JP2877426B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、感熱型あるいは熱転写型のサーマルプリン
タに関し、例えば商品等の各種物品に貼付されるラベル
にバーコード等の所要の印刷を行なうサーマルプリンタ
に関するものである。

［従来の技術］ 近年、商品等の各種物品には、バーコード化された商
品コードや品名、価格等をはじめとする商品内容を示す
データの印刷がなされたラベルが貼付されている。

第７図はこうしたラベルに対して所望の印刷を行なう
ために従来より使用されているサーマルヘッドの制御回
路の一例を示している。

この制御回路は印字情報としての１ライン分のシリア
ルデータをクロック信号の入力のもとにパラレルデータ
に変換するシフトレジスタ10と、シフトレジスタ10のデ
ータをラッチ信号のタイミングでラッチするラッチ回路
11と、ラッチ回路11からの信号とストローブ信号の論理
積をとるAND回路12と、AND回路12の出力に基づいて発熱
制御がなされる複数のエレメント13a〜13hから構成され
るサーマルヘッド13とを備えている。

すなわち、この制御回路では第８図のフローチャート
図に示すように印字ライン数を示す印字ラインフラグが
クリアされた状態から１ライン分のシリアルデータがシ
フトレジスタ10に入力されると、クロック信号のタイミ
ングでパラレルデータに変換された後にラッチ信号のタ
イミングでラッチ回路11にラッチされる。ラッチ回路11
にラッチされたデータはAND回路12の一方の端子12aに入
力され、AND回路12の他方の端子12bにはストローブ信号
が入力されてデータとストローブ信号との論理積が取ら
れ、その出力に基づきエレメント13a〜13hの発熱を制御
してラベル印字を行なう。そして、以上の動作は印字ラ
インフラグをインクリメントして印字ライン数に達する
までの間繰返し実行される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来の制御回路により高速印字を
実行した場合には、サーマルヘッド13の各エレメント13
a〜13hに対するオン・オフ動作の周期が短くなってエレ
メント13a〜13hの熱が冷えきらないうちに次工程に移行
するため、各エレメント13a〜13hにおける蓄熱の影響が
大きくなり、特に大小の文字を印字情報としてラベルに
印字すると、印字濃度にバラツキが生じて均一なラベル
印字が行なえないという問題があった。

そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、印字情報に応じてサーマルヘ
ッドの各エレメントに印加されるストローブ信号のパル
ス幅を制御し、文字の大きさや情報量に関係なく均一な
印字が行なえるサーマルプリンタを提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明によるサーマルプリ
ンタは、複数のエレメント2a〜2hが一方的に配列されて
発熱部を形成するサーマルヘッド２を有し、該サーマル
ヘッドと被印字体１を相対的に移動させながら前記複数
のエレメントへのストローブ信号Ｓのオン・オフを制御
することにより前記被印字体に所望の印字を行なうサー
マルプリンタにおいて、 前記被印字体に対する印字動作時の前記エレメント毎
のストローブ信号のオン・オフを示す今回のデータとと
もにその前後のデータを記憶する記憶部３と、 前記複数のエレメントに印加されるストローブ信号を
複数段階に分けるための各々タイミングの異なるデータ
演算パルスP1,P2,P3を入力とし、該データ演算パルスが
入力される毎に、前記記憶部に記憶された今回のデータ
を中心とした前後周囲の各データとの組合わせ演算結果
に従って前記複数のエレメントに印加されるストローブ
信号のパルス幅を所定のパルス幅L1又はL2又はL3に切り
換えて前記複数のエレメントのそれぞれに対する通電時
間を可変制御するエレメント制御部４とを備えたことを
特徴としている。

［作用］ 発熱部をなす複数のエレメント2a〜2hを有するサーマ
ルヘッド２と被印字体１を相対的に移動させながら複数
のエレメント2a〜2hへのストローブ信号Ｓのオン・オフ
を制御することにより被印字体１に所望の印字を行なう
際には、被印字体１に対する印字動作時のエレメント2a
〜2h毎のストローブ信号Ｓのオン・オフを示す今回のデ
ータとともにその前後のデータが記憶部３に記憶され
る。そして、エレメント制御部４は、複数のエレメント
2a〜2hに印加されるストローブ信号Ｓを複数段階に分け
るための各々タイミングの異なるデータ演算パルスP1,P
2,P3を入力とし、データ演算パルスが入力される毎に、
記憶部３に記憶された今回のデータを中心とした前後周
囲の各データとの組合わせ演算を行ない、その結果に従
って所定のパルス幅L1又はL2又はL3に切り換えて複数の
エレメント2a〜2hに印加されるストローブ信号Ｓのパル
ス幅を可変し、複数のエレメント2a〜2hのそれぞれに対
するストローブ信号Ｓの通電時間を制御して通電する。

