JPH10250131A - 熱転写プリンタの通電制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力の削減や印刷の高速化を行うことが
できる熱転写プリンタの通電制御装置を提供する。 【解決手段】 サーミスタ６はサーマルヘッド５の発熱
抵抗体近傍の温度を検出する。制御用ＣＰＵ８は、発熱
抵抗体近傍の温度に応じて、サーマルヘッド５の少なく
とも冷却期間を連続的に可変することにより印字周期を
連続的に可変するよう、制御信号ｂを信号処理回路９に
供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱転写プリンタの
通電制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱溶融性インクあるいは熱昇華性インク
を使用した熱転写プリンタにおいては、印字速度を上げ
るため、ライン型サーマルヘッドを用いていることは周
知のことである。

【０００３】図６はライン型サーマルヘッドの一般的な
構成を示す図、図７は熱転写プリンタの一般的な通電制
御方法を示す図である。図６において、複数の発熱抵抗
体Ｒ１〜Ｒｎはライン状に形成され、発熱抵抗体Ｒ１〜
Ｒｎの一方は共通電極に接続されている。共通電極に
は、電圧ＶTHが供給される。発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの他
方は、スイッチング素子（トランジスタ）Ｑ１〜Ｑｎに
接続され、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎそれぞれに流れる電流
が制御される。

【０００４】スイッチング素子Ｑ１〜Ｑｎのベースに
は、ＡＮＤゲートＧ１〜Ｇｎの出力が供給されるように
なっている。ＡＮＤゲートＧ１〜Ｇｎの一方の入力端子
には、通電制御データ（ストローブデータ）が入力さ
れ、もう一方の入力端子には、ラッチ回路２２の出力が
入力される。シフトレジスタ２１には、入力データ（印
字データ）とクロックとが入力され、シリアルの入力デ
ータをパラレルのデータに変換してラッチ回路２２に入
力するようになっている。

【０００５】このような構成のライン型サーマルヘッド
を用いて階調のある画像を印刷する場合には、１ライン
データの１階調目のデータをシフトレジスタ２１に入力
し、ラッチ回路２２によってラッチし、そして、ＡＮＤ
ゲートＧ１〜Ｇｎを経由させてスイッチング素子Ｑ１〜
Ｑｎに入力する。入力データに応じて各発熱抵抗体Ｒ１
〜Ｒｎに通電を行っているときに、２階調目のデータを
シフトレジスタ２１に入力し、同様の処理を行う。この
一連の動作を、ｍ階調のデータであればｍ回繰り返して
画像を記録紙（ここでは図示せず）上に印刷する。

【０００６】図７において、（Ａ）はライン印字周期で
あり、ここでは周期ｔである。（Ｂ）はｍ階調のデータ
を印字する場合の通電期間を示している。（Ｃ）はライ
ン型サーマルヘッドの温度変化を示している。図７
（Ｃ）に示すように、ライン型サーマルヘッドの温度
は、通電を行っている期間は上昇し、通電が終了すると
下降する。通電を行っている期間は通電期間ｔｈであ
り、無通電の期間は冷却期間ｔｃである。通電期間ｔｈ
と冷却期間ｔｃとを加えたものが、印字周期ｔである。
ライン型サーマルヘッドの温度が図示のように上昇し、
インクが溶融もしくは昇華するしきい値温度Ｔｓを越え
たハッチングを付した部分がインクの転写に寄与する。
従って、大面積あるいは高濃度に転写する場合には、通
電期間ｔｈを長く設定すればよい。なお、しきい値Ｔｓ
は、溶融性インクで６０〜１００℃、昇華性インクで１
５０〜２００℃である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
熱転写プリンタにおいて、サーマルヘッドの温度、特
に、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎ近傍の温度が上昇すると、同
じ通電期間ｔｈでも、同じ濃度で印刷することができな
い。そこで、サーマルヘッドの温度を検出し、通電期間
ｔｈを変化させるようにした熱転写プリンタが種々提案
されている。この例としては、特公平４−１２０６４号
公報，特公平５−４８１８６号公報，特公平６−３９１
７８号公報等に記載のものがある。

