JPH0899427A - サーマルプリンタおよびサーマルプリンタ駆動方法 - Google Patents
サーマルプリンタおよびサーマルプリンタ駆動方法Info
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Abstract
なサーマルプリンタおよびサーマルプリンタの駆動方法
を提供することを、目的としている。 【構成】線状に配置された複数の発熱抵抗体を有するサ
ーマルラインヘッドを用いて、記録紙に画像形成を行な
うサーマルプリンタにおいて、前記記録紙に画像形成す
るために必要な第1の所定エネルギーより小さい第2の
所定エネルギーを発生するように前記発熱抵抗体を駆動
する処理を、断続的に所定回数実行することを特徴とし
ている。
Description
ドにより画像形成を行なう、サーマルプリンタおよびそ
の駆動方法に関する。
サーマルラインヘッドを用いて、所定のサイズの感熱紙
に画像形成を行なうプリンタが知られている。通常、サ
ーマルラインヘッドは、複数のブロックに分割されて駆
動制御される。すなわち、画像形成が行なわれる場合に
は、感熱記録紙を所定の速度で搬送しつつ、各ブロック
を時間をずらして順次駆動することにより、2次元の画
像が形成される。
おいて、特定のブロックだけが高い印字率(ブロック中
の発熱抵抗体中、発熱駆動される発熱抵抗体の比率)で
駆動される場合、いわゆるスティッキングという現象が
発生する。スティッキングとは、印字率が高いために、
感熱紙がサーマルヘッドに貼り付いたような状態が発生
し、これが感熱紙の送りむらを引き起こす現象である。
すなわち、印字率の高いブロックの発熱抵抗体により形
成される画像が他のブロックによる画像に比べて結果的
に濃くなってしまうという現象である。このようなステ
ィッキング現象が発生すると、全体として濃度むらのあ
る画像が形成されるため、上記のようなタイプのプリン
タにおいて、改善が望まれていた。
キングによる濃度むらを無くするようなサーマルプリン
タおよびその駆動方法を提供することを、目的としてい
る。
め、本発明のサーマルプリンタ駆動方法は、線状に配置
された複数の発熱抵抗体を有するサーマルラインヘッド
を用いて、記録紙に画像形成を行なうサーマルプリンタ
において、前記記録紙に画像形成するために必要な第1
の所定エネルギーより小さい第2の所定エネルギーを発
生するように前記発熱抵抗体を駆動する処理を、断続的
に所定回数実行することを特徴としている。
に配置された複数の発熱抵抗体を有するサーマルライン
ヘッドと、前記発熱抵抗体を駆動する駆動手段と、発熱
駆動される前記発熱抵抗体の数に応じて、前記発熱抵抗
体を連続的に、あるいは間欠的に駆動するよう前記駆動
手段を制御する制御手段と、を有することを特徴として
いる。
て説明する。図1は本発明の実施例としての、サーマル
ラインプリンタ1の外観を示す斜視図である。本実施例
のプリンタ1は、A4サイズの幅の感熱紙を記録紙とし
て用いるもので、ほぼ直方体の形状のハウジング3を有
している。ハウジング3には、制御回路・駆動回路・駆
動モータ・サーマルラインヘッド・プラテンなどが収納
されている。
いる。カバー2は、ハウジングの上面の2箇所2X、2
Xで回動可能に支持されている。図1中実線でカバー2
を閉じた状態を、2点鎖線でカバー2を開いた状態を示
す。記録紙Pは、カバー2の支持部2X、2X間でカバ
ー2とハウジング上面との間に形成された、記録紙挿入
口4からプリンタ1内部へ導入され、画像形成が行なわ
れる。プリンタ1の内部に導入された記録紙Pは、その
紙面に画像が形成されて、カバー2とハウジング前面と
の間に形成された記録紙排出口5から排紙される。
す表示器(LED)7、8、9が設けられている。表示
器7は、電源のオン・オフ及びエラーが発生しているか
どうかを示す。表示器8は、データが受信可能であるか
どうかを示す。表示器9は、内蔵バッテリに関する情報
を表示する。
イッチ6が設けられている。本実施例のプリンタ1にお
