JP3609949B2 - サーマルプリンタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の色層からなる多色感熱紙に印字処理を行うサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多色感熱紙として例えば２色感熱紙があるが、この２色感熱紙としてはさらに消色型と加色型がある。この加色型の感熱紙は台紙上に赤発色層、黒発色層が重なって構成される。消色型の感熱紙は図７に示すように台紙１０１上に黒発色層１０２、消色層１０３、赤発色層１０４が重なって構成される。また、表面には長期保存や黄ばみ防止等のためのコーティング層１０５が形成される。このコーティング層１０５は加色型についても形成されている。
【０００３】
このような２色感熱紙の発色特性を図８に示す。同図中、縦軸に発色の度合、横軸に感熱紙に与える熱エネルギ量をとっている。また、グラフｙ１ は赤色を発色する発色層、グラフｙ２ は黒色を発色する発色層の特性である。例えば、赤色は熱エネルギ量ＥＡ で適性な発色となるのに対して、黒色は熱エネルギ量ＥＡ とＥＢ の間くらいのところから発色し始め、熱エネルギ量ＥＢ 以上で適性な発色となる。このように黒色の発色層は、黒色が発色し始めてから適性な発色になるまで比較的広い発色領域を有する特性をもつ。
【０００４】
このような特性があるため、サーマルプリンタでこのような２色感熱紙に印字出力を行う場合には、低い熱エネルギ量ＥＡ を与えて赤色を発色させ、高い熱エネルギ量ＥＢ を与えて黒色を発色させるような制御で印字出力を行う。
【０００５】
この際、サーマルラインヘッド１０６を図９に示すように左右の２領域で出力する熱エネルギ量を変えて印字を行うものがある。すなわち、左側部分１０６ａは低い熱エネルギ量で印字出力を行って、右側部分１０６ｂは高い熱エネルギ量で印字出力を行う。このような印字出力により、２色感熱紙の左半分に印字した文字「Ａ」は赤色に発色し、右半分に印字した文字「Ｂ」は黒色に発色する。
【０００６】
また、サーマルラインヘッド１０６を２領域に分けずに、高い熱エネルギ量で印字するものと低い熱エネルギ量で印字するものに分けて印字を行うものもある。すなわち、図１０に示すように最初は赤色に印字する部分のみ（図１０では文字「Ａ」）を低い熱エネルギ量で印字出力を行った後、続いて黒色に印字する部分のみ（図１０では文字「Ｂ」）を高い熱エネルギ量で印字出力を行う。
【０００７】
ところが、上述したいずれのものにおいても、高いエネルギ量で発色する発色層を印字する場合は、サーマルラインヘッド１０６を高いエネルギ量で駆動させる必要があるので、サーマルラインヘッド１０６の耐久性が低下したり、寿命が短くなったりするという問題があった。
【０００８】
このため、本出願人は、印字回数を複数回に分けて低い熱エネルギ量で重ねて印字することにより高いエネルギ量を必要とする色を発色させるサーマルプリンタを提案し、出願した（特願平９−２２９５６６号、特願平１０−１９９１７号、特願平１０−８６７２７）。このサーマルプリンタを使用すれば、１回の印字で必要な熱エネルギ量を減らすことができるので、サーマルラインヘッドの寿命を延ばすことができ、ヘッドの劣化による印字品質の低下を防止できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなサーマルプリンタにおいては、サーマルラインヘッド１０６のうちのある発熱素子を発熱させると、隣接する発熱素子にも熱が伝わったり、感熱紙上でも熱が伝わってしまうので、実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が印字しようとしたものの輪郭（印字ドットデータ上の輪郭）よりも外側に広がってしまうという問題があった。特に高い熱エネルギ量で印字する場合には、伝わる熱エネルギ量も比較的大きいため、輪郭の広がりが無視できない。
【００１０】
例えば図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように低い熱エネルギ量ＥＡ で２回印字出力を重ねることにより高い熱エネルギ量ＥＢ で発色する発色層を発色させる場合、２回目の印字出力では１回目の印字出力の場合と同じ印字ドットデータで熱エネルギ量を与えていたので、感熱紙に与えた熱エネルギ量の総量は図１１（ｄ）に示すようになる。つまり、その発熱素子で発色させようとする（印字出力を行う）対象ドットとこれに隣接するドットとの境目で熱エネルギ量は０にはならず、隣接ドットの領域まで熱が広がって徐々に０になる。従って、隣接ドットのうち対象ドットに近い部分の熱エネルギ量は、黒色の発色領域に入ってしまうので、印字出力を行わないドットであるにもかかわらず部分的に発色する。このため、実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が広がってしまう。
【００１１】
