JPH04358853A - サーマルヘッドの制御装置及びその制御方法 - 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】

【０００１】 〔目　　次〕 産業上の利用分野 従来の技術（図５） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１） 作用 実施例（図２〜図４） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッドの制御
装置及びその制御方法に関するものであり、更に詳しく
言えば、サーマルヘッドの印字濃度を制御する装置及び
方法に関するものである。

【０００３】近年、ユーザの使用態様により、車載用途
，ハンディターミナル等のポータブルなサーマルプリン
タの要求があり、例えば、物品の流通過程において、商
品や荷物に種類別コード等のバーコードを印刷するライ
ンドットプリンタが用いられている。

【０００４】これによれば、バッテリー電源により駆動
されるサーマルヘッド印字濃度制御装置では、該サーマ
ルヘッドの各発熱抵抗体を制御する電圧補正データや温
度補正データがバッテリー電源の変動を考慮してハード
的に発生されている。

【０００５】このため、サーマルヘッドの同時に通電す
る発熱体数が多くなると、ヘッド駆動電圧が許容値を下
回ったり、また、それが最も多く続く高温時において、
回路設定素子のバラツキ等によりサーマルヘッドの温度
制御特性の精度が落ちることがある。さらに、各種の感
熱紙に均一に印字処理をするという要求があった場合に
は、使用感熱紙毎にサーマルヘッドのハード的な制御設
定条件を変更しなくてはならない。

【０００６】そこで、電圧補正データや温度補正データ
に基づいてハード的にのみサーマルヘッドを制御するこ
となく、バッテリー電源の電圧変動，ヘッド温度，同時
通電発熱体数を情報パラメータにして、それをソフト的
に制御をし、印字率や感熱紙が異なった場合であっても
、最適なヘッド印字濃度制御をすることができる装置及
びその方法が望まれている。

【０００７】

【従来の技術】図５は、従来例に係るサーマルヘッドの
制御装置の構成図である。図５において、例えば、本発
明の特許出願人が先に特許出願（特願平１−２１８８９
７号）をしたサーマルヘッド印字濃度制御装置は、電圧
補正回路１，温度補正回路２，スイッチ情報出力回路３
，スイッチング回路４，サーマルヘッド５及びサーミス
タ６等から成る。

【０００８】当該装置の機能は、まず、電圧制御発振器
等より出力される電圧制御信号ＶＦが電圧補正回路１に
より補正され、その電圧補正データＤ１１がスイッチ情
報出力回路３に出力される。一方、上位の制御ユニット
から出力されたトリガ信号ＴＲやサーマルヘッド５に設
けられたサーミスタ６から出力される温度検出信号Ｓｔ
ｈが温度補正回路２により補正され、その温度補正デー
タＤ２１がスイッチ情報出力回路３に出力される。

【０００９】また、スイッチ情報出力回路３では電圧補
正データＤ１１と、温度補正データＤ２１と、上位の制
御ユニットから出力された外部制御データＤ３とに基づ
いて発生されたスイッチングデータＤ４がスイッチング
回路４に出力される。これにより、スイッチング回路４
では、例えば、バッテリー電源ＥＢに接続されたサーマ
ルヘッド５の各発熱抵抗体に供給する電流Ｉｔｈの通電
期間がハード的に制御されている。

【００１０】なお、当該サーマルヘッド印字濃度制御装
置は、主としてＮｉＣｄ（ニッケルカドニウム）電池や
鉛蓄電池等のバッテリー電源により駆動されるものであ
り、該サーマルヘッド５の各発熱抵抗体は、商用電源に
より駆動される装置に比べて、駆動電圧が低いため、そ
の抵抗値を低く設計し、その供給電流Ｉｔｈが大きくな
るように設計されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例のバ
ッテリー電源により駆動されるサーマルヘッド印字濃度
制御装置によれば、サーマルヘッド５の各発熱抵抗体を
制御する電圧補正データＤ１１や温度補正データＤ２１
がバッテリー電源ＥＢの変動を考慮してハード的に発生
されている。

【００１２】すなわち、電圧補正データＤ１１は、バッ
テリー電源ＥＢの変動を考慮して、電圧制御発振器等よ
り出力された電圧制御信号ＶＦを電圧補正回路１により
補正することにより得ている。また、温度補正データＤ
２１は、上位の制御ユニットから出力されたトリガ信号
ＴＲや温度補正回路２のワンショットマルチバイブレー
タの外付け抵抗ＲやコンデンサＣにより一義的に設定さ
れた温度検出信号Ｓｔｈを温度補正回路２により補正す
ることにより得ている。

