JPS63158272A - サ−マル・プリンタにおける発熱体駆動制御方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、サーマル・プリンタにおける発熱体駆動制
御方法に関する。

従来技術およびその問題点 サーマル・プリンタにおいては、一般に、印字サイクル
ごとの印字ドット・データに応じて発熱体が選択的に駆
動される。近年、印字速度が高速化されており印字サイ
クルが非常に短くなっている。このため、発熱体の表面
温度を短時間で所定の温度まで上昇しなければならず、
発熱体に大きな電圧を印加して表面温度を急激に上昇さ
せているので、発熱体やその保護膜がｔｉ傷しやすいと
いう問題がある。

この発明は、上記問題を解消したサーマル・プリンタに
おける発熱体駆動制御方法を提供することを目的とする
。

問題点を解決するための手段 この発明によるサーマル・プリンタにおける発熱体駆動
制御方法は、今回の印字ドット・データが印字無でかつ
次回の印字ドット・データが印字有の場合に、今回の印
字サイクルにおいて、発熱体が次回の印字のために予熱
駆動されることを特徴とする。

実　　施　　例 第１図は縦一列に配された複数の発熱体を有するサーマ
ル・ヘッダの各発熱体ごとに設けられた発熱体駆動制御
回路を示している。この実施例において、印字ドット・
データＤＡとは、後述する印字ドット・データ加工回路
によって加工された加工済の印字ドット・データをいい
、原印字ドット・データとは、プリンタ制御装置（図示
節）から出力されかつ印字ドット・データ加工回路によ
って加工される前の印字ドット・データをいうものとす
る。

発熱体駆動制御回路は、印字ドット・データ入力端子（
Ｄ）およびクロック入力端子（ＣＫ）を有し、今回の印
字ドット・データＤＡ、前回を含む連続した過去６回の
印字ドット・データＤＡおよび次回の印字ドット・デー
タＤＡをそれぞれ記憶するめだの第１段〜第８段のフリ
ップ・フロップ（図示節）から構成されたシフト・レジ
スタ（１）、シフト・レジスタ（１）に記憶された過去
６回の印字ドット・データＤＡがそれぞれ入力する６個
の入力端子（Ａ１）〜（Ａ６）および６個の出力端子（
Ｂ１）〜（Ｂ６）を有し、入力データにもとづいて、過
去６回の印字ドット・データの組み合わせを判別するた
めの論理回路（２）、論理回路（２）の出力端子（Ｂｌ
）（Ｂ２）、（Ｂ３）、（Ｂ４）、（Ｂ５）、（Ｂ６）
がそれぞれ接続された入力端子（１６）（１５）、（Ｉ
４）、（Ｉ３）、（Ｉ２）、（ＩＩ）およびＨレベルの
電圧が常に印加されている入力端子（１０）を有し、セ
レクト端子（１５０）〜（ＩＳ２）に入力するセレクト
信号ＳＯ〜Ｓ２によって表わされる３ビツトの２進数に
対応する入力端子（Ｉ０）〜（Ｉ６）に入力する信号を
出力端子（ｏｕｔ）から出力するデータ・セレクタ（３
）、データφセレクタ（３）の出力信号を反転させるＮ
０７回路（４）、Ｎ０７回路（４）の出力信号およびシ
フト・レジスタ（１）に記憶された次回の印字ドット・
データＤＡが入力するＡＮＤ回路（５）、このＡＮＤ回
路（５）の出力およびシフト・レジスタ（１）に記憶さ
れた今回の印字ドット・データＤＡが入力するＯＲ回路
（６）ならびにＯＲ回路（６）の出力が抵抗（７）を介
してベースに送られる発熱体駆動用スイッチング・トラ
ンジスタ（８）を備えている。発熱体（９）の一端は、
駆動電源（１０）に、他端はスイッチング・トランジス
タ（８）のコレクタにそれぞれ接続されている。スイッ
チング・トランジスタ（８）のエミッタは接地されてい
る。

