(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の発熱抵抗体への同時通電時に電圧降下を生じるサーマルヘッドに対し、電圧降下による通電不足を無くする方向に通電時間を補正して通電制御を行うにあたり、限られたメモリ容量の下で印刷品質を向上させたサーマルプリンタを提供する。【解決手段】基準となる同時通電数１の下で所望の印刷階調を得るための基準通電データＤｉ１を印刷階調ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）毎に関連付けてメモリ１５に予め記憶しておくとともに、基準通電データＤｉ１に対して電圧降下による通電不足を無くする方向に通電時間Ｗｉを変更する演算を行うことで所望の同時通電数用の通電データＤｉｊを生成する演算ルール１６を印刷階調ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）毎に関連付けて予め設定しておき、印刷指令に係る印刷階調ｉに関連付けられている基準通電データＤｉ１及び演算ルール１６を用いて、印刷指令に係る同時通電数ｊ及び印刷階調ｉに応じた通電データＤｉｊを生成する。【選択図】図４
2012061710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列された複数の発熱抵抗体への同時通電数に応じて電圧降下が発生するサーマルヘッドに対し、印刷指令に係る同時通電数及び印刷階調に応じて通電データを生成し、通電データに対応する通電を前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に行うことにより印刷を行うサーマルプリンタであって、
基準となる同時通電数の下で所望の印刷階調を得るための基準通電データを印刷階調毎に関連付けてメモリに予め記憶しておくとともに、基準通電データに対して電圧降下による通電不足を無くする方向に通電時間を変更する演算を行うことで基準通電データから所望の同時通電数の通電データを生成する演算ルールを印刷階調毎に関連付けて予め設定しておき、
印刷指令に係る印刷階調に関連付けられている基準通電データ及び演算ルールを用いて、印刷指令に係る同時通電数及び印刷階調に応じた通電データを生成する通電データ生成部を設け、この通電データによって印刷を行うように構成したことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記演算ルールは、予め設定された通電時間の単位変化量を用いて同時通電数が増えるほど通電時間を長くするように設定されており、前記単位変化量は、低い印刷階調よりも高印刷階調の方が小さくなるように設定されている請求項１に記載のサーマルプリンタ。
【請求項３】
或る印刷階調における単位変化量を基準として、他の印刷階調における単位変化量を、基準となる印刷階調との階調差と、予め設定された所定の階調差あたりの変更量とに基づき算出するように構成している請求項２に記載のサーマルプリンタ。
【請求項４】
前記通電データは、通電パルスに関するデータであり、前記通電データ生成部は、パルス幅を変更することで通電時間を変化させる請求項１〜３のいず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、サーマルヘッドの発熱抵抗体を加熱制御して記録媒体に印刷するサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルプリンタは、サーマルヘッドの発熱抵抗体に対する加熱制御を通じて染料または顔料を紙などの記録媒体に転写させることにより、又は、熱を感知すると色が変化する感熱紙などの記録媒体をサーマルヘッドで加熱することにより、記録媒体に印刷する印刷装置である。サーマルプリンタは、サーマルヘッドの熱量すなわち印刷階調が大きいほど記録媒体への印刷濃度が濃くなり、印刷階調が小さいほど印刷濃度が薄くなることを利用して、印刷内容に応じて印刷階調を変化させ所望の印刷を行うものである。具体的には、印刷指令に係る印刷階調に応じて通電データを生成し、通電データに対応する通電（パルス通電等）を発熱抵抗体に行うことにより所望の印刷を行う。
【０００３】
