JP3640761B2 - サーマルプリンタ及びその制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はライン型のサーマルプリンタに関する技術であって、特に低電力で、高速、高品質の記録を実現する簡易なプリンタを提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ライン型のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの一列に配列された複数の発熱素子（以下、１ラインと言う）を所定数のブロックに分割し、１ラインの端のブロックから順次にブロック単位で前記発熱素子を選択的に通電、発熱させるようにブロック毎に駆動し、感熱紙等の媒体へ記録している。前記媒体はブロック毎の駆動に同期させて搬送し、前記１ラインの記録で前記発熱素子の媒体搬送方向の長さに対応する距離だけ搬送する。一般には、発熱素子は抵抗体の両端の電極近傍では温度が低い温度分布になっており、感熱紙等を発色させる実効的な発熱素子の長さは前記抵抗体の長さの８０〜９０％（以下、この長さを発熱素子の長さと言う）で、１ラインの記録で感熱紙をこの長さ分搬送することになる。この方法は、高品質の記録が要求される感熱記録式のファクシミリ、ライン型のサーマルプリンタ等で一般に行われている。
【０００３】
しかし、前述の方法では、前記の各ブロックの通電対象の前記発熱素子の数とは無関係に、ブロック毎に駆動し、それに同期して前記媒体を搬送するため、記録速度が遅くなる欠点がある。これに対して、高速記録に主眼を置いたサーマルプリンタの制御、記録方法が提案されている。即ち、前記ブロックの通電対象の前記発熱素子の数が少ない複数ブロックを同時に駆動し、記録速度を高める方法である。
【０００４】
例えば、１ラインを構成する各ブロック毎に通電対象の発熱素子数を計数し、複数のブロックの前記発熱素子数の合計が、同時通電可能な発熱素子数より小さければ、前記の複数のブロックを同時通電させ、記録速度を高める方法である。（特開昭６３−２２４９７２、特開平６−９９６０３など）。又、各ブロックの内で、通電対象の発熱素子が一番多いブロックと一番少ないブロックとを組にし、二番目に多いブロックと二番目に少ないブロックとを組にし、それぞれの組毎に同時通電し、通電の電流量を平坦化しながら記録速度を高める方法も開示されている（特開昭６３−２２４９７２）。これらの同時通電させる前記発熱素子数の上限は、電源の許容電流量等で制限されるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の各ブロックの通電対象の発熱素子数に応じて、複数のブロックを同時通電する方法では、１ライン分の記録を完了させてから前記媒体を発熱素子の長さに相当する量だけ搬送し、次の１ライン分の記録をするように前記発熱素子の駆動と前記媒体の搬送をすれば、高品質の記録が可能である。しかし、この方式では、前記媒体を間歇的に搬送するためにモータの消費電力が大きく、搬送の高速化にも難点がある。更には、高温の発熱素子が前記媒体の一定箇所に止まる時間が長くなり、この発熱素子と媒体との接着現象が生じて、媒体の安定な搬送の阻害要因ともなる。
【０００６】
上記の問題の対策には、１ライン分の記録の間でも、前記媒体を搬送させる方式が適している。しかし、この方式で従来例のような複数ブロックを同時通電する方法では、１ラインを構成する各ブロックによっては、１ラインと次の１ラインの記録間で不要な空隙や重なりが生じたり、隣同士のブロック間で不自然な段差が生じ、前記媒体に記録した画質を低下させる。この画質の視覚的な良否は、記録した画像や文字等のモードによって非常に異なるが、このような課題に着眼し、解決の手段を開示した従来例はない。
【０００７】
図９の１）には、ある一定の条件で記録した場合の画像のモードにより、視覚的な良否への影響が異なる例を、図９の２）にはその通電のタイミングチャートを示した。１ラインの発熱素子は▲１▼〜▲４▼の４つのブロックに分割され、同時通電が可能な発熱素子の上限数は１つのブロックの発熱素子数に等しく、又ブロック群の通電は１ラインの図の左側から順次通電する一般的に行われている方法である。記録する媒体は、１ラインの記録に対して、発熱素子の長さに相当する距離だけ移動するような速度で搬送される。
【０００８】