また、この発熱体駆動制御回路は、プリンタ制御回路（
図示節）から送られてくる原印字ドット・データＤＡＴ
Ａが、２以上連続して印字有（Ｈレベル）である場合に
、それらの印字有の原印字ドット・データＤＡＴＡのう
ち、最初の原印字ドット・データから偶数番目の原印字
ドット・データＤＡＴＡを印字無（Ｌレベル）のデータ
に変換する印字ドット・データ加工回路を備えており、
この加工回路によって加工された印字ドット・データＤ
Ａがシフト・レジスタ（１）の印字ドット・データ入力
端子（Ｄ）に入力するるようになっている。シフト・レ
ジスタ（１）のクロック入力端子（ＣＫ）に人力するク
ロック・パルスＣＰおよびセレクト信号ＳＯ〜Ｓ２は、
原印字ドット・データＤＡＴＡと同様にプリンタ制御回
路から出力される。

シフト・レジスタ（１）の第１段〜第８段のフリップ・
フロップの出力端子が、Ｑ１〜Ｑ８で示されている。シ
フト・レジスタ（１）の第１段のフリップ・フロップは
、クロック入力端子（ＣＫ）に入力するクロック・パル
スＣＰの立上りタイミングで、データ入力端子（Ｄ）に
入力する印字ドット・データＤＡを読込んで記憶する。

また、クロック入力端子（ＣＫ）に入力するクロック信
号ＣＰの立上りタイミングで、第２段以降のフリップ・
フロップに、その前段のフリップ舎フロップに記憶され
ている印字ドット・データＤＡがシフトされる。この発
熱体駆動制御回路では、第１段のフリップ赤フロップの
記憶内容が次回の印字ドット・データとして、第２段の
フリップ・フロップの記憶内容が今回の印字ドット・デ
ータとして、第３段〜第８段のフリップ・フロップの記
憶内容が過去６回の印字ドット・データとして取り扱わ
れる。

印字ドット・データ加工回路は、ＡＮＤ回路（１１）、
シフト・レジスタ（１）の第１段のフリップ舎フロップ
およびＮ０７回路（１２）から構成されている。ＡＮＤ
回路（１１）の出力端子は、第１段のフリップ・フロッ
プのデータ入力端子、すなわちシフト・レジスタ（１）
の印字ドット・データ入力端子（Ｄ）に接続されている
。第１段のフリップ・フロップの出力端子（Ｑｌ）は、
Ｎ０７回路（１２）の入力端子に接続されている。

Ｎ０７回路（１２）の出力および原印字ドット・データ
ＤＡＴＡがＡＮＤ回路（１１）の２つの入力端子にそれ
ぞれ入力されている。このような加工回路では、シフト
・レジスタ＜１）に入力するクロック・パルスＣＰの立
上りタイミング直前において、ＡＮＤ回路（１１）に入
力している原印字ドット・データＤＡＴＡがＨレベル（
印字有）でありかつその１回前の原印字ドット・データ
ＤＡＴＡがＬレベル（印字能）の場合にのみ、ＡＮＤ回
路（１１）の出力がＨレベル（印字有）となるので、印
字有の原印字ドット・データＤＡＴＡが２以上連続して
送られてきた場合には、これらの印字有の原印字ドット
・データＤＡＴＡのうち、最初の原印字ドット・データ
ＤＡＴＡから偶数番目の原印字ドット・データＤＡＴＡ
がＬレベルに変換される。そして、このようにデータ加
工された、加工済の印字ドット・データＤＡがシフト・
レジスタ（１）のデータ入力端子（Ｄ）に送られる。

論理回路（２）は、５つのＯＲ回路（２２）からなり、
過去６回の印字ドット・データがとりうる組み合わせが
、あらかじめ定められた第１〜第７の組み合わせのいず
れに該当するかを判別する。第１表は、第１〜第７の組
み合わせと、出力端子（Ｂ１）〜（Ｂ６）の電圧レベル
との関係を示している。

