JPH01306262A - サーマルヘッド制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明はサーマルプリンタにおける連続印字の際のサー
マルヘッドの過熱による印字品質の劣化を防止するよう
構成されたサーマルヘッド制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来、サーマルプリンタにおいて連続印字をする際には
、サーマルヘッドが過熱し、印字品質が劣化するという
問題があった。そこで、サーマルヘッドに設しプられた
同一の発熱素子への通電が連続する場合には、該発熱素
子への通電時間を短くづる制御を行なう装置があった。

しかし、一つの発熱素子への通電による温度上昇は、そ
の近傍の発熱素子へも影響を及ぼす。そのため、連続印
字の際には同一の発熱素子への通電が連続しなくても、
サーマルヘッドが過熱状態となるため、印字品質が劣化
するという問題があった。

そこで、例えば、実開昭６２−１５７２３３号公報記載
の装置の様に、ドツト密度を累積計数し、その計数結果
に基づいて全発熱素子への通電時間を短くしていく装置
が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記実開昭６２−１５７２３３号公報記載の
装置においては、ドツト密度を累積計数するため、制御
が複雑となり処理時間が増大し、高速印字に対応しにく
いという問題があった。

また、発熱素子への通電による温度上昇と共に、サーマ
ルヘッド自体の放熱もあるため、上記従来の装置におけ
る通電時間の減少制御が連続すると、サーマルヘッドの
温度上昇と放熱とがしだいに拮抗してくる。この状態に
おいて、さらに上記減少制御が実行された場合には、サ
ーマルヘッドの温度が降下し始める。その結果、サーマ
ルヘッドの温度が低過ぎることとなり、印字が薄くなり
、場合によっては、文字がかすれたり、印字されないと
いった問題があ゛つた。特に、近年における高度情報化
社会においては、プリンタ等においては高速・高品質の
印字が要求されており、上記問題点の解決が望まれてい
る。

発明の構成 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、以下の構成を採用した。

［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明の要旨とするところは第１図に例ホする如
く、複数の発熱素子からなる発熱体を備えるサーマルヘ
ッドＭ１と、上記サーマルヘッドＭ１への通電量を調節
して所望の印字を実行する印字制御手段Ｍ２と、上記印
字制御手段Ｍ２により連続して印字が実行される場合に
は、上記通電量を減少制御し、その減少制御により通電
量が所定値となった場合には減少制御を実行しないよう
に通電制御する通電制御手段Ｍ３とを備えたことを特徴
とするサーマルヘッド制御装置にある。

［作用］ 本発明のサーマルヘッド制御装置によれば、印字が開始
された当初は、通電制御手段Ｍ３による通電■の減少制
御は実行されず、印字制御手段Ｍ２は初期に設定されて
いる通電量にてサーマルヘッドＭ１への通電を実行する
。その後、印字が連続すると、サーマルヘッドＭ１は、
通電エネルギの蓄積によりしだいに温度上昇して過熱状
態に近くなる。そこで、通電制御手段Ｍ３はサーマルヘ
ッドＭ１が過熱状態となり印字品質が劣化するのを防止
するため、印字制御手段Ｍ２の印字制御によるサーマル
ヘッドＭ１への通電量を減少制御し始める。その後、印
字が連続し、上述の制御が実行され続けると、サーマル
ヘッドＭ１の通電による温度上昇と放熱による温度降下
とが拮抗することとなる。そこで、通電制御手段Ｍ３は
、減少制御により印字制御手段Ｍ２の印字制御によるサ
ーマルヘッドＭ１への通電量が減少して所定値になった
場合には、それ以上減少制御を実行するのを中止し、サ
ーマルヘッドＭ１の温度が低下し過ぎて印字が薄くなっ
たり、かすれたり、あるいは印字されなくなるのを防止
する。また、印字が連続しているか否かにより上述の如
く作用する様構成したことにより、高速印字においても
高品質の印字が可能となった。

［実施例］ 本発明のサーマルヘッド制御装置の実施例について図面
に基づいて説明する。第２図は本実施例のサーマルヘッ
ド制御装置を備えるワードプロセッサの一部破断斜視図
を、第３図はサーマルヘッド制御装置の構成を表わすブ
ロック図を表わす。

