JP3357708B2 - サーマルヘッドの駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の発熱抵抗体をライ
ン状に配置したライン型サーマルヘッドの駆動方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ライン型サーマルヘッドを複数の
群に分割し、第１群の発熱終了後第２群の発熱開始、第
２群の発熱終了後第３群の発熱開始の様に時分割にて駆
動する駆動方法が知られている。

【０００３】図６は、この駆動方法の一例を示すタイミ
ングチャートである。同図においてＤはライン型サーマ
ルヘッドの１ライン分の印字データをシリアルに転送さ
れる印字データで、図中ｔｄの期間に図示しない転送用
クロック信号に同期して１ライン分の印字データの転送
を行う。Ｌは前述の転送された１ライン分の印字データ
をヘッド内駆動回路へラッチするラッチ信号である。

【０００４】この駆動方法はライン型サーマルヘッドを
８群に分割した例で、ＳＴＢ１〜ＳＴＢ８が各群の発熱
を許可するストローブ信号である。同図下部の消費電流
Ｉは、ベタ黒印字を行った際のサーマルヘッドに流れる
電流を示しており、一つの群の全抵抗体が発熱する際に
流れる電流をＩｂとしている。この駆動方法にて印字を
行うと群内の両端での発熱抵抗体の温度上昇が、群内中
央部に比べて低くなる為、印字濃度の低下や印字ドット
径の細りにより、各群間にて白スジが発生する問題があ
る。又、１ラインの印字周期はベタ黒印字に必要な発熱
期間Ｔの分割数倍の時間を必要とする為、高速化は困難
であった。

【０００５】これらの問題点を解決する方法として、特
公昭６２−５００１１号公報に第１群の発熱時間後部と
第２群の発熱開始前部、第２群の発熱時間後部と第３群
の発熱前部とを時間的に重なり合うようにする駆動方法
が提案されている。この駆動方法のタイミングチャート
を図７に示す。

【０００６】この図７のタイミングチャートの様に各発
熱体が駆動されることによって、群内端部での発熱抵抗
体の温度低下をきたす時間が短縮され、各群内での白ス
ジを削減することが出来る。

【０００７】しかしながら、前記先行技術記載の駆動回
路は２群分のシフトレジスタ、及びラッチ回路を準備
し、図７の様にラッチ用信号Ｌ１とＬ２を交互に使用し
ている為、同図の様に８群に分割した例では、黒ベタ印
字に必要な発熱時間をＴとすると、印字周期は４Ｔより
短くする事が出来ない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の従来
技術の項で示した各群の発熱期間を完全に時分割に駆動
した際の群間に発生する白スジ及び、印字速度が遅い
点、又、特公昭６２−５００１１号公報による駆動方法
においては群間の白スジは削減する事が可能であるが、
印字速度が遅い等の問題点を鑑みてなされたもので、各
群間の白スジをさらに削減し、且つ、高速印字を行うこ
とを第１の目的とし、第２として、第１の目的を達成し
つつ最大消費電流を低減することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ライン型サー
マルヘッドの複数の発熱抵抗体を一群として全発熱抵抗
体を３群以上の複数の群に分割し、各群を順次発熱させ
るサーマルヘッドの駆動方法において、前記課題を解決
するために、隣接する群の通電開始時間を発熱抵抗体の
発熱期間と冷却期間を加えた印字周期を分割した群数に
て除算した時間だけ略遅延させ、高濃度印字の際に連続
した３群以上の発熱期間が時間的に重なり合うことを特
徴とする。

【００１０】又、本発明は、各群の発熱を連続的な発熱
をきたす主パルスと極短時間の冷却と発熱を交互に行う
複数の分散パルスにて駆動し、隣接する群の分散パルス
における発熱が時間的に重ならないようにしたものであ
る。

【００１１】

【作用】この様に駆動することによって、分割した群間
で発生する白スジをさらに削減し、且つ、１ラインの印
字周期はベタ黒印字時に必要とする発熱時間と冷却時間
で済み、高速な印字が可能となる。

【００１２】又、分散パルスを用いた駆動においては、
隣接する群の分散パルスにおける発熱が時間的に重なら
ないようにすることによって、最大消費電流を低減する
ことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図５を参照
して説明する。

【００１４】図１は、本発明における一実施例のタイミ
ングチャートで、第１ライン目の発熱開始時点から第２
ライン目の発熱終了時点までの状態を示し、図２はサー
マルヘッドのブロック図を示している。

