JP3013042B1 - サーマルプリンタ装置 - Google Patents

サーマルプリンタ装置

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Abstract

【要約】 【課題】 簡単な構成により、電源の温度変化による印
刷むらの発生を抑えることが可能であると共に無駄な電
力消費を抑えることが可能なサーマルプリンタ装置を提
供すること。 【解決手段】 電池温度測定部１０３により電池１１６
の温度を測定し、ＲＯＭ１０８に記憶した電池１１６の
温度と内部抵抗値の関係を表すテーブルを参照して、対
応する抵抗値を得る。前記抵抗値を考慮して、サーマル
ヘッド１１４の各発熱要素を通電する通電パルス幅を算
出し、これにより前記各発熱要素を通電駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、文字等を印刷する
サーマルプリンタ装置に関し、電池等の少なくとも温度
変化によってその内部抵抗値が変化する電源を使用する
サーマルプリンタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、サーマルヘッドに配設された
複数の発熱要素を備え、印刷信号に応じた通電パルス信
号を前記発熱要素に供給することによって、熱発色又は
熱転写により印刷を行うサーマルプリンタが文字等の印
刷に使用されている。電池を電源として使用するサーマ
ルプリンタ装置においては、サーマルプリンタ装置を駆
動する場合、印刷時に前記電池の内部抵抗の影響で電圧
降下が生じるため、適正なエネルギで前記各発熱要素を
駆動することができず、印刷の濃度むら等が発生する場
合がある。これを解決するために従来のサーマルプリン
タ装置は、擬似的な負荷発生回路を備え、電源投入時
に、前記負荷発生回路を用いて前記電池に電流を流し、
その電圧降下を検出することにより前記電池の内部抵抗
を算出し、これを考慮して、前記各発熱要素を駆動する
ための通電パルス幅を計算していた（特開平６−１１５
１４３号参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のサーマルプ
リンタ装置においては、電池の内部抵抗値を算出するた
めの疑似負荷回路が必要となるため、構成が複雑になる
と共に高価になり又、疑似負荷回路で無駄な電力を消費
してしまうという問題があった。また、電源投入時にし
か前記内部抵抗値の算出が行われないため、印刷中の前
記電池の温度変化による前記内部抵抗値の変化が考慮さ
れず、その結果、発熱要素を駆動するエネルギが適正な
値とならない場合があり、濃度むらが生じるという問題
があった。さらに、電池以外の場合でも、温度変化によ
って内部抵抗値が変化する電源を少なくとも使用する場
合には、前記同様の問題があった。
【０００４】本発明は、前記問題点に鑑み成されたもの
で、簡単な構成により、電源の温度変化による印刷むら
の発生を抑えることが可能であると共に無駄な電力消費
を抑えることが可能なプリンタ装置を提供することを課
題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のサーマルプリン
タ装置は、少なくとも温度によって内部抵抗値が変化す
る電源によって駆動されると共にサーマルヘッドに配設
された複数の発熱要素を備え、印刷信号に応じた通電パ
ルスを前記発熱要素に供給することにより印刷を行うサ
ーマルプリンタ装置において、前記電源の温度を測定す
る電源温度測定手段と、前記電源の温度と内部抵抗値の
関係を表すテーブルを記憶する記憶手段と、前記温度測
定手段で測定した温度に基づいて前記記憶手段に記憶し
たテーブルを参照して対応する抵抗値を得、前記抵抗値
を考慮して前記通電パルスのパルス幅を算出するパルス
