JPH09314882A - サーマルヘッド、サーマルヘッド駆動回路およびサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、サーマルヘッド、サーマルヘッド
駆動回路およびサーマルプリンタに関し、印字の熱履歴
制御を行うことにより高速印字時の印字品質の安定化を
図ることを目的とする。 【解決手段】 用紙に印字を行うための印字用発熱体ａ
１と、前記発熱体を加熱するための発熱補正体ａ２とを
同一ヘッド上に隣接してサーマルヘッドを構成する。特
に、発熱補正体が印字用発熱体の印字面から見て印字用
発熱体の背部に位置する様に配置してサーマルヘッドを
構成する。更に、サーマルヘッドの発熱補正体を駆動す
るためのデータラッチ回路に前回印字したデータの論理
を反転したデータを転送することを特徴とするサーマル
ヘッド駆動回路および前記サーマルヘッドとサーマルヘ
ッド駆動回路とを用いたサーマルプリンタを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印字の熱履歴制御
を行うことにより高速印字時の印字品質の安定化を図っ
たサーマルヘッド、サーマルヘッド駆動回路およびサー
マルプリンタに関する。

【０００２】サーマルプリンタでは、印字速度が上がる
程サーマルヘッドの発熱体の蓄熱作用により前回の発熱
体の駆動状態の影響を大きく受ける。例えば、サーマル
ヘッドに多数の発熱体がライン状に構成され、用紙が前
記ラインと直角方向に送られる構成になっている場合、
ライン上の特定の１点に着目することにする。

【０００３】一つ前のラインで印字した場合には、その
発熱体の熱が残留していて温度が十分下がっていない
が、一つ前のラインで印字していない場合には、発熱体
の温度は適当に低下していることになる。従って、過去
の（主に直前の）発熱体の駆動状態によって印字の際の
発熱体の温度に差が生じ、印字結果が一様にならない。

【０００４】このため、安定した印字品質を得る為に
は、印字時の発熱体の温度を一定に保つ方策が必要にな
る。換言すれば、発熱体毎にこれまでの駆動状態に応じ
て発熱体の駆動を制御する必要がある。

【０００５】

【従来の技術】次に印字しようとしている発熱体の前回
および前々回の駆動状態および隣接する発熱体の駆動状
態により通電時間を算出し、これに応じて個々の発熱体
を駆動している。このとき発熱体毎に通電時間を制御す
る必要がある。

【０００６】このため、(1) 印字に必要な最大通電時間
を分割し、対象となる発熱体に対し算出した必要な通電
時間に応じた回数だけ発熱体の通電を行う、(2) 発熱体
毎に通電制御回路を設け前記算出時間に応じて発熱体を
通電制御する、等の方策を講じていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の方策で
は、(1) 印字に必要な最大通電時間を分割して印字する
場合、各発熱体に対し分割した数だけサーマルヘッドへ
データをシリアル転送する必要があるため、データ転送
を非常に高速（数ＭＨｚ以上）で行う必要がある上、印
字速度によっては転送できるデータの数に制約ができ印
字幅にも限界があり、(2) 発熱体毎に通電制御回路を設
けるには回路が複雑なものになる、といった問題点があ
った。

【０００８】本発明は、上記の様な問題が生じないサー
マルヘッド、サーマルヘッド駆動回路およびサーマルプ
リンタを提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１図は本発明によるサ
ーマルヘッド発熱体部の構造図である。図中、ａ１は印
字用発熱体、ａ２は本発明による発熱補正体を表す。ｂ
は電気的絶縁体層であり、ａ１とａ２との間を電気的に
絶縁するが、両者間の熱の伝導は行うものである。

【００１０】第２図は第１図の本発明によるサーマルヘ
ッドの駆動回路の構成図（ブロック図）である。図中、
Ａ１は発熱体列、Ａ２は発熱補正体列を表す。Ｂ１は発
熱体列Ａ１の構成要素である各発熱体を通電制御する駆
動回路である。Ｂ２は発熱補正体列Ａ２の構成要素であ
る各発熱補正体を通電制御する駆動回路である。

