JPH06122265A - サーマルヘッド制御装置及び印字方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は熱転写リボンを使用した印字におい
て、リボンの各部位のインクの消耗度に応じて印字ヘッ
ドの駆動条件を変化させることにより常に良好な印字品
質を保つことの出来るサーマルヘッド制御機構を提供す
ることを目的とする。 【構成】 本発明のサーマルヘッド制御機構は、キャリ
アユニットに取り付けられ、熱転写リボンの消耗度を検
出する検出手段１と、該検出手段１による検出結果を記
憶する記憶手段３と、該記憶手段３の記憶するデータに
もとずき、検出箇所が印字ヘッドの位置に到達したとき
に、熱転写リボンのインクの消耗状態に応じて印字発熱
体への通電時間を制御する制御手段２と該制御手段２の
通電時間制御のための基準時間を与える計時手段４とを
備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱転写リボンを使用する
熱転写プリンタのサーマルヘッド制御装置に関する。

【０００２】近年、熱転写プリンタ用のリボンとして、
例えば複数回の使用を目的とした熱転写リボン（以下、
マルチタイムリボンという）が開発され、実用に供され
ている。

【０００３】かかるマルチタイムリボンを使用する熱転
写プリンタにおいては、印字品質を良好に保つために
は、インクの消耗度に応じて印字ヘッドに加えるエネル
ギーを制御する必要がある。

【０００４】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータやワード
プロセッサの普及にともない、耐久性に優れ低価格の熱
転写プリンタの普及が著しい。

【０００５】しかしながら、熱転写プリンタのリボンは
使い捨てであり消耗品費が高いという問題点があり、複
数回使用可能なマルチタイムリボンを用いた熱転写プリ
ンタが実用化されている。

【０００６】しかし、マルチタイムリボンは印字回数に
応ずる印字品質の低下は著しく、リボンの消耗度の影響
を受けることなく常に良好な印字品質が得られるサーマ
ルヘッド制御装置が求められている。

【０００７】マルチタイムリボンはベースに厚めにイン
クが塗布してあり、最初の印字ではヘッドの加熱により
リボンに塗布されたインクの一部分が転写されるが、２
回目以降の印字においてはヘッドの加熱による残存熱に
よりインクの欠損部分を周囲から補填されることにより
再度印字を可能としている。

【０００８】このため、インクの消耗度が進むと更に広
い範囲からインクを溶かし補填しなければならず、通電
時間を長くする必要がある。

【０００９】しかし、従来の熱転写型プリンターは、リ
ボンの印字回数に関係なくヘッドの通電時間が一定のた
め、リボンの印字回数が増すとインクの消耗度に比し通
電時間が短かく、印字の濃度が低下したり、またはイン
クの欠落による抜けが生ずるといった印字品質の低下が
問題となっている。

【００１０】そこでインクの消耗度に応じた充分な通電
時間を得るためには、リボンの消耗状況を的確に把握し
制御する必要がある。

【００１１】リボンの使用状況を把握する方法として
は、従来、リボンの反転回数をプリンタに覚えさせる
方法と、リボンの反転回数をリボンに覚えさせる方法
とがある。

【００１２】上記のリボンの反転回数をプリンタに覚
えさせる方法は、プリンタ本体に記憶装置を付けられる
ので装置は低価格で済むが、例えば年賀状をカラー印字
する等の場合にはリボンを交換するために外すので反転
回数が分からなくなるという欠点がある。

【００１３】一方、のリボンの反転回数をリボンに覚
えさせる方法は、反転回数が分からなくなるという欠点
は避けられるが、各リボンカセットごとに反転回数の記
憶装置をつける必要があり構造が複雑で高価になるとい
う問題点がある。

【００１４】さらに、上記、何れの方法による場合
においても記憶するのはリボンの反転回数であり、リボ
ンの各部位のインクの消耗状態は把握できないので、各
部位の消耗度に応じたキメ細かな制御が出来ないという
欠点を有している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたもので、その目的は熱転写リボンを使用した
印字において、熱転写リボンの各部位のインクの消耗度
に応じて印字ヘッドの駆動条件を変化させることにより
常に良好な印字品質を保つことの出来るサーマルヘッド
制御装置を提供するこにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明にかかるサ
ーマルヘッド制御装置の原理説明図である。