幅算出手段とを備えて成ることを特徴としている。パル
ス幅算出手段は、温度測定手段で測定した温度に基づい
て、記憶手段に記憶したテーブルを参照して対応する抵
抗値を得、前記抵抗値を考慮して各発熱要素を駆動する
通電パルスのパルス幅を算出する。
【０００６】前記電源として、電池を使用することがで
きる。また、前記電池と交流電源から得られる直流電源
とを切換えて駆動されると共に、前記電池と交流電源か
ら得られる直流電源のいずれによって駆動されるかを判
別する電源判別手段を備え、前記電源判別手段が前記電
池による駆動と判断した場合に、前記パルス幅算出手段
は前記テーブルを参照して前記通電パルスのパルス幅を
算出するように構成してもよい。さらに、前記電源判別
手段が交流電源から得られる直流電源による駆動と判断
した場合に、前記パルス幅算出手段は前記抵抗値を所定
の一定値にして前記通電パルスのパルス幅を算出するよ
うに構成してもよい。さらにまた、前記パルス幅算出手
段は、１行印刷する毎に前記通電パルスのパルス幅を算
出するように構成してもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
るサーマルプリンタ装置のブロック図である。図１にお
いて、電源としての電池１１６の電圧を測定する電源電
圧測定手段としての電池電圧測定部１０１及び電池１１
６の温度を測定する電源温度測定手段としての電池温度
測定部１０３は、各々、電池１１６の電圧に対応する電
池電圧測定部１０１からのアナログ信号をデジタル信号
に変換し出力するアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換回路
１０２、電池１１６の温度に対応する電池温度測定部１
０３からのアナログ信号をデジタル信号に変換し出力す
るＡ／Ｄ変換回路１０４を介して、パルス幅算出手段を
構成する中央処理装置（ＣＰＵ）１０７に接続されてい
る。
【０００８】ＣＰＵ１０７には、印字データ等の印刷信
号が入力されると共に、ＣＰＵ１０７の処理プログラム
を記憶する記憶手段としての読出専用メモリ（ＲＯＭ）
１０８、印字データ等を記憶するランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）１０９、複数（例えば６４個）の発熱要素
を内蔵しＣＰＵ１０７からの通電パルスによって駆動さ
れてプリント用紙（図示せず）に印刷を行うサーマルヘ
ッド１１４、電池１１６と交流（ＡＣ）アダプタ１１７
のいずれが接続されているかを判別する電源判別手段と
してのＡＣアダプタ／電池判別部１１５が接続されてい
る。
【０００９】また、サーマルヘッド１１４の温度を測定
するヘッド温度測定部１１１及びサーマルヘッド１１４
に供給される通電パルスの電圧を測定するヘッド電圧測
定部１１３が、各々、サーマルヘッド１１４の温度に対
応するヘッド温度測定部１１１からのアナログ信号をデ
ジタル信号に変換し出力するＡ／Ｄ変換回路１１０、サ
ーマルヘッド１１４への通電パルスの電圧に対応するヘ
ッド電圧測定部１１３からのアナログ信号をデジタル信
号に変換し出力するＡ／Ｄ変換回路１１２を介してＣＰ
Ｕ１０７に接続されている。
【００１０】さらに、ＣＰＵ１０７は、モータ駆動部１
０６を介してステッピングモータ１０５に接続されてい
る。ステッピングモータ１０５は、サーマルヘッド１１
４が可動式の場合には、サーマルヘッド１１４の移動制
御及びプリント用紙の紙送り制御を行い、サーマルヘッ
ド１１４が固定式の場合には、サーマルヘッド１１４の
移動制御は行わず、紙送り制御のみを行う。
【００１１】図２及び図３は、ＣＰＵ１０７の処理を示
すフローチャートで、図２は電池１１６の内部抵抗値を
求めるための処理を示し又、図３はサーマルヘッド１１
４の各発熱要素を駆動する通電パルスのパルス幅を算出
する処理を示している。また、図５は、電池１１６の温