（以下余白） 第１表 クロック入力端子（ＣＫ）にクロック・パルスＣＰが入
力されてから次のクロックΦパルスＣＰが人力されるま
での間、すなわち１つの印字サイクルにおける発熱体駆
動制御回路の動作について説明する。クロック入力端子
（ＣＫ）に、クロック・パルスＣＰが入力されると、そ
の立上りタイミング（今回の印字サイクルの開始時点）
で、ソフト・レジスタ（１）のデータ入力端子（Ｄ）に
入力している印字ドット・データＤＡが第１段のフリッ
プ・フロップに読込まれて記憶されると同時に、２段目
以降のフリップ・フロップに、その前段のフリップ・フ
ロップに記憶されていた印字ドット・データＤＡがシフ
トされる。すでに述べたように、この発熱体駆動制御回
路では、第１段のフリップ・フロップの記憶内容が次回
の印字ドット・データとして、第２段のフリップ・フロ
ップの記憶内容が今回の印字ドット・データとして、第
３段〜第８段のフリップフロップの記憶内容が過去６回
の印字ドット・データとして取り扱われるので、シフト
・レジスタ（１）の出力端子（Ｑｌ）から、次回の印字
ドット・データＤＡが、出力端子（Ｑ２）から、今回の
印字ドット・データＤＡが、出力端子（Ｑ３）〜（Ｑ８
）から前回、２回前、・・・６回前の印字ドット・デー
タＤＡがそれぞれ出力される。

シフト・レジスタ（１）の出力端子（Ｑ３）〜（Ｑ８）
から出力される前回〜６回前の印字ドット・データＤＡ
は、論理回路（２）の入力端子（Ａ１）〜（Ａ６）にそ
れぞれ送られる。論理回路（２）の出力端子（Ｂ１）〜
（Ｂ６）には、入力端子（Ａ１）〜（八６）に入力する
印字ドット・データＤＡの組み合わせに応じてＨレベル
またはＬレベルの電圧が現われる。そして、論理回路（
２）の出力端子（Ｂ１）〜（Ｂ６）から出力される信号
は、データ・セレクタ（３）の入力端子（工６）〜（■
１）に送られる。データ・セレクタ（３）は、今回の印
字サイクルの開始時点で入力端子（１０）を選択し、今
回の印字サイクルの開始時点から所定時間経過後に、入
力端子（■１）〜（Ｉ６）を、（１１）〜（１６）の順
に順次選択していき、次のクロック・パルスの立上り時
点（今回の印字サイクルの終了時点）で、入力端子（■
０）を選択する。

データ・セレクタ（３）の出力は、Ｎ０７回路（４）に
よって反転されたのちにＡＮＤ回路（５）の一方の入力
端子に送られる。したがって、データ・セレクタ（３）
によって選択された入力端子（Ｉ↓）〜（Ｉ６）に入力
する信号が、Ｌレベルのときに、ＡＮＤ回路（５）の一
方の入力端子に入力する信号がＨレベルとなる。

このＡＮＤ回路（５）の他方の入力端子には、シフト・
レジスタ（１）の出力端子（Ｑｌ）から出力される次回
の印字ドット・データＤＡが入力されている。したがっ
て、次回の印字ドット・データＤＡが印字有でありかつ
データ・セレクタ（３）によって、最初にＬレベルの入
力端子（１）が選択されたときにＡＮＤ回路（５）の出
力はＨレベルとなる。第１表から明らかなように、デー
タ・セレクタ（３）によって、Ｌレベルの入力端子（Ｉ
）が選択されると、それ以後に選択される入力端子（１
）はすべてＬレベルとなっているので、ＡＮＤ回路（５
）の出力がＨレベルに反転されると、今回の印字サイク
ルの終了時点までＡＮＤ回路（５）の出力はＨレベルを
維持する。このＡＮＤ回路（５）の出力は、ＯＲ回路（
６）の一方の入力端子に入力する。ＯＲ回路（６）の他
方の入力端子には、シフト争レジスタ（１）の出力端子
（Ｑ２）から出力されている今回の印字ドット・データ
ＤＡが入力している。

したがって、今回の印字ドット・データＤＡが印字有の
場合には、ＡＮＤ回路（５）の出力には関係なく、今回
の印字サイクルの間、ＯＲ回路（６）の出力がＨレベル
となり、トランジスタ（７）がオンし、発熱体（９）が
駆動される。今回の印字ドット・データＤＡが印字無で
かつ次回の印字ドット・データＤＡが印字無の場合には
、ＯＲ回路（６）の出力はＬレベルとなるので、今回の
印字サイクルにおいては発熱体（９）は駆動されない。

