JP2007098827A - サーマルプリンタ、通電制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】印刷ヘッドに列状に備えられている複数個の発熱素子への通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加することによって、高品質の印刷でありながら電力効率の良い印刷を実行することが可能なサーマルプリンタ、通電制御方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】通電時間の全範囲又は一部の範囲において、発熱体２２の温度がＴ以上になったときに、最適なチョッピング間隔ｔｃで通電パルスのチョッピングを実行し、発熱体２２の温度の上昇による余剰のエネルギーを削減する。即ち、電流量を削減する。
【選択図】図３

Description

本発明は、印刷ヘッドに列状に備えられている複数個の発熱素子に対して、印刷データに基づいて、発熱素子への通電時間を制御して、複数個の発熱素子を選択的に駆動加熱させることによって印刷を行うサーマルプリンタ、通電制御方法及びプログラムに関する。特に、発熱素子への通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加することによって、消費電力を削減することが可能なサーマルプリンタ、通電制御方法及びプログラムに関する。

ラインサーマルプリンタ等のサーマルプリンタは、独立して駆動加熱される複数個の発熱素子を列状に有した印刷ヘッドを備え、印刷データに基づき発熱素子を選択的に駆動加熱して、対向配置した感熱紙の対応箇所をその熱により発色させることによって、所望の印刷を実現する。この様なサーマルプリンタにおいては、複数個の発熱素子から構成される発熱体の発熱量、即ち印刷ヘッドの温度を制御して、通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加することにより、印刷の品質を向上させる方法が提案されている。以下、通電パルスを間欠的に印加することをチョッピング（間欠通電）と呼ぶ。

特許文献１では、印刷ヘッドに印加する電圧をチョッピングすることによって、印刷ヘッドの温度が所定の温度以上の領域に留まる時間幅を大きくして、綺麗な印字を高速に行う方法が提案されている。また、特許文献２では、連続通電期間から間欠通電期間への切り替えタイミングを用紙の紙送りタイミングに対して常に一定とすることにより、環境温度の高低にかかわらず転写開始位置を常に一定にして、適正かつ高品質の印刷を行う方法が提案されている。

特開昭６２−２２７６６３号公報 特開２００１−３２８２９１号公報

しかしながら、良好な印字品質を得るために、印刷ヘッドの温度を所定の温度近傍に留まるように通電時間を長くしながら通電パルスをチョッピングしたとき、チョッピング間隔が短いと、通電時間が長いことから、結果として発熱体での消費電流が大きくなってしまう場合があった。そのため、チョッピングすることにより全体として見ると、消費電力が増加してしまうという問題点があった。また、印刷速度が速く通電時間が短い場合にも同様のチョッピングをしようとすると、回路や基板による時定数などの影響で、発熱体に十分な熱量が加わらないうちに、チョッピングにより通電が一時停止され印刷品質が低下してしまう場合があった。

本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、チョッピングをするかどうかを判断し、チョッピングを行う場合は、印刷ヘッドに列状に備えられている複数個の発熱素子への通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加することによって、高品質の印刷でありながら電力効率の良い印刷を実行することが可能なサーマルプリンタ、通電制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上述した従来の問題点を解決すべく下記の発明を提供する。

本発明の第１の態様にかかるサーマルプリンタは、独立して駆動加熱される複数個の発熱素子を列状に有した印刷ヘッドと、印刷データに基づいて、発熱素子への通電時間を制御して、複数個の発熱素子を選択的に駆動加熱させる制御部と、を備え、制御部は、印刷速度又は通電時間に基づいて、通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加する間欠通電を実行するか否かを判定し、その判定した結果に基づいて、間欠通電を制御する間欠通電制御部を備えていることを特徴とする。
このような構成であれば、サーマルプリンタは、制御部によって、印刷データに基づいて、印刷ヘッドの複数個の発熱素子に対して、発熱素子への通電時間が制御されて、複数個の発熱素子が選択的に駆動加熱される。また、制御部は、間欠通電制御部によって、印刷速度又は通電時間に基づいて、通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加する間欠通電を実行するか否かが判定され、その判定された結果に基づいて、間欠通電が制御される。
これにより、通電時間が長く印刷速度が低速の場合にだけ、電流削減効果が有効となるようなチョッピング間隔で通電パルスのチョッピングを行うことができ、印刷に無効である発熱素子の不要な発熱（消費電力）を減らすことができる。また、通電時間の短い印刷速度が高速の場合は、通電パルスのチョッピングを行わないことにより、十分な発熱量を与えることができる。従って、高品質の印刷でありながら電力効率の良い印刷を実行することが可能である。ここで、電流削減効果が有効となるようなチョッピング間隔は、実験等により決定される電流削減効果が得られる値である。