いては、パワースイッチ6の操作方法(操作時間・回
数)に応じて、プリンタ1の電源のオン・オフ、内蔵バ
ッテリのリフレッシュ・充電といった動作モードの切換
が行なわれるようになっている。CPU10は、ポート
Port8に入力される信号SWにより、パワースイッチ6
の操作状態を検知する。
明するブロック図である。プリンタ1の駆動を制御する
CPU(中央処理装置)として、16メガバイトのアド
レス空間を有する1チップCPU10が用いられてい
る。CPU10は、アドレスポート AB0〜AB23 および
データポート DB0〜DB15を介して、EPROM21、D
RAM22、フォントROM23、G/A(ゲートアレ
イ)26と接続されている。CPU10はアドレスポー
ト AB0〜AB23 を介してアドレスバスABへアドレスを
指定するアドレスデータを送出し、また、データポート
DB0〜DB15 を介してデータをデータバスDBより送受
信する。
御するプログラムや各種初期データが書き込まれてい
る。DRAM22は、ホストコンピュータ等からプリン
タ1に転送された印字データに基づいて画像出力のため
のビットマップを展開する領域、インターフェースから
のデータを蓄える領域、その他各種処理の作業領域とし
て使用されるダイナミックラムである。フォントROM
23には、印字データをDRAM22上にビットマップ
展開する際に使用する文字フォントデータが格納されて
いる。
A)26を介して、インターフェイス(I/F)27と
のデータのやりとりや、LED7、8、9の駆動などの
処理を行う。インターフェース(I/F)27は、ホス
トコンピュータなどから転送されてくる印字データを受
信するためのプリンタインターフェース(セントロニク
ス社仕様準拠)で、8本のデータ線と3本の制御線を有
している。8本のデータ線PDATA1〜8は、ホスト
コンピュータからの印字データの転送に用いられ、3本
の制御線は、印字データをプリンタに読み込ませる信号
(/DATASTB)、プリンタがデータを受け取れないことを示
す信号(BUSY)、プリンタがデータを読みとったことを示
す信号(ACK)、の信号の転送にそれぞれ用いられる。な
お、本明細書においては、ロー・アクティブの信号およ
びロー・アクティブの信号を受けるポートは、その信号
あるいはポートを表す文字列の前に「/」を付して示す
ものとする。
バッテリ電圧(または外部電源電圧)の分圧 V_Batt が
印加される。CPU10はポート AN2 に印加された電
圧値のA/D変換値に基づきバッテリ電圧(外部電源電
圧)を検知している。
がある値以下になると、リセット信号(/RESET)をCP
U10のポート/RESETに出力する。CPU10は、リセ
ット信号を受けると、動作を停止する。従って、電源電
圧が所定の電圧値以下になると、印字動作は停止するこ
とになる。
おり、用紙センサの出力信号が、CPU10のポートPT
OPに入力される。用紙センサ25は、カバー2を閉じた
状態で用紙搬送路に臨むように配置されており、用紙搬
送路の記録紙の有無を検知する。カバー2を開いた状態
では、用紙センサ25は常に用紙を検出しないようにな
っている。従って、このセンサ25の出力信号をモニタ
することにより、記録紙がセットされてプリント動作が
可能な状態かどうかを知ることができる。
である。Xtal15が発生した基準クロックに基づい
て、DRAM22に印字データがビット展開される。D
RAM22上のデータはゲートアレイ26に転送され、
さらに転送クロックCLKに同期して、2分割された印
字データDATA1およびDATA2としてサーマルヘ
ッド40に転送される。
(図示せず)の発熱エネルギーは、CPU10の Port1
〜Port4 から送出されるストローブ信号(詳しくは後
述)により制御される。言い換えれば、印字データDA
TA1およびDATA2により駆動されるべき発熱抵抗
体が特定され、印字データ転送後に印加されるストロー
ブ信号によって当該発熱抵抗体が画像形成に必要なエネ
ルギーを発生するよう駆動される。
