JP3661985B2

JP3661985B2 - サーマルプリンタ装置

Info

Publication number: JP3661985B2
Application number: JP28294399A
Authority: JP
Inventors: 裕彦持田
Original assignee: Toshiba Tec Corp
Current assignee: Toshiba Tec Corp
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2019-10-04
Also published as: JP2001096779A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白抜き文字でも良好な印字品質を得ることができるサーマルプリンタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルプリンタは、サーマルヘッドを加熱することにより印字を得るという特性上、印字を行うとサーマルヘッドが蓄熱される。このサーマルヘッドの蓄熱により、印字データがない部分まで黒く印字されてしまうことがあり、印字品質が損ねるという問題がある。
【０００３】
従来より、このような問題を解決するために、該当ドットや隣接ドットの過去の印字情報を参照し、サーマルヘッドの印字のためのエネルギーを制御することにより印字品質の劣化を補正してきた。また、マクロ的に見ると、サーマルヘッドの蓄熱状態をサーミスタにより監視し、その情報に基づいてサーマルヘッドに供給するエネルギーを制御するようにしている。
【０００４】
また従来、サーマルプリンタで印字される印字内容は、文字やバーコードのような印字やベタの印字等が主流であった。しかし、近年、サーマルヘッドで印字される印字内容は、多種類に亘っているのが実情である。例えば、製品に貼る銘板ラベルのようにべた印字の中に微小な白抜き文字を形成するといったことか要求されてきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
サーマルプリンタの印字速度が遅い場合や印字内容が文字等のように印字率の少ないものであれば、過去数ラインの印字情報に基づいてサーマルヘッドのエルネギーを制御すればよかった。
【０００６】
しかし、べた印字の中に微小な白抜き文字を２ms／ライン以上の高速印字により形成しようとした場合、従来のように過去数ラインの印字情報に基づいてサーマルヘッドを制御するだけでは、白抜き文字がつぶれてしまったりしていた。また、白抜き文字がつぶれないようにサーマルヘッドに供給するエネルギーを制御すると、印字開始時にべた印字すべき部分にかすれが発生してしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、過去の多くの印字情報に基づいて、サーマルヘッドに供給するエネルギーを制御しようとすると、メモリが多く必要になってしまい、ハードウェアが大規模なものになってしまうという問題があった。
【０００８】
また、ヘッドサーミスタの情報を印字エネルギーに反映させる方法では、２ms／ライン以上といった高速印字になると、サーミスタが反応する前に白抜き文字に印字つぶれが発生して、インクリボンの熱皺が発生したりするといったような問題が発生する。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてされたもので、その目的は、べた印字の中の白抜き文字でも良好な印字品質を得ることができるサーマルプリンタ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、発熱素子を複数配置したラインサーマルヘッドに通電し、その通電により発生した熱によって、インクリボンのインクを用紙に溶融または昇華させるサーマルプリンタにおいて、隣接素子も含めた過去数ラインのミクロ印字情報及び該当素子の過去数百ライン以上のマクロ印字情報を記憶する履歴メモリと、この履歴メモリから読み出されたミクロ印字情報及びマクロ印字情報を入力し、上記サーマルヘッドの通電時間を示す通電レベルを出力する熱履歴補正テーブルと、この熱履歴補正テーブルから出力される通電レベルに応じて上記サーマルヘッドの該当素子の通電時間を制御するヘッド制御部とを具備し、上記熱履歴補正テーブルは、隣接ドットを含めた過去の印字パターンに基づいて上記通電レベルを出力するミクロ印字情報補正テーブルを複数持ち、マクロ印字情報により上記複数のミクロ印字情報補正テーブルのうちの一つが選択されることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のマクロ印字情報は、該当ドット毎に履歴メモリより読み出され、該当ドットがオンのときマクロ印字情報は＋１され、所定ラインだけオフした場合には−１されるアップダウンカウンタにより更新されることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のアップダウンカウンタは、印字スピードに応じてカウント値を変化するタイミングが変化されることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１記載のミクロ印字情報正テーブルは印字スピードに応じて選択されることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１記載のミクロ印字情報には、該当ドットの未来印字情報も含んでいることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１はサーマルプリンタ装置のシステム構成を示すブロック図である。図において、１１は本サーマルプリンタ装置を統括して制御するコントローラである。このコントローラ１１は例えば、マイクロプロセッサにより構成される。
【００１９】
１２は後述するサーマルヘッドで印字する印字データを記憶している画像メモリである。このサーマルヘッドは１ラインに２５６０ドットを印字可能なようにそのドット数と同数の発熱素子を列状に配設している。この画像メモリ１２には、ビットマップデータとして印字データが記憶されている。
【００２０】
この画像メモリ１２に記憶されている画像データはコントローラ１１の制御により所定のタイミングで読み出されてミクロレジスタ１３に格納される。
【００２１】
このミクロレジスタ１３は図２に示すような構成を有する。つまり、該当副走査ラインの印字情報を記憶するＭシフトレジスタ、該当副走査ラインに隣接する右ラインの印字情報を記憶するＲシフトレジスタ、該当副走査ラインに隣接する左ラインの印字情報を記憶するＬシフトレジスタを備えている。
【００２２】
Ｍ（０）は現在印字している該当主走査ライン上にあるドットの印字データであり、このデータが”１”の場合には発熱素子に通電することを意味し、このデータが”０”の場合には発熱素子に通電しないことを意味する。
【００２３】
Ｍ（−１）は次に印字する主走査ライン上にあるドットの印字データが記憶される。Ｍ（１）は該当主走査ラインの１つ前に印字したラインの印字データ、Ｍ（２）はさらに１つ前に印字したラインの印字データ、Ｍ（３）はさらに１つ前に印字したラインの印字データ、Ｍ（４）はさらに１つ前に印字されたラインの印字データ、Ｍ（５）はさらに１つ前に印字されたラインの印字データが記憶される。
【００２４】
また、Ｒ（−１），Ｒ（０）〜Ｒ（５）は、前述したＭ（−１）〜Ｍ（５）と同様の印字情報を該当副走査ラインの右に隣接する副走査ラインについて記憶している。
【００２５】
さらに、Ｌ（−１）〜Ｌ（５）は、前述したＭ（−１）〜Ｍ（５）と同様の印字情報を該当副走査ラインの左に隣接する副走査ラインについて記憶している。
【００２６】
また、Ｒ（−１）〜Ｒ（５）に記憶されていた情報は、コントローラ１１から出力される所定のタイミング信号によりＭ（−１）〜Ｍ（５）にシフトされる。さらに、Ｍ（０）に記憶されていた情報は、コントローラ１１から出力される所定のタイミング信号によりＬ（０）にシフトされる。
【００２７】
このミクロレジスタ１３のＲ（−１）〜Ｒ（４）の６ビットのミクロ印字情報は履歴メモリ１４に出力される。さらに、この履歴メモリ１４に記憶されている６ビットのミクロ印字情報はＲ（０）〜Ｒ（５）に記憶される。
【００２８】
履歴メモリ１４は１ライン２５６０ドットに対してそれぞれ６ビットのミクロ印字情報と１０ビットのマクロ印字情報を記憶している。つまり、２５６０×１６ビットの記憶容量を有する。この履歴メモリ１４のビット１〜５の印字情報は過去５ラインの印字情報である。
【００２９】
また、１５はマクロ印字情報を記憶するマクロレジスタである。このマクロレジスタ１５は該当副走査ラインの１０ビットのマクロ印字情報Ｍ（６）〜Ｍ（１５）の１０ビットのマクロ印字情報を記憶するＭマクロレジスタ、該当副走査ラインの右に隣接するラインの１０ビットのマクロ印字情報Ｒ（６）〜Ｒ（１５）を記憶するＲマクロレジスタとから構成されている。
【００３０】
また、マクロレジスタ１５のマクロ印字情報Ｍ（６）〜Ｍ（１５）は前述した履歴メモリ１４のビット６〜１５に出力される。
