JPS60248370A - サ−マルヘツドの通電制御方法 - 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】 （り産業上の利用分野 本発明はサーマルプリンタに係シ、とくにマイク算プロ
セッサを用い、印字行の縦の複数ドツトに対応するサー
マルヘッドの通電制御を行なうサーマルプリンタに関す
るものである。

（２）従来技術と問題点 従来、印字行の縦の複数ドツトに対応するサーマルヘッ
ドによる印字むらは平らなサーマルヘッド面と円筒状の
プラテンとの相対関係に基づくものの他、サーマルヘッ
ドおよび担体の蓄熱効果によシ発熱素子にむらを生じる
。すなわち、前の文字やドツト領域のドツト密度の大小
が次の文字やドツト領域の印字濃度に影響を与える。

これは高速印字を行なえば行なうほど顕著に発生するも
ので、それに応じたドツト駆動が必要となる。

プリンタの制御にマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を使用
スる場合、サーマルヘッドの通電制御はこのマイクロプ
ロセッサによシ行なわれる。第２図は一般的゛なサーマ
ルプリンタの制御ブロック図を示す。すなわちＭＰＵ１
の制御によジインタフエースからｔ１０ポート４を介し
てランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３に転送され１ラ
イン分の印字データが保持され、固定メモリ（ＲＡＭ）
２の制御プログラムに従い、Ｓ１０ボート５を介してド
ライバ６にょシサーマルヘッドに印字信号が出力される
とともに、ヘッド担体を移動させるためのモータ制御信
号が出力される。この場合のサーマルヘッドの通電制御
は印字しながら通電制御条件を算出しておシ、高速印字
になる１１ど複雑な制御が必要であるが、逆に制御条件
を算出する時間は短くなってしまう。

従って従来は以下に説明するように、高速印字によって
ドツト印字が継続すると、蓄熱効果が大きくなるから通
電時間を減少するようなドツト単位の制御を行なってい
た。

第３図（α）〜（ｃ）Ｉｒｉ高速印字に伴なう濃淡むら
の説明図である。

同図（α）は低速印字の場合の■のヘッド通電パルスに
対する■の発熱素子の表面温度を示し、この状態を継続
しても濃淡むらは起らない。

これに対し、同図（６）は高速印字の場合であシ、■の
発熱素子の表面温度は徐々に蓄熱されて高まっておシ、
濃度むらが発生する。

仁のような蓄熱現象が顕著に現われるのは、各ドツトに
対応する発熱素子そのものである。その他の蓄熱現象と
してはサーマルヘッドの担体であるセラミック基板およ
びヒートシンク（熱導入物）の蓄熱もあシ、これらが蓄
熱した場合には熱時定数が大きいので、ヘッド通電を多
少休止しても元の温度までは下らない。

同図（６）に示したような発熱体の蓄熱は１文字の中の
ドツト単位の濃淡むらとなって現われ、発熱体付近のセ
ラミック基板、セラミック基板全体。

ヒートシンクと進むに従い、文字単位の濃淡むら。

行単位の濃淡むら２負半位の濃淡むらとなって現われる
。

これらの濃淡むらは高速で印字を行なえば行なうほど、
また漢字のようにドツト密度の高い文字はど顕著に発生
する。

従来濃淡むらを改善するために、前回の通電タイミング
または前々回のタイミングでの通電の有無を見て、通電
時間を各ドツト単位の発熱素子毎に決定し、発熱素子の
表面温度を１１ぼ一定に保つ制御方式が採られている。

第３図（Ｃ）■〜■はこの方式の１例を示すものである
。すなわち■の印字タイミングパルスに応じ、■のヘッ
ド通電時間Ｔ１に後続する通電時間Ｔ２をＴ２　＜　Ｔ
Ｉとなるようにして、■の発熱素子の表面温度をｉｔぼ
一定とするものである。

この制御方式によれば、ドツト単位の微小領域の濃淡む
らは改善されるが、高速で印字する場合には文字単位９
行革位等の濃淡むらは余シ改善されない。これは印字密
度によシ単位時間内にサーマルヘッドで消費されるエネ
ルギーが異なるため、印字密度が高ければ高い＃Ｉとセ
ラミック基板およびヒートシンクに蓄熱するからである
。

（３）発明の目的 本発明の目的は、マイクロプロセッサを用い印字行の縦
の複数ドツトに対応するサーマルヘッドの通電制御に対
し、高速で印字する場合に文字単位２行革位等の濃淡む
らを改善するようにしたサーマルプリンタを提供するこ
とである。

（４）発明の構成 前記目的を達成するため、本発明のサーマルヘッドの通
電制御方法はマイクロプロセッサを用い印字行の縦の複
数ドツトに対応するサーマルヘッドに対し通電制御を行
なうサーマルプリンタにおいて、印字中以外の時点で文
字単位または複数列のドツト領域単位の印字密度に基づ
き、各文字または複数列のドツト領域に対するサーマル
ヘッドの通電制御条件の１部または全部を算出しメモリ
に格納しておき、印字の際該制御条件を読出して通電制
御を行なうようにしたことを特徴とするものである。