本発明の他の態様にかかるサーマルプリンタは、独立して駆動加熱される複数個の発熱素子を列状に有した印刷ヘッドと、印刷データに基づいて、発熱素子への通電時間を制御して、複数個の発熱素子を選択的に駆動加熱させる制御部と、を備え、制御部は、印刷速度に基づいて、通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加する間欠通電を実行するか否かを判定し、その判定した結果に基づいて、間欠通電を制御する間欠通電制御部を備えていることを特徴とする。
このような構成であれば、サーマルプリンタは、制御部によって、印刷データに基づいて、印刷ヘッドの複数個の発熱素子に対して、発熱素子への通電時間が制御されて、複数個の発熱素子が選択的に駆動加熱される。また、制御部は、間欠通電制御部によって、印刷速度に基づいて、通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加する間欠通電を実行するか否かが判定され、その判定された結果に基づいて、間欠通電が制御される。
これにより、通電時間が長く印刷速度が低速の場合にだけ、電流削減効果が有効となるようなチョッピング間隔で通電パルスのチョッピングを行い、印刷に無効である発熱素子の不要な発熱（消費電力）を減らすことができる。また、通電時間が短く印刷速度が高速の場合は、通電パルスのチョッピングを行わないことにより、十分な発熱量を与えることができる。従って、高品質の印刷でありながら電力効率の良い印刷を実行することが可能である。

本発明の他の態様にかかるサーマルプリンタは、上述した本発明の態様にかかるサーマルプリンタの間欠通電が、印刷ヘッドの電流波形の時定数に基づいた間欠通電間隔で、通電パルスを間欠的に印加することを特徴とする。
これにより、電流削減効果が有効となるようなチョッピング間隔で通電パルスのチョッピングを行うことができる。

本発明の他の態様にかかるサーマルプリンタは、上述した本発明の態様にかかるサーマルプリンタの間欠通電制御部が、印刷ヘッドの電流波形の時定数に基づいて予め設定されている所定の間欠通電間隔に基づいて、間欠通電を制御することを特徴とする。
これにより、電流削減効果が有効となるようなチョッピング間隔で通電パルスのチョッピングを行うことができる。

本発明の他の態様にかかるサーマルプリンタは、上述した本発明の態様にかかるサーマルプリンタの制御部が、印刷ヘッドの電流波形の時定数に基づいて、間欠通電間隔を決定する間欠通電間隔決定部を更に備え、間欠通電制御部は、間欠通電間隔決定部によって決定された間欠通電間隔に基づいて、間欠通電を制御することを特徴とする。
このような構成であれば、サーマルプリンタの制御部は、間欠通電間隔決定部によって、印刷ヘッドの電流波形の時定数に基づいて、間欠通電間隔が決定される。また、間欠通電間隔決定部によって決定された間欠通電間隔に基づいて、間欠通電が間欠通電制御部によって制御される。
これにより、印刷ヘッドの交換等により、印刷ヘッドの電流波形の時定数が変化したときも、予め印刷ヘッドの電流波形の時定数を決定して、決定した時定数に基づいて電流削減効果が有効となるようなチョッピング間隔を決定し、決定したチョッピング間隔で通電パルスのチョッピングを行うことができる。

本発明の他の態様にかかるサーマルプリンタは、上述した本発明の態様にかかるサーマルプリンタの制御部が、印刷ヘッドの電流波形の時定数を検出する時定数検出部を更に備え、間欠通電間隔決定部は、時定数検出部によって検出された印刷ヘッドの電流波形の時定数に基づいて、間欠通電間隔を決定することを特徴とする。
このような構成であれば、サーマルプリンタの制御部は、時定数検出部によって、印刷ヘッドの電流波形の時定数が検出される。また、時定数検出部によって検出された印刷ヘッドの電流波形の時定数に基づいて、間欠通電間隔が間欠通電間隔決定部によって決定される。
これにより、印刷ヘッドの交換等により、印刷ヘッドの電流波形の時定数が変化したとき、印刷ヘッドの電流波形の時定数を検出し、検出した時定数に基づいて電流削減効果が有効となるようなチョッピング間隔を決定し、決定したチョッピング間隔で通電パルスのチョッピングを行うことができる。

本発明の他の態様にかかるサーマルプリンタは、上述した本発明の態様にかかるサーマルプリンタの印刷速度が、少なくとも印刷データ、印刷ヘッドの温度、印刷ヘッドの電圧及び印刷濃度に基づいて決定されることを特徴とする。

