(57)【要約】【課題】  サーマルヘッドの環境温度とヘッド発熱周期の変動とに対して、一定の発色濃度を得ることができるサーマルプリンタを提供する。【解決手段】  サーマルヘッド１０２のヘッド蓄熱量を保持するヘッド蓄熱量カウンタ２２を設け、また、一定周期ごとに環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗを検出する。そして、環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗを基に放熱係数Ｋを算出し、一定周期ごとに放熱係数Ｋによりヘッド蓄熱量Ｃｓに対する放熱計算を行い、ヘッド蓄熱量カウンタ２２に保持する。また、ヘッド動作周期Ｗごとに、ヘッド加熱量Ｃａによりヘッド蓄熱量Ｃｓに対する蓄熱計算を行い、ヘッド蓄熱量カウンタ２２に保持する。このように、サーマルヘッド１０２の蓄放熱によるヘッド蓄熱量Ｃｓの変動をヘッド蓄熱量カウンタ２２に保持し、このヘッド蓄熱量カウンタ２２のカウント値に基きヘッド発熱時間ｔｈの補正を行う。【選択図】  図１
2009090490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱抵抗体がライン状に配設されたサーマルヘッドを感熱紙に押し当て、前記複数の発熱抵抗体のうちから選択指定した発熱抵抗体にパルス通電を行うと共に、前記パルス通電と前記感熱紙の紙送りとを交互に繰り返して印字を行うサーマルプリンタであって、
前記サーマルヘッドの周辺の環境温度Ｔを検出する環境温度検出部と、
前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に通電するヘッド発熱周期Ｗを検出するヘッド発熱周期検出部と、
前記環境温度Ｔ、または前記ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方の情報を基にして、前記サーマルヘッドの発熱量を制御する蓄熱補正制御部と、
を備えることを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記蓄熱補正制御部は、
前記環境温度Ｔ、および前記ヘッド発熱周期Ｗの両方の情報を基にして、前記サーマルヘッドの発熱量を制御すること、
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】
前記蓄熱補正制御部は、
前記サーマルヘッドの周辺の環境温度Ｔを所定の周期ごとに検出する環境温度検出部と、
前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に通電するヘッド発熱周期Ｗを所定の周期ごとに検出するヘッド発熱周期検出部と、
前記環境温度Ｔ、または前記ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方を変数として、所定の関係式またはテーブルにより前記サーマルヘッドの放熱係数Ｋを算出する放熱係数算出部と、
所定の周期ごとに、前記放熱係数Ｋをヘッド蓄熱量Ｃｓに乗算して放熱計算を行い、ヘッド蓄熱量Ｃｓを更新する放熱計算部と、
前記ヘッド発熱周期Ｗごとに、ヘッド加熱量Ｃａを算出し、該ヘッド加熱量Ｃａを前記ヘッド蓄熱量Ｃｓに加算して蓄熱計算を行うヘッド蓄熱計算部と、
前記放熱計算部および前記ヘッド蓄熱計算部により算出されたヘッド蓄熱量Ｃｓを基にして、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体への通電時間の補正を行うヘッド発熱時間制御部と、
を備え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４】
前記放熱係数算出部は、
前記環境温度Ｔと前記ヘッド発熱周期Ｗの両方を変数として、所定の関係式またはテーブルにより前記サーマルヘッドの放熱係数Ｋを算出すること、
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５】
前記蓄熱補正制御部は、
前記サーマルヘッドのヘッド蓄熱量Ｃｓを数値化して保持するヘッド蓄熱量カウンタと、
前記サーマルヘッドの周辺の環境温度Ｔを所定の周期ごとに検出する環境温度検出部と、
前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に通電するヘッド発熱周期Ｗを所定の周期ごとに検出するヘッド発熱周期検出部と、
前記環境温度Ｔおよび前記ヘッド発熱周期Ｗを変数として、所定の関係式またはテーブルにより前記サーマルヘッドの放熱係数Ｋを算出する放熱係数算出部と、
所定の周期ごとに、前記放熱係数Ｋを前記ヘッド蓄熱量カウンタに保持されたヘッド蓄熱量Ｃｓに乗算することにより新たなヘッド蓄熱量Ｃｓを算出し、該算出されたヘッド蓄熱量Ｃｓを前記ヘッド蓄熱量カウンタに保持する放熱計算部と、
前記ヘッド発熱周期Ｗごとに、通電される発熱抵抗体の個数Ｎを基に、所定の関係式またはテーブルによりヘッド加熱量Ｃａを算出するヘッド加熱量算出部と、
前記ヘッド発熱周期Ｗごとに、前記ヘッド加熱量算出部により算出したヘッド加熱量Ｃａを前記ヘッド蓄熱量カウンタに保持されたヘッド蓄熱量Ｃｓに加算することにより新たなヘッド蓄熱量Ｃｓを算出し、該算出されたヘッド蓄熱量Ｃｓを前記ヘッド蓄熱量カウンタに保持するヘッド蓄熱計算部と、
前記ヘッド蓄熱量カウンタに保持されたヘッド蓄熱量Ｃｓに基づき、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体への通電時間の補正を行うヘッド発熱時間制御部と、
を備え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６】
