値が用いられる。環境温度６２２は、「４０〜３２℃」「３１〜２８℃」、「２７〜２２℃」、「２１〜１７℃」、「１６〜１０℃」の５つのレベルに分けられ、それぞれのレベルと超過ドット数６２１に対応して蓄熱係数ｄが定められている。この蓄熱係数ｄは、後述の蓄熱制御処理において、発熱素子に対する印加エネルギーの再評価を行なう際に使用され、サーマルヘッド９の蓄積温度に対応して印加エネルギーを補正するために減算する値を定めるために用いられる。そして、同じ超過ドット数６２１であれば、環境温度６２２が高くなるほど蓄熱係数ｄの値は大きくなり、同じ環境温度６２２であれば、超過ドット数が多くなるほど蓄熱係数ｄの値は大きくなる。従って、環境温度６２２が高く超過ドット数６２１が多い、蓄熱が進んだ状態では、蓄熱係数ｄの値が大きくなるので、通電時間が短くなり、蓄熱印字潰れが起きないように調整される。なお、蓄熱係数ｄは、温度の上昇過程（非定常時）と飽和（定常時）の両方を補正対象とする。

次に、図７に示すように、電圧変動係数テーブル６３は、各発熱素子に対する印加エネルギーを設定する際に電圧に応じて印加するパルス幅を変化させるために用いられる定数である電圧変動係数を定めたものであり、電圧センター値６３１、これに対応する電圧の範囲（１６進数データ値）６３２、その電圧範囲６３２に対応する電圧変動係数Ｃ（Ｖ）６３３からなっている。図７では、電圧変動係数Ｃ（Ｖ）の値も１６進数データで記載されている。電圧値が高いほど、発熱に要する通電時間は短くてよいので、電圧値が高くなるほど電圧変動係数Ｃ（Ｖ）の値は高くなる。後述するように、固定値からＣ（Ｖ）の値を減算して０になったときに発熱体をＯＦＦするように制御が行なわれるため、電圧が高くなるほどＣ（Ｖ）の値が大きくなれば、駆動パルスの印加時間を短くするように印加エネルギーの調整が行なわれることになる。

次に、図８に示すように、補正係数テーブル６４は、電圧値と装着されているテープの種類に応じて蓄熱情報を補正するための係数ｄ１を決定するためのテーブルである。補正係数テーブル６４は、電圧センター値６４１、これに対応する電圧の範囲（１６進数データ値）６４２、百分率で表された補正係数ｄ１６４３から構成されている。電圧が高くなるほど通電時間は短くなるから、補正係数は１００％よりも小さくなり、さらに、テープ種による所要印字エネルギーの差が蓄熱状況に反映されるので、所要エネルギーが大きいテープ種類であるレセプターテープの方が、同じ電圧値における補正係数ｄ１の値が大きくなり、通電時間が短くなるように作用する。

次に、上記のように構成されるテープ印字装置１のテープ印字動作について図９のフローチャートを参照して説明する。図９は、テープ印字装置１の蓄熱制御処理の流れを示すフローチャートである。

まず、電源が投入されてテープ印字装置１の処理が開始されると、サーミスタ１３から環境温度を取得する（Ｓ１）。次に、利用者からの指示に従い、印刷を開始する（Ｓ３）。なお、印刷の開始とともにタイマー２１０のカウントが開始される（Ｓ５）。次に、テープ種検出センサからの信号により、テープ印字装置１に装着されているテープカセット３５が有するテープの種類を検出し、テープ種メモリ２７６に格納する（Ｓ７）。

次に、Ｓ１で取得した環境温度に基づいて温度係数ｔ、総量初期値（基準ドット数）、流出量を決定する（Ｓ９）。温度係数ｔは、環境温度のＡＤ変換値に対して、例えば、ｔ＝ａ／温度ＡＤ値＋ｂ（ａ，ｂは固定値）のような式により算出されるものであり、後述する発熱体への印加エネルギー決定の際に使用される。総量値および流出量は、パラメータメモリ２７５に記憶されているドット数パラメータテーブル６１に従って、環境温度に対応する値が代入される。この総量および流出量は、ＲＡＭ２７の総印字ドット数メモリ２７４に格納される。

