JPH11277787A

JPH11277787A - サーマルプリンタ

Info

Publication number: JPH11277787A
Application number: JP8652698A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kuwabara; 聡史桑原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、発熱抵抗体の素子の劣化を生じ
させずに、左右の余白部を少なくすることを目的とす
る。【解決手段】この発明は、抵抗温度係数を有する発熱
抵抗体素子を備えたサーマルヘッド１と、各発熱抵抗体
素子の抵抗値を計測する抵抗値測定部３を備え、サーマ
ルヘッド１を記録紙に圧接した状態にて、各発熱抵抗体
素子の抵抗値を検出し、この抵抗値から算出した発熱抵
抗素子の温度に基づいて、各発熱抵抗体素子と記録紙と
が接した状態であるか否かを判断し、この結果より各発
熱抵抗体素子の印字許可、または、印字禁止を決定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多数の発熱抵抗
体素子を備えたサーマルヘッドを用いたサーマルプリン
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、一般的なプリンタの印刷可能範囲
は使用する記録紙サイズの全面に行うことは困難であ
り、上側、下側、左側、右側にそれぞれ数ｍｍから数十
ｍｍの余白をもつ。例えば、Ａ６幅のライン型サーマル
ヘッドを備えたサーマルプリンタの場合、図９に示すよ
うに、Ａ６サイズ（１０５ｍｍ×１４８ｍｍ）の記録紙
に対して、上：ｄ１＝１８ｍｍ、下：ｄ２＝１７ｍｍ、
右：ｄ３＝１０ｍｍ、左：ｄ４＝１０ｍｍ程度の余白を
もつ。従って、印刷可能範囲Ａは、この余白部を除いた
範囲となる。

【０００３】今、印刷の方向が図中の矢印で示すように
上から下に向かって行われる場合、上側の余白ｄ１は主
にメカニズムに起因するもので、記録紙を掴むグリップ
ローラからサーマルヘッドの発熱抵抗体素子ラインまで
の距離等により生じるものである。下側の余白ｄ２に関
してはメカニズム的には規制は少なく、例えばカラーイ
ンクシートを使う場合には該当のインク面の長さが足り
ているならば、ｄ２の距離を０ｍｍ近くまで短くするこ
とが可能である。しかし、記録紙を越えるような動作を
させた場合、記録紙に圧接していたサーマルヘッドが記
録紙から外れる振動等により、故障の原因となる可能性
があり好ましくない。このため、通常、下側の余白は記
録紙上での画像エリアのバランスを考慮して、上側の余
白ｄ１と同等もしくは若干ｄ１より少なくすることが多
い。

【０００４】また、左右の余白ｄ３、ｄ４に関しても、
０ｍｍ近くまで短くすることが可能であるが、記録紙を
給紙するの際の横方向の微妙な位置ズレや記録紙搬送時
の斜行等により、記録紙を外れた箇所での発熱抵抗体素
子の発熱が起こらぬよう、また、記録紙を外れないまで
も上記余白を短くすると斜行等により余白の距離が記録
紙上部と下部との差が目立つ等の理由により、ある程度
の余裕を持たせることが多い。

【０００５】上記した記録紙を外れた位置での発熱が好
ましくない理由は、発熱抵抗体素子で発生させる熱は本
来記録紙に与えて記録を行うものが、記録紙がない場合
空気に対して発熱することとなり、空気は記録紙等に比
べ熱伝導が悪いため、発熱抵抗体素子の温度上昇が大き
くなるからである。このような状態が連続すると発熱抵
抗体素子の温度がさらに上昇し、発熱抵抗体素子の抵抗
値変動や最悪の場合、故障に至ることもある。

【０００６】以上、説明したような理由等により印刷記
録範囲が決定されるわけであるが、この印刷記録範囲の
狭さ（余白の広さ）に満足していないユーザも少なくな
いと思われる。

【０００７】余白を少なくする公知な技術としては、必
要とする記録紙サイズより一回り大きい記録紙を準備
し、この記録紙に対し印字を行い、印字が終了した後
に、余白部分を切り取る等の手段が用いられる。この切
り取る作業をプリンタ側で自動に行うものに、オートカ
ッターを搭載したプリンタが製品化されている。オート
カッターを利用することにより、記録紙の長手方向に対
して一回り大きな記録紙に印写を行い、記録紙を排紙す
る際に、図９における上側の余白部の破線（ａ−ａ‘）
にてオートカッターにより記録紙を切断することによ
り、見せかけ上の上側の余白を少なくすることが可能で
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した方法において
も見かけ上上側の余白は少なくできるが左右の余白につ
いては改良されていない。

【０００９】しかしながら、前述したように記録紙と発
熱抵抗体素子が圧接状態にない場合、発熱抵抗体を発熱
させると蓄熱により抵抗体の劣化等を生じる可能性があ
る。このため、左右の余白はある一定以上少なくできな
いのが現状である。

【００１０】この発明は、上記した従来の問題点に鑑み
なされたものにして、発熱抵抗体の素子の劣化を生じさ
せずに、左右の余白部を少なくすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明のサーマルプリ
ンタはサーマルヘッドを構成する多数の発熱抵抗体素子
の温度状態を算出する手段を備え、発熱抵抗素子の温度
状態に応じて発熱抵抗体素子が記録紙と接触しているか
否か、又はインクシートを介して記録紙と接触している
か否かを判断することを特徴とする。