ところが、サーマルヘッドに配列される複数の発熱抵抗体への同時通電数に応じて電源とサーマルヘッドとの配線抵抗による電圧降下が発生し、電圧降下に伴って発熱抵抗体の発熱量が不足した通電不足状態となり、所望の印刷濃度よりも薄く印刷されてライン間の濃度ムラの原因となる。このような電圧降下による通電不足を解消するために、同時通電数が増加するほど通電時間を長く（例えば通電パルス幅を広く）する制御が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３５８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記制御を実現するにあたり、通電データを印刷階調毎及び同時通電数毎にマトリックス状に関連付けて、全パターンの通電データをメモリに格納しておき、全パターンの通電データを同時通電数が増大するほど通電時間が長くなるように予め適切に設定しておくことが考えられるが、メモリに格納する通電データの数が膨大になりメモリに要する製造コストやスペースの観点から現実的ではない。
【０００６】
そこで、限られたメモリ容量の下で上記制御を実現するために、図６に模式的に示すように同時通電数をｊとし、印刷階調をｉとし、通電データをＤｉｊとした場合に、基準となる同時通電数（図中ではｊ＝１）の下で所望の印刷階調を得るための基準通電データＤｉ１（通電時間Ｗｉ）を印刷階調１〜Ｎ（Ｎは最大の印刷階調）毎にメモリに予め記憶しておき、この基準データＤｉ１に対して電圧降下による通電不足を無くする方向に通電時間Ｗｉを変更する演算ルール（図中では同時通電数が１増加する毎に通電時間をＥ増加させる演算）を全ての印刷階調１〜Ｎにおいて一律に行うことで、基準通電データから印刷指令に係る印刷階調ｉ及び同時通電数ｊに対応する通電データＤｉｊ（通電時間はＷｉ＋Ｅ（ｊ−１））を生成するように構成することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、上記構成では、全ての印刷階調において同じ演算ルールを用いているので、適切な印刷結果が得られるように例えば中間印刷階調［ｉ＝（Ｎ＋１）／２］に合わせて演算ルール（図中ではＥの値）を設定すると、中間印刷階調以外の高印刷階調等で過補正状態となり、印刷品質が低減してしまう。
【０００８】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、複数の発熱抵抗体への同時通電時に電圧降下を生じるサーマルヘッドに対し、電圧降下による通電不足を無くする方向に通電時間を補正して通電制御を行うにあたり、限られたメモリ容量の下で同時通電数及び印刷階調に応じた適切な補正を可能として印刷品質を向上させたサーマルプリンタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【００１０】
すなわち、本発明のサーマルプリンタは、配列された複数の発熱抵抗体への同時通電数に応じて電圧降下が発生するサーマルヘッドに対し、印刷指令に係る同時通電数及び印刷階調に応じて通電データを生成し、通電データに対応する通電を前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に行うことにより印刷を行うサーマルプリンタであって、基準となる同時通電数の下で所望の印刷階調を得るための基準通電データを印刷階調毎に関連付けてメモリに予め記憶しておくとともに、基準通電データに対して電圧降下による通電不足を無くする方向に通電時間を変更する演算を行うことで基準通電データから所望の同時通電数の通電データを生成する演算ルールを印刷階調毎に関連付けて予め設定しておき、印刷指令に係る印刷階調に関連付けられている基準通電データ及び演算ルールを用いて、印刷指令に係る同時通電数及び印刷階調に応じた通電データを生成する通電データ生成部を設け、この通電データによって印刷を行うように構成したことを特徴とする。
【００１１】
このように、演算ルールを印刷階調毎に関連付けて予め設定しておき、印刷指令に係る印刷階調に関連付けられた演算ルールを用いて通電データを生成しているので、適切な印刷結果が得られるように印刷階調毎に異なる演算ルールを設定でき、全ての印刷階調に同一の演算ルールを用いた演算を一律に行う場合に比べて通電時間を各々の印刷階調に合わせて補正不足や過補正なく適切に算出することが可能となり、全パターンの通電データを記憶できないというメモリ容量制限の下で印刷品質を向上させることが可能となる。