このような現象は、図９、図１０に示すような一度に高い熱エネルギ量を与えるサーマルプリンタにおいても同様に起りうる。例えば、図１２（ａ）に示すようにサーマルラインヘッド１０６のうちのある発熱素子を高い熱エネルギ量ＥBに発熱させるとその熱は隣接する発熱素子に伝達したり、感熱紙上で伝達したりするので、実際に感熱紙に与えられる熱エネルギ量は図１２（ｂ）に示すようになる。従って、感熱紙の隣接ドットのうち対象ドットに近い部分に与えられる熱エネルギ量は感熱紙の黒色の発色領域内に入ってしまうので部分的に発色する。従って、この場合も、隣接ドットのうち対象ドットに近い部分は発色するので、図１２（ｃ）に示すように実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が広がってしまう。
【００１２】
ここでは、印字出力を行う対象ドットに隣接した１ドット分が発色してしまう場合について説明したが、サーマルラインヘッド１０６や感熱紙の熱伝達率の大きさによっては数ドット分発色してしまうこともあり、実際に印字された画像などのイメージが所望するものと異なってしまうという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は、サーマルヘッドの寿命を延ばすことができ、サーマルヘッドの劣化による印字品質の低下を防止しつつ、実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が広がってしまうことを防止することができるサーマルプリンタを提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、与える熱エネルギ量によって発色する色が異なる複数の発色層からなる多色感熱紙に印字ドットデータに基づき印字処理を行うサーマルプリンタにおいて、最も低い熱エネルギ量で発色する発色層を発色させる場合にはその熱エネルギ量による印字処理を１回行い、その最も低い熱エネルギ量で発色する発色層よりも高い熱エネルギ量で発色する発色層を発色させる場合には最も低い熱エネルギ量による印字処理を複数回重ねて行うようにし、その複数回の印字処理のうち１回は印字ドットデータ通りに印字処理を行い、その他の印字処理は、輪郭の境目における熱エネルギ量の総量が高い熱エネルギ量で発色する発色層を発色させない程度になるように印字ドットデータのうち輪郭部を構成する全体のドットを削除して印字面積を小さくした印字ドットデータに基づいて印字処理を行うようにしたことにある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図６を参照して説明する。
図１は本実施の形態の要部構成を示すブロック図で、１は制御部本体を構成するＣＰＵ（中央処理装置）、２はこのＣＰＵ１が各部を制御するためのプログラムデータ等を格納したＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、３はデータ処理のために使用されるメモリエリア等を設けたＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、４はＩ／Ｏ（入出力）ポート、５はＩ／Ｆ（インタフェース）である。上記ＣＰＵ１とＲＯＭ２、ＲＡＭ３、Ｉ／Ｏポート４、Ｉ／Ｆ５とはアドレスバス、データバス、制御バス等のバスライン６により電気的に接続している。
【００１６】
上記Ｉ／Ｏポート４には、連続した感熱紙を進み方向又は戻り方向に搬送可能な紙送りモータ７を駆動するモータドライバ８、感熱紙に熱を与える複数の発熱素子をライン状に配設してなるサーマルラインヘッド９の発熱素子をオン・オフ駆動させるヘッドドライバ１０、カッタ２１を駆動するカッタモータ１１を駆動するモータドライバ１２、その他各種操作を行うための操作パネル（図示しない）等がそれぞれ接続している。
【００１７】
上記カッタ２１は、図３に示すようにサーマルラインヘッド９の近傍に配置されており、サーマルラインヘッド９で印刷した感熱紙を切離すためのものである。また、Ｉ／Ｆ５にはパーソナルコンピュータ等で構成されるホスト装置１５が通信回線を介して接続している。
【００１８】
本実施の形態にかかるサーマルプリンタでは、図３に示すような感熱紙２２を使用する。この感熱紙２２は、連続した台紙２２ａに高い熱エネルギ量ＥＢ で適性に発色する発色層（例えば黒色）、上層の発色層の色を消す消色層、低い熱エネルギ量ＥＡ で発色する発色層（例えば赤色）、長期保存や黄ばみ防止等のためのコーティング層を重ねてなる図７に示すような感熱部２２ｂを一定間隔おきに複数設けて構成される。これらの発色層の特性としては図８に示すものと同様である。すなわち、上記低い熱エネルギ量で発色する発色層については、最も発色が良好に行われる適性熱エネルギ量がＥＡ （説明を簡単にするためこれを低い熱エネルギ量ＥＡ と称している）であり、高い熱エネルギ量で発色する発色層については、最も発色が良好に行われる適性熱エネルギ量がＥＢ （説明を簡単にするためこれを高い熱エネルギ量ＥＢ と称している）である。
【００１９】
この感熱紙２２の感熱部２２ｂにおいて、上記高い熱エネルギ量ＥＢ は、低い熱エネルギ量ＥＡ の約２倍である。
また、高い熱エネルギ量ＥＢ で発色する発色層を適性に発色させるためには、感熱部２２ｂに高い熱エネルギ量ＥＢ を短時間与えるだけでなく、感熱紙２２に与えた全体の熱エネルギ量がその色を発色させる高い熱エネルギ量ＥＢ に達していればよい。
従って、高い熱エネルギ量ＥＢ で発色する発色層は、低い熱エネルギ量ＥＡ で２回重ねて印字を行うことにより発色させることができることがわかる。
【００２０】