【００１３】このため、次のような問題を招くことがあ
る。

【００１４】■　　サーマルヘッド５の同時に通電する
発熱体数が多くなると、該発熱体に印加する電圧が許容
値を下回ることがある。これは、サーマルヘッド５内部
の電源パターン抵抗や配線抵抗を小さくしたり、駆動Ｉ
Ｃ（半導体集積回路装置）の内部抵抗を極力小さくして
、発熱抵抗体に比較して電圧降下を無視できるようにし
ているのにも係わらず、電圧制御発振器等より出力され
た電圧制御信号ＶＦが電圧補正回路１において、その電
圧補正範囲を越えた結果、電圧補正値を逸脱したものと
考えられる。

【００１５】これにより、同時通電発熱体数が最も多く
なる印字率（黒印字ドット数／黒印字ドット数＋無色印
字数）　１００〔％〕の印字処理の際に、他の印字ライ
ンに比べて印字抜けや印字むらを生じることがある。

【００１６】■　　また、サーミスタ６が指数関数的に
変化をする負性抵抗特性であるため、特に、同時通電発
熱体数が最も多く続く高温時において、ワンショットマ
ルチバイブレータの外付けコンデンサＣのバラツキ等に
よりサーマルヘッドの温度制御特性の精度が落ちること
がある。

【００１７】■　　さらに、使用感熱紙に応じて発色に
必要な飽和熱エネルギーが異なるにも係わらず、ワンシ
ョットマルチバイブレータの外付けＣＲが一義的に設定
されているため、かかる制御条件の中で、バッテリー電
源ＥＢの変動を考慮して電圧補正データＤ１１や温度補
正データＤ２１に基づいてサーマルヘッドの制御をしな
くてはならない。

【００１８】このため、使用感熱紙を変更する毎に、ワ
ンショットマルチバイブレータの外付けＣＲを変更する
必要が生じ、一つの制御基板にて様々の感熱紙を使用す
ることが困難となる。

【００１９】本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創
作されたものであり、サーマルヘッドを電圧補正データ
や温度補正データに基づいてハード的にのみ制御するこ
となく、バッテリー電源の電圧変動，ヘッド温度，同時
通電発熱体数を情報パラメータにして、それをソフト的
に制御をし、印字率や感熱紙が異なった場合であっても
、最適なヘッド印字濃度制御をすることが可能となるサ
ーマルヘッドの制御装置及びその制御方法の提供を目的
とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】図１（ａ），（ｂ）は、
本発明に係るサーマルヘッドの制御装置及びその制御方
法の原理図である。本発明のサーマルヘッドの制御装置
は図１（ａ）に示すように、サーマルヘッド１５の通電
制御データＤ１を記憶する記憶手段１１と、前記サーマ
ルヘッド１５の印加電圧を検出して電圧検出データＤ２
を出力する電圧検出手段１２と、前記サーマルヘッド１
５の温度を検出して温度検出データＤ３を出力する温度
検出手段１３と、前記通電制御データＤ１，電圧検出デ
ータＤ２及び温度検出データＤ３に基づいてサーマルヘ
ッドを出力制御する制御手段１４とを具備し、前記制御
手段１４が外部制御データＤＩＮに基づいて印字データ
Ｄ４及び印字制御信号ＷＥを出力することを特徴とする
。

【００２１】なお、前記サーマルヘッドの制御装置にお
いて、前記制御手段１４に同時通電可能な発熱体数を決
定する補助制御手段１４Ａが設けられることを特徴とす
る。

【００２２】また、本発明に係るサーマルヘッドの制御
方法は、図１（ｂ）に示すように、感熱紙１６の性質に
応じたサーマルヘッド１５の通電制御データＤ１と、前
記サーマルヘッド１５の印加電圧の検出処理に基づいて
得られた電圧検出データＤ２と、前記サーマルヘッド１
５の温度の検出処理に基づいて得られた温度検出データ
Ｄ３とに基づいて前記サーマルヘッド１５の印字制御信
号ＷＥの通電期間Ｔの立ち下がりを制御することを特徴
とする。

【００２３】なお、前記サーマルヘッドの制御方法にお
いて、前記サーマルヘッド１５の同時通電可能な発熱体
数の決定処理に基づいてヘッド分割制御をすることを特
徴とし、上記目的を達成する。

【００２４】

【作　　用】本発明のサーマルヘッドの制御装置によれ
ば、図１（ａ）に示すように記憶手段１１，電圧検出手
段１２，温度検出手段１３及び制御手段１４が具備され
、該制御手段１４が外部制御データＤＩＮに基づいて印
字データＤ４及び印字制御信号ＷＥをサーマルヘッド１
５に出力している。

