JPH04104452U - サーマルラインプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］発熱抵抗素子列よりインクフィルムに加えられ
る熱のバラツキを少なくしてインクフィルムのしわを防
止する。 ［構成］印画領域ＢＷ内に位置する発熱抵抗素子がＲi
〜Ｒj の場合、その外側の発熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒi-1 、
Ｒj+1 〜Ｒ512 は印画に使用されない。本考案によれ
ば、記録に使用されない（非印画領域ＣＷ）の発熱抵抗
素子Ｒ1 〜Ｒi-1 、Ｒj+1 〜Ｒ512 をインク昇華温度近
くで通電・発熱させるような通電制御が行われる。この
通電制御を行うため、加算器１０により、発熱抵抗素子
Ｒ1 〜Ｒ512 の発熱温度をインク昇華温度Ｔo より少し
だけ低い所定温度Ｔo'に対応する補正データαが通電時
間データｂ1 〜ｂ512に加算される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、発熱抵抗素子の加熱によりインクを昇華させて所定濃度の画素を記 録するようにしたサーマルラインプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のプリンタでは、紙送り方向と垂直なライン方向に多数の発熱抵抗素子 を１列に並べたサーマルヘッドが使われる。印画時には、このサーマルヘッドが インクフィルムを介して記録紙に押し当てられ、個々の発熱抵抗素子が画像信号 に応じて選択的に所定時間通電することにより、インクフィルムのインク（昇華 性染料）が離散的に昇華して記録紙へドット状に転写し、１印画ライン上に画素 が記録される。このような印画動作が紙送り方向に所定のピッチで所定数（たと えば６００本）の印画ラインについて繰り返されることで、１枚の画像が記録さ れる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

サーマルラインプリンタにおいては、ライン方向の最大印画範囲は発熱抵抗素 子列の全長によって決まり、この範囲よりも紙幅の狭い記録紙が使われる。とこ ろが、記録紙の紙幅（正確には印画領域の幅）がこの最大印字範囲（発熱抵抗素 子列の全長）に比して相当小さい場合、インクフィルムにおいて、発熱抵抗素子 によって加熱されるフィルム中心部と全然加熱されないフィルム端部との間で大 きな温度差に起因する応力（ひずみ）が生じ、この応力によってインクフィルム にしわが発生し、印画品質が劣化するおそれがあった。

【０００４】 本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、発熱抵抗素子よりインクフ ィルムに与えられる熱のバラツキを少なくしてインクフィルムのしわを防止する ようにしたサーマルラインプリンタを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案の第１のサーマルラインプリンタは、１つ の印画ライン上の複数の画素に１対１で対応する複数の発熱抵抗素子の各々を所 定時間だけ通電させることにより所定濃度の画素を記録するようにしたサーマル プリンタにおいて、各印画ラインの印画サイクルで印画に使用されない発熱抵抗 素子をインク昇華温度近くまで通電・発熱させる手段を具備する構成とした。

【０００６】 また、本考案の第２のサーマルラインプリンタは、１つの印画ライン上の複数 の画素に１対１で対応する複数の発熱抵抗素子の各々を所定時間だけ通電させる ことにより所定濃度の画素を記録するようにしたサーマルプリンタにおいて、各 印画ラインの印画サイクルで印画領域の外に位置する発熱抵抗素子をインク昇華 温度近くまで通電・発熱させる手段を具備する構成とした。

【０００７】

【作用】

第１のサーマルラインプリンタでは、各印画ライン上で印画に使用されない発 熱抵抗素子がインク昇華温度近くまで通電・発熱することにより、それらの発熱 抵抗素子と対向するインクフィルム面は、インクが昇華しない限度で、したがっ て画素を記録しない限度で、加熱される。一方、印画に使用される発熱抵抗素子 は画像データに応じて通電・発熱し、それらの発熱抵抗素子と対向するインクフ ィルム面はインクが昇華するほどに加熱される。

【０００８】 第２のサーマルラインプリンタでは、各印画ライン上で印画領域の外に位置す る発熱抵抗素子（一般には両端部の発熱抵抗素子）がインク昇華温度近くまで通 電・発熱することにより、それらの発熱抵抗素子と対向するインクフィルム面は インクが昇華しない限度で、したがって画素を記録しない限度で、加熱される。 一方、印画領域に属する発熱抵抗素子は画像データに応じて通電・発熱し、それ らの発熱抵抗素子と対向するインクフィルム面はインクが昇華するほどに加熱さ れる。

