JPH04189550A - プリンタ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はドツトプリンタ、特に熱エネルギーを利用した
プリンタの通電ヒート補正に関するもので、ヒート不足
による印字欠け、ヒート過大による印字ニジミや素子の
劣化などを改良して印字の最適化を図ることが可能なプ
リンタに関するものである。

〔従来の技術〕

複数ドツトのヘッドを有するプリンタ例えばサーマルプ
リンタにおいて太い線と細い線、大きい点と小さい点な
どを組合わせてヒートを行うと、通電するドツトと通電
しないドツトの熱的干渉や通電の履歴による蓄熱の影響
により、太い線や大きい点では印字のニジミが発生しや
すく、細い線や小さい点では印字の欠けが発生する傾向
にある。

こういった問題点の改善策として、ヒート補正と呼ばれ
るドツト毎のヒートエネルギーを微調整する方法がある
。しかし、従来の方法では太い線と細い線などが混在す
る場合に同タイミングで通電を行っているため印字（ヒ
ート）パターンの組合わせによっては印字の欠け、ニジ
ミが発生しやすく対策としては不完全であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、このような改善要求に基づいてプリン
タの性能を下げることなくヒート補正の精度を上げ、特
に、高分解能のドツトプリンタにおいてドツトパターン
データを忠実に再現する最適化された印字結果を得るこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる目的を達成するため、本発明はヘッドの各ドツト
毎にヒート（通電）エネルギーを可変できる制御を実現
し、例えば、縦方向に６４ドツトに対応した印字ヘッド
を有したプリンタ部における同タイミングでヒートすべ
き６４ドツト或は、その一部分に対する制御に関し、同
タイミングのヒートでも各ドツトのエネルギーは異なっ
た値を選択できることを特徴とする。各ドツトへの通電
は、通電パルスのオン時間を可変にするためのドツト毎
に独立したイネーブル端子を設けること、または、通電
電流、通電電圧を可変にす゛るためのドツト毎に独立し
た電圧または電流の切り替え回路を設けることによって
行われる。

〔作用〕

本発明では、記録装置のプリンタ駆動回路内部に上記の
各ドツト毎に独立したヒートエネルギーを可変できる手
段を設けることで、例えば、ヒートパターンの太い部分
に相当するドツトでは通電パルスのオン時間を短くして
ヒートエネルギーを低減し、ヒートパターンの細い部分
に相当するドツトでは通電パルスのオン時間を長くして
ヒートエネルギーを増加させて、印字結果が最適になる
ように補正されることを特徴とする。

更に、前記補正値はパルスのオン時間データ、通電電圧
データ、または通電電流データとして制御手段の中のメ
モリ上にテーブルとして展開されていてヒート（印字）
パターンの大小によって最適化された補正データとして
選択され制徂を行うので、同タイミングで通電されても
ドツト毎に異なるエネルギーを供給して従来よりも高精
度のヒート補正を実現できる。

〔実施例〕

以下、添付図面に従って本発明の実施例を詳述する。

第１図は記録装置として熱エネルギーを利用するプリン
タ例えば熱転写プリンタを有する電子タイプライタの外
観上面図である。図において使用者はキーボード１から
印字データを入力することで、プリンタ部（図示せず）
のキャリッジ２がプラテン３方向（左右）に移動し、サ
ーマルヘッド４をプラテン３に押圧して断続的にサーマ
ルヘッド４の発熱素子（図示せず）に電力印加すること
でリボンカセット５のインクを用紙６に転写して印字動
作が実行される。

第２図は本発明によるプリンタの制御を行うためのブロ
ック図である。図において用紙６の送りは制御回路７か
らの駆動信号１１をドライブ回路Ｄ１で増幅し、紙送り
パルスモータＦＭを駆動することでギヤ列Ｇ１がプラテ
ン３に回転力を与えて行っている。