【００２５】例えば、感熱紙１６の印字条件を示す外部
制御データＤＩＮが制御手段１４に入力されると、まず
、感熱紙１６の最適な印字条件を満たすサーマルヘッド
１５の通電制御データＤ１が記憶手段１１から読み出さ
れる。また、該制御手段１４に設けられた補助制御手段
１４Ａにより、外部制御データＤＩＮに基づいて同時通
電可能な発熱体数が決定される。

【００２６】一方、サーマルヘッド１５の印加電圧が電
圧検出手段１２により検出され、その電圧検出データＤ
２が電圧検出手段１２から制御手段１４に出力される。 また、サーマルヘッド１５の温度が温度検出手段１３に
より検出され、その温度検出データＤ３が温度検出手段
１３から制御手段１４に出力される。

【００２７】このため、通電制御データＤ１，電圧検出
データＤ２及び温度検出データＤ３に基づいて同時通電
可能なサーマルヘッド１５の発熱体に、印字データＤ４
及び最適な通電周期Ｔの印字制御信号ＷＥを出力するこ
とが可能となる。このことで、当該制御装置をバッテリ
ー電源により駆動した場合であっても、従来例のように
サーマルヘッド１５を電圧補正データや温度補正データ
に基づいてハード的にのみ制御することなく、該バッテ
リー電源の電圧変動，ヘッド温度，同時通電発熱体数及
び用紙感熱特性を情報パラメータにして、それをソフト
的に制御をすることが可能となる。

【００２８】これにより、サーマルヘッド１５の印字率
や感熱紙１６が異なった場合であっても、最適なヘッド
印字濃度制御をすることが可能となる。

【００２９】また、本発明に係るサーマルヘッドの制御
方法によれば、通電制御データＤ１，電圧検出データＤ
２及び温度検出データＤ３に基づいて、図１（ｂ）に示
すようなサーマルヘッド１５の印字制御信号ＷＥの通電
周期Ｔの立ち下がりを制御している。

【００３０】例えば、バッテリー電源により駆動される
サーマルヘッド１５において、同時通電可能な発熱体数
が決定処理に基づいてヘッド分割制御を行う場合であっ
ても、感熱紙１６の性質に応じたサーマルヘッド１５の
通電制御データＤ１と、サーマルヘッド１５の印加電圧
の検出処理に基づいて得られた電圧検出データＤ２と、
サーマルヘッド１５の温度の検出処理に基づいて得られ
た温度検出データＤ３とに基づいてサーマルヘッド１５
の通電期間Ｔの立ち下がりが制御されている。

【００３１】このため、サーマルヘッド１５の同時に通
電する発熱体数が多くなった場合であっても、該ヘッド
１５の通電期間Ｔの立ち下がりが最適に制御されること
により、該ヘッド１５の発熱体の印字エネルギー許容値
を確保することが可能となる。このことで、同時通電発
熱体数が最も多くなる印字率（黒印字ドット数／黒印字
ドット数＋無色印字数）　１００〔％〕の印字処理の際
にも、他の印字ラインに比べて印字抜けや印字むらが極
力抑制される。

【００３２】また、温度検出手段１３の温度検出特性に
左右されることなく、特に、同時通電発熱体数が最も多
く続く高温時においても、サーマルヘッド１５の通電期
間Ｔの立ち下がりが最適に制御されることにより、該ヘ
ッド１５の印字濃度特性の向上を図ることが可能となる
。

【００３３】さらに、使用感熱紙１６に応じて発色に必
要な飽和熱エネルギーが異なった場合であっても、温度
検出手段１３の温度検出特性に左右されることなく、バ
ッテリー電源の変動を検出した電圧検出データＤ２やサ
ーマルヘッド１５の通電期間Ｔの立ち下がりが制御され
ることにより、使用感熱紙１６に応じたヘッド分割制御
等の最適なヘッド駆動制御をすることが可能となる。

【００３４】これにより、高印字品質の携帯用サーマル
プリンタを製造することが可能となる。

【００３５】

【実施例】次に図を参照しながら本発明の実施例につい
て説明をする。図２〜図４は、本発明の実施例に係るサ
ーマルヘッドの制御装置及びその制御方法を説明する図
であり、図２は、本発明の実施例に係るサーマルヘッド
の制御装置の構成図を示している。

