JP3889217B2 - サーマルラインプリンタの駆動方法およびサーマルラインプリンタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルラインヘッドにより感熱記録を行なうサーマルラインプリンタの駆動方法およびサーマルラインプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の発熱抵抗体を線状に配置したサーマルラインヘッドを用い、所定のサイズの感熱紙に画像や文字等を感熱記録するサーマルラインプリンタが知られている。通常、この種のプリンタにおいてサーマルラインヘッドは、これを駆動するＩＣ（半導体集積回路）との関係から複数のブロックに分割されて駆動制御されるようになっている。
【０００３】
即ち、図２のブロック図に示すように、サーマルラインヘッド３は、横一列に配列された例えば３８４（６４ドット×６ブロック）個の発熱抵抗体Ｒ…と、１ライン分の印刷ドットデータがシリアル入力されて保持されるシフトレジスタ３０と、シフトレジスタ３０から１ライン分の印刷ドットデータをパラレルに取込んで保持するラッチレジスタ２０と、ラッチレジスタ２０の印刷ドットデータに応じて駆動制御装置のＣＰＵからのストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６のタイミングに従って各印刷ブロックの発熱抵抗体Ｒ…を選択的に駆動するＮＡＮＤ回路からなる選択回路１０と、ヘッド部の温度を検出するサーミスタなどを備え、上記３８４個の発熱抵抗体Ｒ…のうち印刷データに応じた発熱抵抗体Ｒ…に電流を流すことで感熱紙に１ラインずつ所望のパターン印刷を行うようになっている。なお、ストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６は、発熱抵抗体Ｒ…のオン／オフを決定するための信号である。
【０００４】
ここで、発熱抵抗体Ｒ…への通電は、印刷データ（印刷ドット数）が多い場合に、すべての発熱抵抗体に通電して同時に駆動すると大きな消費電力を必要とし、電源装置の大型化、コストアップを招くため１ラインまとめて行わずに、１ラインの発熱抵抗体Ｒ…を複数（例えば６個のBlock１〜Block６）に分割した各印刷ブロック毎に行なうようになっている。
【０００５】
具体的には、例えば図８に示すように互いに位相をずらした駆動パルスＰ１０〜Ｐ１５を印加して行われることが多かった。即ち、Block１には駆動パルスＰ１０を、Block２には駆動パルスＰ１１を、Block３には駆動パルスＰ１２を、Block４には駆動パルスＰ１３を、Block５には駆動パルスＰ１４を、Block６には駆動パルスＰ１５を、それぞれ１パルス分の位相をずらして印加している。
【０００６】
そして、上記１ライン分の印刷が終わると感熱紙を間歇送りし、次のラインの印刷を繰り返し行うことで、感熱紙の全面に印刷を行うようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように各印刷ブロックBlock１〜Block６の発熱抵抗体Ｒに１パルス分ずつの位相をずらして駆動パルスＰ１０〜Ｐ１５を印加して印刷を行った場合には、図９に示すように、各印刷ブロックBlock１〜Block６の間で線状の白抜けＷを生じる問題が発生することが判明した。なお、図９の例は、白抜けＷの発生を強調するために、１ラインに亘ってベタ打ち印刷を行ったものである。
【０００８】
このような白抜けＷを生じる原因を検討した結果、各印刷ブロックBlock１〜Block６内における温度分布が、中央部で高く、両端部で低くなり、ブロックの境界で感熱紙が充分に加熱されていないためであることが分かった。図１０は、発熱抵抗体の温度上昇状況を示すグラフであり、Ａは印刷ブロックの中央部で隣接する発熱抵抗体同士が同時に駆動される場合の温度上昇状況、Ｂは印刷ブロックの端部で隣接する発熱抵抗体が別々に駆動された場合の温度上昇状況を示す。
【０００９】
このグラフを見れば分かるように、印刷ブロックの中央部Ａと端部Ｂとでは、温度差Ｔを生じてしまう。この温度差Ｔに起因して、温度分布の低い端部で白抜けＷを生じるものと考えられる。つまり、図２のような構成のサーマルラインヘッド３において、１ラインに３８４個のドットを６４ドットずつ、６個のブロックBlock１〜Block６に分割した場合に、６４ドット目と６５ドット目、１２８ドット目と１２９ドット目、１９２ドット目と１９３ドット目、２５６ドット目と２５７ドット目、３２０ドット目と３２１ドット目は、それぞれ同時には駆動されないため、これらのドットの熱は隣接するドット側へ逃げてしまい、感熱紙を十分に発色させることができず、結果的に白抜けＷを生じてしまうこととなる。
【００１０】
この発明は、上記問題点を解決すべく案出されたものであり、印刷時に白抜けを生じることのないサーマルラインプリンタの駆動方法およびサーマルラインプリンタを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るサーマルラインプリンタの駆動方法は、紙送り方向と直交するライン上に配列された複数の発熱素子（サーマルラインヘッド３、発熱抵抗体Ｒ）を複数のブロック（Block１〜Block６）に分け、発熱素子を各ブロック毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタの駆動方法であって、前記各ブロックの各発熱素子に対して印加される駆動パルス（Ｐ１〜Ｐ６）を分割し、時間をずらして複数回に亘って印加するようにした。
【００１２】
これにより、隣接する発熱素子が同時に駆動されなくても、各発熱素子の温度を略均等にすることができるため、部分的に感熱紙が発色しない白抜けの発生を未然に防止することができる。しかも、駆動パルスは、複数回に亘って印加されるので、各発熱素子の温度を感熱紙が十分に発色する程度まで上昇させることができる。
【００１３】
また、１ライン分の印刷ドット数と、１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較過程と、前記比較過程における比較結果に基づいて、前記各ブロックの各発熱素子に対して駆動パルスを分割して複数回に亘って印加する分割印刷方式、または、前記各ブロックの各発熱素子に対して駆動パルスを一括して印加する一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択過程とを有するようにするとよい。なお、最大通電ドット数とは、消費電力を一定以下にするため同時に通電させる発熱抵抗体の最大素子数をいう。
【００１４】
これにより、例えば１ライン分の印刷ドット数が比較的多い場合には、電力消費の少ない分割印刷方式を選択し、１ライン分の印刷ドット数が比較的少ない場合には迅速な印刷を行える一括印刷方式を選択することができ、印刷状況に応じて最適な印刷方式を選択することが可能となる。
【００１５】
また、前記分割印刷方式における駆動パルスは、電流の大きさと抵抗値とから決まる所定の最小パルス幅以上の駆動パルスに分割されて印加されるようにしてもよい。これにより、各発熱素子の温度を略均等にすることができる。
【００１６】
さらに、１ライン分の印刷ドット数に応じて同一期間に駆動パルスを印加するブロックのグループを決定するようにしてもよい。これにより、各発熱素子に対して駆動パルスを効率良く印加することができる。
【００１７】
また、同一グループのブロック間でパルスを位相をずらして順次印加するようにしてもよい。これにより、同一グループ内の各発熱素子の温度を略均等にすることができる。
【００１８】
また、本発明に係るサーマルラインプリンタは、紙送り方向と直交するライン上に配列される複数の発熱素子を複数のグループに分け、駆動制御手段の制御により発熱素子を各グループ毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタであって、前記駆動制御手段は、前記各グループの各発熱素子に対して、駆動パルスを分割して複数回に亘って印加する時分割印加手段を備えるようにしたものである。これによれば、隣接する発熱素子が同時に駆動されなくても、各発熱素子の温度を略均等にすることができるため、部分的に感熱紙が発色しない白抜けの発生を未然に防止することができる。しかも、駆動パルスは、複数回に亘って印加されるので、各発熱素子の温度を感熱紙が十分に発色する程度まで上昇させることができる。
