JP2016026922A - 印刷装置、印刷装置の制御方法、および、記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷の軽い処理により、サーマルヘッドの発熱体の温度を、高精度で制御できる印刷装置及び印刷方法を提供する。【解決手段】印刷データに基づき感熱ロール紙に印刷を行うプリンター１００は、複数の発熱素子を有し、発熱体が感熱ロール紙の搬送方向に直交する副走査方向に配置されたサーマルヘッド１３４を備える。プリンター１００は、サーマルヘッド１３４が備える発熱素子のうち通電される発熱素子の数に基づいて、通電される発熱素子の数の差が所定範囲内となるようにサーマルヘッドを複数のブロックに分けて、ブロックごとに発熱体への通電タイミングを制御する通電制御部１１２を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷装置、印刷装置の制御方法、および、記憶媒体に関する。

従来、サーマルヘッドにより印刷媒体としての感熱紙や熱溶解性のインクに熱エネルギーを与えて印刷する印刷装置が知られている。この種の印刷装置は、サーマルヘッドに設けられた発熱体に対して選択的にパルスを印加し、発熱させる（例えば、特許文献１参照）。ところで、上記の印刷装置では、印字速度を速くして印字周期を短くした場合に、発熱体の温度を十分に高めることが難しいという問題がある。そこで、特許文献１記載の印刷装置は、印刷媒体の搬送方向に短い発熱体を採用し、発熱体に複数回のパルスを印加することで、高密度印字を可能としている。

特開２０１３−２０８７３７号公報

ところで、電源回路の容量の制約等により、発熱体に通電するときには電圧降下が発生する。発熱素子の温度を高精度で制御するためには、電圧降下を加味してパルス幅を調整する必要があり、処理の負荷が大きいという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、サーマルヘッドの発熱体の温度を、負荷の軽い処理により、高精度で制御できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の印刷装置は、印刷データに基づき印刷媒体に印刷する印刷装置であって、複数の発熱体を有し、前記発熱体が前記印刷媒体の搬送方向に直交する方向に配置されたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドが備える前記発熱体のうち通電される前記発熱体の数に基づいて、前記サーマルヘッドを複数のブロックに分けて、ブロックごとに前記発熱体への通電タイミングを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、サーマルヘッドの発熱体を複数のブロックに分けて通電タイミングを制御する。これにより、ブロック毎に通電を行うことで同時に通電する発熱体の数を抑制する制御において、通電タイミングをブロック毎に細かく調整する必要がなく、制御を簡易化できる。従って、処理負荷を軽減でき、処理による遅延を防止して印刷スループットの向上を図ることができる。

また、本発明は、上記印刷装置において、前記制御部は、前記サーマルヘッドを複数の前記ブロックに分けることにより、前記複数のブロックに含まれる第１のブロックと第２のブロックとの間で通電される前記発熱体の数の差を所定の値より小さい値にすること、を特徴とする。
本発明によれば、通電タイミングの制御を簡易化し、処理負荷を軽減できる。

また、本発明は、上記印刷装置において、前記制御部は、前記第１のブロックと前記第２のブロックとの単位時間当たりの発熱量の差が所定の値より小さくなるように前記発熱体を前記ブロックに分けること、を特徴とする。
本発明によれば、ブロックごとの発熱量の差が小さいため、通電タイミングの制御をより一層簡易化できる。

また、本発明は、上記印刷装置において、バッテリーを備え、前記バッテリー電圧、及び、前記バッテリーの温度の少なくとも１以上の要素に基づき、前記サーマルヘッドを前記ブロックに分けること、を特徴とする。
本発明によれば、バッテリーの状態に対応して発熱体をブロックに分ける処理を行うことができる。

また、本発明は、上記印刷装置において、前記制御部は、前記発熱体に印加される電圧、前記印刷媒体の搬送速度、及び、前記発熱体の温度の少なくとも１以上の要素に基づき、前記サーマルヘッドを前記ブロックに分けること、を特徴とする。
本発明によれば、発熱体に対する通電状態に対応して、発熱体をブロックに分ける処理を行うことができる。

また、本発明は、上記印刷装置において、前記バッテリーの残容量、及び、前記バッテリーの周囲温度の少なくともいずれかを検出するバッテリー管理部と、前記バッテリーが出力する電流に基づき前記ブロック単位で前記発熱体にパルス電流を印加する駆動部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、発熱体に供給する電力がバッテリーの容量により制約を受ける場合において、発熱体への通電を適切に制御し、安定して印刷を行うことができる。

また、本発明は、上記印刷装置において、前記制御部は、前記バッテリー管理部の検出結果と、前記サーマルヘッドが備える前記発熱体のうち通電される前記発熱体の数とに基づいて、前記ブロックの数を定めること、を特徴とする。
本発明によれば、発熱体への通電を、より負荷が軽い処理によって適切に制御できる。

また、本発明は、上記印刷装置において、前記サーマルヘッドは、前記印刷媒体に印刷する少なくとも１ドットラインに相当する前記発熱体を有するラインヘッドであり、少なくとも１ドットライン分の前記印刷データをドットライン単位で記憶するラインバッファーを備え、前記制御部は、前記ラインバッファーに記憶した前記印刷データに基づいて、前記サーマルヘッドが備える前記発熱体のうち通電される前記発熱体を特定すること、を特徴とする。
本発明によれば、ラインヘッドに配置された発熱体のうち通電する発熱体を速やかに特定して、効率よくブロックに分けることができる。このため、印刷するデータに適したブロック分けを行い、高品位の印刷結果を得ることができる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の発熱体を有し、前記発熱体が印刷媒体の搬送方向に直交する方向に配置されたサーマルヘッドを備え、印刷データに基づき前記印刷媒体に印刷する印刷装置の制御方法であって、前記サーマルヘッドが備える前記発熱体のうち通電される前記発熱体の数に基づいて、前記サーマルヘッドを複数のブロックに分けて、前記ブロックごとに前記発熱体への通電を制御すること、を特徴とする。
本発明によれば、サーマルヘッドの発熱体を複数のブロックに分けて通電タイミングを制御する。これにより、ブロック毎に通電を行うことで同時に通電する発熱体の数を抑制する制御において、通電タイミングをブロック毎に細かく調整する必要がなく、制御を簡易化できる。従って、処理負荷を軽減でき、処理による遅延を防止して印刷スループットの向上を図ることができる。

