JPH09220822A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷品質を向上させること。 【解決手段】 受信手段１０に蓄積された印刷データに
基づいて熱履歴を算出すると共に当該熱履歴に応じてス
トローブパルスを出力するストローブパルス出力制御手
段１２と、このストローブパルス出力制御手段１２によ
るストローブパルスの出力に応じて印刷データを出力す
るデータ出力制御手段１４と、このデータ出力制御手段
１４から出力された印刷データを印刷出力するサーマル
ヘッド４とを備えている。しかも、図２に示すように、
ストローブパルス出力制御手段１２が、予め定められた
複数種のパルス幅の比率と熱履歴とに基づいて補正用パ
ルスを生成する補正用パルス生成部１６と、この補正用
パルス幅生成部１６によって定められたパルス幅の補正
用パルスと予め定められた一定のパルス幅のメインパル
スとからストローブパルスを生成するストローブパルス
生成部１８とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーマルプリンタに
係り、特に感熱プリンタ及び熱転写プリンタに用いるサ
ーマルプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、サーマルヘッドを用いた感熱プリ
ンタや熱転写プリンタにおいて、高速でなおかつ高印刷
品質を実現するために熱履歴を参照する手法が用いられ
ている。このような従来例としては、以下に記載されて
いる手法がある。 （ｌ）特開平５−３０９８６０号公報 （２）特開平５一２０１０５６号公報

【０００３】図８は従来のサーマルプリンタ装置の機能
ブロック図である。ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２に格納され
た各種プログラムに従って、プリンタ装置全体の動作を
制御する。まず、ＣＰＵ１１は、図示しないインターフ
ェース部より印刷データ及び印刷指令を受信する。する
と、メモリ制御回路１５は、これらの印刷データ及び印
刷指令をＲＡＭ１７に格納する。

【０００４】次いで、ＣＰＵ１１は、今回印刷する
「行」について、ＲＡＭ１７に格納された前回の印刷デ
ータ及び前々回の印刷データと今回印刷する印刷データ
とから所定の熱履歴計算方法により熱履歴の計算を行
う。

【０００５】さらに、ＣＰＵ１１は、計算で生成された
各ストローブパルス出力毎の転送データをＲＡＭ１７に
格納する。サーマルヘッドに転送されるデータは、メイ
ンパルス出力時のデータ及び補正パルス出力時のデータ
（１個〜ｎ個、ここではｎ＝４とする）に分けて生成さ
れる。

【０００６】ＣＰＵ１１は、ストローブパルスを生成し
て印字制御回路１２に転送する。印字制御回路１２は、
サーマルヘッド１４へのデータ転送終了を待って、スト
ローブパルスをサーマルヘッドドライバ１３を介してサ
ーマルヘッド１４に印加する。

【０００７】さらに、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１７にある
印刷データを読み出して印字制御回路１２に転送する。
印字制御回路１２は、そのデータをパラレルからシリア
ルデータに変換し、変換後のデータをサーマルヘッドド
ライバ１３を介してサーマルヘッド１４に転送する。

【０００８】このとき、まずはじめにメインパルスに対
応する印刷データが転送され、引き続きメインのストロ
ーブパルスが出力されて印刷が開始する。次に補正１の
ストローブパルスに対応する印刷データが転送され、補
正１ストローブパルスが出力される。同様に補正２から
ｎまでデータ転送とストローブパルスの出力が繰り返さ
れ、１行の印刷が終了する。

【０００９】図９に示すタイミングチャートはある特定
のドットに着目した場合のストローブパルスである。図
１０に示すような該当ドットに対して、隣接ドットの印
刷の有無及び前回及び前々回の印刷の有無により履歴計
算の結果が相違し、図９のようなストローブパルスの出
力結果となる。

【００１０】次に、熱履歴計算方法について図１０を参
照して説明する。図１０の黒丸で示す該当ドットは今回
印刷するラインのある特定の１ドットであり、図１０は
その隣接ドット及び前回、前々回の印刷ラインを含んだ
９個のドットに注目している。前回、前々回に印刷され
たドットがなく、今回は該当ドットのみが印刷される場
合ではその必要エネルギーは最大の１００％である。

【００１１】しかし、過去に印刷されたドットまたは隣
接のドットにて同時に印刷される場合は、その蓄熱と熱
伝導の影響を受けるため必要なエネルギーが小さく済む
ことがわかっている。そのエネルギーの低減寄与率を各
ドット毎にＡ〜Ｈ％とした場合、該当ドットに印加され
るエネルギーの低減率Ｘは次の式で表現される。