【００３６】図２において、例えば、車載用途，ハンデ
ィターミナル等の携帯用サーマルプリンタに適用可能な
サーマルヘッドの制御装置は、ＲＡＭ（随時読出し書込
み可能メモリ）２１Ａ，ＲＯＭ（読出し専用メモリ）２
１Ｂ，電圧測定部２２Ａ，Ａ／Ｄ変換器２２Ｂ，サーミ
スタ２３Ａ，温度測定部２３Ｂ，ヘッド印字濃度制御シ
ステム２４，ラインサーマルヘッド２５及びバッテリー
電源ＥＢから成る。

【００３７】すなわち、ＲＡＭ２１Ａ，ＲＯＭ２１Ｂは
記憶手段１１の一実施例を構成するものであり、ＲＡＭ
２１Ａはラインサーマルヘッド２５の印字データＤ４等
を一時格納するものである。また、ＲＯＭ２１Ｂは感熱
紙１６に応じたサーマルヘッド２５の最適な通電制御デ
ータＤ１を記憶するものである。

【００３８】電圧測定部２２Ａ，Ａ／Ｄ変換器２２Ｂは
電圧検出手段１２の一実施例を構成するものであり、電
圧測定部２２Ａはサーマルヘッド２５に印加するヘッド
印加電圧Ｖを検出するものである。また、Ａ／Ｄ変換器
２２Ｂは電圧ＶをＡ／Ｄ変換をして、その電圧検出デー
タＤ２をヘッド印字濃度制御システム２４に出力するも
のである。なお、ヘッド印加電圧Ｖと印字制御信号ＷＥ
との関係については、図３において説明をする。

【００３９】サーミスタ２３Ａ，温度測定部２３Ｂは温
度検出手段１３の一実施例を構成するものであり、サー
ミスタ２３Ａは該サーマルヘッド２５に取付けられ、そ
の温度を検出するものである。また、温度測定部２３Ｂ
はヘッド２５の温度検出信号を，例えば、Ａ／Ｄ変換を
して、その温度検出データＤ３をヘッド印字濃度制御シ
ステム２４に出力するものである。

【００４０】ヘッド印字濃度制御システム２４は制御手
段１４の一実施例であり、インターフェース回路２４Ａ
，主ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）２４Ｂ及び
サブＭＰＵ２４Ｃから成る。

【００４１】インターフェース回路２４Ａは外部制御デ
ータＤＩＮの入力をして、該データＤＩＮを主ＭＰＵ２
４Ｂに転送するものである。また、主ＭＰＵ２４Ｂは外
部制御データＤＩＮに基づいて印字データＤ４や通電制
御データＤ１をＲＡＭ２１Ａに、書込み／読出し制御を
したり、また、ＲＯＭ２１Ｂから該通電制御データＤ１
の読出し制御をするものである。

【００４２】サブＭＰＵ２４Ｃは補助制御手段１４Ａの
一実施例であり、通電制御データＤ１，電圧検出データ
Ｄ２及び温度検出データＤ３に基づいてサーマルヘッド
２５の出力制御をするものである。なお、サブＭＰＵ２
４Ｃ内にカウンタ２４Ｄが設けられ、印字データＤ４の
中の発色ドット数が計数され、該サーマルヘッド２５の
同時通電可能な発熱体数が決定される。

【００４３】サブＭＰＵ２４Ｃは，例えば、サーマルヘ
ッド２５の分割制御をする場合、印字データＤ４の中の
発色ドット数に応じて、該ヘッド２５の発熱体を印字ブ
ロックに分割するものである。この際に、サブＭＰＵ２
４Ｃからヘッド２５にラッチ信号Ｓ１，印字データＤ４
と、印字制御信号ＷＥの一例となるブロック制御信号Ｓ
２とが出力され、感熱紙１６に分割印字処理される。な
お、サーマルヘッド２５の分割制御処理については、本
発明の特許出願人が先に特許出願（特願平０２−４０７
７８２号）をしたサーマルヘッドの駆動制御装置を参照
されたい。

【００４４】ラインサーマルヘッド２５はサーマルヘッ
ド１５の一実施例であり、例えば、５１２〔ドット〕の
発熱抵抗体がライン状に配置され、それがバッテリー電
源容量に応じて４ブロック前後に分割される。また、発
熱抵抗体は商用電源により駆動するタイプに比べて低抵
抗値に設定される。

【００４５】バッテリー電源ＥＢは、出力電圧５〜１２
〔Ｖ〕程度のＮｉＣｄ電池や鉛蓄電池等であり、該ヘッ
ド２５や他の電子回路にヘッド供給電流Ｉｔｈやその他
の動作電流を供給するものである。