今回の印字ドット・データＤＡが印字無でかつ次回の印
字ドット・データＤＡが印字有の場合には、今回の印字
サイクルにおいて、データ・セレクタ（３）が、最初に
Ｌレベルの入力端子（１）を選択した時点から今回の印
字サイクルの終了時点までの間、ＯＲ回路（６）の出力
がＨレベルとなり、その間、発熱体が次回の印字のため
に予熱駆動される。

第２図は、今回の印字ドット・データが印字無でかつ次
回の印字ドット・データが印字有である場合の各部の信
号および発熱体駆動状態を示している。

シフト・レジスタ（１）に連続した８回分の印字ドット
・データが記憶され、第１段のフリップ・フロップに記
憶されている印字ドット・データＤＡが印字無で、シフ
ト・レジスタ（１）のデータ入力端子（Ｄ）に印字有の
印字ドット・データＤＡが送られている状態において、
クロックφパルスＣＰがシフト・レジスタ（１）に入力
されると、クロックψパルスＣＰの立上りタイミングで
（時点ｔＯ（ｍ））、印字有の印字ドット・データＤＡ
がシフト・レジスタ（１）　（７）第１段のフリップ・
フロップに読込まれて記憶されると同時に、２段目以降
のフリップ、フ。

ツブにその前段のフリップ・フロップに記憶すれている
印字ドット・データＤＡがシフトされる。この結果、シ
フト・レジスタ（１）の出力端子（Ｑｌ）から次回の印
字ドット・データＤＡに応じたＨレベルの信号（ＤＱＩ
）が、出力端子（Ｑｌ）から今回の印字ドット・データ
ＤＡに応じたＬレベルの信号（ＤＱ２）が、出力端子（
Ｑ３）〜（Ｑ８）からは、前回〜６回前の印字ドット・
データＤＡに応じたレベルの信号がそれぞれ出力される
。時点ｔＯ（ｍ）においては、データ・セレクタ（３）
は、入力端子（Ｉ０）を選択しており、その出力がＨレ
ベルであり、８０１回路（４）の出力がＬレベルである
ので、ＡＮＤ回路（５）の出力はＬレベルである。

また、シフト・レジスタ（１）の出力端子（Ｑｌ）から
の出力信号ＤＱ２はＬレベルなので、ＯＲ回路（６）の
出力はＬレベルであり、発熱体く９）は駆動されない。

クロック・パルス立上り時点ｔｏ（ｍ）から、所定時間
ＴＡが経過すると（時点ｔｌ（ｍ））、セレクト信号Ｓ
Ｏ〜Ｓ２にもとづいて、データ・セレクタの入力端子（
１１）が選択され、こののち時間ＴＢＩ経過後に（時点
ｔ２（ｍ））、入力端子（Ｉ２）が選択され、こののち
時間ＴＢ２経過後に（時点ｔ３（ｍ））、入力端子（１
３）が選択され、こののち時間ＴＢ３Ｂ３経過後時点ｔ
４（ｍ））、入力端子（Ｉ４）が選択され、こののち時
間ＴＢ４Ｂ４経過後時点ｔ５　（ｍ）　）　、入力端子
（１５）が選択され、こののち時間ＴＢ５経過後に（時
点ｔ　６　（ｍ）　）、入力端子（Ｉ６）が選択される
。各時間間隔Ｔ８１〜ＴＢ５は、あらかじめ設定されて
いる。