【００１９】
また、他の発明に係るサーマルラインプリンタは、紙送り方向と直交するライン上に配列される複数の発熱素子を複数のグループに分け、駆動制御手段の制御により発熱素子を各グループ毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタであって、前記各発熱素子を複数のブロックに分割し、同一のグループ内の異なるブロックに属する発熱素子には位相をずらして駆動パルスを印加するシフト印加手段を備える
ようにしたものである。これにより、各発熱素子の温度を略均等にすることができる。
【００２０】
また、他の発明に係るサーマルラインプリンタは、紙送り方向と直交するライン上に配列される複数の発熱素子を複数のグループに分け、駆動制御手段の制御により発熱素子を各グループ毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタであって、前記駆動制御手段は、 １ライン分の印刷ドット数と、１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記各発熱素子を複数のグループに分割して駆動パルスを印加する分割印刷方式、または、前記各ブロックの各発熱素子に対して駆動パルスを一括して印加する一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択手段と、分割印刷方式で駆動パルスを印加する場合に各パルスを分割して複数回に分けて印加する時分割印加手段とを備えるようにしたものである。これにより、例えば１ライン分の印刷ドット数が比較的多い場合には、電力消費の少ない分割印刷方式を選択し、１ライン分の印刷ドット数が比較的少ない場合には迅速な印刷を行える一括印刷方式を選択することができ、印刷状況に応じて最適な印刷方式を選択することが可能となる。
【００２１】
なお、前記駆動制御手段は、１ライン分の印刷ドット数に応じて前記発熱素子を分割するブロック数を決定するブロック数決定手段を有する
ようにしてもよい。これにより、各発熱素子に対して駆動パルスを効率良く印加することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図１〜図７の図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明を適用して好適な実施形態に係るサーマルラインプリンタ１の全体構成を示すブロック図である。
【００２４】
この実施形態に係るサーマルラインプリンタ１は、感熱紙を間歇送りしながら例えば外部のホストコンピュータ１００などから送られてくる印刷データに応じてサーマルラインヘッド３の発熱抵抗体に通電し発熱させて感熱紙を感熱させていくことで印刷を行うプリンタである。このサーマルラインプリンタ１は、プリンタ全体の制御を行うマイクロコントローラ２や、感熱紙をドット単位で感熱させてドット印刷を行うサーマルラインヘッド３、並びに、印刷用紙としての感熱紙を縦方向に送るステッピングモータ４、感熱紙の有無やサーマルラインヘッド３が動作位置にあるか否か等の検出を行うセンサ５、最大通電ドット数の設定を行うディップスイッチ６などを備えて構成される。
【００２５】
ここで、上記ディップスイッチ６により設定される最大通電ドット数とは、消費電力を一定以下にするため同時に通電させる発熱抵抗体の最大素子数をいう。
【００２６】
上記マイクロコントローラ２には、各種演算処理やプリンタ１の制御処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ホストコンピュータ１００から送られてくる印刷データを一旦蓄えておく受信バッファ２２と、１ライン分の印刷データが蓄積される１ライン印刷データ用バッファ２３と、各印刷ブロックで印刷されるドット数を示すドット数データを蓄積するドット数用バッファ２４などが設けられている。
【００２７】
また、演算処理ルーチンで構成されるシーケンサ（ＰＬＣ： Programmable Logic Controllerとも云う）は、各印刷ブロックのドット数用バッファ２４と上記ディップスイッチ６の設定に基づき、ＣＰＵ２が出力するストローブ信号ＳＴＢの組合せを決定する。なお、ストローブ信号ＳＴＢはＣＰＵ２のポートに直接接続されており、ＣＰＵ２はシーケンサ２５で決定されたストローブ信号ＳＴＢの組合せを出力する。
【００２８】
ここで、上記ＣＰＵ２１が、サーマルラインヘッド３の発熱抵抗体へ通電制御を行い、且つ用紙送り用のステッピングモータ４の駆動量を制御する制御手段を構成している。さらに、この実施形態においては、このＣＰＵ２１が、１ライン分の印刷ドット数と１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較手段、比較手段の比較結果に基づいて分割印刷方式、または、一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択手段、同一組の印刷ブロックにおける発熱抵抗体の通電数に係る判定を行う判定手段、分割印刷方式の際に分割駆動数を決定する分割数決定手段、並びに、一括印刷方式において同一組の印刷ブロックを同時駆動させる同時駆動手段等を構成している。分割印刷方式や一括印刷方式等については後述する。
【００２９】
図２は、上記サーマルラインヘッド３のより詳細な構成を示す図である。
【００３０】
この実施例のサーマルラインヘッド３は、横一列に配列された例えば３８４（６４ドット×６ブロック）個の発熱抵抗体Ｒ…と、１ライン分の印刷ドットデータがシリアル入力されて保持されるシフトレジスタ３０と、シフトレジスタ３０から１ライン分の印刷ドットデータをパラレルに取込んで保持するラッチレジスタ２０と、ＣＰＵ２１からのストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６とラッチレジスタ２０の印刷ドットデータに応じて各印刷ブロックの発熱抵抗体Ｒ…を選択的に駆動するＮＡＮＤ回路からなる選択回路１０と、ヘッド部の温度を検出するサーミスタ（図示省略）などを備え、上記３８４個の発熱抵抗体Ｒ…のうち印刷データに応じた所定の発熱抵抗体Ｒ…に電流を流すことで感熱紙に１ラインずつ所望のパターン印刷を行うものである。発熱抵抗体Ｒ…は、例えば６個の印刷ブロック（Block１〜Block６）に分割されている。
【００３１】
ここで、一括印刷方式と分割印刷方式における発熱抵抗体Ｒ…への通電の仕方を説明する。
【００３２】
前記比較手段において、１ライン分の印刷ドット数≦最大通電ドット数と判定された場合には、選択手段により一括印刷方式が選択される。一括印刷方式では、１ラインの発熱抵抗体Ｒの全ての各印刷ブロックにおいて同時に通電され、１ライン分まとめて印刷される。このようにしても１ライン分の印刷ドット数は比較的少ないため、プリンタの電力消費が余り大きくならずに済む。
【００３３】
一方、比較手段において、１ライン分の印刷ドット数＞最大通電ドット数と判定された場合には、選択手段により分割印刷方式が選択される。
分割印刷方式では、１ラインの発熱抵抗体Ｒ…を複数（例えば６個）に分割した各印刷ブロック毎に行ない、且つ、駆動電力を分割して複数回に亘って印加するようになっている。具体的には、例えば図３のタイムチャートに示すように、Block１には駆動パルス（ストローブ信号）Ｐ１、Block２には駆動パルスＰ２、Block３には駆動パルスＰ３、B lock４には駆動パルスＰ４、Block５には駆動パルスＰ５、Block６には駆動パルスＰ６が、それぞれ１回の印刷につき４パルスづつ、位相をずらして印加される。具体的には、駆動パルスＰ１〜Ｐ６は、例えば１ｍｓ程度のパルス電流で構成される。そして、感熱紙を間歇送りしながら上記１ライン分の印刷を繰り返し行うことで、感熱紙の全面に印刷を行っていく。
【００３４】
この分割印刷方式によれば、１ライン分の印刷ドット数が比較的多い場合であってもプリンタの電力消費を一定以下にすることができると共に、各印刷ブロック内において各発熱抵抗体Ｒを略均等に発熱させることができる。したがって、隣り合う発熱抵抗体Ｒが同時に駆動されなくても、サーマルラインヘッド３の全体を略均一の温度で発熱させることが可能となり、白抜けＷ（図９参照）の無い、均一な印刷（図７参照）を行うことができる。ここで、図７は、白抜けが発生しないことを確認するために、１ラインに亘ってベタ打ち印刷を実行したものである。