図９の１）、２）のＡ）の▲１▼〜▲４▼の各ブロックの通電対象の発熱素子数と前記媒体上の記録位置は次の通りである。第一列の記録でのブロック▲１▼〜▲４▼の通電対象の発熱素子数の合計は上記上限数以内なので、ブロック▲１▼〜▲４▼の発熱素子は同時に通電される。ブロック▲１▼〜▲４▼の記録位置は一直線上にある。第二列の記録では、ブロック▲１▼は全ての発熱素子が通電対象であり、ブロック▲２▼〜▲４▼の通電対象の発熱素子数の合計は上記上限数以内なので、先ずブロック▲１▼に通電し、次にブロック▲２▼〜▲４▼へ同時に通電する。ブロック▲１▼の記録では第一列と第二列が連続した位置に記録される。ブロック▲２▼〜▲４▼では、第一列と第二列との記録位置の間に空隙が生じる。媒体が一定速度で搬送されていれば、例えば発熱素子の長さの１／４程度の空隙となるが、この空隙や後述の重なり記録の長さは搬送速度、通電時間幅等と関連して異なってくる（以下、同様）。第三列の記録は、第一列の記録と同様に、ブロック▲１▼〜▲４▼の通電対象の発熱素子数の合計が上記上限数以内なので、ブロック▲１▼〜▲４▼の発熱素子は同時に通電され、一直線上に記録される。ブロック▲１▼の記録位置は第二列に連続して記録される。ブロック▲２▼〜▲４▼では、第二列と重なり記録される。通電対象の発熱素子数の多いブロック▲１▼は所望の連続した記録となり、通電対象の発熱素子数の少ないブロック▲２▼〜▲４▼では、前述した空隙や重なりの記録となるが、記録の密度が低いので、視覚的には欠点が目立たない。
【０００９】
図９の１）、２）のＢ）の場合を以下に説明する。第一列の記録でのブロック▲１▼〜▲４▼の通電対象の発熱素子数の合計は上記上限数以内なので、ブロック▲１▼〜▲４▼の発熱素子は同時に通電される。▲１▼〜▲４▼の記録位置は一直線上にある。第二列の記録では、ブロック▲４▼は全ての発熱素子が通電対象であり、ブロック▲１▼〜▲３▼の通電対象の発熱素子数の合計は上記上限数以内である。先ずブロック▲１▼〜▲３▼へ同時に通電し、次にブロック▲４▼へ通電する。前記媒体上で、ブロック▲１▼〜▲３▼の記録位置は第二の列の記録位置に連続している。ブロック▲４▼では、第二の列の記録位置との間に前述同様の空隙を生じる。第三列の記録は、第一列の記録と同様に、ブロック▲１▼〜▲４▼の通電対象の発熱素子数の合計が上記上限数以内なので、ブロック▲１▼〜▲４▼の発熱素子は同時に通電され、一直線上に記録される。ブロック▲１▼〜▲３▼の記録位置は第二列の記録位置に連続している。ブロック▲４▼では、第二列との重なり記録の部分が生じる。ブロック▲１▼〜▲３▼では、所望の連続した記録となるが、通電対象の発熱素子数の多いブロック▲４▼で、前述した空隙や重なりの記録となる。ブロック▲４▼では、記録密度が高いので、これらの欠点が目立ってくる。又、記録のモードによっては、ブロック間での記録位置のずれも目立ってくる。
【００１０】
上述のように、同時通電する発熱素子の上限数のみを考え、複数ブロックを同時通電する従来例では、記録密度などの記録モードによって画像品質が劣化するので、記録モードを考慮したサーマルプリンタの制御方法が必要になる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のサーマルプリンタは、１ラインに配列した発熱素子をブロックに分割したサーマルヘッドと、各ブロック毎の発熱素子を選択的に通電する駆動手段と、ブロック毎の通電対象の発熱素子数を求める計数手段と、各ブロックの通電対象の発熱素子数の１ライン上での分布を求める分布判定手段と、同時通電する発熱素子の上限数と比較して同時通電するブロックをブロック群に分別するブロック分別手段と、各列における通電対象となる発熱素子数が最大となるブロック位置に応じて、ブロック群を駆動する順序を判定するブロック駆動順序判定手段と、判定された順序に沿ってブロック群を駆動して１ラインの発熱素子を選択的に通電させるように駆動手段を制御するブロック通電制御手段と、１ライン分の記録に対して感熱紙等の記録媒体を一定距離搬送する搬送手段とを備えたサーマルプリンタである。
【００１２】
本発明では、一つ又は複数のブロックを同時通電することで高速の記録がなされ、更に、記録のモード、即ち１ライン上の通電対象の発熱素子数の分布、に応じてブロック群の通電順序を変えることで後述の視覚的な記録品質の向上が実現される。
【００１３】
本発明のサーマルプリンタの制御方法は、１ラインの発熱素子の各ブロック毎に発熱素子を選択的に通電する駆動工程と、ブロック毎の通電対象の発熱素子数を求める計数工程と、１ラインでの前記の計数された数の分布を求める分布判定工程と、発熱素子の同時通電の上限数を基に、同時通電する一つまたは複数ブロックからなるブロック群に分別するブロック分別工程と、各列における通電対象となる発熱素子数が最大となるブロック位置に応じてブロック群を駆動する順序を判定するブロック駆動順序判定工程と、判定された順序に沿ってブロック群を駆動し１ラインの発熱素子を選択的に通電させるように制御するブロック通電制御工程と、１ライン分の記録に対して感熱紙等の記録媒体を一定距離搬送する搬送工程とを含むサーマルプリンタの制御方法である。この制御方法は、サーマルプリンタの高速記録、視覚的な高品質記録を実現させる方法の基本をなすものである。
【００１４】