さらに、もし２回目の印字出力において１回目の印字出力を行う印字ドットデータと同じデータで印字したとすると、図１１（ｄ）に示すように隣接ドットのうち対象ドットに近い部分は１回目と２回目の印字出力における熱の伝達によって感熱紙に与えられる熱エネルギ量の総量が黒色の発色領域に入ってしまうので、印字出力を行わないドットであるにもかかわらず部分的に発色する。このため、実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が広がってしまう。
【００２１】
これを防止するには、２回目以降の印字出力においては、１回目で印字した印字ドットデータの輪郭部を構成する１又は数ドット分を削除して印字面積を小さくした印字ドットデータで印字を行うようにすればよい。こうすれば、図５に示すように高い熱エネルギ量ＥＢ で印字出力を行うドットに隣接する印字出力を行わないドットでは、１回目（図５（ｂ））と２回目（図５（ｃ））の印字出力における熱エネルギ量の総量は、図５（ｄ）に示すように黒色の発色領域に入ることはなくなる。従って、高い熱エネルギ量ＥＢ で印字しようとする文字などの輪郭が広がることを防止できる。
【００２２】
なお、こうして削除するドット数は、１回の印字出力で感熱紙に与える熱エネルギ量や感熱紙・サーマルラインヘッドの熱伝達率の程度などによって異なるが、２回目以降の印字出力で与える熱エネルギ量の総量が、対象ドットと隣接ドットとの境目において、黒色の発色領域に入らない程度に輪郭部を構成するドットを削除すればよい。例えば、１回目で印字する印字ドットデータが図４（ａ）に示すような画像の場合、この印字ドットデータの輪郭部を１ドット削除した図４（ｂ）に示すような印字ドットデータで２回目の印字を行う。
【００２３】
本実施の形態にかかるサーマルプリンタで感熱紙２２に印字する場合、上記ＣＰＵ１は上述した原理に基づいて図２に示すような印字処理を行うようになっている。すなわち、ＣＰＵ１は先ずＳＴ（ステップ）１にて紙送りモータ７を順方向に駆動させて感熱紙２２をサーマルラインヘッド９へ向けて所定の印字位置まで進み方向に搬送する。これにより、感熱紙２２は図３（ａ）に示すような状態から同図（ｂ）に示すような状態になる。この場合、例えばペ−パセンサによって感熱紙２２の先端を検出し、そこから所定量だけ搬送してもよい。
【００２４】
そして、ＳＴ２にて発色させようとする色とは無関係に図６（ａ）に示すようなすべての印字ドットデータ「ＡＢ」を１つの感熱部２２ｂに低い熱エネルギ量ＥＡ で印字する。これにより、すべての印字ドットデータ 「ＡＢ」について赤色が発色する。その後、ＳＴ３にて印字した感熱部２２ｂの分以上紙送りモータ７を逆方向に駆動して感熱紙２２を戻し方向に搬送させる。これにより、感熱紙２２は図３（ｃ）に示すような状態から同図（ｄ）に示すような状態になる。
【００２５】
続いてＳＴ４にて再び紙送りモータ７を順方向に駆動させて感熱紙２２をサーマルラインヘッド９へ向けて所定の印字位置まで進み方向に搬送する。これにより、感熱紙２２は図３（ｄ）に示すような状態から同図（ｅ）に示すような状態になる。
【００２６】
次に、ＳＴ５にて高い熱エネルギ量を必要とする色（黒色）で出力する印字ドットデータ「Ｂ」のみをＳＴ２での熱エネルギ量と同じ熱エネルギ量で重ねて印字する。この場合、ＳＴ２にて印字した印字ドットデータのうち高い熱エネルギ量を必要とする色（黒色）で出力する印字ドットデータ「Ｂ」のみについて、図６（ｂ）に示すようにその輪郭部を１ドット削除した印字ドットデータを使用して印字を行う。
【００２７】
これにより、高い熱エネルギ量を必要とする色（黒色）で出力する印字ドットデータの部分「Ｂ」については、合計で上記低い熱エネルギ量の２倍の熱エネルギ量、すなわち高い熱エネルギ量Ｅｂを与えたことになる。従って、図３（ｅ）又は図６（ｃ）に示すように高い熱エネルギ量を必要とする色（黒色）で出力する印字ドットデータの部分「Ｂ」のみ黒色に発色し、印字ドットデータ「Ａ」は赤色のままである。
【００２８】
また、この２回目の印字では、１回目の印字で使用した印字ドットデータ「Ｂ」のみについて、その輪郭部を１ドット削除した印字ドットデータを使用するので、実際に感熱紙に与えられる熱エネルギ量の総量は、１回目の印字で与えた熱エネルギ量（図５（ｂ））と２回目の印字で与えた熱エネルギ量（図５（ｃ））とを加えたもの（図５（ｄ））となり、印字結果は図５（ｅ）に示すようになる。
【００２９】
その後、カッタモータ１１を駆動して感熱紙２２をカットして、図３（ｆ）に示すように印字済みの感熱部２２ｂを感熱紙２２から切離す。
【００３０】
このような構成の本実施の形態においては、１回目の印字ではすべての印字ドットデータについて低い熱エネルギ量で印字を行い、２回目の印字では高い熱エネルギ量で出力する印字ドットデータのみについて１回目と同一の熱エネルギ量で、しかも印字ドットデータの輪郭部を１ドット削除した印字ドットデータを使用して重ねて印字する。これにより、１回目のみで印字した部分については低い熱エネルギ量を必要とする色（赤色）が発色し、２回目に重ねて印字した部分については高い熱エネルギ量を必要とする色（黒色）が発色する。
【００３１】