【００３５】
なお、上記印刷ブロックの数は、サーマルラインプリンタ１の初期設定時などに上記ディップスイッチ６の設定やシーケンサ２５の処理等により変更可能に構成されている。すなわち、ディップスイッチ６の状態を任意に設定してサーマルラインプリンタ１の初期設定を行うと、ＣＰＵ２１により１印刷ブロックの発熱抵抗体Ｒ…の数がディップスイッチ６が示している最大通電ドット数を超えないように発熱抵抗体Ｒ…を所定数のグループに分割（例えば４〜８分割）され、それぞれが印刷ブロックとして設定される。さらに、シーケンサ２５により上記設定された各印刷ブロック（Block１，Block２…）とストローブ信号（ＳＴＢ１，ＳＴＢ２…）とが対応づけられて印刷ブロックの設定変更が完了する。通常システムの仕様が決まると分割数も決まるので、使用中にディップスイッチ６が変更されることはない。
【００３６】
以下、発熱抵抗体Ｒ…が図２で示すように６分割されて６４ドットで１印刷ブロックとなるように設定されているものとして説明する。
【００３７】
上記設定に対応して選択回路１０も、印刷ブロックBlock１〜Block６と同数の６ブロックに分けられる。各ブロックには、１個の印刷ブロックで印刷可能なドット数と同数の６４個のＮＡＮＤ回路１０ａ…が設けられている。各ＮＡＮＤ回路１０ａ…の入力端子には、各ブロックに対応してＣＰＵ２１から供給されるように設定されたストローブ信号ＳＴＢ１（〜ＳＴＢ６）と、ラッチレジスタ２０からの対応する印刷ドットデータの信号とが入力される一方、出力端子側には上記の発熱抵抗体Ｒ…の１つがそれぞれ接続されている。発熱抵抗体Ｒの他端は共通の電源端子ＶＰに接続されている。
【００３８】
そして、一括印刷方式または分割印刷方式の印刷を行う場合に、ストローブ信号ＳＴＢ１（〜ＳＴＢ６）と印刷ドットデータとが共にハイレベルの信号となった場合に出力側にローレベルの電圧が出力されて該当の発熱抵抗体Ｒ…が通電され発熱するようになっている。つまり、ラッチレジスタ２０中に１ライン分の印刷ドットデータを入力しておき、任意のストローブ信号を送信することで、このストローブ信号に対応した印刷ブロックのドット印刷が行われる。
【００３９】
より具体的には、一括印刷方式による印刷を行う場合には、図４に示すように、各印刷ブロックBlock１〜Block６に、ストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６として、互いに同期した例えば４ｍｓ程度のパルス幅を有するパルス信号Ｐ２０〜Ｐ２５を印加することにより、１ライン分の印刷を一括して行う。また、分割印刷方式による印刷を行う場合には、図３に示すように、各印刷ブロックBlo ck１〜Block６に、ストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６として、１ｍｓ程度のパルス信号Ｐ１〜Ｐ６が各４パルスずつ、互いに位相をずらして印加される。これにより、１ライン分の印刷が行われる。
【００４０】
次に、印刷処理の処理手順を図５と図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００４１】
図５と図６は、図１のＣＰＵ２１の制御に基づいて行われる印刷処理の手順を示すフローチャートである。
【００４２】
この印刷処理は、電源の投入あるいはモードスイッチの操作により印刷モードに切り替えられたときなどに開始される。この処理が開始されると、先ず、ステップＳ１で例えばホストコンピュータ１００など外部から送られた印刷データの受信があるか否かの判別を行い、受信がない場合は受信があるまでこのステップＳ１の処理を繰り返し、受信があった場合にはステップＳ２の処理に移行する。
【００４３】
ステップＳ２では、受信した印刷データのデータフォーマット等の解析を行うと共に、受信した印刷データを受信バッファ２２に格納してステップＳ３に移行する。
【００４４】
ステップＳ３では、受信バッファ２２に格納したデータが１ライン分のデータに達したか否かを判別し、達していなければステップＳ１に戻って１ライン分のデータを受信するまでステップＳ１〜Ｓ３の処理を繰り返し、１ライン分のデータに達した場合には次のステップＳ４に移行する。
【００４５】
ステップＳ４では、１ライン分の受信データを１ライン分のドットパターンを示す印刷データに展開して１ライン印刷データ用バッファ２３に一時格納して次のステップＳ５に移行する。
【００４６】
ステップＳ５では、前ラインの印刷を終了したか否か、即ちサーマルラインヘッド３のシフトレジスタ３０が空いているか否かを判別して、終了していないと判定した場合にはステップＳ５を繰り返して待機し、終了したと判定した場合には次のステップＳ６に移行する。
【００４７】
ステップＳ６では、サーマルラインヘッド３のシフトレジスタ３０に１ライン分の印刷データをシリアル転送してステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、各印刷ブロックBlock１〜Block６の印刷ドットの数（通電ドット数）をカウントして、そのカウント結果を各印刷ブロック毎にドット数用バッファ２４（図１参照）に格納して次のステップＳ８に移行する。
【００４８】
ステップＳ８では、１ライン分の印刷データが転送されたか否かを判定し、転送されていないと判定した場合には転送が終了するまでステップＳ８の処理を繰り返し、転送されたと判定した場合には次のステップＳ９に移行する。
【００４９】
ステップＳ９では、ステップＳ７でカウントした各印刷ブロックの印刷ドットの数に基づき、全印刷ブロックBlock１〜Block６の印刷ドットの合計が最大通電ドット数を超えているか否かを判別するための判別データ（１ラインの印刷ドットの合計）を作成してステップＳ１０に移行する。
【００５０】
ステップＳ１０では、全印刷ブロックBlock１〜Block６の判別データと最大通電ドット数を比較して、分割印刷方式を選択するか一括印刷方式を選択するかを決定する。即ち、『１ライン分の印刷ドット数＞最大通電ドット数』と判定された場合には分割印刷方式を選択すべくステップＳ１１に移行し、全ての印刷ブロックで、『１ライン分の印刷ドット数≦最大通電ドット数』と判定された場合には一括印刷方式を選択してステップＳ１６に移行し、全ての印刷ブロックBlock１〜Block６に対して一斉にストローブ信号ＳＴＢ１〜６（図４の駆動パルスＰ２０〜Ｐ２５）を出力して１ライン分の印刷を一括して行って印刷処理を終了する。具体的には、例えば最大通電ドット数が６４ドットである場合に、１ラインの印刷ドット数が６５ドット以上となる場合には分割印刷方式が選択され、１ラインの印刷ドット数が６４ドット以下である場合には一括印刷方式が選択される。
【００５１】
ステップＳ１１では、分割印刷方式を実行すべくサーマルラインヘッド３のグループ化する数を決定する。即ち、印刷データの量に応じて、１回分の印刷で最大通電ドット数を超えないように印刷ブロックBlock１〜Block６を所定数のグループに分けてストローブ信号ＳＴＢの駆動計画を立てる。具体的には、例えば、印刷ドット数が、Block１（２２ドット）、Block２（６４ドット）、Block３（６４ドット）、Block４（３２ドット）、Block５（６４ドット）、Block６（１０ドット）である場合には、サーマルラインヘッド３のグループ化数を『４』として、１回目の印刷でBlock１，Block４，Block６（計６４ドット）を、２回目の印刷でBlock２を、３回目の印刷でBlock３を、４回目の印刷でBlock５をそれぞれ駆動するようにグループ化の計画を立てる。
【００５２】
なお、印刷データの量に応じてサーマルラインヘッド３のグループ数は、例えば２〜６の間で可変することができる。
【００５３】
次に、ステップＳ１２では、サーマルラインヘッド３のサーミスタによる検出温度等に基づいて発熱抵抗体Ｒへの駆動時間を算出し、パルス幅で割ることでパルスの印加回数すなわちストローブ信号ＳＴＢの分割数（例えば２〜４）を決定してからステップＳ１３に移行する。例えば、サーマルラインヘッド３の温度が高ければストローブ信号ＳＴＢの分割数を少なくし、サーマルラインヘッド３の温度が低ければストローブ信号ＳＴＢの分割数を多くする。図３に示す例は、ストローブ信号ＳＴＢ（Ｐ１〜Ｐ６）の分割数を『４』とした場合である。