次に、印字を実行する１ライン分のデータを入力し、対応する１ライン分のドット数をＲＡＭ２７の１ライン印字ドット数メモリ２７３に格納する（Ｓ１１）。そして、Ｓ１１で決定した総量に、１ライン印字ドット数メモリ２７３に格納されている１ライン分のドット数を加算して総ドット数Ｄを算出する（Ｓ１３）。次に、Ｓ１３で算出された総ドット数Ｄから、Ｓ９で決定した流出量に印字開始からの経過時間を乗じたものを減算してドット数を調整する（Ｓ１５）。Ｓ１３およびＳ１５の処理により、ドット数Ｄは、Ｓ９で決定した総量値に今から印字する１ライン分のドット数を加算し、Ｓ９で決定した流出量に印字開始からの経過時間を乗じたものが減算されて算出されたことになる（総ドット数←総量＋印字ドット数−流出量×経過時間）。このように、印字ドット数を逐次加算し、放熱量をドット数に換算して印字ドット数から減算するという調整を行うことで、サーマルヘッド９の温度の蓄積状況をドット数で表現することができる。

次に、Ｓ１５で調整されたドット数Ｄと基準ドット数（Ｓ９で設定した総量初期値）の差分である超過ドット数およびＳ１で取得した環境温度に基づいて、蓄熱係数ｄを設定する（Ｓ１７）。蓄熱係数ｄは、パラメータメモリ２７５に記憶されている蓄熱係数テーブル６２に従って決定される。１回目の処理では、現在のドット数Ｄと基準ドット数の差は５００００以下であるから、環境温度が何度であっても、蓄熱係数ｄは１となる。

次に、サーマルヘッド９にかかる電圧を電圧測定部３４から取得する（Ｓ１９）。そして、取得された電圧値と、Ｓ７で取得したテープの種類に基づいて、補正係数ｄ１を設定する（Ｓ２１）。例えば、テープ種類がレセプターテープで、電圧値が６．０であれば、補正係数ｄ１は１００％となる。

次に、Ｓ１９で取得した電圧に基づいて電圧変動係数Ｃ（Ｖ）を設定する（Ｓ２３）。電圧変動係数Ｃ（Ｖ）は、パラメータメモリ２７５に記憶されている電圧変動係数テーブル６３に従って決定され、後述の印加エネルギー（パルス幅）の設定の際に用いられる。

次に、各発熱素子に対して印加するパルス幅（通電時間）を、印加制御係数Ｃに所定値を代入することにより設定する（Ｓ２５）。ここで印加制御係数Ｃに代入される値は、あらかじめ定められた固定値である。この固定値から、所定時間ごとに、後述の計算式により、環境温度、電圧、蓄熱の状況に応じた値を減算し、Ｃの値が０になるまで発熱体にエネルギーを印加する（通電する）。ここでは、例えば５５４００がＣに代入される。

次に、印加制御係数Ｃが０未満となったか否かを判断する（Ｓ２７）。Ｃが０以上であれば（Ｓ２７：ＮＯ）、駆動パルスを印加して発熱体をＯＮする（Ｓ２９）。そして、２５０マイクロ秒経過したかを判断する（Ｓ３１）。２５０マイクロ秒経過するまでは（Ｓ３１：ＮＯ）、駆動パルスの印加を継続する（Ｓ２９）。