リボンカセット５、サーマルヘッド４、キャリッジモー
タＣＭなどからなるキャリッジ２は、内部にあるキャリ
ッジ送りパルスモータＣＭが制御回路７からの駆動信号
１２をドライブ回路Ｄ２で増幅することで回転し、キヤ
列Ｇ２（ラック、ピニオン）が移動することでキャリッ
ジ２はプラテン３に沿った方向へ移動する（矢印）。サ
ーマルヘッド４は印字動作の始めに制御回路７からの駆
動信号１３をドライブ回路Ｄ３で増幅し、キャリッジ内
のヘッド移動ソレノイド（電磁プランジャー）８を動作
させることでプラテンに近付く方向（矢印）へ移動し用
紙６を押圧する。次に前記キャリッジモータＣＭの回転
によりキャリッジ２は右方向に移動を開始し一定速度に
至る。

この定速状態でサーマルヘッド４の発熱素子４１に制御
回路７からの駆動信号１４をドライブ回路Ｄ４で増幅し
て電力印加すると、発熱素子のドツト形状に応じた大き
さでインクリボンの背面を加熱させてインクを溶解させ
、任意の印字パターンを用紙６に転写することが可能と
なる。インクの転写動作が終了すると、キャリッジ２の
移動を減速した後停止する。次に用紙６への抑圧を解除
すべくヘット移動ソレノイド８への通電をオフしてサー
マルヘッド４をプラテン３から離れた待機位置に戻す。

この後、キャリッジ２を左マージンへ戻す動作、用紙６
を送る改行動作なとを実行して待機状態となり一連の印
字動作を完了する。

また、第２図においてＰＳは電源部であり、ＡＣ商用電
源または電池から供給される電力をＤＣ−ＤＣコンバー
タ回路で構成される直流安定化回路を通して各機能ブロ
ックに安定した電圧が供給される。各機能ブロックはプ
リンタＰＲＴ、表示器ＤＳＰ、音声ブサーＢＺ、および
制御回路７なとで構成され、プリンタＰＲＴはセンサー
（図示せず）などの印字情報信号をライン１５から増幅
回路Ａ１を通して制御回路７へ出力し、制御回路７は前
述のごとくプリンタに駆動信号を出力する。

表示器ＤＳＰにはライン１６から駆動回路Ｄ５を通して
表示駆動信号を出力する。

制御回路７は各種制御の他、特にプリンタのサーマルヘ
ッド４への通電を最適化するヒート補正を行っており、
この制御を実行するための例えば第６図に示すプログラ
ムを記憶するメモリ部Ｍ１と、ヒート補正のための通電
量や演算データと比較を行う固定データを記憶するデー
タメモリ部Ｍ２　（例えばＲＯＭ）と、印字パターン示
すドツト情報を展開して記憶させるバッファメモリ部Ｍ
３、判別した結果や演算データを格納するためのメモリ
部、Ｍ４　Ｃ例えば書き換え可能なＲＡＭを使用）と、
サーマルヘッド４への通電タイミングの制御や動作状態
をカウントするタイマ回路部ＴＣを内部に有している。

第３図は本発明による一実施例である前述のサーマルヘ
ッド４のドライブ回路Ｄ４の内部回路図である。図にお
いて制御回路７からの入力信号Ｉ！４は、各ドツトの通
電時間を決定するイネーブル信号ＥＮ、〜ＥＮ、、通電
データをセットするラッチ信号ＬＴ、シリアル入力デー
タＳＩ、シフトレジスタに入力するためのシフトクロッ
クＣＬＫなとから構成される。内部回路はｎビットのシ
フトレジスタＤ４１、ｎヒツトのラッチ回路Ｄ４２、Ａ
ＮＤケートＤ４３−１−ｎ、出力トランジスタＤ４４−
１〜ｎからなる。ヘットへの通電はシフトクロックＣＬ
Ｋに同期させてシリアルデータＳＩをシフトレジスタＤ
４１に入力し、これらｎビットのデータをラッチ回路Ｄ
４２にセットするとＤ４２−１〜ｎにデータが出力し、
イネーブルＥＮ、〜ＥＮ。

がオンすると信号のオン時間の聞出力トランシスタＤ４
４−１〜ｎの中で該当するドツトが動作して、サーマル
ヘッドの各発熱素子に通電することで行う。この時に、
各ドツトに対応するイネーブル信号ＥＮ、〜ＥＮＬｌは
１ヒート（通電）サイクル中で任意に時間幅に設定可能
であり、例えば同じタイミングで通電を開始してもドツ
ト別にオフ時間を可変にして通電時間を異なる値で選択
できるので通電エネルギーの微調整が容易にできる。ま
た、ラッチ回路Ｄ４２−１〜ｎの出力は１ヒートサイク
ルごとに印字データに対応して更新される。