度と内部抵抗値との関係を表すテーブルで、ＲＯＭ１０
８に記憶されている。
【００１２】以下、図１乃至図３及び図５を用いて、電
池１１６の内部抵抗値の変動による影響を抑えるための
処理動作を説明する。先ず、図２において、ＡＣアダプ
タ／電池判別部１１５からの信号に基づいて、電池１１
６とＡＣアダプタ１１７のいずれによる駆動なのかをチ
ェックし判別する（ステップＳ２０１、Ｓ２０２）。Ａ
Ｃアダプタ１１７による駆動と判断した場合、ＡＣアダ
プタ１１７の内部抵抗値は小さく且つ温度による変化も
小さいため、内部抵抗値を所定の一定値であるゼロに設
定し（ステップＳ２０６）、サーマルヘッド１１４を構
成する各発熱要素のコモン抵抗値に加算する（ステップ
Ｓ２０５）。尚、前記コモン抵抗値は、サーマルヘッド
１１４内に配設された各発熱要素に接続される共通電極
配線の抵抗値である。
【００１３】一方、ステップＳ２０２において、電池１
１６による駆動と判断した場合には、電池温度測定部１
０３によって電池１１６の温度を測定し（ステップＳ２
０３）、図５に示すテーブルを参照して、得られた電池
温度から電池１１６の内部抵抗値を読み出す（ステップ
Ｓ２０４）。前記読み出した電池１１６の内部抵抗値を
前記コモン抵抗値に加算して（ステップＳ２０５）、前
記処理を終了する。
【００１４】次に、図３に示すように、ヘッド温度測定
部１１１によってサーマルヘッド１１４の温度を測定し
（ステップＳ３０１）、サーマルヘッド１１４を駆動す
る通電パルス幅の基準となる基準通電パルス幅を算出す
る（ステップＳ３０２）。次に、各発熱要素のヘッド配
線抵抗値及び前記コモン抵抗値によってヘッド抵抗値を
補正し（ステップＳ３０３）、ヘッド電圧測定部１１３
によってサーマルヘッド１１４に供給される電圧を測定
する（ステップＳ３０４）。
【００１５】次に、補正されたヘッド抵抗値及び測定さ
れたヘッド電圧値により、ステップ３０２で算出した基
準通電パルス幅を補正して通電パルスのパルス幅を算出
する（ステップＳ３０５）。例えば、電池１１６の内部
抵抗値が大きくなった場合、前記コモン抵抗値が大きく
なるためヘッド抵抗値も大きくなり、その結果、通電パ
ルス幅が長くなるように変化する。その後、通電間隔に
より前記通電パルスのパルス幅を補正し（ステップＳ３
０６）、印刷信号に対応する駆動対象の発熱要素に供給
する。
【００１６】これにより、電池１１６の内部抵抗値が変
動しても、濃度むらの発生を抑えた印刷を行うことがで
きる。また、発熱要素を同時に通電するドット数に関係
なく、適正な印刷を行うことが可能になる。さらに、前
記内部抵抗値を算出するための疑似負荷回路は使用して
いないため、構成が簡単になると共に廉価に構成でき
又、無駄な電力を消費するようなことがない。
【００１７】尚、前記処理を１行印刷する毎に行うよう
にしてもよい。この場合、図２のステップＳ２０１を処
理する前に、１行の印刷が完了したか否かの判断を行
い、完了した場合に前記各処理を行うようにすればよ
い。これにより、電池１１６の内部抵抗が時々刻々変動
した場合にも、濃度むらの少ない印刷を行うことが可能
になる。また、電池１１６と交流電源から得られる直流
電源（ＡＣアダプタ１１７）を切り換えて駆動すると共
に、ＡＣアダプタ／電池判別部１１５によって電池１１
６とＡＣアダプタ１１７のいずれによって駆動されるか
を判別するようにしたが、必ずしもＡＣアダプタ１１７
及びＡＣアダプタ／電池判別部１１５は必要ではなく、
少なくとも、電池１１６等のように温度変化によって内
部抵抗値が変化する電源で駆動するような構成であれば
よい。
【００１８】図４は、電池１１６の内部抵抗値、電池１
１６の電圧、サーマルヘッド１１４の温度により、予め
設定された印刷時における消費電流の最大値を超えず、
且つ電池１１６の電圧が予め設定された電圧値より低下
