(57)【要約】      （修正有）【課題】サーマルプリンタヘッドを分割ブロックによって印刷する際に、分割ブロックの分割数が多く低速で印刷する場合でも、ドット間に隙間を生じることなく印刷を行う。【解決手段】サーマルプリンタヘッドを分割ブロックによって印刷する際に、分割ブロックの分割数が少なく高速印刷する場合と、分割ブロックの分割数が多く低速印刷する場合とにおいて、一ラインに印刷するドットの個数を変更し、分割ブロックの分割数が多く低速で印刷する場合には、一ライン内の紙送りを複数のピッチで行うことにより一ライン内において用紙が停止する状態が発生しないようにし、各ピッチに通電することで一ラインに印刷するドットの個数を増やすことにより、ドット間およびライン間に隙間の発生をが生じないようにする。一ライン内で複数のピッチにおいて、各ピッチで通電する給電量の比率を変更することによって、一ライン内での各ピッチ間の濃度の差を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライン状に接続した同時通電可能な複数の発熱素子を１又は複数のブロックに分割し、この分割で得られた分割ブロックを単位として通電して発熱素子を駆動し、これら分割ブロックの通電周期により１ラインの印字を行うサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドに対して用紙を紙送りする用紙搬送部と、
前記サーマルヘッドの発熱素子に分割ブロック毎に給電する給電部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、前記用紙搬送部および給電部の制御を含み、
前記分割ブロックの分割数に基づいて、前記用紙搬送部を制御して一ライン中の紙送りピッチをライン毎に変更し、前記給電部を制御して一ライン中の各紙送りピッチ毎に給電することを特徴とする、サーマルプリンタ。
【請求項２】
前記用紙搬送部はステッピングモータを備え、
前記制御部は、前記ステッピングモータの駆動を制御するモータ制御部を備え、
前記モータ制御部は、前記分割ブロックの分割数と設定数とを比較し、
分割数が設定数よりも少ない場合に２相励磁でステッピングモータを駆動して一ラインを１ドットピッチで紙送りし、
分割数が設定数より多い場合にステッピングモータを分割駆動して一ラインを１／ｎドットピッチ（ｎは整数）で紙送りすることを特徴とする、請求項１に記載のサーマルプリンタ。
【請求項３】
前記モータ制御部は、
１−２相励磁による分割駆動によって一ラインを１／２ドットピッチで紙送りする紙送り制御、
又は、
マイクロステップ駆動による分割駆動によって一ラインを１／ｎドットピッチ（ｎは整数）で紙送りする紙送り制御を行うことを特徴とする、請求項２に記載のサーマルプリンタ。
【請求項４】
前記モータ制御部は、
１−２相励磁による分割駆動によって一ラインを１／２ドットピッチで紙送りする紙送り制御するとともに、
当該１／２ドットピッチの紙送り制御において、マイクロステップ駆動による分割駆動によって各１／２ドットピッチを１／ｎ間隔で紙送りする紙送り制御することを特徴とする、請求項２に記載のサーマルプリンタ。
【請求項５】
前記制御部は、前記給電部に給電する給電量を制御する給電制御部を備え、
前記給電制御部は、紙送り速度に基づいて一ライン中の紙送りピッチ毎に給電する給電量を制御することを特徴とする、請求項２から請求項４の何れかに記載のサーマルプリンタ。
【請求項６】
前記給電制御部は、一ライン中の各紙送りピッチで給電する通電量の比率を設定する通電比率設定回路を備え、
前記通電比率設定回路は、前記分割駆動において各分割駆動時に給電する通電量の比率を、紙送り速度に基づいて設定することを特徴とする請求項５に記載のサーマルプリンタ。
【請求項７】
前記通電比率設定回路は、１−２相励磁において、前段の１／２ドットピッチ時に給電する通電量と後段の１／２ドットピッチ時に給電する通電量との比率を、紙送り速度に基づいて設定することを特徴とする請求項６に記載のサーマルプリンタ。
【請求項８】
前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、前段の１／２ドットピッチ時に給電する通電比率を５０％から１００％の間で段階的に設定することを特徴とする請求項７に記載のサーマルプリンタ。
【請求項９】
前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、前段の１／２ドットピッチ時に給電する通電率を５０％から１００％の間で漸次的に設定することを特徴とする請求項７に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１０】
前記通電比率設定回路は通電時間を設定し、後段の１／２ドットピッチ時の通電時間を前段の１／２ドットピッチ時の通電時間よりも短く設定することを特徴とする、請求項７から請求項９の何れかに記載のサーマルプリンタ。
【請求項１１】
前記通電比率設定回路は電流値を設定し、後段の１／２ドットピッチ時の電流値を前段の１／２ドットピッチ時の電流値よりも小さく設定することを特徴とする、請求項７から請求項９の何れかに記載のサーマルプリンタ。
【請求項１２】
前記通電比率設定回路は、マイクロステップ駆動において、１ドットピッチ内の各ステップで給電する通電量の比率を紙送り速度に基づいて設定することを特徴とする請求項６に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１３】
前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、１ドットピッチ内の第１のステップで給電する通電比率を５０％から１００％の間で段階的に設定することを特徴とする請求項１２に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１４】
前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、１ドットピッチ内の第１のステップで給電する通電率を５０％から１００％の間で漸次的に設定することを特徴とする請求項１２に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１５】
前記通電比率設定回路は通電時間を設定し、第２のステップ以降の通電時間を第１のステップの通電時間よりも短く設定することを特徴とする、請求項１２から請求項１４の何れかに記載のサーマルプリンタ。
【請求項１６】
前記通電比率設定回路は電流値を設定し、第２のステップ以降の電流値を第１のステップの電流値よりも小さく設定することを特徴とする、請求項１２から請求項１４の何れかに記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリンタに関し、特にサーマルヘッドへの通電制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルプリンタは、ライン状のサーマルヘッドを構成する複数の発熱素子を駆動することによって印字動作を行う装置であり、１ラインに配列された全発熱素子の内で同時駆動可能な最大ドット数を時分割駆動している。
【０００３】
これは、１ライン中の全発熱素子を同時に駆動すると、消費電力が増大し、各発熱素子に印加される電圧が低下するためであり、発熱素子に印加される電圧が低下すると、印字濃度の低下や、印字むらの原因となるためである。
【０００４】
そこで、同時駆動可能な最大のドット数を設定し、１ライン中に配列された発熱素子を設定された最大ドット数の発熱素子を単位として分割して駆動することが行われている。例えば、１ライン中に２５６ドットの発熱素子が配列されるサーマルヘッドにおいて、同時駆動可能な最大ドット数として６４ドットを設定した場合には、１ラインを４分割（４＝２５６／６４）して、６４ドットを１単位とする駆動を４回行うことによって、１ラインの全ドットを駆動する。
【０００５】
図１８は分割ブロックによるサーマルヘッドの駆動を説明するための図である。ここで、サーマルヘッド２００は、総数Ｎ個の発熱素子２０１を接続して形成される。電源容量の制約によって同時通電可能な発熱素子の個数がｎであるとしたとき、総数Ｎと同時通電可能な個数ｎとの関係から、総数Ｎ個の発熱素子２０１をｎ個の発熱素子のブロック２０２に分割し、各分割ブロックに給電を行う。図１８では、分割ブロック数を８とした場合を示している。
【０００６】
図１８（ａ）は、一ラインで通電する総ドット数が同時通電可能個数ｎよりも少ない場合の駆動状態を示している。通電ドット数が少ない場合には一ラインを一度に通電することが可能であり、これによって印刷周期を短くして印刷速度を高めることができる。また、図１８（ｂ）は、一ラインで通電する総ドット数が同時通電可能個数ｎよりも多い場合の駆動状態を示している。通電ドット数が多い場合には、電源容量の制約によって一ラインを一度に通電することができないため、分割ブロック毎に通電を行う。これによって印刷周期は長くなり印刷速度は低下することになる。
【０００７】
同時駆動可能な最大ドット数が多いほど印字速度を高めることができるが、前記したように同時駆動する発熱素子のドット数を増やすとその分電圧降下が増大し、電源の出力電圧がプリンタの動作保証電圧以下となり、印字動作が保証されなくなる。
【０００８】
電圧降下は、電源の内部抵抗、ヘッドの抵抗、ヘッド以外の抵抗等に依存し、これらの抵抗値は製造ばらつきや電源特性によって変化する。そのため、従来、同時駆動可能な最大ドット数は、これら要因を考慮して、電源出力端子の電圧を予想される最も悪い状態で設定している。
【０００９】
１ライン中の発熱素子をブロックに分割し、この分割ブロックを単位として給電することによって電源容量の制約を解消することができるが、その分印字速度が低下するという問題がある。この印字速度の低下を解消する方法として、分割するブロック数に応じて周期を可変とすることが知られている。
【００１０】
しかしながら、この速度を可変することで印刷したドット長が変動し、印刷長に差異が生じるという新たな問題が生じることが指摘されている。
【００１１】
図１９（ａ），（ｂ）は速度を可変することによる印刷長の変動を説明するための図である。図１９（ａ）において、ドット長は、印刷用紙の搬送速度ｖと発熱素子に給電するパルス幅ｔとの積（ｖ・ｔ）によって表される。印刷用紙が高速の搬送速度ｖfである場合のドット長Ｌf（＝ｖf・ｔ）と、印刷用紙が低速の搬送速度ｖsである場合のドット長Ｌs（＝ｖs・ｔ）との間には、搬送速度の差によって差異が生じる。このドット長Ｌの差異は、図１９（ｂ）に示すように、ライン間の隙間ｄとして表れる。
【００１２】
この問題を解決するために、ブロックの分割数に応じて印刷速度を可変とするとともに、印刷速度に応じて発熱素子に通電する通電パルス幅を可変とする駆動方法が提案されている（特許文献１参照）。
