印刷装置
【課題】印字を開始するときや、印字中に孤立した印字ドットを印刷媒体に形成させるときに、当該印字ドットがかすれることのなく、且つ、高速印字が可能な印刷装置を提供すること。
【解決手段】ドット１０２の現在の印字周期において、ドット１０２を印字する発熱素子に、主走査方向で隣接する非印字のドット１１２に対向する発熱素子には、サブパルスＳＵＢ１が印加される。具体的には、サブパルスＳＵＢ１として、タイミングＴ０からＴ１まで、メインパルスＭＰを構成する基本パルスＲＰが印加され、タイミングＴ１からＴ２までは、メインパルスＭＰを構成するチョッピングパルスＣＰの一部が印加される。従って、ドット１０２に主走査方向において隣接するドット１１２は印字されないが、印字ドット１０２を印字する発熱素子は、エネルギー不足に成らずに、印字ドット１０２にかすれを生じずに印字できる。
【解決手段】ドット１０２の現在の印字周期において、ドット１０２を印字する発熱素子に、主走査方向で隣接する非印字のドット１１２に対向する発熱素子には、サブパルスＳＵＢ１が印加される。具体的には、サブパルスＳＵＢ１として、タイミングＴ０からＴ１まで、メインパルスＭＰを構成する基本パルスＲＰが印加され、タイミングＴ１からＴ２までは、メインパルスＭＰを構成するチョッピングパルスＣＰの一部が印加される。従って、ドット１０２に主走査方向において隣接するドット１１２は印字されないが、印字ドット１０２を印字する発熱素子は、エネルギー不足に成らずに、印字ドット１０２にかすれを生じずに印字できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッドを搭載した印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、筐体内部に内蔵されたテープカセットから排出されるテープに対して印字を行い、印字済みのテープを外部に排出するテープ印刷装置が知られている。このテープ印刷装置では、サーマルヘッドを用いて感熱テープに直接印字するものと、サーマルヘッドを用いてインクリボンからテープに転写して印字するものがある。サーマルヘッドを搭載した印刷装置では、印字されるドットをかすれさせずに印字し、また、非印字のドットは、印字しないようにするためには、サーマルヘッドを構成する各発熱素子に対する温度制御が必要である。このサーマルヘッドを構成する各発熱素子に対する温度制御では、印刷媒体に１個の印字ドットが形成される印字周期内において、発熱素子を加熱して印字を行うためにメインパルスを印加する加熱時間と、加熱された発熱素子を冷却させるための非加熱時間とが存在する。
【０００３】
印字を開始するときや、印字中でも孤立した印字ドットを印刷媒体に形成させるときは、メインパルスの印加により発熱素子が加熱されても、その熱の一部はその発熱素子周辺に逃げてしまうため、発熱が不足気味となる。また、メインパルスの印加により発熱素子が加熱されても、その加熱された発熱素子に隣接する発熱素子が印字を行わないときは、その印字を行わない発熱素子に加熱された発熱素子の熱が逃げてしまうため、同様にして、発熱が不足気味となる。また、メインパルスの印加により発熱素子が加熱されても、その発熱素子が直前の印字周期内で加熱されていないときは、その発熱素子が直前の印字周期内で加熱されたときと比較すると、メインパルスの印加が開始されるときの発熱素子の温度は低く、その発熱素子の温度上昇が遅れるため、発熱が不足気味となる。
【０００４】
そこで、その発熱の不足分を補うために、印字周期内において、発熱素子を補助加熱するサブパルスを印加するサーマルヘッドを用いた印刷装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この印刷装置では、サブパルスによる補助加熱時間が、メインパルスによる加熱時間の直後に追加されるようになっている。従って、メインパルスによる加熱時間と、サブパルスによる加熱時間と、非加熱時間とが、一つの印字周期内に含まれることがある。
【０００５】
しかしながら、印字速度を上げようとすると、それに伴って印字周期が短くなっていく。従って、メインパルスやサブパルスによる各加熱時間をその短くなった印字周期に対応させて短くする必要がある。これによって、時間的な側面は解決されるが、短くした加熱時間で発熱量に不足が生じないように発熱素子を加熱するために、印加電圧を高くしたり、あるいは、サーマルヘッドの発熱素子の抵抗値を小さくしてサーマルヘッドの発熱素子に流れる電流を増やす必要がある。そのためには、サーマルヘッドの駆動回路を構成するＩＣに対し、耐電圧性や電流容量の向上が必要である。
【０００６】
また、サーマルヘッドの発熱素子で発生した熱を印刷媒体に伝える効率を向上させることも考えられる。そのためには、発熱素子が含まれるサーマルヘッドの薄膜部分の印刷媒体に対する伝熱性能の向上が必要である。但し、いずれの解決策においても、コスト上昇を避けることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１３７３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の解決策がとれない場合にあっても、印字速度を上げようとすれば、印字周期を短くしなければならない。その短くなった印字周期内においては、印字に必要な発熱量を確保するために、メインパルスやサブパルスによる各加熱時間が占める割合を増やさなければならず、非加熱時間が占める割合はどうしても減ってしまうことになる。とくに、高速での印字において、印字を開始するときや、印字中に孤立した印字ドットを印刷媒体に形成させるときは、メインパルスの印加により発熱素子が加熱されても、その熱の一部はその発熱素子周辺に逃げてしまう。従って、印字素子は、発熱が不足気味となり、印字ドットの「かすれ」などの印字品質面での不具合が発生するという問題点がある。
【０００９】