第４−１図、第４−２図は本発明による印字例（ヒート
パターン）である。第４−１図においては、人（オング
ストローム）のドツトパターン（各ドツトを旧印で表わ
す）にアミカケと称する細い線による飾り模様（各ドツ
トを１印で表わす）を付加したパターン例を示す。

このようなドツトプリントにおいてはパターンの細い■
印部は熱の伝達効率が下がるためにヒートエネルギーを
通常より多く印加する補正を行い、反対に、旧印部の中
でパターンの太い部分は周辺ドツトの影響で加熱される
のでヒートエネルギーを通常より少なく印加する補正を
行う必要がある。

このようにして、欠けやニジミのないドツトデータに忠
実な印字パターンを得られる。

以上述べてきたヒートエネルギーをパターンによって補
正した例を第４−２図に示す。図において■、口、○印
はヒートパターンの各ドツトを示しそれぞれヒートエネ
ルギーが異なり、■〉口〉○の順になっている。つまり
、■印は細いパターンなので多いエネルギーで、旧印は
中程度のパターンまたは太いパターンの周辺ドツトなの
で中程度のエネルギーで、○印は太いパターンの中央部
で周囲の蓄熱の影響も受けているので少ないエネルギー
でそれぞれ通電することで印字結果が補正され最適化が
図れる。

第５図に第４−２図の一部（図の中でワクで囲んだ部分
）の通電信号波形を示す。図においてヒートエネルギー
の補正はイネーブル信号の通電パルスのオン時間をドツ
トパターン条件によって切換えることによってなされる
。従って、１印のドツトのオン時間は長く、旧印のオン
時間は中程度で、Ｏ印のオン時間は短く通電することで
ヒート補正が実現できる。（ｔＡ＞ｔＢ＞Ｔｃ） 第６図に本発明によるヒート補正動作のフローチャート
例を示す。つまり、同じタイミングで駆動すべき例えば
縦４８ドツトのヘッドの駆動の制御例である。図におい
て、キー人力により印字動作が起動すると（ステップ−
８１）、制御回路はまずサーマルヘッドをプラテンに押
付けるヘッドダウン動作を行った後（Ｓ２）、キャリッ
ジを移動させて定速状態に保つ（ｓ３）。次に、制御回
路は印字すべきドツトパターンをデータメモリＭ２から
参照してバッファメモリＭ３上に展開しくＳ４）、これ
らのパターンデータからさらに通電時間の切換えを行う
ための補正データにメモリＭ３の内容を変換し、第４−
２図に示す通電時間テーブルを得る（Ｓ５）。この通電
テーブルに従ってキャリッジ２を定速で移動させながら
印字位置に合わせてサーマルヘッドの各発熱素子４１の
ドツト通電を行う。通電の開始は印字のために該当する
ドツトのイネーブル信号ＥＮ、〜ＥＮ、をオンすること
で行われる（Ｓ６）。

第４−２図に示すＯ印のドツトは通電時間が短いので制
御回路内のタイマのカウントにより所定の時間がきたら
該当するドツトの○印のみイネーブル信号をオフする（
３７、Ｓ８）。同様にして通電時間の短い順に旧印のド
ラＩ−（Ｓ９．５ＩＯ）、園印のドツトのイネーブル信
号をオフして（Ｓ１１．５１２）タイマ回路ＴＣ内にあ
る印字ドツト数をカウントするドツトカウンタを＋１加
算して同タイミングのドツトの１ヒ一トサイクル動作を
終る（Ｓ　１３）。本実施例では３６ドツトで横方向の
１文字が構成されているので前記ドツトカウンタの値が
３６になった時点で１文字の印字を終り（Ｓ１４）、ド
ツトカウンタの値をクリアする（Ｓ　１５）。次に印字
を続行する（ヒート動作）か否かの判定を行い、引き続
き印字入力があればステップＳ４に戻り、次の文字のド
ツトデータの展開を実行し、印字入力がないときには（
’５１６）キャリッジを減速させた後、停止させ（Ｓ１
７）、サーマルヘッドをプラテンから待機位置に戻す動
作（ヘッドアップ）を実行して（Ｓ　１８）待機状態に
戻る。