【００１３】
図１９（ｃ），（ｄ）は、印刷速度に応じて発熱素子に通電する通電パルス幅を可変とする駆動方法を説明するための図である。ここで、印刷速度が高速であるときの通電パルス幅をｔとし、印刷速度が低速であるときの通電パルス幅ｔ′をｔよりも長く設定する。この通電パルス幅を可変とすることによって、低速の搬送速度ｖsである場合のドット長Ｌsはｖs・ｔ′高速の搬送速度ｖfである場合のドット長Ｌfに合わせ、速度差によるドット長Ｌの差異を解消する。
【特許文献１】特公平８−２５２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように、ブロックの分割数に応じて印刷速度を可変とするとともに、印刷速度に応じて発熱素子に通電する通電パルス幅を可変とすることによって、サーマルヘッドを分割ブロックで駆動する際の、印刷速度の高速化とドット長の変動の低減化が図られているが、ブロックの分割数が多く印刷速度が低速である場合には、駆動モータの特性等によって、必ずしも期待される効果が得られない場合がある。
【００１５】
図２０は、低速回転時の印刷状態を説明するための図である。例えば、用紙を搬送する搬送用モータとしてステッピングモータが多く利用されている。このステッピングモータの駆動は、Ａ相，Ｂ相の２つの相の励磁状態を切り替えることで回転子を駆動する２相励磁と呼ばれる励磁制御によって行われる（図２０（ａ））。
【００１６】
プリンタにおいて、ヘッドの駆動と用紙送りは、ヘッドへの通電とステッピングモータの相の切り替えを繰り返すことで行っている。回転子は、相の切り替え時に回転を開始し、駆動コイルのトルクや回転子のイナーシャ等に依存する速度で、切り替え後の相状態で定まる回転位置に向かって回転し、一回転動作が完了する。回転子は、切り替えた相状態において、次の相の切り替えが指令されると同様の回転動作を行い、これらを繰り返すことで連続した回転が行われる。したがって、回転子の平均回転速度は相の切り替え周期に依存して定まるが、各相状態間における回転速度は変動することになる。
【００１７】
このステッピングモータの回転動作において、高速回転時には相状態間で生じる回転速度の変動は少ないため、ドット間における隙間の発生は少なく、上述したように印字速度に応じてヘッドへの通電時間を可変とすることで、ドット間における隙間の発生をより効果的に抑制することができる（図２０（ｂ））。
【００１８】
これに対して、低速回転時には相状態間で生じる回転速度の変動は大きくなって一時的な停止状態が生じる。そのため、低速回転時において印刷を行う場合には、ステッピングモータが一時停止した状態においてヘッドへの通電が行われて１ドット分の印刷が行われ、通電が終了してから次の相の切り替えが指令されるまでの間は印字が行われないことになる。次の相の切り替えが指令されると、回転子は切り替え後の相状態で定まる回転位置に向かって回転し、その回転位置において通電されて次のドットの印刷が行われる。
【００１９】
このため、印刷速度に応じてヘッドへの通電時間を可変としても、低速回転時には、印刷用紙が一時的に停止した状態にあるため、単にその停止位置における通電時間が変化するに過ぎず、ドット間に隙間が生じるという問題は解消されずに残ることになる（図２０（ｃ））。
【００２０】
そこで、本発明は従来の問題を解決し、サーマルプリンタヘッドを分割ブロックによって印刷する際に、分割ブロックの分割数が多く低速で印刷する場合であっても、ドット間に隙間を生じることなく印刷を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明のサーマルプリンタは、サーマルプリンタヘッドを分割ブロックによって印刷する際に、分割ブロックの分割数が少なく高速印刷する場合と、分割ブロックの分割数が多く低速印刷する場合とにおいて、一ラインに印刷するドットの個数を変更し、分割ブロックの分割数が多く低速で印刷する場合には、一ライン内の紙送りを複数のピッチで行うことによって一ライン内において用紙が停止する状態が発生しないようにし、各ピッチに通電することで一ラインに印刷するドットの個数を増やすことによって、ドット間およびライン間に隙間が生じないようにする。
【００２２】
さらに、一ライン内の複数のピッチにおいて、各ピッチで通電する給電量の比率を変更することによって、一ライン内での各ピッチ間の濃度の差を低減する。
【００２３】
本発明のサーマルプリンタは、ライン状に接続した同時通電可能な複数の発熱素子を１又は複数のブロックに分割し、この分割で得られた分割ブロックを単位として通電して発熱素子を駆動し、これら分割ブロックの通電周期により１ラインの印字を行うサーマルヘッドと、このサーマルヘッドに対して用紙を紙送りする用紙搬送部と、このサーマルヘッドの発熱素子に分割ブロック毎に給電する給電部と、用紙搬送部および給電部の制御を含む制御部を備える。
【００２４】
制御部による用紙搬送部の制御は、分割ブロックの分割数に基づいて、一ライン中の紙送りピッチをライン毎に変更するものであり、分割ブロックの分割数が少なく高速印刷する場合と、分割ブロックの分割数が多く低速印刷する場合とでは、一ラインに印刷するドットの個数を変更してピッチを変更する。この制御によって、分割ブロックの分割数が多く低速で印刷する場合には、一ライン内の紙送りを複数のピッチで行うことによって一ライン内において用紙が停止する状態が発生しないようにする。
【００２５】
また、制御部による給電部の制御は、一ライン中の紙送りピッチ毎に給電を行う。各紙送りピッチについて通電することで、一ラインに印刷するドットの個数を増やすことによって、ドット間およびライン間に隙間が生じないようにする。
【００２６】
本発明は、一ライン中におけるピッチの変更を分割ブロックの分割数に基づいて行うが、予め定めておいた所定分割数の設定値と、そのラインの印刷を行う際の分割数との比較によって行うことができる。このピッチ変更の切り替えに用いる所定分割数は、サーマルヘッドの発熱素子の特性や電源容量等のサーマルプリンタの特質や、印字対象が文字であるか画像であるのかといった印字内容の性質、サーマルプリンタを使用する温度状態等の環境条件等に基づいて定めることができる。
【００２７】
本発明のサーマルプリンタは、用紙を搬送する駆動モータとしてステッピングモータを用いた態様とすることができる。この態様では、用紙搬送部にステッピングモータを設け、サーマルプリンタの制御部が備えるモータ制御部によってこのステッピングモータの駆動を制御する。
【００２８】
モータ制御部は、分割ブロックの分割数と設定数とを比較し、分割数が設定数よりも少ない場合には２相励磁でステッピングモータを駆動して一ラインを１ドットピッチで紙送りし、分割数が設定数より多い場合にステッピングモータを分割駆動して一ラインを１／ｎドットピッチ（ｎは整数）で紙送りする。
【００２９】
分割駆動は、１−２相励磁による分割駆動やマイクロステップ駆動による分割駆動を用いることができる。モータ制御部は、１−２相励磁による分割駆動によって一ラインを１／２ドットピッチで紙送りする紙送り制御、又は、マイクロステップ駆動による分割駆動によって一ラインを１／ｎドットピッチ（ｎは整数）で紙送りする紙送り制御、あるいは、１−２相励磁とマイクロステップ駆動の両方を用いた紙送り制御を行うことができる。
【００３０】
２相励磁は２相（Ａ相およびＢ相）の正負状態による４つの励磁状態によって一回転駆動させるものであり、１つの励磁状態を一ラインの１ドットピッチに対応させて用紙を搬送する。一方、１−２相励磁は２相（Ａ相およびＢ相）の正負状態による８つの励磁状態によって一回転駆動させるものであり、１つの励磁状態を一ラインの１／２ドットピッチに対応させて用紙を搬送し、連続する２つの励磁状態による各１／２ドットピッチによって一ライン分の用紙搬送を行う。なお、分割ブロックの分割数が設定数と一致する場合には、２相励磁と１−２相励磁の何れで励磁駆動するかは任意に定めることができる。
【００３１】
マイクロステップ駆動は、基本ステップ角を小さなステップ角に分割してステッピングモータを駆動する駆動方式であり、小さなステップ角に分割して１／ｎステップで駆動することで一ラインの１／ｎドットピッチに対応させて用紙を搬送することができる。例えば、ステップ角を１／２に分割して１／２ステップで駆動することで一ラインを１／２ドットピッチに対応させて用紙を搬送することができ、この場合には、前記した１−２相励磁と同様の搬送動作となる。マイクロステップ駆動は、通常トルクリップルの小さな正弦波状の励磁電流波形を用いて駆動する。
【００３２】
これによって、２相励磁でステッピングモータを駆動した場合には、１つの励磁状態で一ライン分の用紙を搬送することができるため、高速で印刷を行う。一方、分割駆動でステッピングモータを駆動した場合には、一ライン分の用紙を複数のステップで搬送するため、低速で印刷を行う。例えば、１−２相励磁でステッピングモータを駆動した場合には、２つの励磁状態で一ライン分の用紙を搬送することで低速で印刷を行い、マイクロステップ駆動でステッピングモータを駆動した場合には、ステップ角を細分化して一ステップ角を小さくして一ライン分の用紙を搬送することで低速による印刷を行う。
【００３３】
また、本発明の制御部は給電制御部によって給電部に給電する給電量を制御する。給電制御部は、紙送り速度に基づいて一ライン中の各紙送りピッチ毎に給電する給電量を制御し、各紙送りピッチについて分割ブロックに通電して発熱素子を駆動する。この通電において、一ライン中の各紙送りピッチ毎に給電する給電量を定めることで、ピッチ単位で印刷濃度を制御することができ、ピット間の濃度やライン間の濃度を調整することができる。
【００３４】
給電制御部は、一ライン中の各紙送りピッチで給電する通電量の比率を設定する通電比率設定回路を備える。通電比率設定回路は、分割駆動において各分割駆動時に給電する通電量の比率を、紙送り速度に基づいて設定する。
【００３５】
１−２相励磁では、一ライン内を１／２ドットピッチずつの前段ピッチと後段ピッチの２つのピッチで用紙を搬送する。また、マイクロステップ駆動では、一ライン内を１／ｎドットピッチずつの複数のピッチで用紙を搬送する。
【００３６】
本発明の通電比率設定回路は、分割駆動における各駆動単位において給電する通電量の比率を紙送り速度に基づいて設定することで、ピッチ単位で印刷濃度を制御し、ドット間の濃度やライン間の濃度調整を行う。
【００３７】
例えば、１−２相励磁による分割駆動では、前段の１／２ドットピッチ時に給電する通電量と後段の１／２ドットピッチ時に給電する通電量との比率を紙送り速度に基づいて設定し、前段ピッチ時にヘッドに通電する通電量と後段ピッチ時にヘッドに通電する通電量とを定める。
【００３８】
なお、前段ピッチの通電量と後段ピッチの通電量とを合わせた一ライン内でヘッドに供給する給電量は、分割ブロックの分割数に基づいて定める。通電比率設定回路は、この一ライン内でヘッドに供給する給電量について、前段ピッチと後段ピッチとに振り分ける比率を設定するものである。
