JP2554871B2 - サ−マルプリンタの印字制御装置 - Google Patents

サ−マルプリンタの印字制御装置

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/38Preheating, i.e. heating to a temperature insufficient to cause printing

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  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はサーマルプリンタに関し、特にその発熱要素
の駆動方法に関するものである。
[従来の技術] 従来からサーマルプリンタの発熱要素を駆動する場
合、印刷に先立って発熱要素に通電し、予熱することに
よって印刷開始時に於ける印字濃度を高くする方法がと
られてきた。これらの例として、特公昭59−52076号
や、特開昭59−129174号、及び特開昭59−138476が挙げ
られる。
[発明が解決しようとする問題点] 上記の従来例中、前二者では、駆動状態や環境温度変
化に起因するサーマルヘッドの時々刻々の温度変化に対
しての配慮がなく、一定の予熱を与えるため、サーマル
ヘッドの温度が一定にならず、均一な濃度で印字を行う
ことができなかった。また、後者の従来例に於いては、
予熱パルス幅をサーマルヘッドの周囲温度に応じて決定
しているので、周囲温度に反映するような比較的周期の
長い温度変化に対してはサーマルヘッドの温度を一定に
制御することが可能となったが、直前のサーマルヘッド
の駆動状態に起因する温度変化のような、周期の短い温
度変化に対しては依然として対応することができず、印
字の濃度斑が発生していた。
本発明の目的は、これらの従来例の不具合点を除去
し、サーマルヘッドの温度もしくはその周囲温度に応じ
て予熱エネルギを適度に制御し、常に発熱要素を最適温
度で駆動するサーマルヘッドの制御方法を提供すること
にある。
[問題点を解決するための手段] 本発明はサーマルヘッドの温度、もしくはその周囲温
度を検出する感熱抵抗素子と該感熱抵抗素子を色含し、
前記サーマルヘッド上の発熱要素への通電時間を温度に
対して可変する通電幅制御回路を有し、該通電幅制御回
路によって決定される発熱要素の基準通電時間に応じて
概略一定比を乗じた時間を予熱パルスとして印字前また
は/および印字中に前記発熱要素に通電するサーマルヘ
ッド制御手段を有することを特徴とするサーマルプリン
タの印字制御装置である。
[実施例] 第1図は本発明に用いる通電幅制御回路の一実施例の
回路図を示し、サーマルヘッド上の発熱要素への基準通
電時間を決定するとともに、予熱パルスを与えるための
通電時間をも決定するためのものであり以下に詳述す
る。
1はコンデンサ、2はコンデサの電荷を瞬時放電する
ための放電用トランジスタである。3はサーマルヘッド
もしくはその周囲の温度を検出するための感熱抵抗素子
の一種であるサーミスタである。4,5は抵抗器、6は可
変抵抗器を示し、以上を主な構成要素としてコンデンサ
の充放電回路を形成してる。VCは回路電圧である。
7は第1の電圧比較回路でありコンデンサ1の充放電
時間をパルス幅に変換するものであり、この時間をサー
マルプリンタの発熱要素の通電時間として用いる基準通
電時間とする。8は第2の電圧比較回路であり、基準通
電時間に対し概略一定比を乗じたパルス幅を作るもので
あり、主にサーマルヘッドの予熱に用いるパルスを発生
する。9はTRIGIN端子でありコンデンサ1を放電するト
リガパルスを入力するものである。10,11は基準入力端
子であり、基準入力10のVref1と基準入力11のVref2は以
下の関係となっている。
Vref2<Vref1 電圧比較回路7,8の出力端子はOUT1,OUT2で示され、そ
のパルス幅は一例としてそれぞれt1、t2で示されてい
る。
第2図は第1図の通電幅制御回路の特性を示す説明図
であり、コンデンサ1の充電レベルと充電時間の関係を
示す説明図である。
第1図のコンデンサ1の充電端子J点の充電電位VJ
を縦軸に、横軸には充電時間tを表わしている。
曲線12は一例として25℃の充電特性を示し、曲線13は
一例として0℃の充電特性を示している。