また、本発明は、上記印刷装置において、前記サーマルヘッドを複数の前記ブロックに分けることにより、前記複数のブロックに含まれる第１のブロックと第２のブロックとの間で通電される前記発熱体の数の差を所定の値より小さい値にすること、を特徴とする。
本発明によれば、通電タイミングの制御を簡易化し、処理負荷を軽減できる。

また、本発明は、上記印刷装置において、前記第１のブロックと前記第２のブロックとの単位時間当たりの発熱量の差が所定の値より小さい値になるように前記発熱体を前記ブロックに分けること、を特徴とする。
本発明によれば、ブロックごとの発熱量の差が小さいため、通電タイミングの制御をより一層簡易化できる。

また、本発明は、上記印刷装置において、バッテリーが出力する電流に基づき前記ブロック単位で前記発熱体にパルス電流を印加し、前記バッテリーの電圧、及び、前記バッテリーの温度の少なくとも１以上の要素に基づき、前記サーマルヘッドを前記ブロックに分けること、を特徴とする。
本発明によれば、発熱体に供給する電力がバッテリーの容量により制約を受ける場合において、発熱体への通電を適切に制御し、安定して印刷を行うことができる。

また、本発明は、上記印刷装置において、前記発熱体に印加される電圧、前記印刷媒体の搬送速度、及び、前記発熱体の温度の少なくとも１以上の要素に基づき、前記サーマルヘッドを前記ブロックに分けること、を特徴とする。
本発明によれば、発熱体に対する通電状態に対応して、発熱体をブロックに分ける処理を行うことができる。

また、本発明は、印刷装置を制御する制御部が、上記印刷装置の制御方法を実行するためのプログラムとして実現できる。
また、本発明は、上記プログラムを記憶した記憶媒体として実現できる。

本発明の実施形態に係るプリンターの機能ブロック図である。 プリンターの要部を示す模式的に示す図である。 感熱ロール紙にドットを形成する制御を示す説明図である。 パルスの出力タイミングと電圧の変化を示すタイミングチャートである。 サーマルヘッドをブロックに分割する処理の説明図である。 サーマルヘッドを分割する処理の説明図である。 プリンターの動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係るプリンター１００の機能ブロック図である。
プリンター１００は、携帯可能な小型のケースにバッテリー１３０を収容する携帯型の印刷装置であり、バッテリー１３０を電源として動作する。
プリンター１００は、プリンター１００の各部を制御する制御部１１０を備える。制御部１１０には、Ｉ／Ｆ１２１、バッテリー管理部１２２、メモリー１２５、ラインバッファー１２６、入力部１２７、用紙センサー１２８、ドライバー回路１４１、及びドライバー回路１４２が接続される。また、プリンター１００は、ドライバー回路１４１により駆動される搬送モーター１３２、及び、ドライバー回路１４２により駆動されるサーマルヘッド１３４を有する。

図２は、プリンター１００の要部を示す模式的に示す図である。図２（Ａ）は感熱ロール紙１０２の搬送経路の側面視図であり、（Ｂ）はサーマルヘッド１３４及び感熱ロール紙１０２の平面図である。
図２（Ａ）に示すように、プリンター１００は、印刷媒体として長尺の感熱紙をロール状に巻いた感熱ロール紙１０２を利用する。プリンター１００は、感熱ロール紙１０２の他、所定サイズにカットされたラベル用紙を印刷媒体として用いることもできる。このラベル用紙は、所定サイズにカットされ、裏面に糊を塗布された感熱ラベル紙を長尺の剥離紙に並べ、ロール状に巻いたものである。

プリンター１００の本体（図示略）には、感熱ロール紙１０２を巻いたロール１０１が収容される。プリンター１００は、感熱ロール紙１０２の搬送路上に、プラテン１３３とサーマルヘッド１３４とを備える。サーマルヘッド１３４は、感熱ロール紙１０２の印刷面に熱エネルギーを与えて発色させ、文字や画像を印刷する。プラテン１３３は、略円筒形のローラープラテンであり、図示しない駆動ギヤを介して搬送モーター１３２（図１）に連結され、搬送モーター１３２の回転に伴い回転する。プラテン１３３は、サーマルヘッド１３４に対向して配置される。プラテン１３３とサーマルヘッド１３４の少なくとも一方は、バネ等の付勢部材（図示略）の押圧力によって他方に向かって押しつけられる。このため、プラテン１３３は、付勢部材の押圧力により、サーマルヘッド１３４との間に感熱ロール紙１０２を挟んで搬送する。
感熱ロール紙１０２は、ロール１０１から操り出されて、プラテン１３３とサーマルヘッド１３４とに挟まれ、プラテン１３３の回転力により図中符号Ｆで示す方向に搬送される。この搬送中、感熱ロール紙１０２にはサーマルヘッド１３４により文字や画像が印刷される。印刷が施された感熱ロール紙１０２は、図示しない排紙口から排出され、マニュアルカッター（図示略）によりカットされる。

サーマルヘッド１３４は、感熱ロール紙１０２に接する面に複数の発熱素子１３６（発熱体）が並べて配置されている。図２（Ｂ）に示すように、発熱素子１３６は、感熱ロール紙１０２の幅方向に並んでいる。本実施形態では理解の便宜のため、発熱素子１３６が一列に並ぶ構成を例示するが、複数列の発熱素子１３６が並んでいてもよい。感熱ロール紙１０２の搬送方向（主走査方向）Ｆに対し、搬送方向Ｆに直交する感熱ロール紙１０２の幅方向を、副走査方向（図中ＣＲ）と呼ぶ。
最も単純な例では、１つの発熱素子１３６が感熱ロール紙１０２上に１つのドットを形成する。例えば、副走査方向ＣＲにおける印刷範囲のサイズが２インチ幅であり、発熱素子１３６が６００個配置されている場合、印刷解像度は３００ｄｐｉ（dot per inch）である。図１に示す制御部１１０が発熱素子１３６への通電を個別に制御することにより、感熱ロール紙１０２に印刷データに基づく文字や画像が印刷される。