【００５４】
なお、ストローブ信号ＳＴＢの時分割数は、温度などの印刷条件により可変することができる。
【００５５】
ステップＳ１３では、ステップＳ１１で分割された１つのグループのブロックのストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６について、それぞれ図３に示すようにパルスＰ１〜Ｐ６を位相をずらして出力し、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、ストローブ信号ＳＴＢの出力数がステップＳ１２で決定した分割数に達したか否かを判定し、分割数に満たない場合にはステップＳ１３とステップＳ１４を繰り返して実行し、分割数に達した場合にはステップＳ１５に進む。
【００５６】
ステップＳ１５では、パルス印加を行ったグループ数がステップＳ１１で決定した数（前述の例ではグループ数『４』）に達したか否かを判定し、達していない場合にはステップＳ１３〜ステップＳ１５までの処理を繰り返して実行し、グループ数に達したと判定した場合には分割印刷方式による印刷処理を終了する。これらの印刷処理を繰り返すと共に、所定のタイミングでステッピングモータ４を駆動させて感熱紙の紙送りを行うことにより複数ラインの印刷を行うことができる。
【００５７】
以上述べたように、この実施形態に係るサーマルラインプリンタ１およびその駆動方法によれば、サーマルラインヘッド３の１ライン分の印刷ドット数が比較的多い場合には、分割印刷方式を選択し、１ライン分の印刷ドット数が比較的少ない場合には迅速な印刷を行える一括印刷方式を選択することにより消費電流を平均化することができ、印刷状況に応じて最適な印刷方式を選択することが可能となる。
【００５８】
しかも、印刷ドットに対応した発熱抵抗体Ｒを複数のパルスで時分割駆動するため、各発熱抵抗体Ｒは略均一に温度が上昇して温度分布を略均等にすることができるため、例えばベタ打ち印刷の際に部分的に感熱紙が発色しない白抜けＷ（図９参照）の発生を防止することができ図７に示すような均等な印刷を実現することができる。
【００５９】
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００６０】
例えば、サーマルラインへッド３の発熱抵抗体Ｒのブロック分割数やストローブ信号ＳＴＢの分割数は適宜変更可能である。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、紙送り方向と直交するライン上に配列される複数の発熱素子を複数のブロックに分け、発熱素子を各ブロック毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタの駆動方法であって、前記各ブロックの各発熱素子に対して、駆動パルスを分割して複数回に亘って印加するようにしたので、隣接する発熱素子が同時に駆動されなくても、各発熱素子の温度を略均等にすることができるため、部分的に感熱紙が発色しない白抜けの発生を未然に防止することができる。しかも、駆動パルスは、複数回に亘って印加されるので、各発熱素子の温度を感熱紙が十分に発色する程度まで上昇させることができるという効果がある。
【００６２】
また、１ライン分の印刷ドット数と、１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較過程と、前記比較過程における比較結果に基づいて、前記各ブロックの各発熱素子に対して駆動パルスを分割して複数回に亘って印加する分割印刷方式、または、前記各ブロックの各発熱素子に対して駆動パルスを一括して印加する一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択過程とを有する場合には、印刷状況に応じて最適な印刷方式を選択することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用して好適な実施例のサーマルラインプリンタの全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態のサーマルラインプリンタのサーマルラインヘッドの詳細を示す構成図である。
【図３】本発明を適用して好適なサーマルラインプリンタの分割印刷方式による駆動方法の一実施例を説明するタイムチャートである。
【図４】本発明を適用して好適なサーマルラインプリンタの一括印刷方式による駆動方法の一実施例を説明するタイムチャートである。
【図５】図１のＣＰＵの制御により行われる印刷処理の手順の一例を示すフローチャート（前半）である。
【図６】図１のＣＰＵの制御により行われる印刷処理の手順の一例を示すフローチャート（後半）である。
【図７】本発明を適用して好適なサーマルラインプリンタの分割印刷方式による印刷結果（ベタ打ち）を示す説明図である。
【図８】従来のサーマルラインプリンタにおける分割印刷の駆動方法の一実施例を説明するタイムチャートである。
【図９】従来のサーマルラインプリンタの分割印刷による印刷結果（ベタ打ち）を示す説明図である。
【図１０】発熱抵抗体の温度上昇状況を示すグラフである。
【符号の説明】
１ サーマルラインプリンタ
２ マイクロコントローラ
３ サーマルラインヘッド
４ ステッピングモータ
５ センサ
６ ディップスイッチ
１０ 選択回路
２０ ラッチレジスタ
２１ ＣＰＵ
２２ 受信バッファ
２３ １ライン印刷データ用バッファ
２４ ドット数用バッファ
２５ シーケンサ
３０ シフトレジスタ
Ｒ 発熱抵抗体
ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６ ストローブ信号
Block１〜Block６ 印刷ブロック
Ｐ１〜Ｐ６ 駆動パルス
Ｐ２０〜Ｐ２５ 駆動パルス
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルラインヘッドにより感熱記録を行なうサーマルラインプリンタの駆動方法およびサーマルラインプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の発熱抵抗体を線状に配置したサーマルラインヘッドを用い、所定のサイズの感熱紙に画像や文字等を感熱記録するサーマルラインプリンタが知られている。通常、この種のプリンタにおいてサーマルラインヘッドは、これを駆動するＩＣ（半導体集積回路）との関係から複数のブロックに分割されて駆動制御されるようになっている。
【０００３】
即ち、図２のブロック図に示すように、サーマルラインヘッド３は、横一列に配列された例えば３８４（６４ドット×６ブロック）個の発熱抵抗体Ｒ…と、１ライン分の印刷ドットデータがシリアル入力されて保持されるシフトレジスタ３０と、シフトレジスタ３０から１ライン分の印刷ドットデータをパラレルに取込んで保持するラッチレジスタ２０と、ラッチレジスタ２０の印刷ドットデータに応じて駆動制御装置のＣＰＵからのストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６のタイミングに従って各印刷ブロックの発熱抵抗体Ｒ…を選択的に駆動するＮＡＮＤ回路からなる選択回路１０と、ヘッド部の温度を検出するサーミスタなどを備え、上記３８４個の発熱抵抗体Ｒ…のうち印刷データに応じた発熱抵抗体Ｒ…に電流を流すことで感熱紙に１ラインずつ所望のパターン印刷を行うようになっている。なお、ストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６は、発熱抵抗体Ｒ…のオン／オフを決定するための信号である。
【０００４】
ここで、発熱抵抗体Ｒ…への通電は、印刷データ（印刷ドット数）が多い場合に、すべての発熱抵抗体に通電して同時に駆動すると大きな消費電力を必要とし、電源装置の大型化、コストアップを招くため１ラインまとめて行わずに、１ラインの発熱抵抗体Ｒ…を複数（例えば６個のBlock１〜Block６）に分割した各印刷ブロック毎に行なうようになっている。
【０００５】