（５）発明の実施例 本発明はサーマルヘッドの担体となるセラミック基板お
よびヒートシンクの蓄熱に起因する濃淡むらを改善する
ため、文字単位または複数ドツト領域単位でドツト密度
を算出して格納しておき、印字の際これらの単位で通電
制御条件となる駆動電圧または通電時間を制御するもの
である。

第１図は本発明を適用する実施例の構成説明図である。

同図において、第２図の従来例の構成と異なる点はライ
ンバッファ用ＲＡＭ（１）３の外に前述の駆動電圧２通
電時間等より成る制御条件を格納するＲＡＭ（ｎ）　１
ｉを設け、印字の際この内容を読み出してサーマルヘッ
ドの発熱素子の通電制御に用いる。この場合の制御条件
は文字単位または複数列のドツト領域の印字密度に基づ
いて設定される。

第４図（ｃＬ）〜（Ｃ）は本発明の要部の実施例説明図
である。同図（α）に示すように、たとえば７×９ドツ
トで１文字を構成した場合、ドツト密度は「１」では１
２／６３．　ｒ　Ｂ　Ｊでは５０／６５であるから、後
者のようにドツト密度の高い場合には熱蓄積が生じてい
るので次の文字の印字においては一率に何チかを掛けた
値の電圧または通電時間で駆動する。これによ９次の文
字は濃くなることがなく、またセラミック基板およびヒ
ートシンクに蓄積した熱は放熱する。一方、前者のよう
にドツト密度の低い文字を印字した場合には、熱蓄積を
生じないので次に印字する文字は通常の電圧または通電
時間で駆動する。

本発明を適用する場合、文字のみを取扱うプリンタであ
れば、文字コードに対応するドツト密度を別に記憶して
おくことにより容易にドツト密度を算出できるが、グラ
フ、図形等の画像データを取扱うプリンタでは印刷する
画像データをカウントしてドツト密度を算出する必要が
ある。

この時ドツト密度の算出に時間がかかるので、印字しな
がらの算出は不可能であるから、文字と同様の所定領域
に区分して各区分毎のドツト密度を記憶しておく。

同図（６）は前回文字のドツト密度により制御条件を決
定する方法である。図に示す文字例のうち、■部は通常
のサーマルヘッド駆動を行ない、■部の駆動は■部のド
ツト密度により決定する。■部の駆動は■部のドツト密
度によシ決定する。同様にして■部、■部・・・・・・
の制御条件を決定しサーマルヘッドの駆動を行なう。

この方法で２４ドツトプリンタ（２４Ｘ　２４ドツト）
において、英数字の・ドツト密度は平均１５％程度であ
るのに・対して、漢字のドツト密度は３０チである。

また片カナは約１２％である。従ってドツト密度が２０
チ以上の場合には次の１文字相当領域は通常の７０％の
電圧、または７０％の通電時間によシサーマルヘッドを
駆動する。

同図（Ｃ）は複数列のドツト領域としてたとえば１／！
文字単位としてドツト密度をとシ、ヘッド制御条件を決
定したい領域のドツト密度と前後のドツト密度から制御
条件を決定する方法である。

すなわち、同図の文字例０部のヘッド制御条件は■、■
、■部のドツト密度よシ決定する。■部のｆｌｔｌＪ御
条件は■、■、■部のドツト密度よシ決定する。

ヘッド制御条件は前述と同じような駆動電圧９通電時間
で示される。

さらに、同図（Ｃ）においては、−膜表示として０部の
決定はＣつ、■、■つ部のドツト密度を同一条件で取扱
うのではなく、重みを付ける方法が考えられる。たとえ
ば、（ＥＥ）部のドツト密度に対しては３，０部のドツ
ト密度に対しては２．６０部のドツト密度に対しては１
とする。

以上の文字例では１文字および１ｉ２文字単位のドツト
密度の判定、制御を行なう例を示したが必要に応じて、
１／ｎ文字単位でもｎ文字単位でも複数列のドツト領域
を設定すればよい。

また制御レベルに関しても１００チ駆動と７０％駆動の
外さらに細かい駆動レベルを設定することができる。

以上の実施例の方法では、前述のとおシ、印字しながら
ドツト密度を算出し、駆動電圧１通電時間等の制御条件
を決定することは処理時間上不可能であるから、第１図
に示すように制御条件の１部または全部をＲＡＭ（ＩＩ
）　１１に格納しておく方法が採られる。

次に制御条件は前述のように駆動電圧または通電時間で
表わされる。これは一定の通電時間の時は駆動電圧を制
御し、一定の駆動電圧を用いる時は通電時間を制御する
もので、要はサーマルヘッドに与えるエネルギーを制御
する。