〔他の実施例〕

本実施例では感熱性のインクを使った熱転写プリント方
式においてヒートエネルギーの調整、最適化のために発
熱素子のに通電するヒートパルスの時間幅を変化させて
制御しているが、他の方法としてはヒートパルスの時間
を一定にして通電電圧または電流を変化させてヒート補
正を行うことも可能である。この場合には、前記実施例
におけるヒートパルス用イネーブル端子ＥＮ、〜ＥＮ、
の代わりに通電電圧または電流をドツト毎に独立して切
換え可能な回路を追加すれば実現できる。

第７図は本発明による他の実施例であるサーマルヘッド
４のドライブ回路Ｄ７の内部回路図である（先の実施例
のドライブ回路Ｄ４を置換えたもの）。

図において制御回路７からの入力信号１４は、各発熱素
子Ｈ１〜、の通電エネルギー（電圧または電流）を決定
するための制御信号Ｏ８１〜ゎ、通電ドツトデータをセ
ットするラッチ信号ＬＴ、シリアル入力データＳＩ、シ
フトレジスタに入力するためのシフトクロックＣＬＫな
どから構成される。内部回路はｎビットのシフトレジス
タＤ７１、ｎビットのラッチ回路Ｄ７２、ＡＮＤゲート
７３−１〜。、データ駆動トランジスタＤ７４−１−　
、通電エネルギーを切換える制御電流変換回路Ｄ　Ａ　
１〜。、前記制御電流で駆動される電流ドライブ回路Ｄ
７５１〜ｎからなる各発熱素子Ｈ１−ユへの通電はシフ
トクロックＣＬＫに同期させてシリアルデータＳｌをシ
フトレジスタＤ７１に入力し、これらｎビットのデータ
をラッチ回路Ｄ７２にセットすると該当するデータ駆動
トランジスタＤ７１．〜。がオンし、さらに図の上部に
ある制御電流変換回路Ｄ　Ａ　＋〜、の出力で定まる電
流指示値に従って電流ドライブ回路Ｄ７５−．〜。が動
作して発熱素子Ｈ１〜ｎへの通電が行われる。このとき
、第４−２図に示すように各印字ドツトに対応する通電
二ネルキーに合わせて制御電流変換回路ＤＡ、〜ｎの電
流出力を設定することて、同じタイミンクのヒートサイ
クル中に各ドツト別に独立のヒートエネルキーを供給で
きるので第３図に示したドライブ回路と同様に通電エネ
ルギーの微訓整ができる。

第８図に第７図に示すドライブ回路による通電波形を示
す。図は第４−２図で示すドツトパターンの一部、第４
−２図の中でワクで囲んだ部分の電流ドライブ回路Ｄ７
５−．〜。の動作波形であり、■印のドツトのオン時の
電流が大きく、旧印のオン電流は中程度で、○印のオン
電流は小さくすることでヒート補正を実現している。本
発明は実施例に示したサーマルプリント以外のドツト印
字方式においても通電エネルギーの微訓整を前述と同様
に通電パルス時間、または通電電圧や電流を変化させる
ことで行うのでドツト間の干渉や蓄熱に伴う不具合を補
正して印字の最適化を実現できる。

第９図は本発明に係るサーマルプリンタの他の例として
のバブルジェットプリンタ４５を利用したインクの構成
例を示す。

ここで８０９はインクジェット記録ヘッドを有したヘッ
ドカートリッジ、尚、ヘットは不図示ではあるが、縦方
向（後述のＳ方向とは直交する方向）に８０ドツトの記
録を行う為の８０個のオープニングが設けられ、ヒート
に応じてバブルを生成し、各オープニングからインク滴
を吐出するものである。８１１はこれを搭載して図中Ｓ
方向に走査するためのキャリッジである。８１３はヘッ
ドカートリッジ８０９をキャリッジ８１１に取付けるた
めのフック、８１５はフック８１３を操作するためのレ
バーである。このレバー８１５には、後述するカバーに
設けられた目盛を指示してヘッドカートリッジの記録ヘ
ッドによる印字位置や設定位置等を読取り可能とするた
めのマーカ８１７が設けられている。８１９はヘットカ
ートリッジ８０９に対する電気接続部を支持する支持板
である。８２１はその電気接続部と本体制御部とを接続
するためのフレキシブルケーブルである。

