JPH082654B2 - 端面型サ−マルプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、印字ヘッドの印字方向後端側の端面近傍に
発熱部を設けた端面型サーマルプリンタに関する。

［従来の技術］ 従来より、サーマルヘッドを設けたサーマルプリンタ
が用いられている。このサーマルプリンタは、印字され
た字が美しい、印字する際の音が静かである等という特
徴を有している。

一方、近年、サーマルヘッドの発熱部により熱溶融さ
れるインクリボンのインク層の粘性を強くし、誤って印
字した場合にも同一インクリボンで印字用紙上のその文
字を剥離・消去（リフトオフ訂正）することができるよ
うなサーマルプリンタもある。このリフトオフ訂正を行
ない得るサーマルプリンタにおいては、印字ヘッドの印
字方向後端側の端面から微少量印字方向側へ離れた端面
近傍に発熱部を位置させた、所謂端面型サーマルヘッド
が用いられている。これにより、発熱部により熱溶融さ
れたインクリボンの温度が低下する前に、インクリボン
は用紙上から引剥され、熱溶融されたインクリボンが用
紙上に転写される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、端面型ヘッドを用いた端面型サーマル
プリンタにおいては以下のような問題があった。

即ち、インク層の粘性を強くしたインクリボンを用い
て印字を行なう際に、品質の高い適性印字を得るために
は、加熱されたインクリボンを温度が低下する前の一定
の高温状態で用紙上から引剥す必要がある。ここで、イ
ンクリボンを一定温度状態で引剥すための条件として
は、発熱部による発熱量を一定とし、サーマルヘッドの
移行速度（即ち、印字速度）とヘッドの発熱部から印字
方向後端側の端面までの距離（以下、端面距離と呼ぶ）
とを各々一定に保つことによりインクリボンが加熱され
て引剥されるまでの時間（タイミング）を一定とするこ
とが望ましい。しかしながら、端面距離は、距離が微少
量のため生産上かなりのバラツキを発生させている。こ
のため、インクリボンを用紙上から引剥す時間が各ヘッ
ドにより異なり、それに従ってインクリボンの引剥され
る時の温度が異なり、用紙上に印字された文字等の印字
品質が各々異なるという問題があった。

本発明の端面型サーマルプリンタは、上記問題点を解
決するために為されたものであり、以下の如く構成され
ている。

発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の端面型サーマルプリンタは、第１図にその基
本構成を例示する如く、 熱溶融性のインクリボン（M1）と、印字方向後端側の
端面から微少量印字方向側へ離れた端面近傍に電気的抵
抗素子より成る発熱部を有し、その発熱部により上記イ
ンクリボンを印字用紙に押圧すると共に、上記発熱部の
発熱によりインクリボンを熱溶融し、上記端面にて上記
インクリボンと上記印字用紙とを剥離して印字を行なう
印字ヘッド（M2）と、印字情報に基づき上記印字ヘッド
（M2）の発熱部に通電する通電手段（M3）と、 上記印字ヘッド（M2）による印字に伴って、印字ヘッ
ド（M2）を印字方向へ相対的に移動させる印字ヘッド移
動手段（M4）とを備えた端面型サーマルプリンタにおい
て、 上記通電手段（M3）により上記発熱部に供給される通
電エネルギー量を、上記発熱部と上記端面との距離に従
って設定する通電エネルギー設定手段（M5）を備えたこ
とを特徴とする。

［作用］ 上記構成を有する本発明の端面型サーマルプリンタ
は、 印字ヘッド（M2）の印字方向後端側の端面近傍に設け
られた発熱部により熱溶融性のインクリボン（M1）を印
字用紙に押圧し、通電手段（M3）が印字情報に基づき印
字ヘッド（M2）の発熱部に通電して発熱部の発熱により
インクリボン（M1）を熱溶融し、更に上記端面にてイン
クリボン（M1）と印字用紙とを剥離すると共に、印字ヘ
ッド移動手段（M4）により印字ヘッド（M2）を印字方向
に移動させて印字用紙に印字を行なうよう働くが、上記
通電手段（M3）が印字ヘッド（M2）の発熱部に供給する
通電エネルギー量は、通電エネルギー設定手段（M5）が
発熱部と端面との距離に従って設定された値とされる。
これにより、本発明の端面型サーマルプリンタは、印字
ヘッド（M2）の端面距離に従った通電エネルギー量を通
電手段（M3）が発熱部に供給するよう働く。