本発明の他の態様にかかるサーマルプリンタは、予め設定した、印刷データ、印刷ヘッドの温度、印刷ヘッドの電圧及び印刷濃度と、印刷速度とを対応付けたテーブルを利用して、上述した本発明の態様にかかるサーマルプリンタの印刷速度を決定することを特徴とし、より最適な印刷品質を得ることができる。

本発明の第１の態様にかかる通電制御方法は、サーマルプリンタの印刷ヘッドに列状に備えられている複数個の発熱素子に対して、印刷データに基づいて、発熱素子への通電時間を制御して、複数個の発熱素子を選択的に駆動加熱させる通電制御方法であって、（ａ）印刷速度を決定する速度条件情報を検出する速度条件検出工程と、（ｂ）速度条件検出工程（ａ）によって検出された速度条件情報に基づいて印刷速度を決定する印刷速度決定工程と、（ｃ）印刷速度決定工程（ｂ）によって決定した印刷速度に基づいて通電時間を決定する通電時間決定工程と、（ｄ）印刷速度決定工程（ｂ）によって決定した印刷速度、及び通電時間決定工程（ｃ）によって決定した通電時間に基づいて、通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加する間欠通電を実行するか否かを判定する間欠通電判定工程と、（ｅ）間欠通電判定工程（ｄ）によって、間欠通電を実行すると判定されたときに、印刷ヘッドの電流波形の時定数に基づいた間欠通電間隔で、通電パルスを間欠的に印加するように制御する間欠通電制御工程と、を備えていることを特徴とする。
これにより、上述した本発明の態様にかかるサーマルプリンタと同等の効果が得られる。

本発明の他の態様にかかる通電制御方法は、サーマルプリンタの印刷ヘッドに列状に備えられている複数個の発熱素子に対して、印刷データに基づいて、発熱素子への通電時間を制御して、複数個の発熱素子を選択的に駆動加熱させる通電制御方法であって、（ａ）印刷速度を決定する速度条件情報を検出する速度条件検出工程と、（ｂ）速度条件検出工程（ａ）によって検出された速度条件情報に基づいて印刷速度を決定する印刷速度決定工程と、（ｃ）印刷速度決定工程（ｂ）によって決定した印刷速度に基づいて通電時間を決定する通電時間決定工程と、（ｄ）印刷速度決定工程（ｂ）によって決定した印刷速度に基づいて、通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加する間欠通電を実行するか否かを判定する間欠通電判定工程と、（ｅ）間欠通電判定工程（ｄ）によって、間欠通電を実行すると判定されたときに、印刷ヘッドの電流波形の時定数に基づいた間欠通電間隔で、通電パルスを間欠的に印加するように制御する間欠通電制御工程と、を備えていることを特徴とする。
これにより、上述した本発明の態様にかかるサーマルプリンタと同等の効果が得られる。

本発明の他の態様にかかる通電制御方法は、上述した本発明の態様にかかる通電制御方法の速度条件情報は、少なくとも印刷データ、印刷ヘッドの温度、印刷ヘッドの電圧及び印刷濃度であることを特徴とする。

本発明の第１の態様にかかるプログラムは、サーマルプリンタの印刷ヘッドに列状に備えられている複数個の発熱素子に対して、印刷データに基づいて、発熱素子への通電時間を制御して、複数個の発熱素子を選択的に駆動加熱させる処理を、制御装置に実行させるプログラムであって、請求項１から８のいずれか１項に記載のサーマルプリンタの各機能を実現させる処理を制御装置に実行させることを特徴とする。
このような構成であれば、制御装置によってプログラムが読み取られ、読み取られたプログラムによって、制御装置が処理を実行すると、上述した本発明の態様にかかるサーマルプリンタと同等の作用及び効果が得られる。

本発明によれば、通電時間が長く印刷速度が低速の場合にだけ、電流削減効果が有効となるようなチョッピング間隔で通電パルスのチョッピングを行い、発熱素子の不要な発熱を減らすことができる。また、通電時間が短く印刷速度が高速の場合は、通電パルスのチョッピングを行わないことにより、十分な発熱量を与えることができる。従って、高品質の印刷でありながら電力効率の良い印刷を実行することが可能である。

