JP2647062B2 - サーマルプリンタの印字制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーマルプリンタの
印字制御装置に関し、特にサーマルヘッドの熱蓄積によ
る印字品質の低下を防止する履歴制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の技術は、サーマルヘッドの
連続駆動時の蓄熱による印字品位の低下を抑制するた
め、過去の駆動履歴を記憶しこれに応じてサーマルヘッ
ドの印加エネルギを制御する履歴制御方式と呼ばれる印
字制御方法が用いられてきた。これらの一例として、特
開昭５８ー６７４７７、特開昭５９ー１３３０８１、特
開昭６０ー４２０７２等があげられる。。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来例
では、特開昭５８ー６７４７７あるいは特開昭６０ー４
２０７２等に見られるように、過去の履歴、隣接ドット
を参照して通電時間を現在の駆動データに対応するもの
と過去の駆動データ等を参照するものとに分割して出力
する場合に固定的なパルス幅を用いるため、時々刻々と
変化するサーマルヘッドの温度に対して的確にフィード
バックができないという課題を有していた。

【０００４】又、特開昭５９ー１３３０８１等では、カ
ウンタを用いてパルス幅を決定できるが、そのパルス幅
の算出は単に温度情報を加味するのみで、駆動履歴を参
照した際にどの程度の増減をするかあるいは、そのパル
ス幅の構成比について考慮されておらず、インクリボン
の差や感熱紙による印字といった印字モードや印刷スピ
ード等に対応して通電時間の構成比をフレキシブルに可
変できないため、インクリボンを限定したり、印字スピ
ードを限定しなければならないという不具合を有してい
た。

【０００５】本発明の目的は、このような従来の不具合
点を除去し、様々な印字媒体に対応が可能で且つ、印字
品位のすぐれたサーマルプリンタの印字制御装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明は、発熱要素の現在及び過去の駆動データを
記憶する記憶回路と、記憶回路に接続され任意の発熱要
素の通電時間を現在の駆動データを出力するための主通
電時間と過去の駆動データに対応するデータを出力する
ための複数の副通電時間とに分割して出力するゲート回
路と、主通電時間及び副通電時間との比例関係を示し記
憶回路に格納され複数の印字モードに対応した比例関係
参照手段と、サーマルヘッドもしくはその周囲温度を検
知する温度検知手段と、温度検知手段の結果に応じて実
質的に主通電時間と副通電時間の総和を決定する手段
と、比例関係参照手段に示された比例関係と前記温度検
知手段の検知結果から個々の通電時間を設定する手段
と、ゲート回路に主及びの副通電時間を設定するため各
通電時間に応じた時間幅を有する個々の通電時間を出力
し通電区間信号としてゲート回路に与える通電区間信号
発生回路と、ゲート回路の出力信号に応答し前記発熱要
素への通電をオンオフするヘッドドライブ回路とを有
し、温度検知手段の検知結果に対応して主通電時間およ
び副通電時間を前記比例関係参照手段に示され印字モー
ドに対応した所定の比例関係で制御しながら印字するこ
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。

【０００７】又、本発明は温度検知手段がサーミスタを
有し、サーミスタの値に対応したパルス幅の基準パルス
を発生する基準パルス発生回路と基準パルス発生回路の
パルス幅を計測する計測手段を有し、計測結果に基づい
て、全通電時間を決定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。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づいて以下に説明する。

【０００９】図１は本発明によるサーマルプリンタの印
字制御装置を用いたターミナルプリンタの一実施例の構
成を示す略図である。

【００１０】１は複数の発熱要素１ａを有するサーマル
ヘッド、２はこのサーマルヘッドをドライブするヘッド
ドライブ回路、３はＣＰＵ４とサーマルヘッドとの間に
挿入されサーマルヘッドの発熱量をドット毎に制御する
ヘッド制御回路（以下ＨＣＵと略す）、２０は電源Ｖｈ
入力端子をそれぞれ示している。

【００１１】１５はサーマルヘッド１の周囲温度もしく
はその基板温度を検出するサーミスタ１９を有し、ＣＰ
Ｕ４からのＴＲＩＧ入力に同期して、上記温度に対応し
たパルス幅のパルスを発生する基準パルス発生回路を示
している。１４はＣＰＵ４に内蔵されたタイマー回路で
あり前記基準パルス発生回路のパルス幅を測る計測手段
であり、この計測手段と基準パルス発生回路とにより実
質的にサーミスタの温度を数値化する温度検知手段を形
成している。