［実施例］ 次に、本発明の端面型サーマルプリンタの構成を一層
明らかにするために好適な実施例を図面と共に説明す
る。

第２図は本発明の一実施例である端面型サーマルプリ
ンタの外観図である。プリンタ部２にはキーボード４が
一体化され、キーボード４にはアルファベットキー６を
はじめ各種のキーが設けられると共に、所定桁数の液晶
ディスプレイ８が設けられ、キー入力された文字，記号
等が表示されるようになっている。このキーボード４か
ら入力されたデータに基づいて、プリンタ部２で印字が
行なわれることとなる。

プリンタ部２はキャリッジ10を備えている。キャリッ
ジ10はガイドバー12によりプラテン14に沿ってｘ軸方向
（印字方向）に移動可能に支持され、螺旋状の溝を有す
る駆動力伝達バー18を介してプリンタフレーム16に設け
られたキャリッジ駆動モータ19によりｘ軸方向に駆動さ
れる。プラテン14の背後には紙送りローラ（図示せず）
が設けられ、フレーム16に設けられた図示しないローラ
駆動モータにより駆動されて、印字用紙20をｙ軸方向に
送る。

キャリッジ10には印字ヘッドとしてのサーマルヘッド
22が保持されており、印字用紙20はこのサーマルヘッド
22とプラテン14との間に供給される。またキャリッジ10
上にはリボンカセット24が着脱可能に取り付けられ、そ
こから、インクリボン26がサーマルヘッド22と印字用紙
20との間に取り回される。サーマルヘッド22は、印字動
作中には、キャリッジ10内に設けられたヘッド圧着モー
タ（図示しない）によりインクリボン26を介して印字用
紙20に圧着される。このときの状態を示したのが第３図
（Ａ）に示す上面図である。図示する如く、印字動作中
には、サーマルヘッド22は、主として、サーマルヘッド
22の印字方向後端側の端面22aから微少量印字方向側へ
離れた位置に設けられた盛り上り部としてのグレーズ22
b上の発熱部22cと端面22aとの区間部分でインクリボン2
6を印字用紙20に押圧し、印字方向に対して端面22aを過
ぎた直後のポイントP1からインクリボン26を印字用紙20
から引剥す。尚、インクリボン26は、発熱部22cにより
熱溶融されるインク層の粘性を強くし、誤って印字した
場合にも同一インクリボンでその文字を剥離・消去する
ことができるものである。

サーマルヘッド22は、第３図（Ａ）の図中矢印ARの方
向から見た場合には、第３図（Ｂ）として示される。こ
の第３図（Ｂ）に示されるように、サーマルヘッド22の
発熱部22cは、電気的抵抗素子よりなる発熱体22dを縦に
26個並べたものである。これら個々の発熱体22dは、印
字用紙20上に熱転写されて印字される文字を構成するド
ットの縦１列のドットに各々対応する。

次に、本実施例の端面型サーマルプリンタの制御を行
なう電子制御装置30について説明する。第４図に示す電
子制御装置30は、プリンタ本体内に設けられている。

図示する如く、電子制御装置30は、周知のCPU30a,ROM
30bおよびRAM30c等を中心とし、これらとタイマ回路30
d,外部出力回路30eおよび外部入力回路30f等をバス30g
により相互に接続した論理演算回路として構成されてい
る。