【００３１】
履歴メモリ１４に記憶されているマクロ印字情報のビット６〜１５は、１０ビットのアップダウンカウンタ１６にラッチされる。このアップダウンカウンタ１６にはミクロレジスタ１３からミクロ印字情報Ｒ（０）〜Ｒ（５）が入力されている。さらに、このアップダウンカウンタ１６にはコントローラ１１から印字速度情報Ｖが入力されている。
【００３２】
アップダウンカウンタ１６は、入力された印字速度情報が高速モードのとき、現主走査ラインＲ（０）が”１”であれば、＋１され、Ｒ（０）〜Ｒ（５）が全て”０”、つまり現走査ラインを含めた過去６ドットすべてが”０”であれば、−１される。
【００３３】
一方、アップダウンカウンタ１６は、入力された印字速度情報が低速モードのとき、現主走査ラインＲ（０）が”１”であれば、＋１され、Ｒ（０）〜Ｒ（３）が全て”０”、つまり現走査ラインを含めた過去４ドットがすべて”０”であれば、−１される。
【００３４】
そして、このアップダウンカウンタ１６で更新されたマクロ印字情報は前述したマクロレジスタＭ（６）〜Ｍ（１５）にラッチされる。
【００３５】
このように、アップダウンカウンタ１６に印字速度情報Ｖを入力することにより、印字スピードによりサーマルヘッドの冷やし方を変化させている。
【００３６】
ミクロレジスタ１３のＭ（−１）〜Ｍ（５），Ｌ（０），Ｒ（０）は熱履歴補正テーブル１７の下位アドレス０〜８に、マクロレジスタ１５の上位の印字情報Ｍ（１４），Ｍ（１５）は、熱履歴補正テーブル１７の上位アドレス９，１０にそれぞれ入力される。この熱履歴補正テーブル１７は４ビットのヘッド通電レベルをヘッドコントローラ１８に出力する。
【００３７】
熱履歴補正テーブル１７は、アドレス１１ビット×データ１６ビットの構成をしている。つまり、熱履歴補正テーブル１７には、マクロ情報Ｍ（１４），Ｍ（１５）の２ビットに対応したミクロ補正テーブルが４枚記憶されている。具体的には、マクロ情報Ｍ（１４），Ｍ（１５）が”００”であれば、該当ドットの過去の蓄熱が少ないと判断し、ヘッド通電エネルギーレベルの高いミクロ補正テーブルが選択される。また、マクロ情報Ｍ（１４），Ｍ（１５）が”０１”→”１０”→”１１”となるにしたがって、該当ドットの蓄熱の程度が多いと判断され、それに伴なったミクロ補正テーブルが選択される。
【００３８】
各ミクロ補正テーブルは、隣接ドットを含めた過去の印字パターンに基づいて、ヘッド通電レベル０〜１５をヘッドコントローラ１８に出力する。つまり、４ビットの通電レベル信号をヘッドコントローラ１８に出力する。
【００３９】
ヘッドコントローラ１８は入力されるヘッド通電レベルに応じた通電時間だけラインサーマルヘッド１９を構成する発熱素子に通電する制御を行う。
【００４０】
次に、上記のように構成された本発明の第１の実施の形態の動作について説明する。まず、画像メモリ１２から読み出された１ビットの画像データは、コントローラ１により所定のタイミングで読み出され、ミクロレジスタ１３のＲ（−１）にラッチされる。このタイミングに同期して、履歴メモリ１４から該当ドットＭ（０）に右側に隣接するＲラインの過去の１６ビットの印字情報が読み出される。
【００４１】
この印字情報のうち、ビット０〜５はミクロレジスタ１３のＲ（０）〜Ｒ（５）にラッチされる。
【００４２】
この印字情報のうち、ビット６〜１５の１０ビットのマクロ印字情報は、１０ビットのアップダウンカウンタ１６にラッチされる。
【００４３】
アップダウンカウンタ１６は、入力された印字速度情報が高速モードのとき、現主走査ラインＲ（０）が”１”であれば、＋１され、Ｒ（０）〜Ｒ（５）が全て”０”、つまり現走査ラインを含めた過去６ドットすべてが”０”であれば、−１される。
【００４４】
一方、アップダウンカウンタ１６は、入力された印字速度情報が低速モードのとき、現主走査ラインＲ（０）が”１”であれば、＋１され、Ｒ（０）〜Ｒ（３）が全て”０”、つまり現走査ラインを含めた過去４ドットがすべて”０”であれば、−１される。
【００４５】
そして、このアップダウンカウンタ１６で更新されたマクロ印字情報は前述したマクロレジスタＭ（６）〜Ｍ（１５）にラッチされる。
【００４６】
このように、アップダウンカウンタ１６に印字速度情報Ｖを入力することにより、印字スピードによりサーマルヘッドの冷やし方を変化させている。
【００４７】
また、ミクロレジスタ１３のＲ（−１）〜Ｒ（５）及びマクロレジスタ１４のＲ（６）〜Ｒ（１５）に印字情報がラッチされるタイミングで、それまでＲ（−１）〜Ｒ（１５）に格納されていた印字情報は、該当副走査ラインレジスタＭ（−１）〜Ｍ（１５）にシフトされる。また、Ｍ（０）に入っていた情報は、隣接する左レジスタＬ（０）にシフトされる。