ーミスタ41が設けられている。サーミスタ41の出力
電圧はCPU10のアナログ入力ポート AN1 に印加さ
れる。CPU10は、印加された値(アナログ値)のA
/D変換値に基づいて、サーマルヘッド40の温度を検
知している。
からモータ駆動回路31へ、モータ32の駆動を制御す
るための駆動制御信号を送出している。モータ駆動につ
いては後に詳述する。
ET52をオン・オフするための信号を送出する。ポー
ト PON2 は、スイッチ素子としてのFET51をオン・
オフするための信号を送出する。なお、外部電源(AC
アダプタ)が接続されている時にはスイッチ素子として
のトランジスタ53がオンとなり、ポートPort7に入力
される信号/ADPT.INが”L”となる。CPU10は、/A
DPT.INのレベルに基づいて、外部電源が接続されていか
否かを検知している。パワースイッチ6がオンされる
と、FET51またはFET52がオンされ、DC−D
Cコンバータ50に外部電源またはバッテリから電圧が
供給される。DC−DCコンバータ50は、CPU1
0、EPROM21、DRAM22、ROM23等の駆
動電源Vcc(5ボルト)を出力する。
てFET51・FET52が共にオフされると、DC−
DCコンバータ50に電源が供給されなくなり、CPU
10に駆動電圧Vccが供給されなくなる。従って、F
ET51・52がオフされた場合には、パワースイッチ
6を再度操作して、再起動することになる。
−カドミウム電池100を内蔵しており、これから約 1
4.4 ボルトの電圧を得ている。また、本実施例のプリン
タ1には電源コネクタ70が設けられており、ACアダ
プタ80が接続可能となっている。ACアダプタ80
は、プリンタ1の駆動電圧を供給するための定電圧回路
82に加えて、定電流回路81を有している。定電圧回
路82は、コネクタ70、FET51を介して、DC−
DCコンバータに接続される。定電流回路81は、コネ
クタ70を介して、充電制御回路60に接続される。
制御によって、ACアダプタ80内部の定電流回路81
により出力される電流を用いて内蔵バッテリの充電を行
なっている。充電時にのみ必要となる定電流回路81を
プリンタ1本体ではなく、ACアダプタ80側に設けた
ことにより、プリンタ1の軽量化・コンパクト化が図ら
れることになる。
(ニッケル−カドミウム電池)100のリフレッシュ・
充電機能を有する。内蔵バッテリ100のリフレッシュ
・充電制御は、充電制御回路60により行なわれる。C
PU10のPort5より/CHARGE信号が充電制御回路60に
出力されると、充電制御回路60は、定電流回路81か
らの電流により、バッテリ100の充電を開始する。充
電の終了は、バッテリ100の電圧をモニタすることに
より行なわれる。
U10のPort6から/REFRESH信号が出力されて定電流回
路81からの電流はバッテリ100には印加されなくな
る。さらに、ACアダプタ80が接続されているにもか
かわらず、FET51がオフFET52がオン状態とさ
れ、バッテリ100のリフレッシュが実行される。
は2560ドット(2560個)の発熱抵抗体が横一列
に並んだラインサーマルヘッドである。1番目から12
80番目のドットのデータ(オン・オフを示すデータ)
はDATA1として、1281番目から2560番目の
ドットデータはDATA2として、CPU70からサー
マルヘッド40へと送られる。なお、前述のように、サ
ーマルヘッド40に送られるドットデータはシリアルデ
ータとして、転送クロックCLKに同期して送られる。
体を4ブロックに分割し、2ブロックずつタイミングを
ずらして駆動している(2分割駆動)。発熱抵抗体の4
つのブロックは、ストローブ信号/STB1〜/STB4を"L"に
することにより、印字データ(ドットデータ)に従って
通電され発熱する。なお、このブロック化は一時に大量
の電流が流れてバッテリを消耗させることを防ぐために
行われるものである。したがって、バッテリが十分に充
電されている時、あるいは、外部電源が接続されている