【００１２】 Ｘ＝１００−Ａ−Ｂ−Ｃ一Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈ（％）

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】この従来のサーマルプ
リンタは、メイン及び補正のストローブパルスを発生す
る順序について配慮されておらず、印刷パターンによっ
てはメインパルスとｍ番目の補正パルスとの間にストロ
ーブパルスが印加されない長いＯＦＦ時間が発生するこ
とがある。

【００１４】図９に、長いＯＦＦ時間が発生した一例を
示す。ストローブパルスＢに示すタイミングがその例で
ある。このようにストローブパルスのＯＦＦ時間が長い
場合、その間にサーマルヘッドが冷却されてそのままで
はエネルギー不足になり、結果的に印字品質に悪影響を
及ぼしていた。

【００１５】また補正パルスを印加できる回数は印刷速
度により制限を受ける。つまり補正パルスを出力する度
にその印刷データをサーマルヘッドに転送する必要があ
り、きめ細かく印加エネルギーを補正しようとすると、
行の印刷時間が延びて印刷速度の低下を招く。一方、補
正パルス数を減らして印刷速度を向上させようとすると
補正の精度が粗くなるといった欠点があった。

【００１６】

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、プリンタの印刷速度を向上させながら、
印刷品質を維持し向上させることのできるサーマルプリ
ンタを提供することを、その目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述した間題点を解決す
るため、本発明によるサーマルプリンタでは、蓄熱や隣
接ドットからの熱伝導を補正する複数の補正ストローブ
パルスについて２進数のビット重み付けを持たせる手段
と、その補正ストローブパルスをメインパルスを中心に
して長さの短いものから前後にかつ交互に配置していく
手段を設けている。

【００１８】複数の補正パルスを２進数のビット重みづ
けを行うため、最下位ビットの２分の１の精度で全スト
ローブパルス幅を制御する。従って、結果的に印加エネ
ルギーを同精度で印加する。

【００１９】また、補正パルスをメインパルスを中心に
長さの短いものから前後にかつ交互に配置することで、
メインパルスと最も時間的に離れた補正パルスとの間隔
も最小の時間間隔に抑えられ、そのため、途中の補正パ
ルスが出力されない場合でも、ストローブパルスが出力
されないＯＦＦ時間は最小となる。従って、この間のサ
ーマルヘッドの冷却は最小となり、このため、印刷品質
を向上できる。

【００２０】具体的には、本発明は、上位装置から受信
した印刷データを受信する受信手段と、この受信手段に
蓄積された印刷データに基づいて熱履歴を算出すると共
に当該熱履歴に応じてストローブパルスを出力するスト
ローブパルス出力制御手段と、このストローブパルス出
力制御手段によるストローブパルスの出力に応じて印刷
データをサーマルヘッドに出力するデータ出力制御手段
とを備えている。しかも、ストローブパルス出力制御手
段が、予め定められた複数種のパルス幅の比率と熱履歴
とに基づいて補正パルスを生成する補正用パルス生成部
と、この補正用パルス生成部によって定められたパルス
幅の補正パルスと予め定められた一定のパルス幅のメイ
ンパルスとからストローブパルスを生成するストローブ
パルス生成部とを備えた、という構成を採っている。

【００２１】この第１の手段では、補正用パルス生成部
が、予め定められた複数種のパルス幅の比率と熱履歴と
に基づいて補正パルスを生成する。このため、補正パル
スは、一番小さい比率が与えられているパルス幅の精度
で生成される。さらに、ストローブパルス生成部が、補
正パルスと予め定められた一定のパルス幅のメインパル
スとからストローブパルスを生成する。このとき、メイ
ンパルスの前後に補正パルスを当該補正パルスのパルス
幅の短い順に配置する。すると、データ出力制御手段
は、このストローブパルス出力制御手段によるストロー
ブパルスの出力に応じて印刷データをサーマルヘッドに
出力する。サーマルヘッドは、このデータ出力制御手段
から出力された印刷データを印刷出力する。

【００２２】本発明は、これらの各手段により、前述し
た目的を達成しようとするものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２４】図１は、本発明によるサーマルプリンタの
構成を示す機能ブロック図である。サーマルプリンタ
は、上位装置から受信した印刷データを受信する受信手
段１０と、この受信手段１０に蓄積された印刷データに
基づいて熱履歴を算出すると共に当該熱履歴に応じてス
トローブパルスを出力するストローブパルス出力制御手
段１２と、このストローブパルス出力制御手段１２によ
るストローブパルスの出力に応じて印刷データを出力す
るデータ出力制御手段１４と、このデータ出力制御手段
１４から出力された印刷データを印刷出力するサーマル
ヘッド４とを備えている。