図１に戻り、Ｉ／Ｆ１２１は、通信回線を介してホストコンピューター２００に接続され、制御部１１０の制御に従ってホストコンピューター２００との間でデータを送受信する。Ｉ／Ｆ１２１とホストコンピューター２００とを接続する通信回線は、ＵＳＢケーブル等の有線通信回線であってもよいし、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＷＢ等の無線通信回線であってもよい。

メモリー１２５は、制御部１１０が受信した印刷データを一時的に記憶する記憶領域を有する。ラインバッファー１２６は、制御部１１０が印刷データを印刷する際に、１ドットライン分の印刷データを展開する記憶領域である。メモリー１２５及びラインバッファー１２６は、半導体メモリー素子等の記憶装置により構成される。メモリー１２５及びラインバッファー１２６は、それぞれ、独立した記憶装置を用いて構成してもよいし、メモリー１２５及びラインバッファー１２６の一方、或いは両方を、制御部１１０が備えるＲＡＭを用いて構成してもよい。
ラインバッファー１２６に展開されるデータは、サーマルヘッド１３４が印刷可能なドットのうち黒ドットを形成するか否かを示すデータである。本実施形態では各々の発熱素子１３６が１つのドットを形成する。従って、ラインバッファー１２６に展開されるデータは、各々のラインバッファー１２６が黒ドットを形成するか否かを決定するデータである。

入力部１２７は、プリンター１００が備える操作パネル（図示略）のスイッチ等に接続されている。入力部１２７は、スイッチが操作される毎に、操作されたスイッチに対応する操作信号を生成して制御部１１０に出力する。
用紙センサー１２８は、サーマルヘッド１３４の上流側に位置して、感熱ロール紙１０２（図２）の有無を検出する光学式センサーである。制御部１１０は、用紙センサー１２８の検出値を取得することにより、感熱ロール紙１０２の用紙切れを検出する。

ドライバー回路１４１は、搬送モーター１３２に接続される。ドライバー回路１４１は、制御部１１０の制御に従って、搬送モーター１３２に駆動電流を供給し、搬送モーター１３２を回転させる。搬送モーター１３２はステッピングモーターで構成することができ、この場合、ドライバー回路１４１は、制御部１１０の制御に従って、搬送モーター１３２に対して駆動パルス及び駆動電流を出力する。
ドライバー回路１４１は、搬送モーター１３２に供給する駆動電流の電圧を切り換えることにより、搬送モーター１３２を正方向に回転させることも、逆方向に回転させることもできる。これにより、制御部１１０の制御によって感熱ロール紙１０２を搬送方向Ｆに搬送することも、逆方向に搬送することもできる。

ドライバー回路１４２（駆動部）はサーマルヘッド１３４に接続される。ドライバー回路１４２は、制御部１１０の制御に従って、サーマルヘッド１３４が備える個々の発熱素子１３６に通電し、サーマルヘッド１３４が印刷可能なドット位置のうち任意のドット位置で感熱ロール紙１０２を発色させる。

バッテリー管理部１２２は、バッテリー１３０に接続され、バッテリー１３０の電圧を検出して検出値を制御部１１０に出力する。また、バッテリー管理部１２２は、周囲温度検出器１２３に接続される。周囲温度検出器１２３は、例えば、バッテリー１３０を収容するバッテリー収容部（図示略）に設けられた温度検出器であり、サーミスターや熱電対で構成される。バッテリー管理部１２２は、周囲温度検出器１２３によってバッテリー１３０の周囲の温度を検出し、検出値を制御部１１０に出力する。バッテリー管理部１２２が検出を行い、制御部１１０に検出値を出力するタイミングは予め設定されてもよいし、制御部１１０が制御してもよい。
バッテリー１３０は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の二次電池であり、図１に示すプリンター１００の各部に電源を供給する。なお、バッテリー１３０は一次電池であってもよいし、燃料電池等であってもよい。また、バッテリー１３０の出力電圧を変換する電圧変換回路（図示略）を介して、バッテリー１３０からプリンター１００の各部に電源を供給する構成としてもよい。

制御部１１０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭに記憶した基本制御プログラムを読み出して実行し、プリンター１００の各部を制御する。制御部１１０は、上記基本制御プログラムを実行することにより、印刷制御部１１１及び通電制御部１１２（制御部）として機能する。
印刷制御部１１１は、メモリー１２５及びラインバッファー１２６を利用して印刷データを処理するとともに、ドライバー回路１４１、１４２を制御して、感熱ロール紙１０２に文字や画像を印刷する。詳細には、印刷制御部１１１は、ホストコンピューター２００からＩ／Ｆ１２１を介して受信する印刷データをメモリー１２５に格納する。印刷制御部１１１は、ドライバー回路１４１を制御して搬送モーター１３２を動作させて、感熱ロール紙１０２の搬送を行わせる。印刷制御部１１１は、メモリー１２５から印刷データを読み出して、ラインバッファー１２６に１ドットライン分のデータを展開する。

通電制御部１１２は、印刷制御部１１１がラインバッファー１２６に展開した１ドットライン分のデータに基づき、ドライバー回路１４２を制御する。
ここで、通電制御部１１２の制御、及びドライバー回路１４２が発熱素子１３６に通電する動作について説明する。
図３は、感熱ロール紙１０２にドット１０５を形成するための通電制御を示す説明図であり、（Ａ）は本実施形態の例を示し、（Ｂ）は比較例を示す。
図３（Ａ）のドット１０５は発熱素子１３６の通電により形成される感熱ロール紙１０２上の黒点である。ドライバー回路１４２は、発熱素子１３６にパルス通電を行い、１個の発熱素子１３６に１回のパルス通電を行うと、１個のドット１０５が形成される。ドット１０５は搬送方向Ｆにおけるサイズが、副走査方向ＣＲにおけるサイズより小さい略楕円形状となっており、主走査方向Ｆにおけるドット１０５のサイズは、１ドットライン分の半分である。つまり、感熱ロール紙１０２に１ドットライン分の大きさのドットを形成する場合、発熱素子１３６には２回通電され、２つのドット１０５が形成される。２つのドット１０５は搬送方向Ｆに沿って接近して並ぶため、肉眼ではほぼ１つのドットに見える。図３（Ａ）の例では１回目のパルスＰ１により３個のドット１０５が形成され、２回目のパルスＰ３により３個のドット１０５が形成される。