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、印字を開始するときや、印字中に孤立した印字ドットを印刷媒体に形成させるときに、当該印字ドットがかすれることのなく、且つ、高速印字が可能な印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するためになされた本発明の第一の態様の印刷装置は、複数の発熱素子が直線的に並んだラインヘッドを設けたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドのラインヘッドとは直交関係にある副走査方向に印刷媒体を搬送する搬送装置と、前記搬送装置と前記サーマルヘッドとを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、連続的に繰り返される印字周期毎に、前記サーマルヘッドのラインヘッドを構成する各発熱素子を選択的に発熱させるためのパルスの印加処理を行うことにより、前記サーマルヘッドの副走査方向に前記搬送装置で搬送させている印刷媒体に加熱による印字ドットを形成して印字を行う印刷装置であって、各印字周期は、前記サーマルヘッドの副走査方向に連続した印字ドットを印刷媒体に形成させるために、印刷媒体に印字ドットを形成するための主加熱となるメインパルスの印加が前記サーマルヘッドのラインヘッドで開始される主加熱開始時点から次の主加熱開始時点までの一定時間とされ、前記制御装置は、メインパルスによる主加熱が行われる第一発熱素子の主走査方向において隣接する第二発熱素子が前記メインパルスによる主加熱が行われない場合に、単独印加では前記印刷媒体に印字ドットを形成できないが、前記第一発熱素子への前記メインパルスによる主加熱を補う補助加熱となる第一サブパルスの前記第二発熱素子への印加を前記主加熱開始時点から行うことを特徴とする。
【００１１】
この構成の印刷装置では、メインパルスによる主加熱が行われる第一発熱素子の主走査方向において隣接する第二発熱素子がメインパルスによる主加熱がなされない場合に、単独印加では前記印刷媒体に印字ドットを形成できないが、前記第一発熱素子への前記メインパルスによる主加熱を補う補助加熱となる第一サブパルスの前記第二発熱素子への印加を前記主加熱開始時点から行うので、第一発熱素子のエネルギー不足によるか印字ドットのかすれを防止できる。また、一つの発熱素子に対して印加されるメインパルスとサブパルスの双方が一つの印字周期内に一緒に存在することはないので、一定時間である印字周期の短縮が可能となり、高速印字が可能となる。
【００１２】
また、前記メインパルスは、所定時間印加される基本パルスと当該基本パルスより短い時間幅で所定数繰り返し印加されるチョッピングパルスとから構成され、前記第一サブパルスは、前記基本パルスと前記チョッピングパルスの一部から構成されていても良い。この場合には、第二発熱素子に印加される第一サブパルスは、第一発熱素子に印加される基本パルスとチョッピングパルスの一部から構成されるので、パルスデータの準備の時間を短くでき、パルス幅を短くできる。また、補助加熱においても基本パルスの印加により、早く設定温度まで立ち上げることができる。
【００１３】
また、前記制御装置は、単独印加では前記印刷媒体に印字ドットを形成できないが次の印字周期内で印加される前記メインパルスによる主加熱を補うことによって印刷媒体に印字ドットを形成できる補助加熱となる第二サブパルスの前記第一発熱素子への印加を、前記印刷媒体に印字ドットを形成できない現在の印字周期の直後において前記印刷媒体に印字ドットを形成させるための主加熱となる前記メインパルスが印加される次の印字周期が続く場合にのみ、前記印刷媒体に印字ドットを形成できない現在の印字周期内で行うようにしても良い。この場合には、第二サブパルスは、現在の印字周期内に付加されるので、印字周期が長くなることが無く、高速印字ができる。
【００１４】
また、前記第一サブパルスが前記第二発熱素子に印加される時間は、前記ラインヘッドの印字データの切り替え時間より長くなるようにしても良い。この場合には、印字データの切り替え時間を短くすることができ、高速印刷できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】テープ印刷装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るテープ印刷装置１のサーマルヘッド４１を拡大して示した図である。
【図３】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１の各発熱素子の駆動状態を示した図である。
【図４】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１の補助加熱が駆動される条件を示した説明図である。
【図５】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１により、印刷媒体１００に形成される印字ドットの一例を示した図である。
【図６】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１のラインヘッドを構成する各発熱素子に対する印加パルスのタイミングチャートである。
【図７】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１を第一印字制御するための制御プログラムを示したフローチャート図である。
【図８】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１のラインヘッドを構成する各発熱素子に対する印加パルスの変形例のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態であるテープ印刷装置１の構成を図１を参照して説明する。テープ印刷装置１は、筐体内部に内蔵されたテープカセット（図示外）から排出されるテープに対して印字を行い、印字済みのテープを外部に排出する印刷装置であり、図示外の筐体上にキーボード３と液晶ディスプレイ４を有している。また、テープ印刷装置１は、接続インターフェース７１により外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ等）と有線または無線接続することができる。従って、テープ印刷装置１は、外部機器から送信された印字データを印字することも可能である。
【００１７】
次に、テープ印刷装置１の電気的構成について、図１を参照して詳細に説明する。テープ印刷装置１内には、制御基板（図示外）が配設されており、この制御基板上には、制御部６０、タイマ６７、ヘッド駆動回路６８、切断用モータ駆動回路６９、搬送モータ駆動回路７０が配設されている。
【００１８】
