JPH0630898B2

JPH0630898B2 - サ−マルプリンタの印字制御装置

Info

Publication number: JPH0630898B2
Application number: JP61188930A
Authority: JP
Inventors: 政寛箕輪; 彰一三ツ木; 勇郎望月
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1994-04-27
Anticipated expiration: 2009-04-27
Also published as: JPS6345067A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、複数の発熱要素を配したサーマルヘツドを有
するサーマルプリンタの印字制御装置に関するものであ
り、特に熱履歴制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来からサーマルプリンタでは、サーマルヘツドの連続
使用時の熱蓄積による印字品位の低下を防止するため、
様々な方法が用いられてきている。その中には特公昭５
５−４８６３１のように、ドツトごとに前のデータを記
憶して通電時間を決定する方法や、特公昭５７−１８５
０７のように駆動周期によつて通電時間を変える方式等
が用いられている。これらを一般に履歴制御方式と言
う。

更に他の方法として、サーマルヘツド表面の温度を検出
してヘツドへの印加エネルギを決定する方法等が用いら
れてきている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これら従来例は、シリアル型サーマルヘツドでは不充分
であり、実際にサーマルヘツドの蓄熱を抑制することは
不可能であつた。

それは、履歴制御方式に於いては、発熱要素ごとに履歴
を確認しながら印加エネルギを決定しても隣接する発熱
要素への熱拡散があるためで、これら全ての発熱要素の
状況を演算のみで処理する従来の方法で無理があつた。
又、高速を要求されるシリアル型サーマルヘツドに於い
ては、このような複雑な処理は処理時間が高速性を疎外
することになる。

更に、感熱素子でサーマルヘツド表面の温度を検出する
方法では、発熱要素からの検出時間遅れのために、シリ
アルプリンタに於いては、一行目にはほとんどその効果
を発揮できないというのが実状であつた。

本発明の目的は、これら従来技術の問題点を除去し、高
速でかつ、印字品位の優れたシリアル型サーマルプリン
タの印字制御に最適な制御方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によるサーマルプリンタの印字制御装置は問題点
を解決するための手段として、サーマルヘッドに搭載された感熱抵抗素子と、感熱抵抗
素子を包含する抵抗回路網と、抵抗回路網の所定の分圧
点の電位を増幅する増幅回路と、増幅回路の出力電位を
基準電位とし、コンデンサの充放電時間に応じた幅の基
準通電パルスを出力する電圧比較回路とからなる基準通
電幅制御回路と、基準通電パルスのパルス幅を複数の発
熱要素への共通の基準通電時間とする給電制御回路と、
基準通電パルスのパルス幅を計測する計測手段と、基準
通電パルスに同期し、且つ計測手段によって得られた基
準通電パルスのパルス幅に比例した時間幅を有する区間
信号を生成する区間信号生成手段と、複数の発熱要素の
それぞれの駆動履歴を記憶する記憶手段と、この駆動履
歴と印刷データとに基づき、区間信号の内からそれぞれ
の発熱要素に対応した区間信号の組み合わせを選択して
基準通電時間に於ける通電禁止時間を設定する印加エネ
ルギ設定手段とを有することを特徴とする。

更に、区間信号生成手段は、所定量の印刷毎に区間信号
の生成を行う如く構成されてなることを特徴とする。

また、電圧比較回路は基準通電パルスのパルス幅を２種
類以上切り換え可能に構成されてなることを特徴とす
る。

〔作用〕

サーマルヘツドもしくはその周囲温度を検出する感熱抵
抗素子の一種のサーミスタを包含する抵回路網によつて
サーミスタの温度特性を補正し、これを増幅回路である
オペアンプによつて増幅する、このオペアンプの出力電
位を基準電位とし、コンデンサのこの基準電位までの充
電時間を電圧比較回路によつてパルス幅として出力し、
このパルス幅をサーマルヘツド上の発熱要素の基準通電
時間とすることにより、常に温度変動に対して最適なパ
ルス幅が加えられる。

更に、この基準通電時間を計測し、それぞれの発熱要素
の駆動履歴の記憶結果によつて前記基準通電時間からの
削減量を決定し、連続通電時の蓄熱を抑制し、良好な印
字品質を得る。