外部出力回路30eは、シフトレジスタ30hおよび通電ド
ライバ回路30iを介して上記サーマルヘッド22の発熱部2
2c、モータドライバ回路30jを介して上記キャリッジ駆
動モータ19と各々接続され、また、モータドライバ回路
30kを介して上記図示しないヘッド圧着モータ、同じく
モータドライバ回路30lを介して上記紙送りモータ等と
各々接続されている。ここで、シフトレジスタ30hは、
発熱部22cの発熱体22dの数に応じたレジスタを有し、印
字すべき文字のパターンに従った信号を順次通電ドライ
バ回路30iに出力する。通電ドライバ回路30iは、シフト
レジスタ30hの出力する信号に従って各々の発熱体22dを
通電させる。発熱体22dを通電する信号は、外部出力回
路30eから直接通電ドライバ回路30iに出力されるイネー
ブル信号がハイレベルとなったときに、通電ドライバ回
路30iから出力される。

電子制御装置30の外部入力回路30fには、印字したい
文字等を入力する上記キーボード４、発熱体22dに通電
する通電時間を設定する設定スイッチ35等が接続されて
いる。

設定スイッチ35の開閉器S1ないしS4の各々の一端は、
各々抵抗器R1ないしR4を介してプルアップされ、各々の
他端は共に接地されている。これにより、開閉器S1ない
しS4の各々の電源側と接続されたポートP1ないしP4は、
開閉器がオン状態とされたときにローレベルを示す。ポ
ートP1ないしP4は、各々外部入力回路30fに接続されて
いる。

上記構成を有する本実施例の作用を、第５図に示す
「印字制御ルーチン」および第６図に示す「通電時間T1
セット処理ルーチン」と共に説明する。

第５図に示す「印字制御ルーチン」は、キーボード４
より入力された文字等を印字用紙20上に印字するときに
実行する処理を表わしている。

CPU30aにキーボード４等から印字指令が入力される
と、サーマルヘッド22がインクリボン26を介して印字用
紙20に圧着された後に、本処理が呼び出され、CPU30a
は、まず、RAM30c内のウンタDCの値を零クリアする（ス
テップS100）。本実施例においては、印字される文字は
24ドット×24ドットのパターンとして構成され、印字ド
ットカウンタDCの値は、縦何列目のドットパターンが発
熱部22cより印字されるかを表わす。

続いて、CPU30aは、外部出力回路30eおよびモータド
ライバ回路30jを介してキャリッジ駆動モータ19の励磁
相の切り替えを行なう（ステップS110）。これにより、
サーマルヘッド22は、キャリッジ24と共に、印字される
文字パターンの１ドット分だけ印字方向に移動する。こ
の後、印字すべき文字の文字パターン縦１列分をドット
カウンタDCの値に従ってROM30bより読み込み、この読み
込んだ文字パターン（印字データ）を外部出力回路30e
およびシフトレジスタ30hを介して通電ドライバ回路30i
に出力する（ステップS120）。

印字データが出力されると、続くステップS130ないし
S160の処理により、外部出力回路30eから直接通電ドラ
イバ回路30iに出力するイネーブル信号を、設定された
通電時間T1の間ハイレベルとする処理を行なう。この通
電時間T1は以下の如く設定される。

第３図（Ｂ）に示したサーマルヘッド22において、端
面22aから発熱部22cまでの距離（以下、端面距離と呼
ぶ）l1の値に従って、第４図に示す設定スイッチ35の開
閉器S1ないしS4の内いずれか開閉器を予めオン状態とす
る。即ち、次表第１表に示されるように、端面距離l1
が、零以上かつ所定値ａ未満のときは開閉器S1、所定値
ａ以上かつ所定値ｂ未満のときは開閉器S2、所定値ｂ以
上かつ所定値ｃ未満のときは開閉器S3、所定値ｃ以上の
ときは開閉器S4を各々オン状態とする。

CPU30aは、オン状態とされた開閉器、つまり、ローレ
ベルを示すポートに従って通電時間T1を設定する。即
ち、第６図の「通電時間T1セット処理ルーチン」に示す
ように、通電時間T1は、ポートP1がローレベルのときは
所定値t1とされ（ステップS131ないしS132）、ポートP2
がローレベルのときは所定値t2（＞t1）とされ（ステッ
プS133ないしS134）、ポートP3がローレベルのときは所
定値t3（＞t2）とされ（ステップS135ないしS136）、一
方、ステップS135において否定判断された場合はポート
P4がローレベルとみなされて所定値t4（＞t3）とされる
（ステップS135およびS137）。この通電時間T1は、タイ
マ回路30dにセットされる。