この発明の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。

図１は、サーマルプリンタの概略構成を示すブロック図である。
サーマルプリンタ１０とホスト装置５２との間の通信は、通信インタフェース４０を介して実行される。ＣＰＵ３２は、通信インタフェース４０を介して受信したホスト装置５２からの制御コマンド、印刷データ等の印刷制御情報に基づいて、用紙を搬送する搬送機構を駆動するためのモータ４８を制御するモータドライバ４４及び印刷ヘッド２０を駆動する集積回路であるＧ／Ａ（ゲートアレイ）４６に、所要の情報を転送する。温度検出素子であるサーミスタ５０によって検出された印刷ヘッド２０の温度、印刷ヘッド２０に印加されるヘッド電圧、モータ４８に印加されるモータ電圧等は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器４２を介してＣＰＵ３２へ転送される。

ＲＯＭ３４は、サーマルプリンタ１０の各種機能を実現するためのソフトウェア（ファームウェアを含む）およびデータを記憶しており、ＣＰＵ３２がこれを読み出し、実行することにより、各種機能を実現する。また、ＲＡＭ３６は、サーマルプリンタ１０の各種機能を実現するときに必要なデータの一時記憶装置として機能する。また、フラッシュＲＯＭ３８は、サーマルプリンタ１０の各種機能を実現するためのソフトウェア（ファームウェアを含む）およびデータを書き換え可能で不揮発に記憶しており、ＣＰＵ３２がこれを読み出し、実行することにより、各種機能を実現する。

また、制御基板３０に、上述のＣＰＵ３２、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３６、フラッシュＲＯＭ３８、通信インタフェース４０、Ａ／Ｄ変換器４２、モータドライバ４４及びＧ／Ａ４６が備えられている。

図２は、本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタ１０の印刷ヘッド２０のブロック図を示している。図において、サーマルプリンタ１０の印刷ヘッド２０は１ドットライン分の印刷画素データを同時に印刷するための多数の発熱素子（抵抗体）２３から構成される発熱体２２を有する。発熱体２２は、感熱紙の幅方向に沿って延びる印刷ヘッド２０の先端に配列され、印刷データ（印刷画素データ）に基づきその発熱素子２３の選択的な加熱駆動によって、用紙上に１ドットライン分の画素を同時に形成する。発熱体２２には、その発熱素子２３をそれぞれ独立して加熱駆動するための複数の駆動回路２４が接続されている。駆動回路２４を選択的に駆動することによって、対応する発熱素子２３が加熱され、感熱紙上のその対応する位置が発色される。

駆動回路２４は、ストローブ信号及びラッチレジスタ２８から出力されたデータを入力し、両信号のレベルに応じて駆動される。すなわち、印刷画素データとして「印刷」を意味する「１」のデータが与えられているときに、ストローブ信号が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」、すなわち有効に遷移されると、ＡＮＤ回路で構成される駆動回路２４は論理積「ＯＮ」を出力する。これによって、駆動回路２４とヘッド電源電圧との間に電位差が生じて、対応する発熱素子２３に電流が流れる。電流が流れることにより発熱素子２３が加熱され、感熱紙の対応領域はこの発熱を受けて発色する。

本実施形態に係るサーマルプリンタ１０に搭載された印刷ヘッド２０は、１ドットライン分の印刷画素データを一時的に記憶するために、シフトレジスタ２６及びラッチレジスタ２８を有する。シフトレジスタ２６には、クロック信号に同期して当該期間に対応する１ドットライン分の印刷画素データが入力され、保持される。なお、印刷画素データは、１ドットライン分の各印刷画素に対応するデータであるが、厳密には、印刷画素一行分について、当該期間に通電を行うか否かを示すデータである。「通電」を意味する「１」及び「通電しない」を意味する「０」のビット列で構成される。

ラッチレジスタ２８は、シフトレジスタ２６にパラレルに接続され、シフトレジスタ上の各ビットデータを、同時並列的に、その対応する記憶領域に移送して保持する。これにより、通電期間中にもシフトレジスタ２６に次の通電期間に対応する印刷画素データを入力することができる。シフトレジスタ２６からラッチレジスタ２８へのデータの転送タイミングは、ラッチ信号のラッチレジスタ２８への入力タイミングによって制御される。このタイミングは、前回の通電期間の後で次回の通電期間の前であり、且つ、次回の通電期間に対応する印刷画素データがシフトレジスタ２６にセットされた後ということになる。

上述したようにラッチレジスタ２８の各記憶領域は、駆動回路２４の一方の入力端に接続されており、ラッチ信号の入力によりラッチレジスタ２８に新たなデータが取り込まれると、その内容に応じて駆動回路２４への入力データが直ちに変化する。各駆動回路２４は、それに与えられるストローブ信号が「ＯＮ」である期間に、ラッチレジスタ２８のデータに従って、発熱体２２の対応する発熱素子２３を通電駆動する。