〔実施例〕

第８図は本発明によるサーマルプリンタの印字制御装置
のサーマルヘツドの構成を示す略図であり、第８図
（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。８１はセラミ
ツクスからなるベース基材、８２はベース基材の一部を
突出させたガラスグレーズ部、８３は発熱要素、８４は
発熱要素の電極８７を配置したフレキシブル基板、８２
は、ガラスグレーズ部の反対側のベース基材の背面に接
触配置された感熱抵抗素子の一種であるサーミスタ、８
６はサーミスタ８５と空気との接触を防止する樹脂剤で
あり、ガラスグレーズ部８２の直近の温度を正確に検出
できるようにするものである。背面に更に放熱部材を設
置しても良い。

第９図（ａ），（ｂ），（ｃ）はサーマルヘツドに接触
配置されたサーミスタの設置部位の相異による温度検出
特性の違いを示す説明図である。

第９図（ａ）はサーミスタの抵抗値変化を、電圧変化で
チエツクするための回路を表わしていて、９１は温度の
影響を受けない固定抵抗器であり、９２はサーミスタで
ある。

第９図（ｂ）は、従来例に於けるサーミスタの取付け位
置を示し、サーマルヘツド８１の表面にサーミスタ８５
が設置されている。８３は発熱要素である。

第９図（ｃ）は、第８図に示した本発明による印字制御
装置に用いるサーマルヘツドと従来例とのサーミスタの
抵抗値変化の違いを示すものであり、横軸に時間を縦軸
にチエツク端子の電圧をとつている。Ｔｏはサーマルヘ
ツドに印字と同じ印加パルスが加えられる時間で、Ｔｆ
は休止時間である。９３は従来例に於ける特性曲線で、
通電パルスが終了してからも、更にサーミスタの温度は
上昇し、その時の遅れ時間ｔｄ_１は、0.5秒近くに達す
る。９４は本発明にに於ける特性曲線を示し、外気温の
影響が少ないため、発熱要素付近の温度をよく検出する
ことが可能となり、検出の遅れ時間ｔｄ_２は３０ｍｓ前
後となる。このため従来、印字を連続させた場合、１行
目はほとんどサーミスタ等の感熱抵抗素子の効果が表わ
れなかつたが本発明に用いるサーマルヘツドでは応答遅
れがきわめて小さいので一行から感熱素子の効果を用い
ることが可能である。

しかしながら、サーマルヘツド表面に設置されたガラス
グレーズ部への蓄熱の影響及び、背面への熱伝導時間等
によつて、応答遅れが微小時間残る。ガラスグレーズ部
は、紙への応答性のために設置されたもので極部的に発
熱要素の温度を急激に上昇させるために役立つかわり
に、蓄熱効果を有している。このため同一発熱要素への
通電が連続するとサーミスタが感知できる以前に、ガラ
スグレーズ部表面の温度が上昇し、尾引き現象が発生し
ドツト形状が乱れ、印字品質を低下させる。従来サーミ
スタを用いたサーマルプリンタに於いてはこのような問
題点が放置されていた。

本発明に於いては、サーマルヘツドのベース基材の温度
を検出するだけではなく更に、ガラスグレーズ部の温度
上昇を補正するため、既に駆動された発熱要素の駆動履
歴によつて通電パルス幅を可変する方法を用いている。
この駆動履歴による補正は、最大、基本となる文字の一
文字以内で充分である。例えば縦ｎドツト×横ｍドツト
ならｍドツト列分以内を記憶する記憶手段を準備すれば
良い。

〔実施例〕

第２図は本発明による印字制御装置の基準通電幅、制御
回路の一実施例を示す回路図の略図である。

１は、サーマルヘツドもしくは周囲温度を検出する感熱
抵抗素子の一種であるサーミスタ７を包含する抵抗回路
網であり、１１，１２は抵抗器、１３は、ノイズ防止用
のコンデンサである。コンデンサ１３は特性には全く関
係しない。

２はオペアンプ８を有する増幅回路であり、オペアンプ
の入力として、前記抵抗回路網の所定の分圧点と、可変
抵抗器１６を有する分圧回路１４の所定の分圧点とを有
している。又、このオペアンプ８は、フイードバツク用
抵抗器１９、ダイオード２０、入力抵抗器１８を有して
いる。前記分圧回路１４は抵抗器１５，１７、及び可変
抵抗器１６から構成され、オペアンプ８の基準入力部を
形成している。