ワードプロセッサ１は、各種キーが配列されたキーボー
ド３と、キーボード３から入力される印字データを最大
２４文字まで表示する液晶表示パネル５と、印刷用紙７
に印字データの記録を行なう熱転写記録方式のプリンタ
９とを備える。キーボード３には、通常の文字キー１０
．カーソル移動キー１２の他、印字の開始を指令する印
字キー１４、改行を指令する改行キー１６等が設けられ
ている。

また、プリンタ９は、ステップモータ１８により回転さ
れるプラテン２０．プラテン２０と平行に設けられたガ
イドバー２１．ガイドバー２１に摺動自在に軸支された
キャリッジベース２３．キャリッジベース２３に一部が
係合されてステップモータ２５の回転により駆動される
タイミングベルト２７．キャリッジベース２３上に載置
されたリボンカセット２９．リボンカセット２９内のイ
ンクリボン３０．が張設されたサーマルヘッド３２゜印
刷用紙７へのサーマルヘッド３２の圧着等をステップモ
ータ３３の回転により行なう駆動軸３５等から構成され
ている。また、サーマルヘッド３２の印刷用紙７側前面
には、縦方向−列に２４個の抵抗体発熱素子３８８〜３
８Ｘが露出して配設されている。サーマルヘッド３２に
よって印刷用紙７に圧接されるインクリボン３０は、ポ
リエステル等からなるフィルム状の支持体表面に、固体
インクが塗布されたものでおる。この固体インクは、エ
チレン−酢酸ビニル共重合樹脂或いはエチレン−エチル
アクリルレート樹脂等の低粘性樹脂、ポリビニルアルコ
ール等の高粘性樹脂及び着色剤を成分として構成されて
おり、約１５０［℃］以上で溶融する。溶融状態で固体
インクの粘着力は高くなる。従って、固体インクはサー
マルヘッド３２の発熱素子３８ａ〜３８Ｘによって加熱
されると溶融し印刷用紙７に粘着して転写される。

以上のように構成されるプリンタ９は、サーマルヘッド
３２の横方向への移動ステップ毎に所望の発熱素子３８
８〜３８Ｘに通電を行ない、印字データに応じたパター
ンをシリアルに熱転写してゆく記録方式のものであり、
移動ステップに伴うパターンの通電を２４回行なうこと
によって２４ドツトＸ２４ドツトの分解能を有する文字
を１文字印字する。このプリンタ９の印字制御は、ワー
ドプロセッサ１に搭載されている電子制御装置４０によ
り行なわれる。

第３図に示すように電子制御装置４０は、周知のＣＰＵ
４１．ＲＡＭ４３．ＲＯＭ４５の他、タイマ回路４７．
入力回路４９２表示回路５０を中心に構成される。入力
回路４９は、使用者によって押されたキーの印字データ
を読み込む。表示回路５０は、入力回路４９によって読
み込まれた印字データを液晶表示パネル５に表示する。

さらに、電子制御装置４０は、キャリッジベース２３搬
送用のステップモータ駆動回路５４、サーマルヘッド３
２圧着用のステップモータ駆動回路５６、プラテン２０
回転用のステップモータ駆動回路５８、及びサーマルヘ
ラ１３２通電用の電力供給回路６０を備え、これらの回
路はＩ１０ボート６１を介してＣＰＵ４１と接続される
。

電力供給回路６０はシリアルパラレル変換器６２と、サ
ーマルヘッド３２の所望の発熱素子３８ａ〜３８Ｘへと
通電を行なうサーマルヘッド駆動回路６４とを備える。

サーマルヘッド駆動回路６４は各発熱素子３８ａ〜３８
Ｘに対応するスイッチングトランジスタ８０ａ〜８０Ｘ
及びそのベース端子に接続されるアンドゲート８２ａ〜
８２Ｘを備える。アンドゲート８２ａ〜８２Ｘには、Ｉ
１０ポート６１の通電時間指示端子ＥＮＢから出力され
る通電時間信号Ｔと、同じく印字データ端子ＤＡＴＡか
らシリアルパラレル変換器６２を介して出力される印字
データ信号とが入力される。