【００１２】また、この発明は、発熱抵抗体素子が記録
紙と接触していない、又はインクシートを介して記録紙
と接触していないと判断した発熱抵抗体素子に対して、
原画像にかかわらず強制的に通電を禁止することを特徴
とする。

【００１３】各発熱抵抗体素子は温度上昇に対応して抵
抗値が減少する抵抗体からなり、前記発熱抵抗体素子の
抵抗値を計測し、この抵抗値に応じて発熱抵抗素子の温
度状態を算出するように構成することができる。

【００１４】この発明のサーマルプリンタは、抵抗温度
係数を有する発熱抵抗体素子を備えたサーマルヘッド
と、該発熱抵抗体素子の抵抗値を計測する手段を備え、
サーマルヘッドを記録紙に圧接した状態にて、各発熱抵
抗体素子の抵抗値を検出し、この検出した抵抗値から算
出した発熱抵抗体素子の温度状態に基づいて、各発熱抵
抗体素子と記録紙とが接した状態であるか否かを判断
し、この結果より各発熱抵抗体の印字許可、又は印字禁
止を決定することを特徴とする。

【００１５】上記した構成によれば、記録紙と圧接状態
にない発熱抵抗体素子での連続的な発熱が規制され、過
剰な蓄熱による発熱抵抗体素子の抵抗値変化や故障を防
ぐことができ、余白が極めて少ないプリンタを実現する
ことができる。

【００１６】また、前記算出した発熱抵抗体素子の温度
状態に応じて印字濃度を得るためのエネルギーに相当す
る印可パルス変換を行なえばよい。

【００１７】上記した構成によれば、発熱抵抗体素子の
蓄熱状態に応じて所望の印字濃度を得ることができる。

【００１８】また、この発明は、発熱抵抗体素子が記録
紙と接触している、又はインクシートを介して記録紙と
接触していると判断されると印字を許可する許可ビット
を複数ライン分が格納する記憶手段を備え、この記憶手
段に格納された許可ビットがすべてイネーブル状態の時
に印字されるように構成するとよい。

【００１９】上記した構成によれば、記録紙と圧接状態
にない発熱抵抗体素子での通電のデューティを下げるこ
とができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
き図面を参照して説明する。

【００２１】この発明では、発熱抵抗素子の温度を測定
するために、発熱抵抗体素子の抵抗値を測定し、その抵
抗値から発熱抵抗素子の温度を測定している。発熱抵抗
体素子の抵抗値を測定する方法に関しては、この発明者
が既に提案している特願平８−２４５１９０号の方法を
用いることができる。

【００２２】まず、この測定方法につき、図１、図２を
用いて説明する。図１はサーマルヘッドの抵抗値測定部
の回路図で、図２は抵抗値測定動作を説明するためのタ
イムチャートである。

【００２３】データ生成・制御部２は、サーマルプリン
タにおける各種制御を行うと共に、図示しない外部から
与えられる画像データ（ＤＡＴＡ）に基づいて、サーマ
ルヘッド１に与える印写用データ（ＤＡＴＡ）を生成す
る。また、後述するように、サーマルヘッド１の各発熱
抵抗体素子Ｒ１からＲ５１２の抵抗値を測定するための
抵抗値測定用データ（ＳＤＡＴＡ）の生成、並びに抵抗
値測定部３の制御を行う。更に、抵抗値測定部３にて測
定した各発熱抵抗体素子の抵抗値に基づき、発熱抵抗体
素子の温度を算出し、その算出した温度に応じて各発熱
抵抗体素子の印字の許可／禁止を表す印字許可ビットＰ
Ｅを生成する。

【００２４】サーマルヘッド１は、５１２個の発熱抵抗
体素子Ｒ１からＲ５１２、シフトレジスタ部６、ラッチ
部７及びドライバ部８を含んで構成される。サーマルヘ
ッド１には、データ生成・制御部２が接続され、各発熱
抵抗体素子Ｒ１からＲ５１２に供給される印写用データ
（ＳＤＡＴＡ）、抵抗値測定用データ（以下、抵抗値測
定用データを含めて、単に印写用データということがあ
る）及び各種制御信号が与えられる。また、サーマルヘ
ッド１には、抵抗値測定部３が接続される。

【００２５】サーマルヘッド１に設けられるシフトレジ
スタ６は、例えば５１２個のＤ型フリップフロップなど
が縦続されて構成される。このシフトレジスタ６には、
データ生成・制御部２から各発熱抵抗体素子Ｒ１からＲ
５１２に供給される印写用データ（ＳＤＡＴＡ）及びヘ
ッドクロック信号（ＨＣＬＫ）が与えられる。この印写
用データ（ＳＤＡＴＡ）は、ヘッドクロック信号（ＨＣ
ＬＫ）に同期してシリアルに与えられる。