【０００８】しかしながら、これら従来のものでは、サ
ーマルヘッドの温度に応じて通電期間ｔｈを可変させる
ものの、サーマルヘッドの温度が高温の状態でも、低温
の状態でも、通電期間ｔｈと冷却期間ｔｃとの合計の印
字周期ｔは一定である。従って、特にサーマルヘッドの
温度が低温の状態において、消費電力の削減や印刷の高
速化を行うことができないという問題点があった。特
に、電池で駆動するようにした熱転写プリンタにおいて
は、消費電力の削減が必須の課題であり、改善が切に望
まれていた。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、消費電力の削減や印刷の高速化を行うこと
ができる熱転写プリンタの通電制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、プラテンローラ（１）と
サーマルヘッド（５）との間に記録紙（３）及びインク
フィルム（４）を密着させて押圧し、前記インクフィル
ムのインクを前記サーマルヘッドにより加熱して前記記
録紙に転写させる熱転写プリンタの通電制御装置におい
て、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体近傍の温度を検出
する温度検出手段（６）と、前記温度検出手段により検
出された前記発熱抵抗体近傍の温度に応じて、前記サー
マルヘッドの少なくとも冷却期間を連続的に可変するこ
とにより印字周期を連続的に可変する印字周期可変手段
（８，９）とを備えて構成したことを特徴とする熱転写
プリンタの通電制御装置を提供するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の熱転写プリンタの
通電制御装置について、添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の熱転写プリンタの通電制御装置の一実施
例を示す構成図、図２及び図３は本発明の熱転写プリン
タの通電制御装置を説明するための図、図４は本発明の
熱転写プリンタの通電制御装置の動作を説明するための
図、図５は本発明の熱転写プリンタの通電制御装置の他
の態様を説明するための図である。

【００１２】図１において、プラテンローラ１上には、
クランパ２によって保持された記録紙３が巻回されてい
る。この記録紙３にはインクフィルム４を介してサーマ
ルヘッド５が圧着している。なお、サーマルヘッド５
は、図６に示すように構成される。信号処理回路９には
印字データが入力され、信号処理回路９は印字データに
所定の処理を施してサーマルヘッド５に入力する。プラ
テンローラ１とサーマルヘッド５との間に、記録紙３及
びインクフィルム４を密着させて押圧し、インクフィル
ム４のインクをサーマルヘッド５により加熱して記録紙
３に転写させる。

【００１３】サーマルヘッド５の発熱抵抗体近傍には、
サーマルヘッド５の温度を検出するサーミスタ６が取り
付けられている。サーミスタ６の出力は図示していない
増幅器により抵抗値変化が電圧変化に増幅変換され、Ａ
／Ｄ変換器７に入力される。Ａ／Ｄ変換器７はサーミス
タ６の出力をデジタル信号に変換して制御用ＣＰＵ８に
入力する。

【００１４】制御用ＣＰＵ８は予め設定された周期でプ
ラテンローラ１を駆動するよう、ドライブ回路１０を介
してモータ１１に駆動パルスａを供給する。また、制御
用ＣＰＵ８は印字を制御する制御信号ｂを信号処理回路
９に供給する。なお、モータ１１はパルスモータ（ステ
ッピングモータ）であり、プラテンローラ１を駆動パル
スａに同期して一定角度回転させるようになっている。
また、モータ１１は減速機構を介してプラテンローラ１
に結合される。

【００１５】信号処理回路９にはバッファメモリが組み
込まれており、入力された印字データが記憶される。そ
して、制御信号ｂに同期して１ライン分の印字データが
サーマルヘッド５に供給され、１色目の転写が行われ
る。この動作を１画面分行うと、次の色の転写が行われ
る。通常は、イエロ，マゼンタ，シアンの３色、もしく
は、これに黒を加えた４色の面順次転写を行う。