２５０マイクロ秒経過したら（Ｓ３１：ＹＥＳ）、駆動パルスの印加を継続すべきか否かを決定するために、印加制御係数Ｃの値を再計算して、今後印加すべきエネルギー量を決定する（Ｓ３３）。この印加エネルギーの再評価は、Ｃ←Ｃ−Ｃ（Ｖ）×ｔ×ｄの計算式により行われる。電圧変動係数Ｃ（Ｖ）は、電圧値が高くなるほど大きくなり、温度係数ｔは、環境温度が高くなるほど大きくなり、蓄熱係数ｄの値は、超過ドット数及び環境温度が高くなるほど大きくなる。従って、これらの要素を全て乗じることにより導き出される値は環境温度が高く、印字継続によるサーマルヘッド９の蓄熱が進んでいる場合に大きくなる。Ｃの値からこの乗算結果の値を減じて新たなＣの値とすると、蓄熱が進んでいる場合にＣの値がより小さくなる結果となる。すなわち、より早くＣの値は０に近づくので、各発熱素子の通電時間が短くなり、印字潰れの発生を回避できることになる。そして、電圧が低い場合には、補正係数ｄ１は１００％に近いため、により蓄熱制御が大きくかかって印字潰れが回避されるが、電圧が高い場合には補正係数ｄ１が１００％未満になっているため、過剰に蓄熱制御がかかって印字がかすれることがない。さらに、印字エネルギーが高いレセプターテープの場合には、電圧が高くなっても補正係数ｄ１はゆるやかに低下するので、蓄熱が進みやすい被印字テープの場合には蓄熱制御を大きくかけてパルス幅を短くすることが可能である。

その後、Ｓ２７に戻り、Ｓ３３の計算によるＣの値が０未満になったか否かを再び判断する。Ｃが０未満となったら（Ｓ２７：ＹＥＳ）、発熱体を所定時間ＯＦＦにして（Ｓ３５）、ヘッドを冷却する。そして、印字を継続するか否かを判断し（Ｓ３７）、継続する場合は（Ｓ３７：ＹＥＳ）、Ｓ１１に戻って、次の１ラインのデータの入力を行なう。継続しない場合は（Ｓ３７：ＮＯ）、処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態のテープ印字装置１によれば、現在装着されているテープの種類とサーマルヘッド９にかかる電圧により定められる補正係数ｄ１を用いて蓄熱係数ｄを補正するので、印字エネルギーが異なるテープに対する印字でも蓄熱情報を適切に把握でき、さらに、低電圧下のような通電時間の長い環境での印字の場合でも蓄熱の状況を的確に把握して印字の潰れを回避できる。

なお、上記実施の形態において、図９のフローチャートのＳ１３で印字ドット数を加算するＣＰＵ２１が本発明の総ドット数計数手段として機能し、Ｓ１５で流出量を減算するＣＰＵ２１が本発明の調整手段として機能し、Ｓ３３で印加エネルギー再評価処理を実行するＣＰＵ２１が本発明のパルス幅設定手段として機能し、Ｓ２１で蓄熱計数ｄの補正処理を実行するＣＰＵ２１が本発明のパルス幅補正手段として機能する。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、テープ印字装置１は、キーボード６を有し、キーボード６から入力されたテキストをテープに印字しているが、テープ印字装置１をパーソナルコンピュータなどの外部機器に接続し、印刷データを外部機器から受信して、これを印刷するようにしてもよい。

また、環境温度は、テープ印字装置１に設置したサーミスタ１３で測定するものに限らず、テープ印字装置１周辺の温度を測定して、テープ印字装置１に送信するように構成してもよい。

本実施形態に係るテープ印字装置１の収納カバーを除いた概略上方外観図である。 本実施形態に係るテープ印字装置１のサーマルヘッドの概略構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。 テープ印字装置１に装着されるテープカセット３５のカバーを外した場合の平面図である。 テープ印字装置の制御構成を示すブロック図である。 ドット数パラメータテーブル６１のデータ構成を示す模式図である。 蓄熱係数テーブル６２のデータ構成を示す模式図である。 電圧変動係数テーブル６３のデータ構成を示す模式図である。 蓄熱係数ｄを補正するための補正係数テーブル６４のデータ構成を示す模式図である。 テープ印字装置１の蓄熱制御処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ テープ印字装置
９ サーマルヘッド
３２ 電源
３３ 安定化電源
３４ 電圧測定部
３５ テープカセット
３６ ラベルテープ
４０ テープ特定部
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ 各貫通孔
６４ 補正係数テーブル
６５ テープ種定数テーブル
６６ ドット数補正値テーブル
６７ ドット数補正定数テーブル
２７３ ライン印字ドット数メモリ
２７４ 総印字ドット数メモリ
２７５ パラメータメモリ
２７６ テープ種メモリ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ テープ種検出センサ