【００１７】請求項１記載の発明は、上記目的を達成す
るため、キャリアユニットに取り付けられ、熱転写リボ
ンの消耗度を検出する前記検出手段１と、該検出手段１
による検出結果を記憶する記憶手段３と、 該記憶手段
３の記憶するデータに基づき、検出箇所が印字ヘッドの
位置に到達したときに、熱転写リボンのインクの消耗状
態に応じて印字発熱体へるエネルギーを制御する制御手
段２とを備えたことを特徴とする。

【００１８】また請求項２記載の発明は、上記請求項１
記載の発明における検出手段１が、リボン経路上、印字
ヘッドより上流に設けられ、リボンの光透過量を電圧値
に変換する発光素子１３と受光素子１４とを備えたこと
を特徴とする。

【００１９】さらに、請求項３記載の発明は、上記請求
項１記載の発明における記憶手段３が、前記検出手段１
による検出結果に基づき最適通電時間を決定する通電時
間テーブルを記憶する記憶装置２２を有し、前記制御手
段２は熱転写リボンに加える通電時間制御のための基準
時間を与える計時手段４を有し、熱転写リボンの消耗度
に応じて最適通電時間を選択して加熱することを特徴と
する。

【００２０】

【作用】本発明は熱転写プリンタにおいて、熱転写リボ
ンのインクの消耗度を検出する検出手段１を印字ヘッド
部より上流に設け、該検出手段１で常にリボンのインク
の消耗度を把握し、検出結果を記憶手段３に記憶し、検
出した部位が印字ヘッドの位置に到達したときに、制御
手段２が前記記憶手段３に格納されているデータに基づ
き最適なエネルギーを決定し、印字ヘッドに通電加熱し
印字を行う。

【００２１】かかる方法により１回目の印字はリボンに
塗布されたインクの一部がヘッドの加熱により転写され
るが、印字により生じたインクの欠損部分は当該ヘッド
の残存熱により周囲よりインクを補填されることにより
再度印字が可能となる。

【００２２】このような手段により、制御手段２は常に
インクの消耗度に応じた最適な通電時間を選定し印字を
行うので、常に良好な印字品質を保持できる。

【００２３】また、前記検出手段１はキャリアユニット
に取り付けられるので、リボンカートリッジの交換に伴
って廃棄されることなく繰り返して使用が可能であり、
低価格で経済的な熱転写プリンタを提供できる。

【００２４】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。なお、図１と同一または相当部分には
同一符号を付して説明する。

【００２５】図２は、本発明の実施例にかかる熱転写プ
リンタの主要部の構成を示す説明図である。なお、本実
施例においては最適な加熱を通電時間を制御して行う場
合について示している。

【００２６】図において１２は印字ヘッドであり、制御
部（図示しない）からの制御に応じリボン１１を介して
プラテンローラ１５の上におかれた印字用紙に印字を行
うものである。なお該印字ヘッド１２はキャリアユニッ
ト１７に装着されている。

【００２７】キャリアユニット１７は、上記印字ヘッド
１２を搭載してシャフト１６上に摺動可能に取り付けら
れ、印字ヘッド１２を図示ＡＢ方向（主走査方向）に移
動させるものである。

【００２８】該キャリアユニット１７は、キャリッジモ
ータ１９の回転により駆動されるタイミングベルト１８
により接続され、該キャリッジモータ１９の回転方向、
速度等を制御することにより、キャリアユニット１７つ
まり印字ヘッド１２を所定の方向へ移動させるようにな
っている。

【００２９】発光素子１３、受光素子１４の構造、機能
については後述する。

【００３０】かかる構造の印字装置においては、先ず、
用紙押さえ機構により用紙押さえがプラテンローラ１５
から離間された状態で印字用紙がセットされる。

【００３１】そして、用紙フィード機構（図示しない）
により印字用紙が所定の位置までフィードされる。次い
で、用紙押さえ機構により用紙押さえがプラテンロ−ラ
に押圧されて印字準備が完了する。

【００３２】次いで制御部から印字命令がくると、キャ
リッジモータ１９が駆動されて、キャリアユニット１
７、つまり印字ヘッド１２が図示ＡＢ方向（主走査方
向）に移動する。そして該キャリッジ２２の移動に同期
して印字ヘッド１２の駆動回路２７（図３参照）が動作
し印刷用紙に記録を行う。１行印字すると記録紙が副走
査方向に１行分移動される。この一連の動作の繰り返え
しにより、記録紙に記録が行なわれる。