【０００９】

【実施例】

以下、添付図を参照して本考案の一実施例を説明する。 先ず、図２〜図５を参照してこの実施例の作用を説明する。図２はこの実施例 によるサーマルラインプリンタに用いられるサーマルヘッドの内部の回路構成を 示す回路図、図３は該サーマルヘッドの各部に供給される信号のタイミングを示 すタイミング図、図４は該サーマルヘッドに供給される階調データのビット構成 を示す図、図５は該サーマルヘッドにおける発熱抵抗素子の温度分布を示す図で ある。

【００１０】 図２において、反転回路Ｎ1 〜Ｎ512 の出力端子と電源電圧端子＋ＶB との間 に接続されている抵抗Ｒ1 〜Ｒ512 はそれぞれ発熱抵抗素子である。これらの発 熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒ512 は、ヘッド基板上で一定の長さ（最大印画範囲）ＡＷに わたり一列に配列され、個々の印画ライン毎に各発熱抵抗素子Ｒn が画像データ に応じて所定時間だけ通電・発熱する。

【００１１】 もっとも、印画領域ＢＷが最大印画範囲ＡＷよりも狭い場合、その印画領域Ｂ Ｗの外に位置する発熱抵抗素子は印画に使用されない。たとえば、印画領域ＢＷ 内に位置する発熱抵抗素子がＲi 〜Ｒj の場合、その外側の発熱抵抗素子Ｒ1 〜 Ｒi-1 、Ｒj+1 〜Ｒ512 は印画に使用されない。従来方式では、そのような印画 に使用されない発熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒi-1 、Ｒj+1 〜Ｒ512 については、全然通 電・発熱させないようにしていた。しかし、これがために、インクフィルムにお いて、印画領域ＢＷと非印画領域ＣＷとの間で大きな温度格差が生じ、それによ って応力が生じ、しわが発生するという不具合を招いた。これに対し、この実施 例においては、以下に述べるように、記録に使用されない（非印画領域ＣＷの） 発熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒi-1 、Ｒj+1 〜Ｒ512 をインク昇華温度近くで通電・発熱 させるような通電制御が行われる。これにより、インクフィルムにおける印画領 域ＢＷと非印画領域ＣＷ間の温度格差を小さくし、しわの発生を防止するように している。

【００１２】 さて、再び図２において、シフトレジスタ２２には、単位通電時間の通電サイ クルの始めに階調データＤＡＴＡが供給される（図３(A) ）。この階調データＤ ＡＴＡは、図４に示すように５１２個のビット（階調ビット）ＣK Ｐ1 〜ＣK Ｐ 512 からなる。各階調ビットＣK Ｐn は、それと対応する発熱抵抗素子Ｒn を単 位通電時間だけ通電させるべきか否かの情報（“１”もしくは“０”）を有して いる。この階調データＤＡＴＡの入力に際してはクロックＣＫがシフトレジスタ ２２に与えられ（図３(B) ）、このクロックＣＫと同期して階調ビットＣK Ｐ1 〜ＣK Ｐ512 がシリアルに１つずつシフトレジスタ２２に取り込まれる。

【００１３】 シフトレジスタ２２に階調データＤＡＴＡが入力された後、“Ｌ”のラッチ信 号ＬＡ- がラッチ回路２４に与えられ（図３(C) ）、これによってシフトレジス タ２２よりパラレルに階調データＤＡＴＡがラッチ回路２４にラッチされ、各階 調ビットＣK Ｐ1 〜ＣK Ｐ512 はそれぞれ対応するアンドゲートＡ1 〜Ａ512 の 一方の入力端子に与えられる。この直後に、ストローブ信号ＳＴが各アンドゲー トＡ1 〜Ａ512 の他方の入力端子に与えられ（図３(D) ）、これによってアンド ゲートＡ1 〜Ａ512 が可能化され、発熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒ512 が各対応する階調 ビットＣK Ｐ1 〜ＣK Ｐ512 のビット内容にしたがって選択的に単位通電時間だ け通電・発熱する。すなわち、階調ビットＣK Ｐn が“１”のとき発熱抵抗素子 Ｒn は通電・発熱し、階調ビットＣK Ｐn が“０”のとき発熱抵抗素子Ｒn は通 電・発熱しない。

【００１４】 このような動作が１本の印画ラインについて所定回数（たとえば１２８回）繰 り返され、その通電サイクル中に各発熱抵抗素子Ｒn が単位通電時間の通電を何 回繰り返したかによってその発熱抵抗素子Ｒn の発熱量が決まり、ひいてはその 発熱抵抗素子Ｒn によって記録される画素の濃度が決まる。