【００１６】このような構成の熱転写プリンタにおい
て、本発明では以下のように通電制御を行う。まず、図
２及び図３により本発明の熱転写プリンタの通電制御装
置の原理について説明する。図２は、サーマルヘッド５
の発熱抵抗体に同一時間通電を行ったときの、発熱抵抗
体近傍の温度（以下、ベース温度を略記する）が高い場
合と低い場合の温度変化を示している。図２において、
横軸は時間、縦軸は温度であり、がベース温度が高い
温度Ｔ１の場合であり、がベース温度が低い温度Ｔ０
の場合である。また、Ｔｓはインクが溶融もしくは昇華
するしきい値温度である。

【００１７】図２において、ベース温度が高い温度Ｔ１
の場合には、時刻ｔ１でしきい値温度Ｔｓを越え、時刻
ｔ３より冷却期間となり、時刻ｔ５でしきい値温度Ｔｓ
を割る。ベース温度が低い温度Ｔ０の場合には、時刻ｔ
２でしきい値温度Ｔｓを越え、時刻ｔ３より冷却期間と
なり、時刻ｔ４でしきい値温度Ｔｓを割る。この図２よ
り分かるように、ベース温度が高い温度Ｔ１の場合とベ
ース温度が低い温度Ｔ０の場合とで、印字条件を全く同
じ（即ち、通電期間ｔｈを同一）にすると、しきい値温
度Ｔｓを越えてインクフィルム４のインクの転写に寄与
するハッチングを付した面積は、互いに異なる。即ち、
これでは、ベース温度が高い温度Ｔ１の場合とベース温
度が低い温度Ｔ０の場合とで、濃度が異なってしまう。

【００１８】そこで、図３に示すように、ベース温度が
高い温度Ｔ１の場合には、時刻ｔ０から時刻ｔ３までを
通電期間ｔｈとし、ベース温度が低い温度Ｔ０の場合に
は、時刻ｔ０から時刻ｔ４までを通電期間ｔｈとする。
この場合、ベース温度が高い温度Ｔ１の場合には、時刻
ｔ１でしきい値温度Ｔｓを越え、時刻ｔ３より冷却期間
となり、時刻ｔ５でしきい値温度Ｔｓを割る。ベース温
度が低い温度Ｔ０の場合には、時刻ｔ２でしきい値温度
Ｔｓを越え、時刻ｔ４より冷却期間となり、時刻ｔ６で
しきい値温度Ｔｓを割る。これによって、しきい値温度
Ｔｓを越えてインクフィルム４のインクの転写に寄与す
るハッチングを付した面積を互いに同じにすることがで
き、ベース温度が高い温度Ｔ１の場合とベース温度が低
い温度Ｔ０の場合とで濃度を同じにすることができる。

【００１９】ここまでの動作は従来より行われているこ
とであり、本発明では以下の動作に特徴がある。図２も
しくは図３より分かるように、ベース温度が高い温度Ｔ
１の場合と、ベース温度が低い温度Ｔ０の場合とでは、
通電期間ｔｈを終了してから（冷却期間ｔｃに入ってか
ら）、しきい値温度Ｔｓを割るまでの時間は互いに異な
る。即ち、図３においては、しきい値温度Ｔｓを割るま
での時間は、ベース温度が高い温度Ｔ１の場合には、時
刻ｔ３から時刻ｔ５までであり、ベース温度が低い温度
Ｔ０の場合には、時刻ｔ４から時刻ｔ６までである。こ
れらを比較すると、しきい値温度Ｔｓを割るまでに要す
る時間は、ベース温度が低い温度Ｔ０の場合の方が短
い。これは、ベース温度が低いほど温度の下降がの急激
で、ベース温度が高いほど温度の下降が緩やかであるこ
とによる。

【００２０】本発明では、ベース温度が低いほど必要と
する冷却期間ｔｃが短くて済むという点に着目し、ベー
ス温度に応じて冷却期間ｔｃを連続的に可変し、もっ
て、消費電力の削減や印刷の高速化を実現する。