【００３３】次に本発明の熱転写プリンタのサーマルヘ
ッド制御装置について図３を参照しながら説明する。

【００３４】発光素子１３はリボン１１を介して受光素
子１４を照射するものであり、例えば赤外線発光素子が
用いられる。

【００３５】受光素子１４は発光素子１３より発せら
れ、リボンを透過した光を受け、透過光量に応じた電圧
信号を発生するものである。

【００３６】なお、発光素子１３及び受光素子１４はリ
ボンカセット裏面に設けられた窓を通してリボン１１を
挟むような配置でキャリアユニット１７に固着されてい
る。

【００３７】Ａ／Ｄ変換器２１はアナログ信号をデジタ
ル信号に変換する周知のものであり、受光素子１４の発
生した透過光量に応じたアナログ信号をデジタル信号に
変換する。

【００３８】入力回路２４はＡ／Ｄ変換器２１により変
換されたデジタル信号をマイクロプロセッサ２５に受け
渡すインタフェース回路である。

【００３９】マイクロプロセッサ２５は、記憶装置２２
に格納された制御プログラムに従って当該プリンタ装置
全体の制御を司るものである。印字ヘッド１２への通電
時間を決定するための制御情報は該マイクロプロセッサ
２５で生成され、一時記憶装置２３に格納される。

【００４０】一時記憶装置２３はＲＡＭで構成された読
み出し／書き込み可能なメモリであり、入力回路２４よ
り得られた透過電圧値に関する情報を一時格納するため
に使用される。この一時記憶装置２３の内容は、印刷時
に必要に応じて読み出されるようになっている。

【００４１】記憶装置２２はＲＯＭで構成され、マイク
ロプロセッサ２５を動作させるためのプログラム、処理
に必要な固定データ等を記憶するメモリである。マイク
ロプロセッサ２５は該記憶装置２２に記憶されたプログ
ラムに従って所定の動作を行なうようになっている。

【００４２】なお、透過電圧値に応ずる印字ヘッド１２
への通電時間を決定するための対応表は該記憶装置２２
に格納されている。

【００４３】出力回路２６はマイクロプロセッサ２５が
出力するデータをヘッド駆動回路２７に受け渡すインタ
フェース回路である。マイクロプロセッサ２５は該出力
回路２６を介して印字ヘッド１２の各発熱体に接続され
ているヘッド駆動回路２７に所定のデータを送ることに
よりヘッドの通電時間を制御する。

【００４４】発振器２９は基準時間を示すものである。
該発振器２９は時間計数部２８に接続されており、正確
な一定時間間隔のパルスを発生し、これを時間計数部２
８に供給する。

【００４５】時間計数部２８は発振器２９の信号を累積
し計時を行うものであり、マイクロプロセッサ２５は該
時間計数部２８が保持する時刻と一時記憶装置２３に登
録されている通電終了時刻を比較しながら印字ヘッドへ
の通電を行う。

【００４６】本実施例の場合、検出手段１は発光素子１
３及び受光素子１４から構成され、光（例えば赤外線）
の透過量の変化によって熱転写リボンのインクの減り具
合を検出するものである。

【００４７】また、記憶手段３は一時記憶装置２３と記
憶装置２２から構成され、計時手段４は経過時間を把握
するための基準時間を示すためのパルスを発生する発振
器と該パルス信号にもとづき経過時間を把握するための
カウントを行う時間計数部２８を含んでいる。

【００４８】かかる構成において、リボン１１が印字ヘ
ッド１２に達する前の経路に、発光素子１３と受光素子
１４よりなる検出手段１を設ける。

【００４９】受光素子１４は、発光素子１３より発せら
れリボン１１を透過した光量に応じた電圧を発生しＡ／
Ｄ変換器２１に送る。Ａ／Ｄ変換器２１はこの信号を受
け、電圧値に対応したデジタル信号を生成し入力回路２
４へ送る。

【００５０】マイクロプロセッサ２５は入力回路２４よ
り得られた透過光量を示す情報を一時格納するため一時
記憶装置２３へ送る。そして格納された情報に対応する
部分がヘッド位置に到達した時点で一時記憶装置２３の
情報に対応した印字ヘッド１２への最適通電時間を記憶
装置２２より読み取り通電することにより熱転写リボン
の消耗状態に応じたヘッドへの通電制御を行う。