上記両信号に基づいてスイッチングトランジスタ８０８
〜８０ｘがオンオフ制御されている。

ここで、印字データ信号はＣＰＵ４１によりＲＯＭ４５
内のキャラクタジェネレータから読み出され、印字デー
タ端子ＤＡＴＡを介してシリアルパラレル変換器６２へ
出力される。シリアルパラレル変換器６２では上記入力
された印字データがパラレル信号に変換されサーマルヘ
ッド駆動回路６４へと出力される。また、通電時間信号
ＴはＣＰＵ４１より通電時間指示端子ＥＮＢを介してサ
ーマルヘッド駆動回路６４へと出力される。

尚、本実施例においては、通電時間指示信号ＴはＲＯＭ
４５内に格納された第１の設定時間Ｔ１＝　１　ｍ５ｅ
ｃと第２の設定時間Ｔ２＝７００μｓｅｃとを上下限と
して印字条件に応じてＣＰＵ４１により演算決定される
。即ち、サーマルヘッド３２を最適な温度に発熱し、高
品質の印字を実行すべく通電時間制御を行なっている。

次に、第４図に基づいて上記通電時間制御につき説明す
る。

印字が開始されると、ステップ３１０（以下単にステッ
プを省略し８１０等という。〉にて横方向ドツト数より
連続して印字が行なわれているか否かを判断するための
印字カウンタＣｐと、スペースが連続しているか否かを
判断するためのスペースカウンタＣｓがクリアされる。

続いて、Ｓ１１にて通電時間指示信号Ｔとして第１の設
定時間ＴＩ　＝　１　ｍ５ｅｃが設定される。次に、３
１２にてＣｐ≧１０となったか否かが判断される。即ち
、印字が所定以上連続してサーマルヘッド３２が過熱状
態になると予想されるか否かが判断される。肯定判断さ
れると３１３へ進み、否定判断されると８１７へ進む。

３１３では、通電時間指示信号Ｔが所定減少時間分ΔＴ
＝１０μＳｅｃだけ減少される。即ち、サーマルヘッド
３２が過熱するのを防止すべく通電時間を減少し発熱エ
ネルギを抑制するために本処理が行なわれる。次に、３
１４にて上記減少された王が第２の設定時間Ｔ２＝７０
０μｓｅｃ以圭か否かが判断される。肯定判断された場
合は直接Ｓ１６へ進み、否定判断された場合は３１５を
経て８１′６へ進む。３１５では王としてＴ２＝７００
μＳｅＣが設定される。即ち、サーマルヘッド３２から
の放熱量が発熱量を上回り、サーマルヘッド３２が所望
の温度に過熱されなくなることを防止している。続く８
１６では印字カウンタＣｐがクリアされ、Ｓ１７に進む
。Ｓ１７ではキャラクタジェネレータから読み出された
印字データ信号に基づいて所望の印字が１ドツト幅分だ
け印字される。次に８１８にて印字終了条件となったか
否かが判断される。即ち、データ端子ＤＡＴＡからの出
力信号がなくなった場合、あるいは改行指示が入力され
た場合等には印字終了と判断され、印字処理を終了する
。

一方、未だ印字終了条件に至らない場合には８１８は否
定判断となりＳ１９へ進む。Ｓ１９では２４個の発熱素
子３８ａ〜３８Ｘのうち８１７の１ドツト幅印字にて通
電された通電ドツト数Ｎｈがゼロより大であるか否かが
判断される。肯定判断されると３２０へ進み、否定判断
されると８２３へ進む。即ち、肯定判断された場合には
、印字が連続中であるため、８２０にてスペースカウン
タＣ８がクリアされる。続いて３２１にてＮｈ≧５か否
かが判断される。肯定判断された場合にはＳ２２にてＣ
ｐをインクリメントした後に３１２へ戻り、否定判断さ
れた場合には３１７へ戻る。