【００２５】しかも、図２に示すように、ストローブパ
ルス出力制御手段１２が、予め定められた複数種のパル
ス幅の比率と熱履歴とに基づいて補正パルスを生成する
補正用パルス生成部１６と、この補正用パルス生成部１
６によって定められたパルス幅の補正パルスと予め定め
られた一定のパルス幅のメインパルスとからストローブ
パルスを生成するストローブパルス生成部１８とを備え
ている。

【００２６】補正用パルス生成部１６は、メインパルス
のパルス幅に応じた残余部分について、予め定められた
２進数のビット重みづけによるパルス幅の比率に基づい
て、補正パルス数及び各補正パルスのパルス幅を算出す
る補正用パルス算出機能１６ａを備えている。

【００２７】さらに、ストローブパルス生成部１８が、
メインパルスの前後に補正パルスを当該補正パルスのパ
ルス幅の短い順に配置する補正パルス配置機能１８ａを
備えた。

【００２８】これを詳細に説明する。

【００２９】ストローブパルス出力制御手段１２は、印
刷データに基づいて熱履歴を算出すると共に当該熱履歴
に応じてストローブパルスを出力する。まず、図３を用
いて熱履歴の計算方法について説明する。

【００３０】ここでは、図３に示すように、今回印刷す
る行のある特定ドットに着目してそれを該当ドットｄ1
と呼ぶ。該当ドットｄ1を中央下においてそのドットｄ1
に隣接する左右のドットｄ2，ｄ3と前回及び前々回印刷
した行のドットを合わせた９ドットに着目する。各ドッ
トに割り当てた寄与率は、そのドットが印刷されたとき
に該当ドットｄ1に与える影響度である。たとえば隣接
ドットｄ2，ｄ3の７％とは、そのドットが印刷された場
合にあっては、該当ドットｄ1の印加エネルギーは９３
％で十分であることを意味する。

【００３１】従って、各ドットに割り付けた寄与率の和
を１００％から引いた値が該当ドットｄ1の印刷に必要
なエネルギーの割合となる。この寄与率は印刷速度、サ
ーマルヘッドの材質、印刷密度などにより変わる数値で
あり、図３で用いた数値は、印刷速度２ｍｓ／行、薄膜
サーマルヘッド、印刷密度３００ドット／インチを想定
した値である。本実施形態での熱履歴算計算の方法は、
この寄与率の計算を基本とする。

【００３２】次に、ストローブパルスについて説明す
る。ストローブパルスは大きく２つに分類することがで
きる。１つはメインパルスであり、もう１つは補正パル
スである。図４は図３に示す９個のドットの寄与率によ
るストローブパルス出力のタイミングチャートである。
メインパルスは、今回の印刷される行で印刷されるすべ
てのドットに対して出力されるものである。

【００３３】補正パルスは先に説明した９個ドットすべ
てが印刷され、または印刷される場合には出力されな
い。それ以外の場合、その寄与率の合計に対して１個か
ら４個の補正パルスが出力される。寄与率が大きいほど
補正パルスの数は少なく、また補正パルスの長さの合計
値は短くなる。

【００３４】この寄与率による制御は、隣接ドットから
の熱伝導の影響と今回及び前々回印刷での蓄熱の影響を
低減し、結果的に該当ドットに与えるエネルギーを一定
にすることを目的としている。例えば、図５のストロー
ブパルスＡに示す印刷パターンでは過去に全ドットが印
刷され、かつ隣接ドットも同時に印加される条件であ
り、補正パルスは出力されない。逆にストローブパルス
Ｄに示す印刷パターンでは周囲のすべてのドットが印刷
されないため、補正パルスは１，２，３，４すべて出力
される。

【００３５】本実施形態では、補正パルス数を４つとし
ている。さらに、この補正パルス列に対して、２進数の
ビットの重み付けを行っている。メインパルスは、全体
を１００％としてここでは４０％に設定している。この
値は印刷品質評価により求められた値である。従って、
４つの補正パルスの合計は残りの６０％であり、重み付
けにより補正１：補正２：補正３：補正４＝１：２：
４：８の比にとれば、割合では４％，８％，１６％，３
２％になる。この値が、「パルス幅の比率」である。