図３は、チョッピング制御による電流削減効果を説明するための図である。図３（ａ）は、印刷速度が遅く通電時間が長い時の、通電パルスのチョッピングを実行しない場合の説明図であり、図３（ｂ）は、印刷速度が遅く通電時間が長い時の、通電パルスのチョッピングを実行する場合の説明図であり、図３（ｃ）は、印刷速度が速く通電時間が短い時の、通電パルスのチョッピングを実行しない場合の説明図である。図３（ａ）に示すように、ストローブ信号が「ＯＮ」である期間、即ち通電期間、発熱体２２の温度は上昇し、ストローブ信号が「ＯＮ」から「ＯＦＦ」へ切り替わったときをピークに、発熱体２２の温度は下降する。

また、印刷ヘッド２０の電流波形は、回路や基板の時定数の影響でストローブ信号と同じようなステップ状の波形にはならず、ストローブ信号が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わった後、及び「ＯＮ」から「ＯＦＦ」へ切り替わった後に、傾斜を持って変化する。感熱紙が発色することが可能な発熱体２２の境界温度をＴとすると、斜線部で示す領域６０は、感熱紙が発色するのに必要な最小限のエネルギーに対する余剰のエネルギーに相当する。この領域６０に相当するエネルギーを通電パルスのチョッピングにより削減する。ここで、Ｔは感熱紙の特性により定まり、概ね７０から１００℃程度のいずれかである。Ｔ以上の温度になっても、感熱紙はそれ以上発色しないため、Ｔ以上となる領域（各図中のＴ以上の面積）は無駄なエネルギーとなってしまう。

図３（ｂ）に示すように、通電時間の全範囲又は一部の範囲において、発熱体２２の温度がＴ以上になったときに、最適なチョッピング間隔ｔｃで通電パルスのチョッピングを実行する。その結果、ストローブ信号が「ＯＦＦ」の間、発熱体２２の温度は下降し、ストローブ信号が「ＯＮ」の間、発熱体２２の温度は上昇することにより、図３（ａ）に示した余剰のエネルギーに相当する領域６０のうち、領域６２に相当するエネルギーを削減できる。即ち、印刷ヘッド２０の電流波形からも、ストローブ信号が「ＯＦＦ」の間、電流は下降し、ストローブ信号が「ＯＮ」の間、電流は上昇することにより、斜線部で示す領域６４に相当する電流量を削減できる。ここで、最適なチョッピング間隔ｔｃとは、上述したような電流量の削減効果が得られる、１回のストローブ信号の「ＯＮ」と「ＯＦＦ」のそれぞれの時間の和である。

また、通電時間の全範囲又は一部の範囲において、発熱体２２の温度がＴ以上になったときに、最適なチョッピング間隔ｔｃで通電パルスのチョッピングを実行すると、発熱体２２の温度は定温に保たれるため、発熱体２２の余熱による印刷領域が小さくなり、必要以上の尾引きがなくなり、高品質の印刷を実現することができる。一方、印刷速度が速く通電時間が短い時は、ようやく発色に必要なエネルギー領域６６を印加できる程度の通電時間しか確保できないため、図３（ｃ）に示すようにチョッピングを実行しない。

最適なチョッピング間隔を決定する方法としては、例えば、予め印刷ヘッド２０に、通電時間の異なるダミーのパルスを印加し、そのときの電流波形を測定し、測定した印刷ヘッド２０の電流波形の時定数から、最適なチョッピング間隔を決定する。決定したチョッピング間隔は、ＲＯＭ３４に予め記憶させておく。

印刷ヘッド２０の電流波形の時定数は、サーマルプリンタ１０自身で行う場合には、図２において、ヘッド電源電圧に直列に不図示の小さい抵抗を入れて、その両端の電位差の信号を図１のＡ／Ｄ変換機４２に入力して測定することができる。または、量産時や部品交換時の工程では、外部からヘッド電源電圧に直列に小さい抵抗を入れて測定することができる。

いずれの場合も、測定した印刷ヘッド２０の電流波形の時定数の値に基づいた最適なチョッピング間隔ｔｃを、フラッシュＲＯＭ３８に書込みようにしてもよい。また、このとき、チョッピングを実行するか否かを判定する所定の印刷速度を、この電流波形に基づいて決めることもできる。印刷ヘッド２０の発熱体２２が温度Ｔに至る時間を、電流波形より換算して求めることができる。また予め、印刷ヘッド２０のバラツキがないことが確認できている場合は、ｔｃや温度Ｔに至る時間は固定できるため、ＲＯＭ３４に書き込んでもよい。

