JPH08267812A - 発熱素子の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】本発明は発熱素子の駆動制御装置に係り、発
熱素子の蓄熱を防止し、濃度のムラをなくし優れた印字
品質の発熱素子の駆動制御装置を提供することを目的と
する。 【構成】メモリ３ａ〜３ｄを介して階調データを含む印
字データが対応するコンパレータ４ａ〜４ｄに出力され
ると共に、階調カウンタ５から階調数のデータがコンパ
レータ４ａ〜４ｄに出力される。コンパレータ４ａ〜４
ｄでは両データ（階調数）を比較し、印字データの階調
情報が階調カウンタ５から出力される階調数のデータよ
り大きい間シフトレジスタ２ａ〜２ｄに駆動信号（ハイ
信号）を出力し、発熱素子を駆動（発熱）する。また、
フレームカウンタ６は階調カウンタ５が所定値に達した
時、階調カウンタ５の出力の停止、及びヘッド制御部８
の駆動の停止の指示を行い、発熱素子（サーマルヘッ
ド）の蓄熱を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感熱方式のプリンタ（サ
ーマルプリンタ）に係り、特にプリンタ内に配設された
発熱素子の蓄熱を防止する発熱素子の駆動制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】発熱素子を熱ヘッドに用いたサーマルプ
リンタは、記録紙に文字等の記録が直接できるためイン
クの供給や回収のメカニズムが不要であり、また発熱素
子の加熱量を制御することにより、印字濃度を可変で
き、所定の解像度が得られることから現在広く使用され
ている。

【０００３】この様なサーマルプリンタにおいて、高濃
度の印字を得ようとすれば、発熱素子の加熱時間を増す
必要がある。すなわち、駆動回路を制御して発熱素子に
長時間駆動電圧を印加し、対応する発熱素子を発熱す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のサーマルプリン
タでは、高濃度の記録を行おうとすれば、発熱素子に長
時間電圧を印加することになる。しかし、発熱素子に長
時間電圧を印加することは、発熱素子の蓄熱の原因とな
り、例えば同じ発熱素子に対して高濃度の連続記録を繰
り返すと発熱素子が加熱する。この様になると、発熱素
子は指定した階調の印字を正確に行うことができず濃度
ムラが発生し、印字品質が低下する。

【０００５】本発明は、こうした実情に鑑みなされたも
のであり、濃度ムラをなくし、印字品質を向上した発熱
素子の駆動制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明によれ
ば、階調情報に従って発熱素子に駆動電圧を印加して熱
記録を行う発熱素子の駆動制御装置において、１ライン
の記録期間内に前記発熱素子の非駆動期間を少なくても
１回挟み、前記発熱素子を駆動する構成とすることによ
り達成される。

【０００７】また、本発明は上記目的を達成するため、
階調数のデータを順次出力する階調数出力手段と、該階
調数出力手段から出力される階調数のデータと印字デー
タに含まれる階調情報とを順次比較する比較手段と、該
比較手段の出力に従って前記発熱素子の発熱時間を設定
し記録紙に印字を行う発熱素子駆動手段と、１ラインの
記録期間内に前記発熱素子の非駆動期間を少なくとも１
回挟み、前記発熱素子を駆動制御する駆動制御手段とを
有する発熱素子の駆動制御装置を提供するにより達成さ
れる。

【０００８】さらに、前記駆動制御手段は、例えば前記
階調数出力手段の出力が所定値に達した時、前記階調数
出力手段の出力を一定期間停止し、かつ前記発熱素子駆
動手段の駆動を一定期間停止し、前記発熱素子の非駆動
期間を作成する構成である。

【０００９】

【作用】本発明の発熱素子の駆動制御装置は、発熱素子
による印字を行う際、１ラインの記録期間内に少なくて
も１回、発熱素子の非駆動期間を介挿するので、発熱素
子が蓄熱することはなく、品質の優れた印字を行うこと
ができる。

【００１０】また、本発明の発熱素子の駆動制御装置
は、例えばカウンタで構成された階調数出力手段の出力
と印字データに含まれる階調情報を比較手段によって比
較し、所定の階調数より大きい印字データであれば長時
間対応する発熱素子を駆動する構成であり、駆動制御手
段により１ラインの記録期間内に少なくとも１回、前記
発熱素子を非駆動とする期間を作成することにより、高
階調の印字データであっても蓄熱を有効に防止し、濃度
ムラを無くした印字を行うものである。