【００３９】
一ライン内を前段ピッチと後段ピッチの２つの期間に分け各期間でドット印刷を行う場合には、発熱素子が備える履歴効果によって、後段ピッチの期間におけるドット印刷は前段ピッチの期間におけるドット印刷による発熱状態の影響を受け、前段ピッチの印刷濃度と後段ピッチの印刷濃度にピット間濃度差が生じる場合がある。
【００４０】
この前段ピッチの期間が後段ピッチの期間に与える履歴効果による影響は、紙送り速度に依存し、高速である程影響が大きい。本発明の通電比率設定回路は、この紙送り速度に応じて、前段の１／２ドットピッチ時に給電する通電比率を低速から高速に向かって５０％から１００％の間で設定する。通電比率は、紙送り速度が高速となるほど前段を高く設定する。この通電比率の設定によって、前段ピッチの期間で加熱された発熱素子の履歴効果を考慮して、後段ピッチの期間で行う通電量を低減し、前段ピッチと後段ピッチの両期間のドットの印刷濃度の差を少なくすることができる。
【００４１】
この通電比率の設定は、５０％から１００％の間で段階的に設定する態様とする他、漸次的に設定する態様としてもよい。
【００４２】
通電比率の設定は、通電時間あるいは電流値によって設定することができる。通電時間によって通電比率を設定する場合には、後段の１／２ドットピッチ時の通電時間を前段の１／２ドットピッチ時の通電時間よりも短く設定する。また、電流値によって通電比率を設定する場合には、後段の１／２ドットピッチ時の電流値を前段の１／２ドットピッチ時の電流値よりも小さく設定する。
【００４３】
また、マイクロステップ駆動による分割駆動では、１ドットピッチ内の各ステップで給電する通電量の比率を紙送り速度に基づいて設定することで履歴効果による濃度むらの影響を低減する。
【００４４】
マイクロステップ駆動による分割駆動において、通電比率設定回路による設定は、紙送り速度に応じて、１ドットピッチ内の第１のステップで給電する通電比率を５０％から１００％の間で段階的に設定する他、紙送り速度に応じて、１ドットピッチ内の第１のステップで給電する通電率を５０％から１００％の間で漸次的に設定することができる。
【００４５】
また、通電比率設定回路は、通電時間あるいは通電電流によって設定することができる。通電時間による設定では、第２のステップ以降の通電時間を第１のステップの通電時間よりも短く設定する。また、電流値による設定では、第２のステップ以降の電流値を第１のステップの電流値よりも小さく設定する。
【００４６】
なお、ステッピングモータにおいて、２相励磁および１−２相励磁は知られた励磁方式である。また、特許文献２には、熱転写プリンタにおいて、２相励磁による通常モードに加えて１−２相励磁による耐熱性モードによってステッピングモータを駆動する構成が開示されているが、この１−２相励磁による耐熱性モードは、サーマルヘッドに加えるエネルギー密度を２倍とすることで、耐熱性の高いインクリボンを用いた際の密着性を高めることを目的とするものであり、本発明のように分割ブロックの分割数に基づいて２相励磁と１−２相励磁とを切り替えを行って、ドットピッチ間の隙間の発生を防ぐものではない。
【発明の効果】
【００４７】
本発明のサーマルプリンタは、サーマルプリンタヘッドを分割ブロックによって印刷する際に、分割ブロックの分割数が多く低速で印刷する場合であっても、ドット間に隙間を生じることなく印刷を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明のサーマルプリンタについて図を用いて詳細に説明する。なお、以下では、図１〜９を用いて１−２相励磁による例を説明し、図１１〜図１６を用いてマイクロステップ駆動による例を説明する。なお、図１０は本発明のサーマルプリンタの概略構成を説明するブロック図であり、図１７は１−２相励磁とマイクロステップ駆動とをくみあわせる場合の概略機能図である。
【００４９】
はじめに、１−２相励磁を用いてモータを制御する例を説明する。図１は、本発明のサーマルプリンタの概略機能を説明するための図であり、１−２相励磁による例を説明する図である。
【００５０】
サーマルプリンタ１は、複数の発熱素子（図示してない）をライン状に配列して形成されるサーマルヘッド１６を有する。
【００５１】
制御部２０は、ホスト装置等の外部装置から入力した印字データに基づいてこれら複数の発熱素子の内から駆動する発熱素子を選択的に駆動することによって、各発熱素子に対応して印字媒体（感熱用紙）にドットを形成することで印字を行う。発熱素子の駆動制御は、所定間隔の印字タイミング毎に電源との接続をオン・オフすることによって行う。
【００５２】
サーマルプリンタ１は、図示しないホスト装置等の外部装置との間で通信を行うインターフェース１１およびデータ受信部１２、受信したデータを一時的に記憶する受信バッファ部１３、印字データを一時記憶する印刷バッファ部１４，一ラインの印刷データを記憶するラッチ回路１５、発熱素子を駆動することで印刷を行うサーマルヘッド１６、サーマルヘッド１６の発熱素子に駆動電流を給電する給電部１７，用紙（図示しない）を搬送する用紙搬送部１８、および制御部２０を備える。
【００５３】
制御部２０は、サーマルプリンタ全体を制御する主制御部２１、印刷を制御する印刷制御部２２、用紙搬送部１８が備える搬送モータ１８ａの駆動を制御するモータ制御部２３、給電部１７を制御する給電制御部２４を備える。
【００５４】
主制御部２１は、入力した印字データを解析して印字パターンを形成する印字データ解析手段（図示していない）を備える。
【００５５】
印刷制御部２２は、解析した印字パターンに基づいて同時駆動するドットを選択し、分割ブロックの分割数を設定する処理を行うブロック分割処理回路２２ａを備える。また、印刷制御部２２は、ブロック分割処理回路２２ａで設定した分割ブロックの分割数に基づいて、用紙を搬送する速度を設定する速度設定回路２２ｂを備える。
【００５６】
本発明のモータ制御部２３は、搬送モータ１８ａの駆動コイルに励磁電流を供給する励磁回路として２相励磁回路２３ａおよび１−２相励磁回路２３ｂと、いずれの励起回路で駆動するかを選択する選択回路２３ｃを備える。２相励磁回路２３ａはステッピングモータを２相励磁によって駆動するストローブ信号を生成する回路であり、１−２相励磁回路２３ｂはステッピングモータを１−２相励磁によって駆動するストローブ信号を生成する回路である。
【００５７】
図２は、ステッピングモータの２相励磁と１−２相励磁を説明するための図である。図２（ａ）〜（ｄ）は２相励磁を説明するための各相の励磁信号を示し、図２（ｅ）〜（ｈ）は１−２相励磁を説明するための各相の励磁信号を示している。
【００５８】
２相励磁によるステッピングモータの駆動は、常に２つの相（Ａ相とＢ相）を励磁する方式であり、相切り替え時においても必ず１つの相が励磁される。一方、１−２相励磁によるステッピングモータの駆動は、常に１つの相のみを励磁する１相励磁方式と２相励磁方式を交互に行わせる方式であり、角度偏位は１相励磁方式および２相励磁の場合の１／２となり、駆動周波数は約２倍となる。
【００５９】
ステッピングモータは、２相励磁の場合には４ステップ（図中の周期Ｔ1）の相切り替えによって１回転する。一方、１−２相励磁の場合には８ステップ（図中の周期Ｔ2）の相切り替えによって１回転する。
【００６０】
図３は、一ラインにおけるドットピッチを説明するための図である。図３（ａ）は２相励磁で駆動した場合の一ラインにおけるドットピッチを示し、図３（ｂ）は１−２相励磁で駆動した場合の一ラインにおけるドットピッチを示している。
【００６１】
ステッピングモータを２相励磁し、これによって紙送りを行う場合には、図３（ａ）に示すように、相を切り替える毎に一ライン分（図中の３１に示す間隔）の紙送りを行い、この間に発熱素子に一回の通電を行って１ドット３０の印字を行う。したがって、２相励磁の場合には、一回の相切り替えによって１ドットピッチ（図中の３２に示す間隔）の紙送りが行われる。
【００６２】
一方、ステッピングモータを１−２相励磁し、これによって紙送りを行う場合には、図３（ｂ）に示すように、一ライン（図中の３１に示す間隔）の間に二回の相切り替えを行って半ライン分の紙送りを二回行い、この各回の紙送りの間に発熱素子にそれぞれ通電を行ってドット３３ａ，３３ｂの印字を行う。したがって、１−２相励磁の場合には、前段の相切り替えによって１／２ドットピッチ（図中の３４ａに示す間隔）の紙送りが行われ、後段の相切り替えによって１／２ドットピッチ（図中の３４ｂに示す間隔）の紙送りが行われ、二段の相切り替えによって１ドットピッチ分の紙送りが行われる。
【００６３】
選択回路２３ｃは、ブロック分割処理回路２２ａで定める分割ブロックの分割数に基づいて、２相励磁回路２３ａあるいは１−２相励磁回路２３ｂを選択する。例えば、選択を行うしきい値として所定の分割数を予め設定しておき、ブロック分割処理回路２２ａで得られた分割数とこの設定しておいた設定分割数とを比較し、その比較結果に基づいて２相励磁回路２３ａが生成する励磁信号、あるいは１−２相励磁回路２３ｂが生成する励磁信号を選択する。
【００６４】
用紙搬送部１８の搬送モータ１８ａは、モータ制御部２３から出力される分割数に基づいて選択された励磁信号によって駆動する。
【００６５】
選択回路２３ｃは、分割数が設定分割数よりも少ない場合には、高速搬送を行うと判定して２相励磁回路２３ａを選択し、一ラインについて１ドットピッチで紙送りする。一方、分割数が設定分割数よりも多い場合には、低速搬送を行うと判定して１−２相励磁回路２３ｂを選択し、一ラインについて２回の１／２ドットピッチで紙送りする。
【００６６】
図４は２相励磁と１−２相励磁を説明するための図である。図４（ａ），（ｃ）はＡ相とＢ相のモータ相を示している。２相励磁は、このＡ相とＢ相の２相による４つの相状態の組み合わせによってモータを駆動する。
【００６７】
また、図４（ｂ），（ｄ）は１−２相励磁の制御信号を示している。１−２相励磁は、このＡ相、Ｂ相、および１−２相励磁の制御信号による８つの相状態の組み合わせによってモータを駆動する。なお、図４では、Ａ相とＢ相の逆相については示していない。
【００６８】
図４において、２相励磁および１−２相励磁の何れの相励磁においても、１つの相状態は１ドット分に相当し、図４（ｅ），（ｆ）のストローブ信号ＳＴＢ１の１パルス信号によって１ドット分の通電が行われ１ドットの印刷が行われる。
【００６９】
２相励磁では４つの相状態の組み合わせ中の１つの相状態が一ラインの紙送りに相当し、一ライン中にストローブ信号ＳＴＢ１の１パルス信号が印加され、１ドットピッチの印刷が行われる。
【００７０】
一方、１−２相励磁では８つの相状態の組み合わせ中の連続する２つの相状態が一ラインの紙送りに相当し、一ライン中にストローブ信号ＳＴＢ１の２パルス信号が印加され、各相状態においてそれぞれ１／２ドットピッチの印刷が行われ、計２回の１／２ドットピッチの印刷によって一ライン分について印刷が行われる。