複数の発熱抵抗体がライン状に配設されたサーマルヘッドを感熱紙に押し当て、前記複数の発熱抵抗体のうちから選択指定した発熱抵抗体にパルス通電を行うと共に、前記パルス通電と前記感熱紙の紙送りとを交互に繰り返して印字を行うサーマルプリンタにおけるサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法であって、
前記サーマルプリンタ内の制御部により、
前記サーマルヘッドの周辺の環境温度Ｔを検出する環境温度検出手順と、
前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に通電するヘッド発熱周期Ｗを検出するヘッド発熱周期検出手順と、
前記環境温度Ｔ、または前記ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方の情報を基にして、前記サーマルヘッドの発熱量を制御する蓄熱補正制御手順と、
が行われることを特徴とするサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法。
【請求項７】
前記蓄熱補正制御手順において、
前記環境温度Ｔ、および前記ヘッド発熱周期Ｗの両方の情報を基にして、前記サーマルヘッドの発熱量を制御すること、
を特徴とする請求項６に記載のサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法。
【請求項８】
前記サーマルプリンタ内の制御部により、
前記サーマルヘッドの周辺の環境温度Ｔを所定の周期ごとに検出する環境温度検出手順と、
前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に通電するヘッド発熱周期Ｗを所定の周期ごとに検出するヘッド発熱周期検出手順と、
前記環境温度Ｔ、または前記ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方を変数として、所定の関係式またはテーブルにより前記サーマルヘッドの放熱係数Ｋを算出する放熱係数算出手順と、
所定の周期ごとに、前記放熱係数Ｋをヘッド蓄熱量Ｃｓに乗算して放熱計算を行い、ヘッド蓄熱量Ｃｓを更新する放熱計算手順と、
前記ヘッド発熱周期Ｗごとに、ヘッド加熱量Ｃａを算出し、該ヘッド加熱量Ｃａを前記ヘッド蓄熱量Ｃｓに加算して蓄熱計算を行うヘッド蓄熱計算手順と、
前記放熱計算手順および前記ヘッド蓄熱計算手順により算出されたヘッド蓄熱量Ｃｓを基にして、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体への通電時間の補正を行うヘッド発熱時間制御手順と、
が行われることを特徴とする請求項６に記載のサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法。
【請求項９】
前記放熱係数算出手順において、
前記環境温度Ｔと前記ヘッド発熱周期Ｗの両方を変数として、所定の関係式またはテーブルにより前記サーマルヘッドの放熱係数Ｋを算出すること、
を特徴とする請求項８に記載のサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッドに対し蓄熱補正制御を行い、一定の発色濃度を得ることができる、サーマルプリンタ、およびサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報印刷端末のひとつであるサーマルプリンタは、小売業界や物流業界をはじめ、様々なシステム形態の中で使用されている。
【０００３】
図５は、サーマルプリンタの一般的な構成を示す図である。図５（Ａ）に示す様に、サーマルプリンタはプラテン（プラテンロール）１０１とサーマルヘッド１０２とを備えている。プラテン１０１は感熱紙（図示せず）の幅方向に沿った軸１０１ａを中心にして回転可能に保持されている。また、この軸１０１ａに対して輪列１０３を介しモータ１０４が接続している。
【０００４】
モータ１０４の回転運動が輪列１０３により減速された後、軸１０１ａに伝達され、プラテン１０１が紙送りの為に矢印で示す方向に回転される。サーマルヘッド１０２は感熱紙を間にしてプラテン１０１に後方から押し付けられるように配置されている。
【０００５】
また、図５（Ｂ）に示すように、サーマルヘッド１０２は軸１０５を中心として回動可能に保持されており、印字動作を行なう時には、サーマルヘッド１０２の印字部がバネ部材１０７により記録紙である感熱紙１０８に圧接される。この状態で印字部に通電を行なうと１ライン分の印字が行われ、文字の一部あるいは画像の一部が感熱紙に発現する。１ライン分の印字が終るとプラテン１０１が矢印の方向に回転し感熱紙の紙送りが行われる。
【０００６】
また、プラテン１０１の回転軸には、モータ回転速度センサ１１１が設けられている。モータ回転速度センサ１１１は、スリット付き円板１１１Ａとフォトインタラプタ１１１Ｂとによりエンコーダとして構成される。このモータ回転速度センサ１１１により、プラテン１０１の回転速度と位置を常に検出することで、感熱紙１０８の給送動作とサーマルヘッド１０２の印字動作とを同期化している。
【０００７】
また、サーマルヘッド１０２は、図６に示すように、形成する画像の１ライン分のN個（Nドット）の発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎが主走査方向に配列されている。これらの発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎにパルス通電してサーマルヘッド１０２を発熱させることで、熱によって発色する感熱紙に対して発色必要熱量を印加し、文字や画像を印字する。この場合に、サーマルヘッドによる発熱量は、動作条件に対して一定の発色濃度を発現できるよう、発熱補正制御されている。
【０００８】