【００１１】Ｃ１は発熱体列Ａ１の構成要素である各発
熱体を選択するデータのラッチ回路である。Ｃ２は発熱
補正体列Ａ２の構成要素である各発熱補正体を選択する
データのラッチ回路である。Ｄ１はラッチ回路Ｃ１への
データセットのためのシフトレジスタである。Ｄ２はシ
フトレジスタＤ１に縦続接続され、ラッチ回路Ｃ２への
データセットのためのシフトレジスタである。

【００１２】ＥはシフトレジスタＤ１からの転送データ
の論理を反転する為のインバータである。またＳ１は駆
動回路Ｂ１の通電制御信号、Ｓ２は駆動回路Ｂ２の通電
制御信号を表す。

【００１３】本発明に係るサーマルヘッドによる印字
は、以下のように行われる。即ち、初期状態でシフトレ
ジスタＤ１のデータをクリアし、次に第１ラインの印字
を実行する場合に印字データをシフトレジスタＤ１に転
送する。１ライン分のデータの転送が完了すると、シフ
トレジスタＤ２には自動的にクリアデータの反転（即ち
全発熱体通電）のデータが転送され、同時に通電制御信
号Ｓ１により発熱体列Ａ１が、通電制御信号Ｓ２により
発熱体列Ａ２が同時に通電される。

【００１４】次に第２ラインの印字の際にはシフトレジ
スタＤ１に第２ラインのデータが転送されると同時にシ
フトレジスタＤ２には第１ラインのデータの反転データ
が転送される。この場合、ある１ドットに着目すると、
第１ラインで通電を行わなかった印字用発熱体ａ１と対
を成す１つの発熱補正体ａ２は印字用発熱体ａ１と同時
に加熱され、第１ラインで通電を行なった印字用発熱体
部ａ１と対を成す１つの発熱補正体ａ２は加熱されず、
印字用発熱体ａ１のみの発熱で印字が実行される。

【００１５】

【発明の実施の形態】第３図は、本発明の動作説明図で
あり、特定の印字用発熱体ａ１に注目してその発熱状態
を表したものである。

【００１６】初期時はＡ１はクリアされているため、そ
の要素である印字用発熱体ａ１は加熱されておらず、第
１ライン印字の際には発熱補正体ａ２は通電、また印字
用発熱体ａ１も印字実行のため通電される。したがって
発熱体温度は発色温度に到達する。

【００１７】第２ラインの印字タイミングでは発熱体は
完全に放熱していない。この場合、発熱補正体ａ２は第
１ラインのデータより通電オフとなり、また印字実行も
ないため印字用発熱体ａ１も通電オフとなり発熱体の温
度は低下する。

【００１８】第３ラインでは発熱体は低温状態にある
が、第１ライン同様に印字用発熱体ａ１、発熱補正体ａ
２が同時通電されるため発熱体は発熱温度に到達する。
第４ラインでは第３ラインで印字実行しているため発熱
体温度は高いレベルにある。

【００１９】この場合には発熱補正体ａ２は通電され
ず、印字用発熱体ａ１のみ通電されるため発熱体上昇は
抑えられ所定の温度に制御される。以下同様に前ライン
の印字状況により発熱体の温度が制御され印字が実行さ
れる。

【００２０】上記例では通電制御信号Ｓ１と通電制御信
号Ｓ２とを同タイミングで制御し、一定周期（速度）で
の印字濃度補正を行っているが、用紙の種類等によって
発色温度が異なるため、サーマルヘッドの発熱補正体の
加熱時間を、用紙の発色特性に応じて、該サーマルヘッ
ドの発熱体の加熱時間と独立に設定することが有効であ
る。即ち、通電制御信号Ｓ１による通電時間と独立に通
電制御信号Ｓ２による通電時間を指定する。