このようにすることによって、サーマルラインヘッド９は常に低い熱エネルギ量による印字出力で複数色の印字を行うことができることから、一度に高い熱エネルギを加えるような印字出力を行う必要がなくなるため、サーマルラインヘッド９の耐久性が増し、寿命を延ばすことができ、ヘッドの劣化による印字品質の低下を防止できる。
【００３２】
さらに、１回目の印字で出力した印字ドットデータの輪郭部を構成する１ドットを削除した印字ドットデータで２回目の印字を行うようにしたので、１回目の印字出力と２回目の印字出力で感熱紙に与えられた熱エネルギ量の総量は、図５（ｄ）のようになるので、高い熱エネルギ量で印字するドットに隣接する印字出力を行わないドットにおいて熱エネルギ量の総量が黒色の発色領域に入ることはなくなる。これにより、当該隣接ドットにおいて黒色が発色することがなくなり、高い熱エネルギ量ＥＢ で印字しようとする文字や画像などの輪郭が広がることを防止できる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、１回目の印字処理において元の印字ドットデータと同じデータで印字し、２回目の印字処理において元の印字ドットデータの輪郭部を構成する１ドットを削除した新たな印字ドットデータで印字を行う場合について述べたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、１回目の印字処理において元の印字ドットデータの輪郭部を構成する１ドットを削除した新たな印字ドットデータで印字を行い、２回目の印字処理において元の印字ドットデータと同じデータで印字してもよい。
【００３４】
また、本実施の形態においては、低い熱エネルギ量を必要とする色及び高い熱エネルギ量を必要とする色の２色を発色できる感熱紙２２に印字するものについて述べたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、発色に必要な熱エネルギ量が異なる３つ以上の色を発色できる感熱紙２２に印字するものであってもよい。
【００３５】
この場合は、最も低い熱エネルギ量で発色できる色における熱エネルギ量の整数倍の熱エネルギ量で発色できる色を重ねてなる感熱紙２２を使用してもよい。このような感熱紙２２を使用する場合に、その色を発色させる必要な倍数の数だけ繰返して重ね印字を行うようにし、２回目以降の印字処理において印字出力を行う印字ドットデータとしては、１回目の印字処理において印字出力を行った元の印字ドットデータの輪郭部を数ドット削除した新たな印字ドットデータを使用する。これにより、高い熱エネルギ量で印字しようとする文字や画像などの輪郭が広がることを防止できる。
【００３６】
さらに、この場合、複数回の印字処理のうち１回は元の印字ドットデータ通りに印字処理を行い（この１回の印字処理は１回目の印字処理に限られず、何回目の印字処理であってもよい）、その他の印字処理は元の印字ドットデータのうち輪郭部を構成するドットを削除して印字面積を小さくした新たな印字ドットデータに基づいて印字処理を行うようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、サーマルヘッドの寿命を延ばすことができ、サーマルヘッドの劣化による印字品質の低下を防止しつつ、実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が広がってしまうことを防止することができるサーマルプリンタを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるサーマルプリンタの構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態におけるＣＰＵが行う印字処理を示す流れ図。
【図３】同実施の形態における作用を説明する図。
【図４】本発明の形態における原理を説明する図。
【図５】同実施の形態における印字ドットデータ、感熱紙に与えられる熱エネルギ量、印字結果の関係を説明する図。
【図６】同実施の形態における作用を説明する図で、同図（ａ）は１回目の印字処理で使用する印字ドットデータを示し、同図（ｂ）は２回目の印字処理で使用する印字ドットデータを示し、同図（ｃ）は最終的な印字結果を示すものである。
【図７】感熱紙の構成を説明する図。
【図８】図７に示す感熱紙の特性を示す図。
【図９】従来のサーマルプリンタを説明する図。
【図１０】従来の他のサーマルプリンタを説明する図。
【図１１】２回に分けて印字するサーマルプリンタにおける印字ドットデータ、感熱紙に与えられる熱エネルギ量、印字結果との関係を説明する図。
【図１２】図９及び図１０に示すサーマルプリンタにおける印字ドットデータ、感熱紙に与えられる熱エネルギ量、印字結果との関係を説明する図。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ
７…紙送りモータ
９…サーマルラインヘッド
２２…感熱紙
２２ｂ…感熱部
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の色層からなる多色感熱紙に印字処理を行うサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多色感熱紙として例えば２色感熱紙があるが、この２色感熱紙としてはさらに消色型と加色型がある。この加色型の感熱紙は台紙上に赤発色層、黒発色層が重なって構成される。消色型の感熱紙は図７に示すように台紙１０１上に黒発色層１０２、消色層１０３、赤発色層１０４が重なって構成される。また、表面には長期保存や黄ばみ防止等のためのコーティング層１０５が形成される。このコーティング層１０５は加色型についても形成されている。
