(57)【要約】【課題】行間の横縞模様のむらを無くし、ジッタの少ない記録を行なうプリンタおよびその記録方法を提供する。【解決手段】複数の発熱素子を有するサーマルヘッド３と搬送機構５とを有し、搬送機構により記録媒体を移動させつつ発熱素子を選択的に通電して発熱させて記録を行なうプリンタ１であって、搬送機構による記録媒体の搬送速度に関する情報を検出する検出手段７と、検出手段によって検出した情報に応じてサーマルヘッドの各発熱素子へ伝達される通電パルスのパルス幅、開始時点およびパルス振幅を変化させる制御手段９を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと搬送機構とを有し、前記搬送機構により記録媒体を移動させつつ前記発熱素子を選択的に通電して発熱させて記録を行なうプリンタであって、前記搬送機構による記録媒体の搬送速度に関する情報を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出した情報に応じて前記サーマルヘッドの各発熱素子へ伝達される通電パルスのパルス幅、開始時点およびパルス振幅を変化させる制御手段を有することを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記サーマルヘッドは、前記複数の発熱素子を前記記録媒体の幅方向に整列配置したライン状であることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと搬送機構とを有し、前記搬送機構により記録媒体を移動させつつ前記発熱素子を選択的に通電して発熱させて記録を行なうプリンタの記録方法であって、前記搬送機構による記録媒体の搬送速度に関する情報を検出し、前記検出手段によって検出した情報に応じて前記サーマルヘッドの各発熱素子へ伝達される通電パルスのパルス幅、開始時点およびパルスの振幅を変化させることを特徴とするプリンタの記録方法。
【請求項４】
前記サーマルヘッドは、前記複数の発熱素子を前記記録媒体の幅方向に整列配置したライン状であることを特徴とする請求項３に記載のプリンタの記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサーマルヘッドの発熱により記録を行なうプリンタおよびその記録方法に係り、特に、搬送機構で記録媒体を移動させつつサーマルヘッドの発熱素子を選択的に通電して発熱させて記録を行なうプリンタおよびその記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
行単位で印刷するラインプリンタは、複数の発熱素子を有するライン状のサーマルヘッドを有し、サーマルヘッドの発熱素子を選択的に通電して発熱させて、ライン毎に印刷しながら搬送機構によって用紙を移動させることによって用紙全体を印刷している。ラインプリンタにおいては、搬送機構を駆動するモータの振動や、環境・経時変化の影響などにより搬送速度にむらができることがある。
【０００３】
このため、ライン間の行ピッチｐは、搬送速度のむらに従ってばらつき、これに伴いラインが互いに重なる記録箇所や空白部分が生じるといういわゆるジッタが生じたり、ねらった発色濃度で記録が行なわれず、印刷された画像や文字の品位が低下することとなる。特にラインプリンタにおいては、ジッタなどが起こると、印刷された用紙には非常に目立つ横縞のむらが現れるため、品質が著しく低減するので、ジッタの防止が求められていた。
【０００４】
他方、１文字単位で印刷するシリアルプリンタにおいて、サーマルヘッドを搭載したキャリッジを、ステッピングモータを駆動させることによりプラテンの長手方向に沿って移動させながら、記録情報に従ってサーマルヘッドの複数個の発熱素子へ選択的に通電することにより所望の記録を行なうプリンタは、ステッピングモータの駆動タイミングに合わせて、サーマルヘッドの発熱素子への通電タイミングを割り当てていた。そして、ドットピッチｐが一定になるような記録、例えばサーマルヘッドの特定の発熱素子に連続的に通電する場合においては、少なくとも各ドットが前後で互いに隣接するような記録を行なうこと、あるいはねらった発色濃度で記録を行なうことが理想とされている。