その発熱補正制御のひとつとして、サーマルヘッドに対する余剰熱量に対して発熱時間を補正する、従来技術のラインサーマルプリンタが開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−２６６６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のサーマルプリンタで使用されている蓄熱補正制御においては、蓄熱放熱量を計算する際にサーマルヘッドの周辺の環境温度（単に「環境温度」とも言う）は考慮されていない。また、ヘッド発熱周期（印字速度）についても、予め決められた条件の基で実験的に求めた定数を使用している。このため、サーマルヘッドの周辺の環境温度と、ヘッド発熱周期の変動とにより、蓄熱補正制御が正確に行われず、発色濃度が変動してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、斯かる実情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、サーマルヘッドの周辺の環境温度とヘッド発熱周期の変動とに対して、適切に蓄熱補正制御を行い、一定の発色濃度を得ることができる、サーマルプリンタ、およびサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明のサーマルプリンタは、複数の発熱抵抗体がライン状に配設されたサーマルヘッドを感熱紙に押し当て、前記複数の発熱抵抗体のうちから選択指定した発熱抵抗体にパルス通電を行うと共に、前記パルス通電と前記感熱紙の紙送りとを交互に繰り返して印字を行うサーマルプリンタであって、前記サーマルヘッドの周辺の環境温度Ｔを検出する環境温度検出部と、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に通電するヘッド発熱周期Ｗを検出するヘッド発熱周期検出部と、前記環境温度Ｔ、または前記ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方の情報を基にして、前記サーマルヘッドの発熱量を制御する蓄熱補正制御部と、を備えることを特徴とする。
上記構成からなる本発明のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの環境温度Ｔと、ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方の情報を基にして、発熱抵抗体の発熱量を制御するようにしたので、これにより、環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Ｗが変動する場合にも、感熱紙に印字する際に一定の発色濃度を得ることができる。
【００１２】
また、本発明のサーマルプリンタは、前記蓄熱補正制御部は、前記環境温度Ｔ、および前記ヘッド発熱周期Ｗの両方の情報を基にして、前記サーマルヘッドの発熱量を制御すること、を特徴とする。
上記構成からなる本発明のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの環境温度Ｔと、ヘッド発熱周期Ｗとを検出し、この両方の情報を基にして、発熱抵抗体の発熱量を制御するようにしたので、これにより、環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Ｗが変動する場合にも、感熱紙に印字する際に一定の発色濃度を得ることができる。
【００１３】
また、本発明のサーマルプリンタは、前記蓄熱補正制御部は、前記サーマルヘッドの周辺の環境温度Ｔを所定の周期ごとに検出する環境温度検出部と、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に通電するヘッド発熱周期Ｗを所定の周期ごとに検出するヘッド発熱周期検出部と、前記環境温度Ｔ、または前記ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方を変数として、所定の関係式またはテーブルにより前記サーマルヘッドの放熱係数Ｋを算出する放熱係数算出部と、所定の周期ごとに、前記放熱係数Ｋをヘッド蓄熱量Ｃｓに乗算して放熱計算を行い、ヘッド蓄熱量Ｃｓを更新する放熱計算部と、前記ヘッド発熱周期Ｗごとに、ヘッド加熱量Ｃａを算出し、該ヘッド加熱量Ｃａを前記ヘッド蓄熱量Ｃｓに加算して蓄熱計算を行うヘッド蓄熱計算部と、前記放熱計算部および前記ヘッド蓄熱計算部により算出されたヘッド蓄熱量Ｃｓを基にして、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体への通電時間の補正を行うヘッド発熱時間制御部と、を備えることを特徴とする。
上記構成からなる本発明のサーマルプリンタでは、一定周期ごとに環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗを検出する。また、サーマルヘッドの環境温度Ｔと、ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方の情報を変数として、所定の関数またはテーブルにより放熱係数Ｋを求める。そして、一定周期ごとに放熱係数Ｋによりヘッド蓄熱量Ｃｓに対する放熱計算を行い、また、ヘッド発熱周期ごとに、ヘッド加熱量Ｃａによりヘッド蓄熱量Ｃｓに対する蓄熱計算を行う。そして、ヘッド蓄熱量Ｃｓを基にして、ヘッド発熱時間の補正制御を行う。
これにより、サーマルヘッドの環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Ｗが変動する場合にも、感熱紙に印字する際に一定の発色濃度を得ることができる。
【００１４】
また、本発明のサーマルプリンタは、前記放熱係数算出部は、前記環境温度Ｔと前記ヘッド発熱周期Ｗの両方を変数として、所定の関係式またはテーブルにより前記サーマルヘッドの放熱係数Ｋを算出すること、を特徴とする。