制御部６０は、ＣＰＵ６１、ＣＧ−ＲＯＭ６２、ＥＥＰＲＯＭ６３、ＲＯＭ６４、ＲＡＭ６６により構成されている。また、当該制御部６０は、タイマ６７、ヘッド駆動回路６８、切断用モータ駆動回路６９、搬送モータ駆動回路７０と接続されている。更に、制御部６０は、液晶ディスプレイ４、カセットセンサ７、サーミスタ７３、キーボード３、接続インターフェース７１にも接続されている。ＣＰＵ６１は、テープ印刷装置１における各種制御の中枢を担う中央演算処理装置である。従って、このＣＰＵ６１は、キーボード３等からの入力信号及び後述する各種制御プログラム等に基づいて、液晶ディスプレイ４等の各周辺装置を制御する。また、ヘッド駆動回路６８にはサーマルヘッド４１が接続され、切断用モータ駆動回路６９には切断用モータ７２が接続され、搬送モータ駆動回路７０には、テープ搬送モータ２が接続されている。
【００１９】
また、ＣＧ−ＲＯＭ６２は、印字される文字や記号の画像データをコードデータと対応させてドットパターンで記憶するキャラクタージェネレータ用メモリである。また、ＥＥＰＲＯＭ６３は、記憶内容の書込・消去ができる不揮発性メモリであり、当該テープ印刷装置１におけるユーザ設定等を示すデータを格納している。そして、ＲＯＭ６４には、テープ印刷装置１における各種制御プログラムやデータが格納されている。従って、後述する制御プログラムは、このＲＯＭ６４に格納されている。
【００２０】
また、ＲＡＭ６６は、ＣＰＵ６１での演算結果等を一時的に格納する記憶装置である。このＲＡＭ６６には、キーボード３の入力により生成された印字データや、外部機器７８から接続インターフェース７１を介して取り込まれた印字データも格納される。そして、タイマ６７は、テープ印刷装置１の制御を実行する際に所定期間の経過を計時する計時装置である。具体的には、タイマ６７は、後述する制御プログラムにおいて、図２に示すサーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａに対する通電（パルス印加）等の開始・終了を判断する際に参照される。また、サーミスタ７３はサーマルヘッド４１の温度を検出する為のセンサであり、サーマルヘッド４１に取り付けられている。
【００２１】
ヘッド駆動回路６８は、ＣＰＵ６１からの制御信号に基づいて、後述する制御プログラムに基づいて、サーマルヘッド４１に駆動信号を供給し、サーマルヘッド４１の駆動状態を制御する回路である。この時、ヘッド駆動回路６８は、発熱素子４１Ａ毎に対応付けられたストローブ番号に関連付けられた信号（ストローブ（ＳＴＢ）信号）に基づいて、各発熱素子４１Ａの通電（パルス印加）の有無を制御することで、サーマルヘッド４１全体の発熱態様を制御する。そして、切断用モータ駆動回路６９は、ＣＰＵ６１からの制御信号に基づいて切断用モータ７２に駆動信号を供給し、切断用モータ７２の駆動制御を行う回路である。また、搬送モータ駆動回路７０は、ＣＰＵ６１からの制御信号に基づいてテープ搬送モータ２に駆動信号を供給し、テープ搬送モータ２の駆動制御を行う制御回路である。これにより、「搬送装置」が構成される。
【００２２】
次に、図２を参照して、サーマルヘッド４１の構造について説明する。図２に示すように、サーマルヘッド４１は、複数（例えば、３８４個や１０２４個や２０４８個）の発熱素子４１Ａを１列に列設させたラインヘッド４１Ｂ等で構成される。発熱素子４１Ａが１列に並んだ方向が「サーマルヘッド４１の主走査方向Ａ」である。これに対して、「サーマルヘッド４１の主走査方向Ａ」に垂直な方向が「サーマルヘッド４１の副走査方向Ｂ」である。尚、サーマルヘッド４１は、プレート４２に固定されている。
【００２３】
本実施形態では、サーマルヘッド４１が駆動されて、ラインヘッド４１Ｂによる１ライン毎の印字処理が行われる際には、ラインヘッド４１Ｂを構成する複数の発熱素子４１Ａは、図３に示すように、以下の（１）〜（３）のいずれかの駆動状態にされる。
（１）主加熱された第一発熱素子４１Ｃ。
（２）補助加熱された第二発熱素子４１Ｄ。
（３）駆動（主加熱も補助加熱も）されていない第３発熱素子４１Ｅ。
【００２４】
主加熱とは、印刷媒体１００（図５参照）に印字ドットを形成することができるエネルギーを与えることをいう。この点、本実施形態に係るテープ印刷装置では、後述するように、インクリボンを使用するので、主加熱が行われることによって第一発熱素子４１Ｃの駆動状態になる発熱素子４１Ａには、インクリボン上のインクを溶融或いは昇華させることができるエネルギーが与えられる。尚、インクリボンを使用せず、印刷媒体１００として感熱テープを使用しても良い。
【００２５】
補助加熱とは、単独では印刷媒体１００に印字ドットを形成することができないが主加熱と相俟って印刷媒体１００に印字ドットを形成することができるエネルギーを与えることをいう。この点、本実施の形態に係るテープ印刷装置１では、後述するように、インクリボンを使用するので、補助加熱が行われることによって第二発熱素子４１Ｄの駆動状態になる発熱素子４１Ａには、インクリボン上のインクを溶融或いは昇華させることができるエネルギーまでは与えられない。
【００２６】
ここで、図４を参照して、副走査方向における補助加熱の一例を説明する。例えば、現在の１ラインの印字処理Ｑ（Ｎ）で主加熱が行われないものに補助加熱が行われ、次の１ラインの印字処理Ｑ（Ｎ＋１）で主加熱されて第一発熱素子４１Ｃの駆動状態となる。
【００２７】
このような主加熱と補助加熱による熱履歴制御（サーマルヘッド４１の駆動制御）を、サーマルヘッド４１のラインヘッド４１Ｂを構成する各発熱素子４１Ａに対する印加パルス制御を図３、図５及び図６を参照して説明する。図６では、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸は印加パルスの電圧値又は電流値を示す。従って、図６では、左から右に向かって時間が経過し、印加パルスはロウ・アクティブで表示される。
【００２８】
図５はテープ印刷装置１のサーマルヘッド４１により、印刷媒体１００に形成される印字ドットの一例を示した図であり、図５においては、矢印Ｃ方向が副走査方向であり、矢印Ｃ方向と直交する方向が主走査方向である。図５に示すように、印刷媒体１００上において、印字ドット１０２及び１０３が副走査方向に連続してサーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａの主加熱により印字され、ドット１１１，１１２，１１３，１１４，１０１，１０４は印字がされない非印字ドットである。
【００２９】