具体的には、例えば図８に示すように互いに位相をずらした駆動パルスＰ１０〜Ｐ１５を印加して行われることが多かった。即ち、Block１には駆動パルスＰ１０を、Block２には駆動パルスＰ１１を、Block３には駆動パルスＰ１２を、Block４には駆動パルスＰ１３を、Block５には駆動パルスＰ１４を、Block６には駆動パルスＰ１５を、それぞれ１パルス分の位相をずらして印加している。
【０００６】
そして、上記１ライン分の印刷が終わると感熱紙を間歇送りし、次のラインの印刷を繰り返し行うことで、感熱紙の全面に印刷を行うようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように各印刷ブロックBlock１〜Block６の発熱抵抗体Ｒに１パルス分ずつの位相をずらして駆動パルスＰ１０〜Ｐ１５を印加して印刷を行った場合には、図９に示すように、各印刷ブロックBlock１〜Block６の間で線状の白抜けＷを生じる問題が発生することが判明した。なお、図９の例は、白抜けＷの発生を強調するために、１ラインに亘ってベタ打ち印刷を行ったものである。
【０００８】
このような白抜けＷを生じる原因を検討した結果、各印刷ブロックBlock１〜Block６内における温度分布が、中央部で高く、両端部で低くなり、ブロックの境界で感熱紙が充分に加熱されていないためであることが分かった。図１０は、発熱抵抗体の温度上昇状況を示すグラフであり、Ａは印刷ブロックの中央部で隣接する発熱抵抗体同士が同時に駆動される場合の温度上昇状況、Ｂは印刷ブロックの端部で隣接する発熱抵抗体が別々に駆動された場合の温度上昇状況を示す。
【０００９】
このグラフを見れば分かるように、印刷ブロックの中央部Ａと端部Ｂとでは、温度差Ｔを生じてしまう。この温度差Ｔに起因して、温度分布の低い端部で白抜けＷを生じるものと考えられる。つまり、図２のような構成のサーマルラインヘッド３において、１ラインに３８４個のドットを６４ドットずつ、６個のブロックBlock１〜Block６に分割した場合に、６４ドット目と６５ドット目、１２８ドット目と１２９ドット目、１９２ドット目と１９３ドット目、２５６ドット目と２５７ドット目、３２０ドット目と３２１ドット目は、それぞれ同時には駆動されないため、これらのドットの熱は隣接するドット側へ逃げてしまい、感熱紙を十分に発色させることができず、結果的に白抜けＷを生じてしまうこととなる。
【００１０】
この発明は、上記問題点を解決すべく案出されたものであり、印刷時に白抜けを生じることのないサーマルラインプリンタの駆動方法およびサーマルラインプリンタを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るサーマルラインプリンタの駆動方法は、紙送り方向と直交するライン上に配列された複数の発熱素子（サーマルラインヘッド３、発熱抵抗体Ｒ）を複数のブロック（Block１〜Block６）に分け、発熱素子を各ブロック毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタの駆動方法であって、前記各ブロックの各発熱素子に対して印加される駆動パルス（Ｐ１〜Ｐ６）を分割し、時間をずらして複数回に亘って印加するようにした。
【００１２】
これにより、隣接する発熱素子が同時に駆動されなくても、各発熱素子の温度を略均等にすることができるため、部分的に感熱紙が発色しない白抜けの発生を未然に防止することができる。しかも、駆動パルスは、複数回に亘って印加されるので、各発熱素子の温度を感熱紙が十分に発色する程度まで上昇させることができる。
【００１３】
また、１ライン分の印刷ドット数と、１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較過程と、前記比較過程における比較結果に基づいて、前記各ブロックの各発熱素子に対して駆動パルスを分割して複数回に亘って印加する分割印刷方式、または、前記各ブロックの各発熱素子に対して駆動パルスを一括して印加する一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択過程とを有するようにするとよい。なお、最大通電ドット数とは、消費電力を一定以下にするため同時に通電させる発熱抵抗体の最大素子数をいう。
【００１４】
これにより、例えば１ライン分の印刷ドット数が比較的多い場合には、電力消費の少ない分割印刷方式を選択し、１ライン分の印刷ドット数が比較的少ない場合には迅速な印刷を行える一括印刷方式を選択することができ、印刷状況に応じて最適な印刷方式を選択することが可能となる。
【００１５】
また、前記分割印刷方式における駆動パルスは、電流の大きさと抵抗値とから決まる所定の最小パルス幅以上の駆動パルスに分割されて印加されるようにしてもよい。これにより、各発熱素子の温度を略均等にすることができる。
【００１６】
さらに、１ライン分の印刷ドット数に応じて同一期間に駆動パルスを印加するブロックのグループを決定するようにしてもよい。これにより、各発熱素子に対して駆動パルスを効率良く印加することができる。
【００１７】
また、同一グループのブロック間でパルスを位相をずらして順次印加するようにしてもよい。これにより、同一グループ内の各発熱素子の温度を略均等にすることができる。
【００１８】
また、本発明に係るサーマルラインプリンタは、紙送り方向と直交するライン上に配列される複数の発熱素子を複数のグループに分け、駆動制御手段の制御により発熱素子を各グループ毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタであって、前記駆動制御手段は、前記各グループの各発熱素子に対して、駆動パルスを分割して複数回に亘って印加する時分割印加手段を備えるようにしたものである。これによれば、隣接する発熱素子が同時に駆動されなくても、各発熱素子の温度を略均等にすることができるため、部分的に感熱紙が発色しない白抜けの発生を未然に防止することができる。しかも、駆動パルスは、複数回に亘って印加されるので、各発熱素子の温度を感熱紙が十分に発色する程度まで上昇させることができる。
【００１９】
また、他の発明に係るサーマルラインプリンタは、紙送り方向と直交するライン上に配列される複数の発熱素子を複数のグループに分け、駆動制御手段の制御により発熱素子を各グループ毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタであって、前記各発熱素子を複数のブロックに分割し、同一のグループ内の異なるブロックに属する発熱素子には位相をずらして駆動パルスを印加するシフト印加手段を備える
ようにしたものである。これにより、各発熱素子の温度を略均等にすることができる。
【００２０】
また、他の発明に係るサーマルラインプリンタは、紙送り方向と直交するライン上に配列される複数の発熱素子を複数のグループに分け、駆動制御手段の制御により発熱素子を各グループ毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタであって、前記駆動制御手段は、 １ライン分の印刷ドット数と、１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記各発熱素子を複数のグループに分割して駆動パルスを印加する分割印刷方式、または、前記各ブロックの各発熱素子に対して駆動パルスを一括して印加する一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択手段と、分割印刷方式で駆動パルスを印加する場合に各パルスを分割して複数回に分けて印加する時分割印加手段とを備えるようにしたものである。これにより、例えば１ライン分の印刷ドット数が比較的多い場合には、電力消費の少ない分割印刷方式を選択し、１ライン分の印刷ドット数が比較的少ない場合には迅速な印刷を行える一括印刷方式を選択することができ、印刷状況に応じて最適な印刷方式を選択することが可能となる。
【００２１】
なお、前記駆動制御手段は、１ライン分の印刷ドット数に応じて前記発熱素子を分割するブロック数を決定するブロック数決定手段を有する
ようにしてもよい。これにより、各発熱素子に対して駆動パルスを効率良く印加することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図１〜図７の図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明を適用して好適な実施形態に係るサーマルラインプリンタ１の全体構成を示すブロック図である。