【００１２】
より的確に印刷品質を向上させるためには、前記演算ルールは、予め設定された通電時間の単位変化量を用いて同時通電数が増えるほど通電時間を長くするように設定されており、前記単位変化量は、低い印刷階調よりも高印刷階調の方が小さくなるように設定されていることが好ましい。
【００１３】
パラメータの設定の手間やメモリ容量を省略するためには、或る印刷階調における単位変化量を基準として、他の印刷階調における単位変化量を、基準となる印刷階調との階調差と、予め設定された所定の階調差あたりの変更量とに基づき算出するように構成していることが望ましい。
【００１４】
本発明を容易に適用するためには、前記通電データは、通電パルスに関するデータであり、前記通電データ生成部は、パルス幅を変更することで通電時間を変化させることが好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上説明した構成であるから、演算ルールを印刷階調毎に関連付けて予め設定しておき、印刷指令に係る印刷階調に関連付けられた演算ルールを用いて通電データを生成しているので、適切な印刷結果が得られるように印刷階調毎に異なる演算ルールを設定でき、全ての印刷階調に同一の演算ルールを用いた演算を一律に行う場合に比べて通電時間を各々の印刷階調に合わせて補正不足や過補正なく適切に算出することが可能となり、全パターンの通電データを記憶できないというメモリ容量制限の下で印刷品質を向上させることが可能となる。したがって、製品品質を向上させたサーマルプリンタを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタの構成を模式的に示す図。
【図２】同サーマルプリンタの発熱抵抗体に通電されるパルスを示す図。
【図３】同サーマルプリンタにおいて予め設定記憶される基準通電データを模式的に示す図。
【図４】同サーマルプリンタにおける通電時間の演算ルールに関する説明図。
【図５】同サーマルプリンタの動作の一例を示す説明図。
【図６】従来のサーマルプリンタで行う通電時間の演算に関する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタを、図面を参照して説明する。
【００１８】
サーマルプリンタは、図１に示すように、通電されることにより発熱する複数の発熱抵抗体３が１ラインを構成するように配列されたサーマルヘッド２と、紙などの記録媒体Ｐａをサーマルヘッド２へ供給する用紙送り駆動部５と、インクリボンＰｂをサーマルヘッド２へ供給するインクリボン駆動部４と、制御部１とを有している。この実施形態においても、発熱抵抗体３の配列方向を主走査方向、これに直交する用紙送り方向を副走査方向と称する。
【００１９】
発熱抵抗体３は、図１に示すように、１ラインを構成する画素（ドット）毎に対応して設けられ、通電による発熱でインクリボンＰｂの顔料を記録媒体Ｐａへ転写することにより、対応する画素の印刷を行うものであり、記録媒体Ｐａを副走査方向に移動させて供給することにより、主走査方向の画素をライン単位で印刷しつつ、副走査方向の何れか一方向である印刷方向に沿って順に画素の印刷を行う。
【００２０】
制御部１は、発熱抵抗体３への通電を制御する通電制御部１０と、インクリボン駆動部４の駆動を制御するインクリボン駆動制御部１３と、用紙送り駆動部５の駆動を制御する用紙送り駆動制御部１４とを有し、画像や文字などの印刷を指令する印刷指令に基づく各部１０，１３，１４の制御によって記録媒体Ｐａに所望の印刷を行うもので、周知のサーマルプリンタと同様にＣＰＵ、メモリ及びインターフェイスを具備する通常のマイクロコンピュータユニットにより構成されて、メモリ１５内に印刷制御ルーチン等の所要のプログラムが書き込まれており、ＣＰＵは適宜必要なプログラムを呼び出して実行することにより、周辺ハードリソースと協働して、上記の各部を実現している。
【００２１】
発熱抵抗体３への通電を制御する通電制御部１０は、図２に示すように、印刷階調ｉに応じた数のパルスを通電することにより発熱抵抗体３の発熱を制御するものであり、図１に示すように、基準通電データＤｉ１に基づいて印刷指令に係る同時通電数ｊ及び印刷階調ｉに応じた通電データＤｉｊを画素毎（発熱抵抗体３毎）に生成する通電データ生成部１１と、通電データＤｉｊに対応する通電を発熱抵抗体３に行う給電部１２とにより構成される。ｉ＝１〜Ｎ、Ｎは最大印刷階調を示し、ｊ＝１〜Ｍ、Ｍは最大同時通電数を示す。