図５に示すように、印字ドット１０２が、図３に示す発熱素子４１Ａにより印刷媒体１００に印字されるが、主走査方向において隣接するドット１１２は、発熱素子４１Ａにより印刷媒体１００に印字されず、また、副走査方向において、印字ドット１０２の１つ前のドット１０１も発熱素子４１Ａにより印刷媒体１００に印字されない場合には、図５に示す印字ドット１０２を印字するサーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａの発熱不足を補うために、サブパルスＳＵＢ１により印字ドット１０２の隣接ドット１１２に対向するサーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａの補助加熱を行う。また、ＳＵＢ２により、印字ドット１０２の副走査方向に於ける直前の非印字ドット１０１に対向する発熱素子４１Ａに補助加熱を行う。従って、ドット１０２は、エネルギー不足に成らずに、印字され、かすれも生じない。
【００３０】
次に、サーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａの主加熱と補助加熱について、図５及び図６の印加パルスのタイミングチャートを参照して説明する。サーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａにより印字ドット１０２を印字する主加熱のパルスは、図６に示すメインパルスＭＰである。メインパルスＭＰは、所定幅の矩形波の基本パルスＲＰと、チョッピングパルスＣＰとから構成される。また、印字ドット１０２の主走査方向において隣接するドット１１２は印字されないが、主走査方向において、印字ドット１０２を印字する発熱素子４１Ａに隣接する発熱素子４１Ａ（ドット１１２に対向）が補助加熱される。この主走査方向における隣接ドットの発熱素子４１Ａを補助加熱するパルスがサブパルスＳＵＢ１である。サブパルスＳＵＢ１は、メインパルスＭＰを構成する基本パルスＲＰとチョッピングパルスＣＰの一部から構成される。このチョッピングパルスＣＰの一部の長さは、サーマルヘッド４１を用いた印字の実験により、過熱の防止に適切な長さに定められる。
【００３１】
また、副走査方向において、印字ドット１０２の直前のドット１０１が印字されない場合には、当該ドット１０１に対向する発熱素子４１Ａが補助加熱される。この副走査方向の隣接する直前のドット１０１に対向する発熱素子４１Ａの補助加熱のためのパルスがサブパルスＳＵＢ２である。
【００３２】
次に、サーマルヘッド４１による印字処理の流れを図６に示すタイミングチャートを参照して説明する。現在の１ライン（１ドット）の印字周期が、タイミングＴ０からタイミングＴ５までを１周期として行われるとする。この現在の１ライン印字周期では、例えば、図５に示すドット１０２が印字処理される場合、ドット１０２を印字する発熱素子４１Ａに、タイミングＴ０からＴ１まで、メインパルスＭＰを構成する基本パルスＲＰが印加され、タイミングＴ１からＴ３まで、メインパルスＭＰを構成するチョッピングパルスＣＰが印加される。従って、発熱素子４１Ａが主加熱されて第一発熱素子４１Ｃの駆動状態になり、印字ドット１０２が印字される。ここで、メインパルスＭＰを基本パルスＲＰとチョッピングパルスＣＰとで構成しているのは、ドット１０２を印字するために、基本パルスＲＰにより所定の温度まで一気に加熱し、チョッピングパルスＣＰにより、一定に温度を保つ制御を行い過熱を防止するためである。また、現在の１ライン前の印字処理により、ドット１０１が印字されていないので、ドット１０１に対向する発熱素子４１Ａには、現在の印字周期の直前の印字周期内の最後にタイミングＴＢからＴ０まで、補助パルスＳＵＢ２が事前に印加される。
【００３３】
更に、現在の印字周期において、ドット１０２を印字する発熱素子に、主走査方向で隣接する非印字のドット１１２に対向する発熱素子４１Ａには、タイミングＴ０からＴ２までサブパルスＳＵＢ１が印加される。具体的には、サブパルスＳＵＢ１として、タイミングＴ０からＴ１まで、メインパルスＭＰを構成する基本パルスＲＰが印加され、タイミングＴ１からＴ２までは、メインパルスＭＰを構成するチョッピングパルスＣＰの一部が印加される。従って、ドット１０２に主走査方向において隣接するドット１１２は印字されないが、印字ドット１０２を印字する発熱素子は、エネルギー不足に成らずに、印字ドット１０２にかすれを生じずに印字できる。尚、サブパルスＳＵＢ１を基本パルスＲＰとチョッピングパルスＣＰの一部とで構成しているのは、サブパルスＳＵＢ１のデータの準備を早くするためである。尚、サブパルスＳＵＢ１が印加されるタイミングＴ０からＴ２までの時間は、前記ラインヘッド４１Ｂの印字データの切り替え時間より長い時間になっている。
【００３４】
次に、図７を参照して、テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１の第一印字制御について説明する。図７のフローチャートで示された制御プログラムは、ＲＯＭ６４等に記憶されており、ＣＰＵ６１により実行される。
【００３５】
図７に示すように、サーマルヘッド４１の第一印字制御では、先ず、ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６６から印字データの先読みを行い、サーマルヘッド印字列データ（サブパルスＳＵＢ１、ＳＵＢ２、メインパルスＭＰ）を作成する（Ｓ１１）。このとき、ＣＰＵ６１は、補助加熱条件に基づき、１ライン分のサブパルスデータやメインパルスデータが各印字周期毎に整理された「サーマルヘッド印字列データ」を作成する。ここで、補助過熱条件は、一例として、ＳＵＢ１については、印字されるドットの主走査方向において隣接するドットが印字されない場合である。また、ＳＵＢ２については、印字されるドットの副走査方向の直前のドットが印字されない場合である。尚、この補助過熱条件は、上記の条件に加えて、発熱素子４１Ａの印字履歴に基づいた蓄熱を考慮して決めても良い。また、最初の印字周期の１ライン分の「サーマルヘッド印字列データ」については、サーミスタ７３によるサーマルヘッド４１の検出温度Ｚに基づいて決定された「温度情報」などが、サブパルスＳＵＢ２の印加パルス幅の決定に反映される。尚、その１ライン分のサブパルスデータやメインパルスデータは、サーマルヘッド４１のラインヘッド４１Ｂを構成する各発熱素子４１Ａ毎に決定されている。
【００３６】
Ｓ１１では、さらに、ＣＰＵ６１は、サブパルスデータＳＵＢ２をヘッド駆動回路６８に対して転送する。次いで、ＣＰＵ６１は、サブパルスＳＵＢ２の開始タイミングであるか否かを判断する（Ｓ１２）。この判断は、タイマ６７等を使用して行われる。すなわち、サブパルスＳＵＢ２の印加が開始されるタイミングＴＢであるか否かが判断される。ここで、サブパルスＳＵＢ２の開始タイミングでない場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、サブパルスＳＵＢ２をヘッド駆動回路６８に対して転送し、メインパルスＭＰ及びサブパルスＳＵＢ１を作成する（Ｓ１４）。その後、Ｓ１２に戻ることによって、サブパルスＳＵＢ２の開始タイミングが到来するまで待機する。