【０００５】
しかし、従来のシリアルプリンタにおいては、実際のキャリッジの移動特性は、ステッピングモータ、キャリッジ、あるいはサーマルヘッド等の振動や、環境・経時変化の影響などにより、必ずしもステッピングモータの駆動タイミングに従ってはいない。
【０００６】
このため、実際に記録されるドットピッチｐは、キャリッジの非周期的な移動特性に従ってばらつき、これに伴いドットが互いに重なる記録箇所や空白部分が生じるといういわゆるジッタが生じたり、ねらった発色濃度で記録が行なわれず、印刷された画像や文字の品位が低下することとなる。
【０００７】
従来のシリアルプリンタにおいて、ジッタの少ない高品質の記録物を得るために、キャリッジの移動速度の変動に関わらずサーマルヘッドにより記録紙に対して常にドットピッチが一定の記録を行うことができるように種々の工夫がなされていた（特許文献１および２参照）。
【０００８】
その一つとして、予め検出したキャリッジの移動特性に応じてサーマルヘッドの各発熱素子への通電周期を変化させる制御方法（特許文献１参照）や、サーマルヘッドの各発熱素子への通電開始時点を変化させる制御方法（特許文献２参照）が提案されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−４８５１０号公報
【特許文献２】
特開２０００−２８９２４３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、発熱体の微細化や印画速度の高速化に伴って、従来よりもジッタの影響が大きくなり、より細かい補正が必要とされてきている。
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、搬送機構で記録媒体を移動させつつ印刷するプリンタにおいて、行間の横縞模様のむらを無くし、ジッタの少ない記録を行なうプリンタおよびその記録方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため本発明のプリンタは、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと搬送機構とを有し、前記搬送機構により記録媒体を移動させつつ前記発熱素子を選択的に通電して発熱させて記録を行なうプリンタであって、前記搬送機構による記録媒体の搬送速度に関する情報を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出した情報に応じて前記サーマルヘッドの各発熱素子へ伝達される通電パルスのパルス幅、開始時点およびパルス振幅を変化させる制御手段を有することを特徴とする。
【００１３】
このような構成を採用したことにより、搬送機構の搬送速度にむらがあっても、検出手段によって搬送機構による記録媒体の搬送速度に関する情報を検出して、検出した情報に応じて制御手段によって通電パルスのパルス幅、開始時点およびパルス振幅を変化させることで、搬送速度のむらを補正することができ、横縞模様のむらを無くし、ジッタの少ない記録を行なうことができる。
【００１４】
更に、本発明のプリンタは、前記サーマルヘッドが、前記複数の発熱素子を前記記録媒体の幅方向に整列配置したライン状であることを特徴とする。
【００１５】
ラインプリンタは、ジッタなどが起こると、印刷された用紙には非常に目立つ横縞のむらが現れるため、品質が著しく低減するので、本発明を適用するのに好適である。
【００１６】
また、本発明のプリンタの記録方法は、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと搬送機構とを有し、前記搬送機構により記録媒体を移動させつつ前記発熱素子を選択的に通電して発熱させて記録を行なうプリンタの記録方法であって、前記搬送機構による記録媒体の搬送速度に関する情報を検出し、前記検出手段によって検出した情報に応じて前記サーマルヘッドの各発熱素子へ伝達される通電パルスのパルス幅、開始時点およびパルスの振幅を変化させることを特徴とする。
【００１７】