【００２４】
この実施形態に係るサーマルラインプリンタ１は、感熱紙を間歇送りしながら例えば外部のホストコンピュータ１００などから送られてくる印刷データに応じてサーマルラインヘッド３の発熱抵抗体に通電し発熱させて感熱紙を感熱させていくことで印刷を行うプリンタである。このサーマルラインプリンタ１は、プリンタ全体の制御を行うマイクロコントローラ２や、感熱紙をドット単位で感熱させてドット印刷を行うサーマルラインヘッド３、並びに、印刷用紙としての感熱紙を縦方向に送るステッピングモータ４、感熱紙の有無やサーマルラインヘッド３が動作位置にあるか否か等の検出を行うセンサ５、最大通電ドット数の設定を行うディップスイッチ６などを備えて構成される。
【００２５】
ここで、上記ディップスイッチ６により設定される最大通電ドット数とは、消費電力を一定以下にするため同時に通電させる発熱抵抗体の最大素子数をいう。
【００２６】
上記マイクロコントローラ２には、各種演算処理やプリンタ１の制御処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ホストコンピュータ１００から送られてくる印刷データを一旦蓄えておく受信バッファ２２と、１ライン分の印刷データが蓄積される１ライン印刷データ用バッファ２３と、各印刷ブロックで印刷されるドット数を示すドット数データを蓄積するドット数用バッファ２４などが設けられている。
【００２７】
また、演算処理ルーチンで構成されるシーケンサ（ＰＬＣ： Programmable Logic Controllerとも云う）は、各印刷ブロックのドット数用バッファ２４と上記ディップスイッチ６の設定に基づき、ＣＰＵ２が出力するストローブ信号ＳＴＢの組合せを決定する。なお、ストローブ信号ＳＴＢはＣＰＵ２のポートに直接接続されており、ＣＰＵ２はシーケンサ２５で決定されたストローブ信号ＳＴＢの組合せを出力する。
【００２８】
ここで、上記ＣＰＵ２１が、サーマルラインヘッド３の発熱抵抗体へ通電制御を行い、且つ用紙送り用のステッピングモータ４の駆動量を制御する制御手段を構成している。さらに、この実施形態においては、このＣＰＵ２１が、１ライン分の印刷ドット数と１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較手段、比較手段の比較結果に基づいて分割印刷方式、または、一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択手段、同一組の印刷ブロックにおける発熱抵抗体の通電数に係る判定を行う判定手段、分割印刷方式の際に分割駆動数を決定する分割数決定手段、並びに、一括印刷方式において同一組の印刷ブロックを同時駆動させる同時駆動手段等を構成している。分割印刷方式や一括印刷方式等については後述する。
【００２９】
図２は、上記サーマルラインヘッド３のより詳細な構成を示す図である。
【００３０】
この実施例のサーマルラインヘッド３は、横一列に配列された例えば３８４（６４ドット×６ブロック）個の発熱抵抗体Ｒ…と、１ライン分の印刷ドットデータがシリアル入力されて保持されるシフトレジスタ３０と、シフトレジスタ３０から１ライン分の印刷ドットデータをパラレルに取込んで保持するラッチレジスタ２０と、ＣＰＵ２１からのストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６とラッチレジスタ２０の印刷ドットデータに応じて各印刷ブロックの発熱抵抗体Ｒ…を選択的に駆動するＮＡＮＤ回路からなる選択回路１０と、ヘッド部の温度を検出するサーミスタ（図示省略）などを備え、上記３８４個の発熱抵抗体Ｒ…のうち印刷データに応じた所定の発熱抵抗体Ｒ…に電流を流すことで感熱紙に１ラインずつ所望のパターン印刷を行うものである。発熱抵抗体Ｒ…は、例えば６個の印刷ブロック（Block１〜Block６）に分割されている。
【００３１】
ここで、一括印刷方式と分割印刷方式における発熱抵抗体Ｒ…への通電の仕方を説明する。
【００３２】
前記比較手段において、１ライン分の印刷ドット数≦最大通電ドット数と判定された場合には、選択手段により一括印刷方式が選択される。一括印刷方式では、１ラインの発熱抵抗体Ｒの全ての各印刷ブロックにおいて同時に通電され、１ライン分まとめて印刷される。このようにしても１ライン分の印刷ドット数は比較的少ないため、プリンタの電力消費が余り大きくならずに済む。
【００３３】
一方、比較手段において、１ライン分の印刷ドット数＞最大通電ドット数と判定された場合には、選択手段により分割印刷方式が選択される。
分割印刷方式では、１ラインの発熱抵抗体Ｒ…を複数（例えば６個）に分割した各印刷ブロック毎に行ない、且つ、駆動電力を分割して複数回に亘って印加するようになっている。具体的には、例えば図３のタイムチャートに示すように、Block１には駆動パルス（ストローブ信号）Ｐ１、Block２には駆動パルスＰ２、Block３には駆動パルスＰ３、B lock４には駆動パルスＰ４、Block５には駆動パルスＰ５、Block６には駆動パルスＰ６が、それぞれ１回の印刷につき４パルスづつ、位相をずらして印加される。具体的には、駆動パルスＰ１〜Ｐ６は、例えば１ｍｓ程度のパルス電流で構成される。そして、感熱紙を間歇送りしながら上記１ライン分の印刷を繰り返し行うことで、感熱紙の全面に印刷を行っていく。
【００３４】
この分割印刷方式によれば、１ライン分の印刷ドット数が比較的多い場合であってもプリンタの電力消費を一定以下にすることができると共に、各印刷ブロック内において各発熱抵抗体Ｒを略均等に発熱させることができる。したがって、隣り合う発熱抵抗体Ｒが同時に駆動されなくても、サーマルラインヘッド３の全体を略均一の温度で発熱させることが可能となり、白抜けＷ（図９参照）の無い、均一な印刷（図７参照）を行うことができる。ここで、図７は、白抜けが発生しないことを確認するために、１ラインに亘ってベタ打ち印刷を実行したものである。
【００３５】
なお、上記印刷ブロックの数は、サーマルラインプリンタ１の初期設定時などに上記ディップスイッチ６の設定やシーケンサ２５の処理等により変更可能に構成されている。すなわち、ディップスイッチ６の状態を任意に設定してサーマルラインプリンタ１の初期設定を行うと、ＣＰＵ２１により１印刷ブロックの発熱抵抗体Ｒ…の数がディップスイッチ６が示している最大通電ドット数を超えないように発熱抵抗体Ｒ…を所定数のグループに分割（例えば４〜８分割）され、それぞれが印刷ブロックとして設定される。さらに、シーケンサ２５により上記設定された各印刷ブロック（Block１，Block２…）とストローブ信号（ＳＴＢ１，ＳＴＢ２…）とが対応づけられて印刷ブロックの設定変更が完了する。通常システムの仕様が決まると分割数も決まるので、使用中にディップスイッチ６が変更されることはない。
【００３６】
以下、発熱抵抗体Ｒ…が図２で示すように６分割されて６４ドットで１印刷ブロックとなるように設定されているものとして説明する。
【００３７】
上記設定に対応して選択回路１０も、印刷ブロックBlock１〜Block６と同数の６ブロックに分けられる。各ブロックには、１個の印刷ブロックで印刷可能なドット数と同数の６４個のＮＡＮＤ回路１０ａ…が設けられている。各ＮＡＮＤ回路１０ａ…の入力端子には、各ブロックに対応してＣＰＵ２１から供給されるように設定されたストローブ信号ＳＴＢ１（〜ＳＴＢ６）と、ラッチレジスタ２０からの対応する印刷ドットデータの信号とが入力される一方、出力端子側には上記の発熱抵抗体Ｒ…の１つがそれぞれ接続されている。発熱抵抗体Ｒの他端は共通の電源端子ＶＰに接続されている。
【００３８】
そして、一括印刷方式または分割印刷方式の印刷を行う場合に、ストローブ信号ＳＴＢ１（〜ＳＴＢ６）と印刷ドットデータとが共にハイレベルの信号となった場合に出力側にローレベルの電圧が出力されて該当の発熱抵抗体Ｒ…が通電され発熱するようになっている。つまり、ラッチレジスタ２０中に１ライン分の印刷ドットデータを入力しておき、任意のストローブ信号を送信することで、このストローブ信号に対応した印刷ブロックのドット印刷が行われる。
【００３９】