１ラインの任意の第一の列の記録と次の第二の列の記録とにおいて、第一の列の記録で通電対象の発熱素子数が最大となる所定ブロックを含むブロック群を感熱紙等へ記録する位置と第二列で前記所定ブロックを含むブロック群を記録する位置との間隔を、感熱紙を搬送する前記一定距離に合わせるように制御する。前記の位置と一定距離は実測してもよいが、前記の第一と第二の記録をするタイミングの間隔と前記の一定距離を搬送する時間とを合わせることで実質的に前記の位置の間隔と感熱紙搬送の一定距離とを合わせてもよい（以下、同様）。
【００１５】
１ラインの任意の第一の列の記録と次の第二の列の記録とにおいて、第一の列の記録で通電対象の発熱素子数が最大となるブロックを含むブロック群を感熱紙等へ記録する位置と第二の列の記録で通電対象の発熱素子数が最大となるブロックを含むブロック群を記録する位置との間隔を、感熱紙を搬送する前記一定距離に合わせるように制御する。更に、第一の列の記録で通電対象の発熱素子数が最大となるブロックが第二の列の記録でも通電対象の発熱素子数が最大となる場合には、このブロックを含むブロック群を記録する位置の間隔を、優先的に前記の一定の搬送距離に合わせる。
【００１６】
前述の通電対象の発熱素子数が最大であるブロックに注目して、任意の第一の列及び次の第二の列の記録の間隔を制御する方法は、発熱する素子数が多いブロック、即ち記録密度が高い記録部分、でのライン間の空隙や重なり記録は視覚的な観点からの記録品質の劣化に繋がることに着眼し、この問題を効果的に回避する方法を提供するものである。
【００１７】
１ラインの記録のブロック群の駆動順序を、第一番目のブロック群を先ず駆動し、それに引き続いて駆動する第二番目以降のブロック群は第一番目のブロック群に近いブロック群から順次駆動する制御方法である。この方法により、ブロック群毎の記録位置のずれは少なくなり、記録の１ライン方向の視覚的な記録品質を高めることになる。
【００１８】
１ラインの記録のブロック群の駆動順序を制御する他の方法は、１ラインのブロック数を偶数とし、１ラインの中央で左右に２分した両側で通電対象となる発熱素子数を比較し、その素子数が多い側の端のブロック群から順次駆動する制御方法である。この方法は、制御が簡易であり、且つ密度の高い記録が１ラインの片側に偏ったサーマルプリンタの用途に着眼し、視覚的な記録品質を高めるものである。
【００１９】
奇数個のブロックに分割された場合、１ラインの記録のブロック群の駆動順序を制御する別の方法として、中央のブロックの両側の通電対象となる発熱素子数を比較し、その素子数が多い側の端のブロック群から順次駆動する制御方法を提供するものである。この方法も、制御が簡易で、１ラインの記録密度が偏った記録に対して高品質の記録を可能にする。
【００２０】
更なる制御方法は、通電対象の発熱素子数の分布データを予め複数種類予測し、それぞれの分布データに適合したブロック群を順次駆動するようにサーマルヘッドの駆動工程を制御するブロック通電制御データをメモリに記憶しておき、実際の印字データから求めた実測分布と前記分布データとを比較し、実測分布に類似した前記分布データに対応した前記ブロック通電制御データを基に前記駆動工程を制御する方法である。この方法では、予め用意されたブロック通電制御データに従って制御するので、制御の更なる簡易化と高速化が可能となる。
【００２１】
ブロック群への同時通電の前述の制御に加えて、各ブロック群に含まれるブロック数に対応して、例えばブロック数に比例して、感熱紙等の媒体を搬送する距離又は時間を制御する方法である。各ブロック群の通電での媒体の搬送量は、１ラインの記録毎の一定搬送量を前記ブロック数に対応させて分割した量にする。この制御では、搬送速度や通電時間幅等とも関連させて、前述の空隙や重なり量を変えることができ、前述の効果に加えて、更なる記録品質の改善や記録の高速化等の効用が発揮されることになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１はサーマルプリンタの本発明に係わる基本構成ブロック図を示した。文字、図形等の印字データは計数手段１へ入力される。計数手段１でサーマルヘッド８の１ラインの発熱素子の各ブロックの通電対象数を前記印字データから求め、分別判定手段２へ計測データを送る。又、サーマルヘッド８による印字のための駆動手段７に含まれる後述のシフトレジスタへも印字データを送る。分布判定手段２では、１ラインの記録でのブロック毎の通電対象の発熱素子数の分布を求め、その分布データをブロック分別手段３とブロック駆動順序判定手段５へ送る。ブロック分別手段３では、同時通電する発熱素子数の上限数と比較して、前記上限数以内で且つ最大数になるように各ブロックを集合した同時通電のブロック群に分別する。ブロック群間での印字の位置ずれを少なくするためには、ブロック群は１つ以上の隣同士で連続したブロックや前記ブロック群の左右に連続したブロックで構成するのが都合が良い。
【００２３】