【００２２】
基準通電データＤｉ１は、図３に示すように、基準となる同時通電数（図中では１）の下で所望の印刷階調を得るための通電に関するデータであり、印刷階調１〜Ｎ毎に図１のメモリ１５に記憶されている。具体的に基準通電データＤｉ１は、図２に示すような一パルスあたりのオン時間及びオフ時間（通電時間たるパルス幅Ｗｉ）を示すパルスに関するデータである。例えば同時通電数１で印刷階調Ｓ（１＜Ｓ＜Ｎ）の印刷を行う際には、図２及び図３に示すように、１〜Ｓ階調の各々の通電データＤｉ１（ｉ＝１〜Ｓ）を用いて、各々の通電データＤｉＫに対応するパルスを順次通電する。
【００２３】
また、図１のメモリ１５には、図１及び図４に示すように、基準通電データＤｉ１に対して電圧降下による通電不足を無くする方向に通電時間Ｗｉを変更する演算を行うことで基準通電データＤｉ１から所望の同時通電数ｊの通電データＤｉｊを生成する演算ルール１６が印刷階調ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）毎に関連付けて予め設定記憶されている。具体的には、演算ルール１６は、同時通電数ｊが単位数（図中では１）増大する毎に通電時間Ｗｉを単位変化量Ｅ増大させる演算であり、Ｗｉ＋Ｅｉ（ｊ−１）で表される。この通電時間の単位変化量Ｅｉは、印刷階調ｉ毎に適宜関連付けられて、Ｅ１≦Ｅ２≦…≦ＥＮ−１≦ＥＮで表されるように、印刷階調ｉが大きくなるほど小さくなり、印刷階調ｉが小さくなるほど大きくなるように予め設定されている。
【００２４】
また、この単位変化量Ｅｉを印刷階調ｉに応じて変更するためのパラメータである所定の階調差Ｆあたりの変化量Ｇが設定されており、基準となる印刷階調１における単位変化量Ｅ１を基準として、他の印刷階調ｉ（ｉ＝２〜Ｎ）における単位変化量Ｅｉを、基準となる印刷階調１との階調差（ｉ−１）と、所定の階調差Ｆあたりの変更量Ｇとに基づき算出するように構成している。図４を用いて具体的例を挙げて説明すると、印刷階調１における単位変化量Ｅ１を０．１８とし、所定の階調差Ｆを２とし、この階調差（Ｆ＝２）あたりの変更量Ｇを０．０４とした場合には、印刷階調２の単位変化量Ｅ２が０．１８と算出され、印刷階調３では単位変化量Ｅ３が０．１４と算出され、印刷階調４では単位変化量Ｅ４が０．１４と算出され、印刷階調５では単位変化量Ｅ３が０．１０と算出される。すなわち、基準となる印刷階調１との階調差が予め定めた所定の階調差になるごとに変化量Ｇずつ変化するように算出している。この設定値である階調差Ｆ及び変更量Ｇは、外部から適宜変更可能にされており、例えば高印刷階調Ｎでの通電時間と目標となる通電時間との差に応じて適宜設定変更することが可能である。
【００２５】
図１の通電データ生成部１１は、例えば印刷指令に係る同時通電数Ｋ及び印刷階調Ｓに応じた通電データＤｉＫ（ｉ＝１〜Ｓ）を生成する場合には、図５に示すように、各々の印刷階調１〜Ｓ毎に以下の処理を行う。すなわち、まず、印刷階調１について、基準通電データＤ１１（通電時間Ｗ１）に対して印刷階調１に対応する演算ルール「Ｗ１＋Ｅ１（Ｋ−１）」を用いて演算を行い、通電データＤ１Ｋを算出する。次に、印刷階調２について、単位変化量Ｅ２を算出し、基準通電データＤ２１（通電時間Ｗ２）に対して印刷階調２に対応する演算ルール「Ｗ２＋Ｅ２（Ｋ−１）」を用いて演算を行い、通電データＤ２Ｋを算出する。同様に、印刷階調３〜Ｓについても上記と同様に通電データＤｉＫを算出し、各々の通電データＤｉＫの生成が完了すると、これら通電データＤｉＫ（ｉ＝１〜Ｓ）を順次給電部に送り、給電部が印刷階調Ｓに応じた数であって通電時間が演算ルールによって変更されたパルスをサーマルヘッド２の発熱抵抗体３に通電する。
【００２６】