上記処理（第５図ステップ130ないしS160）により、
通電ドライバ回路30iは、出力された印字データに対応
する発熱体22dだけを通電時間T1の間オン状態とする。
これにより、インクリボン26は印字データに対応して熱
溶融される。

この後、CPU30aは、上記ステップS110においてキャリ
ッジ駆動モータ20の励磁相の切り替えを行なったときか
ら全体としての励磁時間がT3（＞t4）となるよう残りの
励磁時間T2をタイマ回路30dにセットし（ステップS17
0）、この励磁時間T2が経過するまでウエイト処理を行
なう（ステップS180）。

続くステップS190では、印字ドットカウンタDCの値を
インクリメントし、この後、印字ドットカウンタDCの値
が24か否かを判定する（ステップS200）。ここで、否定
判断されると処理はステップS110に戻り、肯定判断され
ると印字すべき文字１文字分の印字が終了したとして
「RETURN」に抜ける。

尚、第７図に示すタイミングチャートは、通電時間T1
を各々所定値t1ないしt4とした場合の通電タイミング
と、励磁相切り替え信号の励磁時間T3とのタイミングの
関係を示すものである。

以上、詳細に説明した本実施例によると、端面距離l1
の値に従ってサーマルヘッド22の発熱体22dの印字時の
通電時間T1を変更することができる。これにより、端面
距離l1の相異によって、印字用紙20上からインクリボン
26を引剥すタイミングが異なる場合でも、端面距離l1に
従って発熱体22dの通電時間T1、即ち発熱量を好適な発
熱量に適合させることができ、端面距離l1の相異によら
ない適正な印字品質を得ることができるという優れた効
果を有する。また、この結果、生産上のバラツキにより
端面距離l1の異なるサーマルヘッド22を用いたとして
も、常に、印字品質の高い端面型サーマルプリンタを提
供することができるといった効果を奏する。

次に、第２実施例の端面型サーマルプリンタについて
説明する。

第２実施例の端面型サーマルプリンタは、第１実施例
の端面型サーマルプリンタに用いられた設定スイッチ35
として第８図に示す設定スイッチ35aを用いると共に、
同様に、第６図に示す「通電時間T1セット処理ルーチ
ン」として第９図に示す「通電時間T1セット処理ルーチ
ン」を実行するものである。

ここで、設定スイッチ35aは、第８図に示すように、
開閉器Sa1ないしSa8の各々の一端が各々抵抗器Ra1ない
しRa8を介してプルアップされ、各々の他端は接地され
ている。また、開閉器Sa1ないしSa8の各々の電源側と接
続されたポートPa1ないしPa8は、電子制御装置30の外部
入力回路30fに至っている。

第２実施例の端面型サーマルプリンタにおいては、設
定スイッチ35aは、次表第２表に示すように、電気的抵
抗素子よりなる26個の発熱体22dの平均抵抗値ｒと端面
距離l1とに基づいて設定される。

端面距離l1が同じ範囲の値に属するときには平均抵抗
値ｒの値が大きい程、平均抵抗値ｒが同じ範囲の値に属
するときには端面距離l1の値が大きい程、上位番号の開
閉器がオン状態とされる。例えば、端面距離l1が所定値
ａ以上かつ所定値ｂ未満のときには、平均抵抗値ｒが、
零以上かつ所定値ｄ未満のときは開閉器Sa2を、所定値
ｄ以上かつ所定値ｅ（＞ｄ）未満のときは開閉器Sa3
を、所定値ｅ以上かつ所定値ｆ（＞ｅ）未満のときは開
閉器Sa4を、所定値ｆ以上かつ所定値ｇ（＞ｆ）未満の
ときは開閉器Sa5を、所定値ｇ以上のときは開閉器Sa6を
各々オン状態とするのである。