ブロック駆動順序判定手段５では、分布判定データに基づき、任意の１ラインの記録と次の１ラインの記録での空隙や重なりが視覚的に目立たなくなるようにブロックの駆動順序を判定する。後述する記録密度の高い部分、即ち、通電対象の発熱素子数の多いブロックに注目して、１ライン及び次の１ラインのブロック駆動順序を判定するのが好都合である。この判定されたブロック駆動の順序データ及び前述のブロック群を構成するブロックの分別データは、それぞれブロック駆動順序判定手段５及びブロック分別手段３からブロック通電制御手段４へ送る。ブロック通電制御手段４は順序データと分別データから求めた１ラインを記録するブロック群の駆動順序、駆動タイミング等の通電制御信号を駆動手段７へ送り、前記シフトレジスタの印字データに従ってサーマルヘッド８の発熱素子を選択的に発熱させ、感熱紙９へ記録する。又、ブロック通電制御手段４から搬送手段６へは搬送制御信号を送り、発熱素子の通電制御と連動させて、モータ等を制御して感熱紙９を搬送させる。この作用の繰り返しにより、所定の情報を感熱紙９へ視覚的に高い品質で、且つ高速に記録する。
【００２４】
図２は、サーマルヘッド及び駆動手段の内容を示す構成図である。サーマルヘッド８の１ラインの発熱素子１０はブロック１からブロックｎのｎに分割されている。発熱素子１０の一端部１１はＶＨの電圧が印加されるように共通に接続され、他端部１２はトランジスタ１３を介して、例えば図示しない接地レベルに接続され、トランジスタ１３の制御で通電対象の発熱素子１０へ電流を流し、発熱させる。トランジスタ１３は発熱素子１０に対応してブロック１からブロックｎに分割され、ブロック通電制御手段４より各ブロック毎にそれぞれＳＴＲ１からＳＴＲｎの通電タイミングの信号が送られる。
【００２５】
計数手段１からの印字データはクロック信号ＣＬＫに同期してシフトレジスタ１６に入力され、通電対象の発熱素子に対応して１ライン分の印字データが保持されている。ブロック通電制御手段４からのラッチ信号ＬＡにより、シフトレジスタ１６の１ライン分の印字データがラッチ回路１５へラッチされる。
【００２６】
ブロック通電制御手段４からは、分別されたブロック群を構成するブロックに対するＳＴＲ信号が送られ、前記ブロック群のラッチされている印字データに従ってトランジスタ１３を制御する。前記ブロック群の印字データに対応して、発熱素子１０に電流が流れる。即ち、判定された順序に従って、ブロック群を順次駆動するようにブロック群に対応するＳＴＲ信号を送り、１ラインの通電対象の発熱素子１０へ通電して１ラインの記録を完了する。１ライン毎にこの操作を繰り返し、所望の情報を感熱紙９へ記録する。
【００２７】
図３は、本発明のサーマルプリンタの全体の回路構成の一例を示す。サーマルヘッド８は電力供給用の電圧端子に接続されている。その電圧はＡ／Ｄ変換器２２の電圧測定部で測定され、Ａ／Ｄ変換された測定データはＭＰＵ２０に入力さされ監視されている。又、サーマルヘッド８の温度もＡ／Ｄ変換器２２の温度測定部で測定され、Ａ／Ｄ変換されたその測定データはＭＰＵ２０に入力され、サーマルヘッド８の温度に従って発熱素子（即ち、ブロック群）に流す電流パルス幅を変え、媒体へ記録する印字濃度の制御もできるようになっている。
【００２８】
図３の本発明に係わる制御について以下に説明する。インタフェース回路２１にはホストコンピュータからコマンド、印字データ等が入力され、プリンタに適合したデータ構造に変換し、ＭＰＵ２０へ送る。ＭＰＵ２０はカウンタ１８、印字駆動シーケンス制御回路１９、搬送制御回路２５、ＲＡＭ２３等の主制御やデータ変換、転送等を行う。ＲＯＭ２４にはＭＰＵ２０を制御するプログラム、印字制御用の各種パラメータや必要に応じて通電パターンのデータ等が記憶されている。計数手段のカウンタ１８はＭＰＵ２０から印字データを受け取り、印字データをヘッド駆動回路１７のシフトレジスタ部へ転送しながら、サーマルヘッド８のブロック単位の通電対象の発熱素子数に相当する数を計数し、その計数結果はＲＡＭ２３へ記憶する。
【００２９】
印字駆動シーケンス制御回路１９では、図１で述べた通電対象の発熱素子数の分布判定、ブロック分別、ブロック駆動順序判定をし、その結果に基づいてブロック通電制御の手順を決定し、通電制御信号と搬送制御信号をそれぞれヘッド駆動回路１７と搬送制御回路２５へ送る。即ち、先ずＲＡＭ２３からブロック毎の通電対象発熱素子数を読みだし、その分布を判別し、ＲＯＭ２４に記憶されている同時通電する発熱素子の上限数と対比して、適合したブロックで構成された同時通電するブロック群を決め、その結果をＲＡＭ２３へ記憶しておく。又、前記分布のデータからブロックを駆動する順序を判定する。この結果とＲＡＭ２３から読みだしたブロック群のデータとからブロック群を通電する順序を判定し、後述する高品質印字をさせるブロック通電制御の通電手順、パラメータ等を決定する。ブロック通電制御のこれらデータはＲＡＭ２３へ記憶でき、これらデータを基にして通電制御信号をへッド駆動回路１７へ、搬送制御信号を搬送制御回路２５へと送り、それぞれの回路を動作させる。ヘッド駆動回路１７は図２で述べた通りの構成と動作をする。搬送制御回路２５はパルスモータ、ＤＣモータ等のモータ２６の起動、停止、速度制御等を前記通電制御信号と連動して実行させ、感熱紙等の媒体を搬送させ、サーマルヘッド８で所望の情報を高速で、視覚的に高品質な記録を可能にさせる。