即ち、印字が連続している場合であっても２４個の発熱
素子３８８〜３８Ｘのうち、５個未満しか通電されなか
った場合にはサーマルヘッド３２への発熱エネルギの蓄
積はないものと考えられ、Ｓ１２〜Ｓ１６の処理を経る
ことなくその時点での通電指示信号Ｔに基づいて次の１
ドツト幅分の印字を実行するのである。一方、２４個の
発熱素子３８８〜３８Ｘのうち５個以上が通電された場
合には、サーマルヘッド３２への発熱エネルギの蓄積が
あるものと考えられるため３１２〜８１６の通電時間の
減少制御を実行するのである。

一方、Ｓ１９にて否定判断された場合、即ち、印字中に
スペースが入ったと判断された場合には３２３にてスペ
ースカウンタＣ５がインクリメントされる。続いてＳ２
４にてＣ９≧１２０であるか否かが判断される。肯定判
断された場合はＳ１０へ戻り、Ｃｐ、Ｃｓ共にクリアさ
れ、Ｓ１１にて再びＴ　＝Ｔ１　＝　１ｍ５ｅｃが設定
され印字制御が続行される。即ち、スペースが所定以上
連続し、サーマルヘッド３２への通電が所定時間以上性
なわれなかったため、サーマルヘッド３２は放熱により
、印字開始時と同様、発熱エネルギが蓄積されていない
状態となるからである。これに対し否定判断された場合
はＳ１７へ戻り次の１ドツト幅分の印字がそのまま続行
される。

次に、第５図くイ）、（ロ）のタイミングチャートに基
づいて上記制御による通電時間の変化につき説明する。

まず、連続印字の際の通電時間の減少制御につき説明す
る。第５図（イ）に示す如く、印字開始直後は、通電時
間指示信号下＝ｌ−１＝１ｍｓｅｃ（３１１）に基づき
発熱素子３８ａ〜３８ＸｔｆｉＴ１だ【プ通電されて印
字が実行される（Ｓ１７）。その後、印字が連続すると
（Ｓ２１ＹＥＳ＞、印字カウンタＣｐがインクリメント
され（Ｓ２２＞、Ｃｐ＝１０となると通電時間指示信号
ＴがΔＴ＝１０μＳｅＣだけ減少され（Ｓ１３）、発熱
素子３８ａ〜３８ＸへはＴ１−Δ丁の通電が行なわれ印
字が実行される（８１７）。その後Ｃｐがクリアされた
後（Ｓ１６）、再び上述の減少制御（８１２〜８１６）
が繰り返され、通電時間はΔＴずつ減少されていく（Ｓ
１３）。減少制御（８１２〜８１６）が繰り返された結
果通電時間がＴ２＝７００μｓｅｃとなった後は通電時
間はそれ以上減少されなくなる（Ｓ１４，５１５）。こ
うして、通電時間は連続印字に伴ない徐々に減少され、
所定値Ｔ２まで減少された後はそれ以上は減少されない
。

次に連続スペースに伴なう通電時間の復帰制御につぎ説
明する。第５図（ロ）に示す如く、スペースが連続する
とスペースカウンタＣ９がインクリメントされる（３１
９，３２３＞。通電時間はＣ５＝１２０となるまではス
ペースが連続し始める直前の値に保持される。ただし、
実際には印字データ信号がスペースを指示しているため
、アンドゲート８２ａ〜８２ｘは閉じたままとなり、い
ずれの発熱素子３８ａ〜３８Ｘへも通電されない。

その後、Ｃ５＝１２０となると、通電時間は印字開始時
の状態に復帰される（Ｓ２４．Ｓｌ　１　）。

以上の様に本実施例においては、連続印字に伴なう通電
時間の減少制御と共に、連続スペースに伴なう通電時間
の復帰制御とを行なって、サーマルヘッド３２の発熱状
態を最適に保ち、高品質の印字を実現している。

尚、本実施例においては電子制御装置４０に設けられた
ＣＰＵ４１及びサーマルヘッド駆動回路６０が印字制御
手段Ｍ２に相当し、電子制御装置４０のＣＰＵ４１が通
電制御手段Ｍ３に相当する。