【００４６】図３（ａ），（ｂ）は本発明の実施例に係
るサーマルヘッドの制御装置の補足説明図であり、図３
（ａ）は、ヘッド印加電圧の波形図を示している。

【００４７】図３（ａ）において、横軸は時間ｔであり
、Ａ１は電圧降下能動領域を示している。電圧降下能動
領域Ａ１は、同時通電可能な発熱体数に応じてヘッド印
加電圧Ｖが過渡的（指数関数的）に下がる部分であり、
同時に通電される発熱体数が多くなるほど、電圧安定領
域Ａ２に達する時間が短くなる。これは、該ヘッド２５
の発熱抵抗体が並列接続され、その合成抵抗が少なくな
り、バッテリー電源ＥＢから見た時定数が小さくなるた
めである。

【００４８】Ａ２は電圧安定領域であり、発熱体数に同
時に供給されたヘッド供給電流Ｉｔｈが安定し、そのヘ
ッド印加電圧Ｖが安定した部分である。

【００４９】従って、最適な印字濃度制御をするために
は、電圧安定領域Ａ２を基準にして、印字制御信号ＷＥ
の通電周期Ｔを制御しなければならない。本発明の実施
例では、電圧安定領域Ａ２を基準にして、ブロック制御
信号Ｓ２の通電周期Ｔの立ち下がりが制御される。

【００５０】図３（ｂ）は、ブロック制御信号波形図を
示している。図３（ｂ）において、横軸は時間ｔであり
、Ｓ２はブロック制御信号を示している。ｔ１は割り込
みタイマ値であり、ブロック制御信号Ｓ２の通電周期Ｔ
の立ち上がりの起動時刻■から通電バイアス時間を加え
た時間である。また、ｔ０は最適パルス幅であり、ブロ
ック制御信号Ｓ２の通電周期Ｔの立ち上がりの起動時刻
■とその立ち下がり時刻■との間の期間である。この際
の立ち下がり時刻■が通電制御データＤ１，電圧検出デ
ータＤ２及び温度検出データＤ３により制御されるもの
である。

【００５１】例えば、感熱紙１６の性質やヘッド温度等
により、実駆動パルス幅ｔ０−ｔ１が可変制御される。

【００５２】このようにして、本発明の実施例に係るサ
ーマルヘッドの制御装置によれば、図２に示すようにＲ
ＡＭ２１Ａ，ＲＯＭ２１Ｂ，電圧測定部２２Ａ，Ａ／Ｄ
変換器２２Ｂ，サーミスタ２３Ａ，温度測定部２３Ｂ，
ヘッド印字濃度制御システム２４，ラインサーマルヘッ
ド２５及びバッテリー電源ＥＢが具備され、該ヘッド印
字濃度制御システム２４のサブＭＰＵ２４Ｃが外部制御
データＤＩＮに基づく通電制御データＤ１，電圧検出デ
ータＤ２及び温度検出データＤ３により、印字データＤ
４及びブロック制御信号Ｓ２をサーマルヘッド２５に出
力している。

【００５３】例えば、感熱紙１６の印字条件を示す外部
制御データＤＩＮが主ＭＰＵ２４Ａに入力されると、ま
ず、感熱紙１６の最適な印字条件を満たすサーマルヘッ
ド２５の通電制御データＤ１がＲＯＭ２１Ｂから読み出
される。また、サブＭＰＵ２４Ｃに設けられたカウンタ
２４Ｄにより、外部制御データＤＩＮに基づいて同時通
電可能な発熱体数が決定される。

【００５４】一方、図３（ａ）に示すように、サーマル
ヘッド２５の印加電圧Ｖが電圧検出部２２Ａ及びＡ／Ｄ
変換器２３Ｂにより検出され、その電圧検出データＤ２
が電圧検出部２２ＡからサブＭＰＵ２４Ｃに出力される
。この際に、同時通電可能な発熱体数に応じてヘッド印
加電圧Ｖが下がって、電圧降下能動領域Ａ１が長くなる
場合には、それが安定した電圧安定領域Ａ２に達した際
に、ブロック制御信号Ｓ２の通電周期Ｔの立ち下がりが
制御される。

【００５５】また、サーマルヘッド２５の温度がサーミ
スタ２３Ａ及び温度検出部２３Ｂにより検出され、その
温度検出データＤ３が該温度検出部２３ＢからサブＭＰ
Ｕ２４Ｃに出力される。

【００５６】このため、通電制御データＤ１，電圧検出
データＤ２及び温度検出データＤ３に基づいて同時通電
可能なサーマルヘッド２５の発熱体に、印字データＤ４
及び最適な通電周期Ｔの印字制御信号ＷＥを出力するこ
とが可能となる。例えば、図３（ｂ）に示すような、最
適パルス幅のｔ０のブロック制御信号Ｓ２によりサーマ
ルヘッド２５の発熱体のヘッド供給電流Ｉｔｈが制御さ
れる。