より具体的には、一括印刷方式による印刷を行う場合には、図４に示すように、各印刷ブロックBlock１〜Block６に、ストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６として、互いに同期した例えば４ｍｓ程度のパルス幅を有するパルス信号Ｐ２０〜Ｐ２５を印加することにより、１ライン分の印刷を一括して行う。また、分割印刷方式による印刷を行う場合には、図３に示すように、各印刷ブロックBlo ck１〜Block６に、ストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６として、１ｍｓ程度のパルス信号Ｐ１〜Ｐ６が各４パルスずつ、互いに位相をずらして印加される。これにより、１ライン分の印刷が行われる。
【００４０】
次に、印刷処理の処理手順を図５と図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００４１】
図５と図６は、図１のＣＰＵ２１の制御に基づいて行われる印刷処理の手順を示すフローチャートである。
【００４２】
この印刷処理は、電源の投入あるいはモードスイッチの操作により印刷モードに切り替えられたときなどに開始される。この処理が開始されると、先ず、ステップＳ１で例えばホストコンピュータ１００など外部から送られた印刷データの受信があるか否かの判別を行い、受信がない場合は受信があるまでこのステップＳ１の処理を繰り返し、受信があった場合にはステップＳ２の処理に移行する。
【００４３】
ステップＳ２では、受信した印刷データのデータフォーマット等の解析を行うと共に、受信した印刷データを受信バッファ２２に格納してステップＳ３に移行する。
【００４４】
ステップＳ３では、受信バッファ２２に格納したデータが１ライン分のデータに達したか否かを判別し、達していなければステップＳ１に戻って１ライン分のデータを受信するまでステップＳ１〜Ｓ３の処理を繰り返し、１ライン分のデータに達した場合には次のステップＳ４に移行する。
【００４５】
ステップＳ４では、１ライン分の受信データを１ライン分のドットパターンを示す印刷データに展開して１ライン印刷データ用バッファ２３に一時格納して次のステップＳ５に移行する。
【００４６】
ステップＳ５では、前ラインの印刷を終了したか否か、即ちサーマルラインヘッド３のシフトレジスタ３０が空いているか否かを判別して、終了していないと判定した場合にはステップＳ５を繰り返して待機し、終了したと判定した場合には次のステップＳ６に移行する。
【００４７】
ステップＳ６では、サーマルラインヘッド３のシフトレジスタ３０に１ライン分の印刷データをシリアル転送してステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、各印刷ブロックBlock１〜Block６の印刷ドットの数（通電ドット数）をカウントして、そのカウント結果を各印刷ブロック毎にドット数用バッファ２４（図１参照）に格納して次のステップＳ８に移行する。
【００４８】
ステップＳ８では、１ライン分の印刷データが転送されたか否かを判定し、転送されていないと判定した場合には転送が終了するまでステップＳ８の処理を繰り返し、転送されたと判定した場合には次のステップＳ９に移行する。
【００４９】
ステップＳ９では、ステップＳ７でカウントした各印刷ブロックの印刷ドットの数に基づき、全印刷ブロックBlock１〜Block６の印刷ドットの合計が最大通電ドット数を超えているか否かを判別するための判別データ（１ラインの印刷ドットの合計）を作成してステップＳ１０に移行する。
【００５０】
ステップＳ１０では、全印刷ブロックBlock１〜Block６の判別データと最大通電ドット数を比較して、分割印刷方式を選択するか一括印刷方式を選択するかを決定する。即ち、『１ライン分の印刷ドット数＞最大通電ドット数』と判定された場合には分割印刷方式を選択すべくステップＳ１１に移行し、全ての印刷ブロックで、『１ライン分の印刷ドット数≦最大通電ドット数』と判定された場合には一括印刷方式を選択してステップＳ１６に移行し、全ての印刷ブロックBlock１〜Block６に対して一斉にストローブ信号ＳＴＢ１〜６（図４の駆動パルスＰ２０〜Ｐ２５）を出力して１ライン分の印刷を一括して行って印刷処理を終了する。具体的には、例えば最大通電ドット数が６４ドットである場合に、１ラインの印刷ドット数が６５ドット以上となる場合には分割印刷方式が選択され、１ラインの印刷ドット数が６４ドット以下である場合には一括印刷方式が選択される。
【００５１】
ステップＳ１１では、分割印刷方式を実行すべくサーマルラインヘッド３のグループ化する数を決定する。即ち、印刷データの量に応じて、１回分の印刷で最大通電ドット数を超えないように印刷ブロックBlock１〜Block６を所定数のグループに分けてストローブ信号ＳＴＢの駆動計画を立てる。具体的には、例えば、印刷ドット数が、Block１（２２ドット）、Block２（６４ドット）、Block３（６４ドット）、Block４（３２ドット）、Block５（６４ドット）、Block６（１０ドット）である場合には、サーマルラインヘッド３のグループ化数を『４』として、１回目の印刷でBlock１，Block４，Block６（計６４ドット）を、２回目の印刷でBlock２を、３回目の印刷でBlock３を、４回目の印刷でBlock５をそれぞれ駆動するようにグループ化の計画を立てる。
【００５２】
なお、印刷データの量に応じてサーマルラインヘッド３のグループ数は、例えば２〜６の間で可変することができる。
【００５３】
次に、ステップＳ１２では、サーマルラインヘッド３のサーミスタによる検出温度等に基づいて発熱抵抗体Ｒへの駆動時間を算出し、パルス幅で割ることでパルスの印加回数すなわちストローブ信号ＳＴＢの分割数（例えば２〜４）を決定してからステップＳ１３に移行する。例えば、サーマルラインヘッド３の温度が高ければストローブ信号ＳＴＢの分割数を少なくし、サーマルラインヘッド３の温度が低ければストローブ信号ＳＴＢの分割数を多くする。図３に示す例は、ストローブ信号ＳＴＢ（Ｐ１〜Ｐ６）の分割数を『４』とした場合である。
【００５４】
なお、ストローブ信号ＳＴＢの時分割数は、温度などの印刷条件により可変することができる。
【００５５】
ステップＳ１３では、ステップＳ１１で分割された１つのグループのブロックのストローブ信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６について、それぞれ図３に示すようにパルスＰ１〜Ｐ６を位相をずらして出力し、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、ストローブ信号ＳＴＢの出力数がステップＳ１２で決定した分割数に達したか否かを判定し、分割数に満たない場合にはステップＳ１３とステップＳ１４を繰り返して実行し、分割数に達した場合にはステップＳ１５に進む。
【００５６】
ステップＳ１５では、パルス印加を行ったグループ数がステップＳ１１で決定した数（前述の例ではグループ数『４』）に達したか否かを判定し、達していない場合にはステップＳ１３〜ステップＳ１５までの処理を繰り返して実行し、グループ数に達したと判定した場合には分割印刷方式による印刷処理を終了する。これらの印刷処理を繰り返すと共に、所定のタイミングでステッピングモータ４を駆動させて感熱紙の紙送りを行うことにより複数ラインの印刷を行うことができる。
【００５７】
以上述べたように、この実施形態に係るサーマルラインプリンタ１およびその駆動方法によれば、サーマルラインヘッド３の１ライン分の印刷ドット数が比較的多い場合には、分割印刷方式を選択し、１ライン分の印刷ドット数が比較的少ない場合には迅速な印刷を行える一括印刷方式を選択することにより消費電流を平均化することができ、印刷状況に応じて最適な印刷方式を選択することが可能となる。
【００５８】
しかも、印刷ドットに対応した発熱抵抗体Ｒを複数のパルスで時分割駆動するため、各発熱抵抗体Ｒは略均一に温度が上昇して温度分布を略均等にすることができるため、例えばベタ打ち印刷の際に部分的に感熱紙が発色しない白抜けＷ（図９参照）の発生を防止することができ図７に示すような均等な印刷を実現することができる。
【００５９】
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００６０】