【００７１】
１−２相励磁と２相励磁との間の励磁の切り替えは、ブロック分割処理回路２２ａから得られる分割数に基づいて行われ、図４に示すように、１−２相励磁から２相励磁への励磁の切り替えは、分割数が所定の設定分割数よりも少なくなり高速による紙送りが必要となる時点で行われる。また、図４には示していないが、ブロック分割処理回路２２ａから得られる分割数が所定の設定分割数を超えて低速による紙送りが必要となる場合には、その時点で２相励磁から１−２相励磁への切り替えが行われる。
【００７２】
なお、図１では、２相励磁回路２３ａおよび１−２相励磁回路２３ｂで励磁信号を生成し、この励磁信号を選択回路２３ｃで選択する構成としているが、選択回路２３ｃの選択信号によって、２相励磁回路２３ａあるいは１−２相励磁回路２３ｂの何れかの励磁回路で駆動させる構成としてもよい。
【００７３】
また、上記したモータ制御部は、搬送モータ１８ａがステッピングモータである場合について、２相制御と１−２制御とを選択することによって、１ドットピッチによって一ラインについて１回の紙送りと、１／２ドットピッチによって一ラインについて２回の紙送りとを切り替えているが、紙送り制御はこの例に限らず、例えば、マイクロステップ駆動を用いたり、ステータ極が３相の搬送モータを用いる等によって、別の駆動制御の態様や、一ラインについて３回以上の紙送りを選択する態様としてもよい。なお、マイクロステップ駆動については、図１２〜図１６を用いて後に説明する。
【００７４】
給電制御部２４は、選択したドットの発熱素子に通電を行う通電時間あるいは通電する電流値を設定し、給電部１７を制御してサーマルヘッド１６の発熱素子の一ラインについての通電を制御する。各ラインの通電において、発熱素子に駆動電流を供給する通電時間は、電源容量、分割ブロックの分割数、発熱素子の特性等に基づいて定めることができる。
【００７５】
さらに、本発明の給電制御部２４は、前記したモータ制御部２３において、１−２相制御によって１／２ドットピッチで搬送し、一ラインについて２回の紙送りを行う場合には、各紙送り時に発熱素子に通電する通電量の通電比率を設定する通電比率設定回路２４ａを備える。
【００７６】
この通電比率設定回路２４ａは、一ライン内において発熱素子に給電する通電量ではなく、１−２相励磁によって一ラインを２回の紙送りで搬送する際において、前半の１／２ドットピッチ時に供給する通電量と、後半の１／２ドットピッチ時に供給する通電量との比率を定めるものであり、前段ピッチの期間の１／２ドットピッチ時に給電する通電量と後段ピッチの期間の１／２ドットピッチ時に給電する通電量との比率を紙送り速度に基づいて設定する。
【００７７】
通電比率は、紙送り速度に応じて、前段ピッチの期間の１／２ドットピッチ時に給電する通電比率を低速から高速に向かって５０％から１００％の間で、紙送り速度が高速となるほど前段ピッチの期間の通電比率を高く設定し、逆に、後段ピッチの期間の１／２ドットピッチ時に給電する通電比率は低速から高速に向かって５０％から０％の間で、紙送り速度が高速となるほど後段ピッチの期間の通電比率を低く設定する。なお、前段ピッチの期間の通電比率と後段ピッチの期間の通電比率は、その総和が例えば１００％となるように設定するが、分割通電することによって発熱効率が低下する場合があり、そのような場合には前段ピッチの期間の通電比率と後段ピッチの期間の通電比率の総和を１００％以上に設定することもある。
【００７８】
この１−２相制御において、前段と後段の各ピッチの期間の通電比率を変更する理由は、以下にある。
【００７９】
後段ピッチの期間で印刷されるドットの濃度は、前段ピッチの期間の通電による発熱素子の加熱状態の影響を受ける。この前段ピッチの期間の通電状態が、後段ピッチの期間での印刷に与える影響は履歴効果と呼ばれ、前段ピッチの期間の通電で加熱された状態が後段の通電時に残っている場合には、後段ピッチの期間の通電によって加熱される以上の温度状態となり、前段と後段の各ピッチの期間で印刷されるドットの印刷濃度に差異が発生する。このドットの印刷濃度に差異は、印刷される画像上で例えば、ライン方向の濃度むらとして表れる。この履歴効果による影響は、紙送り速度に依存し高速である程影響が大きい。
【００８０】
図５、図６は履歴効果を説明するための図である。図５は、低速の紙送り速度において１−２相励磁で駆動した場合のドットの印刷例を模式的に示した図であり、図６は、同様に低速の紙送り速度において１−２相励磁で駆動した場合において、一ライン内における前段ピッチ期間と後段ピッチ期間の通電比率とドットの印刷状態を模式的に示した図である。なお、図５（ａ），図６（ａ）〜（ｃ）は前段ピッチと後段ピッチの期間の通電比率を５０：５０とした場合を示し、図５（ｂ），図６（ｄ）〜（ｆ）は同通電比率を８０：２０とした場合を示している。
【００８１】
図５（ａ），図６（ａ）〜（ｃ）に示すように通電比率が５０：５０の場合には、前段ピッチの期間による後段ピッチ期間への履歴効果によって、一ライン内において前段と後段のドットピッチの印刷濃度に差が生じる。
【００８２】
図６（ａ）は発熱素子への通電比率を示し、図６（ｂ）は通電によって加熱される発熱素子の温度状態を模式的に示している。後段のピッチ期間の温度状態は、前段のピッチ期間の温度状態の影響を受けた前段よりも高い温度状態が持続する。このため、図６（ｃ）のドットの印刷状態に示すように、一ライン内において前段と後段のドットピッチの印刷濃度に差が生じる。
【００８３】
本発明の通電比率設定回路２４ａは、通電比率の設定において前段ピッチの期間で加熱された発熱素子の履歴効果を考慮して、後段ピッチの期間で行う通電量の比率を下げ、前段ピッチと後段ピッチの両期間のドットの印刷濃度の差を少なくする。
【００８４】
図５（ｂ）は通電比率が８０：２０の場合を示し、図６（ｅ）は通電によって加熱される発熱素子の温度状態を模式的に示している。後段ピッチ期間の通電量の比率を下げることによって、図６（ｆ）に示すように、前段ピッチの期間による後段ピッチ期間への履歴効果を緩和し、一ライン内において前段と後段のドットピッチの印刷濃度の差が低減される。
【００８５】
本発明の通電比率設定回路は、前段と後段の１／２ドットピッチの通電比率は、例えば、低速から高速になるに従って５０：５０から１００：０の間で段階的あるいは漸次的に設定することができる。なお、紙送り速度は、印刷制御部２２の速度設定回路２２ｂから取得することができる。
【００８６】
図７は段階的な通電比率の設定例を示している。なお、図７（ａ）は２相励磁の場合の一ラインにおける通電のパルス信号を示し、図７（ｂ）〜（ｄ）は１−２相励磁の場合の各通電比率のパルス信号を示している。
【００８７】
図７（ａ）の２相励磁は、分割ブロックの分割数が少ない場合であって高速で紙送りを行う場合である。紙送りを高速で行うため、一ラインに相当する通電期間の時間幅は最も短く設定する。一方、図７（ｂ）〜（ｄ）の１−２相励磁は、分割ブロックの分割数が多くなる場合であって図７（ａ）の場合よりも低速で紙送りを行う場合である。紙送りを低速で行うため、一ラインに相当する通電期間の時間幅は分割数に応じて長く設定する。なお、上記した一ラインに相当する通電期間の時間幅は速度設定回路２２ｂによって設定される。
【００８８】
さらに、１−２相励磁において、前段ピッチ期間と後段ピッチ期間における通電比率を紙送り速度に応じて定める。図７（ｂ）は１−２相励磁を行う三例の中で２相励磁の高速に近い場合である。この場合には、前段ピッチ期間における通電と後段ピッチ期間での通電との間の休止時間が短いため、通電比率を８０：２０に設定している。
【００８９】
図７（ｄ）は１−２相励磁を行う低速の三例の中で最も遅い場合である。この場合には、前段ピッチ期間における通電と後段ピッチ期間での通電との間の休止時間が長いため、通電比率を５０：５０に設定している。
【００９０】
また、図７（ｃ）は１−２相励磁を行う低速の中の中間の場合である。この場合には、通電比率を前記した８０：２０と５０：５０の間の６０：４０に設定している。
【００９１】
通電比率の設定は、通電時間あるいは電流値によって設定することができる。上記した図７の例は、通電時間によって通電比率を設定する場合であり、後段の１／２ドットピッチ時の通電時間を前段の１／２ドットピッチ時の通電時間よりも短く設定する。電流値によって通電比率を設定する場合には、後段の１／２ドットピッチ時の電流値を前段の１／２ドットピッチ時の電流値よりも小さく設定する。
【００９２】
上記した例では、通電比率を段階的に設定する例を示しているが、連続的に漸次に設定してもよい。
【００９３】
次に、本発明のプリンタにおいて、励磁切り替えによる紙送り速度の設定と通電比率の設定の手順について、図８のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、ブロック分割処理以後の処理について説明する。
【００９４】
はじめに、ブロック分割処理において、印刷を行うラインについて分割ブロックの分割数を設定する（Ｓ１）。予め、ステッピングモータを２相励磁で駆動するか１−２相励磁で駆動するかを切り替える分割数の設定値を定めておき、この設定分割値をしきい値としてブロック分割処理で得られた分割数を判定する（Ｓ２）。
【００９５】
Ｓ２の比較処理において、分割数が設定分割数よりも少ない場合には、高速による紙送りを行うと判定し、２相励磁を設定する（Ｓ３）。一方、Ｓ２の比較処理において、分割数が設定分割数よりも多い場合には、低速あるいは中速による紙送りを行うと判定し、１−２相励磁を設定する（Ｓ４）。１−２相励磁を設定した場合には、速度設定回路２２ｂから紙送り速度を取得し、この速度に応じた通電比率を設定する。
【００９６】
図９は、通電比率の設定を説明するための図である。通電比率は、ステッピングモータの励磁状態及び速度によって定めることができ、図９はこの設定状態を示している。
【００９７】
図９において、速度が高速である場合には、ステッピングモータは２相励磁によって駆動される。２相励磁では後段ピッチ期間がないため、このときの通電比率は１００：０に相当する。
【００９８】
速度が低速である場合には、ステッピングモータは１−２相励磁によって駆動される。この１−２相励磁では、通電比率は５０：５０から１００：０の間で低速から高速に向かって順に前段ピッチ期間の比率が高くなるように設定される（Ｓ５）。上記したＳ１〜Ｓ５の処理を各ラインについて繰り返す（Ｓ６）。
【００９９】
図１０は本発明のサーマルプリンタの概略構成を説明するためのブロック図である。図１０において、サーマルプリンタは、ＣＰＵ１００に、ＲＯＭ１０１，ＲＡＭ１０２，表示装置１０３，入力装置１０４，電源１０５，サーマルヘッド１０５，給電部１０７，用紙搬送部１０８を接続して構成される。
【０１００】
ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１内に格納されるオペレーティングシステムや各種アプリケーションソフトに従ってサーマルプリンタ全体の動作を制御する。また、ＲＯＭ１０１には、データベースや文字フォントを格納することができる。ＲＡＭ１０２は、演算中の一次データを格納する他、他の機器から送信されたプログラムやデータを格納することができる。
【０１０１】
表示装置１０３や入力装置１０４は入出力周辺デバイスであり、表示装置１０３は液晶やＣＲＴやプラズマ表示装置等の任意の表示デバイスを用いることができ、入力装置１０４はキーボードやポインティングデバイス等により文字列データや各種コマンドを入力する。
【０１０２】
サーマルヘッド１０５は、複数の発熱素子をライン状に配列してラインプリンタを構成する。ＣＰＵ１００の制御は、前記した図１に示す各機能を備え、同時駆動ドット数に従ってサーマルヘッド１０５の発熱素子に対する通電を時分割制御する。
【０１０３】
また、給電部１０７には電源１０５が接続され、プリンタが備える制御部や各部分への給電を行う他、搬送モータ等を備える用紙搬送部１０８への給電を行う。
【０１０４】
次に、マイクロステップ駆動を用いてモータを制御する例を説明する。図１１は、本発明のサーマルプリンタの概略機能を説明するための図であり、マイクロステップ駆動による例を説明する図である。
【０１０５】
図１１に示す構成は、図１に示したサーマルプリンタ１の構成とほぼ同様であり、モータ制御２３の構成において相違する。以下では、モータ制御２３の構成についてのみ説明し、その他の構成は図１の構成と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１０６】
本発明のモータ制御部２３は、搬送モータ１８ａの駆動コイルに励磁電流を供給する励磁回路として、図１で示した１−２相励磁による構成である２相励磁回路２３ａおよび１−２相励磁回路２３ｂ、および選択回路２３ｃに代えて、マイクロステップ制御回路２３ｄを備える。マイクロステップ制御回路２３ｄは、ステップ角を分割し、この分割した小ステップ角でモータ駆動する信号を生成する回路である。このマイクロステップ制御回路２３ｄは、ブロック分割処理回路２２ａから得られる分割数と設定数とを比較し、比較結果に基づいて、１ラインの紙送りピッチを設定する。分割数が設定数よりも少ない場合には、１ラインを１ドットピッチで駆動して高速駆動とし、分割数が設定数よりも多い場合には、マイクロステップ駆動によってステップを細分化し、１ラインを複数ピッチで駆動して低速駆動とする。また、複数の設定値を設け、分割数によってマイクロステップ駆動するステップ数を設定してもよく、分割数が多い場合には設定するステップ数を増やしてより低速度としてもよい。なお、ステッピングモータは２相励磁あるいは１−２相励磁の何れとしてもよいが、ここでは、２相励磁の場合について説明する。
【０１０７】
図１２，図１３は、ステッピングモータのマイクロステップ駆動を説明するための図である。図１２（ａ）〜（ｄ）は２相励磁を説明するための各相の励磁信号を示し、図１２（ｅ），（ｆ）はマイクロステップ駆動を説明するためのＡ相，Ｂ相の励磁信号を示している。ここでは、１／２ステップでマイクロステップ駆動する例を示している。
【０１０８】
１／２ステップによるマイクロステップ駆動では、２相励磁の１相分に当たる１ステップ内を２つのステップに分割し、８個の１／２ステップによって１回転する。これにより、１／２ステップによる駆動周波数は約２倍となる。
【０１０９】
図１３（ａ），（ｂ）は１／２ステップによるマイクロステップ駆動の励磁信号およびヘッドへの給電信号を示し、図１３（ｃ），（ｄ）は１／４ステップによるマイクロステップ駆動の励磁信号およびヘッドへの給電信号を示し、図１３（ｅ），（ｆ）は１／８ステップによるマイクロステップ駆動の励磁信号およびヘッドへの給電信号を示している。
【０１１０】
図１３（ｃ）において、１／４ステップによるマイクロステップ駆動では、２相励磁の１相分に当たる１ステップ内を４つの分割ステップに分割し、１６個の１／４ステップによって１回転する。これにより、１／４ステップによる駆動周波数は約４倍となる。また、図１３（ｅ）において、１／８ステップによるマイクロステップ駆動では、２相励磁の１相分に当たる１ステップ内を８つの分割ステップに分割し、３２個の１／８ステップによって１回転する。これにより、１／８ステップによる駆動周波数は約１６倍となる。
【０１１１】
分割した各分割ステップでは、図１３（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）の各給電信号によってヘッドに給電が行われる。
【０１１２】
なお、ここでは、マイクロステップ駆動は、通常励磁電流波形を正弦波状とし、これによってトルクリップルを低減している。
【０１１３】
図１４は、一ラインにおけるマイクロステップ駆動によるドットピッチを説明するための図である。図１４（ａ）は２相励磁で駆動した場合の一ラインにおけるドットピッチを示し、図１４（ｂ）はマイクロステップ駆動により一ラインを１／２ステップで駆動した場合のドットピッチを示し、図１４（ｃ）はマイクロステップ駆動により一ラインを１／４ステップで駆動した場合のドットピッチを示し、図１４（ｄ）はマイクロステップ駆動により一ラインを１／８ステップで駆動した場合のドットピッチを示している。
【０１１４】
ステッピングモータを２相励磁し、これによって紙送りを行う場合には、図１４（ａ）に示すように、相を切り替える毎に一ライン分（図中の４１に示す間隔）の紙送りを行い、この間に発熱素子に一回の通電を行って１ドット４０の印字を行う。したがって、２相励磁の場合には、一回の相切り替えによって１ドットピッチ（図中の４２に示す間隔）の紙送りが行われる。
【０１１５】
一方、１／２ステップのマイクロステップ駆動によって紙送りを行う場合には、図１４（ｂ）に示すように、一ライン（図中の４１に示す間隔）の間に二回の１／２ステップによって半ライン分の紙送りを二回行い、この各回の紙送りの間に発熱素子にそれぞれ通電を行ってドット４３ａ，４３ｂの印字を行う。したがって、１／２ステップのマイクロステップ駆動の場合には、１回目の１／２ステップで１／２ドットピッチ（図中の４４ａに示す間隔）の紙送りが行われ、２回目の１／２ステップによって１／２ドットピッチ（図中の４４ｂに示す間隔）の紙送りが行われ、二回の１／２ステップによって１ドットピッチ分の紙送りが行われる。
【０１１６】
また、１／４ステップのマイクロステップ駆動によって紙送りを行う場合には、図１４（ｃ）に示すように、一ライン（図中の４１に示す間隔）の間に四回の１／４ステップによって１／４ライン分の紙送りを四回行い、この各回の紙送りの間に発熱素子にそれぞれ通電を行ってドット４５ａ，４５ｂの印字を行う。したがって、１／４ステップのマイクロステップ駆動の場合には、１回目の１／４ステップで１／４ドットピッチ（図中の４６ａに示す間隔）の紙送りが行われ、２回目の１／４ステップによって１／４ドットピッチ（図中の４６ｂに示す間隔）の紙送りが行われ、３回目の１／４ステップで１／４ドットピッチ（図中の４６ｃに示す間隔）の紙送りが行われ、４回目の１／４ステップによって１／４ドットピッチ（図中の４６ｄに示す間隔）の紙送りが行われて１ドットピッチ分の紙送りが行われる。
【０１１７】
また、１／８ステップのマイクロステップ駆動によって紙送りを行う場合には、図１４（ｄ）に示すように、一ライン（図中の４１に示す間隔）の間に八回の１／８ステップにより１ドットピッチ分の紙送りが行われる。なお、ここでは、１／２ステップや１／４ステップと同様であるので、動作の説明は省略する。
【０１１８】
マイクロステップ駆動制御回路２３ｄは、ブロック分割処理回路２２ａで定める分割ブロックの分割数に基づいて、フルステップ、１／２ステップ、１／４ステップ、１／８ステップを選択する。例えば、選択を行うしきい値として所定の分割数を予め設定しておき、ブロック分割処理回路２２ａで得られた分割数とこの設定しておいた設定分割数とを比較し、その比較結果に基づいてフルステップ、１／２ステップ、１／４ステップ、１／８ステップを行う励磁信号を生成する。
【０１１９】
用紙搬送部１８の搬送モータ１８ａは、モータ制御部２３から出力される分割数に基づいて選択された励磁信号によって駆動する。
【０１２０】
給電制御部２４の通電比率設定回路２４ａは、マイクロステップ駆動による各分割ステップの紙送りにおいて、各紙送り時に発熱素子に通電する通電量の通電比率を設定する。この通電比率設定回路２４ａは、各分割ステップにおいて供給する通電量の比率を定める。
【０１２１】
図１５は１／２ステップによるマイクロステップ駆動時の通電量の比率を説明するための図である。通電比率設定回路２４ａは、前期の第１の１／２ステップおよび後期の第２の１／２ステップの各段階で給電する通電量の比率を紙送り速度に基づいて設定する。
【０１２２】
通電比率は、紙送り速度に応じて、第１の１／２ステップで給電する通電比率を低速から高速に向かって５０％から１００％の間で、紙送り速度が高速となるほど第１のステップの通電比率を高く設定し、逆に、第２の１／２ステップに給電する通電比率は低速から高速に向かって５０％から０％の間で、紙送り速度が高速となるほど通電比率を低く設定する。なお、第１の１／２ステップの通電比率と第２のステップの通電比率は、その総和が例えば１００％となるように設定するが、分割通電することによって発熱効率が低下する場合があり、そのような場合には通電比率の総和を１００％以上に設定することもある。
【０１２３】
図１５（ｃ）は通電比率を５０：５０に設定した例を示し、図１５（ｄ）は通電比率を８０：２０に設定した例を示している。
【０１２４】
また、１／４ステップや１／８ステップでマイクロステップ駆動する場合には、通電比率は、各分割ステップ毎に通電比率を設定する他、各分割ステップを前半と後半の２分し、前半と後半で通電比率を設定してもよい。
【０１２５】
図１６は１／４ステップによるマイクロステップ駆動時の通電量の比率を説明するための図である。図１６（ｃ）は各分割ステップを前半と後半に２分し、前半と後半で通電比率を設定する例を示している。ここでは、前半と後半の通電比率を８０：２０に設定している。また、図１６（ｄ）は分割ステップ毎に通電比率を設定する例を示している。ここでは、４つの１／４ステップの各分割ステップの通電比率を８０：６０：４０：２０に設定している。ここでは、通電比率の総和を１００％以上に設定している。
【０１２６】
また、本発明のマイクロステップ駆動による場合について、紙送り速度の設定と通電比率の設定の手順は、前記した図８のフローチャート中のＳ４の工程において１−２相励磁設定に代えて、マイクロステップ駆動の設定を行うことで同様にして行うことができる。ここでの詳細な説明は省略する。
【０１２７】