【００２６】ラッチ部７には、例えば５１２個のラッチ
回路が、前述のシフトレジスタ６を構成するＤ型フリッ
プフロップにそれぞれ対応して設けられる。各ラッチ回
路には、データ生成・制御部２からラッチ信号（／ＬＡ
ＴＣＨ：／は、負論理を示す）がそれぞれ与えられ、こ
のラッチ信号（／ＬＡＴＣＨ）に基づいて、シフトレジ
スタ６に格納された印写用データ（ＳＤＡＴＡ）が、パ
ラレルにドライバ部８に出力される。

【００２７】ドライバ部８には、例えば５１２個の論理
積回路が、前述のラッチ部７を構成する５１２個のラッ
チ回路にそれぞれ対応して設けられる。各論理積回路に
は、データ生成・制御部２からストローブ信号（／ＳＴ
Ｂ）がそれぞれ与えられ、このストローブ信号（／ＳＴ
Ｂ）に基づいて、ラッチ部から与えられた印写用データ
（ＳＤＡＴＡ）が、各発熱抵抗体素子Ｒ１からＲ５１２
にそれぞれ与えられる。

【００２８】発熱抵抗体素子Ｒ１からＲ５１２は、いわ
ゆるＮＴＣと呼ばれる抵抗体で構成され、ヘッド電圧Ｖ
ｈが供給されるヘッド電圧供給ラインに対して並列に接
続される。この発熱抵抗体素子Ｒ１からＲ５１２は、温
度上昇に対応してその抵抗値が減少する抵抗温度係数を
有する。また、発熱抵抗体素子Ｒ１からＲ５１２のヘッ
ド電圧供給ラインが接続される各端子とは反対側の各端
子には、上述のドライバ部８内に構成される各論理積回
路からの出力がそれぞれ与えられるようになっている。

【００２９】抵抗値測定部３は、トランジスタＴｒ１、
抵抗Ｒａ、減算器１０及びアナログ／デジタル変換器
（以下、ＡＤコンバータと称する）１１を含んで構成さ
れ、サーマルヘッド１を構成する各発熱抵抗体素子Ｒ１
からＲ５１２の抵抗値を測定する。

【００３０】トランジスタＴｒ１は、そのＯＮ／ＯＦＦ
にて抵抗値測定動作と通常の印写動作とを切り替えるも
のであり、データ生成・制御部２の測定制御信号（ＥＮ
Ａ）にてＯＮ／ＯＦＦされる。このトランジスタＴｒ１
は、例えばＰＮＰ型のバイポーラトランジスタなどで構
成され、コレクタ端子は接地され、エミッタ端子はサー
マルヘッド１のドライバ部８のコモン（ＧＮＤ）に接続
される。ベース端子には、データ生成・制御部２から前
記測定制御信号（ＥＮＡ）が与えられる。

【００３１】抵抗Ｒａは、予め設定される抵抗値を有
し、一端側は接地され、他端側は、トランジスタＴｒ１
のエミッタ端子と、サーマルヘッド１のドライバ部８と
に接続され、トランジスタＴｒ１がＯＦＦの時、選ばれ
た１つの発熱抵抗体素子と当該抵抗Ｒａとで、ヘッド電
圧Ｖｈを分圧するようになっている。

【００３２】差動増幅器１０は増幅器１３と、それぞれ
任意に定められる抵抗値を有する４つの抵抗ｒ１からｒ
４とを含んで構成される。増幅器１３の反転入力端子に
は、予め設定される基準電圧Ｖｒｅが与えられ、非反転
入力端子は、サーマルヘッド１の各発熱抵抗体素子Ｒ１
からＲ５１２と抵抗Ｒａとの間に接続される。この差動
増幅器１０により、上述した選ばれた１つの発熱抵抗体
素子と抵抗Ｒａとでヘッド電圧Ｖｈを分圧した電圧値と
基準電圧Ｖｒｅｆとの差が増幅される。

【００３３】ＡＤコンバータ１１は、入力端子ＩＮと、
出力端子ＯＵＴと、チップセレクト端子（／ＣＳ）とを
備える。入力端子ＩＮには減算器１０から出力された出
力電圧Ｖｏが与えられ、その与えられた出力電圧Ｖｏが
アナログ／デジタル変換される。出力端子ＯＵＴから
は、アナログ／デジタル変換された出力電圧Ｖｏが、測
定出力信号（ＡＤ＿ＯＵＴ）として出力される。またデ
ータ生成・制御部２からは、チップセレクト端子（／Ｃ
Ｓ）に、アナログ／デジタル変換指示信号（／ＡＤ＿Ｃ
Ｓ）が与えられる。

【００３４】メモリ４は、ＲＡＭなどで構成され、抵抗
値測定部３で測定されたサーマルヘッド１の各発熱抵抗
体素子Ｒ１からＲ５１２の各抵抗値に基づいて作成され
る抵抗値データが格納される。また、サーマルプリンタ
における各種制御を行うためのワーク領域などとしても
用いられる。

【００３５】次に、図２を用いつつサーマルプリンタの
抵抗値測定動作について説明を行う。図２では、抵抗値
測定部３に設けられるトランジスタＴｒ１によって、サ
ーマルヘッド１を構成する各発熱抵抗体素子Ｒ１からＲ
５１２の抵抗値を測定する動作状態（抵抗値測定期間）
と、サーマルヘッド１によって記録紙に画像を形成する
動作状態（印写動作期間）とが示されている。