【００３７】
一方、サブパルスＳＵＢ２の開始タイミングである場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、サブパルスＳＵＢ２の印加を開始する（Ｓ１３）。すなわち、ＣＰＵ６１は、ヘッド駆動回路６８に対して、この時点で転送されているサブパルスデータＳＵＢ２をラッチさせ、ストローブ（以下、「ＳＴＢ」と言う。）信号をＬＯＷにして、補助加熱対象の発熱素子４１ＡにサブパルスＳＵＢ２を印加させて第二発熱素子４１Ｄの駆動状態にする（Ｓ１３）。
【００３８】
次いで、ＣＰＵ６１は、印字周期の開始時点又は終了時点（サブパルスＳＵＢ２による補助加熱の終了時点）であるか否かを判断する（Ｓ１５）。この判断は、タイマ６７等を使用して行われる。すなわち、サブパルスＳＵＢ２の印加が終了され、メインパルスＭＰの印加が開始される主加熱開始時点（サブパルスＳＵＢ２による補助加熱の終了時点）であるタイミングＴ０であるか否かが判断される（Ｓ１５）。
【００３９】
ここで、印字周期の開始時点及び終了時点（サブパルスＳＵＢ２による補助加熱の終了時点）でない場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、この時点での転送対象であるメインパルスＭＰ及びサブパルスＳＵＢ１のデータをヘッド駆動回路６８に対して１回に限り転送する（Ｓ１７）。その後は、ＣＰＵ６１はＳ１５に戻る。
【００４０】
一方、印字周期の開始時点又は終了時点である場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、メインパルスＭＰ及びサブパルスＳＵＢ１による加熱を開始する（Ｓ１６）。すなわち、ＣＰＵ６１は、ヘッド駆動回路６８に対して、上記Ｓ１７で転送されたメインパルスＭＰ及びサブパルスＳＵＢ１のデータをラッチさせ、主加熱対象の発熱素子４１ＡにメインパルスＭＰを印加させて第一発熱素子４１Ｃの駆動状態にする（Ｓ１６）。また、主加熱対象の発熱素子４１Ａに主走査方向で隣接する発熱素子４１ＡにサブパルスＳＵＢ１を印加させ第二発熱素子４１Ｄの駆動状態にする。ここでは、ＳＴＢ信号をＬＯＷに維持する。
【００４１】
次いで、基本パルスＲＰの時間終了か否かを判断する（Ｓ１８）。即ち、基本パルスＲＰの時間が終了するタイミングＴ１の場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、チョッピングパルスＣＰの印加を開始する（Ｓ１９）。チョッピングパルスＣＰは、ＳＴＢ信号のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しにより実現する。また、タイミングＴ０とＴ１の間で基本パルスＲＰの時間が終了する時間でない場合には（Ｓ１８：ＮＯ）、メインパルスＭＰだけを準備し（Ｓ２０）、Ｓ１８の判断処理に戻る。
【００４２】
次いで、サブパルスＳＵＢ１の終了時間（タイミングＴ２）になるまでの間に（Ｓ２１：ＮＯ）、メインパルスＭＰのデータをヘッド駆動回路６８に対して転送する（Ｓ２３）。サブパルスＳＵＢ１の終了時間（タイミングＴ２）になった場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、メインパルスＭＰによる加熱を開始する（Ｓ２２）。すなわち、ＣＰＵ６１は、ヘッド駆動回路６８に対して、上記Ｓ２３で転送されたメインパルスＭＰのデータをラッチさせ、主加熱対象の発熱素子４１ＡにメインパルスＭＰを印加させて第一発熱素子４１Ｃの駆動状態にする。また、チョッピングパルスＣＰによるチョッピングは、継続する（Ｓ２２）。
【００４３】
次いで、メインパルスＭＰのチョッピングパルスＣＰの終了時間までは（Ｓ２４：ＮＯ）、次のラインのサブパルスＳＵＢ２のデータを準備する（図８に示すタイミングＴ４からのサブパルスＳＵＢ２を準備する）（Ｓ２６）。メインパルスＭＰのチョッピングパルスＣＰの終了時間となった場合には（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＳＴＢ信号をＨＩにして、発熱素子４１ＡをＯＦＦにする（Ｓ２５）。
【００４４】
次いで、未印字の印字データが残っており、印字終了でない場合には（Ｓ２７：ＮＯ）、次のラインのサブパルスＳＵＢ２の作成をし、メインパルスＭＰ及びサブパルスＳＵＢ１の準備を行い（Ｓ２８）、その他の処理を行い（Ｓ２９）、Ｓ１２に戻り、Ｓ１２からＳ２７の処理を繰り返す。また、未印字の印字データが無く、印字終了の場合には（Ｓ２７：ＹＥＳ）、印字処理を終了する。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態のテープ印刷装置１では、印字ドット１０２が、印刷媒体１００に印字される場合に、主走査方向において印字ドット１０２に隣接するドット１１２が印刷媒体１００に印字されない場合には、主走査方向において印字ドット１０２に隣接するドット１１２に対向する発熱素子４１ＡにサブパルスＳＵＢ１を印加する。従って、印字ドット１０２を印字する発熱素子４１Ａがエネルギー不足になることがなく、印字ドット１０２のかすれを防止できる。また、副走査方向において、印字ドット１０２の１つ前のドット１０１も印刷媒体１００に印字されない場合には、印字ドット１０２を印字する発熱素子４１ＡへのメインパルスＭＰ以外に、印字ドット１０２の副走査方向における１つ前のドット１０１に対向する発熱素子４１ＡにサブパルスＳＵＢ２を印加するので、印字ドット１０２を印字する発熱素子４１Ａがエネルギー不足になることがなく、印字ドット１０２のかすれを防止できる。また、サブパルスＳＵＢ２は、印字ドット１０２を印字する印字周期内には、付加されず、サブパルスＳＵＢ１は、メインパルスＭＰの印加タイミングＴ０と同時に印加され、当該サブパルスＳＵＢ１は、メインパルスＭＰの基本パルスＲＰとチョッピングパルスＣＰの一部から構成されるので、印字周期を長くすることがなく、高速に印字できる。
【００４６】