上記構成からなる本発明のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの環境温度Ｔと、ヘッド発熱周期Ｗとを検出し、この両方の情報を変数として、所定の関数またはテーブルにより放熱係数Ｋを求め、発熱抵抗体への通電時間を制御する。
これにより、サーマルヘッドの環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Ｗが変動する場合にも、感熱紙に印字する際に一定の発色濃度を得ることができる。
【００１５】
また、本発明のサーマルプリンタは、前記蓄熱補正制御部は、前記サーマルヘッドのヘッド蓄熱量Ｃｓを数値化して保持するヘッド蓄熱量カウンタと、前記サーマルヘッドの周辺の環境温度Ｔを所定の周期ごとに検出する環境温度検出部と、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に通電するヘッド発熱周期Ｗを所定の周期ごとに検出するヘッド発熱周期検出部と、前記環境温度Ｔおよび前記ヘッド発熱周期Ｗを変数として、所定の関係式またはテーブルにより前記サーマルヘッドの放熱係数Ｋを算出する放熱係数算出部と、所定の周期ごとに、前記放熱係数Ｋを前記ヘッド蓄熱量カウンタに保持されたヘッド蓄熱量Ｃｓに乗算することにより新たなヘッド蓄熱量Ｃｓを算出し、該算出されたヘッド蓄熱量Ｃｓを前記ヘッド蓄熱量カウンタに保持する放熱計算部と、前記ヘッド発熱周期Ｗごとに、通電される発熱抵抗体の個数Ｎを基に、所定の関係式またはテーブルによりヘッド加熱量Ｃａを算出するヘッド加熱量算出部と、前記ヘッド発熱周期Ｗごとに、前記ヘッド加熱量算出部により算出したヘッド加熱量Ｃａを前記ヘッド蓄熱量カウンタに保持されたヘッド蓄熱量Ｃｓに加算することにより新たなヘッド蓄熱量Ｃｓを算出し、該算出されたヘッド蓄熱量Ｃｓを前記ヘッド蓄熱量カウンタに保持するヘッド蓄熱計算部と、前記ヘッド蓄熱量カウンタに保持されたヘッド蓄熱量Ｃｓに基づき、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体への通電時間の補正を行うヘッド発熱時間制御部と、を備えることを特徴とする。
上記構成からなる本発明のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドのヘッド蓄熱量を数値化して保持するヘッド蓄熱量カウンタを備え、また、一定周期ごとに環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗを検出する。そして、検出した環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗを基に放熱係数Ｋを算出し、一定周期ごとに放熱係数Ｋによりヘッド蓄熱量Ｃｓに対する放熱計算を行い、ヘッド蓄熱量カウンタに保持する。また、ヘッド発熱周期Ｗごとにヘッド加熱量Ｃａを求め、このヘッド加熱量Ｃａによりヘッド蓄熱量Ｃｓに対する蓄熱計算を行い、ヘッド蓄熱量カウンタに保持する。このように、サーマルヘッドの蓄放熱によるヘッド蓄熱量Ｃｓの変動をヘッド蓄熱量カウンタに保持し、このヘッド蓄熱量カウンタの値（ヘッド蓄熱量）に基きヘッド発熱時間の補正を行う。
これにより、サーマルヘッドの環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Ｗが変動する場合にも、感熱紙に印字する際に一定の発色濃度を得ることができる。
【００１６】
また、本発明のサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法は、複数の発熱抵抗体がライン状に配設されたサーマルヘッドを感熱紙に押し当て、前記複数の発熱抵抗体のうちから選択指定した発熱抵抗体にパルス通電を行うと共に、前記パルス通電と前記感熱紙の紙送りとを交互に繰り返して印字を行うサーマルプリンタにおけるサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法であって、前記サーマルプリンタ内の制御部により、前記サーマルヘッドの周辺の環境温度Ｔを検出する環境温度検出手順と、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に通電するヘッド発熱周期Ｗを検出するヘッド発熱周期検出手順と、前記環境温度Ｔ、または前記ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方の情報を基にして、前記サーマルヘッドの発熱量を制御する蓄熱補正制御手順と、が行われることを特徴とする。
上記手順を含む本発明のサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法では、環境温度Ｔと、ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方の情報を基にして、発熱抵抗体の発熱量を制御するようにしたので、これにより、環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Ｗが変動する場合にも、感熱紙に印字する際に一定の発色濃度を得ることができる。
【００１７】
また、本発明のサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法は、前記蓄熱補正制御手順において、前記環境温度Ｔ、および前記ヘッド発熱周期Ｗの両方の情報を基にして、前記サーマルヘッドの発熱量を制御すること、を特徴とする。
上記手順を含む本発明のサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法では、サーマルヘッドの環境温度Ｔと、ヘッド発熱周期Ｗの両方の情報を基にして、発熱抵抗体の発熱量を制御するようにしたので、これにより、環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Ｗが変動する場合にも、感熱紙に印字する際に一定の発色濃度を得ることができる。
