JPH0749224B2 - 印字装置における印字ヘッドの駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は印字方法、詳しくは印字を高密度で行なうこと
を可能としたプリンタによる印字ヘッドの駆動方法に関
するものである。

（従来技術とその問題点） 近年、各種大量の情報を迅速に処理するために電子計算
機等を利用した装置が広く普及してきており、またこれ
ら装置においては処理結果等を印字出力するためにプリ
ンタが使用される。

これらプリンタの多くはインパクトプリンタとしてのド
ットプリンタ、ノンインパクトプリンタとしてのサーマ
ルプリンタ等が用いられており、これらドットプリンタ
及びサーマルプリンタ等は印字する文字や図形を点、す
なわちドットの集合として表現するものである。

従って、印字品質を高めるためにはこの文字や図形を構
成するドットの密度を高める必要が生じ、従来はこのド
ットの高密度化のためにドットに種々の改良が加えられ
ていた。

しかしながら、従来の印字装置及び印字方法において
は、上述したようにドット間のピッチ、すなわち印字密
度をあげるために印字ヘッドに設けられる複数の印字要
素、例えばドットプリンタであればピン（或いはワイ
ヤ）、サーマルプリンタであれば発熱抵抗体の高密度化
をはかるようにしていたため、製造時における印字ヘッ
ドの精度等の問題或いは印字要素相互の熱干渉の問題が
生じ、さらにはこれらの問題を解決するにはコストの増
大を招来する虞れが生じた。

（発明の目的） 本発明は前記事情に鑑みて成立したもので、印字ヘッド
の高精度化を要求することなく、印字要素の高密度化に
よる印字要素相互の熱干渉を生じることのない印字ヘッ
ドの駆動方法を提供することをその目的とする。

（目的を達成するための手段） 上記目的を解決するため、本発明に係る印字装置におけ
る印字ヘッドの駆動方法は、複数の印字用ドット要素が
一列に配列された印字ヘッドと、該印字ヘッドをドット
要素の配列方向に移動させるヘッド駆動手段と、該印字
ヘッドの移動方向と直交する方向に被印字部材を送る送
り手段とを備えるとともに、メモリ上で印字データを印
字ヘッドのドット要素数の倍数に対応するマトリックス
上でドット展開し、ドット展開されたドットデータを前
記倍数に応じて複数に分割した後、それぞれの分割デー
タを上記ドット要素数に対応するように圧縮し、上記分
割データを順次印字ヘッドに送って上記分割データの各
ラインデータ毎に印字駆動する際に、１回の印字作動の
度に前記印字ヘッドを上記ドット要素の配列方向にドッ
ト要素間の距離を上記倍数値で等分した量だけ移動させ
る印字ステップと、上記ラインデータの印字終了後に被
印字部材をドット要素の配列方向と直交する方向に移動
させる送りステップとを交互に繰り返して行なうととも
に、前記印字ヘッドを駆動する際に、印字ヘッドの移動
方向を１ラインデータの印字完了毎に逆方向に移動させ
ることにより印字を行なうことを特徴とする。

（発明の作用、効果） 前記構成の印字装置によれば、印字は印字ステップと送
りステップとの交互の繰り返しによって行なうものであ
るが、印字ステップにおいて、分割データを順次印字ヘ
ッドに送って駆動する際に、印字ヘッドによる被印字部
材への一回の印字動作の後にドット要素をその配列方向
に、ドット要素間の距離を上記倍数値で等分した量だけ
移動させて印字する。そして、その後に送りステップに
移る。つまり、印字データを実際のドット要素の倍数だ
け高い密度にし、この高密度の印字データをドット要素
数に応じたデータに分割し、分割データに基づく印字
を、分割された回数だけ印字ドットの配列方向に少しず
つずらして移動（倍数値で等分した量だけ移動）させる
ことにより、上記高密度の印字データに対応する印字を
行なうので、ドットの高密度化が達成でき、しかも感熱
素子相互の熱干渉を生じることもなく、精細且つ鮮明な
印字を行なうことができる。