場合など電源の消耗が問題にならない場合には、4つの
ブロック全てを同時に駆動することも可能である。
を表す概念図である。上述のように1番目から1280
番目までの発熱抵抗体40Hに対応したデータがCPU
10から転送されてくると、データはサーマルラインヘ
ッド40に設けられたシフトレジスタ40Aに転送クロ
ックCLKに同期して格納される。サーマルヘッドの発
熱抵抗体40Hとシフトレジスタ40Aおよび40Bの
各ビットとは1対1に対応しており、シフトレジスタの
内容が"1"ならば/STBnが"L"になったときに対応する
発熱抵抗体が発熱する。
ータ32の制御と、バッテリ電圧の関係を示すタイミン
グチャートである。
ると、ゲートアレイ26からサーマルヘッド40へ1行
分の印字データが転送される。前述のように、まず、D
ATA1(発熱抵抗体の1個目から1280個目までに
対応するデータ)をCLKに同期して転送する。
2を駆動して用紙の搬送を開始し、同時に/STB1、/STB2
を"L"にして発熱抵抗体(1〜1280個目)を駆動す
る。また、/STB1が"L"になると、シフトレジスタBに
データを書き込んでもシフトレジスタAの内容は書き換
えられないので、/STB1、/STB2が"L"になると、速やか
にDATA2の転送を開始している。すなわち1個目か
ら1280個目の発熱抵抗体を駆動している間にDAT
A2(発熱抵抗体1281個目〜2560個目に対応す
るデータ)をCLKに同期させて転送する。/STB1、/ST
B2による駆動が完了した時点ではすでにDATA2の転
送も完了しているので、次に/STB3、/STB4を"L"にして
残りの発熱抵抗体(発熱抵抗体1281個目〜2569
個目)を駆動する。こうして/STB1〜/STB4を所定時間ず
つ"L"とすることにより、サーマルラインヘッドの一列
の発熱抵抗体の駆動が完了する(1行分の画像形成が終
了する)。
間"L"とすることにより発熱抵抗体の1個目から128
0個目までが駆動され、/STB3、/STB4を時間T2の間"
L"とすることにより、1281個目から2560個目
までの発熱抵抗体が駆動される。2行目の印字は同様
に、/STB1、/STB2を時間T3、次いで/STB3、/STB4を時
間T4"L"とすることにより実行する。
示すように/STB1および/STB2による発熱抵抗体の駆動が
終わると次のパターンに移行する。すなわち、1個目か
ら1280個目の発熱抵抗体が駆動されている間は、A
="H"、/A="L"、B="L"、/B="H"というパターンであり、
1281個目から2549個目の発熱抵抗体が駆動され
ている間は、A="H"、/A="L"、B="H"、/B="L" というパ
ターンになる。以降、同様にして4分割された発熱抵抗
体の2ブロックが駆動される毎に励磁パターンが更新さ
れる。本プリンタにおいては、駆動モータ32に1パル
ス(1パターン)の駆動パルスが印加されると用紙が1
/2行分進むようになっている。すなわち、2パルスの
駆動パルスが駆動モータ32に印加されると、用紙は1
行分搬送され、その間に発熱抵抗体が全て駆動されるこ
とになる。このようにして、用紙を1行分搬送し、その
間に1行分の印字を行うという処理を繰り返すことによ
り、1ページ分の印字を完了する。
ッキングの影響を取り除くために、次のような駆動制御
が行なわれる。印字率が低い場合には、上に説明した通
常の駆動制御が行なわれる。しかし、印字率が高い場合
には、次に説明するように、発熱抵抗体を時分割して駆
動する分割駆動が行なわれる。ここで印字率は、発熱抵
抗体の総数に対する、発熱駆動される発熱抵抗体の数と
して定義している。すなわち、シフトレジスタ40A・
40Bに格納された印字データ中、黒ドットに対応する
データ(”1”)の数をカウントして、その”1”の数
を、発熱駆動される発熱抵抗体の数とし、全発熱抵抗対
数で割ったものを印字率とみなしている。
パルスおよび (b)分割駆動の場合の印字1行に対応する
ストローブパルスを示すタイミングチャートである。通