【００３０】
前述以外の図示してない別の実施例として、予め予測した通電対象の発熱素子数の分布の複数種類のモデルの分布データとそれぞれの分布データに適合した分別ブロック群やブロック群の通電順序等に関するブロック通電制御のモデルのデータをＲＯＭへ記憶しておく。分布判定で求めた実測分布データと前記のモデルの分布データとを対比し、実測分布データに類似したモデルの分布データを選び、そのモデルの分布データに対応したブロック通電制御のモデルのデータに従ってブロック通電制御を行う。このブロック通電制御により１ラインの発熱素子を選択的に通電するように前記駆動工程を制御し、発熱素子に通電させ媒体に記録しする。媒体の搬送は前述と同様にして行う。この方法では、予めモデル化したデータを基に制御するので、制御が簡易で高速となり、サーマルプリンタ全体をより合理的なものにすることができる。
【００３１】
なお、回路構成は以上に示した実施例に限られるものではなく、例えば、図１の計数手段１、分布判定手段２、ブロック分別手段３等をＭＰＵで実行させることも可能である。
【００３２】
図４、図５は実施例の記録の例を擬似的に示したものであり、図６には図４、図５の記録でのサーマルヘッドのブロック駆動順序を示した。本例では同時通電の発熱素子の上限数はブロックを構成する発熱素子の合計数とした。媒体は１ラインの記録に対して発熱素子の長さの相当量を搬送し、この相当量に合わせて任意の１ライン目と次の２ライン目を記録すれば、ライン間の空隙や重なり記録は発生しないようにした。又、媒体の搬送速度は、１ラインに通電対象の発熱素子がない時及び１ラインでの通電対象の全ての発熱素子への通電が終了した時には高速で搬送し、１ラインでの全ての通電が終了するまでは一定速度で搬送した。これは高速記録のための搬送制御法の一実施例でもある。
【００３３】
図４は、前記１ライン目で通電対象の発熱素子数を最も多く含む最大ブロックの記録位置と次の２ライン目の記録での前記最大ブロックの記録位置との間に空隙や重なり記録が生じないように制御した例である。即ち、印字品質の目立つ高密度記録ブロックが媒体へ記録する位置を優先させて、同ブロックへの通電と媒体の搬送のタイミングを合わせて記録させた例である。
【００３４】
図４のＡ）では、ブロックｋ、ｌ、ｍの発熱素子へ選択的に通電して、１〜１２列を記録する。１列では、ブロックｌ、ｍで構成されるブロック群を同時通電する。次にブロックｋを含むブロック群へ通電するが、媒体は所定量だけ搬送されているので、ブロックｌ、ｍとブロックｋのライン方向での記録位置にはずれが生じている。媒体が発熱素子の長さ相当分搬送された時点で、２列を１列と同様に記録する。１、２列の記録では空隙や重なりは発生しない。３列はブロックｋ、ｌ、ｍを含むブロック群を同時通電するが、通電するタイミングはブロックｍの２列と３列の記録で空隙や重なりを生じないよう制御する。ブロックｋの３列の記録では、２列の通電タイミングより早まるので重なり記録を生じる。４、５列は３列と同様に記録する。６列の記録では、ブロックｋ、ｌで構成されるブロック群とブロックｍを含むブロック群に分別される。５列の記録での発熱素子数の最大ブロックはブロックｋであるので、６列の記録でのブロックｋ、ｌのブロック群の通電タイミングはブロックｋの５、６列の記録間で空隙や重なりが発生しない制御がなされる。６列のブロックｍへの通電タイミングは遅れるので、ブロックｍの５、６列の記録間では空隙が発生する。７列は６列と同様に記録するので、６、７列間では空隙や重なりは発生しない。８列は、ブロックｋ、ｌ、ｍを含むブロック群を同時通電する。８列の通電タイミングは、７列の記録で通電対象の発熱素子数が最大のブロックｋを優先した制御にし、ブロックｋ、ｌの７、８列の間では空隙や重なり記録が発生しない。ブロックｍの８列の通電タイミングは早まることになり、７、８列間で重なり記録が生じる。
【００３５】
上記と同様の制御を１２列まで繰り返し、記録した例が図４のＡ）であり、この場合の各列毎のブロックｋ、ｌ、ｍの通電タイミングに対応するブロック駆動順序を図６の１）のＡ）に示した。前述の説明からも判るように、駆動順序が列間で１から２へ変化する時は空隙が、２から１へ変化する時は重なり記録が発生する。この制御方法は、記録密度の高い部分では空隙や重なり記録がないので、視覚的には印字品質を高くすることになる。
【００３６】
図４のＢ）は、図４のＡ）の印字パターンを、ブロックｊ、ｋ、ｌ、ｍにずらして、Ａ）と同様の制御をして記録した例である。図６の１）のＢ）には、ブロックｊ、ｋ、ｌ、ｍの駆動順序を示した。図４のＡ）と同様の記録密度の高い部分での空隙や重なり記録は発生せず、記録密度の低い部分で発生する空隙や重なり記録の位置は図４のＡ）と異なるが、これらの発生頻度は同等である。即ち、一つの印字パターンを複数のブロック間にまたがって記録しても、同等の品質の記録が可能である。
