JPS59162066A - 感熱プリント方法及び感熱プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、感熱プリント方法及び感熱プリンタに係シ、
発色形あるいは転写形の感熱プリントにおいて、その印
刷ヘッドを高速駆動する必要に応じた感熱プリント方法
及び感熱プリンタに関するものである。

〔従来技術〕

高速のシリアル形感熱プリンタにおいては、印字ヘッド
上の熱素子の駆動周期が短かく、十分な冷却期間が取れ
ないため、前回駆動時の温度分布の影響で印字品質が劣
化する。

これを蹴善するため、各熱素子への印加電力を記録前歴
により個々に調整制御する、各種の記録前歴補正方法が
採来より取られている。

前回の印字データを反転したデータに従って予熱駆動を
行なう方法は、前記の記録前歴補正方法の一種そあり、
個々の熱素子への印加電力を制御する個別回路が不要で
、かつ補正効果が大きいという点で最も有力な方法と考
えられる。

しｔ化ながら、こ゛のような従来技術においては、前回
の印字データが「０」（印字なし）であれば、次の印字
データが「０」でも予熱駆動が行なわれる。

記録前歴の影響がドツト毎に蓄積されるのなら、このよ
うな予熱駆動が必要であるが、実際には熱が周辺に伝播
するため、ドツト毎の記録前歴管理は直前しか意味がな
い。

したがって、前記した、次の印字データが−」の場合の
予熱駆動は、単に印字ヘッドの温度を上、　昇させるこ
とになり、かえって印字品質に悪影響を与える。

゛　　また、印字ヘッド温度上昇時に予熱駆動だけで印
字することのないよう、予熱駆動の電力は、あまり大き
く取れないため、十分な制御幅が取れ彦いという欠点も
ある。　　　・ 一方、感熱プリンタの構成として、印字ヘッドよりの引
出し線の数を減らすことを含み、印字データを蓄えるシ
フトレジスタと、そのシフトレジスタの並列出力に従っ
て、熱素子に係る発熱抵抗体への通電をスイッチングす
る回路素子を集積回路化したドライバＩＣを印字ヘッド
上に実装することが行なわれている。

このようなドライバＩＣ実装形の印字ヘッドを用いて前
記の記録前歴補正を行なう場合、前回の印字データを反
転したデータをシリアル転送したのち、通電の途中で、
次の新たに印字すべきデータを再度シリアル転送しなけ
ればならず、シリアル転送が２回になって、通電時間が
制約されること、および、予熱駆動と印字のための駆動
の間に、データ転送時間のギャップが入るため、予熱補
正の効果がうすれること、の２つの欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の従来技術に係るものの欠点を解消し、
高速なシリアル形感熱プリンタの印字などの印刷品質を
改善するようにした感熱プリント方法と、その実施に直
接使用しつる、記録前歴補正を行なうに好適々印刷ヘッ
ドドライバを有する感熱プリンタの提供を、その目的と
するものである。

〔発明の概要〕

本発明に係る感熱プリント方法は、印刷ヘッド上に配設
された複数の熱素子へ通電加熱せしめて被印刷物上に印
刷するようにしたものにおいて、その印刷ヘッド上に配
設された複数の熱素子の各各にだいし、前回の印刷デー
タを反転したデータと、印刷すべき印刷データとの論理
積に従い、予熱駆動をさせて印刷を行なうようにしたも
のである。

また、本発明に係る感熱プリンタの構成は、印刷ヘッド
上に配設された複数の熱素子へ通電加熱せしめて被印刷
物上に印刷するようにした感熱プリンタにおける当該印
刷ヘッド用ドライバに、印刷データを蓄えて並列出力す
る第１のレジスタと、その第１のレジスタの並列出力を
蓄え、印刷データを反転して並列出力する第２のレジス
タと、これら第１．第２のレジスタの出力を含む複数個
の信号の論理積に従い電流をスイッチングする手段とを
具備せしめて構成したものである。

さらに詳細には、次のとおりである。

予熱駆動期間と印字駆動期間の間のデータ転送時間をな
くすには、前回転送済みの印字データを反転して記憶し
、その反転して記憶されたデータによる予熱駆動と新た
に転送された印字データによる印字駆動とを切換える機
能を、印刷ヘッドドライバに係るドライバＩＣに持たせ
る必要がある。