そして、時点ｔ６（ｍ）から所定時間ＴＢ６Ｂ６経過後
次のクロック・パルスＣＰが入力されるようになってい
る。この時間ＴＢ６もあらかじめ設定されている。

セレクト信号ＳＯ〜Ｓ２によって選択された入力端子（
１）の電圧レベルがＨレベルのときには、８０１回路（
４）の出力はＬレベルを維持するので、発熱体（９）は
駆動されない。セレクト信号５Ｏ−Ｓ２によって選択さ
れた入力端子（１）の電圧レベルがＬレベルのときには
、８０１回路（４）の出力がＨレベルとなり、ＡＮＤ回
路（５）の出力がＨレベルとなり、ＯＲ回路（６）の出
力がＨレベルとなるので、スイッチング・トランジスタ
（８）がオンし、発熱体（９）が駆動される。すなわち
、今回の印字サイクルＳｍにおいて、発熱体（９）が次
回の印字のために予熱駆動される。

たとえば、過去６回の印字ドット・データＤＡの組合せ
が、第１表の第１の組み合わせに該当している場合には
、入力端子（１１）が選択された時点ｔｌ（ｍ）で発熱
体（９）が駆動され、次回の印字のための予熱が開始さ
れる。この予熱は、次回のクロック・パルスＣＰが入力
する時点ｔＯ（ｍ＋１）まで行なわれるので、この場合
の予熱時間ＴＤＩは、次式で表わされる。

ＴＤＩ−Σ　ＴＢｉ　　　　　　　　　・・・（１）ま
た、過去６回の印字ドット・データＤＡの組み合せが、
第１表の第２の組合せに該当している場合には、入力端
子（■２）が選択された時点ｔ２（ｍ）から、次回の印
字のための予熱が開始され、この場合の予熱時間ＴＤ２
は、次式で表わされる。

ＴＤ２−Σ　ＴＢｉ　　　　　　　　　・・・（２）つ
まり、過去６回の印字ドット・データＤＡの組み合せが
、第１表の第ｎ　（ｎｍｌ、２・・φ６）の組合せに該
当しているときには、時点ｔｎ（ｍ＞から予熱が開始さ
れ、その予熱時間ＴＤｎは次式で表わされる。

ＴＤｎ−Σ　ＴＢｉ（１≦ｎ≦６　）　　−（３）１＝
ｎ 過去６回の印字ドット・データＤＡの組合せが第１表の
第７の組み合せに該当する場合には、予熱時間ＴＤ７は
零となる。

時点ｔＯ（ｍ＋１）でクロック・パルスＣＰがシフト・
レジスタ（１）に入力されると、シフト・レジスタ（１
）の２段目以降のフリップ・フロップにその前段のフリ
ップ・フロップに記憶されている印字ドット・データＤ
Ａがシフトされると同時に、第１段目のフリップ・フロ
ップに印字無の印字ドット・データＤＡが読み込まれて
記憶される。この結果、シフト・レジスタ（１）の出力
端子（Ｑｌ）からＬレベルの信号か、出力端子（Ｑ２）
からＨレベルの信号が出力される。また、データ・セレ
クタ（３）は、その入力端子（１０）を選択した状態と
なる。したがって、ＡＮＤ回路（５）の出力は、Ｌレベ
ルに反転されるが、出力端子（Ｑ２）の出力がＨレベル
なので、ＯＲ回路（６）の出力がＨレベルとなり、発熱
体（９）が上記予熱駆動に引き続いて駆動される。

第３図は、シフト・レジスタ（１）の出力端子（Ｑ２）
からの出力信号ＤＱ２と、発熱体（９）の表面温度とを
示している。印字サイクルＳｍにおいては、今回の印字
ドット・データＤＡが印字無で、次回の印字ドット・デ
ータＤＡが印字有であるので、過去６回の印字ドット・
データＤＡの組み合わせに応じた時点から、発熱体（９
）が予熱駆動される。この例では、過去６回の印字ドッ
ト・データの組合せが、第３の組み合わせに該当してお
り、したがって、印字サイクルＳｍ中の時点ｔ３（ｍ）
から発熱体（９）が予熱駆動され、その時点から発熱体
（９）の表面温度が上昇しはじめる。