【００１８】
また、本発明のサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法は、前記サーマルプリンタ内の制御部により、前記サーマルヘッドの周辺の環境温度Ｔを所定の周期ごとに検出する環境温度検出手順と、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体に通電するヘッド発熱周期Ｗを所定の周期ごとに検出するヘッド発熱周期検出手順と、前記環境温度Ｔ、または前記ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方を変数として、所定の関係式またはテーブルにより前記サーマルヘッドの放熱係数Ｋを算出する放熱係数算出手順と、所定の周期ごとに、前記放熱係数Ｋをヘッド蓄熱量Ｃｓに乗算して放熱計算を行い、ヘッド蓄熱量Ｃｓを更新する放熱計算手順と、前記ヘッド発熱周期Ｗごとに、ヘッド加熱量Ｃａを算出し、該ヘッド加熱量Ｃａを前記ヘッド蓄熱量Ｃｓに加算して蓄熱計算を行うヘッド蓄熱計算手順と、前記放熱計算手順および前記ヘッド蓄熱計算手順により算出されたヘッド蓄熱量Ｃｓを基にして、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体への通電時間の補正を行うヘッド発熱時間制御手順と、が行われることを特徴とする。
上記手順を含む本発明のサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法では、一定周期ごとに環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗを検出する。また、サーマルヘッドの環境温度Ｔと、ヘッド発熱周期Ｗの少なくとも一方の情報を変数として、所定の関数またはテーブルにより放熱係数Ｋを求める。そして、一定周期ごとに放熱係数Ｋによりヘッド蓄熱量Ｃｓに対する放熱計算を行い、また、ヘッド発熱周期ごとに、ヘッド加熱量Ｃａによりヘッド蓄熱量Ｃｓに対する蓄熱計算を行う。そして、ヘッド蓄熱量Ｃｓを基にして、ヘッド発熱時間の補正制御を行う。
これにより、サーマルヘッドの環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Ｗが変動する場合にも、感熱紙に印字する際に一定の発色濃度を得ることができる。
【００１９】
また、本発明のサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法は、前記放熱係数算出手順において、前記環境温度Ｔと前記ヘッド発熱周期Ｗの両方を変数として、所定の関係式またはテーブルにより前記サーマルヘッドの放熱係数Ｋを算出すること、を特徴とする。
上記手順を含む本発明のサーマルヘッドの蓄熱補正制御方法では、サーマルヘッドの環境温度Ｔと、ヘッド発熱周期Ｗとを検出し、この両方の情報を変数として、所定の関数またはテーブルにより放熱係数Ｋを求め、発熱抵抗体への通電時間を制御する。
これにより、サーマルヘッドの環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Ｗが変動する場合にも、感熱紙に印字する際に一定の発色濃度を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの周辺の環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Wの情報を基にして、発熱抵抗体の発熱量を制御するようにしたので、これにより、環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Ｗが変動する場合にも、感熱紙に印字する際に一定の発色濃度を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わるサーマルプリンタの構成を示す図であり、本発明に関係する部分を示したものである。
【００２２】
図１に示すサーマルプリンタ１において、主制御部２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むコンピュータシステムで構成されており、プリント制御部１１内の各処理部の処理機能を実現すると共に、サーマルプリンタ１内の各部の動作を統括して制御する制御部である。
【００２３】
ヘッド駆動回路部３は、サーマルヘッド１０２にライン状に配設された発熱抵抗体Ｒ１、・・・ＲｎのそれぞれをＯＮ／ＯＦＦ駆動する回路部である。このヘッド駆動回路部３は、発熱抵抗体Ｒ１、・・・ＲｎのそれぞれのＯＮ／ＯＦＦ情報をプリント用印字データ生成部１２から受信し、該当する発熱抵抗体Ｒ１、・・・Ｒｎにパルス通電し、発熱させる。なお、発熱抵抗体Ｒ１、・・・Ｒｎに通電するパルスのパルス幅（通電パルス幅）は、ヘッド発熱時間制御部１３から受信するヘッド発熱時間ｔｈの情報を基に制御される。
【００２４】
モータ駆動部４は、モータ１０４を回転駆動し、所望の角度だけ回転させるための制御部である。このモータ１０４の回転はプラテン１０１に伝達され、プラテン１０１を回転させることにより記録紙の紙送りを行う。
【００２５】
センサ検出回路部６は、環境温度センサ７、およびモータ回転速度センサ１１１からのセンサ信号を受信し、サーマルヘッドの周囲環境温度の情報、モータ回転速度および回転位置の情報を出力する。
【００２６】
なお、プラテン１０１を駆動するモータ１０４には、サーボモータや、ステッピングモータ等を使用することができる。ステッピングモータを使用する場合は、モータ駆動部４から出力されるパルス数と周波数によりステッピングモータの回転角度と回転速度とが決定されるので、モータ回転速度センサ１１１を省略することもできる。