25℃の時、コンデンサの充電電位は、Vref1及びVref2
でスライスされたP点、Q点までの時間が、電圧比較回
路から出力される。
又、0℃ではR点、S点でスライスされたパルス幅が
同様に出力される。
これは、サーミスタ3が温度変化によって抵抗値が変
化し、25℃に比較して、0℃では充電電流が減少するた
めである。
曲線12によって発生するパルス幅はt1、t2であり、曲
線13によって発生するパルス幅はt3,t4である。この時
それぞれのパルス幅の関係は次のような関係となる。
t2/t1t4/t3=α αは通常0.5以下で、サーマルヘッドで印字中に発熱
要素に印加されても発色又は転写されない程度である。
第3図は本発明によるサーマルプリンタの印字制御装
置のサーマルヘッド制御手段の一実施例の略図である。
第1図と同一物は同一番号で示す。
26は電圧比較回路7,8の2種類基準電位を発生する基
準電圧部で、抵抗器21のツェナーダイオード22とで基準
電圧を発生させ、抵抗器23,24,25によってこれを分圧し
ている。15は抵抗器、16は基準通電時間及び予熱時間を
可変するパルス幅切換用トランジスタであり、これらは
印刷紙の種類や、インクリボンの種類等によって最適印
加エネルギを調整するために設置されている。17はイン
バータバッファであり以上によって通電幅制御回路(以
下CTCCと略す)を形成している。
30はサーマルプリンタ全体を統括制御すCPUであり、3
0aはパルス幅切換制御端子、30bはTRIG出力端子、30cは
予熱パルス制御端子、30dは基準通電パルス制御端子、3
0eはヘッドデータ出力端子、30fはラッチパルス出力端
子、30gは印刷データ入力端子、30hは基準通電時間検出
入力端子をそれぞれ示している。
31,32はヘッドデータを一時記憶するラッチ回路であ
り、31は現在のデータを保持し、32は1ドット前の過去
のデータを保持するものである。33はインバータ、34は
アンドゲートをそれぞれ示している。41はアンドゲート
34の出力とラッチ回路31のそれぞれのビットとのアンド
ゲート、42はラッチ回路32の出力のそれぞれのビットに
接続されたインバータ、43はこのインバータの出力のそ
れぞれとアンドゲート35の出力とのアンドゲート、44は
アンドゲート41と43とのオアゲートをそれぞれ示してい
る。45はヘッドドライブIC、46はサーマルヘッド、46a
は発熱要素をそれぞれ示している。
[動作] 印刷データが入力端子30gより入力されるとCPUは先ず
出力端子30a,30c,30dを所定の状態にセットし、ラッチ
回路31,32内をクリアし、その後印刷タイミングごとに
ヘッドデータを出力端子30eに出力し、ラッチ信号を出
力端子30fより出力する。これによって過去のデータは
印刷タイミングごとにラッチ回路32へ移動し、今印字し
ようとするデータがラッチ回路31に保持される。ラッチ
信号を出力した直後、TRIGパルスを出力端子30bより出
力し、CTCCより所定のパルスを出力することにより、ラ
ッチ回路31,32に保持されたデータに元づいて所定の時
間サーマルヘッド46への通電がなされる。
第4図は本発明によるサーマルヘッド制御手段のタイ
ミングを示す説明図である。
51は一例として周囲温度が25℃のとき、2ドット連続
の通電があった時の発熱要素への通電方法を示し、52は
全くドットを形成しない時の通電方法を示し、53は51と
同様で、周囲温度が0℃のときのもので、54はタイミン
グを、55は発熱要素の表面温度をそれぞれ示している。
51,52,53はオアゲート44の出力波形、通電周期はTで示
している。
印刷開始直後、タイミングtm0,tm1区間は、予熱区間
として、25℃の時、第2図に示したt2時間の予熱パルス
が全ての発熱要素に加えられる。tm2タイミングより本
体のドット形成が開始される。51,53の波形に見られる
ようにタイミングtm3のように、2ドット連続時は斜線
部で示した、予熱パルスと同じ時間だけ削除され、通電
時間は25℃では(t1−t2)時間となる。同様に0℃で
は、(t3−t4)時間である。波形52に示すようにドット
を形成しない場合はそのまま予熱パルスを連続して印加
される。51と53を比較して分かるように、温度の低い時
は、予熱パルスの通電時間を増加し、サーマルヘッドの
温度を適性な温度まで高め、印字濃度や印字品位を常に