このため、第８図の従来例に示すようにドライバＩＣ内
に予熱データ用のレジスタに係るデータラッチ５０３と
印字データ用のレジスタに係るシフトレジスタ５０５を
設け、予め、データ入力端子２０９からの予熱データと
印字データとを転送し、各レジスタにセットしたうえで
、ストローブ入力端子２０３．インバータ５０７よシの
ストローボ信号により通電を開始し、途中で、ラッチ入
力端子２０５よりのラッチ信号により予熱データから印
字データに切換える方法が従来よりあるが、これは、さ
きの従来技術で述べたような欠点を有するものであった
。ガお、第８図で、５１は発熱抵抗体、５０１はＮＡＮ
Ｄドライバ、２０１は＋１２Ｖ入力端子、２０７はラッ
チリセット入力端子、２１１はクロック入力端子を示し
ている。

そこで、本発明では、これをさらに改善するため、予熱
データ用のレジスタに反転機能を加えて、前回で転送済
の印字データより直接反転データを得られるようにした
ものであり、さらに、その反転データと印字データとの
論理積に従って発熱抵抗体を駆動することにより、簡単
な回路構成で予熱データ（前回の印字データを反転した
データと印字データとの論理積）と印字データを切換え
られるようにしたものである（切換はラッチリセット信
号により行なう。）。

このような予熱データは、単なる前回の印字データの反
転データに比べ、印字データ「０」（印字なし）の発熱
抵抗体にたいする予熱がなくなるため、無駄な電力消費
、印字ヘッドの温度上昇を低減でき、さらに、予熱時間
を増しても印字なし部分の発色がないため、予熱時間幅
を自由に選べるという利点を持っている。

〔発明の実施例〕

本発明に係る感熱プリント方法の一実施例を、その使用
に供せられる感熱プリンタの一実施例をあわせ、第１図
ないし第７図を参照して説明する。

ここで、第１図は、本発明の感熱プリンタの一実施例に
係る感熱転写プリンタにおける印字機構の斜視図、第２
図は、そのサーマルヘッドの拡大略示構成図、第３図は
、第２図の発熱抵抗体の拡大略示配置図、第４図は、第
２図のサーマルヘッドの回□路構成図、第５図は、上記
一実施例に係る感熱転写プリンタにおける制御部の回路
構成図、第６図は、第２図のサーマルヘッドの回路にお
ける入力信号波形図、第７図は、印字ヘッドの熱応答特
性図である。

しかして、本発明の一実施例に係る感熱プリンタは、印
字機構の部分と、これに付設される、制御部を内蔵する
制御器の部分とからなり、外部からの、たとえばワード
プロセッサのごとき入出力装置によシ作動するようにな
っているものである。

すなわち、まず、第１図において、１は、印刷ヘッドに
係るサーマルヘッド、２はインクリボン、３は、被印刷
物に係る記録紙であり、サーマルヘッド１上の後述の発
熱抵抗体を通電加熱することにより、インクリボン２上
の固体インクを融解して記録紙３上に転写し、印字を行
なうものである。

４はプラテンローラ、５はトラクションソレノイドであ
り、サーマルヘッド１をプラテンローラ４側に押付けて
サーマルヘッド１．インクリボン２および記録紙３を密
着させるためのものである。

また、リボンカセット６、サーマルヘッド１゜およびト
ラクションソレノイド５は、共にキャリッジ７の上に実
装されており、タイミングベルト（９） ８を介してパルスモータ９により左右に移動する。

印字はキャリッジ７が左から右へ移動する時にのみ行な
う片方向印字方式である。

タイミングベルト 同期してインクリボン２を繰出し、巻取るためのもので
、トラクションソレノイド５がサーマルヘッド１を押付
けた状態で、キャリッジ７が右へ移動する場合のみイン
クリボン２の繰出し、巻取りが行なわれるキャリッジ構
造になっている。

また、１０はホームポジションセンサであわ、キャリッ
ジ７の基準位置を検出するものであシ、１２はフラット
ケーブル、１３はタイミングベルト、１４はパ〜さ一夕
であり、Ｃは制御器で、その一点鎖線は制御系統例を示
すものである。

サーマルヘッド１の構成を示す第２図で、５１および５
２は、熱素子に係る発熱抵抗体、５４および５５は、印
刷ヘッドドライバに係るドライバＩＣ，５３はサーミス
タ、５６は接栓である。

