JPS6076361A - サ−マルプリンタの温度制御方法 - 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】 発明の技術分野 本発明は、印字品質の改良を図ったサーマルプリンタの
温度制御方法に関する。

従来技術と問題点 発熱抵抗体を用紙１行の１ドツトライン分など多数配列
したサーマルプリンタの印字ヘッドは、印字を継続して
行くに従い印字ヘッド自体の温度が上昇し、このため印
字ヘッド詳しくは」二記発熱抵抗体に対する駆動電圧の
印加時間が一定径って通電時間又は供給電力が一定でも
ヘッド温度の上昇に伴い印字濃度は濃くなる。印字濃度
の制御は印字濃度ムラを抑え鮮明な印字を行なわせる上
で重要である。ヘッド温度上昇による印字濃度変化は、
印字ヘッドの温度を検出して、印字濃度を決定する種々
のパラメータ１つ又は複数を変えることにより抑えるこ
とが考えられるが、温度検出には時間遅れがある。また
該パラメータとしては供給電力関係のものに駆動電圧、
印加時間（駆動電圧パルスの幅）などがあるが、駆動電
圧変更は電源電圧変更でもあるので連応性、必要回路構
成などの点で難がある。また印字濃度に影響するヘッド
温度は、供給電力の他に、その供給頻度、稼動時間など
によっても変るから、これらを調整してヘッド温度変化
ひいては印字濃度変化を抑えることも考えられる。上記
稼動時間の調整は端的に言えば長時間連続使用を避ける
ということである。また供給頻度とは印字率と等価で、
印字率は概略的に言えば用紙１頁中の黒ドツト（印字）
の数ｎ１と白ドツト（非印字）の数ｎ２との比ｎｌ／（
ｎ１＋ｎ２）である。一般的には印字率は与件であって
調整は不可能で、グラフィックデータなどの場合印字率
は広範囲に変化し、ベタ黒部分などを連続印刷をすると
ヘッド温度は過度に上昇して、非印字ドツトに対しても
発色させてしまう所ｉｖ７「尾引き」という問題が生ず
る。

従来でもヘッド温度を検出して印加電圧、時間などを定
める制御法はあるが、ヘッド温度検出の応答性、消費電
力の変動特性等々から印字ムラ、尾引きなどの発生を確
実には防止できない。

発明の目的 本発明は、制御が容易で、鮮明な印字が行なえ、印字濃
度ムラや尾引き発生を回避できるサーマルプリンタ制御
方法を提供しようとするものである。

発明の構成 本発明のサーマルプリンタの濃度制御方法は、印字ヘッ
ドの消費電力をＰ、印加時間をｔ、印字率をＸとし、ｋ
は定数、印加電圧は一定として、Ｐ＝ｋｘｔで表わせる
該消費電力Ｐが一定となるように印字時間ｔを、ヘッド
温度で変る発色状況から定めた所定上、下限ｔｌ、ｔ２
の範囲内１゜＜’ｔ＜ｔ２で制御することを特徴とする
が、以下図面を参照しながらこれを詳細に説明する。

発明の実施例 第１図ぼ印加時間と印字濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｄｅｎ
ｓｉｔｙ　）の関係を示す特性図で、ヘッド支持板濃度
をパラメータとしである。３０℃〜６０℃がそのヘッド
支持板温度で、これらの特性曲線は室温２４℃、印加電
圧２４Ｖで、ベタ黒印字して得たものである。この図か
ら明らかなことは、印加時間が１．２ｍＳ、１．４ｍＳ
など一定でもヘッド温度が上昇すれば印字濃度が異なる
という点である。印字時間が１．８ｍＳ、２．０ｍＳな
どになると濃度は飽和し、それ以上黒くはならない。こ
の飽和濃度以下での印字時間による濃度変化はヘッド温
度が低い程著しい。印字時間２ｍＳは、ヘッド温度が室
温に近い３０°などであっても飽和濃度にさせるので、
この値が広く採用されている。

しかじ印加時間を大にするとヘッド温度は上昇し、上昇
し過ぎると電圧印加しないのに印字が行なわれる（ヘッ
ドの温度それ自体が発色させてしまう）という問題があ
り、ヘッド温度は一定値以下に保持する必要がある。第
２図はこの説明図で、ヘッド支持板温度と印字濃度（尾
引き部濃度）の関係を示している。印加時間は２ｍＳ、
印加電圧は２４Ｖ、室温は２４℃である。特性曲線は印
字率パラメータとしている。この図からヘッド温度が６
０℃を越えると尾引き始まり、やがては印加時間に関係
なく従って印字するしないに無関係に最高濃度に達して
しまうことが分る。従って、ヘッド温度はこれ以下（一
般には４０〜５０℃）に抑えておく必要がある。