そして、第４図の３１２〜Ｓ１６の処理が通電制御手段
Ｍ３としての処理に相当する。

以上説明した様に、本実施例によれば、連続印字の際に
サーマルヘッド３２が過熱して印字品質が劣化するのを
防止すると共Ｋ、通電時間の下限値を設定することによ
り、サーマルヘッド３２が十分に発熱できずに印字がか
すれたり、印字不能となるのを防止することができる。

また、スペースが所定以上連続した場合には通電時間を
印字開始状態と同じ値に復帰させることにより、連続ス
ペース後の印字品質を良好に保つことができる。

ざらに、連続印字、連続スペースの判断は、横方向ドツ
ト数に対応した印字カウンタＣｐ１スペースカウンタＣ
５に基づいて行なわれるため、ドツト密度積算の様な複
雑な計算を必要としない。また、印字カウンタＣｐをイ
ンクリメントする際に、２４個の発熱素子３８８〜３８
Ｘの約２割に相当する５個以上の発熱素子に通電が行な
われなかった場合は無視することとしたことにより、ド
ツト密度を積算しなくてもサーマルヘッド３２に蓄積さ
れる発熱エネルギの実際の状態を簡便に判断することが
でき、適確な制御を簡便かつ高速にて実行できる。以上
の結果、高速・高品質の印字が可能となった。

以上、本発明の実施例につき説明したが、本発明は何ら
これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲において種々なる態様を採用できる。

例えば、通電時間を減少する際に印字速度、印字濃度、
書体等によりＳ１２における判断基準を変更するものと
してもよい。例えば、印字速度選択キー等により高速印
字が選択された場合には、通電インタバルが短くなるこ
とから、サーマルヘッド３２が過熱されやすくなる。そ
こで、３１２にＪ３けるＣｐの判断値を通常速度の場合
より小さな値とし、通電時間の減少制御を実行する間隔
を短くすることにより最適な制御を実行することとして
もよい。また、英文の高速印字の際にはスペースを無視
して連続印字が行なわれているものとしても構わない。

ざらに、ＴＩ　、　Ｔ２　、Δ丁の値は印字の際の室温
条件等により変更できる構成としてもよい。また、往復
印字可能な、例えば、感熱式のサーマルプリンタにおい
ては１行の印字に限らず、１ページの印字がすべて終了
するまで第４図に示す様な処理を続行することとしても
よい。

発明の詳細 な説明した様に、本発明によればサーマルヘッドへの通
電時間を連続印字に対応して減少すると共に、所定値以
下にはならない様制御することにより、サーマルヘッド
の最適な発熱状態を維持し、過熱による印字品質の劣化
を防止すると共に、発熱不足による印字品質の劣化をも
防止することができる。また、これらの制御に当たり、
印字が連続している場合に上記通電制御を実行するよう
構成したことにより高速処理にも対応でき、その結果、
高速・高品質の印字が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を例示するブロック図、第２図は
実施例のサーマルヘッド制御装置を備えるワードプロセ
ッサの一部破断斜視図、第３図はその電子制御装置の構
成を表わすブロック図、第４図は通電制御のフローチャ
ート、第５図（イ）。 （ロ）は通電制御を説明するタイミングチャートでおる
。 Ｍｌ・・・サーマルヘッド　Ｍ２・・・印字制御手段Ｍ
３・・・通電制御手段　　１・・・ワードプロセッサ９
・・・プリンタ　　　　３２・・・サーマルヘッド４０
・・・電子制御装置　４１・・・ＣＰＵ６０・・・サー
マルヘッド駆動回路 代理人　　弁理士　　定立　勉（ほか２名）第１図 手続補正書 特許庁長官　古田文毅　殿　　　　　相１　＃　（ＪＩ
ＩＳＺＢ５、　補正命令の日付　　自発

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の発熱素子からなる発熱体を備えるサーマルヘッド
   と、 上記サーマルヘッドへの通電量を調節して所望の印字を
   実行する印字制御手段と、 上記印字制御手段により連続して印字が実行される場合
   には、上記通電量を減少制御し、その減少制御により通
   電量が所定値となつた場合には減少制御を実行しないよ
   うに通電制御する通電制御手段とを備えたことを特徴と
   するサーマルヘッド制御装置。