尚、本実施の形態は、各種の変形が可能である。例えは、本実施形態では、「印刷装置」の一例として、テープ印刷装置１を用いて説明したが、サーマルヘッド４１を搭載する種々のサーマルプリンターであっても、本発明を適用することができる。そして、例えば、印刷媒体が感熱紙であるサーマルプリンターの場合には、主加熱とは、印刷媒体である感熱紙を発色させることができるエネルギーを与えることであり、補助加熱とは、単独では印刷媒体である感熱紙を発色させられないが主加熱と相俟って印刷媒体である感熱紙を発色させることができるエネルギーを与えることである。また、印刷媒体にインクリボンから転写する印刷装置の場合には、主加熱とは、インクリボンから転写できるエネルギーを与えることであり、補助加熱とは、単独ではインクリボンから転写できないが、主加熱と相俟って印刷媒体にインクリボンから転写できるエネルギーを与えることである。
【符号の説明】
【００４７】
１ テープ印刷装置
２ テープ搬送モータ
３１ 表層テープ
４１ サーマルヘッド
４１Ａ 発熱素子
４１Ｂ ラインヘッド
４１Ｃ 第一発熱素子
４１Ｄ 第二発熱素子
６０ 制御部
【００４８】
６１ ＣＰＵ
６２ ＣＧ−ＲＯＭ
６３ ＥＥＰＲＯＭ
６４ ＲＯＭ
６６ ＲＡＭ
６７ タイマ
６８ ヘッド駆動回路
７０ 搬送モータ駆動回路
１００ 印字媒体
１０２、１０３ 印字ドット
１１１，１１２，１１３，１１４，１０１，１０４ ドット（非印字）
ＲＰ 基本パルス
ＣＰ チョッピングパルス
ＳＵＢ１ サブパルス
ＳＵＢ２ サブパルス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッドを搭載した印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、筐体内部に内蔵されたテープカセットから排出されるテープに対して印字を行い、印字済みのテープを外部に排出するテープ印刷装置が知られている。このテープ印刷装置では、サーマルヘッドを用いて感熱テープに直接印字するものと、サーマルヘッドを用いてインクリボンからテープに転写して印字するものがある。サーマルヘッドを搭載した印刷装置では、印字されるドットをかすれさせずに印字し、また、非印字のドットは、印字しないようにするためには、サーマルヘッドを構成する各発熱素子に対する温度制御が必要である。このサーマルヘッドを構成する各発熱素子に対する温度制御では、印刷媒体に１個の印字ドットが形成される印字周期内において、発熱素子を加熱して印字を行うためにメインパルスを印加する加熱時間と、加熱された発熱素子を冷却させるための非加熱時間とが存在する。
【０００３】
印字を開始するときや、印字中でも孤立した印字ドットを印刷媒体に形成させるときは、メインパルスの印加により発熱素子が加熱されても、その熱の一部はその発熱素子周辺に逃げてしまうため、発熱が不足気味となる。また、メインパルスの印加により発熱素子が加熱されても、その加熱された発熱素子に隣接する発熱素子が印字を行わないときは、その印字を行わない発熱素子に加熱された発熱素子の熱が逃げてしまうため、同様にして、発熱が不足気味となる。また、メインパルスの印加により発熱素子が加熱されても、その発熱素子が直前の印字周期内で加熱されていないときは、その発熱素子が直前の印字周期内で加熱されたときと比較すると、メインパルスの印加が開始されるときの発熱素子の温度は低く、その発熱素子の温度上昇が遅れるため、発熱が不足気味となる。
【０００４】
そこで、その発熱の不足分を補うために、印字周期内において、発熱素子を補助加熱するサブパルスを印加するサーマルヘッドを用いた印刷装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この印刷装置では、サブパルスによる補助加熱時間が、メインパルスによる加熱時間の直後に追加されるようになっている。従って、メインパルスによる加熱時間と、サブパルスによる加熱時間と、非加熱時間とが、一つの印字周期内に含まれることがある。
【０００５】
しかしながら、印字速度を上げようとすると、それに伴って印字周期が短くなっていく。従って、メインパルスやサブパルスによる各加熱時間をその短くなった印字周期に対応させて短くする必要がある。これによって、時間的な側面は解決されるが、短くした加熱時間で発熱量に不足が生じないように発熱素子を加熱するために、印加電圧を高くしたり、あるいは、サーマルヘッドの発熱素子の抵抗値を小さくしてサーマルヘッドの発熱素子に流れる電流を増やす必要がある。そのためには、サーマルヘッドの駆動回路を構成するＩＣに対し、耐電圧性や電流容量の向上が必要である。
【０００６】
また、サーマルヘッドの発熱素子で発生した熱を印刷媒体に伝える効率を向上させることも考えられる。そのためには、発熱素子が含まれるサーマルヘッドの薄膜部分の印刷媒体に対する伝熱性能の向上が必要である。但し、いずれの解決策においても、コスト上昇を避けることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１３７３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の解決策がとれない場合にあっても、印字速度を上げようとすれば、印字周期を短くしなければならない。その短くなった印字周期内においては、印字に必要な発熱量を確保するために、メインパルスやサブパルスによる各加熱時間が占める割合を増やさなければならず、非加熱時間が占める割合はどうしても減ってしまうことになる。とくに、高速での印字において、印字を開始するときや、印字中に孤立した印字ドットを印刷媒体に形成させるときは、メインパルスの印加により発熱素子が加熱されても、その熱の一部はその発熱素子周辺に逃げてしまう。従って、印字素子は、発熱が不足気味となり、印字ドットの「かすれ」などの印字品質面での不具合が発生するという問題点がある。
【０００９】
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、印字を開始するときや、印字中に孤立した印字ドットを印刷媒体に形成させるときに、当該印字ドットがかすれることのなく、且つ、高速印字が可能な印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するためになされた本発明の第一の態様の印刷装置は、複数の発熱素子が直線的に並んだラインヘッドを設けたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドのラインヘッドとは直交関係にある副走査方向に印刷媒体を搬送する搬送装置と、前記搬送装置と前記サーマルヘッドとを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、連続的に繰り返される印字周期毎に、前記サーマルヘッドのラインヘッドを構成する各発熱素子を選択的に発熱させるためのパルスの印加処理を行うことにより、前記サーマルヘッドの副走査方向に前記搬送装置で搬送させている印刷媒体に加熱による印字ドットを形成して印字を行う印刷装置であって、各印字周期は、前記サーマルヘッドの副走査方向に連続した印字ドットを印刷媒体に形成させるために、印刷媒体に印字ドットを形成するための主加熱となるメインパルスの印加が前記サーマルヘッドのラインヘッドで開始される主加熱開始時点から次の主加熱開始時点までの一定時間とされ、前記制御装置は、メインパルスによる主加熱が行われる第一発熱素子の主走査方向において隣接する第二発熱素子が前記メインパルスによる主加熱が行われない場合に、単独印加では前記印刷媒体に印字ドットを形成できないが、前記第一発熱素子への前記メインパルスによる主加熱を補う補助加熱となる第一サブパルスの前記第二発熱素子への印加を前記主加熱開始時点から行うことを特徴とする。