これら２列の発熱抵抗体５１および５２は、第３図に示
すごとく、２０／１８０　（２０Ｐ、Ｐ−’（１０） １７１８０インチ）インチ（２，８２−のピッチで平行
に配設され、各々の発熱抵抗体５１．５２は、Ｐ＝１／
１８０インチ（０，１４ｍ）のピッチで２４個のセグメ
ントに分割されている。

また、第４図は、前記サーマルヘッド１の回路構成図で
あり、発熱抵抗体５１を、ここでは、図示のように抵抗
記号で示している。

一方、１０１から１１１（奇数表示）まではドライバＩ
Ｃ５４を構成する回路素子であり、１０１はＮＡＮＤド
ライバ、１０３はデータラッチ、１０５はシフトレジス
タ、１０７〜１１１はインバータである。また、２０１
〜２１１は、接栓５６を構成する端子の主なものであ、
ｉｌ）、２０１は、発熱抵抗体５１の全セグメントに共
通に供給される＋１２Ｖ入力端子、２０３は、インバー
タ１０５を介してＮＡＮＤドライバ１０１の共通入力と
なるストローブ入力端子、２０５は、インバータ１０９
を介してデータラッチ１０３の共通ラッチ入力となるラ
ッチ入力端子、２０７は、インバータ１１１を介してデ
ータラッチ１０３の共通リセ（１１） ット入力となるラッチリセット入力端子、また２０９お
よび２１１は、シフトレジスタ１０５のデータ入力端子
およびクロック入力端子である。

しかして、上記のシフトレジスタ１０５は、印刷データ
を蓄えて並列出力する第１のレジスタ、データラッチ１
０３は、シフトレジスタ１０５の並列出力を蓄え、印刷
データを反転して並列出力する第２のレジスタに係るも
のである。

また、上記のＮＡＮＤドライバ１０１は、上記第１．　
第２のレジスタに係るシフトレジスタ１０５゜データラ
ッチ１０３の出力を含む、ストローブ入力端子２０３．
インバータ１０７を介するストローブ信号などの複数個
の信号の論理積に従い電流をスイッチングする手段に係
るものである。

この第４図は、発熱抵抗体５１とドライバＩＣ５４に関
する回路構成のみを示しているが、発熱抵抗体５２とド
ライバＩＣ５５についても全く同じ回路構成となってい
るものである。

第５図は、制御部の回路構成図であるブロック図で、１
，９，１４．５および１０は、それぞれ、（１２） 第１図におけるサーマルヘッド、パルスモータ。

トラクションソレノイドおよびホームポジションセンサ
であり、これを回路ブロックとして表したものである。

また、１５は、第１図のキャリッジ７に取付られてリボ
ンカセット６の中のインクリボン２の有無を検出するリ
ボン切れセンサ、１６は、記録紙３の有無を検出する紙
切れセンサである。

さらに、３０は、マイクロプロセッサを含む制御回路部
であり全体の制御を行なうものである。

３１は駆動回路部でアシ、制御回路部３０よシの制御信
号に従ってサーマルヘッド１．パルスモータ９，１４お
よびトラクションソレノイド５を駆動するものである。

壕だ、３２は検出回路部であり、ホームポジションセン
サ１０．リボン切れセンサ１５および紙切れセンサ１６
よりのアナログ信号を識別してディジタル信号に変換し
、制御回路部３０へ伝えるものであり、３３はインター
フェイス回路部、３４は操作パネル部、３５は電源回路
部である。

（１３） しかして、インターフェイス回路部３３には、ワードプ
ロセッサなどの外部機器より印字データその他が入力さ
れるとともに、このものは、外部機器への出力にも供さ
れるものである。

次に、以上の構成になるものによる、印字中の動作に係
る感熱プリント方法について説明する。

すなわち、印字データの入力により印字させるが、印字
中は、サーマルヘッド１をインクリボン２を記録紙１３
に押付けながら、右方向へ所定の速度で移動させるもの
である。