３は電圧比較部で、電圧比較回路９、コンデンサ１０、
抵抗器２３，２４、トランジスタ２１，２２を基本構成
要素として有している。

４は、給電制御回路で、バツフア２５、ヘツドドライバ
２６、スイツチング用トランジスタ２７で構成されてい
る。

５は、発熱要素である発熱抵抗体３０を有するサーマル
ヘツドである。

６はサーマルプリンタを統括制御するＣＰＵである。

〔動作〕

抵抗回路網１はサーミスタの温度特性を補償する曲線補
正部である。

サーミスタの抵抗値Ｒｔは一般にＢ定数を用いて、２０
℃の値をＲ（２０）、絶対温度Ｔとして次の式で表わさ
れる。

Ｔ（ｔ）＝任意の温度に於ける絶対温度Ｔ（２０）＝２０℃時の絶対温度式１を見るとｅｘｐの項が入つているため、温度の逆数
が１ｏｇリニアになつている。すなわち抵抗値は温度上
昇と共に減少し、その割合は高温側の方が変化量が少く
なる。

サーマルヘツドの場合、高温時ほど印加エネルギを減少
させた方が、良い印字品質となり、かつ発熱要素にとつ
て安全であり、このサーミスタの特性を補償する必要が
ある。

第５図はサーミスタの抵抗値Ｒｔと抵抗回路網１の分圧
点Ａの出力電圧と増幅回路２の出力電圧の特性を示すグ
ラフであり、横軸は絶対温度、縦軸は抵抗値Ｒｔと分圧
点Ａ及び増幅回路２の出力電位を示している。

５１は、サーミスタの抵抗値Ｒｔの温度特性を、５２
は、分圧点Ａの電位の温度特性を、５３は増幅回路２の
出力電位の温度特性をそれぞれ示す特性曲線である。

このような補償を行う特徴として以下の事項が上げられ
る。

周辺素子が少なくバラツキ等の変動が少ない。

比較的広い範囲でリニアリテイが持たせられる。

使用温度範囲外、例えば０℃以下、４０℃以上等で
の温度に対する出力電圧の変化が小さくでき、サーマル
ヘツドを破壊から守ることができる。

増幅回路２は、補償された温度特性を用い部分的に拡大
するためで、特性曲線５２を得る分圧点Ａを一方の入力
とし、抵抗器による分圧回路を他方の入力としている。

本回路の倍率は以下で表わされる。

抵抗器１８の値をＲ１８、抵抗器１９の値をＲ１９とす
ると倍率ρはとなる。

ダイオード２０の働きとしては、低温時の基準電位の急激な上昇を抑制するため、結
果として電圧比較回路９の出力ルス幅の低温時に於ける
増大を防止する。

部分拡大の変曲点を変えることができる。

，の特性を利用し、ダイオードの本数を変える等し
て、様々な特性曲線を作り出すことができる。

分圧回路１４内の可変抵抗器１６は、温度に対する出力
電位の変化率を変えずに出力電位Ｖｏｐを調整するもの
であり、後段の電圧比較部の出力パルス幅を所定の値に
設定しサーマルヘツドへの印加エネルギの初期値を設定
するものである。

前記抵抗回路網１、増幅回路２によつて電圧比較回路９
の基準電圧発生回路を形成している。

電圧比較部３はコンデンサ１０の基準電圧発生回路の出
力電圧Ｖｏｐまでの充電時間をパルス幅に変換する回路
部であり、トランジスタ２１はコンデンサ１０をトリガ
入力によつて瞬時放電する放電用トランジスタであり、
２７は入力用のカツプリングコンデンサである。

第６図は、電圧比較部の入力信号と出力波形を示す説明
図であり、６１は、ＣＰＵ６から送出されるトリガ信号
である。６２，６３は出力波形を示し、６２はパルス幅
切換え用トランジスタ２２がオフしている時の出力を、
６３はこれがオンしている時の出力をそれぞれ示してい
る。出力波形６２のパルス幅ＴＷ１は出力波形６３のパ
ルス幅ＴＷ２より大きくなつている。このパルス幅の切
換えは、インクリボンの特性や、印刷用紙の表面状態等
に応じてサーマルヘツドへの印加エネルギを変え最適な
条件を得る時に行うものである。