ヘッド濃度の制御には平均消費電力の制御が有効である
。第３図はヘッドの飽和温度と平均消費電力の関係図で
ある。飽和温度は紙の種類によっても異なるが、本例で
は平均消費電力１０Ｗ程度でヘッドの飽和温度は６０℃
になる。従って平均消費電力はこれ以下に抑える必要が
ある。印加時間を一定とすれば、平均消費電力は印字率
に対応する。このグラフの右辺には印字率をとっである
。

ヘッド温度はヘッド稼動時間にも関係する。第４図は連
続印刷時間と支持板温度の関係を、印字率をパラメータ
として示したものである。ヘッド支持板温度は当然なが
ら最初は室温であり、稼動経過時間に伴なって上昇し、
やがて飽和値に達する、飽和温度に達する時間は印字率
によっても異なるが図示の例では１５分内外である。グ
ラフィックプリントのように印字率が広範囲に変化する
環境下でプリンタを動作させて、ヘッド温度を一定値以
下に抑え従って尾引きをなくし、印字濃度むらを抑える
には印加時間を制御して消費電力を一定にするのが有効
である。勿論この一定消費電力は、ヘッド温度が尾引き
を発生せず、また印加時間に対する印字濃度変化が少な
い値になるように選ぶ。

以下に米発明の一実施例を示す。サーマルヘッド回路が
定電圧で動作する場合、Ｐを消費電力（Ｗ）、ｔを印加
時間（ｍｓ）　、ｘを印字率（０≦Ｘ≦１）とすると、 Ｐ＝ｋｘｔ　・・・・・・＋１１ の関係が成り立つ。ここでｋは定数である。なおこの消
費電力Ｐは、１ページ又は１画面など所定エリヤにおけ
る平均消費電力であり、印字率は該エリヤにおけるそれ
である。該所定エリ４・は飽和温度に達する時間、プリ
ンタの稼動状況などを考慮して適切に定めるのがよい。

またＰは電力であるから印加電圧をＥ、流れる電流を■
としてＥｌで表ねさるものであり、平均であることを考
慮するとＰは個々のＥｌの和をその個数で割ったもので
ある。

消費電力Ｐに上記＜１１式の関係が成り立ち、印字ヘッ
ドは一定の消費電力のもとで動作させるならによって印
加時間ｔを制御すればよい。但しこれは単なる反比例関
係を示しているに過ぎず、印字率Ｘがｘ＃０ならｔ＃閃
などとしてしまうが、前述のように（第１図）ｔ＝２ｍ
ｓ程度で印字濃度は飽和し、それ以上は不要である。ま
たｔが過小でも発色しない。そこで印加時間ｔには上限
、下限を設け、ｔｌ≦ｔ≦ｔ２とする。そしてｔ＝ｔ　
２　・・・・・・（３） ｘｆ（ｋｔ＋−Ｐ）ｔ２ｘ＋Ｐ（ｔ２　ｔ＋））−・・
・（４）によって印加時間を定める。このような印字時
間制御を行なえば、これは印加電圧パルスのパルス幅制
御に他ならず、印加電圧は印字ヘッドの各エレメント（
発熱体）の群制御、印字データに従う制御などでオンオ
フ制御されるものであるからその制御の延長に過ぎず、
制御は容易である。そして勿論ヘッド温度は尾引き発生
温度に達せず、濃度ムラを少なく、鮮明な印字を行なわ
せることができる。

第５図は印字率と印加時間の関係図で、それぞれの曲線
は平均消費電力Ｐを一定にしたものである。これらのい
ずれかの曲線上にあるように、印字率に応じて印加時間
を制御すればヘッド温度は一定値以下に保たれ、印字濃
度を一定にして印字ムラを最小にすることができる。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、平均消費電力が一定
となるように印加時間を制御するので、グラフィックプ
リントのように印字率が広範囲に変化する場合でも尾引
き、印字ムラなどがない記録画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はサーマルヘッドへの駆動電圧印加時間と印字濃
度の関係を示す特性図、第２図はヘッド温度と尾引き部
濃度の関係を示す特性図、第３図はヘッド飽和温度と平
均消費電力の関係を示す特性図、第４図は印刷時間とヘ
ッド支持板温度の関係を示す特性図、第５図は消費電力
を一定にする印加時間と印字率の関係を示す特性図であ
る。 出願人　富士通株式会社 代理人弁理士　青　柳　稔 Ｓ部＋＃　ど …か循１１ａ　上 枢ｔｌ明パ　β 秀　鮨　０− 一　鋏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印字ヘッドの消費電力をＰ、印加時間をｔ、印字率をＸ
   とし、ｋは定数、印加電圧は一定として、Ｐ＝ｋｘｔで
   表わせる該消費電力Ｐが一定となるように印字時間ｔを
   、ヘッド温度で変る発色状況から定めた所定上、下限ｔ
   ｌ、ｔ２の範囲内ｔ１＜　ｔ　＜　ｔ　２で制御するこ
   とを特徴とする、サーマルプリンタの温度制御方法。