(57)【要約】【課題】サーマルプリンタにおいて高速印刷を行う場合、印刷開始の書き出し印刷濃度を上昇させ、かつ、主走査方向の細い白線（印刷しない線）をつぶさない高品質な印刷を実現することである。【解決手段】サーマルプリンタは、上位装置から送信された印刷データを受信する受信手段と、印刷データを蓄積する蓄積手段と、蓄積手段に蓄積された印刷データに基づいて印加エネルギーを加えるパターンを決定する履歴データ生成手段と、履歴データ生成手段による印加エネルギーを加えるパターンに応じて印刷出力するサーマルヘッドと備え、履歴データ生成手段での印加エネルギーを加えるパターン決定では、過去の印刷データおよび未来の印刷データに基づいて、現在の印刷出力に対応する印加エネルギーを加えるパターンを決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位装置から送信された印刷データを受信する受信手段と、
前記印刷データを蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段に蓄積された印刷データに基づいて印加エネルギーを加えるパターンを決定する履歴データ生成手段と、
前記履歴データ生成手段による印加エネルギーを加えるパターンに応じて印刷出力するサーマルヘッドと備えたサーマルプリンタにおいて、
前記履歴データ生成手段での印加エネルギーを加えるパターン決定では、過去の印刷データおよび未来の印刷データに基づいて、現在の印刷出力に対応する印加エネルギーを加えるパターンを決定する
ことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
請求項１記載のサーマルプリンタであって、
前記蓄積手段に蓄積された印刷データにおいて、前記過去の印刷データが印刷ありで、前記未来の印刷データがなしで、かつ、現在の印刷がありの場合、前記履歴データ生成手段は、前記印刷出力を抑えるような印加エネルギーを加えるパターンを決定する
ことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項３】
請求項１のサーマルプリンタであって、
前記蓄積手段に蓄積された印刷データにおいて、前記過去の印刷データが印刷なしで、前記未来の印刷データがありで、かつ、現在の印刷がなしの場合、前記履歴データ生成手段は、実際の印刷が起こらない程度の小さい印加エネルギーを加えるパターンを決定する
ことを特徴とするサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリンタの高速印刷において、高品位な印刷を実現できるサーマルプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、サーマルプリンタにおいては、複数の発熱素子を１列状に配列したサーマルヘドを設け、ラベル用紙等の記録紙とサーマルヘッドとを発熱素子の列の直角方向に移動させるとともに、各発熱素子の１ドットラインの移動毎にそれぞれ印加エネルギーを制御しながら印字を行うようにしている。
【０００３】
サーマルヘッドの発熱素子は、印加エネルギーの蓄熱の影響を受けるため、高速かつ連続印字を続けると、発熱素子の温度が上がり続け、最後には発熱素子の破壊に至るか、寿命を縮めてしまう。そのため、過去の印字履歴により発熱素子に加える印加エネルギーを制御する必要がある。これが、熱履歴制御である。
【０００４】
高印刷速度を実現するサーマルプリンタにおける印刷開始時の書き出しの印刷、特に横罫線印刷では、１ドットラインの印刷濃度が薄く、細くかすれた線になることが一般的で、少なくとも２ドットライン幅以上の横罫線を推奨している。これは発熱素子が冷え切っている時点から印加エネルギーを加える必要があるからで、サーマルヘッド内のドライブＩＣの最大電流値の限界や電源容量の限界や電圧降下現象により、それ以上のエネルギー印加が困難なためである。
【０００５】
また、ラベル用紙に対してバーコードを縦長に配置したような場合、つまりバーコードのバーが横線となる場合、サーマルヘッドの発熱素子の蓄熱のため、太い黒バーの後の細い白いバーはつぶれて、より細いバーになってしまい、バーコードの読み取り精度を大きく低下させている。
【０００６】
上記の課題を解決するために、特許文献１では、サーマルヘッドの熱履歴制御として、現在のラインの特定の１ドットに注目した場合、その注目ドットの両隣や過去に印刷した履歴データを参考にして、各ドットの寄与率から当該ドットの印刷エネルギーを決めていた。
【０００７】
【特許文献１】特許第３０５６０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、ドットラインの現在と過去のデータだけを参考にしているので、現在印刷しようとするドットの１つ先のドット（以下、未来と略す）に関しては、考慮していない。この未来のドットの印刷有無を考慮していないことで、以下のような課題がある。
【０００９】