【００５１】この際のマイクロプロセッサ２５の通電時
間の制御は次の通りである。

【００５２】マイクロプロセッサ２５は印字ヘッド１２
への通電を開始する前に時間計数部２８の表示する現在
時刻を読み、次いで現在ヘッド位置にあるリボンの透過
光量情報を一時記憶装置２３より読み出し、これに応ず
る最適通電時間を記憶装置２２に登録されている透過電
圧値と通電時間の対応表より選択し、該最適通電時間と
時間計数部２８の表示する時刻を加算し印字ヘッドの各
発熱素子ごとの通電終了時刻を決定し、これを一時記憶
装置２３に登録し通電を開始する。

【００５３】続いて、マイクロプロセッサ２５は一時記
憶装置２３に登録された各発熱素子の通電終了時刻と時
間計数部２８の表示する現在時刻を比較し、通電終了時
刻に達した発熱素子から逐次通電を終了する。

【００５４】印字ヘッドへ１２への通電時間の制御は、
かかる動作の繰り返しによって行われる。

【００５５】次に図４を参照しながら透過電圧値データ
の一時記憶装置２３への格納及び、読出しの実施例につ
いて説明する。

【００５６】発光素子１３及び受光素子１４はキャリア
ユニット１７に固着されているので印字ヘッド１２との
距離は常に一定であり、一時記憶装置２３への書込みと
読出しは常に一定の文字間隔で行われる。

【００５７】従って、一時記憶装置２３への格納読出し
はリングバッファと呼ばれている一般的な手法を用いて
実現可能である。即ち、格納位置と読出し位置との間に
は一定の間隔を設け、書込みは順次、次の番地を使用
し、一時記憶装置２３の最大番地に達したとき、記憶番
地の先頭へ戻る。

【００５８】本実施例では、格納番地と読出し番地の間
に４番地の間隔を設けている。従って番地０に格納され
た量子化した透過光量値は、４文字分送られた後の印字
動作時に読み出される。この送られた４文字分のリボン
量が、発光受光素子１３、１４から印字ヘッド１２まで
のリボンの移動距離に相当する。

【００５９】次に図５を参照しながら印字制御動作につ
いて説明する。

【００６０】マイクロプロサッサ２５が透過光量電圧値
を量子化した信号に変換を指示する（ステップＳ１０）
と、発光素子１３より例えば赤外線を発生する。すると
受光素子１４はリボン１１を透過した該赤外線を受け、
熱転写リボンの消耗度に応ずるアナログ電圧値を発生し
てＡ／Ｄ変換器２１に送る。

【００６１】Ａ／Ｄ変換器２１はこの信号を受け、電圧
値に対応したデジタル信号を生成し入力回路２４へ送
る。入力回路２４はこの信号を受け、マイクロプロセッ
サ２５の読み取り可能な信号に変換してマイクロプロセ
ッサ２５に送る。

【００６２】量子化した透過光量値を一時記憶装置２３
に格納する（ステップＳ１１）。即ち、マイクロプロサ
ッサ２５は入力回路２４より得られた情報を一時記憶装
置２３へ送る。

【００６３】一時記憶装置２３の格納番地の更新を行
う。（ステップＳ１２）。これにより、マイクロプロサ
ッサ２５より送られた透過電圧値に関する情報は、前回
格納した透過電圧値に関する情報の次の番地に格納され
る。この際、一時記憶装置２３のメモリは前述のように
ループで使用されているので、既に使用済みの古い情報
は更新される。

【００６４】続いて一時記憶装置２３より量子化した透
過光量値を読み出す（ステップＳ１３）。即ち、マイク
ロプロセッサ２５は引き続きヘッド位置に達しているリ
ボンの透過光量値に該当する番地に格納されている透過
光量値を一時記憶装置２３より読み出す。

【００６５】一時記憶装置２３の読み出し番地を更新す
る（ステップＳ１４）。一時記憶装置２３に格納されて
いる透過光量値の読み出しが終わると同時に、次のリボ
ン位置の透過光量値の読み込みのため、透過光量値の格
納番地を示すポインタを次の番地に更新する。

【００６６】透過光量値を番地とし記憶装置２２よりヘ
ッド通電補正時間を読み出す（ステップＳ１５）。即
ち、一時記憶装置２３より読み出した現在ヘッド位置に
ある熱転写リボンの透過光量値に該当する部位のヘッド
の通電時間を記憶装置２２より読み出す。