【００１５】 本実施例では、非印画領域ＣＷの発熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒi-1 、Ｒj+1 〜Ｒ512 は、インク昇華温度近くまで通電・発熱するように、適当回数（たとえば５回） だけ単位通電時間の通電を繰り返す。これらの発熱抵抗素子にそのような通電・ 発熱を行わせるために、たとえばＲ1 に対する階調ビットＣK Ｐ1 を、最初の５ 回分（Ｃ1 Ｐ1 〜Ｃ5 Ｐ1 ) は連続して“１”で、残り１２３回分（Ｃ6 Ｐ1 〜 Ｃ128 Ｐ1 ）はすべて“０”となるように制御する。

【００１６】 このように非印画領域ＣＷの発熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒi-1 、Ｒj+1 〜Ｒ512 がイ ンク昇華温度近くまで通電・発熱することにより、１印画ラインの印画サイクル における発熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒ512 は、たとえば図５に示すようなものとなる。 この図において、Ｔo は、インクが昇華し始める最低温度、いわゆるインク昇華 温度である。また、ＴM は、最大濃度階調が得られる温度（最大温度）である。 この図からわかるように、本実施例においては、非印画領域ＣＷの温度が従来に 比してＴo 近くまで引き上げられるため、印画領域ＢＷと非印画領域ＣＷとの間 の温度差が小さくなっている。これにより、印画領域ＢＷと非印画領域ＣＷとの 間に応力（ひずみ）が生じてしわが発生する等の不具合が防止される。

【００１７】 次に、図１を参照して本実施例の構成を説明する。図１は、本実施例によるサ ーマルラインプリンタの要部の回路構成を示すブロック図である。この回路構成 において、ラインバッファ１２、データ変換器１４、サーマルヘッド２０は従来 のプリンタと共通する部分であり、ディジタル加算器１０、サーミスタ３０、Ａ ／Ｄ変換器３２、定数設定器３４、補正データ発生器３６が本実施例において新 規に設けられたものである。

【００１８】 図１において、ディジタル加算器１０の一方の入力端子には、１印画ライン上 の各画素の濃度階調に対応した通電時間を指示する５１２個の通電時間データｂ 1 〜ｂ512 が供給される。もっとも、これらの通電時間データのうち、印画領域 ＡＷの発熱抵抗素子Ｒi 〜Ｒj に対するｂi 〜ｂj だけが実質的な値を有し、非 印画領域ＣＷの発熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒi-1 、Ｒj+1 〜Ｒ512 に対するデータｂ1 〜ｂi-1 、ｂj+1 〜ｂ512 は零の値を有している。

【００１９】 本実施例では、このディジタル加算器１０により、各発熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒ51 2 の発熱温度をインク昇華温度Ｔo より少しだけ低い所定温度Ｔo'に対応する補 正データαが通電時間データｂ1 〜ｂ512 に加算される。この補正データαは、 定数設定器３４で設定された補正値に基づいて補正データ発生器３６により所定 のディジタルデータとして生成される。定数設定器３４にはサーミスタ３０より ヘッド２０の温度を表す温度検出信号がＡ／Ｄ変換器３２を介して与えられ、ヘ ッド温度ないし周囲温度に応じて補正値ひいては補正データαの値が校正される ようになっている。しかして、ディジタル加算器１０における上記の加算によっ て、非印画領域ＣＷの発熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒi-1 、Ｒj+1 〜Ｒ512 に対する通電 時間データｂ1 〜ｂi-1 、ｂj+1 〜ｂ512 は、補正データαの値を有する通電時 間データＢ1 〜Ｂi-1 、Ｂj+1 〜Ｂ512 に変換される。

【００２０】 加算器１０より得られた通電時間データＢ1 〜Ｂ512 は、いったんラインバッ ファ１２に取り込まれてからデータ変換器１４に与えられる。このデータ変換器 １４は、通電時間データＢ1 〜Ｂ512 をそれぞれ１２８回分の階調ビットＣK Ｐ 1 〜ＣK Ｐ512 (K＝ 1〜128)に変換する。したがって、たとえば非印画領域ＣＷ の発熱抵抗素子Ｒ1 に対する通電時間データＢ1 は１２８回分の階調ビットＣK Ｐ1(K ＝ 1〜128)に変換されるが、補正データαの値が《５》の場合は、最初の ５回分の階調ビットＣ1 Ｐ1 〜Ｃ5 Ｐ1 が連続して“１”となり、残り１２３回 分の階調ビットＣ6 Ｐ1 〜Ｃ128 Ｐ1 が連続して“０”となる。非印画領域ＣＷ の他の発熱抵抗素子に対する階調ビットも同じ内容の値となる。