また、ドライバー回路１４２は、サーマルヘッド１３４が有する一列の発熱素子１３６を複数のブロックに分けてブロック毎にパルス通電を行う、分割駆動を実行する。図３（Ａ）の例では発熱素子１３６をブロックＢ１とブロックＢ２の２つのブロックに分け、ブロックＢ１にはパルスＰ１、Ｐ３の通電を行い、ブロックＢ２にはパルスＰ２、Ｐ４の通電を行う。そして、ドライバー回路１４２は、ブロックＢ１のパルスのタイミングと、ブロックＢ２のパルスのタイミングとの間に時間差を設ける。図３（Ａ）には１ドットラインのドットを４回のパルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４で形成する。パルスＰ１とパルスＰ２は、いずれも前半のドット１０５を形成するパルスであるが、ドライバー回路１４２がパルスＰ１の開始タイミングとパルスＰ２の開始タイミングとは所定時間だけ差がある。従って、感熱ロール紙１０２に形成されたブロックＢ１のドット１０５と、ブロックＢ２のドット１０５とは、搬送方向Ｆにおける位置がずれる。

図４は、ドライバー回路１４２から発熱素子１３６に出力されるパルスの出力タイミングと電圧の変化を示すタイミングチャートであり、（Ａ）は本実施形態の例を示し、（Ｂ）は比較例を示す。図４（Ａ）、（Ｂ）中、ドライバー回路１４２が出力するパルスをＰｕｌｓｅで示し、発熱素子１３６に印加される駆動電圧をＶｈとする。
図４（Ａ）に示すように、ドライバー回路１４２がパルスＰ１を出力すると駆動電圧Ｖｈは低下し、パルスＰ１が立ち下がってから駆動電圧Ｖｈが回復する。その後、パルスＰ２、Ｐ３、Ｐ４を図３（Ａ）に示すタイミングで出力することにより、発熱素子１３６を十分な駆動電圧で発熱させて、良好なドット１０５を形成できる。

通電制御部１１２は、サーマルヘッド１３４を複数のブロックに分割した場合に、ブロック間でドット１０５の濃度の差が生じないように、パルスを出力する必要がある。このため、通電制御部１１２は、ブロックに含まれる発熱素子１３６のうち発熱させる（通電する）発熱素子１３６の数、サーマルヘッド１３４を分割する分割数、発熱素子１３６の温度に基づいて、パルスＰ１〜Ｐ４のタイミング及びパルス幅を制御する。発熱素子１３６の温度は、前回のパルスの通電からの経過時間により算出または推定してもよいし、サーマルヘッド１３４にサーミスターを設けて発熱素子１３６の温度を検出してもよい。
通電制御部１１２は、上述した通電する発熱素子１３６の数、分割数、発熱素子１３６の温度の各要素に加え、バッテリー管理部１２２により検出されるバッテリー１３０の残容量を要素として、パルスＰ１〜Ｐ４のタイミング及びパルス幅を制御してもよい。この場合、バッテリー１３０が供給可能な電力を推定し、適切にパルスＰ１〜Ｐ４のタイミング及びパルス幅を制御できる。さらに、周囲温度検出器１２３により検出されるバッテリー１３０の周囲温度を要素に加えて、パルスＰ１〜Ｐ４のタイミング及びパルス幅を制御してもよい。周囲温度検出器１２３が検出する温度を要素に加えることで、バッテリー１３０の出力に関する温度特性を考慮して、より適切にパルスＰ１〜Ｐ４のタイミング及びパルス幅を制御できる。

このように、通電制御部１１２は、サーマルヘッド１３４を複数のブロックに分割して、ブロック毎に、異なるタイミングでパルスを通電することにより、バッテリー１３０の容量が限られた条件下においても良好なドット１０５を形成する。
本実施形態の通電制御部１１２は、サーマルヘッド１３４を複数のブロックに分割する際に、分割するブロックの数、及び、分割位置を決定する。通電制御部１１２は、通電する発熱素子１３６の数、バッテリー１３０の電圧、発熱素子１３６の温度、及び、周囲温度検出器１２３の検出温度等のうち少なくとも１以上に基づき、ブロック数及び分割位置を決定することで、パルスのタイミング及びパルス幅の制御に係る処理負荷を軽減する。

図３（Ａ）に示すように、通電制御部１１２は、サーマルヘッド１３４が有する発熱素子１３６のうち、通電する発熱素子１３６の数がブロック間で均等になるように、分割位置を決定する。通電する発熱素子１３６の数は、ラインバッファー１２６に展開されたデータをもとに、ドットライン単位で算出できる。図３（Ａ）は典型的な一例として、通電する発熱素子１３６が６個でありブロック数が２である場合に、ブロックＢ１、Ｂ２の各々に、通電する発熱素子１３６を３個ずつ割り当てる。
各ブロックに割り当てられる発熱素子１３６の数の差は、所定範囲内とすることが望ましい。具体的には、通電する発熱素子１３６の数が最も多いブロックと最も少ないブロックとの発熱素子１３６の数の差（Δｎ、所定の値）が、最も少ないブロックの発熱素子１３６の数の１０％以内であることが好ましい。５％以内であればより好ましく、１％以内であればさらに好ましい。また、ブロックに割り当てる発熱素子１３６の数を１個単位で設定可能な場合は、Δｎが１または０となるように割り当てることが最適である。
このように割り当てを行うことで、サーマルヘッド１３４を分割した各ブロックについて、単位時間当たりの発熱量の差が所定範囲内となる。ブロックごとの発熱量の差が小さいため、パルスの幅やタイミングの制御をブロック毎に個別に制御する必要がなく、処理を簡易化できる。