【０００３】
このような２色感熱紙の発色特性を図８に示す。同図中、縦軸に発色の度合、横軸に感熱紙に与える熱エネルギ量をとっている。また、グラフｙ１ は赤色を発色する発色層、グラフｙ２ は黒色を発色する発色層の特性である。例えば、赤色は熱エネルギ量ＥＡ で適性な発色となるのに対して、黒色は熱エネルギ量ＥＡ とＥＢ の間くらいのところから発色し始め、熱エネルギ量ＥＢ 以上で適性な発色となる。このように黒色の発色層は、黒色が発色し始めてから適性な発色になるまで比較的広い発色領域を有する特性をもつ。
【０００４】
このような特性があるため、サーマルプリンタでこのような２色感熱紙に印字出力を行う場合には、低い熱エネルギ量ＥＡ を与えて赤色を発色させ、高い熱エネルギ量ＥＢ を与えて黒色を発色させるような制御で印字出力を行う。
【０００５】
この際、サーマルラインヘッド１０６を図９に示すように左右の２領域で出力する熱エネルギ量を変えて印字を行うものがある。すなわち、左側部分１０６ａは低い熱エネルギ量で印字出力を行って、右側部分１０６ｂは高い熱エネルギ量で印字出力を行う。このような印字出力により、２色感熱紙の左半分に印字した文字「Ａ」は赤色に発色し、右半分に印字した文字「Ｂ」は黒色に発色する。
【０００６】
また、サーマルラインヘッド１０６を２領域に分けずに、高い熱エネルギ量で印字するものと低い熱エネルギ量で印字するものに分けて印字を行うものもある。すなわち、図１０に示すように最初は赤色に印字する部分のみ（図１０では文字「Ａ」）を低い熱エネルギ量で印字出力を行った後、続いて黒色に印字する部分のみ（図１０では文字「Ｂ」）を高い熱エネルギ量で印字出力を行う。
【０００７】
ところが、上述したいずれのものにおいても、高いエネルギ量で発色する発色層を印字する場合は、サーマルラインヘッド１０６を高いエネルギ量で駆動させる必要があるので、サーマルラインヘッド１０６の耐久性が低下したり、寿命が短くなったりするという問題があった。
【０００８】
このため、本出願人は、印字回数を複数回に分けて低い熱エネルギ量で重ねて印字することにより高いエネルギ量を必要とする色を発色させるサーマルプリンタを提案し、出願した（特願平９−２２９５６６号、特願平１０−１９９１７号、特願平１０−８６７２７）。このサーマルプリンタを使用すれば、１回の印字で必要な熱エネルギ量を減らすことができるので、サーマルラインヘッドの寿命を延ばすことができ、ヘッドの劣化による印字品質の低下を防止できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなサーマルプリンタにおいては、サーマルラインヘッド１０６のうちのある発熱素子を発熱させると、隣接する発熱素子にも熱が伝わったり、感熱紙上でも熱が伝わってしまうので、実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が印字しようとしたものの輪郭（印字ドットデータ上の輪郭）よりも外側に広がってしまうという問題があった。特に高い熱エネルギ量で印字する場合には、伝わる熱エネルギ量も比較的大きいため、輪郭の広がりが無視できない。
【００１０】
例えば図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように低い熱エネルギ量ＥＡ で２回印字出力を重ねることにより高い熱エネルギ量ＥＢ で発色する発色層を発色させる場合、２回目の印字出力では１回目の印字出力の場合と同じ印字ドットデータで熱エネルギ量を与えていたので、感熱紙に与えた熱エネルギ量の総量は図１１（ｄ）に示すようになる。つまり、その発熱素子で発色させようとする（印字出力を行う）対象ドットとこれに隣接するドットとの境目で熱エネルギ量は０にはならず、隣接ドットの領域まで熱が広がって徐々に０になる。従って、隣接ドットのうち対象ドットに近い部分の熱エネルギ量は、黒色の発色領域に入ってしまうので、印字出力を行わないドットであるにもかかわらず部分的に発色する。このため、実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が広がってしまう。
【００１１】
このような現象は、図９、図１０に示すような一度に高い熱エネルギ量を与えるサーマルプリンタにおいても同様に起りうる。例えば、図１２（ａ）に示すようにサーマルラインヘッド１０６のうちのある発熱素子を高い熱エネルギ量ＥBに発熱させるとその熱は隣接する発熱素子に伝達したり、感熱紙上で伝達したりするので、実際に感熱紙に与えられる熱エネルギ量は図１２（ｂ）に示すようになる。従って、感熱紙の隣接ドットのうち対象ドットに近い部分に与えられる熱エネルギ量は感熱紙の黒色の発色領域内に入ってしまうので部分的に発色する。従って、この場合も、隣接ドットのうち対象ドットに近い部分は発色するので、図１２（ｃ）に示すように実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が広がってしまう。
【００１２】