【００３６】トランジスタＴｒ１のベース端子にデータ
生成・制御部２からローレベルの測定制御信号（ＥＮ
Ａ）が与えられると、トランジスタＴｒ１のコレクタ−
エミッタ間が導通し、各発熱抵抗体素子Ｒ１からＲ５１
２はトランジスタＴｒ１を介して接地し、記録紙に画像
を形成する動作状態が設定される。これに対して、トラ
ンジスタＴｒ１のベース端子にデータ生成・制御部２か
らハイレベルの測定制御信号（ＥＮＡ）が与えられる
と、トランジスタＴｒ１のコレクタ−エミッタ間が遮断
され、各発熱抵抗体素子Ｒ１からＲ５１２は抵抗Ｒａを
介して接地し、サーマルヘッド１を構成する各発熱抵抗
体素子Ｒ１からＲ５１２の抵抗値を測定する動作状態が
設定される。以下、この抵抗値を測定する動作状態（抵
抗値測定期間）について説明する。

【００３７】トランジスタＴｒ１のベース端子に与えら
れる測定制御信号（ＥＮＡ）のハイレベルへの立ち上が
りに伴って、データ生成・制御部２から抵抗値測定用デ
ータ（ＳＤＡＴＡ）、例えば“１００・・・０”（発熱
抵抗体素子Ｒ１だけが通電することを示す）が、ヘッド
クロック信号（ＨＣＬＫ）に基づいて、サーマルヘッド
１のシフトレジスタ６に与えられる。この抵抗値測定用
データ（ＳＤＡＴＡ）“１００・・・０”は、５１２個
の発熱抵抗体素子Ｒ１からＲ５１２中の１つだけを通電
する抵抗値測定用データであり、この場合は、発熱抵抗
体素子Ｒ１だけを通電する抵抗値測定用データである。

【００３８】抵抗値測定用データ（ＳＤＡＴＡ）の転送
終了後、ラッチ信号（／ＬＡＴＣＨ）の立ち下がりに伴
って、シフトレジスタ６に格納された抵抗値測定用デー
タ（ＳＤＡＴＡ）がラッチ部７の１２８個の各ラッチ回
路にラッチされる。ラッチ部７において、抵抗値測定用
データ（ＳＤＡＴＡ）がラッチされた後、ストローブ信
号（／ＳＴＢ）がローレベルに立ち下がると、ドライバ
部８を介して、抵抗値測定用データ（ＳＤＡＴＡ）が各
発熱抵抗体素子Ｒ１からＲ５１２にそれぞれ与えられ、
測定すべき発熱抵抗体素子Ｒ１だけにヘッド電圧Ｖｈが
印加され、発熱抵抗体Ｒ１だけに通電がなされる。

【００３９】このときに、他の発熱抵抗体素子Ｒ２から
Ｒ５１２には通電がなされないので、ヘッド電圧Ｖｈは
発熱抵抗体素子Ｒ１と抵抗Ｒａとで分圧され、その分圧
された電圧が差動増幅器１０に与えられ、基準電圧Ｖｒ
ｅｆとの差を増幅し、出力電圧Ｖｏを出力する。このと
きの増幅率は差動増幅器１０を構成する４つの抵抗Ｒ１
からＲ４の抵抗値によってきまる。

【００４０】この出力電圧Ｖｏは、ＡＤコンバータ１１
の入力端子ＩＮに与えられ、データ生成・制御部２から
与えられるＡＤコンバータセレクト信号（／ＡＤ＿Ｃ
Ｄ）の立ち下がりに伴って、アナログ／デジタル変換さ
れる。ＡＤコンバータ１１において、デジタル化された
出力電圧Ｖｏは、出力端子ＯＵＴから出力信号（ＡＤ＿
ＯＵＴ）として出力され、メモリ４に格納される。

【００４１】上述のようにして、発熱抵抗体素子Ｒ１の
抵抗値が測定される。この測定中または測定後に、デー
タ生成・制御部２は、図２に示されるようにハイレベル
に立ち上がって１パルスのヘッドクロック信号（ＨＣＬ
Ｋ）をシフトレジスタ６に出力する。シフトレジスタ６
は、ヘッドクロック信号（ＨＣＬＫ）の１パルスによっ
て、シフトレジスタ６に格納された発熱抵抗素子Ｒ１だ
けに通電する抵抗値測定用データ（ＳＤＡＴＡ）をシフ
トする。例えば、測定される抵抗値測定用データ（ＳＤ
ＡＴＡ）が、前述したように“１００・・・０”である
場合に右に１つシフトされて、抵抗値測定用データ（Ｓ
ＤＡＴＡ）は発熱抵抗体素子Ｒ２だけに通電する“０１
０・・・０”となる。これによって、次のラッチ信号
（／ＬＡＴＣＨ）の立ち下がった後のストローブ信号
（／ＳＴＢ）の立ち下がりに伴って、発熱抵抗体素子Ｒ
２に通電がなされ、上述のような処理が行われて発熱抵
抗体素子Ｒ２の抵抗値が測定される。