このパルス幅ＴＷは、抵抗器２３、抵抗器２４の値をそ
れぞれＲ２３，Ｒ２４とし、コンデンサ１０の値をＣ１
０とし、オペアンプの出力電位をＶｏｐとすると、トラ
ンジスタ２２がオフの時は以下で表わされる。この時ト
リガ入力のパルス幅はきめめて小さいので無視する。

又トランジスタ２２がオンの時は、以下であるＶｃは回路電圧で一般に５Ｖ一定であるため、Ｖｏｐの
電位によつてパルス幅ＴＷが決定される。Ｃ１０，Ｒ２
３，Ｒ２４の値と、かつ前段の増幅回路２の値を選択す
ることにより、限られた温度範囲で温度変化にリニアな
パルス幅の変化率を有する特性を実現できる。又、逆に
温度特性を自由に変えることも可能である。

電圧比較回路９の出力はインバータバツフア２５を介し
てスイツチング用トランジスタ２７に伝達される。

トランジスタ２７はヘツドドライバ２６の電源供給端子
２６ａに接続され、パルス幅ＴＷ時間だけ、ヘツドドラ
イバは動作可能となり、発熱要素３０の基準通電時間が
決定される。

以上の抵抗回路網１、増幅回路２、電圧比較回路９とに
よつて基準通電幅制御回路を形成している。この出力パ
ルス幅ＴＷは発熱要素の基準通電時間となるものであ
り、主に通電の終端を決定するものである。

カツブリングコンデンサ２７はＣＰＵ６が何らかの故障
により暴走し、トリガ入力がハイレベルとなつても出力
パルス幅ＴＷは所定時間しか出力しないよう設置されて
いる。このためサーマルヘツドはいかなる場合も所定時
間しか通電されず安全である。

一般に、熱履歴制御等では発熱要素３０への連続通電時
は、その発熱要素への通電時間を、パルス幅ＴＷから所
定時間削滅する方法がとらている。

この場合、ヘツドドライバ２６が動作可能状態の時にＣ
ＰＵ側からのデータ出力信号６ａを用いて通電時間の削
滅を行う。

尚、Ｖｃは回路電源、Ｖｈはサーマルヘツド用電源をそ
れぞれさしている。

又、ダイオード２０は、必要のない場合もあり、かつツ
エナーダイオードとすることも可能である。

更に、感熱抵抗素子はサーミスタを用いて説明したが、
温度に対して正特性を有するポジスターを用いることが
できる。この時、オペアンプの入力方向を入れかえるな
どして特性を反転すれば良い。

第７７図は本発明による印字制御装置によつて得られる
サーマルヘツドの印加エネルギと温度の関係を示す特性
図である。

印加エネルギＥはサーマルヘツドの抵抗値をＲｈ、ヘツ
ドドライバのサチユレーシヨン電圧をＶｓとすると次の
式で表わされる。

第７図の縦軸はこの印加エネルギを、横軸はサーミスタ
７の温度を示し、７１はトランジスタ２２がオフしてい
る時の特性曲線を、７２はトランジスタ２２がオンして
いる時のものを表わしている。

このように、温度変化に対してリニアな特性を持たせる
ことが可能で、かつトランジスタ２２のオン，オフによ
つても温度に対する印加エネルギの変化率がほぼ同じと
いう特性を有し、サーマルヘツドの印字濃度を温度変化
に対して安定させることが可能である。

第１図は本発明によるサーマルプリンタの印字制御装置
の一実施例の構成を示すブロツク図の略図である。第２
図と同一物は同一番号で示し説明を略す。

５は第８図に示したようにサーミスタを背面に接触配置
したサーマルヘツドであり、３１は第３バツフア、３２
は第２バツフア、３３は第１バツフアを示し、サーマル
ヘツド用のデータを一時記憶するラツチ回路で形成され
ている。３４は計測手段で、基準通電幅制御回路４０の
出力パルス幅ＴＷを計測する。３７はＲＯＭ（リードオ
ンリイメモリ）でＣＰＵ６を制御するコントロールプロ
グラム及び印加エネルギ判定手段の一種の印加エネルギ
判定表を有し、４４は発熱要素の駆動履歴を格納する記
憶手段を含むＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）であ
り、４１は次回の印字データ、４２は現印字データ、４
３は前回の印字データを記憶しているレジスタをそれぞ
れ示している。