【００２１】 しかして、サーマルヘッド２０では、非印画領域ＣＷの各発熱抵抗素子Ｒ1 〜 Ｒi-1 、Ｒj+1 〜Ｒ512 が、図２〜図５につき上述したような作用により、イン ク昇華温度Ｔo 近くまで通電・発熱することになる。また、印画領域ＢＷの各発 熱抵抗素子Ｒi 〜Ｒj は、各画像データおよび補正データαに応じた時間だけ通 電・発熱し、その通電時間・発熱量に対応した濃度階調の画素を記録する。

【００２２】 上述した実施例では、加算器１０において補正データαを１ライン分の全ての 通電時間データｂ1 〜ｂ512 に加えたが、たとえば非印画領域ＣＷの発熱抵抗素 子Ｒ1 〜Ｒi-1 、Ｒj+1 〜Ｒ512 に対する通電時間データｂ1 〜ｂi-1 、ｂj+1 〜ｂ512 にのみ加えるように構成することも可能である。また、非印画領域ＣＷ の発熱抵抗素子Ｒ1 〜Ｒi-1 、Ｒj+1 〜Ｒ512 の全部ではなく、一部だけをイン ク昇華温度近くまで通電・発熱させることも可能であり、あるいは印画領域ＢＷ の発熱抵抗素子Ｒi 〜Ｒj の中で記録に使われない発熱抵抗素子をインク昇華温 度近くまで通電・発熱させるように構成することも可能である。

【００２３】

【考案の効果】

本考案は、上述したような構成を有することにより、以下のような効果を奏す る。 請求項１のサーマルラインプリンタによれば、各印画ラインの印画サイクルで 印画に使用されない発熱抵抗素子をインク昇華温度近くまで通電・発熱させるこ とにより、インクフィルム中の印画に使われない部分をインクが昇華しない限度 で加熱するようにしたので、印画に使われる部分との温度格差を少なくし、応力 の発生を抑制することができる。したがって、インクフィルムにしわの発生する おそれがなくなり、良好な印字品質が得られる。

【００２４】 請求項２のサーマルラインプリンタによれば、各印画ラインの印画サイクルで 印画領域の外に位置する発熱抵抗素子をインク昇華温度近くまで通電・発熱させ ることにより、非印画領域のインクフィルム部分をインクが昇華しない限度で加 熱するようにしたので、印画領域との温度格差を少なくし、応力の発生を抑制す ることができる。したがって、インクフィルムにしわの発生するおそれがなくな り、良好な印字品質が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるサーマルラインプリン
タの要部の回路構成を示すブロック図である。

【図２】実施例のサーマルラインプリンタに用いられる
サーマルヘッドの内部の回路構成を示す回路図である。

【図３】実施例においてサーマルヘッドに供給される各
部の信号のタイミングを示すタイミング図である。

【図４】実施例においてサーマルヘッドに供給される階
調データのビット構成を示す図である。

【図５】実施例によるサーマルヘッド内の発熱抵抗素子
の温度分布を示す図である。

【符号の説明】

１０ ディジタル加算器 １４ データ変換器 ２０ サーマルヘッド ２２ シフトレジスタ ２４ ラッチ回路 ３０ サーミスタ ３４ 定数設定器 ３６ 補正データ発生器 Ｒ1 〜Ｒ512 発熱抵抗素子

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの印画ライン上の複数の画素に１対
   １で対応する複数の発熱抵抗素子の各々を所定時間だけ
   通電させることにより各画素に所定の濃度を与えるよう
   にしたサーマルプリンタにおいて、各印画ラインにおけ
   る印画サイクル中に印画に使用されない発熱抵抗素子を
   インク昇華温度近くまで通電・発熱させる通電制御手段
   を具備することを特徴とするサーマルラインプリンタ。
2. 【請求項２】 １つの印画ライン上の複数の画素に１対
   １で対応する複数の発熱抵抗素子の各々を所定時間だけ
   通電させることにより各画素に所定の濃度を与えるよう
   にしたサーマルプリンタにおいて、各印画ラインに対す
   る印画サイクル中に前記印画領域の外に位置する発熱抵
   抗素子をインク昇華温度近くまで通電・発熱させる通電
   制御手段を具備することを特徴とするサーマルラインプ
   リンタ。