【００２７】
ヘッド制御部１１は、外部入力される画像データを基に、ヘッド駆動回路部３へ出力する印字データ（発熱抵抗体をＯＮ／ＯＦＦするドットデータ）を生成する。また、ヘッド制御部１１は、サーマルヘッド１０２の発熱時間の補正制御を行う。
【００２８】
ヘッド制御部１１内のプリント用印字データ生成部１２は、外部入力される画像データを基に、サーマルヘッド１０２で印字する印字データ（ドットデータ）を生成して、ヘッド駆動回路部３へ出力する。この印字データは、サーマルヘッド１０２の発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎに対する通電パルスのＯＮ／ＯＦＦデータである。
【００２９】
ヘッド発熱時間制御部１３は、サーマルヘッド１０２の発熱時間の補正制御を行うための制御部であり、このヘッド発熱時間制御部１３において、サーマルヘッドの蓄熱補正制御が行われる。
【００３０】
環境温度検出部１４は、所定の周期（例えば、数百μｓｅｃ）ごとに、センサ検出回路部６から環境温度センサ７で測定された環境温度の情報を受信し、環境温度Ｔの情報を生成して蓄熱補正制御部２１に出力する。この環境温度センサ７には、例えば、サーマルプリンタ内の回路基板上に設けられたサーミスタ等が用いられる。
【００３１】
ヘッド発熱周期検出部１５は、所定の周期（例えば、数ｍｓｅｃ）ごとに、サーマルヘッド１０２に通電パルスが印加される時間間隔、すなわちヘッド発熱周期Wを検出し、蓄熱補正制御部２１に出力する。
【００３２】
蓄熱補正制御部２１は、環境温度Ｔや、ヘッド発熱周期Ｗを基に、蓄熱放熱計算を行うと共に、ヘッド発熱時間ｔｈを補正する。このヘッド発熱時間ｔｈは、サーマルヘッド１０２の発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎに印加する通電パルスの通電時間を制御するための信号であり、ヘッド発熱時間（ｔｈ）制御部１３において生成され、蓄熱補正制御部２１による補正をはじめ、補正計算された上で、ヘッド駆動回路部３に送信される。
【００３３】
蓄熱補正制御部２１内のヘッド蓄熱量カウンタ２２は、サーマルヘッド１０２のヘッド蓄熱量Ｃｓの累積値を数値化して保持するカウンタである。放熱係数算出部２３は、環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗとを基に（またはいずれか一方を基に）、所定の関係式（例えば、Ｋ＝Ｋ（Ｗ，Ｔ））、またはテーブルによりサーマルヘッド１０２の放熱係数Ｋを算出する。
なお、この関係式「Ｋ＝Ｋ（Ｗ，Ｔ）」はサーマルヘッドの種類（構成）に応じて実験的に求めることができる。
【００３４】
放熱計算部２４は、所定の周期（例えば、数ｍｓｅｃ）ごとに、放熱係数Ｋをヘッド蓄熱量カウンタ２２に保持されたカウント値（ヘッド蓄熱量Ｃｓ）に乗算する。そして、新たなヘッド蓄熱量Ｃｓを算出し（Ｃｓ＝Ｃｓ×Ｋ）、この新たに算出されたヘッド蓄熱量Ｃｓをヘッド蓄熱量カウンタ２２に再度保持する。
【００３５】
ヘッド加熱量算出部２５は、ヘッド発熱周期Ｗごとに、通電される発熱抵抗体の個数Ｎを基に、所定の関係式（例えば、Ｃａ＝Ｃａ（Ｎ））、またはテーブルによりヘッド加熱量Ｃａを算出する。なお、この関係式「Ｃａ＝Ｃａ（Ｎ）」はサーマルヘッドの種類（構成）に応じて実験的に求めることができる。
【００３６】
ヘッド蓄熱量計算部２６は、ヘッド加熱量算出部２５により算出したヘッド加熱量Ｃａを、ヘッド蓄熱量カウンタ２２に保持されたヘッド蓄熱量Ｃｓに加算することにより新たなヘッド蓄熱量Ｃｓを算出する（Ｃｓ＝Ｃｓ＋Ｃａ）。そして、算出されたヘッド蓄熱量Ｃｓを、ヘッド蓄熱量カウンタ２２に再度保持する。
【００３７】
ヘッド発熱時間補正制御部２７は、ヘッド蓄熱量カウンタ２２に保持されたヘッド蓄熱量Ｃｓに基づき、前記サーマルヘッドの発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎに対する通電時間の補正を行う。ヘッド発熱時間ｔｈは、蓄熱補正制御部２１による補正を含め、ヘッド発熱時間制御部１３にてひと通りの補正計算がされたあと、ヘッド駆動回路部３に出力される。
ヘッド駆動回路部３では、ヘッド発熱時間（ｔｈ）制御部１３から受信したヘッド発熱時間ｔｈの情報を基に、サーマルヘッド１０２の発熱抵抗体へのパルス通電を行う。
【００３８】
また、モータ制御部１６は、モータ駆動部４を制御してモータ１０４を回転させ、感熱紙１０８の給送動作とサーマルヘッド１０２の印字動作とを同期化させる。
【００３９】
このように、本発明のサーマルプリンタにおいては、一定周期ごとに環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗを検出し、検出した環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗを基に、放熱係数Ｋを算出する。そして、一定周期ごとの放熱計算（Ｃｓ×Ｋ）と、ヘッド動作周期Ｗごとの蓄熱計算（Ｃｓ＝Ｃｓ＋Ｃａ）によって、蓄放熱によるヘッド蓄熱量Ｃｓの変動を数値化してヘッド蓄熱量カウンタ２２に保持する。そして、ヘッド蓄熱量カウンタ２２に保持された蓄熱量Ｃｓに基づきヘッド発熱時間ｔｈの補正を行う。これにより、サーマルプリンタにおいて、サーマルヘッドの発熱周期Ｗと環境温度Ｔの変動とに対して、適切に蓄熱補正を行い、一定の発色濃度を得ることができる。
【００４０】
なお、上述したプリント制御部１１内の各処理部は、主制御部２内のＣＰＵがＲＯＭ等に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、その機能が実現されるが、これに限らず、各処理部を専用のハードウェアで構成するようにしてもよい。
【００４１】