【００５７】このことで、当該制御装置をバッテリー電
源により駆動した場合であっても、従来例のようにサー
マルヘッド２５を電圧補正データや温度補正データに基
づいてハード的にのみ制御することなく、該バッテリー
電源の電圧変動，ヘッド温度，同時通電発熱体数をパラ
メータにして、それをソフト的に制御をすることが可能
となる。

【００５８】これにより、サーマルヘッド２５の印字率
や感熱紙１６が異なった場合であっても、最適なヘッド
印字濃度制御をすることが可能となる。

【００５９】次に、本発明に係るサーマルヘッドの制御
方法について、当該装置の動作を補足しながら説明をす
る。

【００６０】図４は、本発明の実施例に係るサーマルヘ
ッドの駆動制御フローチャートを示している。

【００６１】例えば、バッテリー電源により駆動される
サーマルヘッド２５において、その同時通電可能な発熱
体数の決定処理に基づいてヘッド分割制御をする場合、
図４において、まず、ステップＰ１で感熱紙１６の性質
に応じたサーマルヘッド２５の通電制御データＤ１の読
出し処理をする。この際に、ユーザは使用感熱紙１６の
種類を設定するため、インターフェース回路２４Ａを介
して制御コマンド信号を外部制御データＤＩＮ等にして
主ＭＰＵ２４Ｂに入力する。これにより、主ＭＰＵ２４
Ｂでは外部制御データＤＩＮに含まれる制御パラメータ
に基づいて、現在使用される感熱紙１６の種類を認識す
ると共に、該感熱紙１６の性質に最適な印字エネルギー
に係る通電制御データＤ１がＲＯＭ２１Ｂから読出され
る。該通電制御データＤ１がＲＡＭ２１Ａに一時格納さ
れる。

【００６２】次に、ステップＰ２で１ドットライン分の
データ入力の有無の確認をする。この際に、１ドットラ
イン分の印字データＤＩＮを入力した場合（ＹＥＳ）に
は、ステップＰ３に移行する。また、それが入力されな
い場合（ＮＯ）には、ステップＰ２を継続する。ここで
、１ライン分の印字データＤＩＮは、ホストコンピュー
タから送出される印字指令等に基づいて主ＭＰＵ２４Ｂ
により、一旦ＲＡＭ２１Ａに展開される。例えば、該印
字データＤＩＮがＲＡＭ２１Ａの印字データバッファ領
域に書き込まれる。

【００６３】従って、１ライン分の印字データＤＩＮが
書き込まれた場合（ＹＥＳ）には、ステップＰ３でライ
ンサーマルヘッド２５の同時通電可能な発熱体数の決定
処理をする。この際に、サブＭＰＵ２４Ｃでは印字デー
タバッファ領域に書き込まれた印字データＤＩＮを読出
し、それをサーマルヘッド２５内のドットラインレジス
タに転送すると共に、カウンタ２４Ｄにより該データＤ
ＩＮに含まれる通電ドット数（発熱体数）を発熱ブロッ
ク毎に計数する。また、通電ドット数は一時ＲＡＭ２１
Ａに退避される。さらに、先に、ドットラインレジスタ
に転送されている１ライン分の印字データＤＩＮが転送
終了した際に、サブＭＰＵ２４Ｃではヘッド２５の各発
熱体に同時通電を開始する。

【００６４】その後、ステップＰ４でヘッド印加電圧Ｖ
の検出処理をする。この際に、電圧測定部２２ＡのＡ／
Ｄ変換器２２Ｂを動作させるため割り込みタイマを起動
する。また、電圧測定部２２Ａによりサーマルヘッド２
５に印加されるヘッド印加電圧Ｖが検出される。さらに
、該電圧ＶがＡ／Ｄ変換器２２ＢによりＡ／Ｄ変換され
て、その電圧検出データＤ２がヘッド印字濃度制御シス
テム２４に出力される。ここで、図３（ａ）に示すよう
に、ヘッド印加電圧Ｖが同時通電可能な発熱体数に応じ
て指数関数的に下がるため、通電バイアスを加えた割り
込みタイマ値ｔ１後に、ブロック制御信号Ｓ２の立ち下
がりを制御する。

【００６５】併せて、ステップＰ５でヘッド２５の温度
Ｔの検出処理をする。この際に、サーミスタ２３Ａによ
り、サーマルヘッド２５の温度が検出され、また、温度
測定部２３Ｂにより該ヘッド２５の温度検出信号が，例
えば、Ａ／Ｄ変換されて、その温度検出データＤ３がヘ
ッド印字濃度制御システム２４に出力される。