８２３はキャリッジ８１１をＳ方向に案内するためのガ
イド軸であり、キャリッジ８１１の軸受８２５に挿通さ
れている。８２７はキャリッジ８１１が固着され、これ
をＳ方向に移動させるための動力を伝達するタイミング
ベルトであり、装置両側部に配置されたプーリ８２９Ａ
、８２９Ｂに張架されている。一方のプーリ８２９Ｂに
は、ギヤ等の伝導機構を介してキャリッジモータ８３１
より駆動力が伝達される。

８３３は紙等の記録媒体（以下記録紙ともいう）の被記
録面を規制するとともに記録等に際してこれを搬送する
ためのプラテンローラであり、搬送モータ８３５によっ
て駆動される。８３７は記録媒体を給紙トレー側より記
録位置に導くためのペーパーパン８３９は記録媒体の送
給経路途中に配設されて記録媒体をプラテンローラ８３
３に向けて押圧し、これを搬送するためのフィートロー
ラである。８４１は記録媒体搬送方向上、記録位置より
下流側に配置され、記録媒体を不図示の排紙口へ向けて
排紙するための排紙ローラである。８４２は排紙ローラ
８４１に対応して設けられる拍車であり、記録媒体を介
してローラ８４１を押圧し、排紙ローラ８４１による記
録媒体の搬送力を生じさせる。８４３は記録媒体のセッ
ト等に際してフィードローラ８３９、押え板８４５、拍
車８４２それぞれの付勢を解除するための解除レバーで
ある。

８４５は記録位置近傍において記録媒体の浮上り等を抑
制し、プラテンローラ８３３に対する密着状態を確保す
るための押え板である。本実施例においては、記録ヘッ
ドとしてインク吐出を行うことにより記録を行うインク
ジェット記録ヘッドを採用している。従って記録ヘッド
のインク吐出口形成面と記録媒体の被記録面との距離は
比較的微少であり、かつ記録媒体と吐出口形成面との接
触を避けるべくその間隔が厳しく管理されなければなら
ないので、押え板８４５の配設が有効である。８４７は
押え板８４５に設けた目盛、８４９はこの目盛に対応し
てキャリッジ８１１に設けられたマーカであり、これら
によっても記録ヘットの印字位置や設定位置が読取り可
能である。

８５１はホームポジションにおいて記録ヘットのインク
吐出口形成面と対向するゴム等の弾性材料で形成したキ
ャップであり、記録ヘッドに対し当接／離脱が可能に支
持されている。このキャップ８５１は、非記録時等の記
録ヘットの保護や、記録ヘッドの吐出回復処理に際して
用いられる。

吐出回復処理とは、インク吐出口内方に設けられてイン
ク吐出のために利用されるエネルギ発生素子を駆動する
ことにより全吐出口からインクを吐出させ、これによっ
て気泡や塵埃、増粘して記録に適さなくなったインク等
の吐出不良要因を除去する処理（予備吐出）や、これと
は別に吐出口よりインクを強制的に排出させることによ
り吐出不良要因を除去する処理である。

８５３はインクの強制排出のために吸引力を作用すると
ともに、かかる強制排出による吐出回復処理や予備吐出
による吐出回復処理に際してキャップ８５１に受容され
たインクを吸引するために用いられるポンプである。８
５５はこのポンプ８５３によって吸引された廃インクを
貯留するための廃インクタンク、８５７はポンプ８５３
と廃インクタンク８５５とを連通ずるチューブである。