ここでは、印字出力を行う対象ドットに隣接した１ドット分が発色してしまう場合について説明したが、サーマルラインヘッド１０６や感熱紙の熱伝達率の大きさによっては数ドット分発色してしまうこともあり、実際に印字された画像などのイメージが所望するものと異なってしまうという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は、サーマルヘッドの寿命を延ばすことができ、サーマルヘッドの劣化による印字品質の低下を防止しつつ、実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が広がってしまうことを防止することができるサーマルプリンタを提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、与える熱エネルギ量によって発色する色が異なる複数の発色層からなる多色感熱紙に印字ドットデータに基づき印字処理を行うサーマルプリンタにおいて、最も低い熱エネルギ量で発色する発色層を発色させる場合にはその熱エネルギ量による印字処理を１回行い、その最も低い熱エネルギ量で発色する発色層よりも高い熱エネルギ量で発色する発色層を発色させる場合には最も低い熱エネルギ量による印字処理を複数回重ねて行うようにし、その複数回の印字処理のうち１回は印字ドットデータ通りに印字処理を行い、その他の印字処理は、輪郭の境目における熱エネルギ量の総量が高い熱エネルギ量で発色する発色層を発色させない程度になるように印字ドットデータのうち輪郭部を構成する全体のドットを削除して印字面積を小さくした印字ドットデータに基づいて印字処理を行うようにしたことにある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図６を参照して説明する。
図１は本実施の形態の要部構成を示すブロック図で、１は制御部本体を構成するＣＰＵ（中央処理装置）、２はこのＣＰＵ１が各部を制御するためのプログラムデータ等を格納したＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、３はデータ処理のために使用されるメモリエリア等を設けたＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、４はＩ／Ｏ（入出力）ポート、５はＩ／Ｆ（インタフェース）である。上記ＣＰＵ１とＲＯＭ２、ＲＡＭ３、Ｉ／Ｏポート４、Ｉ／Ｆ５とはアドレスバス、データバス、制御バス等のバスライン６により電気的に接続している。
【００１６】
上記Ｉ／Ｏポート４には、連続した感熱紙を進み方向又は戻り方向に搬送可能な紙送りモータ７を駆動するモータドライバ８、感熱紙に熱を与える複数の発熱素子をライン状に配設してなるサーマルラインヘッド９の発熱素子をオン・オフ駆動させるヘッドドライバ１０、カッタ２１を駆動するカッタモータ１１を駆動するモータドライバ１２、その他各種操作を行うための操作パネル（図示しない）等がそれぞれ接続している。
【００１７】
上記カッタ２１は、図３に示すようにサーマルラインヘッド９の近傍に配置されており、サーマルラインヘッド９で印刷した感熱紙を切離すためのものである。また、Ｉ／Ｆ５にはパーソナルコンピュータ等で構成されるホスト装置１５が通信回線を介して接続している。
【００１８】
本実施の形態にかかるサーマルプリンタでは、図３に示すような感熱紙２２を使用する。この感熱紙２２は、連続した台紙２２ａに高い熱エネルギ量ＥＢ で適性に発色する発色層（例えば黒色）、上層の発色層の色を消す消色層、低い熱エネルギ量ＥＡ で発色する発色層（例えば赤色）、長期保存や黄ばみ防止等のためのコーティング層を重ねてなる図７に示すような感熱部２２ｂを一定間隔おきに複数設けて構成される。これらの発色層の特性としては図８に示すものと同様である。すなわち、上記低い熱エネルギ量で発色する発色層については、最も発色が良好に行われる適性熱エネルギ量がＥＡ （説明を簡単にするためこれを低い熱エネルギ量ＥＡ と称している）であり、高い熱エネルギ量で発色する発色層については、最も発色が良好に行われる適性熱エネルギ量がＥＢ （説明を簡単にするためこれを高い熱エネルギ量ＥＢ と称している）である。
【００１９】
この感熱紙２２の感熱部２２ｂにおいて、上記高い熱エネルギ量ＥＢ は、低い熱エネルギ量ＥＡ の約２倍である。
また、高い熱エネルギ量ＥＢ で発色する発色層を適性に発色させるためには、感熱部２２ｂに高い熱エネルギ量ＥＢ を短時間与えるだけでなく、感熱紙２２に与えた全体の熱エネルギ量がその色を発色させる高い熱エネルギ量ＥＢ に達していればよい。
従って、高い熱エネルギ量ＥＢ で発色する発色層は、低い熱エネルギ量ＥＡ で２回重ねて印字を行うことにより発色させることができることがわかる。
【００２０】
さらに、もし２回目の印字出力において１回目の印字出力を行う印字ドットデータと同じデータで印字したとすると、図１１（ｄ）に示すように隣接ドットのうち対象ドットに近い部分は１回目と２回目の印字出力における熱の伝達によって感熱紙に与えられる熱エネルギ量の総量が黒色の発色領域に入ってしまうので、印字出力を行わないドットであるにもかかわらず部分的に発色する。このため、実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が広がってしまう。