上記した各例では、モータ制御において、１−２相励磁の例（図１に示す構成例）とマイクロステップ駆動の例（図１１による構成例）を示したが、１−２相励磁とマイクロステップ駆動の両駆動を組み合わせる構成とすることもできる。図１７は１−２相励磁とマイクロステップ駆動の両駆動を組み合わせたサーマルプリンタの概略機能を説明するための図である。
【０１２８】
図１７に示すモータ制御部２３は、２相励磁回路２３ａ、１−２相励磁回路２３ｂ、選択回路２３ｃ、およびマイクロステップ制御回路２３ｄを備える。
【０１２９】
この構成例では、選択回路２３ｃによって２相励磁信号あるいは１−２相励磁信号を選択し、この選択した励磁信号についてマイクロステップ制御回路２３ｄによってマイクロステップ制御を行ってモータを駆動する。
【０１３０】
この構成によれば、２相励磁信号をフルステップによって励磁信号を生成する態様、２相励磁信号を１／２ステップ、１／４ステップ、１／８ステップ等の分割ステップによって励磁信号を生成する態様、１−２相励磁信号をフルステップによって励磁信号を生成する態様、１−２相励磁信号を１／２ステップ、１／４ステップ、１／８ステップ等の分割ステップによって励磁信号を生成する態様の各態様とすることができる。この内、２相励磁信号をフルステップによって生成した励磁信号は駆動周波数が最も低く、１−２相励磁信号を１／８ステップによって生成した励磁信号は駆動周波数が最も高くなる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明のサーマルプリンタは、携帯型情報端末等の小型電子機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明のサーマルプリンタの概略機能を説明するための図である。
【図２】ステッピングモータの２相励磁と１−２相励磁を説明するための図である。
【図３】一ラインにおけるドットピッチを説明するための図である。
【図４】２相励磁と１−２相励磁を説明するための図である。
【図５】発熱素子の履歴効果を説明するための図である。
【図６】発熱素子の履歴効果を説明するための図である。
【図７】本発明の段階的な通電比率の設定例を示している。
【図８】本発明のプリンタの励磁切り替えによる紙送り速度の設定と通電比率の設定の手順を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明のプリンタの通電比率の設定を説明するための図である。
【図１０】本発明のサーマルプリンタの概略構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】本発明のサーマルプリンタの概略機能を説明するための図であり、マイクロステップ駆動による例を説明する図である。
【図１２】ステッピングモータのマイクロステップ駆動を説明するための図である。
【図１３】ステッピングモータのマイクロステップ駆動を説明するための図である。
【図１４】本発明の一ラインにおけるマイクロステップ駆動によるドットピッチを説明するための図である。
【図１５】本発明の１／２ステップによるマイクロステップ駆動時の通電量の比率を説明するための図である。
【図１６】本発明の１／４ステップによるマイクロステップ駆動時の通電量の比率を説明するための図である。
【図１７】本発明の１−２相励磁とマイクロステップ駆動とをくみあわせる場合の概略機能図である。
【図１８】分割ブロックによるサーマルヘッドの駆動を説明するための図である。
【図１９】速度を可変することによる印刷長の変動を説明するための図である。
【図２０】低速回転時の印刷状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１  サーマルプリンタ
１１  インターフェース
１２  データ受信部
１３  受信バッファ部
１４  印刷バッファ部
１５  ラッチ回路
１６  サーマルヘッド
１７  給電部
１８  用紙搬送部
１８ａ  搬送モータ
２０  制御部
２１  主制御部
２２  印刷制御部
２２ａ  ブロック分割処理回路
２２ｂ  速度設定回路
２３  モータ制御部
２３ａ  ２相励磁回路
２３ｂ  １−２相励磁回路
２４  選択回路
３０  ドット
３１  一ライン
３２  ドットピッチ
３３ａ，３３ｂ  ドット
３４ａ，３４ｂ  １ドットピッチ
４０  ドット
４１  一ライン
４２  ドットピッチ
４３ａ，４３ｂ  ドット
４４ａ，４４ｂ  １ドットピッチ
４５ａ〜４５ｄ  ドット
４６ａ〜４６ｄ  １ドットピッチ
４７ａ〜４７ｈ  ドット
４８ａ〜４８ｈ  １ドットピッチ
１００  ＣＰＵ
１０１  ＲＯＭ
１０２  ＲＡＭ
１０３  表示装置
１０４  入力装置
１０５  電源
１０６  サーマルヘッド
１０７  給電部
１０８  用紙搬送部
２００  サーマルヘッド
２０１  発熱素子
２０２  ブロック
【図１】
2008155563.tif 000003
【図２】
2008155563.tif 000004
【図４】
2008155563.tif 000005
【図７】
2008155563.tif 000006
【図８】
2008155563.tif 000007
【図９】
2008155563.tif 000008
【図１０】
2008155563.tif 000009
【図１１】
2008155563.tif 000010
【図１２】
2008155563.tif 000011
【図１３】
2008155563.tif 000012
【図１５】
2008155563.tif 000013
【図１６】
2008155563.tif 000014
【図１７】
2008155563.tif 000015
【図１８】
2008155563.tif 000016
【図３】
2008155563.tif 000017
【図５】
2008155563.tif 000018
【図６】
2008155563.tif 000019
【図１４】
2008155563.tif 000020
【図１９】
2008155563.tif 000021
【図２０】
2008155563.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月6日(2007.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライン状に接続した同時通電可能な複数の発熱素子を、駆動する発熱素子の個数に応じて１又は複数のブロックに分割して駆動可能なサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドに対して用紙を紙送りする用紙搬送部と、
前記サーマルヘッドの発熱素子に対して、分割されたブロック毎に給電する給電部と、
前記用紙搬送部および前記給電部を制御する制御部とを備えたサーマルプリンタにおいて、
前記制御部は、
一ラインの紙送り方向の幅を変更することなく、
一ライン分の一回の給電指示に対して、
一ライン中の紙送り方向に複数個のドットを前記複数に分割したブロックの個数である分割数と正の相関で形成し、
前記用紙搬送部は、
一ライン中における前記複数ドットの紙送り方向の長さのドットピッチを、当該ドットの個数とドットピッチとの積が一ラインの紙送り方向の幅となるようにライン毎に変更し、
前記給電部は、一ライン中の前記ドットピッチ毎に給電し、先のドットピッチの通電量を後のドットピッチの通電量と同量または大きく設定することを特徴とする、サーマルプリンタ。
【請求項２】
ライン状に接続した同時通電可能な複数の発熱素子を、駆動する発熱素子の個数に応じて１又は複数のブロックに分割して駆動可能なサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドに対して用紙を紙送りする用紙搬送部と、
前記サーマルヘッドの発熱素子に対して、分割されたブロック毎に給電する給電部と、
前記用紙搬送部および前記給電部を制御する制御部とを備えたサーマルプリンタにおいて、
前記制御部は、
一ラインの紙送り方向の幅を変更することなく、
一ライン分の一回の給電指示に対して、
前記複数に分割したブロックの個数である分割数を設定値と比較し、
分割数が設定値よりも少ない場合には一ラインを１ドットピッチで紙送りするとともに、
一ラインの各ブロックに対して１ドットピッチ分の１回の給電を行い、
分割数が設定値と同じまたは設定値よりも多い場合には一ラインを分割駆動して複数のドットピッチで紙送りするとともに、
一ラインの各ブロックに対して前記複数ドットピッチ分の複数回の給電を行い、先のドットピッチの通電量を後のドットピッチの通電量と同量または大きく設定することを特徴とする、サーマルプリンタ。
【請求項３】
前記用紙搬送部はステッピングモータを備え、
前記制御部は、前記ステッピングモータの駆動を制御するモータ制御部を備え、
前記モータ制御部は前記分割数を設定値と比較し、
分割数が設定値よりも少ない場合には２相励磁でステッピングモータを駆動して一ラインを１ドットピッチで紙送りするとともに、一ラインの各ブロックに対して１ドットピッチ分の１回の給電を行って印字し、
分割数が設定値と同じまたは設定値より多い場合にはステッピングモータを分割駆動して一ラインを複数のドットピッチで紙送りするとともに、一ラインの各ブロックに対して前記複数ドットピッチ分の複数回の給電を行って印字することを特徴とする、請求項１又は２に記載のサーマルプリンタ。
【請求項４】
前記分割数が設定値と同じまたは設定値より多い場合において、
前記モータ制御部は、
１−２相励磁による分割駆動によって一ラインを２回のドットピッチで紙送りする紙送り制御、
又は、
マイクロステップ駆動による分割駆動によって一ラインをｎ回のドットピッチ（ｎは正の整数）で紙送りする紙送り制御を行うことを特徴とする、請求項３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項５】
前記分割数が設定値と同じまたは設定値より多い場合において、
前記モータ制御部は、
１−２相励磁による分割駆動によって一ラインを２回のドットピッチで紙送りする紙送り制御するとともに、
当該２回のドットピッチの各紙送り制御において、マイクロステップ駆動による分割駆動によって各ドットピッチを１／ｎ間隔（ｎは正の整数）で紙送りする紙送り制御することを特徴とする、請求項３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項６】
前記制御部は、前記給電部に給電する給電量を制御する給電制御部を備え、
前記給電制御部は、紙送り速度に基づいて一ライン中の紙送りピッチ毎に給電する給電量を制御することを特徴とする、請求項１から請求項５の何れか一つに記載のサーマルプリンタ。
【請求項７】
前記給電制御部は、一ライン中の各紙送りピッチで給電する通電量の比率を設定する通電比率設定回路を備え、
前記通電比率設定回路は、前記分割駆動において各分割駆動時に給電する通電量の比率を、紙送り速度に基づいて設定することを特徴とする請求項６に記載のサーマルプリンタ。