第４図に示す電子制御装置30のCPU30aは、第９図に示
す「通電時間T1セット処理ルーチン」の処理に従って、
上記開閉器Sa1ないしSa8のオン状態を各ポートPa1ない
しPa8を介して検出し通電時間T1の値をセットする処理
を行なう。

即ち、通電時間T1を、ポートPa1がローレベルのとき
は所定値ta1とし（ステップS210ないしS211）、ポートP
a2がローレベルのときは所定値ta2（＞ta1）とし（ステ
ップS212ないしS213）、ポートPa3がローレベルのとき
は所定値ta3（＞ta2）とし（ステップS214ないしS21
5）、ポートPa4がローレベルのときは所定値ta4（＞ta
3）とし（ステップS216ないしS217）、ポートPa5がロー
レベルのときは所定値ta5（＞ta4）とし（ステップS218
ないしS219）、ポートPa6がローレベルのときは所定値t
a6（＞ta5）とし（ステップS220ないしS221）、ポートP
a7がローレベルのときは所定値ta7（＞ta6）とし（ステ
ップS222ないしS223）、一方、ステップS222において否
定判断された場合はポートPa8がローレベルとみなして
所定値ta8（＞ta7）とする（ステップS222およびS22
4）。

第２実施例の端面型サーマルプリンタは、第１実施例
と同様の効果を有する他、次のような効果を有する。

通常、サーマルヘッド22の発熱体22dの抵抗値は同一
な値として製造されるが、製造上、各ヘッド毎にその値
がバラツクことがある。例えば、測定結果として、約17
0（Ω）から230（Ω）までの値のバラツキが測定されて
いる。このため、発熱体22dへの通電時間T1を同一とし
ていたのでは、印字品質を損う場合があった。一方、本
実施例においては、発熱体22dの平均抵抗値ｒの値によ
り通電時間T1の値を変更する処理を行なう。これによ
り、発熱体22dの抵抗値のバラツキに係わらず、発熱体2
2dの発熱量の高品質の印字を行なう発熱量とすることが
できるという優れた効果を有する。

続いて、第３実施例の端面型サーマルプリンタについ
て説明する。

第３実施例の端面型サーマルプリンタは、第９図に示
す「通電時間T1セット処理ルーチン」として第10図に示
す「通電時間T1セット処理ルーチン」を実行するもので
ある。

第３実施例の端面型サーマルプリンタにおいては、第
８図に示す設定スイッチ35aは、次表第３表および第４
表に従って設定される。

即ち、第３表に示されるように、開閉器Sa1ないしSa4
は、第１実施例の第１表と同様に、端面距離l1の値によ
ってオン状態とする開閉器が設定される。また、開閉器
Sa5ないしSa8は、第４表に示されるように、発熱体22d
の平均抵抗値22dの値が、零以上かつ所定値d1未満のと
きは開閉器Sa5が、所定値d1以上かつ所定値e1（＞d1）
未満のときは開閉器Sa6が、所定値e1以上かつ所定値f1
（＞e1）未満のときは開閉器Sa7が、所定値f1以上のと
きは開閉器Sa8が各々オン状態とされる。

第４図に示す電子制御装置30のCPU30は、第10図に示
す「通電時間T1セット処理ルーチン」の処理に従って、
上記開閉器Sa1ないしSa8のオン状態を各ポートPa1ない
しPa8を介して検出し通電時間T1の値をセットする。

即ち、ポートPa1がローレベルのときは次表第５表に
示すテーブルE1を選択し（ステップS230ないしS231）、
ポートPa2がローレベルのときはテーブルE2を選択し
（ステップS232ないしS233）、ポートPa3がローレベル
のときはテーブルE3を選択し、（ステップS234ないしS2
35）、一方、ステップS234において否定判断された場合
にはポートPa4がローレベルとみなしてテーブルE4を選
択する（ステップ236）。この後、続いて、ポートPa5が
ローレベルのときは選択されたテーブルの１番目のデー
タを通電時間T1とし（ステップS237ないしS238）、ポー
トPa6がローレベルのときは選択されたデータの２番目
のデータを通電時間T1とし（ステップS239ないしS24
0）、ポートPa7がローレベルのときは選択されたテーブ
ルの３番目のデータを通電時間T1とし、（ステップS241
ないしS242）、一方、ステップS241において否定判断さ
れた場合にはポートPa8がローレベルとみなして選択さ
れたテーブルの４番目のデータを通電時間T1とする（ス
テップS243）。これにより、本実施例においては、第５
表に示すように、通電時間T1を16段階のレベルで設定す
ることができる。