【００６７】ヘッドの個々の発熱素子の通電時間にヘッ
ド通電補正時間を加算する（ステップＳ１６）。即ち、
マイクロプロセッサ２５は時間計数部２８に示されてい
る現在時刻（通電開始時刻）に記憶装置２２より読み出
した通電時間を加算し、通電終了時刻を設定し一時記憶
装置２３に格納する。なお該設定はヘッドの各発熱素子
ごとに行う。

【００６８】マイクロプロセッサ２５は出力回路２６に
各ドットごとの通電・非通電状態を設定する（ステップ
Ｓ１７）。

【００６９】時間計数部によりヘッド通電時間を計数開
始（ステップＳ１８）。マイクロプロセッサ２５はヘッ
ドの各発熱素子ごとの通電を開始するとともに、通電時
間のカウントを開始する。

【００７０】ヘッドの個々の発熱素子の通電時間に達し
たヘッドから通電を停止する（ステップＳ１９）。時間
計数部２８は発振器２９からの信号により通電開始から
の経過時間を各発熱素子ごとにカウントすると同時に、
マイクロクロプロセッサ２５は一時記憶装置２３に格納
された各発熱素子ごとの通電終了時刻と比較し、通電終
了時刻に達した発熱素子から逐次通電を中止する。

【００７１】印刷終了かを調べる（ステップＳ２０）。
印刷が全て終わった場合には一連の印字処理を終了する
が、未だ印字が残っている場合にはステップＳ１０に戻
って印字を続行する。

【００７２】かかる構成でリボンの消耗度の検出は一文
字単位で行われるのでキメ細かなコントロールが可能で
あり、リボンの消耗度に応じた良好な印字が得られる。

【００７３】なお、本実施例ではマイクロプロセッサ２
５が通電の終了を制御する場合を示しているが、ヘッド
への通電時間の終了は、マイクロプロセッサにより与え
られた時間に対応する計数が終了した時点で出力回路２
６を直接オフする回路を用いてもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
複数回使用可能なリボンにおいてリボンのインクの消耗
状態に応じてヘッドへの通電時間を制御できるので、良
好な印字を得ることができる。また、発光素子１３及び
受光素子１４はキャリアユニットに固着されているの
で、インクリボンの交換時に廃棄されることなく繰り返
して使用可能であり低価格のサーマルヘッド制御装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッド制御装置の原理説明図
である。

【図２】本発明の熱転写プリンタの主要部の構成を示す
説明図である。

【図３】本発明のサーマルヘッド制御装置の構成を示す
ブロック図である。

【図４】本発明の一時記憶装置への格納読出しの実施例
である。

【図５】本実施例の印字制御サイクルのフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 検出手段 ２ 制御手段 ３ 記憶手段 １１ 熱転写リボン １２ 印字ヘッド １３ 発光素子 １４ 受光素子 １７ キャリアユニット ２２ 記憶装置 ２３ 一時記憶装置 ２５ マイクロプロセッサ ２８ 時間計数部 ２９ 発振器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱転写リボンを使用する熱転写プリンタ
   において、 キャリアユニットに取り付けられ、熱転写リボンの消耗
   度を検出する検出手段(1) と、 該検出手段(1) による検出結果を記憶する記憶手段(3)
   と、 該記憶手段(3) の記憶するデータに基づき、検出箇所が
   印字ヘッドの位置に到達したときに、熱転写リボンのイ
   ンクの消耗状態に応じて印字発熱体へ加えるエネルギー
   を制御する制御手段(2) と、 により構成されることを特徴とするサーマルヘッド制御
   装置。
2. 【請求項２】 上記請求項１において、前記検出手段
   (1) は、リボン経路上、印字ヘッドより上流に設けら
   れ、熱転写リボンの光透過量を電圧値に変換する発光素
   子(13)と受光素子(14)で構成されることを特徴とするサ
   ーマルヘッド制御装置。
3. 【請求項３】 上記請求項１において、前記記憶手段
   (3) は、前記検出手段(1) による検出結果に基づき最適
   通電時間を決定する通電時間テーブルを記憶する記憶装
   置(22)を有し、前記制御手段(2) は熱転写リボンに加え
   る通電時間制御のための基準時間を与える計時手段(4)
   を有し、熱転写リボンの消耗度に応じて最適通電時間を
   選択して加熱することを特徴とするサーマルヘッド制御
   装置。
4. 【請求項４】 印字発熱体(12)へ印字エネルギーを供給
   し、マルチストライブ型の熱転写リボンの消耗状態に応
   じて、前記印字発熱体(12)に供給する印字エネルギーを
   制御して印字することを特徴とする印字方法。