【請求項８】
前記通電比率設定回路は、１−２相励磁において、前段のドットピッチ時に給電する通電量と後段のドットピッチ時に給電する通電量との比率を、紙送り速度に基づいて設定することを特徴とする請求項７に記載のサーマルプリンタ。
【請求項９】
前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、前段のドットピッチ時に給電する通電比率を５０％から１００％の間で段階的に設定することを特徴とする請求項８に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１０】
前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、前段のドットピッチ時に給電する通電率を５０％から１００％の間で漸次的に設定することを特徴とする請求項８に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１１】
前記通電比率設定回路は通電時間を設定し、後段のドットピッチ時の通電時間を前段のドットピッチ時の通電時間よりも短く設定することを特徴とする、請求項８から請求項１０の何れか一つに記載のサーマルプリンタ。
【請求項１２】
前記通電比率設定回路は電流値を設定し、後段のドットピッチ時の電流値を前段のドットピッチ時の電流値よりも小さく設定することを特徴とする、請求項８から請求項１０の何れか一つに記載のサーマルプリンタ。
【請求項１３】
前記通電比率設定回路は、マイクロステップ駆動において、１ドットピッチ内の各ステップで給電する通電量の比率を紙送り速度に基づいて設定することを特徴とする請求項７に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１４】
前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、１ドットピッチ内の第１のステップで給電する通電比率を５０％から１００％の間で段階的に設定することを特徴とする請求項１３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１５】
前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、１ドットピッチ内の第１のステップで給電する通電率を５０％から１００％の間で漸次的に設定することを特徴とする請求項１３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１６】
前記通電比率設定回路は通電時間を設定し、第２のステップ以降の通電時間を第１のステップの通電時間よりも短く設定することを特徴とする、請求項１３から請求項１５の何れか一つに記載のサーマルプリンタ。
【請求項１７】
前記通電比率設定回路は電流値を設定し、第２のステップ以降の電流値を第１のステップの電流値よりも小さく設定することを特徴とする、請求項１３から請求項１５の何れか一つに記載のサーマルプリンタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図１９（ｃ），（ｄ）は、印刷速度に応じて発熱素子に通電する通電パルス幅を可変とする駆動方法を説明するための図である。ここで、印刷速度が高速であるときの通電パルス幅をｔとし、印刷速度が低速であるときの通電パルス幅ｔ′をｔよりも長く設定する。この通電パルス幅を可変とすることによって、低速の搬送速度ｖsである場合のドット長Ｌsはｖs・ｔ′高速の搬送速度ｖfである場合のドット長Ｌfに合わせ、速度差によるドット長Ｌの差異を解消する。
【特許文献１】特公平８−２５２９１号公報
【特許文献２】特開平６−１９１０８０号
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明のサーマルプリンタは、ライン状に接続した同時通電可能な複数の発熱素子を１又は複数のブロックに分割し、この分割で得られた分割ブロックを単位として通電して発熱素子を駆動可能とし、これら分割ブロックの通電周期により１ラインの印字を行うサーマルヘッドと、このサーマルヘッドに対して用紙を紙送りする用紙搬送部と、このサーマルヘッドの発熱素子に対して、分割された分割ブロック毎に給電する給電部と、用紙搬送部および給電部を制御する制御部を備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
制御部による用紙搬送部の制御は、分割ブロックの分割数に基づいて、一ライン中の紙送りピッチをライン毎に変更するものであり、分割ブロックの分割数が少なく高速印刷する場合と、分割ブロックの分割数が多く低速印刷する場合とでは、一ラインに印刷するドットの個数を変更してピッチを変更する。この制御によって、分割ブロックの分割数が多く低速で印刷する場合には、一ライン内の紙送りを複数のピッチで行うことによって一ライン内において用紙が停止する状態が発生しないようにする。制御部は、一ライン中の紙送り方向に複数個のドットを前記複数に分割したブロックの個数である分割数と正の相関で形成する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、制御部による給電部の制御は、一ライン中の紙送りピッチ毎に給電を行う。各紙送りピッチについて通電することで、一ラインに印刷するドットの個数を増やすことによって、ドット間およびライン間に隙間が生じないようにする。給電部は、一ライン中のドットピッチ毎に給電し、先のドットピッチの通電量を後のドットピッチの通電量と同量または大きく設定する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
モータ制御部は、分割ブロックの分割数と設定値とを比較し、分割数が設定値よりも少ない場合には２相励磁でステッピングモータを駆動して一ラインを１ドットピッチで紙送りするとともに、一ラインの各ブロックに対して１ドットピッチ分の給電を行って印字し、分割数が設定値より多い場合にステッピングモータを分割駆動して一ラインを複数のドットピッチで紙送りするとともに、一ラインの各ブロックに対して複数のドットピッチ分の複数回の給電を行って印字する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
分割駆動は、１−２相励磁による分割駆動やマイクロステップ駆動による分割駆動を用いることができる。モータ制御部は、１−２相励磁による分割駆動によって一ラインを２回のドットピッチで紙送りする紙送り制御、又は、マイクロステップ駆動による分割駆動によって一ラインをｎ回のドットピッチ（ｎは正の整数）で紙送りする紙送り制御、あるいは、１−２相励磁とマイクロステップ駆動の両方を用いた紙送り制御を行うことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
２相励磁は２相（Ａ相およびＢ相）の正負状態による４つの励磁状態によって一回転駆動させるものであり、１つの励磁状態を一ラインの１ドットピッチに対応させて用紙を搬送する。一方、１−２相励磁は２相（Ａ相およびＢ相）の正負状態による８つの励磁状態によって一回転駆動させるものであり、１つの励磁状態を一ライン中で２回行うドットピッチの１回のドットピッチに対応させて用紙を搬送し、連続する２つの励磁状態による２回のドットピッチによって一ライン分の用紙搬送を行う。なお、分割ブロックの分割数が設定値と一致する場合には、２相励磁と１−２相励磁の何れで励磁駆動するかは任意に定めることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
マイクロステップ駆動は、基本ステップ角を小さなステップ角に分割してステッピングモータを駆動する駆動方式であり、小さなステップ角に分割してｎ回の１／ｎステップで駆動することで一ラインのｎ回のドットピッチに対応させて用紙を搬送することができる。例えば、ステップ角を１／２に分割して２回の１／２ステップで駆動することで一ラインを２回のドットピッチに対応させて用紙を搬送することができ、この場合には、前記した１−２相励磁と同様の搬送動作となる。マイクロステップ駆動は、通常トルクリップルの小さな正弦波状の励磁電流波形を用いて駆動する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
１−２相励磁では、一ライン内を前段のドットピッチと後段のドットピッチの２回のピッチで用紙を搬送する。また、マイクロステップ駆動では、一ライン内を１／ｎステップずつのｎ回の複数のドットピッチで用紙を搬送する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
例えば、１−２相励磁による分割駆動では、前段のドットピッチ時に給電する通電量と後段のドットピッチ時に給電する通電量との比率を紙送り速度に基づいて設定し、前段ドットピッチ時にヘッドに通電する通電量と後段ドットピッチ時にヘッドに通電する通電量とを定める。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
一ライン内を前段ドットピッチと後段ドットピッチの２つの期間に分け各期間でドット印刷を行う場合には、発熱素子が備える履歴効果によって、後段ドットピッチの期間におけるドット印刷は前段ドットピッチの期間におけるドット印刷による発熱状態の影響を受け、前段ドットピッチの印刷濃度と後段ピッチの印刷濃度にピット間濃度差が生じる場合がある。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
この前段ドットピッチの期間が後段ピッチの期間に与える履歴効果による影響は、紙送り速度に依存し、高速である程影響が大きい。本発明の通電比率設定回路は、この紙送り速度に応じて、前段ドットピッチ時に給電する通電比率を低速から高速に向かって５０％から１００％の間で設定する。通電比率は、紙送り速度が高速となるほど前段を高く設定する。この通電比率の設定によって、前段ピッチの期間で加熱された発熱素子の履歴効果を考慮して、後段ピッチの期間で行う通電量を低減し、前段ドットピッチと後段ドットピッチの両期間のドットの印刷濃度の差を少なくすることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
通電比率の設定は、通電時間あるいは電流値によって設定することができる。通電時間によって通電比率を設定する場合には、後段ドットピッチ時の通電時間を前段ドットピッチ時の通電時間よりも短く設定する。また、電流値によって通電比率を設定する場合には、後段ドットピッチ時の電流値を前段ドットピッチ時の電流値よりも小さく設定する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