【００１１】さらに、前記階調数出力手段の出力が所定
値に達した時、前記階調数出力手段の出力を一定期間停
止し、かつ前記発熱素子駆動手段の駆動を一定期間停止
し、前記発熱素子の非駆動期間を作成する構成とするこ
とで、前記一定期間を自由に設定することができる。例
えば、階調数出力手段に出力停止を指示する回路をカウ
ンタで構成し、このカウンタで階調数出力手段に供給す
るクロック信号と同じクロック信号をカウントし、階調
数出力手段の出力の停止又は再開を自由に設定でき、発
熱素子の特性や蓄熱量に応じた非駆動期間（休止期間）
を作成することもできる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。図１は、本実施例の発熱素子駆動制御装置
の回路ブロック図である。尚、この発熱素子駆動制御装
置は、不図示のサーマルプリンタ内に設けられ、発熱素
子の駆動制御を行う回路である。

【００１３】同図の回路は、サーマルヘッド１、シフト
レジスタ２、メモリ３、コンパレータ４、階調カウンタ
５、フレームカウンタ６、メモリ制御部７、ヘッド制御
部８で構成されている。サーマルヘッド１には所定個
（例えば、本実施例では７６８個）の発熱素子が列状に
配設され、その配設方向は不図示の記録紙の移動方向Ａ
に対して直交する方向である。発熱素子の具体的な配設
位置は、例えば同図に示すシフトレジスタ２の直下であ
る。尚、この場合、列状に配設されたシフトレジスタ２
ａ〜２ｄにはそれぞれ１９２個の記憶素子が設けられ、
その直下に発熱素子がそれぞれ１９２個ずつ配設されて
いる。

【００１４】メモリ３は４個のメモリ３ａ〜３ｄで構成
され、それぞれのメモリ３ａ〜３ｄには６ビット構成の
印字データＤＡ１〜ＤＡ４が供給される。尚、この印字
データは不図示のホスト機器から出力さた印字情報（文
字コードを含む）が階調情報を含む印字データに変換さ
れたものであり、６ビットの印字データＤＡ１〜ＤＡ４
はそれぞれ１ドットの画像情報である。すなわち、６ビ
ット構成の階調情報を含む１ドットの印字データＤＡ１
〜ＤＡ４がメモリ３ａ〜３ｄに順次供給される。また、
メモリ３ａ〜３ｄへの印字データＤＡ１〜ＤＡ４の書き
込みは、クロック信号（CLOCK ）に同期して出力される
書き込み信号（Ｗ１〜Ｗ２）に同期して行われる。

【００１５】メモリ３ａ〜３ｄに格納された上述の印字
データＤＡ１〜ＤＡ４は、例えば次の印字データＤＡ１
〜ＤＡ４が供給される際、対応するコンパレータ４ａ〜
４ｄへ出力される。コンパレータ４ａ〜４ｄには階調カ
ウンタ５から階調データが出力され、コンパレータ４ａ
〜４ｄにおいてメモリ３ａ〜３ｄから出力された印字情
報と比較される。尚、階調カウンタ５から出力される階
調データは、「０」から「６３」まで順次更新されるカ
ウントデータである。

【００１６】コンパレータ４ａ〜４ｄで比較された比較
結果はハイ信号（以下“Ｈ”で示す）又はロー信号（以
下“Ｌ”で示す）として、対応するシフトレジスタ２ａ
〜２ｄに出力される。シフトレジスタ２ａ〜２ｄは所謂
シリアルイン−パラレルアウトのレジスタであり、ヘッ
ド制御部８から出力されるクロック信号（CLK ）に同期
して１ビット毎にデータを入力すると共に、シフトレジ
スタ２ａ〜２ｄ内を順次シフトし（例えば、図１の紙面
下方に順次シフトし）、７６８ドットの印字データをシ
フトレジスタ２ａ〜２ｄに格納する。