図２は、本発明のサーマルプリンタの動作を説明するためのフローチャートである。図２に示す処理の流れは、本発明に直接関係する部分を示したものであり、以下、図２を参照して、その処理の流れについて説明する。
【００４２】
サーマルプリンタが起動され、処理が開始されると（ステップＳ１）、最初に初期化処理が行われる（ステップＳ２）。例えば、各種パラメータや変数の設定、またはリセット等が行われる。
【００４３】
初期化処理後に待機状態に移行すると、メインループに移行する（ステップＳ３）。メインループにおいては、外部装置との通信、装置状態の検出、印字データ処理等を実行し、また印字要求により印字動作を実行する。
【００４４】
また、このメインループでは、環境温度Ｔの検出、放熱係数Ｋの算出、放熱計算等を一定周期で実行する。
この場合に、最初に、環境温度検出用の周期Ｔ１（例えば、数百μｓｅｃ）が経過したかどうかが判定される（ステップＳ１１）。環境温度検出周期Ｔ１が経過したと判定された場合は（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、サーマルヘッドの環境温度Ｔを検出する（ステップＳ１２）。
【００４５】
続いて、放熱係数算出用の周期Ｔ２（例えば、数ｍｓｅｃ）が経過したかどうかが判定される（ステップＳ１３）。放熱係数算出周期Ｔ２が経過したと判定された場合は（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、サーマルヘッドの放熱係数Ｋを算出する（ステップＳ１４）。
【００４６】
この放熱係数Ｋは、Ｋ＝Ｋ（Ｗ、Ｔ）、により算出される。
ここで、Ｗはヘッド発熱周期、Ｔは環境温度を示しており、関数Ｋ（Ｗ，Ｔ）により放熱係数Ｋを求めることを意味している。
【００４７】
この関数Ｋ（Ｗ，Ｔ）は、サーマルプリンタの機種（構成）に応じて実験的に求めることができる。また、放熱係数Ｋと、ヘッド発熱周期Ｗと、環境温度Ｔとを対応付けたテーブルを用意し、このテーブルにより放熱係数Ｋを求めるようにしてもよい。
【００４８】
続いて、放熱計算用の周期Ｔ３（例えば、数ｍｓｅｃ）が経過したかどうかが判定される（ステップＳ１５）。放熱計算周期Ｔ３が経過したと判定された場合は（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ヘッド放熱計算を行う（ステップＳ１６）。
【００４９】
この放熱計算は、Ｃｓ＝Ｃｓ×Ｋ（Ｗ、Ｔ）、により行う。
ここで、Ｃｓはヘッド蓄熱量を示しており、ヘッド蓄熱量カウンタ２２に蓄熱カウンタ値として保持される値である。Ｋ（Ｗ，Ｔ）は放熱係数を示しており、前回算出したヘッド蓄熱量Ｃｓに放熱係数Ｋを乗じたものを、新たなヘッド蓄熱量Ｃｓとすることを意味している。
【００５０】
例えば、ヘッド蓄熱量（蓄熱カウンタ値）Ｃｓが１００であり、放熱係数Ｋが０，９の場合、「ＣＳ＝１００×０．９＝９０」となり、新たなヘッド蓄熱量Ｃｓは９０となる。このヘッド蓄熱量Ｃｓのカウンタ値は、ヘッド発熱周期Ｗごとの蓄熱計算と、放熱計算周期Ｔ３ごとの放熱計算が繰り返されることにより、図４（Ａ）に示すようになる。
【００５１】
続いて、印字動作要求があるかどうかが判定される（ステップＳ１７）。印字動作要求がある場合は（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、１ドットライン印字動作の処理ルーチンが実行される（ステップＳ２０）。この１ドットライン印字動作の処理ルーチンは、例えば、ＣＰＵ１に対する割込み処理等により実行される。
【００５２】
上述した処理手順により、一定周期ごとに環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗを検出し、検出した環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗに対して、放熱係数Ｋを算出する。そして、一定周期Ｔ３ごとに、サーマルヘッドに対する放熱計算（Ｃｓ×Ｋ）を行う。
【００５３】
なお、環境温度検出周期Ｔ１，放熱係数算出周期Ｔ２、および放熱計算周期Ｔ３は、それぞれ独立に設定することができるものであり、例えば、（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）となるようにしてもよい。また、環境温度検出周期Ｔ１，放熱係数算出周期Ｔ２、および放熱計算周期Ｔ３の検出は、図２に示すようなポーリング方式に限定されない。例えば、環境温度検出周期Ｔ１，放熱係数算出周期Ｔ２、および放熱計算周期Ｔ３をＣＰＵ２Ａ内のタイマに設定し、タイマ割込みにより実行するようにしてもよい。
【００５４】
図３は、図２のフローチャートのステップＳ２０における、１ドットライン印字動作の処理の流れを示すフローチャートであり、本発明に直接関係する部分を示したものである。以下、図３を参照して、その処理の流れについて説明する。
【００５５】
１ドットライン印字動作が開始されると（ステップＳ２１）、プラテンの回転により、１ドットライン分の感熱紙（シート）の搬送が行われる（ステップＳ２２）。
【００５６】
続いて、ヘッド発熱ドット数（Ｎ）の算出が行われる。すなわち、図５に示すサーマルヘッド１０２上にライン状に配列された発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの内、パルス通電しようとする発熱抵抗体（発熱ドット）の個数が算出される（ステップＳ２３）。
【００５７】
続いて、ヘッド蓄熱補正係数Ｄが計算される（ステップＳ２４）。このヘッド蓄熱補正係数Ｄは、後述するステップＳ２６において使用される係数である。
【００５８】
このヘッド蓄熱補正係数Ｄは、Ｄ＝Ｄ（Ｃｓ）、により算出される。
ここで、Ｄ（Ｃｓ）は、ヘッド蓄熱量Ｃｓを変数とする関数によりヘッド蓄熱補正係数を求めることを示している。なお、ヘッド蓄熱量Ｃｓは、ヘッド蓄熱量カウンタ２２に蓄熱カウンタ値として保持されている値である。