【００１２】ＣＰＵ４は、一例として８ビットのＣＰＵ
を示し、ＷＲ端子８及びＩ／Ｏポート（図示せず）、タ
イマー回路１４等を有している。

【００１３】ＨＣＵ３はユニット回路としてＣＰＵの一
種のペリフェラルとして働き、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３
と同様メモリマップ上の特定の番地に割り当てられる。
デコーダ１６はこのユニット回路をアクセスするための
ＣＳ端子７に接続される。５はデータバス１７に接続さ
れるデータ入力端子、６はアドレスバスの下位２ビット
を入力するアドレスバス入力端子、９、１０は発熱要素
１ａの通電時間を決定するための通電信号入力端子で、
この動作については図２を用いて後に詳しく述べる。

【００１４】図５は温度検知手段の基準パルス発生回路
１５の一実施例の回路図である。

【００１５】抵抗器６１、６２、サーミスタ１９によっ
て基準電位発生回路を、トランジスタ６４、コンデンサ
６３、抵抗器６５によって充放電回路を構成していて、
電圧比較回路６６、出力用プルアップ抵抗器６７とを追
加することにより、ＴＲＩＧ入力端子１５ａからの入力
に同期してサーマルヘッドの温度に対応したパルス幅Ｔ
Ｗのパルス波形を出力端子１５ｂから出力する。

【００１６】ＣＰＵはタイマー回路１４を用いてこれを
計測し、サーマルヘッド上の発熱要素の通電時間の基準
となる基準通電時間を得ることができる。

【００１７】図２は、本発明による印字制御装置のヘッ
ド制御回路ＨＣＵの詳細回路図である。データ入力端子
５はＤ０〜Ｄ８の８ビットデータがパラレルに入力可能
である。２１〜２９は８ビットのデータをそれぞれ保有
し、それぞれのデータが直接出力可能なデータラッチ回
路を示し、ラッチ回路２１〜２３はヘッド駆動信号Ｈ０
〜Ｈ７の、２４〜２６はＨ８〜Ｈ１５の、２７〜２９は
Ｈ１６〜Ｈ２３のデータをそれぞれ記憶している。

【００１８】ヘッド駆動出力は一例として２４ビットの
出力端子Ｈ０〜Ｈ２３を有している。３１は現在のヘッ
ドデータの１ドット列分を、３２は一回前の過去の１ド
ット列分を、３３は２回前の過去の１ドット列分をそれ
ぞれ保有するラッチ回路群を示している。これらの記憶
回路は記憶された全てのビットが、そのまま出力可能に
構成され、対応するビット毎に、現在のデータと過去の
データとが直接比較される。

【００１９】３０はＣＰＵのデータ出力のアドレス情報
よってヘッドデータを８ビット毎に振り分けて格納する
ためのアドレスデコーダであり、一例としてアドレスデ
ータの下位２ビットＡ０、Ａ１のビット情報によってデ
ータラッチ回路２１、２４、２７を選択可能である。

【００２０】ＣＰＵからデータバスにヘッド駆動データ
が出力されると同時に、ＷＲ信号が出力され、ＣＳ信号
に同期して上記データラッチ回路に最新データが入力さ
れる。この時既に格納されていたデータは、順次併設さ
れた隣接のデータラッチ回路に転送され過去のデータと
して記憶される。発熱要素要素の数に対応してこのデー
タラッチ回路及びアドレス入力端子を増加すれば容易に
増設可能である。

【００２１】３４はＣＰＵ４からの周期信号に変調され
た通電時間信号を通電区間信号として復調する通電区間
信号発生回路であり、バイナリカウンタ３５とインバー
タ３５ａ、ＡＮＤ回路３５ｂからなる。９はバイナリカ
ウンタのクロック入力端子、１０はリセット入力端子で
ある。クロック入力は、周期を可変して転送されてくる
信号であり、個々の通電区間の開始と終了を示してい
る。この周期信号から区間信号作るのが通電区間信号発
生回路３４である。