印刷制御部２２は、解析した印字パターンに基づいて同時駆動する発熱素子を選択し、分割ブロックの分割数を設定する処理を行うブロック分割処理回路２２ａを備える。また、印刷制御部２２は、ブロック分割処理回路２２ａで設定した分割ブロックの分割数に基づいて、用紙を搬送する速度を設定する速度設定回路２２ｂを備える。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
一方、ステッピングモータを１−２相励磁し、これによって紙送りを行う場合には、図３（ｂ）に示すように、一ライン（図中の３１に示す間隔）の間に二回の相切り替えを行って半ライン分の紙送りを二回行い、この各回の紙送りの間に発熱素子にそれぞれ通電を行ってドット３３ａ，３３ｂの印字を行う。したがって、１−２相励磁の場合には、前段の相切り替えによって一ラインの１／２のドットピッチ（図中の３４ａに示す間隔）の紙送りが行われ、後段の相切り替えによって一ラインの１／２のドットピッチ（図中の３４ｂに示す間隔）の紙送りが行われ、二段の相切り替えによって紙送りが行われる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
選択回路２３ｃは、ブロック分割処理回路２２ａで定める分割ブロックの分割数に基づいて、２相励磁回路２３ａあるいは１−２相励磁回路２３ｂを選択する。例えば、選択を行うしきい値として所定の分割数を予め設定しておき、ブロック分割処理回路２２ａで得られた分割数とこの設定しておいた設定値とを比較し、その比較結果に基づいて２相励磁回路２３ａが生成する励磁信号、あるいは１−２相励磁回路２３ｂが生成する励磁信号を選択する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
選択回路２３ｃは、分割数が設定値よりも少ない場合には、高速搬送を行うと判定して２相励磁回路２３ａを選択し、一ラインについて１ドットピッチで紙送りする。一方、分割数が設定値よりも多い場合には、低速搬送を行うと判定して１−２相励磁回路２３ｂを選択し、一ラインについて２回のドットピッチで紙送りする。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
一方、１−２相励磁では８つの相状態の組み合わせ中の連続する２つの相状態が一ラインの紙送りに相当し、一ライン中にストローブ信号ＳＴＢ１の２パルス信号が印加され、各相状態においてそれぞれドットピッチの印刷が行われ、計２回のドットピッチの印刷によって一ライン分について印刷が行われる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
１−２相励磁と２相励磁との間の励磁の切り替えは、ブロック分割処理回路２２ａから得られる分割数に基づいて行われ、図４に示すように、１−２相励磁から２相励磁への励磁の切り替えは、分割数が所定の設定値よりも少なくなり高速による紙送りが必要となる時点で行われる。また、図４には示していないが、ブロック分割処理回路２２ａから得られる分割数が所定の設定値を超えて低速による紙送りが必要となる場合には、その時点で２相励磁から１−２相励磁への切り替えが行われる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
また、上記したモータ制御部は、搬送モータ１８ａがステッピングモータである場合について、２相制御と１−２制御とを選択することによって、１ドットピッチによって一ラインについて１回の紙送りと、２回のドットピッチによって一ラインについて２回の紙送りとを切り替えているが、紙送り制御はこの例に限らず、例えば、マイクロステップ駆動を用いたり、ステータ極が３相の搬送モータを用いる等によって、別の駆動制御の態様や、一ラインについて３回以上の紙送りを選択する態様としてもよい。なお、マイクロステップ駆動については、図１２〜図１６を用いて後に説明する。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
さらに、本発明の給電制御部２４は、前記したモータ制御部２３において、１−２相制御によって２回のドットピッチで搬送し、一ラインについて２回の紙送りを行う場合には、各紙送り時に発熱素子に通電する通電量の通電比率を設定する通電比率設定回路２４ａを備える。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
この通電比率設定回路２４ａは、一ライン内において発熱素子に給電する通電量ではなく、１−２相励磁によって一ラインを２回の紙送りで搬送する際において、前半のドットピッチ時に供給する通電量と、後半のドットピッチ時に供給する通電量との比率を定めるものであり、前段ドットピッチ時に給電する通電量と後段ドットピッチ時に給電する通電量との比率を紙送り速度に基づいて設定する。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
本発明の通電比率設定回路は、前段と後段のドットピッチの通電比率は、例えば、低速から高速になるに従って５０：５０から１００：０の間で段階的あるいは漸次的に設定することができる。なお、紙送り速度は、印刷制御部２２の速度設定回路２２ｂから取得することができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
通電比率の設定は、通電時間あるいは電流値によって設定することができる。上記した図７の例は、通電時間によって通電比率を設定する場合であり、後段ドットピッチ時の通電時間を前段ドットピッチ時の通電時間よりも短く設定する。電流値によって通電比率を設定する場合には、後段ドットピッチ時の電流値を前段ドットピッチ時の電流値よりも小さく設定する。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
はじめに、ブロック分割処理において、印刷を行うラインについて分割ブロックの分割数を設定する（Ｓ１）。予め、ステッピングモータを２相励磁で駆動するか１−２相励磁で駆動するかを切り替える分割数の設定値を定めておき、この設定値をしきい値としてブロック分割処理で得られた分割数を判定する（Ｓ２）。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
Ｓ２の比較処理において、分割数が設定値よりも少ない場合には、高速による紙送りを行うと判定し、２相励磁を設定する（Ｓ３）。一方、Ｓ２の比較処理において、分割数が設定値よりも多い場合には、低速あるいは中速による紙送りを行うと判定し、１−２相励磁を設定する（Ｓ４）。１−２相励磁を設定した場合には、速度設定回路２２ｂから紙送り速度を取得し、この速度に応じた通電比率を設定する。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
本発明のモータ制御部２３は、搬送モータ１８ａの駆動コイルに励磁電流を供給する励磁回路として、図１で示した１−２相励磁による構成である２相励磁回路２３ａおよび１−２相励磁回路２３ｂ、および選択回路２３ｃに代えて、マイクロステップ制御回路２３ｄを備える。マイクロステップ制御回路２３ｄは、ステップ角を分割し、この分割した小ステップ角でモータ駆動する信号を生成する回路である。このマイクロステップ制御回路２３ｄは、ブロック分割処理回路２２ａから得られる分割数と設定値とを比較し、比較結果に基づいて、１ラインの紙送りピッチを設定する。分割数が設定値よりも少ない場合には、１ラインを１ドットピッチで駆動して高速駆動とし、分割数が設定値よりも多い場合には、マイクロステップ駆動によってステップを細分化し、１ラインを複数ピッチで駆動して低速駆動とする。また、複数の設定値を設け、分割数によってマイクロステップ駆動するステップ数を設定してもよく、分割数が多い場合には設定するステップ数を増やしてより低速度としてもよい。なお、ステッピングモータは２相励磁あるいは１−２相励磁の何れとしてもよいが、ここでは、２相励磁の場合について説明する。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
一方、１／２ステップのマイクロステップ駆動によって紙送りを行う場合には、図１４（ｂ）に示すように、一ライン（図中の４１に示す間隔）の間に二回の１／２ステップによって半ライン分の紙送りを二回行い、この各回の紙送りの間に発熱素子にそれぞれ通電を行ってドット４３ａ，４３ｂの印字を行う。したがって、１／２ステップのマイクロステップ駆動の場合には、１回目の１／２ステップで前段のドットピッチ（図中の４４ａに示す間隔）の紙送りが行われ、２回目の１／２ステップによって後段のドットピッチ（図中の４４ｂに示す間隔）の紙送りが行われ、二回の１／２ステップによって１ラインのドットピッチ分の紙送りが行われる。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
また、１／４ステップのマイクロステップ駆動によって紙送りを行う場合には、図１４（ｃ）に示すように、一ライン（図中の４１に示す間隔）の間に四回の１／４ステップによって１／４ライン分の紙送りを四回行い、この各回の紙送りの間に発熱素子にそれぞれ通電を行ってドット４５ａ，４５ｂの印字を行う。したがって、１／４ステップのマイクロステップ駆動の場合には、１回目の１／４ステップで４段中に第１段目のドットピッチ（図中の４６ａに示す間隔）の紙送りが行われ、２回目の１／４ステップによって４段中に第２段目のドットピッチ（図中の４６ｂに示す間隔）の紙送りが行われ、３回目の１／４ステップで４段中に第３段目のドットピッチ（図中の４６ｃに示す間隔）の紙送りが行われ、４回目の１／４ステップによって４段中に第４段目のドットピッチ（図中の４６ｄに示す間隔）の紙送りが行われて１ライン分の紙送りが行われる。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
また、１／８ステップのマイクロステップ駆動によって紙送りを行う場合には、図１４（ｄ）に示すように、一ライン（図中の４１に示す間隔）の間に八回の１／８ステップにより１ライン分の紙送りが行われる。なお、ここでは、１／２ステップや１／４ステップと同様であるので、動作の説明は省略する。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
マイクロステップ駆動制御回路２３ｄは、ブロック分割処理回路２２ａで定める分割ブロックの分割数に基づいて、フルステップ、１／２ステップ、１／４ステップ、１／８ステップを選択する。例えば、選択を行うしきい値として所定の分割数を予め設定しておき、ブロック分割処理回路２２ａで得られた分割数とこの設定しておいた設定値とを比較し、その比較結果に基づいてフルステップ、１／２ステップ、１／４ステップ、１／８ステップを行う励磁信号を生成する。