例えば、サーマルラインへッド３の発熱抵抗体Ｒのブロック分割数やストローブ信号ＳＴＢの分割数は適宜変更可能である。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、紙送り方向と直交するライン上に配列される複数の発熱素子を複数のブロックに分け、発熱素子を各ブロック毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタの駆動方法であって、前記各ブロックの各発熱素子に対して、駆動パルスを分割して複数回に亘って印加するようにしたので、隣接する発熱素子が同時に駆動されなくても、各発熱素子の温度を略均等にすることができるため、部分的に感熱紙が発色しない白抜けの発生を未然に防止することができる。しかも、駆動パルスは、複数回に亘って印加されるので、各発熱素子の温度を感熱紙が十分に発色する程度まで上昇させることができるという効果がある。
【００６２】
また、１ライン分の印刷ドット数と、１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較過程と、前記比較過程における比較結果に基づいて、前記各ブロックの各発熱素子に対して駆動パルスを分割して複数回に亘って印加する分割印刷方式、または、前記各ブロックの各発熱素子に対して駆動パルスを一括して印加する一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択過程とを有する場合には、印刷状況に応じて最適な印刷方式を選択することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用して好適な実施例のサーマルラインプリンタの全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態のサーマルラインプリンタのサーマルラインヘッドの詳細を示す構成図である。
【図３】本発明を適用して好適なサーマルラインプリンタの分割印刷方式による駆動方法の一実施例を説明するタイムチャートである。
【図４】本発明を適用して好適なサーマルラインプリンタの一括印刷方式による駆動方法の一実施例を説明するタイムチャートである。
【図５】図１のＣＰＵの制御により行われる印刷処理の手順の一例を示すフローチャート（前半）である。
【図６】図１のＣＰＵの制御により行われる印刷処理の手順の一例を示すフローチャート（後半）である。
【図７】本発明を適用して好適なサーマルラインプリンタの分割印刷方式による印刷結果（ベタ打ち）を示す説明図である。
【図８】従来のサーマルラインプリンタにおける分割印刷の駆動方法の一実施例を説明するタイムチャートである。
【図９】従来のサーマルラインプリンタの分割印刷による印刷結果（ベタ打ち）を示す説明図である。
【図１０】発熱抵抗体の温度上昇状況を示すグラフである。
【符号の説明】
１ サーマルラインプリンタ
２ マイクロコントローラ
３ サーマルラインヘッド
４ ステッピングモータ
５ センサ
６ ディップスイッチ
１０ 選択回路
２０ ラッチレジスタ
２１ ＣＰＵ
２２ 受信バッファ
２３ １ライン印刷データ用バッファ
２４ ドット数用バッファ
２５ シーケンサ
３０ シフトレジスタ
Ｒ 発熱抵抗体
ＳＴＢ１〜ＳＴＢ６ ストローブ信号
Block１〜Block６ 印刷ブロック
Ｐ１〜Ｐ６ 駆動パルス
Ｐ２０〜Ｐ２５ 駆動パルス
Claims (5)
- 紙送り方向と直交するライン上に配列された複数の発熱素子を複数のブロックに分け、発熱素子を各ブロック毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタの駆動方法であって、
１ライン分の印刷ドット数と、１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較過程と、
前記比較過程における比較結果に基づいて、前記各ブロックに対して印加される駆動パルスを分割し時間をずらして複数回に亘ってかつ前記各ブロック間で位相をずらして印加する分割印刷方式、または、前記各ブロックに対して駆動パルスを一括して印加する一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択過程と、
を有し、
前記分割印刷方式では、サーマルラインヘッドの温度を検出する温度検出過程と、前記検出温度に基づいて前記駆動パルスの分割数を決定する分割数決定過程と、を備えることを特徴とするサーマルラインプリンタの駆動方法。 - 前記分割印刷方式における駆動パルスは、電流の大きさと抵抗値とから決まる所定の最小パルス幅以上の駆動パルスに分割されて印加されることを特徴とする請求項１に記載のサーマルラインプリンタの駆動方法。
- 紙送り方向と直交するライン上に配列された複数の発熱素子を複数のブロックに分け、発熱素子を各ブロック毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタの駆動方法であって、
１ライン分の印刷ドット数と、１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較過程と、
前記比較過程における比較結果に基づいて、同一期間に駆動パルスを印加するブロックの組合せからなるグループを決定し、前記各グループに対して印加される駆動パルスを分割し時間をずらして複数回に亘ってかつ前記各グループ間で位相をずらして印加する分割印刷方式、または、前記各グループに対して駆動パルスを一括して印加する一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択過程と、
を有し、
前記分割印刷方式では、サーマルラインヘッドの温度を検出する温度検出過程と、前記検出温度に基づいて前記駆動パルスの分割数を決定する分割数決定過程と、を備えることを特徴とするサーマルラインプリンタの駆動方法。 - 紙送り方向と直交するライン上に配列される複数の発熱素子を複数のブロックに分け、駆動制御手段の制御により発熱素子を各ブロック毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタであって、
前記駆動制御手段は、
１ライン分の印刷ドット数と、１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記各ブロックに対して印加される駆動パルスを分割し時間をずらして複数回に亘ってかつ前記各ブロック間で位相をずらして印加する分割印刷方式、または、前記各ブロックに対して駆動パルスを一括して印加する一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択手段と、
前記分割印刷方式で駆動パルスを印加する場合に各パルスを分割して複数回に分けてかつ前記各ブロック間で位相をずらして印加する時分割印加手段と、
サーマルラインヘッドの温度を検出する温度検出手段と、
前記検出温度に基づいて前記駆動パルスの分割数を決定する分割数決定手段と、
を備えることを特徴とするサーマルラインプリンタ。 - 紙送り方向と直交するライン上に配列される複数の発熱素子を複数のブロックに分け、駆動制御手段の制御により発熱素子を各ブロック毎に駆動して感熱紙に感熱記録を行うサーマルラインプリンタであって、
前記駆動制御手段は、
１ライン分の印刷ドット数と、１ライン分の最大通電ドット数とを比較する比較手段と、
前記比較手段における比較結果に基づいて、同一期間に駆動パルスを印加するブロックの組合せからなるグループを決定し、前記各グループに対して印加される駆動パルスを分割し時間をずらして複数回に亘ってかつ前記各グループ間で位相をずらして印加する分割印刷方式、または、前記各グループに対して駆動パルスを一括して印加する一括印刷方式の何れかを選択する印刷方式選択手段と、
前記分割印刷方式で駆動パルスを印加する場合に各パルスを分割して複数回に分けてかつ前記各グループ間で位相をずらして印加する時分割印加手段と、
サーマルラインヘッドの温度を検出する温度検出手段と、
前記検出温度に基づいて前記駆動パルスの分割数を決定する分割数決定手段と、
を備えることを特徴とするサーマルラインプリンタ。
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