【００６６】さらに、ステップＰ６でヘッド２５の分割
通電制御処理をする。この際に、ヘッド印字濃度制御シ
ステム２４のサブＭＰＵ２４Ｃにより、感熱紙１６の性
質に応じたサーマルヘッド２５の通電制御データＤ１と
、その印加電圧Ｖの検出処理に基づいて得られた電圧検
出データＤ２と、その温度の検出処理に基づいて得られ
た温度検出データＤ３とにより、該ＭＰＵ２４Ｃは現在
ヘッド２５の発熱抵抗体が発生している熱仕事を求め、
該ヘッド２５の通電期間Ｔの立ち下がりを図３（ｂ）に
示すような最適パルス幅ｔ０に制御する。

【００６７】なお、熱仕事及びパルス幅ｔ０の決定処理
については、サブＭＰＵ２４Ｃの処理能力に応じて、計
算式により直接演算をしたり、また、各データＤ１〜Ｄ
３（情報パラメータ）をある一定のアルゴリズムにして
１バイトないし数バイト程度のオフセットデータとして
、それを正規化し、それに基づいて予めＲＯＭ２１Ｂに
格納された最適データを読出しても良い。

【００６８】その後、ステップＰ７で印字処理の終了の
有無の確認をする。この際に、印字処理を終了しない場
合（ＮＯ）には、ステップＰ２に戻って、ステップＰ２
〜Ｐ６の処理を繰り返す。また、印字処理の終了（ＹＥ
Ｓ）により、サーマルヘッド２５の駆動制御を終了する
。

【００６９】このようにして、本発明の実施例に係るサ
ーマルヘッドの制御方法によれば、通電制御データＤ１
，電圧検出データＤ２及び温度検出データＤ３に基づい
て、図３（ｂ）に示すようなサーマルヘッド２５のブロ
ック制御信号Ｓ２の通電周期Ｔの立ち下がりを制御して
いる。

【００７０】例えば、ステップＰ６でバッテリー電源に
より駆動されるサーマルヘッド２５において、同時通電
可能な発熱体数が決定処理に基づいてヘッド分割制御を
行う場合であっても、感熱紙１６の性質に応じたサーマ
ルヘッド２５の通電制御データＤ１と、その印加電圧の
検出処理に基づいて得られた電圧検出データＤ２と、そ
の温度の検出処理に基づいて得られた温度検出データＤ
３とに基づいてサーマルヘッド２５の通電期間Ｔの立ち
下がりが制御されている。

【００７１】このため、サーマルヘッド２５の同時に通
電する発熱体数が多くなった場合であっても、図３（ｂ
）に示すように該ヘッド２５の通電期間Ｔの立ち下がり
が最適パルス幅ｔ０に制御されることにより、該ヘッド
２５の発熱体から発生される印字エネルギー許容値を確
保することが可能となる。このことから同時通電発熱体
数が最も多くなる印字率（黒印字ドット数／黒印字ドッ
ト数＋無色印字数）　１００〔％〕の印字処理の際にも
、例えば、通電周期を長くすることで、他の印字ライン
に比べて印字抜けや印字むらが極力抑制される。

【００７２】また、サーミスタ２３Ａや温度検出部２３
Ｂの温度検出特性に左右されることなく、特に、同時通
電発熱体数が最も多く続く高温時においても、サーマル
ヘッド２５の通電期間Ｔの立ち下がりが最適に制御され
ることにより、該ヘッドの印字濃度特性の向上を図るこ
とが可能となる。

【００７３】さらに、使用感熱紙１６に応じて発色に必
要な飽和熱エネルギーが異なった場合であっても、サー
ミスタ２３Ａや温度検出部２３Ｂ等の温度検出特性に左
右されることなく、バッテリー電源の変動を検出した電
圧検出データＤ２やサーマルヘッド２５の通電期間Ｔの
立ち下がりが制御されることにより、使用感熱紙１６に
応じたヘッド分割制御等の最適なヘッド駆動制御をする
ことが可能となる。

【００７４】これにより、高印字品質の携帯用サーマル
プリンタを製造することが可能となる。

【００７５】なお、本発明の実施例によれば、ヘッド印
字濃度制御システム等の構成要素を独立させているが、
その一部又は全部を一つの制御ＬＳＩ（半導体集積回路
装置）化しても良い。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のサーマル
ヘッドの制御装置によれば記憶手段，電圧検出手段，温
度検出手段及び制御手段が具備され、該制御手段が外部
制御データに基づいて印字データ及び印字制御信号をサ
ーマルヘッドに出力している。