【００４２】このように、各発熱抵抗体素子の抵抗値の
測定が行われるたびに、シフトレジスタ６に格納された
抵抗値測定用データ（ＳＤＡＴＡ）のシフト処理が行わ
れて、測定された発熱抵抗体素子Ｒ１とは別の発熱抵抗
体素子Ｒ２からＲ５１２の抵抗値を測定するための抵抗
値測定用データが作り出される。最後の発熱抵抗体素子
Ｒ５１２の抵抗値が測定された後、測定制御信号（ＥＮ
Ａ）がローレベルに立ち下がり、記録紙に画像を形成す
る動作状態に設置される。

【００４３】次に、この発明の記録動作について図３及
び図４に基づいて説明する。

【００４４】なお、この実施の形態では、サーマルヘッ
ドに解像度１４４ｄｐｉ（ｄｏｔｐｅｒｉｎｃｈ）、
発熱抵抗体素子数５１２ドットのライン型サーマルヘッ
ドを用い、記録紙には記録幅８９ｍｍのロール紙を用い
て、記録サイズが横８９ｍｍ、縦１２６ｍｍ（７１４ラ
イン）の印字を行う場合を想定している。この実施の形
態においては、サーマルヘッドの有効記録幅は９０．３
ｍｍあり、記録紙の幅より約１．３ｍｍほど広く、これ
は発熱抵抗体素子数で約７ドットに相当する。記録紙が
サーマルヘッドの有効記録範囲のほぼ中央を通るものと
すれば、発熱抵抗体素子群の３ドットから４ドットが記
録紙から外れることとなる。

【００４５】図３は温度計測期間におけるこの発明の温
度計測に基づいて発熱抵抗体素子と記録紙との圧接状態
を判断する主要動作をフローチャートで示している。本
ルーチンは各印字ラインの印字期間の前に実行される。
まず、本ルーチンで使用する印字許可ビットの配列
（ｒ）（ｒは１から５１２までの自然数）について説明
する。これは、温度計測ルーチン完了後に実行される印
字ルーチンにおける各発熱抵抗体素子の印字の許可／禁
止を表すもので、印字許可の場合は１、印字禁止の場合
は０を設定する。例えば、ＰＥ（５）＝０とは、発熱抵
抗体素子Ｒ５の印字ルーチンにおける印字が禁止されて
いることを示す。

【００４６】以下、図３のフローチャートに従って、こ
の発明の一実施の形態における動作を説明する。

【００４７】まず、ステップＳ１にて、本ルーチンで使
用する変数の初期設定を行う。この初期設定は、測定対
象の発熱抵抗体素子Ｎｏ．を示す変数ｒに初期値１を代
入し、発熱抵抗体素子のＲ１の温度測定から始めること
を意味し、また、印字ライン位置を示す変数ｍに現在の
印字ライン数を代入する。

【００４８】次に、ステップＳ２において、発熱抵抗体
素子Ｎｏ．ｒの温度計測を行い、その結果をＴｍ（ｒ、
ｍ）とする。この温度計測は、前述した抵抗値測定動作
によりメモり４に格納された抵抗値測定データに基づ
き、発熱抵抗素子の温度を算出する。即ち、発熱抵抗素
子は温度の上昇により抵抗値が減少するＮＴＣからなる
抵抗体で構成されており、この抵抗体との抵抗値と温度
の関係をメモり４等にあらかじめ格納しておくことで、
データ生成・制御部２により発熱抵抗素子Ｎｏ.ｒの温
度が計測される。今、対象の発熱抵抗体素子がＲ１で、
１ライン目の印字であるとすると測定温度はＴｍ（１、
１）（以下、Ｔｍと略して表す）となる。

【００４９】ステップＳ３では、前記測定温度Ｔｍと予
め設定した限界温度Ｔｘとの大小関係を判断する。限界
温度Ｔｘとは通常の印字動作では到達しないと考えられ
る温度であり、装置の誤動作等により連続的な発熱が生
じた場合の対処である。仮に測定温度Ｔｍが限界温度Ｔ
ｘを上回ったとすると、ステップＳ１３にてＰＥ（１）
に０が代入され、後の印字ルーチンにて発熱抵抗体素子
Ｒ１での印字が禁止されることになる。通常は測定温度
Ｔｍが限界温度Ｔｘを上回ることがなく、次にステップ
Ｓ４が実行される。ここでは、測定温度Ｔｍに基づいて
発熱抵抗体素子Ｒ１の印字データＤＡＴＡを補正する。
例えば、発熱抵抗体素子Ｒ１が冷えた状態である場合
は、印字データＤＡＴＡに相当する印字濃度を得るには
比較的大きなエネルギーが必要となり、逆に、発熱抵抗
体素子Ｒ１が蓄熱し高温である場合は比較的少ないエネ
ルギーにて所望の印字濃度が得られる。よって、ステッ
プＳ４では印字データＤＡＴＡを発熱抵抗体素子の蓄熱
状態を考慮してその時点で所望な印字濃度を得るための
エネルギーに相当する印加パルスに変換を行う。