【００２２】ゲート回路３７（Ｇ０）は通電区間信号発
生回路３４の出力信号と記憶回路の記憶データを混合し
発熱要素へのヘッド駆動信号を出力するものであり、過
去の駆動データに対応する第１のゲート回路３８と現在
の駆動データに対応する第２のゲート回路４０と過去の
駆動履歴に応じて予熱パルスを加える第３のゲート回路
３９とから構成されている。通電区間ｔ３、ｔ２、ｔ
１、は過去の駆動データに対応する副通電区間であり、
第１のゲート回路に入力され、通電区間ｔ０は現在の駆
動データに対応する主通電区間であり第２のゲート回路
に入力される。副通電時間は予熱パルス用として第３の
ゲート回路にも入力される。

【００２３】図３は本発明の印字制御装置の通電区間信
号発生回路３４の入出力波形を示す説明図である。４１
はリセット入力波形を、４２はクロック入力波形を、４
３〜４６はそれぞれの通電区間信号出力端子３６ａ、３
６ｂ、３６ｃ、３６ｄの出力波形を示し、それぞれパル
ス幅はｔ３、ｔ２、ｔ１、ｔ０である。４３〜４５は後
に説明する過去の駆動履歴によって通電時間が定められ
る副通電区間となり、４６は駆動履歴に関係なく、現在
のデータを出力するための通電区間となる。

【００２４】図６は、前記各通電時間の比例関係を参照
するために記憶回路であるＲＯＭに格納されたテーブル
の一例の説明図である。

【００２５】ここでは一例として、熱転写時ｔ０を１０
０として示していて、この比例関係は、ＲＯＭ１２内に
インクリボンの種類や、紙の種類等の印字モードに対応
して全通電時間あるいは各通電時間の比等が格納されて
いる。この比例関係を記憶するものを比例関係参照手段
と呼ぶ。

【００２６】ＣＰＵ４は、印字モードに対応して、全通
電時間、通電区間の値を便宜可変して通電信号として出
力するため、温度検知手段の情報を読みとり、比例関係
参照手段であるテーブルを参照して、これに応じた発熱
要素への主通電時間及び副通電区間のそれぞれのパルス
幅を演算する。ＣＰＵ４はパルス幅演算手段を兼ねてい
る。このように記憶回路に格納された比例関係と、温度
検知手段からの出力との関係から、主通電時間、副通電
時間等の個々の通電時間が決定される。

【００２７】本実施例のように、基準パルス発生回路の
パルス幅ＴＷは主通電区間ｔ０を示すような値として、
ヘッド温度あるいはその周囲温度に応じた基準パルスを
出力するよう設定することもできるが、全通電時間を示
すものとしても良い。この時基準パルス発生回路１５に
印字モードによって出力パルス幅を可変できるように切
り替え回路を増設しても良い。どちらであっても比例関
係と温度検知手段の出力から容易に個々の通電区間が決
定される。

【００２８】すなわち、温度検知手段の検知結果から実
質的に全ての通電時間の総和が決定されることになる。
又、その総和に対して個々の通電時間は、比例関係のテ
ーブルを参照して決定されることになる。

【００２９】図４は本発明による印字制御装置による通
電方法を示す説明図である。５１、５２、５３は記憶回
路３１、３２、３３内のデータをそれぞれ示し、１がオ
ンデータを０がオフデータを表している。５４〜５８は
ヘッド駆動信号の出力波形を示している。過去の駆動履
歴が無いときは、ｔ０〜ｔ４の全ての通電区間が通電さ
れ、過去の駆動履歴に対応してパルス幅が通電区間の組
み合わせで決定される。斜線部は通電時間が削減されて
いることを示している。又現在のデータがオフであって
も過去の駆動履歴によって、通電が連続してない場合は
予熱パルスｔ１を印加してその発熱要素の温度をあまり
冷却しないようにしている。

【００３０】このように駆動データの比較と通電区間の
選択をゲート回路３７が行っている。本実施例では一例
として過去のデータを二回前まで記憶する例で示した
が、これを３回、４回と増加することが可能であり、こ
の時通電区間信号を同様に増加することにより、更にき
め細かな制御を容易に実現することができる。