この状態で、サーマルヘッド１上の発熱抵抗体５１と同
５２とが交互に通電駆動され、両者の印字パターンが合
成されて文字あるいはグラフなどが描かれる。

すなわち、発熱抵抗体５１は奇数列パターンを印字し、
発熱抵抗体５２は偶数列パターンを印字する。

両者の動作は、交互であるという意思外は全く同一であ
るので、ここでは発熱抵抗体５１とドライバＩＣ５４の
動作について説明する。

（１４） 第６図は、第４図の各入力端子へ入来する信号波形の説
明図である。

ストローブ信号は、ＮＡＮＤドライバ１０１の共通入力
信号であり、発熱抵抗体５１への通電タイミングを与え
るようにしている。

すなわち、周期Ｔ１で幅Ｔ２の通電が行なわれる。通電
に先立って、データ信号とクロック信号とによりシフト
レジスタ１０５へ印字データが転送され、また前回転送
された印字データがラッチ回により、シフトレジスタ１
０５からデータラッチ１０３へ移すようにしている。

ＮＡＮＤドライバ１０１へはデータラッチ１０３の反転
出力を与えるようにしているため、Ｔ３の期間は、前回
の印字データを反転したデータと、新たに印字すべき印
字データとのＡＮＤ出力に従って通電が行なわれる。

すなわち、前回の印字によって生じた温度分布の影響を
補正するための予熱駆動が印字データ「１」（記録有り
）の発熱抵抗体に対してのみ行なわれるようにするもの
である。

（１５） 一方、ラッチリセット信号を入来させるようにすると、
データラッチ１０３の反転出力は全て「１」となり、Ｔ
４の期間はシフトレジスタ１０５の出力に従い印字のた
めの通電が行われる。

このように、上記実施例に係る感熱プリンタ方法におい
ては、前回の印字によって生じた温度分布の影響を補正
するだめの予熱駆動が、印字データ「１」（記録有り）
の発熱抵抗体にたいしてのみ行なわれるようにしたもの
であるが、この点について、印字ヘッドの熱応答特性図
の第７図により、さらに詳細に説明する。

第７図で、イは印字ヘッドの熱応答を示し、口は通電パ
ルスを示すものである。

しかして、１列の発熱抵抗体にだいしては、２ｍｓ周期
で、０．７５ｍ５幅の通電が行なわれるものである。

第７図より明らかなように、最初の通電パルスＡによる
熱応答ＴＡは、３番目の通電パルスＣの時点では、はと
んど初期値に近い温度まで下っている。

（１６） したがって、このような周期（４ｍ　ｓ　）で通電パル
スを印加すれば、直前の印字データに、はぼ無関係に一
定の幅の通電パルスを加えればよい。

しかしながら、これでは遅いので、より高速化を実現す
るためには、本発明の実施例のように直前の通電パルス
による熱応答の影響が残るような周期で通電パルスを印
加するようにすることが必要であると同時に、上述のよ
うな直前の印字データにたいする来歴補正が必要となる
ものである。

次に、上記実施例に係るものの諸効果について、その実
験結果に基づき具体的に説明する。

実施に当っては、予熱通電時間２５０μｓ１印字通電時
間５００μＳ１印加電力０．９Ｗ／ドツト、通電周期１
ｍｓで２４ドツトに係るものとした。

したがって、ドツト率（印字ドツト数／総ドツト数）１
５％の通電画面を印字したとすれば、本発明の実施例に
係るものの実施により節約される電力は、次のとおりで
ある。

すなわち、本実施例による場合の印加電圧は、（０，２
５Ｘ１０−３Ｘ０．９Ｘ２４Ｘ０．１５）／（１（１７
） ＸＩＯ−３）＝０．８１Ｗであり、これにだいし、従来
技術による場合の印加電力は、（０，７５Ｘ１０″３Ｘ
０．９Ｘ２４Ｘ０．１５　）／（ｌＸｌ０−３　）＝２
．４３Ｗであって、これにより、約３３％の電力が節約
できるものである。

また、印字ヘッドの温度上昇の低減量は、印字ヘッドの
熱容量が本実施例では、ヒートシンクを含めても１１．
２　Ｊ　／　ｄｅｇであり、０．８１Ｗの節約により７
．２３　ｘ　１００−２ｄｅ／　Ｓの温度上昇低減とな
る。