【００１１】
この構成の印刷装置では、メインパルスによる主加熱が行われる第一発熱素子の主走査方向において隣接する第二発熱素子がメインパルスによる主加熱がなされない場合に、単独印加では前記印刷媒体に印字ドットを形成できないが、前記第一発熱素子への前記メインパルスによる主加熱を補う補助加熱となる第一サブパルスの前記第二発熱素子への印加を前記主加熱開始時点から行うので、第一発熱素子のエネルギー不足によるか印字ドットのかすれを防止できる。また、一つの発熱素子に対して印加されるメインパルスとサブパルスの双方が一つの印字周期内に一緒に存在することはないので、一定時間である印字周期の短縮が可能となり、高速印字が可能となる。
【００１２】
また、前記メインパルスは、所定時間印加される基本パルスと当該基本パルスより短い時間幅で所定数繰り返し印加されるチョッピングパルスとから構成され、前記第一サブパルスは、前記基本パルスと前記チョッピングパルスの一部から構成されていても良い。この場合には、第二発熱素子に印加される第一サブパルスは、第一発熱素子に印加される基本パルスとチョッピングパルスの一部から構成されるので、パルスデータの準備の時間を短くでき、パルス幅を短くできる。また、補助加熱においても基本パルスの印加により、早く設定温度まで立ち上げることができる。
【００１３】
また、前記制御装置は、単独印加では前記印刷媒体に印字ドットを形成できないが次の印字周期内で印加される前記メインパルスによる主加熱を補うことによって印刷媒体に印字ドットを形成できる補助加熱となる第二サブパルスの前記第一発熱素子への印加を、前記印刷媒体に印字ドットを形成できない現在の印字周期の直後において前記印刷媒体に印字ドットを形成させるための主加熱となる前記メインパルスが印加される次の印字周期が続く場合にのみ、前記印刷媒体に印字ドットを形成できない現在の印字周期内で行うようにしても良い。この場合には、第二サブパルスは、現在の印字周期内に付加されるので、印字周期が長くなることが無く、高速印字ができる。
【００１４】
また、前記第一サブパルスが前記第二発熱素子に印加される時間は、前記ラインヘッドの印字データの切り替え時間より長くなるようにしても良い。この場合には、印字データの切り替え時間を短くすることができ、高速印刷できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】テープ印刷装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るテープ印刷装置１のサーマルヘッド４１を拡大して示した図である。
【図３】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１の各発熱素子の駆動状態を示した図である。
【図４】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１の補助加熱が駆動される条件を示した説明図である。
【図５】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１により、印刷媒体１００に形成される印字ドットの一例を示した図である。
【図６】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１のラインヘッドを構成する各発熱素子に対する印加パルスのタイミングチャートである。
【図７】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１を第一印字制御するための制御プログラムを示したフローチャート図である。
【図８】テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１のラインヘッドを構成する各発熱素子に対する印加パルスの変形例のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態であるテープ印刷装置１の構成を図１を参照して説明する。テープ印刷装置１は、筐体内部に内蔵されたテープカセット（図示外）から排出されるテープに対して印字を行い、印字済みのテープを外部に排出する印刷装置であり、図示外の筐体上にキーボード３と液晶ディスプレイ４を有している。また、テープ印刷装置１は、接続インターフェース７１により外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ等）と有線または無線接続することができる。従って、テープ印刷装置１は、外部機器から送信された印字データを印字することも可能である。
【００１７】
次に、テープ印刷装置１の電気的構成について、図１を参照して詳細に説明する。テープ印刷装置１内には、制御基板（図示外）が配設されており、この制御基板上には、制御部６０、タイマ６７、ヘッド駆動回路６８、切断用モータ駆動回路６９、搬送モータ駆動回路７０が配設されている。
【００１８】
制御部６０は、ＣＰＵ６１、ＣＧ−ＲＯＭ６２、ＥＥＰＲＯＭ６３、ＲＯＭ６４、ＲＡＭ６６により構成されている。また、当該制御部６０は、タイマ６７、ヘッド駆動回路６８、切断用モータ駆動回路６９、搬送モータ駆動回路７０と接続されている。更に、制御部６０は、液晶ディスプレイ４、カセットセンサ７、サーミスタ７３、キーボード３、接続インターフェース７１にも接続されている。ＣＰＵ６１は、テープ印刷装置１における各種制御の中枢を担う中央演算処理装置である。従って、このＣＰＵ６１は、キーボード３等からの入力信号及び後述する各種制御プログラム等に基づいて、液晶ディスプレイ４等の各周辺装置を制御する。また、ヘッド駆動回路６８にはサーマルヘッド４１が接続され、切断用モータ駆動回路６９には切断用モータ７２が接続され、搬送モータ駆動回路７０には、テープ搬送モータ２が接続されている。