次に、チョッピング駆動するための印刷速度条件について説明する。図４は、チョッピング駆動するための印刷速度条件を説明する図である。図３において説明したように、最適なチョッピング間隔で通電パルスのチョッピングを実行すると、印刷ヘッド２０は、チョッピングを実行しない場合に比べ、低い温度で印刷が実行される。

その為、１ドットライン分の印刷画素データを印刷するための通電時間を、チョッピングを実行しない場合の通電時間ｔａ１とチョッピングを実行した場合の通電時間ｔａ２を比較すると、ｔａ２がｔａ１よりもαだけ長くなる。これは、ストローブ信号が「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切り替わっても、発熱体２２の余熱による印刷があるためである。従って、チョッピングを実行する場合は、延長分αを考慮した通電時間を決定しなければならない。ここで、αは、通電時間に依存する値である。

また、チョッピングを実行する場合、通電時間を延長しても、次行の印刷を開始するタイミング、即ち、通電周期は、チョッピングを実行しない場合と同じである。ここで、通電周期は、１ドットライン分の印刷画素データを印刷するためのストローブ信号の「ＯＦＦ」から「ＯＮ」の切り替えタイミングから、次の１ドットライン分の印刷画素データを印刷するためのストローブ信号の「ＯＦＦ」から「ＯＮ」の切り替えタイミングまでの時間である。

また、通電周期は、印刷速度により異なり、高速印刷のときは通電周期が短く、低速印刷のときは通電周期が長い。高速印刷の場合、通電周期が短いため、通電時間をチョッピングにより延長すると、通電周期内に、１ドットライン分の印刷画素データを印刷することができなくなってしまう。従って、延長分αを考慮した通電時間が可能な通電周期である印刷速度の範囲が、チョッピングを駆動するための印刷速度条件となる。

ここで図３（ｃ）に示すように、高速印刷の場合は、通電時間が短いことから、余剰のエネルギーの相当する領域も低速印刷に比較して小さく、印刷ヘッド２０の温度も低速印刷に比較して低い。その為、チョッピングしなくても、良好な印刷品質を実現することができる。

図５は、サーマルプリンタ１０のＲＯＭ３４に予め格納されている制御プログラムにより実行される印刷の通電制御手順を示すフローチャートの一例である。

まず、印刷速度を決定するための条件を検出する（Ｓ１０２）。例えば、ここでは、印刷ヘッド２０の温度、印刷ヘッド２０の電圧、１ドットライン分の印刷画素データ、及び印刷濃度を検出する。次に、検出した、印刷ヘッド２０の温度、印刷ヘッド２０の電圧、１ドットライン分の印刷画素データ、及び印刷濃度に基づいて、印刷速度を決定する（Ｓ１０４）。

例えば、ここでは、印刷ヘッド２０の温度、印刷ヘッド２０の電圧、１ドットライン分の印刷画素データ、及び印刷濃度と、印刷速度とを対応付けるテーブルを予めＲＯＭ３４に記憶しておき、ステップＳ１０２において、検出した印刷ヘッド２０の温度、印刷ヘッド２０の電圧、１ドットライン分の印刷画素データ、及び印刷濃度に基づいて、印刷速度を決定する。

次に、通電時間を決定する（Ｓ１０６）。例えば、通電時間は、下記に示す式により決定する。

ＰＬＳ ＝ Ｐｔ × Ｑｓ × Ｑｄ × Ｑｖ × Ｄ

ここで、ＰＬＳは通電時間であり、Ｐｔは基本通電時間であり、Ｑｓは速度係数であり、Ｑｄは濃度係数であり、Ｑｖは電圧係数であり、Ｄは履歴係数である。また、基本通電時間Ｐｔは、印刷ヘッド２０の温度の関数である。また、履歴係数Ｄは、印刷履歴による印刷ヘッド２０の温度を考慮した係数である。

次に、チョッピングを駆動するか否かを印刷速度又は通電時間により判定する（Ｓ１０８）。例えば、図４において説明したように、印刷速度が所定の印刷速度以下である低速印刷のとき、チョッピングを駆動すると判定する。チョッピングを駆動すると判定したとき（Ｓ１０８；Ｙｅｓ）は、通電時間の全範囲又は一部の範囲において、発熱体２２の温度がＴ以上になったときに、予め設定されている最適なチョッピング間隔ｔｃで通電パルスのチョッピングを実行する（Ｓ１１０）。一方、チョッピングを駆動しないと判定したとき（Ｓ１０８；Ｎｏ）は、通電時間の範囲でチョッピングを実行しない（Ｓ１１２）。