【００２１】
これを防止するには、２回目以降の印字出力においては、１回目で印字した印字ドットデータの輪郭部を構成する１又は数ドット分を削除して印字面積を小さくした印字ドットデータで印字を行うようにすればよい。こうすれば、図５に示すように高い熱エネルギ量ＥＢ で印字出力を行うドットに隣接する印字出力を行わないドットでは、１回目（図５（ｂ））と２回目（図５（ｃ））の印字出力における熱エネルギ量の総量は、図５（ｄ）に示すように黒色の発色領域に入ることはなくなる。従って、高い熱エネルギ量ＥＢ で印字しようとする文字などの輪郭が広がることを防止できる。
【００２２】
なお、こうして削除するドット数は、１回の印字出力で感熱紙に与える熱エネルギ量や感熱紙・サーマルラインヘッドの熱伝達率の程度などによって異なるが、２回目以降の印字出力で与える熱エネルギ量の総量が、対象ドットと隣接ドットとの境目において、黒色の発色領域に入らない程度に輪郭部を構成するドットを削除すればよい。例えば、１回目で印字する印字ドットデータが図４（ａ）に示すような画像の場合、この印字ドットデータの輪郭部を１ドット削除した図４（ｂ）に示すような印字ドットデータで２回目の印字を行う。
【００２３】
本実施の形態にかかるサーマルプリンタで感熱紙２２に印字する場合、上記ＣＰＵ１は上述した原理に基づいて図２に示すような印字処理を行うようになっている。すなわち、ＣＰＵ１は先ずＳＴ（ステップ）１にて紙送りモータ７を順方向に駆動させて感熱紙２２をサーマルラインヘッド９へ向けて所定の印字位置まで進み方向に搬送する。これにより、感熱紙２２は図３（ａ）に示すような状態から同図（ｂ）に示すような状態になる。この場合、例えばペ−パセンサによって感熱紙２２の先端を検出し、そこから所定量だけ搬送してもよい。
【００２４】
そして、ＳＴ２にて発色させようとする色とは無関係に図６（ａ）に示すようなすべての印字ドットデータ「ＡＢ」を１つの感熱部２２ｂに低い熱エネルギ量ＥＡ で印字する。これにより、すべての印字ドットデータ 「ＡＢ」について赤色が発色する。その後、ＳＴ３にて印字した感熱部２２ｂの分以上紙送りモータ７を逆方向に駆動して感熱紙２２を戻し方向に搬送させる。これにより、感熱紙２２は図３（ｃ）に示すような状態から同図（ｄ）に示すような状態になる。
【００２５】
続いてＳＴ４にて再び紙送りモータ７を順方向に駆動させて感熱紙２２をサーマルラインヘッド９へ向けて所定の印字位置まで進み方向に搬送する。これにより、感熱紙２２は図３（ｄ）に示すような状態から同図（ｅ）に示すような状態になる。
【００２６】
次に、ＳＴ５にて高い熱エネルギ量を必要とする色（黒色）で出力する印字ドットデータ「Ｂ」のみをＳＴ２での熱エネルギ量と同じ熱エネルギ量で重ねて印字する。この場合、ＳＴ２にて印字した印字ドットデータのうち高い熱エネルギ量を必要とする色（黒色）で出力する印字ドットデータ「Ｂ」のみについて、図６（ｂ）に示すようにその輪郭部を１ドット削除した印字ドットデータを使用して印字を行う。
【００２７】
これにより、高い熱エネルギ量を必要とする色（黒色）で出力する印字ドットデータの部分「Ｂ」については、合計で上記低い熱エネルギ量の２倍の熱エネルギ量、すなわち高い熱エネルギ量Ｅｂを与えたことになる。従って、図３（ｅ）又は図６（ｃ）に示すように高い熱エネルギ量を必要とする色（黒色）で出力する印字ドットデータの部分「Ｂ」のみ黒色に発色し、印字ドットデータ「Ａ」は赤色のままである。
【００２８】
また、この２回目の印字では、１回目の印字で使用した印字ドットデータ「Ｂ」のみについて、その輪郭部を１ドット削除した印字ドットデータを使用するので、実際に感熱紙に与えられる熱エネルギ量の総量は、１回目の印字で与えた熱エネルギ量（図５（ｂ））と２回目の印字で与えた熱エネルギ量（図５（ｃ））とを加えたもの（図５（ｄ））となり、印字結果は図５（ｅ）に示すようになる。
【００２９】
その後、カッタモータ１１を駆動して感熱紙２２をカットして、図３（ｆ）に示すように印字済みの感熱部２２ｂを感熱紙２２から切離す。
【００３０】
このような構成の本実施の形態においては、１回目の印字ではすべての印字ドットデータについて低い熱エネルギ量で印字を行い、２回目の印字では高い熱エネルギ量で出力する印字ドットデータのみについて１回目と同一の熱エネルギ量で、しかも印字ドットデータの輪郭部を１ドット削除した印字ドットデータを使用して重ねて印字する。これにより、１回目のみで印字した部分については低い熱エネルギ量を必要とする色（赤色）が発色し、２回目に重ねて印字した部分については高い熱エネルギ量を必要とする色（黒色）が発色する。
【００３１】
このようにすることによって、サーマルラインヘッド９は常に低い熱エネルギ量による印字出力で複数色の印字を行うことができることから、一度に高い熱エネルギを加えるような印字出力を行う必要がなくなるため、サーマルラインヘッド９の耐久性が増し、寿命を延ばすことができ、ヘッドの劣化による印字品質の低下を防止できる。
【００３２】