３６は、サーマルヘツド５は印刷紙と相対的に移送する
モータ、３５はモータ３６の移送速度を制御するモータ
制御手段を、３９はモータ速度を含めた印字モードを選
択するスイツチをそれぞれ示している。

第３図は駆動履歴の程度と発熱要素への通電時間の関係
を示す印加エネルギ判定手段の一種である印加エネルギ
判定表の一実施例である。

ＴＷは基準通電幅制御回路４０の出力パルス幅であり、
これに係数Ｋを掛けてそれぞれパルス幅を算出する。こ
の係数ＫをＲＯＭ３７内の印加エネルギ判定表３８に記
憾させておく。この係数Ｋは、この表に限定されるもの
ではなく実際の印字品質によつて最適値を決定する。
又、過去の履歴を何回記憶するかによつても係数Ｋの
値、及び記憶するデータ数が変る。この表をＲＯＭ３７
に記憶させておく。

〔動作〕

第４図は本発明のサーマルプリンタの印字制御装置の動
作を示す説明図であり、一例として第３図に示した４種
類の履歴が記憶手段４４に蓄えらている場合の実際の駆
動方法を示すものである。

４５は発熱要素の数が８の場合に於ける各発熱要素の駆
動履歴を格納する記憶手段４１、４２、４３に記憶され
た過去の印字データを示す。尚、印字データは１が印
字、即ち通電を、０が非印字、即ち非通電をそれぞれ示
している。例えば３ドット目の発熱要素では前回及び次
回の印字データが１、現在の印字データが０であり、５
ドット目の発熱要素では前回の印字データが０、現在及
び次回の印字データが１である。

４７、４８、４９はそれぞれ１ドット目、２ドット目、
３ドット目の通電波形を示す。通電波形の立ち上がり部
ｔ_０、ｔ_１、ｔ_２はそれぞれ前回、現在、次回の通電開
始タイミングを示し、波形中の斜線部は通電禁止区間を
示している。

５０は通電パルスの詳細を示す説明図である。ｒ１、ｒ
２、ｒ３はそれぞれサーマルヘッド用のデータを一時記
憶するラッチ回路である第１、第２、第３バッフアのデ
ータをヘッドドライバに対して送出するタイミングであ
り、ｒ４は基準通電幅制御回路４０で決定されるヘッド
ドライバへの給電の終期、即ち通電時間の終了時期を示
している。ｒ１は通電開始タイミングともなり、基準通
電パルスの立ち上がりに同期してＣＰＵが発生する。

Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３はそれぞれの通電区間を示し、第４図
の実施例に於いては、その値は次式の関係を満たしてい
る。

ＴＷ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３Ｔ１＝０．２×ＴＷＴ２＝０．１５×ＴＷＴ３＝０．６５×ＴＷこらの幅を有する区間信号を用いて、第３図に示す通電
時間を実現することができる。即ち、第４図の４７、４
９に示すように、２つの連続した通電タイミングで通電
される場合は、区間Ｔ１に於ける通電が禁止されるた
め、ｒ２乃至ｒ４の区間、即ちＴ＋Ｔ３の時間だけ通電
される。上記の式より、この通電時間は０．８×ＴＷと
なる。４７には３つの連続した通電タイミングで通電が
行われる場合の例があるが、この時は区間Ｔ１及びＴ２
に於ける通電が禁止されるため、ｒ３乃至ｒ４の区間、
即ちＴ３の時間だけ通電が行われ、その時間は０．６５
×ＴＷである。

また、４８に示すように１の通電タイミングを休止し、
その前後の通電タイミングに於いて通電を行う場合に
は、区間Ｔ２に於ける通電が禁止され、通電時間はＴ１
＋Ｔ３、即ち０．８５×ＴＷとなる。