また、通電制御部１１２は、サーマルヘッド１３４を分割した各ブロックにおける単位時間当たりの発熱量の差が、所定の値より小さい値になるように、サーマルヘッド１３４の発熱素子１３６をブロックに分けてもよい。この場合の所定の値は、例えば、各ブロックの単位時間当たりの発熱量の差について予め設定される。この場合、通電制御部１１２は、サーマルヘッド１３４をブロックに分割する分割位置、及び各ブロックの発熱素子１３６の数等に基づき、各ブロックにおける単位時間当たりの発熱量を求める。通電制御部１１２は、単位時間あたりの発熱量が最も大きいブロックと最も小さいブロックとの発熱量の差が、所定の値より小さいか否かを判定し、所定の値と同じまたは所定の値を超える場合は、ブロックの分割位置及び発熱素子１３６の数を変更する。これにより、各ブロックにおける単位時間当たりの発熱量の差が所定の値より小さい値となるようにサーマルヘッド１３４がブロックに分割される。
発熱量について設定される所定の値（ΔＨ）は、例えば、発熱量が最も小さいブロックの発熱量、または、分割されたそれぞれのブロックの単位時間あたりの発熱量の平均値または中央値を基準として定めることができる。具体的には、所定の値は、上記基準の１０％とすることが好ましく、５％であればより好ましく、１％であればさらに好ましい。
この場合、ブロックごとの発熱量の差が小さいため、パルスの幅やタイミングの制御をブロック毎に個別に制御する必要がなく、処理を簡易化できる。また、発熱量について設定される所定の値（ΔＨ）を、サーマルヘッド１３４の定格発熱量を基準として定めることができる。この場合、所定の値を、定格発熱量の１０％とすることが好ましく、５％であればより好ましく、１％であればさらに好ましい。
各ブロックに割り当てられる発熱素子１３６の数の差、各ブロックの単位時間当たりの発熱量の差等について予め設定された所定の値（Δｎ、ΔＨ等）を、例えば、制御部１１０が備えるＲＯＭ（図示略）に記憶してもよい。

より具体的な例を図５に示す。図５は、通電制御部１１２がサーマルヘッド１３４をブロックに分割する処理を示す説明図であり、図５（Ａ）はサーマルヘッド１３４を２分割する例を示し、図５（Ｂ）はサーマルヘッド１３４を３分割する例を示す。
図５（Ａ）の例では、サーマルヘッド１３４が、４００ドットに相当する４００個の発熱素子１３６を有する。通電制御部１１２は、ラインバッファー１２６に展開されたデータに基づいて、４００ドットの発熱素子１３６のうち通電する発熱素子１３６の数（３０４ドット）を算出する。また、通電制御部１１２はブロックの数（２）を取得する。そして、通電制御部１１２は、通電する発熱素子１３６の数がほぼ均等となるように、ブロック１、２の境界を決定する。図５（Ａ）の例ではブロック１に１５２ドットの発熱素子１３６を割り当て、ブロック２に２４８ドットの発熱素子１３６を割り当てているが、通電される発熱素子１３６の数は各ブロックで均等である。このため、通電制御部１１２は、ブロック１、２の両方に対し、ドライバー回路１４２から同じパルス幅でパルスを印加させることで、濃度むらのない印刷を行うことができる。

また、図５（Ｂ）の例では、通電制御部１１２が、サーマルヘッド１３４を、通電する発熱素子１３６の数が１０２、１０２、１００となるように３つのブロックに分割する。通電する発熱素子１３６の数について最大で２個の差が生じているが、通電する発熱素子１３６の数が少ないブロック３を基準とすると、差は２％であり、良好な範囲内である。なお、この例では、発熱する発熱素子１３６の数を、ブロック１に１０２ドット、ブロック２に１０１ドット、ブロック３に１０１ドットとしてもよい。

上記のように、各ブロックに割り当てられる、通電する発熱素子１３６の数がほぼ均等である場合、図４（Ａ）に示すように、各ブロックに通電するパルスの幅、及び、パルスとパルスの間隔を共通にすることができる。１ドットラインを印刷する間にバッテリー１３０の残量の低下を考慮する必要性は小さいので、パルスの幅およびパルスの出力タイミングを調整することは必須ではない。従って、通電制御部１１２は、パルスの幅およびパルスの出力タイミングを、１ドットラインにつき１回決定すればよい。これにより、パルスの幅およびパルスの出力タイミングを制御する処理の負荷を軽減でき、発熱素子１３６への通電の制御を軽い負荷で実行できる。

ここで、比較例として、通電する発熱素子１３６の数がブロック毎に異なる例を説明する。
図３（Ｂ）の例では、通電する発熱素子１３６がブロックＢ１に４個、ブロックＢ２に２個割り当てられる。この場合、通電制御部１１２は、通電する発熱素子１３６の数に合わせて、図４（Ｂ）に示すように、ブロックＢ１に出力するパルスＰ１とブロックＢ２に出力するパルスＰ２のパルス幅を、それぞれ設定する。図４（Ｂ）の例では、パルスＰ１、Ｐ３のパルス幅はパルスＰ２、Ｐ４より大きい。また、パルス幅の差に起因して、パルスＰ１、Ｐ３の出力中における駆動電圧Ｖｈの電圧降下と、パルスＰ２、Ｐ４の出力中の駆動電圧Ｖｈの電圧降下とは、図中Δで示す電圧の差がある。この電圧の差は発熱量の差の要因となるため、通電制御部１１２は、電圧の差Δの影響があってもドット１０５の濃度がほぼ均等になるように、パルスＰ２、Ｐ４のパルス幅を算出する必要がある。従って、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示す比較例では、ブロックＢ１、Ｂ２のそれぞれについて適切なパルス幅及びパルスのタイミングを決定する必要があり、演算処理の負荷が、本実施形態（図３（Ａ），図４（Ａ））よりも大きい。これに対し、本実施形態の通電制御部１１２が実行する制御では、図４（Ａ）に示したように、１ドットラインを印刷する間にパルス幅及びパルスのタイミングを決定する処理の回数が少ない。具体的には、処理の回数が、ブロック数をｎとした場合に比較例の１／ｎ回であり、処理の負荷が軽い。このように、本実施形態では、負荷の軽い処理によって、効率よくパルスの出力を制御できる。