【００３６】このパルス幅の比率による重み付けによ
り、本来印加きれるべき適正エネルギーに対して、最大
でも２％以内の誤差におさめることができる。この値は
サーマルヘッドの抵抗値ばらつきやコモン抵抗での電圧
降下などと比較しても十分小さい。しかも、補正パルス
数自体は増えていないので、印刷速度の低下もない。

【００３７】また本実施例では、これらのストローブパ
ルスの出力順番に意味がある。本実施形態では、補正パ
ルス配置機能により、メインパルスを中心に補正パルス
をその重み付けの小さい順にメインパルスの前後に配置
している。これにより図９ストローブパルスＢで示すよ
うな補正パルスがメインパルスから大きく離れ、長いＯ
ＦＦ時間が発生することがない。

【００３８】パルス間隔が大きく離れた場合、サーマル
ヘッドの休止時間が長くなり、その間にサーマルヘッド
が冷却される。このよう場合冷却した分だけ印加エネル
ギーが不足状態に陥り、印刷品質にむらが発生するおそ
れがある。しかし本実施形態では、補正パルスのうち、
値の大きな補正パルスがパルス列の最初と最後にあるの
で、各パルスのＯＮ／０ＦＦによっで発生するパルス間
のＯＦＦ時間を最小にしている。

【００３９】図５は本実施形態のハードウエア資源の構
成を示すブロック図である。

【００４０】ＣＰＵ１は、受信手段１０として、図示し
ないインターフェース部より印刷データ及び印刷指令を
受信する。これらの印刷データ及び印刷指令はメモリ制
御回路５の制御によりＲＡＭ７の受信データメモリ７１
に格納される。

【００４１】さらに、ＣＰＵ１は、ストローブパルス出
力制御手段１２として、今回印刷する行についてＲＡＭ
７に格納された前回の印刷データ及び前々回の印刷デー
タと今回印刷する印刷データを読み出し、上述した熱履
歴計算方法により熱履歴の計算を行い、計算で生成され
た各ストローブパルス出力毎の転送データをＲＡＭ７に
再格納する。

【００４２】ＣＰＵ１は、データ出力制御手段１４とし
て、印字制御回路２にＲＡＭ７から読み出したデータを
転送し、印字制御回路２はそのデータをパラレルからシ
リアルデータに変換し、変換後のデータをサーマルヘッ
ドドライバ３を介してサーマルヘッド４に転送する。さ
らにＣＰＵ１はＲＯＭ６にあるストローブパルステーブ
ルからストローブパルス幅値を読み出して印字制御回路
２に転送する。

【００４３】印字制御回路２は、サーマルヘッドヘのデ
ータ転送終了を待ってストローブパルスをサーマルヘッ
ドドライバ３を介してサーマルヘッド４に印加する。

【００４４】さらにＲＯＭ２，ＲＡＭ３に関するデータ
転送について説明する。図６及び図７は図５に示すＲＯ
Ｍ６及びＲＡＭ７に内容を説明する為の説明図である。

【００４５】ＣＰＵ１は受信した印刷データ及び印刷指
令をＲＡＭ７の受信データメモリ７１に格納する。ＣＰ
Ｕ１はこの受信したデータを読み出して解折を行い、印
刷可能なラスターグラフィックデータに編集し、編集メ
モリ７２に格納する。ＣＰＵ１はその編集済みのデータ
を読み出し、先に説明した熱履歴の計算方法により熱履
歴の計算を行い、メインパルス及び各補正パルス別に印
刷データを生成し、転送データメモリに格納する。

【００４６】また、ＣＰＵ１は、メインパルス及び各補
正パルスの長さを決めるため、ユーザーが設定した印刷
濃度及びサーマルヘッドの温度を参照してストローブパ
ルス幅をＲＯＭ２内のストローブパルステーブルより選
択する（図７参照）。ＣＰＵ１はこれ以降先に説明した
手順でサーマルヘッド４に印刷データの転送及びストロ
ーブパルスの出力を行い、印刷動作を繰り返す。

【００４７】なお、上記実施例では補正パルスの数を４
つにしているが、補正パルスの数は上記実施例に限らず
任意である。また熱履歴の対象を該当ドットを含む９ド
ットにしたが、この範囲も上記実施例に限らず任意であ
る。

【００４８】上述したように本実施形態によると、熱履
歴を補正するために出力する複数のストローブパルスに
重み付けを行っているため、熱履歴の計算結果を精度良
くストローブパルス幅に反映でき、印刷品質の向上を図
ることができる。