このように、第３図のの通電履歴対通電時間の関係を実
現する事によって、Ｔ３＜Ｔ２＋Ｔ３＜Ｔ１＋Ｔ３となることから、それぞれの発熱要素の過去の通電履歴
に対応して適切な通電幅制御が可能となり、例えば一行
印字中の微少な印字区間に於ける印字濃度を一定にする
ことができ、印字品質を向上させることが可能となる。

第１図に示すように第１乃至第３バッファにはＣＰＵ６
よりストローブ信号線が配線されており、ＣＰＵはこの
ストローブ信号を出力することにより第３、第２、第１
バッファのデータをそれぞれ第２、第１、ヘッドドライ
バへと同時にシフトすることができるように構成されて
いる。従って、ＣＰＵがｒ１のタイミングでこのストロ
ーブ信号を出力すれば、第１バッファのデータがヘッド
ドライバへ出力されると同時に、第３、第２バッファの
データがそれぞれ第２、第１バッファへとシフトされ
る。次に、ＣＰＵがｒ２のタイミングでストローブ信号
を出力すれば、元々第２バッファに格納されていたデー
タでｒ１のタイミングで第１バッファにシフトされたデ
ータが、ヘッドドライバへ出力される。更に、ｒ３のタ
イミングでＣＰＵがストローブ信号を出力すれば、同様
にして、元々第３バッファに格納されていたデータが、
ヘッドドライバへと出力される。

従って、第１バッファのデータはｒ１乃至ｒ２の間、即
ちＴ１の時間だけヘッドドライバに出力され、同様に第
２、第３バッファのデータはＴ２、Ｔ３の時間だけヘッ
ドドライバに出力されることとなる。言い替えれば、Ｔ
１、Ｔ２、Ｔ３の各区間に通電を行う場合には、対応す
る第１、第２、第３の各バッファのデータを１とすれば
良い。

４６は通電タイミングｔ２に先立って第１乃至第３バッ
ファ３３、３２、３１に格納されるデータを示す。第
１、第２、第３の各バッファのデータは、第３図の関係
を満たすべく上術の手順によって区間Ｔ１乃至Ｔ３から
適当な組み合わせを選択し、ＣＰＵによって各通電タイ
ミングに先立ってそれぞれのバッファに格納されてい
る。即ち、１ドット目はＴ３のみの通電であるので第３
バッファのみ１とし、３ドット目はＴ１＋Ｔ３の通電を
行うので第１及び第３バッファのデータが１となってい
る。第１から第３のバッファは一般にラツチ回路やシフ
トレジスタが用いられるが、ＲＡＭに内蔵することも可
能で、ＣＰＵが順次所定のタイミングにＲＡＭから読み
出して、ヘツドドライバにデータを送出すれば良い。

ｒ_４は前記した如く、基準通電幅制御回路４０で決定さ
れる通電パルスの終了である。この基準通電幅制御回路
４０は、上述した履歴による駆動方法によつても除々に
上昇するサーマルヘつドの温度を正確に検出して、基準
通電時間を決定し、更に発熱を防止し、印字品質の向上
に役立てるために設置されている。

ＴＷは、通常一行の印字に於いてもサーマルヘツド５の
温度上昇によつて微小に小さくなるが、通電タイミング
ごとに、これを計測することは、ＣＰＵの処理能力等の
制約を受け困難である。本発明ではこれを解決するた
め、印刷に先立つて、計測手段３４を用いてＴＷを計測
して記憶させ、一行の印字中はこれを用いて、駆動履歴
に合わせたパルス幅を決定している。又、画面コピー等
の印刷に於いて、印字デユーテイが小さい場合は一画面
の先頭でのみＴＷを計測することも可能である。

本実施例では、熱履歴を２ドツト列前まで記憶する方法
を記述しているが、３ドツト列、４ドツト列と数を増
し、かつデータの送出回数を４回、５回とすることによ
つて更に効果は著るしい。しかし、印字スピードと、Ｃ
ＰＵの処理時間によつて限界があり、通常の文字、ｎ×
ｍドツトマトリツクスの文字ならばｍドツト列以内で充
分その効果を発揮することが可能である。それは、第１
図に示した如く、発熱要素のあるガラスグレーズ部の直
後のベース基材に接して配置されたサーミスタがガラス
グレーズ部の直近の温度をきわめて正確にかつすばやく
検出し、サーマルヘツドの印加エネルギにフイードバツ
クするためである。