【００１７】一方、フレームカウンタ６はクロック信号
（CLOCK ）に同期してカウントアップするカウンタであ
り、例えば「０」〜「１２７」のカウント処理を繰り返
す。また、このフレームカウンタ６から出力されるカウ
ントデータ「０」〜「１２７」は、ヘッド制御部８に出
力される。また、このフレームカウンタ６は上述のカウ
ント値が「３２」に立ち上がる際これを検出し、ストッ
プ信号（STOP）を階調カウンタ５、メモリ制御部７、ヘ
ッド制御部８ヘ出力する。階調カウンタ５はストップ信
号（STOP）が出力される間カウント処理を停止し、メモ
リ制御部７はストップ信号（STOP）が出力される間書き
込み信号の出力を停止し、ヘッド制御部８はラッチ等の
後述する各種信号の出力処理を停止する。

【００１８】尚、フレームカウンタ６は上述のカウント
値が「６３」になるとストップ信号（STOP）の出力を停
止する。一方、ヘッド制御部８からシフトレジスタ２ａ
〜２ｄに出力されるラッチ信号（LATCH ）は、シフトレ
ジスタ２ａ〜２ｄに格納された印字データを一旦不図示
のラッチ回路にラッチする信号である。また、ストロー
ブ信号（STROB ）はラッチ回路にラッチした印字データ
を各発熱素子に出力する際使用する信号であり、後述す
る様に、ストローブ信号１（STROB1）とストローブ信号
２（STROB2）で構成されている。尚、ストローブ信号１
（STROB1）はシフトレジスタ２ａ、２ｂの出力を発熱素
子に出力する際供給される信号であり、ストローブ信号
２（STROB2）はシフトレジスタ２ｃ、２ｄの出力を発熱
素子に出力する際供給される信号である。

【００１９】以上の構成の発熱素子の駆動制御装置にお
いて、以下にその動作を説明する。図２は、上述の印字
動作を説明するタイムチャートである。尚、同図は１書
き込み期間（Ｔｗ）の間の（１ラインの書き込み期間
の）動作について説明する図である。

【００２０】先ず、１ラインの書き込み開始を指示す
る、例えば水平同期信号（１ラインの書き込み指示信
号）が出力されると、不図示のＣＰＵがこれを検知し、
階調カウンタ５及びフレームカウンタ６にクロック信号
（CLOCK ）のカウント開始を指示する。階調カウンタ５
とフレームカウンタ６は、同図に示す様に「０」から
「１」、「２」、「３」、・・・と順次計数を行う。そ
して、階調カウンタ５から出力する階調データはコンパ
レータ４ａ〜４ｄに供給され、フレームカウンタ６から
出力するカウント信号はヘッド制御部８に供給される。

【００２１】一方、メモリ３ａ〜３ｄには階調情報を含
む６ビット構成の印字データが出力され、１ライン分の
印字データがメモリ３ａ〜３ｄに記憶された後、コンパ
レータ４ａ〜４ｄで両データの階調数の比較を順次行
う。例えば、階調カウンタ５から出力された階調データ
が「１」の時、メモリ３ａ〜３ｄ側から出力された印字
データの階調情報が「１」以上であれば、コンパレータ
４の出力から“Ｈ”を出力する。尚、階調データ「１」
と印字データ内の階調情報「１」は同じであるが、本実
施例ではこの場合もコンパレータ４から“Ｈ”を出力す
るものである。

【００２２】この様にしてシフトレジスタ２ａ〜２ｄに
は、印字データの中で「１」より大きいデータ（実際に
は非印字ドット以外の印字データ）に対応するドットデ
ータが“Ｈ”としてシフトレジスタ２ａ〜２ｄに格納さ
れる。その後、ラッチ信号の出力により不図示のラッチ
回路にラッチされた後、ストローブ信号１（STROB1）に
より（ストローブ信号１（STROB1）の立ち下がり）、シ
フトレジスタ２ａ、２ｂの出力データをラッチしたラッ
チ回路から対応する発熱素子にデータが出力され、対応
する発熱素子を発熱する。また、ストローブ信号２（ST
ROB2）により（ストローブ信号２（STROB2）の立ち下が
り）、シフトレジスタ２ｃ、２ｄの出力データをラッチ
したラッチ回路から対応する発熱素子にデータが出力さ
れ、対応する発熱素子を発熱する。このようにして、上
記“Ｈ”が供給された発熱素子は発熱し、記録紙の対応
する箇所を加熱し、記録紙に印字を行う。 以下同様に
して、コンパレータ４ａ〜４ｄは印字データの階調情報
と階調カウンタ５からの階調データを順次比較し、印字
データの階調情報が階調データより大きい時、“Ｈ”を
シフトレジスタ２ａ〜２ｄに出力し、階調情報が階調デ
ータより小さい時“Ｌ”をシフトレジスタ２ａ〜２ｄに
出力する。