第５図（Ｑ）は本発明で用いるサーマルヘッド駆動回路
の１例を示し、同図（６）はその電源電圧の制御回路を
示す。

同図（８）において、サーマルヘッド１４は文字行の縦
の複数ドツトに対応する発熱素子１５を有する。

これらは並列接続され、共通端子側は電源１３により電
圧■が与えられ、選択端子側はスイッチ素子に一定幅（
通電時間）の駆動パルスを与えてオンオフ制御が行なわ
れる。同図（６）は電源１６の電圧をたとえば２段Ｖｌ
　＋　ｖ２に切替えるための制御回路である。すなわち
、電圧切替信号をアナログスイッチ１ト１に送り、分圧
器（Ｒｏ＋Ｒ１）　１３−２の抵抗Ｒｏを短絡すること
によシ、レギュレータ１６−３の出力をＶ１＋Ｖ２に制
御するものである。この図ではＶ　Ｉ　＋　Ｖ　２の２
値の切替の例を示したが、アナログスイッチ１３−１と
分圧器の分圧抵抗数を増すことによシ、さらに多くの電
圧切替えを行なうことができる。同図（Ｇ）　、　（６
）に示すような回路を用いた場合、切替回路および電源
（レギュレータ）の時定数のため切替えに時間がかかシ
、所望するドツト領域に所望する電圧を印加できない場
合が多い。

そこでＶ１＋Ｖ２の電圧値をコードとして文字単位また
は複数列のドツト嶺域単位の制御条件として第１図のＲ
ＡＭ（ＩＩ）１１に格納しておき、印字中の電圧制御に
おいては、前記遅れ時間を考慮して早めに■１゜ｖ２の
切替え指定を行なえばよい。

第６図（ｚ）　、　（６）は本発明の実施例の動作説明
図である。

同図（α）に示すように、印字行（Ｊ）の印字終了後、
ＬＰ（改行）を開始し紙送シを行なう。ＬＰ終了後、Ｏ
Ｒ（キャリッジリターン）すなわち、サーマルヘッド担
体を次行（ｍ）の印字開始位置まで戻す。この場合、従
来はＬＰ（改行）を開始するとともに、次行（常）の印
字データの受信を行なうだけである。

これに対し、本発明では同図（ａ）に示すように、次行
（ｆｉ）の印字データの受信（イ）の後で、次行（ｍ）
の制御条件の算出（ロ）を行なう。同図（６）は０）と
（ロ）を合体し、次行（ｍ）の印字データを受信しなが
ら制御条件を算出する方法である。

（６）発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、印字前に文字単位
または複数列のドツト領域単位の印字密度に基づき、各
文字または複数列のドツト領域に対するサーマルヘッド
の通電制御条件の１部または全部を算出しメモリに格納
しておき、印字の際該制御条件を読出して通電制御を行
なうようにしたものである。これによりセラミック基板
、ヒートシンク等に蓄熱され、とくに高速印字の場合に
顕著となる濃淡むらを改善することができる。

本発明では印字中に通電条件を算出しかつ制御すること
が困難な場合でも、メモリに格納された制御条件に従っ
て文字単位または複数列のドツト領域単位で指定するだ
けでよい。また、一種の予測制御も容易に行なうことが
できるものである。このようにして娘淡むらのない良好
な印字品質が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する実施例の構成説明図、第２図
は従来例の構成説明図、第３図（α）〜（ｃ）は従来例
の動作説明図、第４図（−〜（Ｃ）は本発明の要部の実
施例の動作説明図、第５図（α）　、　（６）は本発明
の要部の構成説明図、第６図（α）　、　（ｂ）は本発
明の他の実施例の説明図であシ、図中、１はマイクロプ
ロセッサ（ＭＰｔＪ）、２は固定メモリ（ＲＯＭ）、５
．１１はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、４，５は
ｉ１０ボート、６はドライバ、１２はトランジスタ、１
３は電源、１４はサーマルヘッド、１５は発熱素子を示
す。 特許出願人　富士通株式会社 復代理人　弁理士　１）坂　善　重 第１図 ス 第２図 ス 第３図 （ａ） 第３図 （ｂ） 第４図 （ａ） ■■■■■■■（ｇ）■■ （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マイクロプロセッサを用い印字行の縦の複数ドツトに対
   応するサーマルヘッドに対し通電制御を行なうサーマル
   プリンタにおいて、印字中以外の時点で文字単位または
   複数列のドツト領域単位の印字密度に基づき、各文字ま
   たは複数列のドツト領域に対するサーマルヘッドの通電
   制御条件の１部または全部を算出しメモリに格納してお
   き、印字の際該制御条件を読出して通電制御を行なうよ
   うにしたことを特徴とするサーマルヘッドの通電制御方
   法。