常印字の場合には、(a) に示すように、/STB1および/ST
B2が同時に時間T1だけ”L”とされ、次いで/STB3お
よび/STB4が時間T2だけ”L”とされて、1行分の印
字が終了する。ここで、パルス幅T1=パルス幅T2で
ある。分割駆動の場合には、(b) に示すように、/STB1
および/STB2、そして/STB3および/STB4を交互に断続的
に”L”にして発熱抵抗体を駆動する。この時の各パル
ス幅ttは全て等しいが、スティッキングが発生しない
ような値が設定されている。
チャートである。S10で、1行の印字率に基づき、印
字品質に影響するようなスティッキングが発生するかど
うかを判定する。印字率が所定値以下であれば、たとえ
スティッキングが発生しても印字には影響無いため、通
常の印字制御が行なわれる(S11)。もしも、印字率
が所定値より大きい場合には、ストローブ幅が、 tt=(T0+α)/N により計算される(S13)。ここで、Nは分割数であ
り、αはストローブを分割することにより生ずる損失分
を補填するための定数である。そして、計算されたスト
ローブ幅により分割駆動が行なわれる(S15)。な
お、N=4で、実用上差し支えない程度に十分にスティ
ッキングの影響が除去される。
ーチャートである。まず、印字率に基づいて分割数Mを
決定する(S20)。次に、分割数に応じてストローブ
パルス幅が、次式 ttt={T0+β(M)}/M により、計算される(S21)。ここで、β(M)は、
ストローブを分割することにより生ずるエネルギーの損
失を補充するための値で、分割数Mの関数となってい
る。また、T0は、通常駆動の場合のストローブパルス
幅であり、その単位は msec(ミリセカンド)である。
尚、本実施例においては、 β(M)= (a×M+b)×M という関数により、ストローブを分割する際の補正値を
求めている。ここで、aおよびbはプリンタによって定
まる定数であり、また、β(M)の単位は msec(ミリ
セカンド)である。一例として、T0=2.0 (mse
c)、a=0.03、b=0.01 の場合について示す。 (a) ストローブパルスを2分割する場合には、補正
値は β(M)=( 0.03×2+0.01)×2 =0.14 であり、従って、一回当たりの駆動時間幅は、 ttt= { 2.0+0.14 }/2=1.07 (msec) となる。 (b) ストローブパルスを4分割する場合には、補正
値は β(4)=( 0.03×4+0.01)×4 =0.52 であり、従って、一回当たりの駆動時間幅は、 ttt= { 2.0+0.52 }/4=0.63 (msec) となる。なお、ストローブを分割しない場合(M=1の
時)には、分割による損失は無く、従って、β(1)=0
である。このようにして計算されたストローブパルス
幅tttにより、M分割駆動が実行される(S23)。
すなわち、発熱抵抗素子は、tttを一回当たりの駆動
時間幅として、間欠的にM回駆動される。なお、M=1
の場合には、ストローブが分割されない、通常印字駆動
が行なわれる。
れる場合には、図5の(b) に示すように、DATA1が
転送された後に/STB1および/STB2の最初の”L”期間が
始まり、DATA2が転送された後に/STB3および/STB4
の最初の”L”期間が始まるよう制御される。
よって分割数を決定しているが、印字率にかかわらず常
に所定の分割数で分割駆動する構成としても本発明の目
的は達成できる。
およびサーマルプリンタ駆動方法によれば、感熱紙の発
色に必要なエネルギーを分割して印加するため、たとえ
印字率が高くても、スティッキングの発生を十分に抑え
ることができる。
リンタの外観を示す斜視図である。
るためのブロック図である。
である。
ある。
ャートである。
ャートである。
Claims (8)
- 【請求項1】線状に配置された複数の発熱抵抗体を有す
るサーマルラインヘッドを用いて、記録紙に画像形成を
行なうサーマルプリンタにおいて、 前記記録紙に画像形成するために必要な第1の所定エネ