［実施例］ 第１図は本発明によるサーマルプリンタの一実施例を
示すブロック構成図である。

この実施例によるサーマルプリンタは、例えば商品等
の各種物品に貼付される被印字体としてのラベル１にバ
ーコード等の所望の印刷を行なうもので、今回印字され
るデータとその前後周囲のデータに基づいて今回の印字
データに対応するエレメントのストローブ信号Ｓの通電
時間を３段階に切替えて発熱制御しており、サーマルヘ
ッド２、記憶部３、エレメント制御部４を備えて構成さ
れている。

サーマルヘッド２は複数のエレメント2a〜2hが一方的
に線状に配列されて発熱部を形成しており、ここでは８
個のエレメント2a〜2hで構成されている。

記憶部３は各エレメント2a〜2h毎に今回のデータを中
心として前々回、前回、次回、次々回の各データを記憶
するもので、シフトレジスタ５とラッチ回路６を備えて
構成されている。

シフトレジスタ５は各エレメント2a〜2hの次々回に相
当するデータを記憶するもので、外部より送信される印
字情報を示すシリアルデータをクロック信号のタイミン
グに基づいてパラレルデータに変換している。

ラッチ回路６はエレメント2a〜2hの数に対応した段数
で構成されるシフトレジスタ５の各出力ポート5a〜5hに
接続され、各出力ポート5a〜5hには各々５段のラッチ回
路6a〜6eが直列に接続されている。そして、シフトレジ
スタ５側の最上位に位置する１段目のラッチ回路6aはラ
ッチ信号のタイミングに基づいてシフトレジスタ５のデ
ータをラッチしており、このラッチされたデータはラッ
チ信号のタイミングで下位のラッチ回路6b〜6eにシフト
してラッチされるようになっている。また、各ラッチ回
路６の出力は演算部に供給されている。

エレメント制御部４は組合わせ演算部７とゲート回路
８を備えて構成されており、今回の印字対象となるデー
タとその前後周囲のデータとに基づいてストローブ信号
Ｓを所定のパルス幅に切換えて各エレメント2a〜2hに印
加されるストローブ信号Ｓの通電時間を制御している。
また、このエレメント制御部４にはラベル１に対する印
字状態に応じ駆動系を制御してラベル１の送り速度を可
変するラベル送りパルスが外部より入力している。

組合わせ演算部７は外部より入力されるデータ演算パ
ルスＰに基づいてラッチ回路６に記憶された今回の印字
対象となるデータと、その前後周囲のデータである各ラ
ッチ回路６のデータと組合わせ演算を行なっている。ま
た、ゲート回路８はAND回路（図示）やOR回路等から構
成され、組合わせ演算部７の演算出力に基づいてストロ
ーブ信号Ｓのパルス幅を可変してエレメント2a〜2hに印
加して通電を行なっている。

さらに詳述すると、組合わせ演算部７には第２図乃至
第４図に示すようにストローブ信号Ｓを３段階に分ける
ために各々タイミングの異なる３つのデータ演算パルス
P1,P2,P3が入力されており、第１のデータ演算パルスP1
が入力された場合には、今回のデータで各エレメント2a
〜2hのオン・オフを制御している。つまり、今回のデー
タが「１」の時は第２のデータ演算パルスP2が入力され
るまでの間エレメント2a〜2hがオンし（第２図（ｃ）乃
至第４図（ｃ）に示す状態でパルス幅L1）、「０」の時
はオフに制御される。

また、第２のデータ演算パルスP2が入力された場合に
は、今回、前回、前々回、次回、次々回の各々両隣によ
るデータの組合わせ演算を行なって各エレメント2a〜2h
のオン・オフを制御している。すなわち、今回のデータ
が「０」の時は各エレメント2a〜2hは無条件でオフに制
御され、今回のデータが「１」で今回、前回、前々回の
データで「１」の比率が小さい時は第３のデータ演算パ
ルスP3が入力されるまでの間エレメント2a〜2hがオンし
（第２図（ｃ）に示す状態でパルス幅L2）、「１」の比
率が大きい時で、今回、次回、次々回のデータで「１」
の比率が大きい時は第３のデータ演算パルスP3が入力さ
れるまでの間エレメント2a〜2hがオンし（第２図（ｃ）
及び第３図（ｃ）に示す状態でパルス幅L2）、「１」の
比率が小さい時はオフに制御される（第４図（ｃ）に示
す状態でパルス幅L1）。