【００５９】
この関数Ｄ（Ｃｓ）は、例えば、「Ｄ∝（１／Ｃｓ）」、とする他、サーマルヘッドの種類（構成）に応じて実験的に求めることができる。また、ヘッド蓄熱補正係数Ｄと、ヘッド蓄熱量Ｃｓとを対応付けたテーブルを用意し、このテーブルによりヘッド蓄熱補正係数Ｄを求めるようにしてもよい。
【００６０】
続いて、ヘッド蓄熱量Ｃｓ（蓄熱カウンタ値）の計算を行う（ステップＳ２５）。
【００６１】
このヘッド蓄熱量Ｃｓは、Ｃｓ＝Ｃｓ＋Ｃａ（Ｎ）、により算出される。
ここで、ヘッド加熱量Ｃａ（Ｎ）は、ヘッド発熱によるヘッド加熱量を示しており、Ｎドットの発熱抵抗体の発熱によりヘッド蓄熱量Ｃｓに加算される蓄熱加算値である。
【００６２】
このヘッド加熱量Ｃａ（Ｎ）は、発熱ドットの個数Ｎの関数であり、この関数Ｃａ（Ｎ）はサーマルヘッドの種類（構成）に応じて実験的に求めることができる。
例えば、図４（Ｂ）に示すように、「Ｎ＜５０、Ｃａ＝０」、「Ｎ≧５０、Ｃａ∝Ｎ」などとすることができる。また、ヘッド発熱個数Ｎと、ヘッド加熱量Ｃａとを対応付けたテーブルを用意し、このテーブルによりヘッド加熱量Ｃａを求めるようにしてもよい。
【００６３】
続いて、ヘッド発熱時間ｔｈを算出する（ステップＳ２６）。このヘッド発熱時間ｔｈは、発熱抵抗体に通電するパルスのパルス幅に相当する時間である。
【００６４】
このヘッド発熱時間ｔｈは、ｔｈ＝ｔｈ（ｔｈｏ，Ｄ）、により算出される。
ここで、ｔｈ（ｔｈｏ，Ｄ）は、基準となるヘッド発熱時間ｔｈｏと、ヘッド蓄熱補正係数Ｄを変数とする関数により、ヘッド発熱時間ｔｈを求めることを示している。
【００６５】
この関数ｔｈ（ｔｈｏ，Ｄ）は、例えば、「ｔｈ＝ｔｈｏ×Ｄ」、とする他、サーマルヘッドの種類（構成）に応じて実験的に求めることができる。また、ヘッド発熱時間ｔｈ、基準となるヘッド発熱時間ｔｈｏと、ヘッド蓄熱補正係数Ｄとを対応付けたテーブルを用意し、このテーブルによりヘッド発熱時間ｔｈを求めるようにしてもよい。
【００６６】
続いて、ヘッド発熱周期Ｗを算出する（ステップＳ２７）。このヘッド発熱周期Ｗは、ヘッド発熱の時間間隔を示す情報であり、図２に示すフローチャートのステップＳ１４において、放熱係数Ｋを算出する際に使用される。
【００６７】
続いて、ヘッド駆動回路部３により、ヘッド発熱時間ｔｈの間、サーマルヘッドの発熱抵抗体（選択された発熱抵抗体）にパルス通電を行い、ヘッド発熱出力を行う（ステップＳ２８）。これにより、感熱紙に１ドットライン分の画像が形成される。
【００６８】
その後に、ヘッド発熱周期Ｗの検出タイマをリセットすると共に、計時を再スタートさせる（ステップＳ２９）。
【００６９】
上記処理手順により、一定周期ごとの放熱計算と、ヘッド発熱周期ごとの蓄熱計算によって、蓄放熱によるヘッド蓄熱量Ｃｓの変動を数値化（蓄熱カウンタ値）し、このヘッド蓄熱量Ｃｓに基づきヘッド発熱時間ｔｈの補正を行うことができる。これにより、サーマルプリンタにおいて、サーマルヘッドの環境温度Ｔとヘッド発熱周期Ｗの変動とに対して、適切に蓄熱補正を行い、一定の発色濃度を得ることができる。
【００７０】
なお、上述した本発明の実施の形態では、環境温度Ｔと、ヘッド発熱周期Wの両方を検出して、この検出した両方の情報を基にしてヘッド発熱時間（ｔｈ）を制御する例について説明した。本発明では、これに限らず、環境温度Ｔと、ヘッド発熱周期Wのいずれか一方の情報を検出し、この一方の情報を基にしてヘッド発熱時間（ｔｈ）を制御することもできる。この選択を、サーマルプリンタの種類（構成）に応じて行うことにより、制御の簡略化とコストの低減を図ることができる。
【００７１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明のサーマルプリンタは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態に係わるサーマルプリンタの構成を示す図である。
【図２】本発明のサーマルプリンタの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】１ドットライン印字動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明のサーマルプリンタの動作を説明するための図である。
【図５】サーマルプリンタの一般的な構成を示す図である。
【図６】サーマルヘッドと発熱抵抗体について説明するための図である。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・サーマルプリンタ、２・・・主制御部、３・・・ヘッド駆動回路部、４・・・モータ駆動部、６・・・センサ検出回路部、７・・・環境温度センサ、１１・・・ヘッド制御部、１２・・・プリント用印字データ生成部、１３・・・ヘッド発熱時間制御部、１４・・・環境温度検出部、１５・・・ヘッド発熱周期検出部、１６・・・モータ制御部、２１・・・蓄熱補正制御部、２２・・・ヘッド蓄熱量カウンタ、２３・・・放熱係数算出部、２４・・・放熱計算部、２５・・・ヘッド加熱量算出部、２６・・・ヘッド蓄熱計算部、２７・・・ヘッド発熱時間補正制御部、１０１・・・プラテン、１０２・・・サーマルヘッド、１０４・・・モータ、１０８・・・感熱紙、１１１・・・モータ回転速度センサ、Ｃａ・・・ヘッド加熱量、Ｃｓ・・ヘッド蓄熱量、Ｄ・・・ヘッド蓄熱補正係数、Ｋ・・・放熱係数、Ｒ１〜Ｒｎ・・・発熱抵抗体、Ｔ・・・環境温度、Ｔ１・・・環境温度検出周期、Ｔ２・・・放熱係数算出周期、Ｔ３・・・放熱計算周期、ｔｈ・・・ヘッド発熱時間、Ｗ・・・ヘッド発熱周期
【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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