サーマルヘッド１３４を分割する分割数、すなわちブロック数は、通電制御部１１２が、通電する発熱素子１３６の数とバッテリー１３０の残容量とに基づき決定する。
図６は、通電制御部１１２がサーマルヘッド１３４を分割する処理の説明図である。この図６に示すように、通電制御部１１２には、バッテリー１３０の電圧に対応付けて、同時に通電可能な発熱素子１３６の数の上限（同時通電ドット数）が設定される。設定の内容は、例えば、制御部１１０が備えるＲＯＭ（図示略）やメモリー１２５に記憶される。

バッテリー１３０が供給可能な電力の容量は、バッテリー１３０の残容量に依存し、バッテリー１３０の両端電圧から求めることができる。図６に示す設定では、バッテリー１３０の電圧の代表値に対して同時通電ドット数が定められる。バッテリー管理部１２２が検出した電圧が図６の代表値の間にある場合、通電制御部１１２は、検出した電圧より低い側の代表値に対応する同時通電ドット数を採用する。
通電制御部１１２は、ラインバッファー１２６のデータに基づき、サーマルヘッド１３４において通電する発熱素子１３６の数を計数（算出）する。通電制御部１１２は、通電する発熱素子１３６の数を、図６の同時通電ドット数で除算することで、ブロック数を得る。すなわち、通電制御部１１２は、１つのブロックに含まれる通電する発熱素子１３６の数が、同時通電ドット数以下になるように、ブロックの数（分割数）を決定する。これにより、１回のパルス通電により、バッテリー１３０が供給可能な容量に適した数の発熱素子１３６に、通電されるので、十分な濃度のドット１０５を形成できる。例えばバッテリー１３０の電圧が７．５Ｖ以上８．０Ｖ未満の場合、同時通電ドット数は１５０ドットである。この例では、ブロックに含まれる通電する発熱素子１３６の数を同時通電ドット数以下とするため、通電する発熱素子１３６が１５０ドット以下の場合の分割数は１となり、１５０ドットを超えて３００ドット以下の場合の分割数は２となる。また、３００ドットを超えて４５０ドット以下であれば分割数は３である。

また、図６には示していないが、周囲温度検出器１２３が検出するバッテリー１３０の周囲温度に対応して同時通電ドット数を設定してもよい。つまり、バッテリー１３０の電圧と、周囲温度検出器１２３が検出する温度と、同時通電ドット数とが対応付けて、設定されていてもよい。周知のように、多くの一次電池及び二次電池は温度により充放電特性が変化する。このため、周囲温度検出器１２３が検出する温度を加味して同時通電ドット数を設定すれば、バッテリー１３０の容量をより正確に反映して、サーマルヘッド１３４の分割を行うことができる。詳細には、１回のパルス通電で、バッテリー１３０の容量の上限に近い数の発熱素子１３６に通電できるので、ブロックの分割数を少なくすることができ、より効率よく印刷を行うことができる。

さらに、感熱ロール紙１０２の搬送速度に基づいて同時通電ドット数を設定してもよい。つまり、バッテリー１３０の電圧と、感熱ロール紙１０２の搬送速度と、同時通電ドット数とが対応付けて、設定されていてもよい。この設定に、周囲温度検出器１２３が検出する温度を対応付けてもよい。感熱ロール紙１０２の搬送速度が高速である場合、発熱素子１３６の駆動電圧Ｖｈの低下を抑え、発熱素子１３６の単位時間当たりの発熱量を高くすることが好ましい。搬送速度に基づいて同時通電ドット数を設定する具体的な方法は、例えば、搬送速度を高速、通常、低速の３段階に分類できるようにし、高速の場合は同時通電ドット数を通常より少なく、低速の場合は同時通電ドット数を通常より多く設定することが考えられる。この場合、バッテリー１３０の容量の制約があっても、搬送速度に合わせて良好な印刷品質を得ることができる。

図７は、プリンター１００の動作を示すフローチャートであり、ホストコンピューター２００から送信される印刷データに基づいて印刷を行う一連の動作を示す。
ホストコンピューター２００から印刷データが送信されると、印刷制御部１１１が印刷データを取得してメモリー１２５に記憶する（ステップＳ１１）。続いて、印刷制御部１１１は、印刷データの１ライン分のデータをメモリー１２５から読み出して、ラインバッファー１２６に展開する（ステップＳ１２）。
ここで、通電制御部１１２が、ラインバッファー１２６に展開されたデータに基づいて、サーマルヘッド１３４が有する発熱素子１３６のうち、通電する発熱素子１３６の数（ドット数）をカウントする（ステップＳ１３）。
通電制御部１１２は、カウントした発熱素子１３６の数と、バッテリー管理部１２２が検出したバッテリー１３０の電圧、及び、図６に例示した同時通電ドット数の設定値に基づき、サーマルヘッド１３４の分割数と分割位置を決定する（ステップＳ１４）。通電制御部１１２は、バッテリー管理部１２２を制御して、バッテリー１３０の電圧を検出する動作を実行させてからステップＳ１４の処理を行ってもよい。
その後、印刷制御部１１１及び通電制御部１１２の動作により、印刷が実行される（ステップＳ１５）。ステップＳ１５で、印刷制御部１１１は、ドライバー回路１４１を制御して感熱ロール紙１０２を搬送させるとともに、通電制御部１１２によってサーマルヘッド１３４への通電を制御させる。通電制御部１１２は、ラインバッファー１２６に展開されたデータに従って、ドライバー回路１４２を駆動し、発熱素子１３６にパルスを出力させる。