また、印字ステップと送りステップとを交互に繰り返し
て印字するとともに、印字ヘッドを駆動する際に、一度
の印字完了毎に印字ヘッドを逆方向に移動させるのが通
常であるが、この場合、１ラインデータの印字にドット
データを分割した数だけのヘッドシフトが必要になる。
これに対し、本発明の場合は、印字ヘッドの移動方向を
１ラインデータの印字完了毎に逆方向に移動させるもの
であるから、無駄のない効率的な印字を行なうことがで
きる。

（実施例） 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、第１図〜第３図を参照して本発明が適用される印
字装置の構成を説明する。

第１図は印字ヘッドの構成を示す正面図、第２図は第１
図に示される印字ヘッドの側面図、第３図は第１図に示
される印字ヘッドを被印字部材としての印字テープ及び
インクリボンとともに示す平面図である。

図において符号１は印字ヘッドを示す。この印字ヘッド
１は、サーマルヘッド３と発熱抵抗体５とから構成さ
れ、印字ヘッド１は変位プレート７に固定され、さらに
該変位プレート７は図示しないプリンタを構成するメイ
ンフレーム11とヘッドブラケット13を介して、該プリン
タに固設されている。

サーマルヘッド３は、ここでは説明の便宜上、第４図に
示すように、所定の間隔Ｎ毎に一列に縦設される５個の
ドット要素としての感熱素子5aで構成される発熱抵抗体
５を具備するものとする。そして、この発熱抵抗体５に
接するように第２図及び第３図に示すプラテンローラ15
が、その回転軸を前記感熱素子5aの配列方向に平行とな
るように、メインフレーム11に回動自在に軸支され、上
記印字ヘッド１と対向配置されている。

プラテンローラ15は、図示しないステップモータ等の送
り手段によって、第３図に示す矢印Ｓ方向にステップ状
に回転駆動されるもので、このプラテンローラ15とサー
マルヘッド３との間に介装される印字テープ17及びイン
クリボン19を前記感熱素子5aの間隔と等しい距離Ｎだけ
送るものとする。

次に、印字ヘッド１の駆動手段は変位プレート７と圧電
素子９とによって構成されている。

変位プレート７は、矩形状の金属板の中央部分に矩形孔
を穿設して全体を辺7a、7b、7c、7dからなる略矩形状の
枠形になるように形成するとともに、辺7dと辺7aとの間
の角隅部を切り欠いて外部に連通させ、且つ上記角隅部
の対角上にある辺7bと辺7cとの間の角隅部には内側から
外側に斜めのスリット８を形成してなるもので、辺7aと
辺7cとの間には圧電素子９が嵌装され、辺7aはヘッドブ
ラケット13を介してメインフレーム11に固定され、辺7d
はサーマルヘッド３に固定されている。

上記印字ヘッド駆動手段において、圧電素子９に電圧を
印加すると、圧電素子９は伸長するから、その変位によ
って第１図に点線で示すように、変位プレート７は全体
的に変形し、これに伴ない辺7dもその長手方向に移動
し、発熱抵抗体５は印字テープ17及びインクリボン19の
送り方向（感熱素子５の配列方向）に移動する。辺7dの
移動変位量は圧電素子９の変位量よりも拡大する。

ところで、上記印字ヘッド駆動手段による印字ヘッド１
の発熱抵抗体５の移動変位量は、感熱素子5aの間隔Ｎの
1/2となるように設定されているものとする。

次に、文字「Ａ」を印字する場合を、第５図及び第６図
によって説明する。

まず、感熱素子5aの数５に対応する５×５のマトリック
ス上で構成される印字データを、メモリ上で感熱素子5a
の数の２倍に対応する10×10のマトリックス上にドット
展開する。そして、ドット展開されたドットデータを縦
方向（以下、Ｙ方向という）に偶数列と奇数列に分割す
る。第５図（ａ）は、Ｙ方向に10ドット、横方向（以
下、Ｘ方向という）に９ドットで文字「Ａ」を展開した
もので、このＹ方向のデータ番号が奇数列のドットを抽
出し、Ｙ方向のデータ番号が偶数列のドットを削除した
ものを同図（ｂ）に示し、同様にＹ方向の偶数列のドッ
トを抽出したものを同図（ｃ）に示す。さらにこの抽出
した図形をＹ方向に圧縮して、削除した偶数列を詰めた
図形を同図（ｄ）に示し、削除した奇数列を詰めた図形
を同図（ｅ）にそれぞれ示す。