しないように、同時に通電する発熱要素の数を制限する
ための処理を示すフローチャートである。図４におい
て、電池電圧測定部１０１によって電池１１６の電圧を
測定し（ステップＳ４０１）、前記電池電圧が設定した
最低電圧値未満であれば、同時に通電する発熱要素の数
を制限して８ドットに設定する（ステップＳ４０４）。
【００１９】前記電池電圧が前記最低電圧以上であれ
ば、前記電池電圧と電池１１６の内部抵抗値から消費電
流を算出する（ステップＳ４０３）。前記内部抵抗値
は、前述したようにして、電池温度から図５のテーブル
を参照して得る。次に、前記消費電流値が設定した電流
値を超えているか否かを判断し（ステップＳ４０５）、
前記消費電流値が設定した電流値を超えない場合には、
算出した消費電流値で同時に通電する発熱要素のドット
数を算出し（ステップＳ４０６）、ヘッド温度測定部１
１１によりサーマルヘッド１１４のヘッド温度を測定す
る（ステップＳ４０８）。
【００２０】一方、ステップＳ４０５において、前記消
費電流が設定した電流値を超える場合には、消費電流を
制限するために、設定した最大電流値で同時に通電する
発熱要素のドット数を算出し（ステップＳ４０７）、ス
テップＳ４０８に移行する。測定したヘッド温度によ
り、同時に通電するドット数を補正し（ステップＳ４０
９）、印刷を行う。尚、電池１１６ではなくＡＣアダプ
タ１１７による駆動と判断した場合には、電池１１６の
内部抵抗値がゼロの状態として前記同様の処理を行う。
そのときの最大電流値はＡＣアダプタ１１７の最大電流
値となる。
【００２１】前記のように、電池の内部抵抗値及び電池
電圧から印刷時の消費電流を算出し、この結果から、予
め設定した最大電流値を超えず、且つ、電池電圧が予め
設定した電圧値より低下しないように、発熱要素を同時
に通電するドット数を決定する。さらに、サーマルヘッ
ド１１４のヘッド温度が上昇し過ぎないように、印刷時
のヘッド温度により、同時に通電するドット数の補正を
行って印刷を行う。これにより、電池寿命を長く保つこ
とが可能になる。
【００２２】以上述べたように本実施の形態によれば、
少なくとも、温度によって内部抵抗値が変化する電池１
１６等の電源によって駆動されると共に、サーマルヘッ
ド１１４に配設された複数の発熱要素を備え、印刷信号
に応じた通電パルスを前記発熱要素に供給することによ
り印刷を行うサーマルプリンタ装置において、前記電池
１１６の温度を測定する電池温度測定部１０３と、前記
電池の温度と内部抵抗値の関係を表すテーブルを記憶す
るＲＯＭ１０８と、前記電池温度測定部１０３で測定し
た温度に基づいてＲＯＭ１０８に記憶したテーブルを参
照して対応する抵抗値を得、前記抵抗値を考慮して前記
通電パルスのパルス幅を算出するＣＰＵ１０７とを備え
て成ることを特徴としているので、簡単な構成により、
電源の温度変化による印刷むらの発生を抑えることが可
能になる。また、無駄な電力消費を抑えることが可能に
なる。
【００２３】また、電池１１６とＡＣアダプタ１１７と
を切換えて駆動されると共に、電池１１６とＡＣアダプ
タ１１７のいずれによって駆動されるかを判別するＡＣ
アダプタ／電池判別部１１５を備え、ＡＣアダプタ／電
池判別部１１５が電池１１６による駆動と判断した場合
に、ＣＰＵ１０７は前記テーブルを参照して前記通電パ
ルスのパルス幅を算出するように構成しているので、電
池１１６とＡＣアダプタ１１７とを切換えて駆動される
サーマルプリンタ装置においても、電池を使用した場合
のパルス幅算出を行うことができ、印刷むらの発生を抑
えることができる。
【００２４】さらに、ＡＣアダプタ／電池判別部１１５
がＡＣアダプタ１１７による駆動と判断した場合に、Ｃ
ＰＵ１０７は前記抵抗値を所定の一定値にして前記通電
パルスのパルス幅を算出するため、温度変化によって内