以上のように、本実施形態に係るサーマルプリンタは、配列された複数の発熱抵抗体３への同時通電数に応じて電圧降下が発生するサーマルヘッド２に対し、印刷指令に係る同時通電数Ｋ及び印刷階調Ｓに応じて通電データＤｉＫ（ｉ＝１〜Ｓ）を生成し、通電データＤｉＫに対応する通電（パルス通電）をサーマルヘッド２の発熱抵抗体３に行うことにより印刷を行うにあたり、基準となる同時通電数１の下で所望の印刷階調を得るための基準通電データＤｉ１を印刷階調ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）毎に関連付けてメモリ１５に予め記憶しておくとともに、基準通電データＤｉ１に対して電圧降下による通電不足を無くする方向に通電時間Ｗｉを変更する演算を行うことで基準通電データＤｉ１から所望の同時通電数Ｋの通電データＤｉＫを生成する演算ルール１６を印刷階調ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）毎に関連付けて予め設定しておき、印刷指令に係る印刷階調ｉに関連付けられている基準通電データＤｉ１及び演算ルール１６を用いて、印刷指令に係る同時通電数Ｋ及び印刷階調Ｓに応じた通電データＤｉＫ（ｉ＝１〜Ｓ）を生成する通電データ生成部１１を設け、この通電データＤｉＫによって印刷を行うように構成している。
【００２７】
このように、演算ルール１６を印刷階調ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）毎に関連付けて予め設定しておき、印刷指令に係る印刷階調ｉに関連付けられた演算ルール１６を用いて通電データＤｉｊを生成しているので、適切な印刷結果が得られるように印刷階調ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）毎に異なる演算ルール１６を設定でき、全ての印刷階調に同一の演算ルールを用いた演算を一律に行う場合に比べて通電時間を各々の印刷階調に合わせて補正不足や過補正なく適切に算出することが可能となり、全パターンの通電データＤｉｊを記憶できないというメモリ容量制限の下で印刷品質を向上させることが可能となる。
【００２８】
また、本実施形態では、演算ルール１６は、予め設定された通電時間の単位変化量Ｅｉを用いて同時通電数ｊが増えるほど通電時間Ｗｉを長くするように設定されており、単位変化量Ｅｉは、低い印刷階調よりも高印刷階調の方が小さくなるように設定されているので、一般的に低印刷階調よりも過補正が問題となる高印刷階調における通電時間を適切に算出でき、より的確に印刷品質を向上させることが可能となる。
【００２９】
さらに、本実施形態では、或る印刷階調１における単位変化量Ｅ１を基準として、他の印刷階調２〜Ｎにおける単位変化量Ｅｉ（ｉ＝２〜Ｎ）を、基準となる印刷階調１との階調差（ｉ−１）と、予め設定された所定の階調差Ｆあたりの変更量Ｇとに基づき算出するように構成しているので、基準となる印刷階調１の単位変化量Ｅ１及び所定の階調差Ｆあたりの変更量Ｇを設定すれば、基準となる印刷階調１以外の他の印刷階調２〜Ｎにおける単位変化量Ｅｉ（ｉ＝２〜Ｎ）が算出されるので、全ての印刷階調に対して単位変化量を手動で設定しなくてもよく、パラメータ設定の手間やメモリ容量を省くことが可能となる。
【００３０】
さらにまた、本実施形態では、通電データＤｉｊは、通電パルスに関するデータであり、通電データ生成部１１は、パルス幅Ｗｉを変更することで通電時間を変化させるので、一般的に用いられるＰＷＭ制御を用いて本発明を容易に実現することが可能となる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３２】
例えば、本実施形態では、通電データが一つのパルスに対応するように構成されているが、１つの通電データが複数パルスに対応していてもよい。例えば、印刷階調（ｉ＝１００）に関連付けられる通電データが百個のパルスに関するデータであること等が挙げられる。また、演算ルールは、説明を容易にするために単純な加減算としているが、通電時間（パルス幅）を演算により変更することができれば、算出方法はこれに限定されるものではない。
【００３３】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１１…通電データ生成部
１５…メモリ
１６…演算ルール
２…サーマルヘッド
３…発熱抵抗体
ｊ…同時通電数
ｉ…印刷階調
Ｄｉｊ…通電データ
Ｄｉ１…基準通電データ
Ｅｉ…通電時間の単位変化量
Ｆ…所定の階調差
Ｇ…所定の階調差あたりの変更量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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