印字速度を４ＱｃｐＳ、２５００字／Ａ４とすれば、Ａ
４判１枚印字による無駄な温度上昇が４．５２ｄｅｇ、
ｆ）す、連続使用を考えると非常に大きな効果である。

以上に説明したところにより、本実施例によれば、予熱
データの輸送処理が不要となり、印字速度をより向上す
ることができるものである。

また、単なる前回の印字データの反転データによる予熱
ではなく、前回の印字データの反転データと印字データ
の論理積による予熱がハードウニｔ１Ｑ） アで実現でき、制御部における制御回路部の負担を増さ
ずに、サーマルヘッドの温度上昇、無駄な電力消費の低
減が実現でき、予熱時間も十分域ることができるもので
ある。

しかして、上記実施例に係るものは、感熱転写プリント
に係るものであるが、これは発色形の感熱プリントに係
るものとすることができる汎用的なものであり、また印
字に限らず、符号、図形その他、広く印刷に用いること
ができるものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高速なシリアル形感熱プリンタの印刷
品質を改善するようにした感熱プリント方法と、その実
施に直接使用しうる、前層補正を行なうに好適な印刷ヘ
ッドドライバを有する感熱プリンタを提供することがで
きるもので、すぐれた効果を奏する発明ということがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の感熱プリンタの一実施例に係る感熱
転写プリンタにおける印字機構の斜視図、第２図は、そ
のサーマルヘッドの拡大略示構成図、（１９） 第３図は、第２図の発熱抵抗体の拡犬略示配置図、第４
図は、第２図のサーマルヘッドの回路構成図、第５図は
、上記一実施例に係る感熱転写プリンタにおける制御部
の回路構成図、第６図は、第２図のサーマルヘッドの回
路における入力信号波形図、第７図は、印字ヘッドの熱
応答特性図、第８図は、従来例における制御部の回路構
成図である。 １・・・サーマルヘッド、２＝ゴ４・・・インクリボン
、３・・・記録紙、４・・・プラテンローラ、５・・・
トラクションソレノイド、６・・・リボンカセット、７
・・・キャリッジ、８・・・タイミングベルト、９，１
４・・・パルサ、１６・・・紙切れセンサ、３０・・・
制御回路部、３１・・・駆動回路部、３２・・・検出回
路部、３３・・・インターフェイス回路部、３４・・・
操作パネル部、３５・・・電源回路部、５１．５２・・
・発熱抵抗体、５３・・・サーミスタ、５４．５５・・
・ドライバＩＣ。 ５６・・・接栓、１０１・・・ＮＡＮＤドライバ、１０
３・・・データラッチ、１０５・・・シフトレジスタ、
１０７゜（２０） １０９．１１１・・・インバータ、２０１・・・＋１２
Ｖ入力端子、２０３・・・ストローブ入力端子、２ｏ５
・・・ラッチ入力端子、２０７・・・ラッチリセット入
力端子、２１１・・・クロック入力端子、Ｃ・・・牟Ｑ
ｉ！ｔｆｌ１％。 代理人　弁理士　福田幸作 （ほか１名） （２１） 廖１の 茅２　ロ 第３目 ’／　　　　　　　　、ｆｆ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、印刷ヘッド上に配設された複数の熱素子へ通電加熱
   せしめて被印刷物上に印刷するようにしたものにおいて
   、その印刷ヘッド上に配設された複数の熱素子の各々に
   たいし、前回の印刷データを反転したデータと、印刷す
   べき印刷データとの論理積に従い、予熱駆動をさせて印
   刷を行なうようにしたことを特徴とする感熱プリント方
   法。 ２、印刷ヘッド上に配設された複数の熱素子へ通電加熱
   せしめて被印刷物上に印刷するようにした感熱プリンタ
   における当該印刷ヘッド用ドライバに、印刷データを蓄
   えて並列出力する第１のレジスタと、その第１のレジス
   タの並列出力を蓄え、印刷データを反転して並列出力す
   る第２のレジスタと、これら第１．第２のレジスタの出
   力を含む複数個の信号の論理積に従い電流をスイッチン
   グする手段とを具備せしめて構成したことを特徴とする
   感熱プリンタ。 ３、特許請求の範囲第２項記載のものにおいて、第１の
   レジスタを、データ入力端子とクロック入力端子とを有
   するシフトレジスタとし、第２のレジスタを、それぞれ
   インバータを介しラッチ入力端子とラッチリセット入力
   端子に接続されるデータラッチとし、電流をスイッチン
   グする手段を、インバータを介しストローブ入力端子に
   接続されるＮＡＮＤドライバとしたものである感熱プリ
   ンタ。