【００５０】次に、ステップＳ５では現在の印字ライン
位置が第１ライン目か否かを判断しており、第１ライン
目の場合は前述した印字許可ビットの配列ＰＥ（ｒ）の
全ての要素に“１”を書き込む。よって、第１ライン目
の印字ルーチンでは発熱抵抗体素子と記録紙と位置関係
に関わらず、全発熱抵抗体素子の印字が許可される。

【００５１】第２ライン目以降は、ステップＳ６が実行
される。ステップＳ６では、現在の対象の発熱抵抗体素
子ｒの測定温度Ｔｍ（ｒ、ｍ）から同素子ｒの前ライン
での測定温度Ｔｍ（ｒ、ｍ−１）を引いた、上昇温度Δ
Ｔを算出する。続いて、ステップＳ７にて前ラインでの
印加パルス数（補正後の印字データ）から印字許可限界
上昇温度Ｔｓを算出する。これは図４に示す印加パルス
数と温度Ｔｓとの関係を示すグラフ（実際にはテーブ
ル）より求める。この上昇温度Ｔｓとは、任意の印加パ
ルス数にて印字（発熱）を行ったとき、発熱抵抗体素子
が記録紙と圧接状態である場合の温度上昇と圧接してい
ない場合の温度上昇との差より求めた温度であり、この
Ｔｓより上昇温度ΔＴが大きい場合（ΔＴ＞Ｔｓ）、発
熱抵抗体素子は記録紙に圧接していないと判断し、そう
でない場合は、記録紙と圧接していると判断される。よ
って、ステップＳ８にて、この温度Ｔｓと上昇温度ΔＴ
との大小関係を判断しΔＴ＞Ｔｓの場合は、印字許可ビ
ットＰＥ（ｒ）＝０とし、印字ルーチンでの該発熱抵抗
体素子での印字を禁止する。そうでない場合は、印字許
可ビットＰＥ（ｒ）＝１とし、印字ルーチンでの該発熱
抵抗体素子での印字を許可する。

【００５２】ステップＳ１１では、対象発熱抵抗体素子
を示す変数ｒに１を加えて、ステップＳ１２にて全発熱
抵抗体素子数である５１２と比較し、（ｒ＞５１２）の
場合、全ての発熱抵抗体素子に対して前述してきた処理
が完了したこととなり温度計測ルーチンでの処理を終了
し、そうでない場合は、ステップＳ２へ戻り、隣接する
発熱抵抗体素子の温度計測を行う。

【００５３】このようにして、全発熱抵抗体素子の温度
計測を行い、各発熱抵抗体素子が記録紙と圧接している
かどうか判断し、記録紙と圧接状態でないと判断した際
は印字許可ビットＰＥ（ｒ）をディスイネーブル（＝
０）とし、温度計測ルーチンに続く印字ルーチンでの印
字が行われないようにしている。

【００５４】ここで、原画像が全発熱抵抗体素子を印字
するベタ画像である場合を考える。１ライン目はステッ
プＳ５の判断によりステップＳ６以降が実行されず、印
字許可ビットをディスイネーブルとすることがなく、記
録紙と圧接状態にない発熱抵抗体素子においても印字ル
ーチンにおいて通電発熱が行われる。続く２ライン目で
は、１ライン目の計測温度と２ライン目の計測温度との
上昇温度を算出するので、記録紙と圧接状態にない発熱
抵抗体素子では上昇温度が印字許可限界上昇温度Ｔｓを
上回り、印字許可ビットをディスイネーブルとし、２ラ
イン目の印字ルーチンで通電発熱が禁止される。続く３
ライン目では第２ライン目で上記印字許可ビットがディ
スイネーブルになった発熱抵抗体素子は第２ライン目で
の通電発熱がなされなかったため、上昇温度ΔＴの値は
小さく、ΔＴ＞Ｔｓの条件には当てはまらず、印字許可
ビットはイネーブルとなり、印字ルーチンにて通電発熱
が行われる。このように、奇数ライン目では通電発熱が
行われ、偶数ライン目では通電発熱が禁止される動作と
なる。このように１頁中、常に記録紙と圧接状態になら
ない発熱抵抗体素子においても、最高で５０％のデュー
ティの発熱に抑えられ、発熱抵抗体素子の過剰な昇温を
防ぐことができる。また、記録紙の斜行等により印写開
始部では発熱抵抗体素子と記録紙が圧接状態になく、印
字途中の第ｎライン目から圧接状態になった場合におい
ても、第ｎライン目から、もしくは第（ｎ＋１）ライン
目からは通常の印字が可能となる。

【００５５】次に、上記した第一の実施の形態におい
て、１頁の印写中に全く記録紙と圧接状態にならない発
熱抵抗体素子へも最高で５０％程のデューティで通電が
起こる可能性がある点を改良し、さらにデューティを下
げた第二の実施の形態を図５から図８を用いて説明す
る。図５は温度計測ルーチンでのフローチャートであ
り、図６は印字ルーチンにおける印字許可／禁止に関わ
る部分のフローチャート、図７は数ライン分の印字許可
ビットを保持するメモリであり、以下、印字許可テーブ
ルと呼ぶ。図７の印字許可テーブルは印字許可ビットを
過去４ライン分備えており、今仮に第ｎライン目の温度
計測ルーチンを実行しようとするとき、図中に示すよう
に印字許可信号の最上位ビット（ｂｉｔ３）は第（ｎ−
１）ライン目での印字許可ビットの状態を示しており、
ｂｉｔ２は第（ｎ−２）ライン目での印字許可ビットの
状態、ｂｉｔ１は第（ｎ−３）ライン目での印字許可ビ
ットの状態、ｂｉｔ０は第（ｎ−４）ライン目での印字
許可ビットの状態を記録する。