【００４８】
ミクロレジスタ１３にラッチされた印字情報Ｒ（−１）〜Ｒ（４）は、履歴メモリ１４のビット０〜５のデータとして、マクロレジスタ１５にラッチされた印字情報Ｒ（６）〜Ｒ（１５）は履歴メモリ１４のビット６〜１５のデータとして所定アドレスに書き込まれる。
【００４９】
ミクロレジスタ１３のＭ（−１）〜Ｍ（５），Ｌ（０），Ｒ（０）は熱履歴補正テーブル１７の下位アドレス０〜８に、マクロレジスタ１５の上位の印字情報Ｍ（１４），Ｍ（１５）は、熱履歴補正テーブル１７の上位アドレス９，１０にそれぞれ入力される。この熱履歴補正テーブル１７は４ビットのヘッド通電レベルをヘッドコントローラ１８に出力する。
【００５０】
マクロ情報Ｍ（１４），Ｍ（１５）が”００”であれば、該当ドットの過去の蓄熱が少ないと判断し、ヘッド通電エネルギーレベルの高いミクロ補正テーブルが選択される。また、マクロ情報Ｍ（１４），Ｍ（１５）が”０１”→”１０”→”１１”となるにしたがって、該当ドットの蓄熱の程度が多いと判断され、それに伴なったミクロ補正テーブルが選択される。
【００５１】
各ミクロ補正テーブルは、隣接ドットを含めた過去の印字パターンに基づいて、ヘッド通電レベル０〜１５をヘッドコントローラ１８に出力する。つまり、４ビットの通電レベル信号をヘッドコントローラ１８に出力する。
【００５２】
ヘッドコントローラ１８は入力されるヘッド通電レベルに応じた通電時間だけラインサーマルヘッド１９を構成する発熱素子に通電する制御を行う。
【００５３】
そして、次の画像データが画像メモリ１２から送られてくると、以上述べた動作が繰り返し行われ、ラインサーマルヘッド１９の発熱素子数分、つまり２５６０回繰り返すことによって１ラインのデータ変換処理が終了する。
【００５４】
そして、熱履歴補正テーブル１７から出力された通電レベルは、ヘッドコントローラ１８によりラインサーマルヘッド１９に転送される。このラインサーマルヘッド１９は、所定のラインだけ上記した動作が繰り返され、印刷画像が形成される。
【００５５】
このように、過去５ラインの印字情報であるミクロ印字情報及び過去数百ラインのマクロ印字情報の両方に基づいてヘッド通電レベルを決定しているので、べた印字の中の白抜き文字でも良好な印字品質を得ることができる。
【００５６】
次に、本発明の第２の実施の形態について図５〜図７を参照して説明する。図５のサーマルプリンタ装置のシステム構成を示す図は、図１のシステム構成図のマクロレジスタ１５と熱履歴補正テーブル１７との間にマクロ情報を熱履歴補正テーブル１７の上位アドレスにアドレス変換部２１を設けたものである。
【００５７】
つまり、図１においては、マクロレジスタ１５の上位２ビットＭ（１４），Ｍ（１５）が熱履歴補正テーブル１７の上位アドレスとして出力されていたが、図５においては、マクロレジスタ１５から出力されるＭ（６）〜Ｍ（１５）の１０ビットのマクロ印字情報を印字モードが高速モードのときと低速モードのときとで切り換えて熱履歴補正テーブル１７の２ビットの上位アドレスに変換している。
【００５８】
具体的には、高速印字モードでは、マクロ情報が０〜６３の場合に熱履歴補正テーブル１７の上位アドレスは”００”とされ、マクロ情報が６４〜２５５の場合に熱履歴補正テーブル１７の上位アドレスは”０１”とされ、マクロ情報が２５６〜１０２２の場合に熱履歴補正テーブル１７の上位アドレスは”１０”とされ、マクロ情報が１０２３以上の場合に熱履歴補正テーブル１７の上位アドレスは”１１”とされる。
【００５９】
また、低速印字モードでは、マクロ情報が０〜１２７の場合に熱履歴補正テーブル１７の上位アドレスは”００”とされ、マクロ情報が１２８〜５１１の場合に熱履歴補正テーブル１７の上位アドレスは”０１”とされ、マクロ情報が５１２〜１０２２の場合に熱履歴補正テーブル１７の上位アドレスは”１０”とされ、マクロ情報が１０２３以上の場合に熱履歴補正テーブル１７の上位アドレスは”１１”とされる。
【００６０】
これは、高速印字モードと低速印字モードとでは、サーマルヘッド１９が蓄熱していく状態は線形ではなく図７に示すように非線形であるためである。
【００６１】
このように、アドレス変換部２１を設けることにより、実際のヘッドの蓄熱状態に即して、熱履歴補正テーブル１７の上位２ビットのアドレスに変化することができる。つまり、実際のヘッドの蓄熱状態に即したヘッド通電レベルをヘッドコントローラ１８に出力することができるので、印字速度が高速モードでも低速モードでも良好な印字品質を保つことができる。