熱転写プリンタに於いては、普通紙印字が可能なため、
従来のサーマル紙と違い様々な種類の紙をカバーしなけ
ればならない。特に表面の平滑度によつて印字品質が左
右される。これを解決するため本発明にに於いては、低
速印字モードと高速印字モードの選択が可能となつてい
る。スイツチ３９によつて低速印字モードが選択される
と、モータ制御手段３５がモータ３６を高速時の約２分
１に減速する。これを連動して、基準通電幅制御回路４
０のトランジスタ２２がオフし、出力パルス幅は約1.5
倍から２倍程度となる。このように制御することによつ
て米国のオフイス等で一般に用いられているボンド紙の
ような低平滑紙に於いても鮮明な印字が可能となる。

それは、サーマルヘツドの移動速度を減じ、印加エネル
ギを増加させることによつて、紙の繊維にインクが充分
に浸透することができるためである。

この時、転写専用紙と比較して、約２分１程度の印字速
度でかつ印加エネルギが約1.5倍から２倍程度が最も効
果があることが確認できた。又この時の印字濃度も、パ
ルス幅に応じて変化するため、前述の印加エネルギ判定
表の係数をそのまま用いることによつて、印字速度の違
いがあつても同様に履歴制御が可能となる。

本実施例では印加エネルギ判定表は、係数で記憶した
が、ＴＷの数値に対する、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の数値を時
間で記憶しても良い。

又、計測手段３４は、ＣＰＵ６に内蔵されているタイマ
ーもしくは、ソフト手段によつて実現することも可能で
ある。

〔発明の効果〕

本発明は以下の効果を有している。

本願発明のサーマルプリンタの印字制御装置は、サーマ
ルヘッドに搭載された感熱抵抗素子と、感熱抵抗素子を
包含する抵抗回路網と、抵抗回路網の所定の分圧点の電
位を増幅する増幅回路と、増幅回路の出力電位を基準電
位とし、コンデンサの充放電時間に応じた幅の基準通電
パルスを出力する電圧比較回路とからなる基準通電幅制
御回路を有するので、サーマルヘッドの温度を検出して
これに応じたパルス幅、即ち、サーマルヘッドの温度が
高いほど短いパルス幅の信号を基準通電パルスとして発
生することによって、サーマルヘッドの各発熱要素を平
均した使用状態及び環境温度に適応した基準通電パルス
を自動的に発生することができる。これにより、従来の
履歴制御のみによる印字制御方法の欠点であるサーマル
ヘッドの畜熱の問題を解決することができる。

また、基準通電パルスのパルス幅を複数の発熱要素への
共通の基準通電時間とする給電制御回路を有するので、
上記の基準通電パルスの有する各発熱要素を平均した使
用状態及び環境温度に適したパルス幅を用いて各発熱要
素の共通の基準通電時間とすることによって、個々の発
熱要素が他の発熱要素あるいは環境温度から受ける影響
を反映した基準の通電時間を各発熱要素に共通に設定す
ることができる。

更に、基準通電パルスのパルス幅を計測する計測手段
と、基準通電パルスに同期し、且つ計測手段によって得
られた基準通電パルスのパルス幅に比例した時間幅を有
する区間信号を生成する区間信号生成手段と、複数の発
熱要素のそれぞれの駆動履歴を記憶する記憶手段と、こ
の駆動履歴と印刷データとに基づき、区間信号の内から
それぞれの発熱要素に対応した区間信号の組み合わせを
選択して基準通電時間に於ける通電禁止時間を設定する
印加エネルギ設定手段を有するので、それぞれの発熱要
素の個別の使用状態を示す駆動履歴と、当該発熱要素に
対応する印刷データの有無とに応じて上記の区間信号を
組み合わせることにより、上記の基準通電時間の変化を
勘案せずに基準通電時間に於ける通電禁止時間を区間信
号の組み合わせの数だけきめ細かく、且つ適切に設定す
ることができる。言い替えれば、上記の区間信号の組み
合わせによってそれぞれの発熱要素の個別の通電履歴に
応じた通電禁止時間を設定すば、その通電禁止時間は基
準通電時間に比例しているため、自動的に他の発熱要素
あるいは環境温度から受ける影響を反映したものとする
ことができる。これにより、感熱素子のみを用いた従来
の印字制御方法の欠点である、印字濃度斑の問題を解決
することができる。また、このような最適な印加エネル
ギを供給することにより、電力消費の低減やサーマルヘ
ッドの寿命の大幅な延長が可能となる。