【００５６】図６の印字ルーチンにおけるフローチャー
トでは、対象の発熱抵抗体素子ｒの印字許可信号が全ビ
ットともイネーブル（＝１）の場合に限り、印字が許可
される。

【００５７】図５のフローチャートにて温度計測ルーチ
ンの動作を説明する。なお、図３のフローチャートと同
じ処理については、同じステップ番号を付し、説明は簡
略化している。

【００５８】まず、ステップＳ１は、図３のフローと同
様、変数の初期設定を行い、ステップＳ２にて対象の発
熱抵抗体素子ｒの温度を計測しＴｍとし、ステップＳ３
にて温度Ｔｍと予め設定した限界温度Ｔｘとの大小関係
を判断する。通常の動作ではＴｍ＜Ｔｘとなり、次にス
テップＳ４が実行される。ステップＳ４では測定した温
度Ｔｍに基づいて発熱抵抗体素子ｒの印字データを補正
する。

【００５９】次に、ステップＳ５にて、現在の印字ライ
ン数が１ライン目か否かを判断しており、１ライン目の
場合は、ステップＳ１４が実行される。ステップＳ１４
では印字許可テーブルの全発熱抵抗体素子の全ビットを
１に設定する。前述したように、温度計測ルーチンに続
く印字ルーチンにおいて、印字テーブルの該当発熱抵抗
体素子の印字許可信号が全て“１”、すなわち“１１１
１”の場合の通電が許可されるため、この場合、第１ラ
イン目は全発熱抵抗体素子に対して印字許可を与えてい
ることになる。

【００６０】対象印字ライン数が第１ライン目でない場
合は、ステップＳ６が実行される。ステップＳ６では、
現在の対象素子ｒの測定温度Ｔｍ（ｒ、ｍ）から同素子
の全ラインでの測定温度Ｔｍ（ｒ、ｍ−１）を引いた、
上昇温度ΔＴを算出する。続いて、ステップＳ７にて全
ラインでの印加パルス数（補正後の印字データ）から印
字許可限界上昇温度Ｔｓを算出し、ステップＳ８にて、
ＴｓとΔＴとの大小関係が判断され、Ｔｓより上昇温度
ΔＴが大きい場合（ΔＴ＞Ｔｓ）は、発熱抵抗体は記録
紙に圧接していないと判断し、ステップＳ１０ｂを実行
し、そうでない場合は記録紙と圧接していると判断しス
テップＳ９ｂが実行される。

【００６１】以下に、ステップＳ９ｂ乃至ステップＳ１
０ｂで行っている印字許可テーブルの操作方法を図６及
び図８を用いて説明する。

【００６２】今、発熱抵抗体素子ｒは常に記録紙と圧接
状態にならないものとする。

【００６３】図６のフローチャートに示すように、ステ
ップＳ２１において、印字許可テーブルに格納されてい
る発熱抵抗体素子ｒの印字許可信号が全ビットともイネ
ーブルか否か判断され、イネーブルの場合には、ステッ
プＳ２２で、素子ｒの印字は許可され、全ビットがイネ
ーブルでない場合には、ステップＳ２３で印字が禁止さ
れる。

【００６４】第１ライン目の印字許可信号は前述したよ
うに全ビットともイネーブルとなり、１ライン目の印字
ルーチンでは通電が行われる。次に、２ライン目の温度
計測ルーチンでは、前記１ライン目の通電により温度上
昇ΔＴが限界上昇温度Ｔｓを上回り、第２ライン目の印
字許可フラグ（ｂｉｔ３）はディスイネーブル（＝０）
とし、ｂｉｔ２には第１ライン目でのｂｉｔ３の情報
を、ｂｉｔ１には第１ライン目でのｂｉｔ２の情報を、
ｂｉｔ０には第１ライン目でのｂｉｔ１の情報を入れ、
印字許可信号は“０１１１”と更新される。

【００６５】第２ライン目の印字ルーチンでは印字許可
信号の全ビットがイネーブルでないため、発熱抵抗体素
子ｒへの通電は禁止される。続く、第３ライン目の温度
計測ルーチンでは、第２ライン目での印字ルーチンでの
通電が禁止されたため、温度上昇ΔＴは限界上昇温度Ｔ
ｓより小さく、第３ライン目の印字許可フラグ（ｂｉｔ
３）はイネーブル（＝１）となる。ｂｉｔ２には第２ラ
イン目でのｂｉｔ３の情報を、ｂｉｔ１には第２ライン
目でのｂｉｔ２の情報を、ｂｉｔ０には第２ライン目で
のｂｉｔ１の情報を入れ、印字許可信号は“１０１１”
となる。第３ライン目の印字ルーチンでは印字許可信号
の全ビットがイネーブルでないため、第２ライン目と同
様に発熱抵抗体素子ｒへの通電は禁止される。