最後に、次の１ドットライン分の印刷画素データがあるか否かを判定し（Ｓ１１４）、次の１ドットライン分の印刷画素データがある場合（Ｓ１１４；Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２からＳ１１４までを繰り返す。一方、次の１ドットライン分の印刷画素データがない場合（Ｓ１１４；Ｎｏ）は、処理を終了する。

上述した通電制御においては、最適なチョッピング間隔ｔｃは、予め設定されているように記載したが、印刷ヘッド２０の電流波形の時定数に基づいて、最適なチョッピング間隔ｔｃを決定するようにしても良い。また、印刷ヘッド２０の電流波形の時定数を検出する検出部をサーマルプリンタ１０に備え、サーマルプリンタ１０を購入したとき、印刷ヘッド２０を交換したとき等に、印刷ヘッド２０の電流波形の時定数を検出するようにしても良い。このとき、検出した時定数に基づいて、最適なチョッピング間隔ｔｃを決定する。

また、上述の実施の形態のサーマルプリンタ１０は、分割通電制御なしの印刷制御の場合についての説明であったが、分割通電制御にも適用可能である。

また、上述した図５のフローチャートに示す処理を実行する場合に、サーマルプリンタ１０のＲＯＭ３４に予め格納されている制御プログラムを実行する場合について説明したが、これらの各工程を実行させるプログラムを記録した情報記録媒体から、そのプログラムをＲＡＭ３６に読み込んで実行するようにしても良い。

ここで、情報記録媒体とは、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体記録媒体、ＦＤ、ＨＤ等の磁気記憶型記録媒体、ＣＤ、ＣＤＶ、ＬＤ、ＤＶＤ等の光学的読取方式記録媒体、ＭＯ等の磁気記憶型／光学的読取方式記録媒体であって、電子的、磁気的、光学等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュータなどの制御装置によって読み取り可能な情報記録媒体であれば、あらゆる情報記録媒体を含むものである。また、プログラムを、ネットワークを経由してダウンロードして実行するようにしても良い。

サーマルプリンタの概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタ１０の印刷ヘッド２０のブロック図を示している。 チョッピング制御による電流削減効果を説明するための図である。図３（ａ）は、印刷速度が遅く通電時間が長い時の、通電パルスのチョッピングを実行しない場合の説明図であり、図３（ｂ）は、印刷速度が遅く通電時間が長い時の、通電パルスのチョッピングを実行する場合の説明図であり、図３（ｃ）は、印刷速度が速く通電時間が短い時の、通電パルスのチョッピングを実行しない場合の説明図である。 チョッピング駆動するための印刷速度条件を説明する図である。 サーマルプリンタ１０のＲＯＭ３４に予め格納されている制御プログラムにより実行される印刷の通電制御手順を示すフローチャートの一例である

符号の説明

１０ サーマルプリンタ
２０ 印刷ヘッド部
２２ 発熱体
２３ 発熱素子
２４ 駆動回路
２６ シフトレジスタ
２８ ラッチレジスタ
３０ 制御部
３２ ＣＰＵ
３４ ＲＯＭ
３６ ＲＡＭ
３８ フラッシュＲＯＭ
４０ 通信インタフェース
４２ Ａ／Ｄ変換器
４４ モータドライバ
４６ Ｇ／Ａ
４８ モータ
５０ サーミスタ
５２ ホスト装置

Claims (12)