【００３７】
図５は、任意の１ライン目で通電対象の発熱素子数を最も多く含む最大ブロックの記録位置と次の２ライン目の記録での通電対象の発熱素子数を最も多く含む最大ブロックの記録位置との間隔を発熱素子の長さ相当にした制御、即ちライン間のピッチと最大ブロック間のピッチとを合わせて記録した例である。この方法も印字品質の目立つ高密度記録ブロックが媒体へ記録する位置を優先させて、同ブロックへの通電と媒体の搬送のタイミングを合わせて記録させ、視覚的な高品質性を実現させる一例である。
【００３８】
図５のＡ）では、ブロックｋ、ｌ、ｍの発熱素子へ選択的に通電して、１〜１２列を記録する。１列では、ブロックｌ、ｍで構成されるブロック群を同時通電し、次にブロックｋを含むブロック群へ通電する。ブロックｌ、ｍとブロックｋとのライン方向での記録位置は、両ブロック群の通電タイミングの差に対応する媒体搬送分だけずれる。媒体が発熱素子の長さ相当分搬送された時点で、２列を１列と同様に記録するので、１、２列の記録では空隙や重なりは発生しない。３列はブロックｋ、ｌ、ｍを含むブロック群を同時通電する。この通電タイミングは、２列の記録での最大ブロック（ブロックｍ）の通電タイミングと３列の記録での最大ブロック（ブロックｋ）の通電タイミングとの差がライン間ピッチ（発熱素子の長さ相当、以下同様）に対応するように制御する。即ち、本実施例では、２列でのブロックｌ、ｍからなるブロック群の通電タイミングと３列でのブロックｋ、ｌ、ｍを含むブロック群の通電タイミングとの差をライン間ピッチに対応させる。ブロックｋの３列の記録では、２列の通電タイミングより早まるので重なり記録を生じる。４、５列は３列と同様に記録する。６列の記録では、ブロックｋ、ｌで構成されるブロック群とブロックｍを含むブロック群に分別され、それぞれのブロック群毎の通電をする。５列と６列の記録での最大ブロックは共にブロックｋであり、ブロックｋを含むブロック群の５列と６列での通電タイミングの差をライン間ピッチに対応するように制御する。ブロックｍの通電タイミングは、６列では５列よりライン間ピッチの相当分以上に遅れるため、ブロックｍでは空隙が発生する。以下、同様に１２列まで記録して図５のＡ）の記録例を得た。
【００３９】
図６の２）のＡ）には、図５Ａ）の記録での各記録列のブロック駆動順序を示し、この順序は通電タイミングに相当するものである。駆動順序が列間で１から２へ変化する時は空隙が、２から１へ変化する時は重なり記録が発生する。図４と同様に、この制御方法も記録密度の高い部分では空隙や重なり記録がないので、視覚的には印字品質を高くすることになる。
【００４０】
図５のＢ）は、図５のＡ）の印字パターンを、ブロックｊ、ｋ、ｌ、ｍにずらして、Ａ）と同様の制御をして記録した例である。図６の２）のＢ）には、その記録での列毎のブロック駆動順序を示した。この場合も記録密度の高い部分での空隙や重なりは発生せず、記録密度の低い部分で発生する空隙や重なりの位置は図５のＡ）と異なるものの、これらの発生頻度は同等である。複数のブロック間にまたがったパターンの記録でも、同等の品質が得られる。
【００４１】
又、図５Ａ）、Ｂ）には、１ラインに複数の最大ブロックが存在する例を図示してないが、１ライン目の記録で１つの最大ブロックを選択し、２ライン目の最大ブロックにも先に選択したブロックが含まれる場合には、その選択したブロックで空隙や重なりが発生しない前述の通電タイミング制御をすれば、前記同等の記録品質が得られる。
【００４２】
更に、図４、５の記録例で、ブロック群に含まれるブロック数に応じて、各ブロック群の通電時での媒体の搬送速度を速めれば、記録速度をより高めることになる。この場合の空隙幅や重なり幅の変化は、通電の電流パルス幅と搬送速度とに相関するが、記録密度の低い部分での記録ドットの長さが増加する分、空隙幅は狭まり、重なり幅は増加する傾向となる。記録密度の高い部分では、空隙や重なりは発生しないので、視覚的には良質な記録が可能である。
【００４３】
図７は、任意の１ラインの記録で、通電対象の発熱素子数の左右での多寡に応じて右端又は左端のブロック群から順次に通電して記録する実施の一例である。図７の１）はサーマルヘッドのブロック▲１▼〜▲６▼の記録の例、２）はその各列でのブロック群の通電タイミングチャートである。又、図８には、図７の記録でのブロック分別と記録媒体を搬送するパルスモータの駆動の例を示した。本実施例での記録条件は、同時通電の発熱素子の上限数は一つのブロックを構成する発熱素子数とし、ブロック群を構成するブロック数は１、２、４又は６とし、媒体はバルスモータの３ステップ駆動で発熱素子の長さ分（即ち、１ラインピッチ）の搬送をした。
【００４４】