【００６６】このような動作を繰り返し、第５ライン目
の印字ルーチンまで発熱抵抗体素子ｒへの通電は禁止さ
れる。第６ライン目の温度計測ルーチンにて印字許可信
号は“１１１１”となり、第６ライン目の印字ルーチン
で通電が許可される。

【００６７】このように、本実施の形態では記録紙と圧
接状態にない発熱抵抗体素子への通電が最高でも１／５
（＝２０％）に低減することができる。また、記録紙の
斜行等の原因により、印写開始部では発熱抵抗体素子と
記録紙が圧接状態になく、途中のｎライン目から圧接状
態になった場合においても、第ｎライン目から第（ｎ＋
３）ライン目の範囲内からは通常の印字が可能となる。
これは、例えば、第（ｎ−１）ライン目において印字許
可信号が“１１１１”で通電許可が与えられた場合、第
ｎライン目では通常通り印字される。また、第（ｎ−
２）ライン目において印字許可信号が“０１１１”であ
った場合、第ｎライン目では“１０１１”、第（ｎ＋
１）ライン目では“１１０１”、第（ｎ＋２）ライン目
では“１１１０”、第（ｎ＋３）ライン目では“１１１
１”となり、第（ｎ＋３）ライン目からは通常通り印字
される。

【００６８】図５のステップＳ１１では、対象素子を示
す変数ｒに１を加えて、ステップＳ１２にて全発熱抵抗
体素子数５１２と比較し、（ｒ＞５１２）であれば、全
ての発熱抵抗体素子に対して前述してきた処理が完了し
たことになり、そうでない場合は、ステップＳ２へ戻
り、隣接する発熱抵抗体の温度計測を行う。また、ステ
ップＳにて計測温度ＴｍがＴｘより大きい場合は、ステ
ップＳ１３ｂにて前述のステップＳ１０と同様な操作が
行われる。

【００６９】なお、上述した実施の形態では画像の長手
方向での余白削減については述べてはいないが、これに
関しては既存のオートカッター等を利用して余白部分を
自動的に切断する方法等が利用できる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、温度計測ルーチンにて全発熱抵抗体素子の温度計測
を行い、各発熱抵抗素子が記録紙上に位置しているかの
判断を行い、この結果に応じて、続く印字ルーチンにお
ける印字の許可／禁止を決定することにより、記録紙と
圧接状態にない記録素子での連続的な発熱が規制され、
過剰な蓄熱による発熱抵抗体素子の抵抗値変化や故障を
防ぐことができ、余白が極めて少ないプリンタを実現す
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用されるサーマルプリンタのヘッ
ドの抵抗値測定部分の回路図である。

【図２】抵抗値測定動作を説明するためのタイムチャー
トである。

【図３】この発明の第一の実施の形態における温度計測
ルーチンに基づいて発熱抵抗体素子と記録紙との圧接状
態を判断する主要動作を示すフローチャートである。

【図４】印可パルス数と温度との関係を示す特性図であ
る。

【図５】この発明の第二の実施の形態における温度計測
ルーチンで動作を示すフローチャートである。

【図６】この発明の第二の実施の形態における印字ルー
チンでの印字許可／禁止に関わる部分のフローチャート
である。

【図７】この発明の第二の実施の形態に用いられる印字
許可テーブルを示す模式図である。

【図８】この第二の実施の形態に用いられる印字許可テ
ーブルの印写動作時の状態を示す模式図である。

【図９】従来のサーマルプリンタにおける記録紙の余白
と印刷可能範囲の関係を示す図である。

【符号の説明】

１サーマルヘッド２データ生成・制御部３抵抗値測定部４メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サーマルヘッドを構成する多数の発熱抵
抗体素子の温度状態を算出する手段を備え、発熱抵抗素
子の温度状態に応じて発熱抵抗体素子が記録紙と接触し
ているか否か、又はインクシートを介して記録紙と接触
しているか否かを判断することを特徴とするサーマルプ
リンタ。
【請求項２】発熱抵抗体素子が記録紙と接触していな
い、又はインクシートを介して記録紙と接触していない
と判断した発熱抵抗体素子に対して、原画像にかかわら
ず強制的に通電を禁止することを特徴とする請求項１に
記載のサーマルプリンタ。
【請求項３】各発熱抵抗体素子は温度上昇に対応して
抵抗値が減少する抵抗体からなり、前記発熱抵抗体素子
の抵抗値を計測し、この抵抗値に応じて発熱抵抗素子の
温度状態を算出することを特徴とする請求項１又は２に
記載のサーマルプリンタ。
【請求項４】前記算出した発熱抵抗体素子の温度状態
に応じて印字濃度を得るためのエネルギーに相当する印
可パルス変換を行うことを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載のサーマルプリンタ。
【請求項５】発熱抵抗体素子が記録紙と接触してい
る、又はインクシートを介して記録紙と接触していると
判断されると印字を許可する許可ビットを複数ライン分
が格納する記憶手段を備え、この記憶手段に格納された
許可ビットがすべてイネーブル状態の時に印字されるこ
とを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のサー
マルプリンタ。