印刷制御部１１１は、メモリー１２５に記憶された印刷データの全てのラインについて印刷が終了したか否かを判別し（ステップＳ１６）、全ラインの印刷が終了した場合は（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、本処理を終了する。また、印刷していないラインがある場合は（ステップＳ１６；ＮＯ）、ステップＳ１２に戻り、次のラインを印刷する。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るプリンター１００は、印刷データに基づき感熱ロール紙１０２に印刷を行う。プリンター１００は、複数の発熱素子１３６を有し、発熱素子１３６が感熱ロール紙１０２の搬送方向Ｆに直交する副走査方向ＣＲに配置されたサーマルヘッド１３４を備える。また、プリンター１００は、サーマルヘッド１３４を複数のブロックに分けて、ブロックごとに発熱素子１３６への通電タイミングを制御する通電制御部１１２を備える。通電制御部１１２は、印刷データに基づき、第１のブロックと第２のブロックとにおいて通電される発熱素子１３６の数の差が所定範囲内となるように、サーマルヘッド１３４を複数のブロックに分ける。これにより、ブロック毎に通電を行うことで同時に通電する発熱素子１３６の数を抑制する制御において、通電タイミングをブロック毎に細かく調整する必要がなく、制御を簡易化できる。従って、処理負荷を軽減でき、処理による遅延を防止して印刷スループットの向上を図ることができる。

また、通電制御部１１２は、第１のブロックと第２のブロックとの単位時間当たりの発熱量の差が所定範囲内となるように発熱素子１３６をブロックに分けるので、ブロックごとの発熱量の差が小さいため、通電タイミングの制御をより一層簡易化できる。
また、通電制御部１１２は、発熱素子１３６に印加される駆動電圧、感熱ロール紙１０２の搬送速度、及び、発熱素子１３６の温度の少なくとも１以上の要素に基づき、サーマルヘッド１３４をブロックに分ける。このため、ブロック間の発熱量の差が小さくなるようにブロックに分割する処理を簡素化できる。

また、プリンター１００は、バッテリー１３０と、バッテリー１３０の残容量、及び、バッテリー１３０の周囲温度の少なくともいずれかを検出するバッテリー管理部１２２を備える。発熱素子１３６には、ドライバー回路１４２によって、バッテリー１３０が出力する電流に基づきブロック単位で発熱素子１３６にパルス電流を印加する。これにより、発熱素子１３６に供給する電力がバッテリー１３０の容量により制約を受ける場合において、発熱素子１３６への通電を適切に制御し、安定して印刷を行うことができる。
また、通電制御部１１２は、バッテリー管理部１２２により検出されたバッテリー１３０の残容量、及び、バッテリー１３０の周囲温度の少なくともいずれかに基づき、ブロックの数を定める。このため、発熱素子１３６へのパルスの通電タイミングやパルス幅の制御を、より負荷が軽い処理によって実現できる。
さらに、通電制御部１１２は、バッテリー管理部１２２の検出結果と、通電される発熱素子１３６の数とに基づいて、ブロックの数を定める。このため、発熱素子１３６への通電を、より負荷が軽い処理によって適切に制御できる。

また、サーマルヘッド１３４は、感熱ロール紙１０２に印刷する少なくとも１ドットラインに相当する発熱素子１３６を有するラインヘッドである。プリンター１００は、少なくとも１ドットライン分の印刷データをドットライン単位で記憶するラインバッファー１２６を備える。通電制御部１１２は、ラインバッファー１２６に記憶した印刷データに基づいてサーマルヘッド１３４が備える発熱素子１３６のうち通電される発熱素子１３６を特定する。これにより、サーマルヘッド１３４に配置された発熱素子１３６のうち通電する発熱素子１３６を速やかに特定して、効率よくブロックに分けることができる。このため、印刷するデータに適したブロック分けを行い、高品位の印刷結果を得ることができる。

上記の実施形態において、通電制御部１１２は、ラインバッファー１２６に記憶した印刷データに対し間引き処理を行ってもよい。この間引き処理は、ラインバッファー１２６に記憶した１ドットライン分の印刷データにおいて、ドット数を減少させる処理である。通電制御部１１２が間引き処理を行うと、ラインバッファー１２６に記憶した印刷データに基づき通電される発熱素子１３６の数が、減少する。間引き処理を行う場合、通電される発熱素子１３６の数が減少することで、通電制御部１１２がサーマルヘッド１３４を分割するブロックの数が少なくなる。

通電制御部１１２がサーマルヘッド１３４を分割するブロックの数と分割位置を決定する処理で、通電する発熱素子１３６の数が、図６に示した同時通電ドット数に対して相対的に多い場合には、ブロックの数が多くなる。例えば、１ドットラインあたりのブロック数が過剰になることを防ぐため、通電制御部１１２がサーマルヘッド１３４を分割するブロックの数に上限が設定されることが考えられる。この場合、間引き処理を行うことにより、ラインバッファー１２６に記憶した印刷データのドット数が、同時通電ドット数に対し相対的に多い場合であっても、上限と同じ、或いは上限より少ない数のブロックで印刷を実行できる。具体的には、バッテリー１３０の電圧、或いは残容量が小さいことが原因で、同時通電ドット数が少ない場合であっても、サーマルヘッド１３４を分割するブロックの数を上限以下とすることができる。

間引き処理を実行可能な場合の通電制御部１１２の具体的な処理は、例えば次の通りである。通電制御部１１２は、ステップＳ１４（図７）で、サーマルヘッド１３４の分割数と分割位置を決定した後、分割数が上限を超えるか否かを判定すれば良い。分割数が上限以下の場合は図７の処理を実行し、分割数が上限を超える場合は、間引き処理を行ってラインバッファー１２６に記憶した印刷データのドット数を減少させる。そして、間引き処理の後にステップＳ１３に戻って通電するドット数をカウントし、ステップＳ１４で分割数と分割位置を決定する。