【００１５】図２において、Ｒ１〜Ｒ２５６は２５６個
の発熱抵抗体であり、Ｒ１〜Ｒ３２を第１群、Ｒ３３〜
Ｒ６４を第２群・・・のように３２個の発熱体を１群と
して第８群までに分割されている。ＳＴＢ１は、第１群
の発熱抵抗体へ印字データに従いヘッド電圧Ｖｈの印加
を許可するストローブ信号であり、ＳＴＢ８まで準備さ
れる。Ｄinは図示しない印字データ転送用クロック信号
と同期して、１ライン分の印字データＤをシリアルにて
入力するデータ入力端子で、該データＤはシフトレジス
タＳＲ１〜ＳＲ８に入る。シフトレジスタに入力された
印字データはラッチ信号Ｌの入力によりラッチレジスタ
ＬＲ１〜ＬＲ８に保持される。ラッチレジスタに保持さ
れた印字用データがＨ（印字）である場合、その群用の
ストローブ信号がＨである時間、対応する発熱抵抗体に
ヘッド電圧Ｖｈが供給され発熱が起こる。

【００１６】図１のタイミングチャートにて動作を説明
すると、時間ｔｄの期間に１ライン分の印字データＤを
シリアルにて転送し、次にラッチ信号Ｌにより、印字デ
ータはラッチレジスタに保持され、ストローブ信号がＨ
である期間、対応する発熱抵抗体が発熱する。

【００１７】図１においては、最高濃度の印字ドットを
得るのに時間Ｔを要する場合であり、１回のデータ転送
における印字データは時間１／４Ｔの発熱用に使われる
為、最高濃度を印字するには４回の転送データともＨを
転送する。

【００１８】又、発熱抵抗体の冷却時間も発熱同様時間
Ｔを要するとし、すなわち印字周期は最小２Ｔの時間と
なる。この印字周期を実現する為、各群の発熱開始時間
を印字周期２Ｔを分割した群数８にて除算した時間すな
わち１／４Ｔだけ遅延させることによって、各群とも最
小の印字周期２Ｔにて印字可能であり、群間の白スジに
関しても発熱時間Ｔの内、３／４Ｔの時間は隣接する群
の発熱と時間的に重なる為、群端での温度低下を妨げ、
結果的に白スジが削減させる事が出来る。

【００１９】図３は、本発明の第２の実施例を示すタイ
ミングチャートで、第１ライン目の第３群の発熱期間前
後を示している。本実施例は、発熱抵抗体の発熱期間に
おいて連続的な通電をきたす主パルスと、極短時間の冷
却・発熱を繰り返す分散パルスとを組み合わせたストロ
−ブ信号を用い、前実施例同様隣接する群の発熱開始時
間を遅延したものである。サーマルプリンタにおいて高
速な印字を行うには、発熱抵抗体へ印加する電力を高く
設定し、急峻に発熱体温度を上昇させるのは効果的であ
るが、この高電力を連続的に供給すると昇華型熱転写方
式に使用される受像紙の場合、受像紙表面がマット化し
画像濃度の低下、及び、サーマルヘッドの信頼性低下等
が起こる。よって、比較的高電力を連続的に供給する主
パルスにより、急峻に温度上昇させ、その後、必要以上
の高温に上昇させないよう通電時間を間引く分散パルス
を供給する方法は高速化に有効である。

【００２０】図３におけるストローブ信号は、同図ＳＴ
Ｂ３の如く時間１５ｔの連続的な主パルスと、冷却と発
熱の時間が各々１／２ｔ（１／２デューティの発熱）の
分散パルスを３１個出力し、１ドットにおいて３２階調
の表現を可能としている。すなわち、発熱に要する時間
は４６ｔとなり、又、冷却に要する時間を３０ｔ前後と
し、同図の如く隣接する群の発熱開始時間の遅延時間を
１０ｔとすると印字周期は８０ｔとなり、内発熱期間４
６ｔ、冷却期間３４ｔとなる。同図下段に示した消費電
流Ｉはベタ黒（最高濃度）印字を行った際、サーマルヘ
ッドに流れる全電流であり、１つの群にて消費する電流
をＩｂとしている。よって、仮にこのサーマルヘッドの
発熱抵抗体全てを本実施例によらず一括にて発熱させる
場合は、８Ｉｂの電流を消費することになり、本実施例
においては従来の一括印字に比べて５／８の最大消費電
流で済むことになる。

【００２１】図４は、前述の図３（第２の実施例）のタ
イミングを改良し、最大消費電流をさらに低減させるこ
とを目的とした、第３の実施例を示すタイミングチャー
トである。この図４も図３と同様に第１ライン目の状態
を示している。ストローブ信号は前述の実施例と同様、
１５ｔの連続的な主パルスと１／２デューティの３１個
の分散パルスによって構成されている。本実施例におい
ては、同図の如く隣接する群の発熱開始時間を隣接する
群の分散パルス内の通電時間が時間的に重ならないよう
に９．５ｔと設定している。よって、印字周期は７６ｔ
となり、内発熱期間が４６ｔ、冷却期間が３０ｔとな
る。