このような構成を採用したことにより、搬送機構の搬送速度にむらがあっても、搬送機構による記録媒体の搬送速度に関する情報を検出し、その情報に応じて通電パルスのパルス幅、開始時点およびパルス振幅を変化させることで、搬送速度のむらを補正することができ、横縞模様のむらを無くし、ジッタの少ない記録を行なうことができる。
【００１８】
更に、本発明のプリンタの記録方法は、前記サーマルヘッドが、前記複数の発熱素子を前記記録媒体の幅方向に整列配置したライン状であることを特徴とする。
【００１９】
ラインプリンタは、ジッタなどが起こると、印刷された用紙には非常に目立つ横縞のむらが現れるため、品質が著しく低減するので、本発明を適用するのに好適である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本発明のプリンタ１を説明するためのブロック図である。プリンタ１は、サーマルヘッド３、搬送機構５、検出手段７および制御手段９を有している。サーマルヘッド３は、発熱素子を選択的に通電して発熱させて記録媒体に記録を行なうものであり、複数の発熱素子を記録媒体の幅方向（搬送方向に対して直角）に整列配置したライン状のものが好ましい。
【００２２】
搬送機構５は、記録媒体を搬送するものであり、駆動部および可動部から構成され、記録媒体として紙を使用する場合は、駆動部としてモータを可動部としてローラ、ギアなどを利用する。
【００２３】
検出手段７は、搬送機構による記録媒体の搬送速度に関する情報を検出するものである。搬送速度に関する情報としては、直接的に、記録媒体の搬送速度であってもよいし、間接的にモータやローラの角速度であってもよい。検出手段７としては、エンコーダや位置センサを使用することができる。位置センサはモータやローラの周面に形成された微細模様を観察し、その回転量を検出するものである。検出手段７によって検出された情報は、制御手段９に伝達される。
【００２４】
制御手段９は、検出手段によって検出した情報に応じて前記サーマルヘッドの各発熱素子へ伝達される通電パルスのパルス幅およびパルスの振幅を変化させるものである。制御手段としてはＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子の集積回路を使用することができる。制御手段９の内部回路について、図１にその一例を示している。図１においては、制御手段９は、搬送速度算出回路１１、パルス幅補正回路１３、開始時点補正回路１５およびパルス振幅補正回路１７を有している。
【００２５】
また、通電パルス生成回路１９は、外部の装置、例えばコンピュータ、デジタルカメラ、記憶媒体等の印刷情報を基に通電パルスを生成する回路である。通電パルス生成回路１９は、プリンタ１に内蔵させてもよいし、外部の装置側に設けてもよい。通電パルス生成回路１９をプリンタ１に内蔵させれば、外部の装置からは印刷情報がプリンタに入力されることになり、通電パルス生成回路１９を外部の装置側に設ければ、外部の装置からは通電パルスがプリンタに入力されることになる。
【００２６】
このような本発明のプリンタ１による補正処理について、図２および図３を用いて説明する。図２は、本発明の記録方法を説明するための補正処理のフローチャートであり、図３（Ａ）は、縦軸が速度、横軸が時間で搬送速度を示す図であり、図３（Ｂ）乃至（Ｅ）は、縦軸が振幅、横軸が時間で通電パルスのパルス波形を示す図である。
【００２７】
まず、検出手段７で、搬送機構５の搬送速度に関する情報を検出する（図２のＳ１）。検出手段７による情報の検出は、一定の周期（図３のＴｃ）で行われており、その周期Ｔｃの間にサーマルヘッド３の発熱素子に印加される通電パルスの補正処理が行われる。
【００２８】
なお、搬送機構５として、ステッピングモータを採用して、段階的に記録媒体を搬送する場合であっても、必ずしも検出手段７による情報の検出のタイミングを搬送機構５のステッピングモータが切り替わるタイミングに同期させる必要はない。
【００２９】
また、一回の通電パルスの印加によって、記録媒体への記録を行う場合だけではなく、複数回の通電パルスの印加によって、記録媒体への記録を行う場合もある。例えば、印加する通電パルスの数に応じて中間色（グレースケール）を表現する場合等である。周期Ｔｃの間に補正される通電パルスは、そのラインを印刷するための通電パルス全体でもよいが、各通電パルス毎であってもよい。つまり、複数回の通電パルスを印加する場合には、周期Ｔｃの間に複数回の通電パルスをまとめて補正してもよいし、各通電パルス毎に、検出手段７で搬送機構５の搬送速度に関する情報の検出を行い各通電パルスを補正してもよい。