1. 独立して駆動加熱される複数個の発熱素子を列状に有した印刷ヘッドと、
   印刷データに基づいて、前記発熱素子への通電時間を制御して、複数個の前記発熱素子を選択的に駆動加熱させる制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   印刷速度又は前記通電時間に基づいて、前記通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加する間欠通電を実行するか否かを判定し、判定した結果に基づいて、前記間欠通電を制御する間欠通電制御部を備えていることを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 独立して駆動加熱される複数個の発熱素子を列状に有した印刷ヘッドと、
   印刷データに基づいて、前記発熱素子への通電時間を制御して、複数個の前記発熱素子を選択的に駆動加熱させる制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   印刷速度に基づいて、前記通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加する間欠通電を実行するか否かを判定し、判定した結果に基づいて、前記間欠通電を制御する間欠通電制御部を備えていることを特徴とするサーマルプリンタ。
3. 前記間欠通電は、前記印刷ヘッドの電流波形の時定数に基づいた間欠通電間隔で、前記通電パルスを間欠的に印加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. 前記間欠通電制御部は、前記印刷ヘッドの電流波形の前記時定数に基づいて予め設定されている所定の前記間欠通電間隔に基づいて、前記間欠通電を制御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. 前記制御部は、
   前記印刷ヘッドの電流波形の前記時定数に基づいて、前記間欠通電間隔を決定する間欠通電間隔決定部を更に備え、
   前記間欠通電制御部は、前記間欠通電間隔決定部によって決定された前記間欠通電間隔に基づいて、前記間欠通電を制御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。
6. 前記制御部は、
   前記印刷ヘッドの電流波形の前記時定数を検出する時定数検出部を更に備え、
   前記間欠通電間隔決定部は、前記時定数検出部によって検出された前記印刷ヘッドの電流波形の前記時定数に基づいて、前記間欠通電間隔を決定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。
7. 前記印刷速度は、少なくとも前記印刷データ、前記印刷ヘッドの温度、前記印刷ヘッドの電圧及び印刷濃度に基づいて決定され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。
8. 予め設定した、前記印刷データ、前記印刷ヘッドの温度、前記印刷ヘッドの電圧及び印刷濃度と、前記印刷速度とを対応付けたテーブルを利用して、前記印刷速度を決定することを特徴とする請求項７に記載のサーマルプリンタ。
9. サーマルプリンタの印刷ヘッドに列状に備えられている複数個の発熱素子に対して、印刷データに基づいて、前記発熱素子への通電時間を制御して、複数個の前記発熱素子を選択的に駆動加熱させる通電制御方法であって、
   （ａ）印刷速度を決定する速度条件情報を検出する速度条件検出工程と、
   （ｂ）前記速度条件検出工程（ａ）によって検出された前記速度条件情報に基づいて前記印刷速度を決定する印刷速度決定工程と、
   （ｃ）前記印刷速度決定工程（ｂ）によって決定した前記印刷速度に基づいて前記通電時間を決定する通電時間決定工程と、
   （ｄ）前記印刷速度決定工程（ｂ）によって決定した前記印刷速度、及び前記通電時間決定工程（ｃ）によって決定した通電時間に基づいて、前記通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加する間欠通電を実行するか否かを判定する間欠通電判定工程と、
   （ｅ）前記間欠通電判定工程（ｄ）によって、前記間欠通電を実行すると判定されたときに、前記印刷ヘッドの電流波形の時定数に基づいた間欠通電間隔で、前記通電パルスを間欠的に印加するように制御する間欠通電制御工程と、
   を備えていることを特徴とする通電制御方法。
10. サーマルプリンタの印刷ヘッドに列状に備えられている複数個の発熱素子に対して、印刷データに基づいて、前記発熱素子への通電時間を制御して、複数個の前記発熱素子を選択的に駆動加熱させる通電制御方法であって、
    （ａ）印刷速度を決定する速度条件情報を検出する速度条件検出工程と、
    （ｂ）前記速度条件検出工程（ａ）によって検出された前記速度条件情報に基づいて前記印刷速度を決定する印刷速度決定工程と、
    （ｃ）前記印刷速度決定工程（ｂ）によって決定した前記印刷速度に基づいて前記通電時間を決定する通電時間決定工程と、
    （ｄ）前記印刷速度決定工程（ｂ）によって決定した前記印刷速度に基づいて、前記通電時間の全範囲又は一部の範囲において、通電パルスを間欠的に印加する間欠通電を実行するか否かを判定する間欠通電判定工程と、
    （ｅ）前記間欠通電判定工程（ｄ）によって、前記間欠通電を実行すると判定されたときに、前記印刷ヘッドの電流波形の時定数に基づいた間欠通電間隔で、前記通電パルスを間欠的に印加するように制御する間欠通電制御工程と、
    を備えていることを特徴とする通電制御方法。
11. 前記速度条件情報は、少なくとも前記印刷データ、前記印刷ヘッドの温度、前記印刷ヘッドの電圧及び印刷濃度であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の通電制御方法。
12. サーマルプリンタの印刷ヘッドに列状に備えられている複数個の発熱素子に対して、印刷データに基づいて、前記発熱素子への通電時間を制御して、複数個の前記発熱素子を選択的に駆動加熱させる処理を、制御装置に実行させるプログラムであって、
    請求項１から８のいずれか１項に記載のサーマルプリンタの各機能を実現させる処理を前記制御装置に実行させることを特徴とするプログラム。
    
    

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