【００３１】すなわち、本発明は現在の駆動データと過
去の駆動データを記憶する記憶手段と、現在の駆動デー
タに対応する主通電時間と、過去の駆動データに対応し
た副通電時間との比例関係を記憶する参照手段と、サー
マルヘッドもしくはその周囲温度を検知する温度検知手
段を有し、印字モードに対応して、通電時間の総和を温
度検知手段により決定し、主通電時間と、副通電時間の
割合を参照手段により決定することを特徴とする。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、時々刻々と変化するサ
ーマルヘッドの温度条件下に於いても、熱転写用のイン
クリボンの種類あるいは紙の種類の違い等の印字モード
に対応して過去の駆動履歴に対応するパルス配分で駆動
できるため、様々な印字モードで最適な駆動条件を設定
できるため、印字品質を著しく向上させることができ、
更には、印字スピードの向上あるいはサーマルヘッドの
耐久性の向上等にも寄与することができる。

【００３３】又、通電区間のパルス幅の組み合わせに制
限が無く、様々な印刷モードや印字スピードに対応して
最適な通電時間の比を選択しこれを容易に設定できるた
め、熱転写プリンタあるいはサーマルプリンタに幅広く
適用が可能となる。更に、記憶回路を増加して過去の駆
動履歴を参照する回数が増加しても容易に対応可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルプリンタの印字制御装置を用
いたターミナルプリンタの一実施例の構成を示す略図。

【図２】本発明による印字制御装置のヘッド制御回路Ｈ
ＣＵの詳細回路図他の実施例を示す図。

【図３】本発明の印字制御装置の通電区間信号発生回路
３４の入出力波形を示す説明図。

【図４】本発明による印字制御装置による発熱要素への
通電方法を示す説明図。

【図５】本発明の温度検知手段の基準パルス発生回路１
５の一実施例の回路図。

【図６】本発明による各通電時間の比例関係を参照する
ために記憶回路であるＲＯＭに格納されたテーブルの一
例の説明図。

【符号の説明】

１ サーマルヘッド ２ ヘッドドライブ回路 ３ ヘッド制御回路ユニット ４ ＣＰＵ １ａ 発熱要素 １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ １５ 基準パルス発生回路

Claims (2)

(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、サーマル紙又は熱転写インクリボンを介して普
   通紙に印刷する如きサーマルプリンタであって、前記発
   熱要素の過去の駆動履歴を記憶し、この記憶結果に基づ
   いて前記発熱要素のそれぞれの通電時間を制御するごと
   きサーマルプリンタに於いて、 前記発熱要素の現在及び過去の駆動データを記憶する記
   憶回路と、 該記憶回路に接続され任意の発熱要素の通電時間を現在
   の駆動データを出力するための主通電時間と過去の駆動
   データに対応するデータを出力するための複数の副通電
   時間とに分割して出力するゲート回路と、 前記主通電時間及び副通電時間との比例関係を示し記憶
   回路に格納され複数の印字モードに対応した比例関係参
   照手段と、 前記サーマルヘッドもしくはその周囲温度を検知する温
   度検知手段と、 該温度検知手段の結果に応じて実質的に前記主通電時間
   と副通電時間の総和を決定する手段と、 前記比例関係参照手段に示された比例関係と前記温度検
   知手段の検知結果から個々の通電時間を設定する手段
   と、 前記ゲート回路に前記主及びの副通電時間を設定するた
   め各通電時間に応じた時間幅を有する個々の通電時間を
   出力し通電区間信号として前記ゲート回路に与える通電
   区間信号発生回路と、 前記ゲート回路の出力信号に応答し前記発熱要素への通
   電をオンオフするヘッドドライブ回路とを有し、 前記温度検知手段の検知結果に対応して前記主通電時間
   および副通電時間を前記比例関係参照手段に示され印字
   モードに対応した所定の比例関係で制御しながら印字す
   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】請求項１記載の温度検知手段がサーミスタ
   を有し、サーミスタの値に対応したパルス幅の基準パル
   スを発生する基準パルス発生回路と該基準パルス発生回
   路のパルス幅を計測する計測手段を有し、計測結果に基
   づいて、前記発熱要素の通電時間を決定することを特徴
   とするサーマルプリンタの印字制御装置。