まず、印刷結果をくっきり出したいという要求と発熱素子の蓄熱の影響から、黒ドットが大きく、太く印刷される傾向にある。文字印刷の場合は問題ないが、バーコードでは白黒の比率が重要である。特に、黒が太い場合、次の白い部分（印刷なし）がつぶれてしまい、バーコード読み取り精度が低下する傾向にある（図４参照）。よって、バーコードの読み取り精度を更に向上させるため、バーコードの白黒の比率を正確に印刷することが求められている。
【００１０】
また、サーマルヘッドが低温である場合には、待機中に予熱動作として、印刷されない程度の印加エネルギーを加え、その発熱素子を暖めておけばよかったが、一旦印刷動作が始まってしまうと、空白の印刷が長く続く箇所では、発熱素子が冷え切ってしまっても、そのドットだけを予熱して暖めておく手段がなかった。したがって、空白ドットが多くあって、その後の印刷書き出しでは、印刷濃度が低下し、かすれ等の印刷品質の低下を招いていた（図５参照）。
【００１１】
本願発明は、サーマルプリンタにおけるラベル印刷のような１００ｍｍ／Ｓ以上の高速印刷を行う場合、印刷開始の書き出し印刷濃度を上昇させ、かつ、主走査方向の細い白線（印刷しない線）をつぶさない高品質な印刷を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のサーマルプリンタは、上位装置から送信された印刷データを受信する受信手段と、印刷データを蓄積する蓄積手段と、蓄積手段に蓄積された印刷データに基づいて印加エネルギーを加えるパターンを決定する履歴データ生成手段と、履歴データ生成手段による印加エネルギーを加えるパターンに応じて印刷出力するサーマルヘッドと備え、履歴データ生成手段での印加エネルギーを加えるパターン決定では、過去の印刷データおよび未来の印刷データに基づいて、現在の印刷出力に対応する印加エネルギーを加えるパターンを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明によれば、サーマルプリンタにおけるラベル印刷のような１００ｍｍ／Ｓ以上の高速印刷を行う場合でも、印刷の書き出しの黒ライン、黒印刷、または、空白印刷の続いたあとの黒印刷の印刷濃度を上昇させることができ、印刷かすれを防止できるので、高品質な印刷を実現できるという効果を奏する。
【００１４】
また、本願発明によれば、サーマルプリンタにおけるラベル印刷のような１００ｍｍ／Ｓ以上の高速印刷を行う場合でも、黒印刷の続いた直後の白印刷、つまり空白印刷での白幅を十分確保できるので、縦配置のバーコード品質等を向上させるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態であるサーマルプリンタを説明するための全体構成図を示す。同図において、サーマルプリンタ１０は、インターフェース部１、受信バッファー部２、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３、解析・展開・描画部４、頁描画メモリ部５、履歴データ生成部６、転送バッファーメモリ部７、サーマルヘッドインターフェース部８、サーマルヘッド９、ＵＳＢ１１、ＬＡＮ１２、および、パラレルインターフェース１３を含んで構成される。
【００１６】
次に、サーマルプリンタ１０の印刷動作について説明を行う。
【００１７】
サーマルプリンタ１０は、図示しない上位システムから、ＵＳＢ１１、ＬＡＮ１２、または、パラレルインターフェース１３等を経由し、印刷データならびに制御コマンドを受信する。インターフェース部１は、ＵＳＢ１１、ＬＡＮ１２、または、パラレルインターフェース１３等の各インターフェースに対する送信、受信の制御を行う。インターフェース部１に受信したデータ等は、一旦受信バッファー部２に格納される。
【００１８】
ＣＰＵ３は、印刷データまたは制御コマンドを受信すると、解析・展開・描画部４によって、それらのデータの解析を行い、サーマルプリンタ１０に使用されるデータに展開した後、頁描画メモリ部５に印刷イメージデータとして蓄積する。こうした繰り返しにより、１頁分のデータが頁描画メモリ部５に蓄積される。
【００１９】
続いて、この状態で、ＣＰＵ３は印刷指令を発行し、これによって印刷の動作が開始される。印刷動作が指示されると、頁描画メモリ部５から現在の印刷ライン分と未来にあたるその次の印刷データが履歴データ生成部６に転送される。
【００２０】
履歴データ生成部６には、未来、現在、過去１、過去２のバッファーメモリが存在し、これらのメモリーデータを読み出すことで、現在印刷しようとするラインの履歴制御されたデータが生成される。印刷の頁先頭では、過去１、過去２のデータはないので、印刷なしのデータにリセットされている。印刷途中では、１ラインに対して、４段の履歴データがあり、これを転送するので、１ラインに対して４つの印加パルスを構成する印刷データが生成される。なお、印加パルスについては、後述の図２の説明で詳しく解説する。
【００２１】
１ラインに対して４つの印加パルスを構成する印刷データは、転送バッファーメモリ部７に格納され、サーマルヘッドインターフェース部８によりデータのパラレルからシリアルの変換を行って、サーマルヘッド９に転送される。