補正するように制御する 55はサーマルヘッドの発熱要素の表面温度thを示した
ものであり、実線55aは25℃の時の、点線55bは0℃の時
の特性を示している。Pthaは25℃の時の、Pthbは0℃の
時のピーク温度をそれぞれ示している。
予熱パルスの幅を周囲温度やサーマルヘッドの基板温
度等によって変えることによって、発熱要素のピーク温
度をそろえることが可能となる。
[発明の効果] 本発明によれば周囲温度の影響を極力仰制したサーマ
ルヘッドの等濃度制御、等印字品位制御が可能となる。
又、予熱パルスを印加するための回路によって過去の
駆動履歴によって印加エネルギを制御する履歴制御が可
能となり、きわめて有用なものである。
更に、温度変化に対して予熱パルスが調整できるばか
りでなく、インクリボンの種類によって、発熱量を変化
させた時、これに応じて予熱パルスも変化し、常に最適
な予熱が可能となる。
更に、CPUによって基準通電時間を検出しているた
め、もしサーマルヘッド温度を検出していれば、これが
所定温度以上の時は、予熱パルス制御端子30dを用い、
予熱を中止することによって、更にきめの細いサーマル
ヘッドの制御が可能となる。
以上詳述したように本発明は、熱的手段を用いて印刷
するあらゆるタイプのサーマルプリンタに適用できその
利用価値は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のサーマルプリンタの印字制御装置に用
いる通電幅制御回路の一実施例の回路図。 第2図は通電幅制御回路の特性を示す説明図。 第3図は本発明によるサーマルプリンタの印字制御装置
のサーマルヘッド制御手段の一実施例の略図である。 第4図は本発明によるサーマルヘッド制御手段のタイミ
ングを示す説明図である。 3……サーミスタ 7,8……電圧比較回路 20……通電幅制御回路 30……CPU 31,32……ラッチ回路 46……サーマルヘッド

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の発熱要素を有するサーマルヘッドを
    用いて感熱紙に直接、又は普通紙に転写フィルムを介し
    て印刷を行うサーマルプリンタに於いて、 前記発熱要素を配置したサーマルヘッド自体もしくは該
    サーマルヘッドの周囲の温度を検出する感熱抵抗素子
    と、 相互に略一定比の幅を有し前記発熱要素への通電を行う
    第1及び第2の通電パルスの幅を、前記感熱抵抗素子の
    抵抗値に応じて決定する通電幅制御回路と、 印字を行わないサイクル(無印字サイクルと称する)に
    於いては前記第の通電パルスを、印字を行うサイクル
    (印字サイクルと称する)に於いては前記第2の通電パ
    ルス、又は前記第2の通電パルスから前記第1の通電パ
    ルスを減じた幅を有する第3の通電パルスを用いて前記
    発熱要素に通電するサーマルヘッド制御手段とを有する
    ことを特徴とするサーマルプリンタの印字制御装置。
  2. 【請求項2】前記サーマルヘッドの制御手段は、2つ以
    上の印字サイクルが連続する場合の2番目以降の印字サ
    イクルに於いては前記第3の通電パルスを、該印字サイ
    クル以外の印字サイクルに於いては前記第2の通電パル
    スを用いて通電する通電幅選択回路を有してなることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のサーマルプリン
    タの印字制御装置。
  3. 【請求項3】前記サーマルヘッド制御手段は、前記通電
    幅制御回路から出力されるパルスの幅を計測し所定値よ
    り短いときに前記第1の通電パルス数を減じる通電パル
    ス禁止手段を有してなることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項又は第2項記載のサーマルプリンタの印字制御
    装置。
  4. 【請求項4】前記通電幅制御回路は、通電パルスの幅を
    切り替えるパルス幅切り替え回路を有してなることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項記載のサーマ
    ルプリンタの印字制御装置。
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