なお、上述した実施形態は、あくまで本発明を適用した一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上記実施形態では、プリンター１００の一例として、感熱ロール紙１０２を記録媒体とするサーマルプリンターについて説明したが、印刷媒体は、定型サイズにカットされたカットシートであっても連続シートであってもよい。また、表面にコーティングがされたシートであってもよく、具体的な形状等は任意である。また、上記実施形態では、サーマルヘッド１３４が備える発熱素子１３６の全てをブロックに分けて通電を制御する構成としたが、予め、使用する発熱素子１３６が限られている場合にも本発明を適用可能である。すなわち、サーマルヘッド１３４により印刷可能なサイズよりも幅が狭い感熱ロール紙１０２に印刷する場合に、サーマルヘッド１３４が備える全ての発熱素子１３６のうち、使用する発熱素子１３６を感熱ロール紙１０２のサイズに合わせて限定してもよい。この場合、通電制御部１１２は、使用する対象の発熱素子１３６を複数のブロックに分ける制御を行えばよい。また、上記実施形態では、サーマルヘッド１３４が１ライン分の発熱素子１３６を有し、感熱ロール紙１０２上の１ドットを１つの発熱素子１３６で形成する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、サーマルヘッド１３４が複数ライン分の発熱素子１３６を備えていてもよく、この場合、通電制御部１１２は、サーマルヘッド１３４が有するライン分の印刷データに基づき、発熱素子１３６を、幅方向に複数のブロックに分ける制御を行えばよい。また、感熱ロール紙１０２上の１つのドットを複数の発熱素子１３６で形成する場合も本発明を適用可能であり、通電制御部１１２は、発熱素子１３６の数に基づきブロックに分けて通電する制御を行えばよい。
また、本発明は、プリンター１００と同様の構成を有する印刷ユニットを内蔵した複合機等にも適用可能である。
また、図１に示す各機能ブロックはハードウェアとソフトウェアの協働により任意に実現可能であり、特定のハードウェア構成を示唆するものではない。また、制御部１１０は、外部接続される記憶媒体に記憶させたプログラムを実行することにより、印刷制御部１１１及び通電制御部１１２の機能により、プリンター１を制御する制御方法を実現してもよく、その他の細部構成についても任意に変更可能である。

１…プリンター（印刷装置）、１０２…感熱ロール紙（印刷媒体）、１１０…制御部、１１１…印刷制御部、１１２…通電制御部（制御部）、１２２…バッテリー管理部、１２３…周囲温度検出器、１２５…メモリー、１２６…ラインバッファー、１３０…バッテリー、１３３…プラテン、１３４…サーマルヘッド、１３６…発熱素子（発熱体）、１４２…ドライバー回路（駆動部）、ＣＲ…副走査方向、Ｆ…搬送方向、Ｆ…主走査方向、Ｖｈ…駆動電圧。

Claims (14)

1. 印刷データに基づき印刷媒体に印刷する印刷装置であって、
   複数の発熱体を有し、前記発熱体が前記印刷媒体の搬送方向に直交する方向に配置されたサーマルヘッドと、
   前記サーマルヘッドが備える前記発熱体のうち通電される前記発熱体の数に基づいて、前記サーマルヘッドを複数のブロックに分けて、前記ブロックごとに前記発熱体への通電タイミングを制御する制御部と、を備えることを特徴とする印刷装置。
2. 前記制御部は、前記サーマルヘッドを複数の前記ブロックに分けることにより、複数の前記ブロックに含まれる第１のブロックと第２のブロックとの間で通電される前記発熱体の数の差を所定の値より小さい値にすること、
   を特徴とする請求項１記載の印刷装置。
3. 前記制御部は、前記第１のブロックと前記第２のブロックとの単位時間当たりの発熱量の差が所定の値より小さい値になるように前記発熱体を前記ブロックに分けること、を特徴とする請求項２記載の印刷装置。
4. バッテリーを備え、
   前記制御部は、前記バッテリーの電圧、及び、前記バッテリーの温度の少なくとも１以上の要素に基づき、前記サーマルヘッドを前記ブロックに分けること、
   を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の印刷装置。
5. 前記制御部は、前記発熱体に印加される電圧、前記印刷媒体の搬送速度、及び、前記発熱体の温度の少なくとも１以上の要素に基づき、前記サーマルヘッドを前記ブロックに分けること、
   を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の印刷装置。
6. 前記バッテリーの残容量、及び、前記バッテリーの周囲温度の少なくともいずれかを検出するバッテリー管理部と、
   前記バッテリーが出力する電流に基づき前記ブロック単位で前記発熱体にパルス電流を印加する駆動部と、
   を備えることを特徴とする請求項４記載の印刷装置。
7. 前記制御部は、前記バッテリー管理部の検出結果と、前記サーマルヘッドが備える前記発熱体のうち通電される前記発熱体の数とに基づいて、前記ブロックの数を定めること、を特徴とする請求項５記載の印刷装置。
8. 前記サーマルヘッドは、前記印刷媒体に印刷する少なくとも１ドットラインに相当する前記発熱体を有するラインヘッドであり、
   少なくとも１ドットライン分の前記印刷データをドットライン単位で記憶するラインバッファーを備え、
   前記制御部は、前記ラインバッファーに記憶した前記印刷データに基づいて前記サーマルヘッドが備える前記発熱体のうち通電される前記発熱体を特定すること、
   を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の印刷装置。
9. 複数の発熱体を有し、前記発熱体が印刷媒体の搬送方向に直交する方向に配置されたサーマルヘッドを備え、印刷データに基づき前記印刷媒体に印刷する印刷装置の制御方法であって、
   前記サーマルヘッドが備える前記発熱体のうち通電される前記発熱体の数に基づいて、前記サーマルヘッドを複数のブロックに分けて、前記ブロックごとに前記発熱体への通電を制御すること、
   を特徴とする印刷装置の制御方法。
10. 前記サーマルヘッドを複数の前記ブロックに分けることにより、複数の前記ブロックに含まれる第１のブロックと第２のブロックとの間で通電される前記発熱体の数の差を所定の値より小さい値にすること、
    を特徴とする請求項９記載の印刷装置の制御方法。
11. 前記第１のブロックと前記第２のブロックとの単位時間当たりの発熱量の差が所定の値より小さい値になるように前記発熱体を前記ブロックに分けること、を特徴とする請求項９または１０記載の印刷装置の制御方法。
12. バッテリーが出力する電流に基づき前記ブロック単位で前記発熱体にパルス電流を印加し、
    前記バッテリーの電圧、及び、前記バッテリーの温度の少なくとも１以上の要素に基づき、前記サーマルヘッドを前記ブロックに分けること、
    を特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の印刷装置の制御方法。
13. 前記発熱体に印加される電圧、前記印刷媒体の搬送速度、及び、前記発熱体の温度の少なくとも１以上の要素に基づき、前記サーマルヘッドを前記ブロックに分けること、
    を特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の印刷装置の制御方法。
14. 請求項９記載の制御方法を行う制御部が実行可能なプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。

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