【００２１】又、サーマルプリンタでは、印字周期によ
り放熱条件が異なる。即ち、印字速度が上がる程サーマ
ルヘッドの発熱体の蓄熱作用により前回の発熱体の駆動
状態の影響を大きく受ける。この時間に応じて補正用の
通電時間を通電制御信号Ｓ２により制御し印字周期（印
字速度）に応じた濃度補正を行うことができる。例え
ば、印字速度が遅いほど、通電制御信号Ｓ２による通電
時間を長くして補助加熱を多くすると良い。

【００２２】上記のサーマルヘッドとサーマルヘッド駆
動回路とを用いてサーマルプリンタを構成すれば、直前
の印字ラインの印字の有無によって発熱補正体の駆動条
件を決定しており、各ラインが一様の濃度で印刷される
ことが期待されるが、更に前のラインの印字の有無の蓄
積効果（熱履歴）をも考慮することによって、一層の品
質向上が期待される。この様なサーマルプリンタは、熱
履歴を考慮して、通電制御信号Ｓ２による通電時間を調
整する構成によって実現することができる。

【００２３】以上の説明の発熱体及び発熱補正体は最も
簡単には双方共抵抗体で構成することが出来るが、他の
発熱原理に基づく発熱体及び発熱補正体の組合せでも同
様の効果を得ることが出来る。例えば、発熱補正体は特
定の固体でレーザ光線によって加熱することも考えられ
る。さらには、発熱体と発熱補正体を一体化し、抵抗体
で構成し、発熱は通常の電気信号で行い、発熱補正はレ
ーザ光線を照射して行う等の変形も考えられる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複雑な演算を行うこと無しにまた複数回のデータ転送を
行うこと無しに熱履歴制御を行い、発熱体温度を一定に
制御し印字品質を安定化することができる。またデータ
処理が簡略化されるためＣＰＵ等の負担を低減し、プリ
ンタの高速化を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 サーマルヘッド発熱体部の構造図。

【図２】 駆動回路の構成図。

【図３】 動作説明図。

【符号の説明】

ａ１は印字用発熱体、 ａ２は発熱補正体、 ｂは電気的絶縁体層、 Ａ１は発熱体列、 Ａ２は発熱補正体列、 Ｂ１は駆動回路、 Ｂ２は駆動回路、 Ｃ１はラッチ回路、 Ｃ２はラッチ回路、 Ｄ１はシフトレジスタ、 Ｄ２はシフトレジスタ、 Ｅはインバータ、 Ｓ１は通電制御信号、 Ｓ２は通電制御信号。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙に印字を行う為に印字部を局部的に
   加熱する発熱体と、前記発熱体の加熱後の温度を調整す
   る為の発熱補正体とが同一ヘッド上に隣接して設けられ
   たことを特徴とするサーマルヘッド。
2. 【請求項２】 前記発熱補正体が前記発熱体の印字面か
   ら見て前記発熱体の背部に位置することを特徴とする請
   求項１記載のサーマルヘッド。
3. 【請求項３】 前記サーマルヘッドの発熱補正体を加熱
   する為の電力を制御するデータラッチ回路を有し、該デ
   ータラッチ回路には前回の印字の際に用いたデータの論
   理を反転したデータを転送することを特徴とするサーマ
   ルヘッド駆動回路。
4. 【請求項４】 前記サーマルヘッドの発熱補正体の加熱
   時間を、用紙の発色特性に応じて、該サーマルヘッドの
   発熱体の加熱時間と独立に設定することが可能であるこ
   とを特徴とするサーマルヘッド駆動回路。
5. 【請求項５】 前記サーマルヘッドの発熱補正体を、通
   電時間が前記発熱体の駆動周期に応じて、制御すること
   を特徴とするサーマルヘッド駆動回路。
6. 【請求項６】 前記サーマルヘッド及び前記サーマルヘ
   ッド駆動回路を具備することを特徴とするサーマルプリ
   ンタ。