図７の１）の１列ではブロック▲１▼〜▲６▼を一つのブロック群として同時通電する。この通電ではパルスモータの１ステップを駆動し、残りの２ステップ分では高速駆動し、合計で１ラインピッチ分の媒体を搬送する。２列では、左側の通電対象の発熱素子数が多く、ブロック▲１▼、▲２▼共に全発熱素子が通電対象なので、図７の２）に示すように、先ずブロック▲１▼を通電し、次にブロック▲２▼を通電する。この間に、媒体を１ステップ分だけ搬送する。この後に、ブロック▲３▼〜▲６▼のブロック群を通電し、１ステップの媒体搬送をし、残りの１ステップ分は高速搬送する。３列も、左側の通電対象の発熱素子数が多く、ブロッツ▲１▼と▲２▼のその素子数の合計は前記上限数を超えるので、ブロック▲１▼と▲２▼を順に通電し、ブロック▲３▼〜▲６▼を次に同時通電する。媒体の搬送条件は２列と同じなので、２と３列の間では連続した記録がなされる。
【００４５】
１１列では、右側の通電対象の発熱素子数が多く、ブロック▲６▼と▲５▼とのその素子数の合計が前記上限数となるので、先ずブロック▲６▼、▲５▼で構成されるブロック群を通電し、媒体を１ステップ分搬送する。ブロック▲４▼と▲３▼の通電対象の発熱素子数の合計は前記上限数を超えないが、ブロック▲２▼、▲３▼のその素子分を加算すると前記上限数を超えてしまうので、図７の２）のようにブロック▲４▼、▲３▼で構成するブロック群へ通電し、後に残りのブロック▲２▼、▲１▼のブロック群へ通電する。この二つのブロック群の通電に対応して、それぞれ１ステップ分づつ媒体を搬送すると、１１列の全体で１ラインピッチ分の媒体が搬送されることになる。１２列も右側のブロック群からの順次通電となり、先ずブロック▲６▼、▲５▼のブロック群の通電と１ステップの搬送、次にブロック▲４▼〜▲１▼のブロック群への通電と１ステップ分の搬送をし、無通電で１ステップ分を搬送する。１３列ではブロック▲６▼〜▲１▼のブロック群を同時通電する。以上のブロックの分別とパルスモータの駆動ステップは図８のａ欄に纏めて示した。
【００４６】
図７の実施例の場合も、記録密度の低い領域では空隙や重なり記録が発生するが、記録密度の高い領域では連続した記録となるので、記録全体の視覚的な品質は良好になる。
【００４７】
又、ブロック群に含まれるブロック数に応じてパルスモータの駆動速度（ステップ数）を高める一例を図８のｂ欄に示してある。この場合も、記録品質への寄与は通電の電流バルス幅と媒体の搬送速度との相関性に係わるが、ブロック群に含まれるブロック数が多い時、即ち密度の低い記録領域での高速駆動なので、前述した記録密度の低い領域での空隙や重なりの変化として現れる。高速駆動部分では、記録ドットが長めになって空隙幅が狭まる傾向にある。この高速駆動も、記録を高速化させる一例である。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１は高速記録で、視覚的な記録品質が高い記録を実現させるサーマルプリンタを提供するものである。
【００４９】
請求項２乃至６は高速記録をしながら、視覚的に高品質な記録をさせるサーマルプリンタの制御方法である。
請求項７は、前述の効果に加え、制御をより簡易化させるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーマルプリンタの本発明に係わる基本構成のブロック図。
【図２】サーマルヘッド及びその駆動回路の構成の実施例の図。
【図３】サーマルプリンタ全体の回路の構成の実施例の図。
【図４】本発明の方法で記録した例を示す図。
【図５】本発明の方法で記録した他の例を示す図。
【図６】図４、図５の記録でのブロック駆動順序を示す図。
【図７】本発明の方法で記録した別の例と通電タイミングチャートを示す図。
【図８】図７の記録でのブロック分別とパルスモータ駆動の例を示す図。
【図９】従来例の方法で記録した例と通電タイミングチャートを示す図。
【符号の説明】
１ 計測手段、 ２ 分別判定手段、 ３ ブロック分別手段、
４ ブロック通電制御手段、
５ ブロック駆動順序判定手段、
６ 搬送手段、 ７ 駆動手段、 ８ サーマルヘッド、
９ 感熱紙、 １０ 発熱素子、 １１ 一端部、
１２ 他端部、 １３ トランジスタ、 １４ 配線、
１５ ラッチ回路、 １６ シフトレジスタ、 １７ ヘッド駆動回路、
１８ カウンタ、 １９ 印字駆動シーケンス制御回路、
２０ ＭＰＵ、 ２１ インタフェース回路、
２２ Ａ／Ｄ変換器、 ２３ ＲＡＭ、 ２４ ＲＯＭ、
２５ 搬送制御回路、 ２６ モータ、

Claims (7)

1. 一列に配列された複数の発熱素子を複数のブロックに分割したサーマルヘッドと、
   前記ブロックの前記発熱素子へ選択的に通電するための駆動手段と、
   前記ブロック毎の通電対象となる前記発熱素子の数を求める計数手段と、
   前記ブロック毎の通電対象となる前記発熱素子の数の分布を求める分布判定手段と、