印字サイクルＳｍに続く次の印字サイクルＳ（ｍ＋１）
においては、今回の印字ドット・データＤＡが印字有で
あるので、発熱体（９）は駆動されたままとなり、その
表面温度が、さらに上昇し続ける。印字サイクルＳ（ｍ
＋１）に続く次の印字サイクルＳ（ｍ＋２）においては
、今回の印字ドット・データＤＡが印字無であるので、
その印字サイクルＳ（ｍ＋２）の開始時点、すなわち印
字サイクルＳ（ｍ＋１）の終了時点に発熱体（９）の駆
動が停止される。したがって、発熱体（９）の表面温度
は、印字サイクルＳ　（ｍ＋１）の終了時点で最高温度
に達し、その時点から徐々に下降しはじめる。また、印
字サイクルＳ　（ｍ＋２）においては、今回の印字ドッ
ト・データＤＡが印字無で、次回の印字ドット・データ
ＤＡが印字有であるが、過去６回の印字ドット・データ
ＤＡの組合わせが第７の組合わせに該当するので、予熱
時間は零となり、発熱体（９）は予熱駆動されない。し
たがって、発熱体（９）の表面温度はこの印字サイクル
Ｓ（ｍ＋２）中、下降し続ける。

印字サイクルＳ　（ｍ＋２）に続く印字サイクルＳ（ｍ
＋３）においては、今回の印字ドット・データＤＡが印
字有であるため、発熱体（９）が駆動され、発熱体（９
）の表面温度が徐々に上昇する。そして、この印字サイ
クルＳ　（ｍ＋３）の終了時点に発熱体（９）の駆動が
停止されれるので、その時点で発熱体（９）の表面温度
が最高温度に達し、その後、徐々に下降する。

印字サイクルＳ　（ｍ＋１）および印字サイクルＳ　（
ｍ＋３）のように、印字ドット・データＤＡが印字有で
ある印字サイクルの終了時点での発熱体（９）の表面温
度がほぼ一定となるように、時間ＴＡおよびＴＢＩ〜Ｔ
Ｂ６が設定される。

上記実施例では、印字ドット・データ加工回路によって
加工された印字ドット・データＤＡがシフト・レジスタ
（１）に入力されているが、原印字ドット・データＤＡ
ＴＡを上記のような加工回路で加工せずにシフト・レジ
スタ（１）に入力するようにしてもよい。

発明の効果 この発明によるサーマルＱプリンタにおける発熱体駆動
制御方法では、今回の印字ドット・データが印字無で次
回の印字ドット・データが印字有の場合に、今回の印字
サイクルにおいて、発熱体が次回の印字のために予熱駆
動されるから、発熱体への通電時間を従来に比べて長く
でき、したがって、発熱体への印加電圧を低くできる。

このため、発熱体およびその保護膜の損傷を防止できる
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は発熱体駆動制
御回路を示す回路図、第２図は発熱体駆動制御回路の各
部の信号および発熱体の駆動状態を示すタイムチャート
、第３図はシフト・レジスタの出力端子（Ｑ２）から出
力される信号と、発熱体の表面温度とを示すタイムチャ
ートである。 （１）・・・シフト・レジスタ、（２）・・・論理回路
、（３）・・・データ・セレクタ、（５）・・・ＡＮＤ
回路、（６）・・・ＯＲ回路、（８）・・・スイッチン
グ・トランジスタ、（９）・・・発熱体。 以　　上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）今回の印字ドット・データが印字無でかつ次回の
   印字ドット・データが印字有の場合に、今回の印字サイ
   クルにおいて、発熱体が次回の印字のために予熱駆動さ
   れるサーマル・プリンタにおける発熱体駆動制御方法。
2. （２）発熱体予熱駆動時間が、前回または前回を含む過
   去複数回の印字ドット・データにもとづいて制御される
   特許請求の範囲第（１）項記載のサーマル・プリンタに
   おける発熱体駆動制御方法。
3. （３）上記印字ドット・データとして、印字ドット・デ
   ータ加工手段によって加工された加工済印字ドット・デ
   ータが用いられており、印字ドット・データ加工手段は
   、印字ドット・データが２以上連続して印字有である場
   合に、それらの印字有の印字ドット・データのうち、最
   初の印字ドット・データから偶数番目の印字ドット・デ
   ータを印字無しの印字ドット・データに変換するもので
   ある特許請求の範囲第（１）項記載のサーマル・プリン
   タにおける発熱体駆動制御方法。