【００３０】
次に、搬送速度算出回路１１において、検出手段７から送られてきた搬送速度に関する情報を制御手段９において処理できる状態に加工する（図２のＳ２）。例えば、間接的に求められたモータ軸の角速度等を搬送速度に変換したり、アナログ信号をデジタル信号に変換したりする。なお、検出手段７から送られてきた情報がそのまま制御手段９において処理できれば、搬送速度算出回路１１は不要である。
【００３１】
図３（Ａ）は、搬送機構５の搬送速度３１の時間変化を示したものであり、標準の搬送速度ｖ０  を破線で示している。図３（Ａ）において、検出手段７は、ｔ０  、ｔ１  、ｔ２  のタイミングで搬送機構５の搬送速度３１に関する情報を検出している。そして、ｔ０  における搬送速度は標準値ｖ０  であり、ｔ１  における搬送速度は標準値よりも遅いｖ１  であり、ｔ２  における搬送速度は標準値よりも速いｖ２  であった。
【００３２】
図３（Ｂ）は、通電パルス生成回路１９において生成された標準の通電パルスのパルス波形であり、パルス幅がｗ０  、パルス振幅がａ０  の通電パルスが周期Ｔｃで発生している。各通電パルスの開始時点ｔｓ０  、ｔｓ１  、ｔｓ２  は、検出手段７が情報を検出するタイミングｔ０  、ｔ１  、ｔ２  から所定の期間を経過した後である。
【００３３】
そして、パルス幅補正回路１３において、搬送速度に関する情報に応じて通電パルスのパルス幅を補正する（図２のＳ３）。検出された搬送速度が標準の搬送速度ｖ０  の場合は特にパルス幅を補正する必要はない。検出された搬送速度が標準の搬送速度ｖ０  よりも遅い場合は、一定時間内に記録媒体が移動できる距離が短くなるため、通電したサーマルヘッドによって記録される記録媒体の領域も標準時に比べて小さくなってしまうので、通電パルスのパルス幅を標準よりも長くする。また、検出された搬送速度が標準の搬送速度ｖ０  よりも速い場合は、一定時間内に記録媒体が移動できる距離が長くなるため、通電したサーマルヘッドによって記録される記録媒体の領域も標準時に比べて大きくなってしまうので、通電パルスのパルス幅を標準よりも短くする。
【００３４】
図３（Ｃ）は、標準の通電パルスをパルス幅補正回路１３によって補正した後の通電パルスのパルス波形である。最初の通電パルスでは、標準の搬送速度ｖ０  が検出されたので、特に補正がされず、パルス幅がｗ０  のままである。次の通電パルスでは、標準よりも遅い搬送速度ｖ１  が検出されたので、パルス幅はｗ０  からより長いパルス幅ｗ１  に補正される。最後の通電パルスでは、標準よりも速い搬送速度ｖ２  が検出されたので、パルス幅はｗ０  からより短いパルス幅ｗ２  に補正される。なお、通電パルスのパルス幅の補正において、複数回の通電パルスをまとめて補正する場合は、通電パルスの回数を増減させることで行ってもよい。
【００３５】
続いて、開始時点補正回路１５において、搬送速度に関する情報に応じて通電パルスの開始時点を補正する（図２のＳ４）。通電パルスの開始時点は、種々の観点からの補正が考えられるので、それらを適宜選択または組み合わせて採用すればよい。その一つとして、パルス幅補正回路１３によって通電パルスのパルス幅を補正したことによって、パルス波形の中央までの時間が異なってくるので、その中央の位置を揃えるように補正することが考えられる。また、他の一つとして、搬送速度が変われば、検出手段７が情報を検出するタイミングから通電パルスの開始時点までの期間に記録媒体の移動できる距離も変わるので、通電パルスの開始時点までに移動する距離が一致するように補正することが考えられる。
【００３６】