さらに、第３のデータ演算パルスP3が入力された場合
には、今回、前回、前々回の各々両隣によるデータの組
合わせ演算を行なって各エレメント2a〜2hのオン・オフ
を制御している。すなわち、今回のデータが「０」の時
は各エレメント2a〜2hは無条件でオフに制御され、今回
のデータが「１」で今回、前回、前々回のデータで
「１」の比率が小さい時はエレメント2a〜2hがオンし
（第２図（ｃ）に示す状態でパルス幅L3）、「１」の比
率が大きい時はオフに制御される（第３図（ｃ）に示す
状態でパルス幅L2）。

次に、上記のように構成されるサーマルプリンタの一
連の動作を第５図に示すフローチャート図に従って説明
する。

まず、１段目のラッチ回路6a及び２段目のラッチ回路
6bに次回及び次々回のデータを記憶させるために２ライ
ン分のデータ送信が行なわれる。このため、印字ライン
数を示す印字ラインフラグ及び送信データ数を示すイニ
シャル送信フラグが各々クリアされた状態で、外部より
１ライン分のシリアルデータ（１列目のデータ）が記憶
部３のシフトレジスタ５に入力され、ラッチ信号により
ラッチ回路6aにラッチされる。続いて、印字ラインフラ
グ及びイニシャル送信フラグが各々インクリメントされ
て次の１ライン分のデータ（２列目のデータ）がシフト
レジスタ５に入力される。そして、再びラッチ信号によ
りラッチ回路6a,6bにそれぞれラッチされる。そして、
イニシャル送信フラグが２になると、さらに、１ライン
分のデータ（３列目のデータ）がシフトレジスタ５に入
力されラッチ信号によりラッチされる。この状態で、最
初に入力されたデータは３段目のラッチ回路6cにラッチ
され、これにより、今回のデータによるストローブ動作
が行なわれる。

このストローブ動作はオン・オフ制御されるエレメン
ト2a〜2hにおける今回のデータとその前後周囲のデー
タ、つまり、前々回、前回、今回、次回、次々回の各デ
ータと、これら各データの両隣のデータの組合わせ演算
により３回（パルス幅L1,L2,L3に相当）に分けて実行し
ている。

すなわち、第６図のフローチャート図に示すように第
１のデータ演算パルスP1がエレメント制御部４に入力さ
れて今回のデータが「１」の時に、ゲート回路８のゲー
トを開いて第２のデータ演算パルスP2が入力されるまで
の間ストローブ信号をオンする。続いて、第２のデータ
演算パルスP2の入力により今回、前回、前々回、次回、
次々回の各データ及びこれらのデータの両隣のデータの
組合わせ演算の結果によりストローブ信号Ｓを第３のデ
ータ演算パルスP3が入力されるまでの間オン・オフ制御
する。さらに、第３のデータ演算パルスP3の入力により
今回、前回、前々回の各データ及びこれらのデータの両
隣のデータの組合わせ演算の結果によりストローブ信号
Ｓをオン・オフ制御する。

以上、組合わせ演算部７での今回のデータを中心とし
た前後周囲の各データとの組合わせ演算の結果に従って
ストローブ信号Ｓのパルス幅を連続する３段階の何れか
のパルス幅L1（L2,L3）に切換えてエレメント2a〜2hに
対する通電時間を可変している。そして、上述した動作
は印字ラインフラグのインクリメントにより印字ライン
数が実際の印字終了ライン数と一致するまで繰返され
る。

次に、印字ライン数が実際の印字終了ライン数と一致
すると、データ送信ラインと印字ラインとの間に２ライ
ン分のずれがあることから、１段目のラッチ回路6a及び
２段目のラッチ回路6bの各データをシフトさせてこれら
によるストローブ動作を実行するべく、１ライン分のデ
ータ「０」の送信動作、ラッチ動作、ストローブ動作、
印字ラインフラグのインクリメントの各動作を２回行な
う。これにより、ラベル１には送信データに基づく所望
の印字が行なわれる。