【００２２】
サーマルヘッド９では、転送された印刷データに基づき、印加エネルギーを算出し、該当する発熱素子にエネルギーを印加することで印刷が行われる。サーマルヘッド９の印加エネルギーの大小は、印加電圧、サーマルヘッドの抵抗値、印加パルス幅で決定されるが、印加電圧と抵抗値は、個別のサーマルヘッド毎に固定なので、印加パルス幅で印加エネルギーの大小が決定される。こうしたプロセスが、１ライン毎に繰り返し実行されることで、印刷が行われる。
【００２３】
次に、履歴データ生成部６における履歴制御されたデータの生成について詳細に説明を行う。
【００２４】
まず、熱履歴データと印加パルスのパターンの関係について説明する。図２は、熱履歴データと印加パルスの真理値表の関係を示す図である。図２を参照すると、履歴データの欄において、現在の印刷ラインの印刷有無を現在、１つ先の印刷ラインの印刷有無を未来、過去に印刷したラインの印刷有無を過去１、過去１の更に過去に印刷したラインの印刷有無を過去２と記載してある。真理値１は、印加パルスを出力して印刷することを意味し、真理値０は、主印加パルスを出力しないことを意味する。
【００２５】
印加パルスの並びは、左から、つまり時系列的に、Ｆｉｒｅ１、Ｆｉｒｅ２、Ｆｉｒｅ３、Ｆｉｒｅ４と名づける。この実施形態では、サーマルヘッド内に履歴制御機能のあるＩＣ（半導体集積回路）を内蔵しておらず、かつ外部から１ラインに対して４回のデータ転送と印刷により、熱履歴制御を機能させるものとする。また、Ｆｉｒｅ１〜Ｆｉｒｅ４のパルス幅合計時間に対して、Ｆｉｒｅ１：２０％、Ｆｉｒｅ２：３０％、Ｆｉｒｅ３：４０％、Ｆｉｒｅ4：１０％と仮に設定する。なお、実際の時間設定は、各種評価により決定される。
【００２６】
図３は、頁描画メモリ部から履歴データ生成部への印刷データ変換を示す図である。サーマルヘッドのある発熱素子Ａに着目すると、現在の印刷ラインの印加パルスのパターンは、図２の状態５であることを示している。詳細に説明すると、頁描画メモリ部５に、Ｌという形が印刷イメージデータとして蓄積されたとする。発熱素子Ａは、図示されたような列の印刷を担当しているので、現在の印刷ライン、未来の印刷ライン、過去１の印刷ライン、および、過去２の印刷ラインの印刷データは、印刷の有無で判断すると、有有無無となる。これらを真理値で変換すると１１００となる。よって、これらの真理値から、図２では状態５となり、Ｆｉｒｅ１、Ｆｉｒｅ２、Ｆｉｒｅ３、Ｆｉｒｅ4のすべてをオンにする。
【００２７】
従来の方式では、１つ先の印刷ライン（未来の印刷ライン）の印刷は履歴に反映されていないので、図２の状態３に対して状態７、状態４に対して状態８は同じであったが、本発明では、次の印刷ライン、つまり未来の印刷データを熱履歴データに反映して、状態３または４で印加すべきエネルギーを抑えていくように制御する。
【００２８】
実際の例としては、２ドットないし３ドット黒印刷が継続し、未来の印刷で空白、あるいは、印刷しない場合、黒印刷の発熱素子の印加エネルギーを十分小さくして印刷をする。このことで、未来の白線印刷が黒でつぶれてバーコード規定値より細くなってしまうことを防止する。
【００２９】
また、状態９〜１６については、従来方式では、印刷データがないので、エネルギーを印加しないが、本発明では、状態１３、１４においては、冷え切った発熱素子を暖めるために、印字されない程度の印加エネルギーを加え動作をさせる。
【００３０】
実際の例としては、２ドットないし３ドット空白、あるいは、印刷なしが継続し、未来のドットで黒を印刷する場合は、発熱素子が冷え切っているので、十分な濃度が出ない恐れがある。その場合は、空白、あるいは、印刷なしの発熱素子に、印刷が出ない程度の弱いエネルギーを印加して、発熱体が極端に冷えることを防止する。
【００３１】
このような予熱制御に関しては、印刷しない待機中に、印字されない程度のエネルギーを加える制御はこれまで周知であるが、印刷動作中にも予熱効果を奏するのは、本発明の特徴である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の全体構成図。
【図２】熱履歴データと印加パルスの真理値表。
【図３】描画メモリ部から履歴データ生成部への印刷データ変換図。
【図４】従来技術で起こる印刷不具合を表す図（１）。
【図５】従来技術で起こる印刷不具合を表す図（２）。
【符号の説明】
【００３３】
１  インターフェース部
２  受信バッファー部
３  ＣＰＵ
４  解析・展開・描画部
５  頁描画メモリ部
６  履歴データ生成部
７  転送バッファーメモリ部
８  サーマルヘッドインターフェース部
９  サーマルヘッド
１０  サーマルプリンタ
１１  ＵＳＢ
１２  ＬＡＮ
１３  パラレルインターフェイス
【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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