【００７７】このため、各手段から出力される通電制御
データ，電圧検出データ及び温度検出データに基づいて
同時通電可能なサーマルヘッドの発熱体に、印字データ
及び最適な通電周期の印字制御信号を出力することが可
能となる。このことで、当該制御装置をバッテリー電源
により駆動した場合であっても、従来例のようにサーマ
ルヘッドを電圧補正データや温度補正データに基づいて
ハード的にのみ制御することなく、該バッテリー電源の
電圧変動，ヘッド温度，同時通電発熱体数を情報パラメ
ータにして、それをソフト的に制御をすることが可能と
なる。

【００７８】また、本発明に係るサーマルヘッドの制御
方法によれば、通電制御データ，電圧検出データ及び温
度検出データに基づいて、サーマルヘッドの印字制御信
号の通電周期の立ち下がりを制御している。

【００７９】このため、サーマルヘッドの同時に通電す
る発熱体数が多くなった場合であっても、該ヘッドの通
電期間の立ち下がりが最適に制御されることにより、該
ヘッド発熱体の印字エネルギー許容値を確保することが
可能となる。このことで、同時通電発熱体数が変化した
場合にも、熱エネルギーの均一化が図られ、感熱紙の印
字濃度の平均化を達成することが可能となる。

【００８０】これにより、サーマルヘッドの印字率や感
熱紙が異なった場合であっても、最適なヘッド印字濃度
制御をすることが可能となる。このことで、単一の制御
基板により様々な用紙選択可能な高印字品質の携帯用サ
ーマルプリンタの製造に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサーマルヘッドの制御装置及びそ
の制御方法の原理図である。

【図２】本発明の実施例に係るサーマルヘッドの制御装
置の構成図である。

【図３】本発明の実施例に係るサーマルヘッドの制御装
置の補足説明図である。

【図４】本発明の実施例に係るサーマルヘッドの駆動制
御のフローチャートである。

【図５】従来例に係るサーマルヘッドの制御装置の構成
図である。

【符号の説明】

１１…記憶手段、 １２…電圧検出手段、 １３…温度検出手段、 １４…制御手段、 １４Ａ…補助制御手段、 １５…サーマルヘッド、 Ｄ１…通電制御データ、 Ｄ２…電圧検出データ、 Ｄ３…温度検出データ、 Ｄ４…印字データ、 ＷＥ…印字制御信号、 Ｖ…ヘッド印加電圧、 ＤＩＮ…外部制御データ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　サーマルヘッド（１５）の通電制御デ
   ータ（Ｄ１）を記憶する記憶手段（１１）と、前記サー
   マルヘッド（１５）の印加電圧を検出して電圧検出デー
   タ（Ｄ２）を出力する電圧検出手段（１２）と、前記サ
   ーマルヘッド（１５）の温度を検出して温度検出データ
   （Ｄ３）を出力する温度検出手段（１３）と、前記通電
   制御データ（Ｄ１），電圧検出データ（Ｄ２）及び温度
   検出データ（Ｄ３）に基づいてサーマルヘッドを出力制
   御する制御手段（１４）とを具備し、前記制御手段（１
   ４）が外部制御データ（ＤＩＮ）に基づいて印字データ
   （Ｄ４）及び印字制御信号（ＷＥ）を出力することを特
   徴とするサーマルヘッドの制御装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載のサーマルヘッドの制御
   装置において、前記制御手段（１４）に同時通電可能な
   発熱体数を決定する補助制御手段（１４Ａ）が設けられ
   ることを特徴とするサーマルヘッドの制御装置。
3. 【請求項３】　　感熱紙（１６）の性質に応じたサーマ
   ルヘッド（１５）の通電制御データ（Ｄ１）と、前記サ
   ーマルヘッド（１５）の印加電圧の検出処理に基づいて
   得られた電圧検出データ（Ｄ２）と、前記サーマルヘッ
   ド（１５）の温度の検出処理に基づいて得られた温度検
   出データ（Ｄ３）とに基づいて前記サーマルヘッド（１
   ５）の印字制御信号（ＷＥ）の通電期間（Ｔ）の立ち下
   がりを制御することを特徴とするサーマルヘッドの制御
   方法。
4. 【請求項４】　　請求項３記載のサーマルヘッドの制御
   方法において、前記サーマルヘッド（１５）の同時通電
   可能な発熱体数の決定処理に基づいてヘッド分割制御を
   することを特徴とするサーマルヘッドの制御方法。