   同時通電する前記発熱素子の上限数と前記分布判定手段で求めた分布とを比較し、一つ又は複数のブロックからなり同時通電されるブロック群に分別するブロック分別手段と、
   各列における通電対象となる発熱素子数が最大となるブロック位置に応じて、前記ブロック群を駆動する順序を判定するブロック駆動順序判定手段と、
   前記ブロック駆動順序判定手段で判定された順序に従って、前記ブロック群を順次駆動し、一列の前記発熱素子の通電が制御されるように前記駆動手段を制御するブロック通電制御手段と、
   一列の前記発熱素子の通電による発熱に対応して、発熱によって記録される媒体を一定距離搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 複数の発熱素子が一列に配列され、前記発熱素子は複数のブロックに分割され、前記ブロックの前記発熱素子へ選択的に通電する駆動工程と、
   前記ブロック毎の通電対象となる前記発熱素子の数を求める計数工程と、
   前記ブロック毎の通電対象となる前記発熱素子の数の分布を求める分布判定工程と、
   同時通電する前記発熱素子の上限数と前記分布判定工程で求めた分布とを比較し、一つのブロック又は複数のブロックからなる同時通電するブロック群を含むように前記ブロックを分別するブロック分別工程と、
   各列における通電対象となる発熱素子数が最大となるブロック位置に応じて、前記ブロック群を駆動する順序を判定するブロック駆動順序判定工程と、
   前記ブロック駆動順序判定工程で判定された順序に従って、前記ブロック群を順次駆動し、一列の前記発熱素子の通電が制御されるように前記駆動工程を制御するブロック通電制御工程と、
   一列の前記発熱素子の通電による発熱に対応して、発熱によって記録される媒体を一定距離搬送する搬送工程とを含むことを特徴とするサーマルプリンタの制御方法。
3. 一列の前記発熱素子を選択的に発熱させた任意の第一の列の記録と次の第二の列の記録とにおいて、前記第一の列の記録で通電対象の前記発熱素子の数の最大であるブロックの少なくとも一つの最大ブロックが前記媒体に記録する位置と前記第二の列の記録における前記最大ブロックが記録する位置との間隔を、前記媒体が搬送される前記一定距離に合わせた制御を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の制御方法。
4. 一列の前記発熱素子を選択的に発熱させた任意の第一の列の記録と次の第二の列の記録とにおいて、前記第一の列の記録で通電対象の前記発熱素子の数の最大であるブロックの少なくとも一つの最大ブロックが前記媒体に記録する位置と前記第二の列の記録における通電対象の発熱素子の数の最大であるブロックの少なくとも一つの最大ブロックが記録する位置との間隔を、前記媒体が搬送される前記一定距離に合わせた制御を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の制御方法。
5. 前記第一の列の記録で通電対象の前記発熱素子の数が最大であるブロックと前記第二の列の記録で通電対象の前記発熱素子の数が最大であるブロックとで同一ブロックが存在する場合において、該同一ブロックの第一列の記録における記録位置と、第二列の記録における記録位置との間隔を、前記媒体が搬送される前記一定距離に合わせた制御をすることを特徴とする請求項４記載のサーマルプリンタの制御方法。
6. 一列の前記発熱素子を選択的に通電するための前記ブロック群を駆動する順序において、第二番目以降に駆動する前記ブロック群は、第一番目に駆動する前記ブロック群に近いブロック群から順次駆動することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のサーマルプリンタの制御方法。
7. 複数の発熱素子が一列に配列され、前記発熱素子は偶数のブロックに分割され、前記ブロックの前記発熱素子へ選択的に通電する駆動工程と、
   前記ブロック毎の通電対象となる前記発熱素子の数を求める計数工程と、
   前記ブロック毎の通電対象となる前記発熱素子の数の分布を求める分布判定工程と、
   同時通電する前記発熱素子の上限数と前記分布判定工程で求めた分布とを比較し、一つのブロック又は複数のブロックからなる同時通電するブロック群を含むように前記ブロックを分別するブロック分別工程と、
   一列の前記発熱素子を中央で左右に２分し通電対象となる発熱素子数が多い側の端のブロック群から順次駆動するブロック駆動順序判定工程と、
   前記ブロック駆動順序判定工程で判定された順序に従って、前記ブロック群を順次駆動し、一列の前記発熱素子の通電が制御されるように前記駆動工程を制御するブロック通電制御工程と、
   一列の前記発熱素子の通電による発熱に対応して、発熱によって記録される媒体を一定距離搬送する搬送工程とを含むことを特徴とするサーマルプリンタの制御方法。

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