第３実施例の端面型サーマルプリンタは、第２実施例
の端面型サーマルプリンタと同様の効果を有する他、端
面距離l1と発熱体22dの平均抵抗値ｒとに基づいて通電
時間T1を更に緻密に設定することができ、一層印字品質
を高めることができるという効果を有する。

本発明の端面型サーマルプリンタは、上記実施例に何
等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲において種々の態様で実施可能である。例えば第２
実施例および第３実施例においては、発熱体22dの平均
抵抗値ｒに従って通電時間T1を設定するよう構成した
が、個々の発熱体22dの値に従って各々の発熱体の通電
時間を設定するよう構成してもよい。これにより、一層
印字品質を高めることができるという効果を有する。

発明の効果 本発明の端面型サーマルプリンタによると、端面距離
の値に従って端面型サーマルヘッド印字時の通電エネル
ギー量を変更することができる。これにより、端面距離
の相異によって、印字用紙上からインクリボンを引剥す
タイミングが異なる場合でも、端面距離に従って発熱部
の発熱量を好適な発熱量に適合させることができ、端面
距離の相異によらない適正な印字品質を得ることができ
るという優れた効果を有する。また、この結果、生産上
のバラツキにより端面距離の異なる端面型サーマルヘッ
ドを用いたとしても、常に、印字品質の高い端面型サー
マルプリンタを提供することができるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の端面型サーマルプリンタの基本構成を
例示するブロック図、第２図は本発明一実施例の端面型
サーマルプリンタの外観図、第３図（Ａ）および（Ｂ）
は各々サーマルヘッド22を示す説明図、第４図は電子制
御装置30を中心とした電気回路図、第５図は「印字制御
ルーチン」の処理を示すフローチャート、第６図は「通
電時間T1セット処理ルーチン」の処理を示すフローチャ
ート、第７図は通電時間T1と励磁相切り替え信号とのタ
イミングを示すタイミングチャート、第８図は本発明第
２実施例の設定スイッチ35aを示す回路図、第９図はそ
の「通電時間T1セット処理ルーチン」の処理を示すフロ
ーチャート、第10図は本発明第３実施例において実行さ
れる「通電時間T1セット処理ルーチン」の処理を示すフ
ローチャート、である。 ２……プリンタ部 ４……キーボード 20……印字用紙 22……サーマルヘッド 26……インクリボン 30……電子制御装置 35,35a……設定スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱溶融性のインクリボンと、 印字方向後端側の端面から微小量印字方向側へ離れた端
   面近傍に電気的抵抗素子より成る発熱部を有し、その発
   熱部により上記インクリボンを印字用紙に押圧すると共
   に、上記発熱部の発熱によりインクリボンを熱溶融し、
   上記端面にて上記インクリボンと上記印字用紙とを剥離
   して印字を行なう印字ヘッドと、 印字情報に基づき上記印字ヘッドの発熱部に通電する通
   電手段と、 上記印字ヘッドによる印字に伴つて、印字ヘッドを印字
   方向へ相対的に移動させる印字ヘッド移動手段とを備え
   た端面型サーマルプリンタにおいて、 上記通電手段により上記発熱部に供給される通電エネル
   ギー量を、上記発熱部と上記端面との距離に従って設定
   する通電エネルギー設定手段を備えたことを特徴とする
   端面型サーマルプリンタ。
2. 【請求項２】上記通電エネルギー設定手段が、上記発熱
   部と上記端面との距離および上記発熱部の抵抗値に従っ
   て上記通電エネルギー量を設定するよう構成されたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の端面型サーマ
   ルプリンタ。