【００２１】図４において、（Ａ）はベース温度が高い
場合の印字周期ｔ、（Ｂ）はベース温度が低い場合の印
字周期ｔを示している。なお、図４においては、簡略化
のため、通電期間ｔｈをベース温度が高いでも低い場合
でも一定にして図示している。実際には、図３で説明し
たように、ベース温度に応じて通電期間ｔｈを可変し、
併せて、ベース温度に応じて冷却期間ｔｃを連続的に可
変する。即ち、ベース温度が高ければ、通電期間ｔｈを
短くし、冷却期間ｔｃを長くし、ベース温度が低けれ
ば、通電期間ｔｈを長くし、冷却期間ｔｃを短くする。
冷却期間ｔｃの期間は、少なくとも、通電期間ｔｈが終
了してからしきい値温度Ｔｓを割るまでの時間だけ必要
であるが、図４においては、多少余裕を持たせて少し長
めに設定している。

【００２２】このベース温度に応じて通電期間ｔｈを可
変し、併せて、ベース温度に応じて冷却期間ｔｃを可変
することにより、印字周期ｔを可変させる制御は、図１
中の制御用ＣＰＵ８によって行われる。即ち、制御用Ｃ
ＰＵ８は、ベース温度と通電期間ｔｈ，冷却期間ｔｃと
を対応させたテーブルを備えており、サーミスタ６によ
り検出されたサーマルヘッド５のベース温度に応じた通
電期間ｔｈ，冷却期間ｔｃとなるような制御信号ｂを信
号処理回路９に供給する。このとき、印字周期ｔが可変
されるので、記録紙３の送り速度も可変する必要があ
る。そこで、制御用ＣＰＵ８は、プラテンローラ１を回
転駆動させるための駆動パルスａを可変させて、記録紙
３の送り速度を可変させる。

【００２３】以上の実施例では、印字データ自体を異な
らせることなく、ベース温度が異なっても印刷される濃
度が一定となるように可変通電期間ｔｈを可変する場合
について説明したが、図５に示すように、ベース温度に
応じて印字データ自体を異ならせてもよい。ベース温度
が低い温度Ｔ０の場合にはデータを大きくし、ベース温
度が高い温度Ｔ１の場合にはデータを小さく変換して印
字濃度を同一にする。この変換には、変換テーブルを用
いればよい。

【００２４】ところで、ただ単に消費電力の削減や印刷
の高速化を行うことを目的とするのであれば、通電期間
ｔｈは可変せず、冷却期間ｔｃのみを可変すればよい。
即ち、サーマルヘッド５の少なくとも冷却期間ｔｃを可
変することにより印字周期ｔを可変すればよい。勿論、
通電期間ｔｈも可変させて濃度を一定とすることが望ま
しい。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の熱
転写プリンタの通電制御装置は、サーマルヘッドの発熱
抵抗体近傍の温度を検出する温度検出手段と、この温度
検出手段により検出された発熱抵抗体近傍の温度に応じ
て、サーマルヘッドの少なくとも冷却期間を連続的に可
変することにより印字周期を連続的に可変する印字周期
可変手段とを備えて構成したので、消費電力の削減や印
刷の高速化を行うことができるという特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】本発明を説明するための図である。

【図３】本発明を説明するための図である。

【図４】本発明の動作を説明するための図である。

【図５】本発明の他の態様を説明するための図である。

【図６】ライン型サーマルヘッドの一般的な構成を示す
図である。

【図７】熱転写プリンタの一般的な通電制御方法を示す
図である。

【符号の説明】

１ プラテンローラ ２ クランパ ３ 記録紙 ４ インクフィルム ５ サーマルヘッド ６ サーミスタ ７ Ａ／Ｄ変換器 ８ 制御用ＣＰＵ ９ 信号処理回路 １０ ドライブ回路 １１ モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラテンローラとサーマルヘッドとの間に
   記録紙及びインクフィルムを密着させて押圧し、前記イ
   ンクフィルムのインクを前記サーマルヘッドにより加熱
   して前記記録紙に転写させる熱転写プリンタの通電制御
   装置において、 前記サーマルヘッドの発熱抵抗体近傍の温度を検出する
   温度検出手段と、 前記温度検出手段により検出された前記発熱抵抗体近傍
   の温度に応じて、前記サーマルヘッドの少なくとも冷却
   期間を連続的に可変することにより印字周期を連続的に
   可変する印字周期可変手段とを備えて構成したことを特
   徴とする熱転写プリンタの通電制御装置。