８５９は記録ヘッドの吐出口形成面のワイピングを行う
ためのブレードであり、記録ヘッド側に突出してヘッド
移動の過程でワイピングを行うための位置と、吐出口形
成面に係合しない後退位置とに移動可能に支持されてい
る。８６１は回復系モータ、８６３は回復系モータ８６
１がら動力の伝達を受けてポンプ８５３の駆動およびキ
ャップ８５１やブレード８５９の移動をそれぞれ行わせ
るためのカム装置である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば熱エネルギーを利用
したドツト式のプリンタに生じる字欠け、ニジミをはじ
めとする印字の不具合を通電エネルギーの補正によって
改良し、前記補正の制御は、同タイミングで複数ドツト
を通電するときに、各ドツトが独立して通電時間、通電
電圧または電流を変化させてエネルギーを補正するので
、プリンタの基本性能である印字速度を下げることなく
印字の最適化が実現できる。特に、１ドツト分を通電（
ヒート）するために複数の通電パルスのオン・オフで通
電（ヒート）補正を行っている従来の方法と比べて印字
の高速化をはかれると同時に、より高精度の補正を実現
できる利点を有している。

本発明はド、ットの間隔の小さい高分解能のプリンタや
熱の影響を受けやすい熱転写プリンタ、サーマルプリン
タ或はインクジェットプリンタのきめ細かいドツト通電
補正を実現するために有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱転写プリンタを有する電子タイプライタの外
観図、 第２図は本発明の一実施例の内部構成を示すブロック図
、 第３図は本発明による第１の実施例を示すサーマルヘッ
ドドライブ用の内部回路図、 第４−１図は本発明を説明するためのドツト印字例のド
ツトパターン図、 第４−２図は本発明を説明するためのドツト印字例の通
電補正後のドツトパターン図、第５図は本発明の第１の
実施例による通電補正パルスの波形図、 第６図は本発明による通電補正制御のフローチャート、 第７図は本発明による第２の実施例を示すサーマルヘッ
ドドライブ用の内部°回路図、第８図は本発明の第２の
実施例による通電補正パルスの波形図、 第９図はインクジェットプリンタ部の構造図である。 ７・・・制御回路 ＥＮ・・・イネーブル信号 Ｄ４・・・ヘッド駆動部 Ｍ３・・バッファメモリ部 第　３図 ｒカ Ｉ Ｌ−一−−−−−−−−−−−−−磯」笑５図 〆ρ８　　ｘｉ７ｆ　Ｘ／６　　ＸＩ／　　Ｘ／Ｚ　　
７１３　　、Ｘ！　　ｉ６　８１ｂ　　Ｘ／７　　Ｘ／
８　　Ｘ／り痛　二１１１１１”’ｌ　　ｌ　ｌｌｌλ
　発　≧　さ　陵　延　ミ　埒

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）同タイミングで複数ドットの通電制御を行って印
   字パターンを形成するプリンタであって、印字パターン
   データを記憶させるバッファメモリを有し、前記バッフ
   ァメモリの内容を参照して通電エネルギーを変化させる
   手段を持ち、印字パターンの形状変化に応じて太い（大
   きい）形状では通電エネルギーを減少させ、細い（小さ
   い）形状では通電エネルギーを増加させることを特徴と
   するプリンタ。
2. （２）前記通電エネルギー（電力）の切換えは、前記バ
   ッファメモリの内容を参照して印字パターンの太い、細
   いの判定を行った後、所定の通電時間データが展開され
   ているテーブルから通電時間データを選択することで通
   電エネルギーを変化させて行うことを特徴とする第１項
   記載のプリンタ。
3. （３）前記通電時間を変えるためにプリンタ駆動回路部
   に印字データ入力端子とは別に各ドット毎に通電時間制
   御のためのイネーブル入力端子を独立して持つことを特
   徴とする第２項記載のプリンタ。
4. （４）前記通電エネルギー（電力）の切換えは、前記印
   字バッファメモリの内容を参照して印字パターンの太い
   、細いの判定を行った後、所定の通電エネルギーデータ
   が展開されているテーブルからデータを選択することで
   電圧値または電流値を変化させて行うことを特徴とする
   第１項記載のプリンタ。
5. （５）前記電圧または電流値を変えるために、プリンタ
   駆動回路部に各ドット毎に電圧または電流の切換え回路
   を独立して設けたことを特徴とする第４項記載のプリン
   タ。
6. （６）前記プリンタは熱エネルギーを利用して、インク
   を吐出させて、ドット記録を行うことを特徴とする第１
   項記載のプリンタ。