さらに、１回目の印字で出力した印字ドットデータの輪郭部を構成する１ドットを削除した印字ドットデータで２回目の印字を行うようにしたので、１回目の印字出力と２回目の印字出力で感熱紙に与えられた熱エネルギ量の総量は、図５（ｄ）のようになるので、高い熱エネルギ量で印字するドットに隣接する印字出力を行わないドットにおいて熱エネルギ量の総量が黒色の発色領域に入ることはなくなる。これにより、当該隣接ドットにおいて黒色が発色することがなくなり、高い熱エネルギ量ＥＢ で印字しようとする文字や画像などの輪郭が広がることを防止できる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、１回目の印字処理において元の印字ドットデータと同じデータで印字し、２回目の印字処理において元の印字ドットデータの輪郭部を構成する１ドットを削除した新たな印字ドットデータで印字を行う場合について述べたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、１回目の印字処理において元の印字ドットデータの輪郭部を構成する１ドットを削除した新たな印字ドットデータで印字を行い、２回目の印字処理において元の印字ドットデータと同じデータで印字してもよい。
【００３４】
また、本実施の形態においては、低い熱エネルギ量を必要とする色及び高い熱エネルギ量を必要とする色の２色を発色できる感熱紙２２に印字するものについて述べたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、発色に必要な熱エネルギ量が異なる３つ以上の色を発色できる感熱紙２２に印字するものであってもよい。
【００３５】
この場合は、最も低い熱エネルギ量で発色できる色における熱エネルギ量の整数倍の熱エネルギ量で発色できる色を重ねてなる感熱紙２２を使用してもよい。このような感熱紙２２を使用する場合に、その色を発色させる必要な倍数の数だけ繰返して重ね印字を行うようにし、２回目以降の印字処理において印字出力を行う印字ドットデータとしては、１回目の印字処理において印字出力を行った元の印字ドットデータの輪郭部を数ドット削除した新たな印字ドットデータを使用する。これにより、高い熱エネルギ量で印字しようとする文字や画像などの輪郭が広がることを防止できる。
【００３６】
さらに、この場合、複数回の印字処理のうち１回は元の印字ドットデータ通りに印字処理を行い（この１回の印字処理は１回目の印字処理に限られず、何回目の印字処理であってもよい）、その他の印字処理は元の印字ドットデータのうち輪郭部を構成するドットを削除して印字面積を小さくした新たな印字ドットデータに基づいて印字処理を行うようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、サーマルヘッドの寿命を延ばすことができ、サーマルヘッドの劣化による印字品質の低下を防止しつつ、実際に印字された文字、記号などのキャラクタやイメージ画像などの輪郭が広がってしまうことを防止することができるサーマルプリンタを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるサーマルプリンタの構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態におけるＣＰＵが行う印字処理を示す流れ図。
【図３】同実施の形態における作用を説明する図。
【図４】本発明の形態における原理を説明する図。
【図５】同実施の形態における印字ドットデータ、感熱紙に与えられる熱エネルギ量、印字結果の関係を説明する図。
【図６】同実施の形態における作用を説明する図で、同図（ａ）は１回目の印字処理で使用する印字ドットデータを示し、同図（ｂ）は２回目の印字処理で使用する印字ドットデータを示し、同図（ｃ）は最終的な印字結果を示すものである。
【図７】感熱紙の構成を説明する図。
【図８】図７に示す感熱紙の特性を示す図。
【図９】従来のサーマルプリンタを説明する図。
【図１０】従来の他のサーマルプリンタを説明する図。
【図１１】２回に分けて印字するサーマルプリンタにおける印字ドットデータ、感熱紙に与えられる熱エネルギ量、印字結果との関係を説明する図。
【図１２】図９及び図１０に示すサーマルプリンタにおける印字ドットデータ、感熱紙に与えられる熱エネルギ量、印字結果との関係を説明する図。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ
７…紙送りモータ
９…サーマルラインヘッド
２２…感熱紙
２２ｂ…感熱部
Claims (1)
- 与える熱エネルギ量によって発色する色が異なる複数の発色層からなる多色感熱紙に印字ドットデータに基づき印字処理を行うサーマルプリンタにおいて、
最も低い熱エネルギ量で発色する発色層を発色させる場合にはその熱エネルギ量による印字処理を１回行い、
その最も低い熱エネルギ量で発色する発色層よりも高い熱エネルギ量で発色する発色層を発色させる場合には最も低い熱エネルギ量による印字処理を複数回重ねて行うようにし、その複数回の印字処理のうち１回は印字ドットデータ通りに印字処理を行い、その他の印字処理は、輪郭の境目における熱エネルギ量の総量が高い熱エネルギ量で発色する発色層を発色させない程度になるように前記印字ドットデータのうち輪郭部を構成する全体のドットを削除して印字面積を小さくした印字ドットデータに基づいて印字処理を行うようにしたことを特徴とするサーマルプリンタ。
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