図３（Ｄ）は、パルス幅補正回路１３で補正された通電パルスを、更に開始時点補正回路１５によって補正した後の通電パルスのパルス波形である。ここでの開始時点の補正は、パルス波形の中央の位置を揃えるように補正した。最初の通電パルスでは、標準のパルス幅ｗ０  であるため特に補正する必要がなく、パルス開始時点はｔｓ０  のままである。次の通電パルスでは、パルス幅補正回路１３によって標準のパルス幅ｗ０  よりも長いパルス幅ｗ１  に補正されているので、パルス波形の中央の位置を揃えるため、パルス開始時点を標準ｔｓ１  からより早い時点であるｔｓ１  ’に補正される。最後の通電パルスでは、パルス幅補正回路１３によって標準のパルス幅ｗ０  よりも短いパルス幅ｗ２  に補正されているので、パルス波形の中央の位置を揃えるため、パルス開始時点を標準ｔｓ１  からより遅い時点であるｔｓ２  ’に補正される。
【００３７】
更に、パルス振幅補正回路１７において、搬送速度に関する情報に応じて通電パルスのパルス振幅を補正する（図２のＳ５）。検出された搬送速度が標準の搬送速度ｖ０  の場合は特にパルス振幅を補正する必要はない。検出された搬送速度が標準の搬送速度ｖ０  よりも遅い場合は、パルス幅補正回路１３によって、通電パルスのパルス幅が標準よりも長くなっているので、パルス振幅が標準値ａ０  のままだと標準時よりも大きなエネルギーが印加されてしまうため、通電パルスのパルス振幅を標準よりも小さくする。また、検出された搬送速度が標準の搬送速度ｖ０  よりも速い場合は、パルス幅補正回路１３によって、通電パルスのパルス幅が標準よりも短くなっているので、パルス振幅が標準値ａ０  のままだと標準時よりも小さなエネルギーしか印加されないため、通電パルスのパルス振幅を標準よりも大きくする。
【００３８】
図３（Ｅ）は、パルス幅補正回路１３および開始時点補正回路１５で補正された通電パルスを、更にパルス振幅補正回路１７によって補正した後の通電パルスのパルス波形である。最初の通電パルスでは、標準の搬送速度ｖ０  が検出されたので、特に補正の必要はなく、パルス振幅がａ０  のままである。次の通電パルスでは、標準よりも遅い搬送速度ｖ１  が検出され、パルス幅ｗ１  が長くなっているので、パルス振幅はａ０  からより小さいパルス振幅ａ１  に補正される。最後の通電パルスでは、標準よりも速い搬送速度ｖ２  が検出され、パルス幅ｗ２  が短くなっているので、パルス振幅はａ０  からより大きいパルス振幅ａ２  に補正される。
【００３９】
最後に、こうして補正された通電パルスをサーマルヘッドに出力する（図２のＳ６）。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプリンタによれば、搬送機構による記録媒体の搬送速度に関する情報を検出する検出手段と、検出手段によって検出した情報に応じてサーマルヘッドの各発熱素子へ伝達される通電パルスのパルス幅、開始時点およびパルス振幅を変化させる制御手段とによって、搬送機構の搬送速度にむらがあっても、検出手段によって搬送機構による記録媒体の搬送速度に関する情報を検出して、検出した情報に応じて制御手段によって通電パルスのパルス幅、開始時点およびパルス振幅を変化させることで、搬送速度のむらを補正することができ、横縞模様のむらを無くし、ジッタの少ない記録を行なうことができる。
【００４１】
また、本発明のプリンタの記録方法によれば、搬送機構の搬送速度にむらがあっても、搬送機構による記録媒体の搬送速度に関する情報を検出し、その情報に応じて通電パルスのパルス幅、開始時点およびパルス振幅を変化させることで、搬送速度のむらを補正することができ、横縞模様のむらを無くし、ジッタの少ない記録を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリンタを説明するためのブロック図
【図２】本発明の記録方法を説明するための補正処理のフローチャート
【図３】（Ａ）は搬送速度を示す図、（Ｂ）乃至（Ｅ）は通電パルスのパルス波形を示す図
【符号の説明】
１        プリンタ
３        サーマルヘッド
５        搬送機構
７        検出手段
９        制御手段
【図１】
2005040971.tif 000003
【図２】
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【図３】
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