従って、上述した実施例では、今回印字されるデータ
とその前後周囲のデータの組合わせ演算に基づいて今回
の印字データに対応するエレメント2a〜2hのストローブ
信号Ｓの通電時間を所定パルス幅に切替えることでエレ
メント2a〜2hの発熱制御を行なっているので、高速印字
を実行してエレメント2a〜2hの熱が冷えきらないうちに
次工程に移行しても、各エレメント2a〜2hにおいて蓄熱
の影響を受けず、鮮明なラベル印字が行なうことができ
る。特に大小の文字を印字情報としてラベルに印字する
場合でも、従来のように印字濃度にバラツキが生じるこ
となく均一なラベル印字が行なうことができる。

また、今回のデータを中心としてその過去・未来のデ
ータとの組合わせ演算によるデータからストローブ信号
Ｓのパルス幅を可変しているので、尾引き等による印字
ムラを防止して極めて鮮明なラベル印字を行なうことが
できる。

ところで、上述した実施例では、ラベル１の幅方向に
対して８ドットの印字を行なう構成を例にとって説明し
たが、これに限らず多数のドット印字を行なう場合につ
いても上述した構成を適用することができる。

また、実施例では組合わせ演算部７の前にシフトレジ
スタ５を設けた構成について説明したが、シフトレジス
タ５を組合わせ演算部７の後に設けることでサーマルヘ
ッド２と切離せる構成としてもよい。

さらに、上述したサーマルプリンタの応用として、一
度に入力されるデータの送信数やストローブ信号の分割
回数を増加させることで、より細かいエレメント2a〜2h
の発熱制御を実施することができる。

また、ラッチ回路６をさらに増加させることで、今回
のデータを中心としてその前後のデータの範囲を広げて
蓄熱の影響を広く検出することができる。

さらに、上述したプリンタは感熱式あるいは熱転写
（リボン）式の何れでもよく、また、上述した実施例以
外に被印字体が固定されてサーマルヘッドが移動する構
成のプリンタにも適用することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によるサーマルプリンタ
は、被印字体に対する印字動作時のエレメント毎のスト
ローブ信号のオン・オフを示す今回のデータとともにそ
の前後のデータを記憶し、複数のエレメントに印加され
るストローブ信号を複数段階に分けるための各々タイミ
ングの異なるデータ演算パルスを入力とし、データ演算
パルスが入力される毎に、記憶部に記憶された今回のデ
ータを中心とした前後周囲の各データとの組合わせ演算
結果に従って所定のパルス幅に切り換えて複数のエレメ
ントに印加されるストローブ信号のパルス幅を可変し、
複数のエレメントのそれぞれに対するストローブ信号の
通電時間を制御して通電する構成なので、高速印字にお
ける蓄熱の影響を受けず、文字の大きさや情報量に関係
なく均一な印字が行なえ、従来に比べて印字品質を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサーマルプリンタの一実施例を示
すブロック構成図、第２図乃至第４図はは同プリンタに
より被印字体に印字される情報、この情報の所定位置に
おける送信データが入力された場合のブロック構成図及
びタイミングチャート図、第５図は同プリンタの一連の
印字動作を示すフローチャート図、第６図は同プリンタ
のストローブ動作を示すフローチャート図、第７図は従
来のサーマルプリンタの制御回路を示すブロック図、第
８図は同回路の印字動作を示すフローチャート図であ
る。 １……ラベル（被印字体）、２……サーマルヘッド、2a
〜2h……エレメント、３……記憶部、４……エレメント
制御部、Ｓ……ストローブ信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−254874（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−281959（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−131262（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−236769（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−23469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−240566（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/355

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のエレメント（2a〜2h）が一方向に配
   列されて発熱部を形成するサーマルヘッド（２）を有
   し、該サーマルヘッドと被印字体（１）を相対的に移動
   させながら前記複数のエレメントへのストローブ信号
   （Ｓ）のオン・オフを制御することにより前記被印字体
   に所望の印字を行なうサーマルプリンタにおいて、 前記被印字体に対する印字動作時の前記エレメント毎の
   ストローブ信号のオン・オフを示す今回のデータととも
   にその前後のデータを記憶する記憶部（３）と、 前記複数のエレメントに印加されるストローブ信号を複
   数段階に分けるための各々タイミングの異なるデータ演
   算パルス（P1,P2,P3）を入力とし、該データ演算パルス
   が入力される毎に、前記記憶部に記憶された今回のデー
   タを中心とした前後周囲の各データとの組合わせ演算結
   果に従って前記複数のエレメントに印加されるストロー
   ブ信号のパルス幅を所定のパルス幅（L1又はL2又はL3）
   に切り換えて前記複数のエレメントのそれぞれに対する
   通電時間を可変制御するエレメント制御部（４）とを備
   えたことを特徴とするサーマルプリンタ。