【００４９】また複数のストローブパルスの出力順番に
ついてメインパルスを中心にその長さの短いものから前
後に交互に配置しているため、ストローブパルス間のＯ
ＦＦ時間を最小にすることができ、印刷品質の向上を図
ることができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、請求項１にかかる発明では、補正
用パルス生成部が、予め定められた複数種のパルス幅の
比率と熱履歴とに基づいて補正パルスを生成するため、
補正パルスを、一番小さい比率が与えられているパルス
幅の精度で生成することができ、さらに、ストローブパ
ルス生成部が、この異なる比率の補正パルス幅の補正パ
ルスと予め定められた一定のパルス幅のメインパルスと
からストローブパルスを生成するため、ストローブパル
ス間のＯＦＦ時間を短くすることができる。このよう
に、補正パルスの精度向上により印刷品質の向上を図
り、しかも、ストローブパルス間のＯＦＦ時間を最小に
することによって印刷品質の向上を図ることができる従
来にない優れたサーマルプリンタを提供することができ
る。

【００５１】請求項２にかかる発明では、補正用パルス
生成部が、メインパルスのパルス幅に応じた残余部分に
ついて、予め定められた２進数のビット重みづけによる
パルス幅の比率に基づいて、補正パルス数及び各補正パ
ルスのパルス幅を算出するため、熱履歴の計算結果を精
度良くストローブパルス幅に反映でき、印刷品質の向上
を図ることができる。

【００５２】請求項３にかかる発明では、ストローブパ
ルス生成部が、メインパルスの前後に補正パルスを当該
補正パルスのパルス幅の短い順に配置するため、ストロ
ーブパルス間のＯＦＦ時間を最小にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１に示したストローブパルス出力制御手段の
詳細構成を示すブロック図である。

【図３】図１に示す実施形態での熱履歴の寄与率を説明
する説明図である。

【図４】図１に示す実施形態でのストローブパルスの出
力タイミングを示す図で、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）はそ
れぞれの熱履歴に応じたタイミングチャートである。

【図５】図１に示したサーマルプリンタのハードウエア
資源の構成を示すブロック図である。

【図６】図１に示すＲＡＭの内容を説明する図である。

【図７】図１に示すＲＯＭの内容を説明する図である。

【図８】従来例を示すブロック図である。

【図９】従来のストローブパルスの出力タイミングを示
す図で、図９（Ａ）〜図９（Ｄ）はそれぞれの熱履歴に
応じたタイミングチャートである。

【図１０】従来の寄与率を説明する図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ 印刷制御回路 ３ サーマルヘッドドライバ ４ サーマルヘッド ５ メモリ制御回路 ６ ＲＯＭ ７ ＲＡＭ １０ 受信手段 １２ ストローブパルス出力制御手段 １４ データ出力制御手段 １６ 補正用パルス生成部 １８ ストローブパルス生成部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上位装置から受信した印刷データを受信
   する受信手段と、この受信手段に蓄積された印刷データ
   に基づいて熱履歴を算出すると共に当該熱履歴に応じて
   ストローブパルスを出力するストローブパルス出力制御
   手段と、このストローブパルス出力制御手段によるスト
   ローブパルスの出力に応じて前記印刷データを出力する
   データ出力制御手段と、このデータ出力制御手段から出
   力された印刷データを印刷出力するサーマルヘッドとを
   備えたサーマルプリンタにおいて、 前記ストローブパルス出力制御手段が、予め定められた
   複数種のパルス幅の比率と前記熱履歴とに基づいて補正
   パルスを生成する補正用パルス生成部と、この補正用パ
   ルス生成部によって定められたパルス幅の補正パルスと
   予め定められた一定のパルス幅のメインパルスとからス
   トローブパルスを生成するストローブパルス生成部とを
   備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 【請求項２】 前記補正用パルス生成部が、前記メイン
   パルスのパルス幅に応じた残余部分について、予め定め
   られた２進数のビット重みづけによるパルス幅の比率に
   基づいて、補正パルス数及び各補正パルスのパルス幅を
   算出する補正用パルス算出機能を備えたことを特徴とす
   る請求項１記載のサーマルプリンタ。
3. 【請求項３】 前記ストローブパルス生成部が、前記メ
   インパルスの前後に前記補正パルスを当該補正パルスの
   パルス幅の短い順に配置する補正パルス配置機能を備え
   たことを特徴とする請求項１又は２記載のサーマルプリ
   ンタ。