Claims (6)

1. 複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、前記発熱素子に対して選択的に駆動電圧パルスを印加するパルス印加手段とを備え、前記サーマルヘッドと被印字媒体とを相対移動させながら、当該被印字媒体に対してドット印字を行うサーマルプリンタにおいて、
   前記サーマルヘッドに印加されるヘッド電圧を測定する電圧測定手段と、
   基準時から印字されるドット数を逐次加算して総ドット数を求める総ドット数計数手段と、
   当該総ドット数計数手段により求められた総ドット数について前記サーマルプリンタ周辺の環境温度に応じた所定ドット数を調整する調整手段と、
   当該調整手段により調整された後のドット数及び前記環境温度に対応した蓄熱係数を記憶した蓄熱係数記憶手段と、
   前記ヘッド電圧及び前記蓄熱係数に基づいて前記パルス印加手段の印加パルス幅を設定するパルス幅設定手段と、
   前記電圧測定手段の測定結果に基づき、前記パルス幅設定手段の設定する印加パルス幅を補正するパルス幅補正手段とを備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 前記被印字媒体の種類を検出する被印字媒体検出手段を備え、
   前記パルス幅補正手段は、当該被印字媒体検出手段の検出結果に基づき、前記パルス幅設定手段の設定する印加パルス幅を補正することを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
3. 前記蓄熱係数記憶手段に記憶された蓄熱係数の値を前記電圧測定手段の測定結果に対応させて変更する蓄熱係数変更手段を備え、
   前記パルス幅補正手段は、当該蓄熱係数変更手段より変更された蓄熱係数を用いることにより前記印加パルス幅を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載のサーマルプリンタ。
4. 前記蓄熱係数変更手段は、前記電圧測定手段の測定結果である電圧値が高くなるに従って、前記蓄熱係数の値が小さくなるように設定することを特徴とする請求項３に記載のサーマルプリンタ。
5. 複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、前記発熱素子に対して選択的に駆動電圧パルスを印加するパルス印加手段とを備え、前記サーマルヘッドと被印字媒体とを相対移動させながら、当該被印字媒体に対してドット印字を行うサーマルプリンタにおいて、
   前記サーマルヘッドに印加されるヘッド電圧を測定する電圧測定手段と、
   前記被印字媒体の種類を検出する被印字媒体検出手段と、
   基準時から印字されるドット数を逐次加算して総ドット数を求める総ドット数計数手段と、
   当該総ドット数計数手段により求められた総ドット数について前記サーマルプリンタ周辺の環境温度に応じた所定ドット数を調整する調整手段と、
   当該調整手段により調整された後のドット数及び前記環境温度に対応した蓄熱係数を記憶した蓄熱係数記憶手段と、
   前記ヘッド電圧及び前記蓄熱係数に基づいて前記パルス印加手段の印加パルス幅を設定するパルス幅設定手段と、
   前記被印字媒体検出手段の検出結果に基づき、前記パルス幅設定手段の設定する印加パルス幅を補正するパルス幅補正手段とを備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
6. 前記蓄熱係数記憶手段に記憶された蓄熱係数の値を前記記被印字媒体検出手段の検出結果に対応させて変更する蓄熱係数変更手段を備え、
   前記パルス幅補正手段は、当該蓄熱係数変更手段より変更された蓄熱係数を用いることにより前記印加パルス幅を補正することを特徴とする請求項５に記載のサーマルプリンタ。
   
   

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