【００６２】
なお、上記した第１及び第２の実施の形態において、アップダウンカウンタ１６は、高速モードにおいては過去６ドットのすべてが”０”であれば、−１され、
低速モードにおいては過去４ドットのすべてが”０”であれば、−１されていたが、過去すべてが”０”でなくとも所定ドットが”０”であっても良い。
【００６３】
なお、上記した第１及び第２の実施の形態において、熱履歴補正テーブル１７はＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）により構成しても良いが、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）により構成して、テーブル１７の書き換えを可能とするようにしても良い。このように、テーブル１７の書き換えを可能とすることにより、印字速度や使用用紙、インクリボン等により、テーブル１７の内容を書き替えることにより、より的確な補正結果を得ることができる。
【００６４】
さらに、第２の実施の形態において、アドレス変換部２１をＲＡＭで構成することにより、印字速度に応じて的確な熱履歴制御を行うことができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、多くの過去の印字情報をマクロ印字情報として記憶しておき、しかも過去数ラインの微小領域の情報においてもミクロ印字情報としてサーマルヘッドの通電時間に反映されるため、通常の微小文字等の印字品質のみでなく、べた印字の中の白抜き文字等でも印字品質を向上させることができる。さらに、印字速度が高速モードでも低速モードでも良好な印字品質を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるサーマルプリンタ装置のシステム構成図。
【図２】同実施の形態に係わるミクロレジスタの構成を示す図。
【図３】同実施の形態に係わるマクロレジスタの構成を示す図。
【図４】同実施の形態に係わる履歴メモリの構成を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係わるサーマルプリンタ装置のシステム構成図。
【図６】同実施の形態に係わるアドレス変換部の機能を説明するための図。
【図７】同実施の形態に係わる高速印字モードと低速印字モードでのヘッド蓄熱状態を説明するための図。
【符号の説明】
１１…コントローラ、
１２…画像メモリ、
１３…ミクロレジスタ、
１４…履歴メモリ、
１５…マクロレジスタ、
１６…アップダウンカウンタ、
１７…熱履歴補正テーブル、
１８…ヘッドコントローラ、
１９…サーマルヘッド。
２１…熱履歴補正テーブル。

Claims

発熱素子を複数配置したラインサーマルヘッドに通電し、その通電により発生した熱によって、インクリボンのインクを用紙に溶融または昇華させるサーマルプリンタにおいて、
隣接素子も含めた過去数ラインのミクロ印字情報及び該当素子の過去数百ライン以上のマクロ印字情報を記憶する履歴メモリと、
この履歴メモリから読み出されたミクロ印字情報及びマクロ印字情報を入力し、上記サーマルヘッドの通電時間を示す通電レベルを出力する熱履歴補正テーブルと、
この熱履歴補正テーブルから出力される通電レベルに応じて上記サーマルヘッドの該当素子の通電時間を制御するヘッド制御部とを具備し、
上記熱履歴補正テーブルは、隣接ドットを含めた過去の印字パターンに基づいて上記通電レベルを出力するミクロ印字情報補正テーブルを複数持ち、マクロ印字情報により上記複数のミクロ印字情報補正テーブルのうちの一つが選択されることを特徴とするサーマルプリンタ装置。
上記マクロ印字情報は、該当ドット毎に履歴メモリより読み出され、該当ドットがオンのときマクロ印字情報は＋１され、所定ラインだけオフした場合には−１されるアップダウンカウンタにより更新され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。
上記アップダウンカウンタは、印字スピードに応じてカウント値を変化するタイミングが変化され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。
上記ミクロ印字情報正テーブルは印字スピードに応じて選択され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。
上記ミクロ印字情報には、該当ドットの未来印字情報も含んでいることを特徴とする請求項１のサーマルプリンタ装置。