【００２２】図３に示した前実施例と比較すると、発熱
期間は同じ４６ｔの時間で印字周期は８０ｔから７６ｔ
と４ｔの時間だけ高速化されているのに拘らず、最大消
費電流は４Ｉｂと前実施例の５Ｉｂよりも低減出来てい
る。

【００２３】すなわち、本実施例の如く、時間ｔ内で１
／２のデューティで発熱する分散パルスの場合、隣接す
る群の発熱開始遅延時間を（ｎ＋１／２）ｔ、（但しｎ
＝０、１、２・・・）と設定する事により、最大消費電
流を低減することが可能である。

【００２４】図５は、分散パルスの発熱デューティが１
／４の場合を示した第１ライン目のタイミングチャート
である。ストローブ信号は前実施例と同様、１５ｔの連
続的な主パルスと分散パルス３１個で構成され、分散パ
ルスは時間ｔの内３／４ｔの冷却と１／４ｔの発熱を起
こす。本実施例においても隣接する群の発熱開始時間を
隣接する群の分散パルス内の通電時間が時間的に重なら
ないように９．２５ｔと設定している。

【００２５】よって、印字周期は７４ｔとなり、内発熱
期間が４６ｔ、冷却期間が２８ｔとなる。最大消費電流
を図４の分散パルスが１／２デューティの発熱実施例と
比較すると、印字周期が２ｔ短縮できているのに拘ら
ず、３ＩｂとＩｂ分低減しているのが解る。

【００２６】すなわち、時間ｔ内で１／４デューティで
発熱する分散パルスの場合、隣接する群の発熱開始遅延
時間を（ｎ＋１／４）ｔ、（但しｎ＝０、１、２・・
・）もしくは（ｎ−１／４）ｔ、（但しｎ＝１、２・・
・）と設定する事により、最大消費電流を低減すること
が可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
３群以上の複数の群に分割したライン型サーマルヘッド
において、隣接する群の発熱開始時間をベタ黒印字に必
要な発熱期間とその時に必要な冷却期間を加えた印字周
期を分割した群数に除算した時間だけ略遅延させ、且
つ、連続した３群以上の発熱期間を時間的に重なり合わ
すことによって、従来分割印字にて発生していた群間の
白スジを削減し、且つ、高速な印字周期を得ることがで
きる。

【００２８】又、発熱期間において連続的な通電を行う
主パルスと極短時間に非通電・通電を行う複数の分散パ
ルスとで構成し、隣接する群の分散パルスの通電期間を
重ならないように、群間の遅延時間を設定することによ
り、各群端での白スジを削減し、かつ、最大消費電流を
低減した高速印字が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッド駆動方法の第１の実施
例を示すタイミングチャートである。

【図２】本発明のサーマルヘッド駆動方法により駆動さ
れるサーマルヘッドのブロック図である。

【図３】本発明のサーマルヘッド駆動方法の第２の実施
例を示すタイミングチャートである。

【図４】本発明のサーマルヘッド駆動方法の第３の実施
例を示すタイミングチャートである。

【図５】本発明のサーマルヘッド駆動方法の第４の実施
例を示すタイミングチャートである。

【図６】従来のサーマルヘッド駆動方法を示すタイミン
グチャートである。

【図７】従来の他のサーマルヘッド駆動方法を示すタイ
ミングチャートである。

【符号の説明】

Ｒ１〜Ｒ２５６・・・発熱抵抗体、 ＳＲ１〜ＳＲ８・・・シフトレジスタ、 ＬＲ１〜ＬＲ８・・・ラッチレジスタ、 Ｄ・・・印字データ、 ＳＴＢ１〜ＳＴＢ８・・・ストローブ信号、 Ｌ・・・ラッチ信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日比野 清司 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−291949（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/355

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ライン型サーマルヘッドの複数の発熱抵抗
   体を一群として全発熱抵抗体を３群以上の複数の群に分
   割し、各群を順次発熱させるサーマルヘッドの駆動方法
   において、隣接する群の通電開始時間を発熱抵抗体の発
   熱期間と冷却期間を加えた印字周期を分割した群数にて
   除算した時間だけ略遅延させ、高濃度印字の際に連続し
   た３群以上の発熱期間が時間的に重なり合い、 前記発熱期間が連続的な通電発熱をきたす主パルスと極
   短時間の非通電と通電をきたす複数の分散パルスとによ
   り構成される ことを特徴とするサーマルヘッドの駆動方
   法。
2. 【請求項２】各群の発熱開始時間の遅延時間を、分散パ
   ルスの発熱デューティが１／ｎの時、隣接するｎ群個の
   分散パルスの通電時間が時間的に重ならないように設定
   することを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッドの
   駆動方法。