ルギーより小さい第2の所定エネルギーを発生するよう
に前記発熱抵抗体を駆動する処理を、断続的に所定回数
実行することを特徴とする、サーマルプリンタ駆動方
法。 - 【請求項2】発熱駆動される前記発熱抵抗体の数に応じ
て、前記第2の所定エネルギーおよび前記所定回数を決
定することを特徴とする、請求項1のサーマルプリンタ
駆動方法。 - 【請求項3】線状に配置された複数の発熱抵抗体を有す
るサーマルラインヘッドと、 同時に発熱駆動される発熱抵抗体の数に応じて、発熱抵
抗体の駆動時間の分割数を決定する分割数決定手段と、 前記同時に発熱駆動される発熱抵抗体が、画像形成に必
要な所定のエネルギーを前記分割数により分割したエネ
ルギーを出力するよう、前記発熱抵抗体を駆動する駆動
手段と、 前記駆動手段が前記分割数に応じた回数だけ、前記発熱
抵抗体を繰り返し、断続的に駆動するよう制御する制御
手段と、を有する、サーマルプリンタ。 - 【請求項4】前記複数の発熱抵抗体は、少なくとも2つ
のグループに分割され、前記駆動手段は、前記少なくと
も2つのグループを異なるタイミングで発熱駆動するこ
とを特徴とする、請求項3の、サーマルプリンタ。 - 【請求項5】前記駆動手段は、前記少なくとも2つのグ
ループを交互に駆動することを特徴とする、請求項4の
サーマルプリンタ。 - 【請求項6】線状に配置された複数の発熱抵抗体を有す
るサーマルラインヘッドと、 同時に発熱駆動される発熱抵抗体が、画像形成に必要な
所定のエネルギーを所定の分割数により分割したエネル
ギーを出力するよう、前記発熱抵抗体を駆動する駆動手
段と、 前記駆動手段が、前記発熱抵抗体を所定回数、断続的に
駆動するよう制御する制御手段と、を有する、サーマル
プリンタ。 - 【請求項7】線状に配置された複数の発熱抵抗体を有す
るサーマルラインヘッドと、 前記発熱抵抗体を駆動する駆動手段と、 発熱駆動される前記発熱抵抗体の数に応じて、前記発熱
抵抗体を連続的に、あるいは間欠的に駆動するよう前記
駆動手段を制御する制御手段と、を有する、サーマルプ
リンタ。 - 【請求項8】前記制御手段は、前記発熱抵抗体が間欠的
に駆動される場合に、間欠的に駆動されることにより生
ずる損失エネルギーを補填するよう、前記発熱抵抗体の
駆動時間を補正する事を特徴とする、請求項7のサーマ
ルプリンタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16702095A JP3515640B2 (ja) | 1994-06-08 | 1995-06-08 | サーマルプリンタおよびサーマルプリンタ駆動方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6-150304 | 1994-06-08 | ||
JP15030494 | 1994-06-08 | ||
JP16702095A JP3515640B2 (ja) | 1994-06-08 | 1995-06-08 | サーマルプリンタおよびサーマルプリンタ駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0899427A true JPH0899427A (ja) | 1996-04-16 |
JP3515640B2 JP3515640B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=26479945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16702095A Expired - Lifetime JP3515640B2 (ja) | 1994-06-08 | 1995-06-08 | サーマルプリンタおよびサーマルプリンタ駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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