次に、上記分割データを順次印字ヘッド１に送って駆動
する際に、上記印字ヘッド１によって印字テープ17に印
字する印字ステップと、印字テープ17を感熱素子5aの配
列方向と直交する方向に移動させる送りステップとを交
互に繰り返して行なう。そして、印字ステップにおい
て、前記印字ヘッド１による印字テープ17への一回の印
字動作の後に印字ヘッド１を感熱素子5aの配列方向に、
感熱素子5aの間隔Ｎの1/2だけ移動させる。

すなわち、印字ステップにおいて、同図（ｄ）に示され
る奇数ドットデータ及び同図（ｅ）に示される偶数ドッ
トデータに基づいて印字を行なう。このとき、まず同図
（ｅ）上におけるＸ方向第１列のラインデータの印字ａ
を行なった後に（同図（ｆ）上、実線で示す。以下、同
様。）、圧電素子９に電圧を印加して発熱抵抗体５を感
熱素子5aの配列方向、すなわちＹ方向にN/2ステップに
相当する距離だけ移動し（以下、ヘッドシフトとい
う）、続いて、同図（ｄ）上におけるＸ方向第１列目の
ラインデータの印字ｂを行ない（同図（ｆ）上、点線で
示す。以下、同様）、Ｘ方向の奇数列及び偶数列の分割
データにおける第１列目のラインデータの印字を完了す
る。

さらに、プラテンローラ15を送り手段により回転駆動し
て印字テープ17をインクリボン19とともに、感熱素子5a
の配列方向と直交する方向に移動させる（送りステッ
プ）。

次に、Ｘ方向の奇数列及び偶数列の分割データにおける
第１列目のラインデータの印字完了後、第２列目のライ
ンデータの印字ステップを実行するときは、まず、同図
（ｄ）上におけるＸ方向第２列目のラインデータの印字
ｃを行ない、その後、圧電素子９に印加した電圧を０
［Ｖ］にしてヘッドシフトを解除して、発熱抵抗体５を
−Ｙ方向（第１列目の場合と逆方向）にN/2に相当する
距離だけ移動して元の位置に戻した後、前述の場合と同
様に同図（ｅ）上におけるＸ方向第２列目のラインデー
タの印字ｄを行なう。

さらに、プラテンローラ15をＮだけ回転駆動して印字テ
ープ17をインクリボン19とともに送る。

その後、同図（ｅ）上におけるＸ方向第３列目の印字ｅ
を行ない、圧電素子９に電圧を印加してＹ方向（第２列
目と逆方向）にヘッドシフトした後に、第３列目の印字
ｆを行ない、この印字ステップの後、印字テープ17とイ
ンクリボン19を送る。

以下、同様に、印字ステップと送りステップとを交互に
繰り返し、第８列目まで印字を行なうことによって同図
（ｆ）に示すように、Ｙ方向に1/2に縮小した文字、す
なわち元の文字の大きさとＹ方向で等しい大きさ（高
さ）の文字を２倍の高密度で得ることができる。

しかも、印字ステップにおいては第６図に示されるよう
に、印字ヘッド１の移動方向を１ラインデータの印字完
了毎に逆方向に移動させるので、ヘッドシフトの回数が
半減する。一度の印字完了毎にヘッドシフトする場合
は、１ラインデータの印字に２度のヘッドシフトが必要
になるからである。

なお、プラテンローラ15をステップモータで回転駆動し
て印字テープ17をインクリボン19とともに送り移動する
ときに、N/2ステップずつ回転駆動することによって、
第５図（ａ）に示す文字の大きさに対して同図（ｇ）に
示すようにＹ方向及びＸ方向とともに1/2に縮小した文
字、すなわち元の文字の大きさとＹ方向、Ｘ方向ととも
に等しい大きさ（高さ、幅）の文字をバランスよく、し
かも４倍の高密度で得ることができる。