部抵抗値が変動しないＡＣアダプタを使用した場合に
も、簡単な構成でパルス幅算出を行うことができる。さ
らにまた、ＣＰＵ１０７は、１行印刷する毎に前記通電
パルスのパルス幅を算出するため、電池１１６の内部抵
抗値が時々刻々変動した場合にも、濃度むらの少ない印
刷を行うことが可能になる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成により、電
源の温度変化による印刷むらの発生を抑えることが可能
になる。また、無駄な電力消費を抑えることが可能にな
る。さらに、１行印刷する毎にパルス幅算出手段によっ
て通電パルスのパルス幅を算出することにより、内部抵
抗値が時々刻々変動した場合にも、濃度むらの少ない印
刷を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るサーマルプリンタ装
置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るフローチャートであ
る。
【図３】本発明の実施の形態に係るフローチャートであ
る。
【図４】本発明の実施の形態に係るフローチャートであ
る。
【図５】本発明の実施の形態に使用するテーブルであ
る。
【符号の説明】
１０１・・・電源電圧測定手段としての電池電圧測定部 １０３・・・電池温度測定手段としての電池温度測定部 １０７・・・パルス幅算出手段を構成するＣＰＵ １０８・・・記憶手段としてのＲＯＭ １１１・・・ヘッド温度測定部 １１３・・・ヘッド電圧測定部 １１４・・・サーマルヘッド １１５・・・電源判別手段としてのＡＣアダプタ／電池
判別部 １１６・・・電源としての電池 １１７・・・ＡＣアダプタ

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも、温度によって内部抵抗値が
    変化する電源によって駆動されると共に、サーマルヘッ
    ドに配設された複数の発熱要素を備え、印刷信号に応じ
    た通電パルスを前記発熱要素に供給することにより印刷
    を行うサーマルプリンタ装置において、 前記電源の温度を測定する電源温度測定手段と、前記電
    源の温度と内部抵抗値の関係を表すテーブルを記憶する
    記憶手段と、前記温度測定手段で測定した温度に基づい
    て前記記憶手段に記憶したテーブルを参照して対応する
    抵抗値を得、前記抵抗値を考慮して前記通電パルスのパ
    ルス幅を算出するパルス幅算出手段とを備えて成ること
    を特徴とするサーマルプリンタ装置。
  2. 【請求項２】 前記電源は電池であることを特徴とする
    請求項１記載のサーマルプリンタ装置。
  3. 【請求項３】 前記電池と交流電源から得られる直流電
    源とを切換えて駆動されると共に、前記電池と交流電源
    から得られる直流電源のいずれによって駆動されるかを
    判別する電源判別手段を備え、前記電源判別手段が前記
    電池による駆動と判断した場合に、前記パルス幅算出手
    段は前記テーブルを参照して前記通電パルスのパルス幅
    を算出することを特徴とする請求項２記載のサーマルプ
    リンタ装置。
  4. 【請求項４】 前記電源判別手段が交流電源から得られ
    る直流電源による駆動と判断した場合に、前記パルス幅
    算出手段は前記抵抗値を所定の一定値にして前記通電パ
    ルスのパルス幅を算出することを特徴とする請求項３記
    載のサーマルプリンタ装置。
  5. 【請求項５】 前記パルス幅算出手段は、１行印刷する
    毎に前記通電パルスのパルス幅を算出することを特徴と
    する請求項１、２、３又は４記載のサーマルプリンタ装
    置。
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