【００２３】ここで、階調データが「３１」の時の例を
説明する。図２は特に階調データが「３１」の時の例を
詳しく説明する図でもある。この場合、クロック信号
（CLK）に同期して、メモリ３ａ〜３ｄに格納された印
字データＤＡ１（「４０」、「２１」、「２Ｆ」、「３
３」、・・・）が順次コンパレータ４ａに出力され、コ
ンパレータ４ａで階調データ「３１」と比較される。こ
の結果、コンパレータ４ａの出力Ｄ１は“Ｈ”、
“Ｌ”、“Ｈ”、“Ｌ”、・・・となる。尚、コンパレ
ータ４ａからの出力Ｄ１は、印字データＤＡ１をコンパ
レータ４ａに取り込むタイミングが必要であることから
１クロック遅れ、同図に矢印Ａで示す様に出力タイミン
グがずれる。またこの時同時に、他のコンパレータ４ｂ
〜４ｄにおいてもそれぞれ対応する印字データＤＡ２〜
ＤＡ４と階調データを比較し、比較結果をシフトレジス
タ２ａ〜２ｄに出力する。この結果、シフトレジスタ２
ａ〜２ｄには“Ｈ”、“Ｌ”、“Ｈ”、“Ｌ”、・・・
のデータが順次書き込まれるので、サーマルヘッド１の
端部に位置する発熱素子は順次、「発熱」、「非発
熱」、「発熱」、「非発熱」、・・・の処理を行う。

【００２４】以上から、例えば印字データＤＡ１に含ま
れるデータの中で最初のデータ「４０」は、階調カウン
タ５から１階調目のデータが出力されてから３１階調目
のデータが出力されるまで“Ｈ”のままである。また、
印字データＤＡ１に含まれるデータの中で最初から２番
目のデータ「２１」は、２１階調目のデータが出力され
るまで“Ｈ”のままである。同様に３番目のデータ「２
Ｆ」は２Ｆ階調目のデータが出力されるまで“Ｈ”であ
り、４番目のデータ「３３」は３１階調目のデータが出
力されるまで“Ｈ”である。したがって、サーマルヘッ
ド１への最初の書き込み期間、上述のデータ「４０」、
「３３」、等のデータ値が「３１」以上のデータに対応
する発熱素子は発熱を継続する。すなわち、各発熱素子
はデータに対応した発熱を行い、記録紙に印字を行う。

【００２５】一方、上述の処理により発熱素子が発熱を
継続し、階調数が「３１」を越える場合対応する発熱素
子に蓄熱が発生する。そこで本実施例では、図２に示す
様に発熱素子（サーマルヘッド１）の休止期間を設け
る。この休止期間の作成は、前述のフレームカウンタ６
がクロック信号（CLOCK ）を３１カウントすると出力す
るストップ信号（STOP）の供給による。すなわち、この
ストップ信号（STOP）が出力されると、階調カウンタ５
は以後のカウント処理を停止し、ヘッド制御部８はラッ
チ信号（LATCH ）、ストローブ信号（STROB ）の出力を
停止する。したがってこの間、発熱素子は発熱すること
がなく、発熱を継続する素子も一旦発熱を休止するので
蓄熱が防止できる。

【００２６】また、上述の一定の休止期間（非印字期
間）が経過した後、印字データＤＡ１〜ＤＡ４の中で３
１階調以上の階調数を有する発熱素子の発熱処理を継続
する。具体的には、フレームカウンタ６がクロック信号
（CLOCK ）を６４カウントした時、階調カウンタ５、及
びメモリ制御部７、ヘッド制御部８に出力していたスト
ップ信号（STOP）の出力を停止し、階調カウンタ５から
コンパレータ４への階調データの出力を再開する。した
がって、階調カウンタ５から先ず階調数「３２」のデー
タがコンパレータ４に出力され、前述と同様の比較処理
を繰り返す。例えば、印字データＤＡ１に含まれるデー
タの中で最初のデータ「４０」は階調数「３２」より大
きく、シフトレジスタ２ａに“Ｈ”を出力し、２番目の
データ「２１」は階調数「３２」より小さく、シフトレ
ジスタ２ａに“Ｌ”を出力する。この処理により、一旦
休止後の発熱素子の中で、「３２」以上の階調数を有す
るデータに対応する発熱素子のみが再度発熱し、記録紙
への給熱を継続する。