上述してきたように、本実施例によれば、見掛け上ドッ
ト密度をＹ方向、Ｘ方向とともにそれぞれ２倍にするこ
とができる。具体的には、第７図に示すように斜線を印
字したときに、従来段差が66μｍあったものを（第７図
（ａ））、サーマルヘッド３の移動量を33μｍとするこ
とができたので、印字された斜線の段差も33μｍとする
ことができた。

なお、従来印字の際に発生していた70dB以上の音を、圧
電素子への電流制限を与えることで55dB以下の押えるこ
とができた。

さらに、印字によって形成される線の太さの差を小さく
することができる。例えば、第８図に示すように、縦線
の場合、１ドットが0.1mmで、２ドットが0.166mmであ
り、その差が0.066mmであったものを、本実施例によれ
ば0.033mmと半分にすることができる。

なお、本実施例においては移動手段として圧電素子を用
いたが、これに限定されることなく任意の駆動機構等を
用いることができ、例えばソレノイドで動作させるよう
にしてもよい。また、サーマルプリンタを例に説明した
が、印字する文字や図形をドットの集合として表現する
プリンタのすべてに対して、適用できるのはいうまでも
ないことである。

また、前述の実施例は、印字データが印字ヘッドの感熱
素子数の２倍の数を一辺とするマトリックス上にドット
展開した例に関するものであるが、印字データが印字ヘ
ッドの感熱素子数の３倍あるいはそれ以上の倍数を一辺
とするマトリックス上にドット展開する構成であっても
よい。

さらに、印字ヘッド１の移動量は感熱素子間の距離より
小さい距離あればよく、1/2である必要はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される印字ヘッドの構成を示す正
面図、第２図は第１図に印字される印字ヘッドの側面
図、第３図は第１図に示される印字ヘッドを被印字部材
としての印字テープ及びインクリボンとともに示す平面
図、第４図は感熱ドットの配列状態の説明図、第５図
（ａ）〜（ｇ）は分割された印字データに基づく本発明
法に係る印字方法の説明図、第６図は圧電素子と送り手
段の駆動関係を印字ドットデータとともに示す説明図、
第７図（ａ）（ｂ）は斜線を印字する場合の密度を示す
説明図であり、第８図は本発明法による印字された線の
太さの比較説明図である。 符号１……印字ヘッド、３……サーマルヘッド、５……
発熱抵抗体、5a……感熱素子（感熱素子）、７……変位
プレート、９……圧電素子、15……プラテンローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０５ 7251−5Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/10 １０１ Ｙ 7251−5Ｃ Ｈ０４Ｎ 1/12 Ｚ (72)発明者 野辺 信行 東京都中央区日本橋箱崎町６番６号 マッ クス株式会社内 (72)発明者 石井 周一 東京都中央区日本橋箱崎町６番６号 マッ クス株式会社内 (72)発明者 石田 敏也 東京都中央区日本橋箱崎町６番６号 マッ クス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−78656（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−27552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−149727（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−102779（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−162256（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−93437（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の印字用ドット要素が一列に配列され
   た印字ヘッドと、該印字ヘッドをドット要素の配列方向
   に移動させるヘッド駆動手段と、該印字ヘッドの移動方
   向と直交する方向に被印字部材を送る送り手段とを備え
   るとともに、 メモリ上で印字データを印字ヘッドのドット要素数の倍
   数に対応するマトリックス上でドット展開し、ドット展
   開されたドットデータを前記倍数に応じて複数に分割し
   た後、それぞれの分割データを上記ドット要素数に対応
   するように圧縮し、 上記分割データを順次印字ヘッドに送って上記分割デー
   タの各ラインデータ毎に印字駆動する際に、１回の印字
   作動の度に前記印字ヘッドを上記ドット要素の配列方向
   にドット要素間の距離を上記倍数値で等分した量だけ移
   動させる印字ステップと、上記ラインデータの印字終了
   後に被印字部材をドット要素の配列方向と直交する方向
   に移動させる送りステップとを交互に繰り返して行なう
   とともに、 前記印字ヘッドを駆動する際に、印字ヘッドの移動方向
   を１ラインデータの印字完了毎に逆方向に移動させるこ
   とにより印字を行なうことを特徴とする印字装置におけ
   る印字ヘッドの駆動方法。