更に、区間信号生成手段は所定量の印刷毎に区間信号の
生成を行うように構成されているので、全ての通電タイ
ミング毎に区間信号を生成する必要がなくなり、当該区
間信号生成手段を比較的低価格の低機能のＣＰＵ等によ
り実現することができる。また、所定量の印字に先立っ
て区間信号の生成を行うため、サーマルヘッドの異常な
高温状態を検出した場合には、サーマルヘッドの冷却の
ために休止時間を設けるなどの回復処理を行うことによ
って当該所定量の印字を正常に行うことができる。これ
により、サーマルヘツドの破損を防止できるほか、印字
の信頼性を向上させることができる。

また、電圧比較回路は基準通電パルスのパルス幅を２種
類以上切り換え可能に構成されているので、インクリボ
ンの特性や印刷用紙の種類等に応じて基準通電時間を設
定することができる。

以上のように、本発明はすぐれた特徴，効果を有してい
て、サーマルプリンタにきわめて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーマルプリンタの一実施例の構成を
示すブロック図の概図。第２図は本発明の基準通電幅制御回路の一実施例の回路
図。第３図は本発明の印加エネルギ判定手段の一実施例を示
す説明図。第４図は本発明のサーマルプリンタの印字制御装置の動
作を示す説明図。第５図はサーミスタの抵抗値とサーミスタを有する抵抗
回路網の分圧点と増幅回路の出力の電位の温度特性を示
す特性図。第６図は電圧比較部の入力信号と出力波形を示す説明
図。第７図は本発明による印字制御装置の特性を示す特性
図。第８図は本発明に用いるサーマルヘツドの構成を示す略
図。第９図はサーマルヘツドに接触配置されたサーミスタの
温度検出特性の説明図。１……抵抗回路網２……増幅回路４……給電制御回路９……電圧比較回路１０……コンデンサ５……サーマルヘツド６……ＣＰＵ７……サーミスタ４４……記憶手段３８……印加エネルギ判定表

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発熱要素を有し、感熱紙又は転写フ
ィルムを介して普通紙に対し相対的に移動しながら印刷
を行うサーマルヘッドを用いたサーマルプリンタに於い
て、ａ前記サーマルヘッドに搭載された感熱抵抗素子と、ｂ該感熱抵抗素子を包含する抵抗回路網と、ｃ該抵抗回路網の所定の分圧点の電位を増幅する増幅
回路と、ｄ該増幅回路の出力電位を基準電位とし、コンデンサ
の充放電時間に応じた幅の基準通電パルスを出力する電
圧比較回路と、からなる基準通電幅制御回路と、ｅ前記基準通電パルスのパルス幅を前記複数の発熱要
素への共通の基準通電時間とする給電制御回路と、ｆ前記基準通電パルスのパルス幅を計測する計測手段
と、ｇ前記基準通電パルスに同期し、且つ前記計測手段に
よって得られた前記基準通電パルスのパルス幅に比例し
た時間幅を有する区間信号を生成する区間信号生成手段
と、ｈ前記複数の発熱要素のそれぞれの駆動履歴を記憶す
る記憶手段と、ｉ前記駆動履歴と印刷データとに基づき、前記区間信
号の内からそれぞの発熱要素に対応した区間信号の組み
合わせを選択して前記基準通電時間に於ける通電禁止時
間を設定する印加エネルギ設定手段と、を有することを特徴とするサーマルプリンタの印字制御
装置。
【請求項２】前記区間信号生成手段は、所定量の印刷毎
に前記区間信号の生成を行う如く構成されてなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のサーマルプリン
タの印字制御装置。
【請求項３】前記電圧比較回路は前記基準通電パルスの
パルス幅を２種類以上切り換え可能に構成されてなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
サーマルプリンタの印字制御装置。