【００２７】図３は上述の処理を模式化する図であり、
階調数「３２」以上のデータに対して、ヘッド休止期間
後再度カウントアップ処理を継続することを示す。した
がって、階調数が「３２」を越える高解像度な印字デー
タに対しては、再度指定される階調分発熱処理を行う。
また、フレームカウンタ６はクロック信号（CLOCK ）を
９６カウンントすると、再度休止期間に入る。この処理
もフレームカウンタ６がクロック信号（CLOCK ）を計数
することにより行う。

【００２８】以上の様に本実施例は階調数が「３２」を
越える場合、フレームカウンタ６からストップ信号（ST
OP）を出力し、一定の休止期間を設け、発熱素子の蓄熱
を防止するものである。尚、本実施例では階調数が「３
２」の時休止期間を設ける構成としたが、階調数が「３
２」の場合に限るものではなく、他の階調数であっても
よく、又前ラインにおける発熱素子の駆動量に応じて適
切な値が設定される様に構成しても良い。

【００２９】また、サーマルヘッド１に配設する発熱素
子の数も７６８個に限るものではない。さらに多くの発
熱素子を設けることにより、より解像度の優れたサーマ
ルプリンタとすることができる。

【００３０】さらに、１書き込み期間に含まれる休止期
間は２回に限ることなく１回又は数回以上設けて構成し
てもよい。また、休止期間（非駆動期間）もフレームカ
ウンタ６の設定により、ストップ信号（STOP）を出力す
るタイミングを可変し、又はストップ信号（STOP）の出
力停止タイミングを可変することにより、任意の長さに
設定できる。この様に設定することにより、発熱素子の
特性や蓄熱量を考慮した休止期間の設定を可能にするも
のである。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば１
ラインの書き込み処理中、少なくても１回発熱素子の駆
動休止期間を設けるので、発熱素子が蓄熱することがな
く濃度ムラを防止し、印字品質の優れたサーマルプリン
タを実現することができる。

【００３２】また、発熱素子の駆動休止期間の長さを自
由に設定できるので、発熱素子の特性や蓄熱量に対応し
た休止期間を設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の駆動制御装置の回路構成図である。

【図２】一実施例の駆動制御装置の回路動作を説明する
タイムチャートである。

【図３】一実施例の駆動制御装置の回路動作を説明する
説明図である。

【符号の説明】

１ サーマルヘッド ２ａ〜２ｄ シフトレジスタ ３、３ａ〜３ｄ メモリ ４、４ａ〜４ｄ コンパレータ ５ 階調カウンタ ６ フレームカウンタ ７ メモリ制御部 ８ ヘッド制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 階調情報に従って発熱素子に駆動電圧を
   印加して熱記録を行う発熱素子の駆動制御装置におい
   て、 １ラインの記録期間内に前記発熱素子の非駆動期間を少
   なくても１回挟み、前記発熱素子を駆動することを特徴
   とする発熱素子の駆動制御装置。
2. 【請求項２】 階調数を順次出力する階調数出力手段
   と、 該階調数出力手段から出力される階調数のデータと印字
   データに含まれる階調情報とを順次比較する比較手段
   と、 該比較手段の出力に従って前記発熱素子の発熱時間を設
   定し、記録紙に印字を行う発熱素子駆動手段と、 １ラインの記録期間内に、前記発熱素子の非駆動期間を
   少なくとも１回挟み、前記発熱素子を駆動制御する駆動
   制御手段と、 を有することを特徴とする発熱素子の駆動制御装置。
3. 【請求項３】 前記駆動制御手段は、前記階調数出力手
   段の出力が所定値に達した時、前記階調数出力手段の出
   力及び前記発熱素子駆動手段の駆動を一定期間停止し、
   前記発熱素子の非駆動期間を作成することを特徴とする
   請求項２記載の発熱素子の駆動制御装置。