【００１９】
また、ＣＧ−ＲＯＭ６２は、印字される文字や記号の画像データをコードデータと対応させてドットパターンで記憶するキャラクタージェネレータ用メモリである。また、ＥＥＰＲＯＭ６３は、記憶内容の書込・消去ができる不揮発性メモリであり、当該テープ印刷装置１におけるユーザ設定等を示すデータを格納している。そして、ＲＯＭ６４には、テープ印刷装置１における各種制御プログラムやデータが格納されている。従って、後述する制御プログラムは、このＲＯＭ６４に格納されている。
【００２０】
また、ＲＡＭ６６は、ＣＰＵ６１での演算結果等を一時的に格納する記憶装置である。このＲＡＭ６６には、キーボード３の入力により生成された印字データや、外部機器７８から接続インターフェース７１を介して取り込まれた印字データも格納される。そして、タイマ６７は、テープ印刷装置１の制御を実行する際に所定期間の経過を計時する計時装置である。具体的には、タイマ６７は、後述する制御プログラムにおいて、図２に示すサーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａに対する通電（パルス印加）等の開始・終了を判断する際に参照される。また、サーミスタ７３はサーマルヘッド４１の温度を検出する為のセンサであり、サーマルヘッド４１に取り付けられている。
【００２１】
ヘッド駆動回路６８は、ＣＰＵ６１からの制御信号に基づいて、後述する制御プログラムに基づいて、サーマルヘッド４１に駆動信号を供給し、サーマルヘッド４１の駆動状態を制御する回路である。この時、ヘッド駆動回路６８は、発熱素子４１Ａ毎に対応付けられたストローブ番号に関連付けられた信号（ストローブ（ＳＴＢ）信号）に基づいて、各発熱素子４１Ａの通電（パルス印加）の有無を制御することで、サーマルヘッド４１全体の発熱態様を制御する。そして、切断用モータ駆動回路６９は、ＣＰＵ６１からの制御信号に基づいて切断用モータ７２に駆動信号を供給し、切断用モータ７２の駆動制御を行う回路である。また、搬送モータ駆動回路７０は、ＣＰＵ６１からの制御信号に基づいてテープ搬送モータ２に駆動信号を供給し、テープ搬送モータ２の駆動制御を行う制御回路である。これにより、「搬送装置」が構成される。
【００２２】
次に、図２を参照して、サーマルヘッド４１の構造について説明する。図２に示すように、サーマルヘッド４１は、複数（例えば、３８４個や１０２４個や２０４８個）の発熱素子４１Ａを１列に列設させたラインヘッド４１Ｂ等で構成される。発熱素子４１Ａが１列に並んだ方向が「サーマルヘッド４１の主走査方向Ａ」である。これに対して、「サーマルヘッド４１の主走査方向Ａ」に垂直な方向が「サーマルヘッド４１の副走査方向Ｂ」である。尚、サーマルヘッド４１は、プレート４２に固定されている。
【００２３】
本実施形態では、サーマルヘッド４１が駆動されて、ラインヘッド４１Ｂによる１ライン毎の印字処理が行われる際には、ラインヘッド４１Ｂを構成する複数の発熱素子４１Ａは、図３に示すように、以下の（１）〜（３）のいずれかの駆動状態にされる。
（１）主加熱された第一発熱素子４１Ｃ。
（２）補助加熱された第二発熱素子４１Ｄ。
（３）駆動（主加熱も補助加熱も）されていない第３発熱素子４１Ｅ。
【００２４】
主加熱とは、印刷媒体１００（図５参照）に印字ドットを形成することができるエネルギーを与えることをいう。この点、本実施形態に係るテープ印刷装置では、後述するように、インクリボンを使用するので、主加熱が行われることによって第一発熱素子４１Ｃの駆動状態になる発熱素子４１Ａには、インクリボン上のインクを溶融或いは昇華させることができるエネルギーが与えられる。尚、インクリボンを使用せず、印刷媒体１００として感熱テープを使用しても良い。
【００２５】
補助加熱とは、単独では印刷媒体１００に印字ドットを形成することができないが主加熱と相俟って印刷媒体１００に印字ドットを形成することができるエネルギーを与えることをいう。この点、本実施の形態に係るテープ印刷装置１では、後述するように、インクリボンを使用するので、補助加熱が行われることによって第二発熱素子４１Ｄの駆動状態になる発熱素子４１Ａには、インクリボン上のインクを溶融或いは昇華させることができるエネルギーまでは与えられない。
【００２６】
ここで、図４を参照して、副走査方向における補助加熱の一例を説明する。例えば、現在の１ラインの印字処理Ｑ（Ｎ）で主加熱が行われないものに補助加熱が行われ、次の１ラインの印字処理Ｑ（Ｎ＋１）で主加熱されて第一発熱素子４１Ｃの駆動状態となる。
【００２７】
このような主加熱と補助加熱による熱履歴制御（サーマルヘッド４１の駆動制御）を、サーマルヘッド４１のラインヘッド４１Ｂを構成する各発熱素子４１Ａに対する印加パルス制御を図３、図５及び図６を参照して説明する。図６では、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸は印加パルスの電圧値又は電流値を示す。従って、図６では、左から右に向かって時間が経過し、印加パルスはロウ・アクティブで表示される。
【００２８】
図５はテープ印刷装置１のサーマルヘッド４１により、印刷媒体１００に形成される印字ドットの一例を示した図であり、図５においては、矢印Ｃ方向が副走査方向であり、矢印Ｃ方向と直交する方向が主走査方向である。図５に示すように、印刷媒体１００上において、印字ドット１０２及び１０３が副走査方向に連続してサーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａの主加熱により印字され、ドット１１１，１１２，１１３，１１４，１０１，１０４は印字がされない非印字ドットである。
【００２９】
図５に示すように、印字ドット１０２が、図３に示す発熱素子４１Ａにより印刷媒体１００に印字されるが、主走査方向において隣接するドット１１２は、発熱素子４１Ａにより印刷媒体１００に印字されず、また、副走査方向において、印字ドット１０２の１つ前のドット１０１も発熱素子４１Ａにより印刷媒体１００に印字されない場合には、図５に示す印字ドット１０２を印字するサーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａの発熱不足を補うために、サブパルスＳＵＢ１により印字ドット１０２の隣接ドット１１２に対向するサーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａの補助加熱を行う。また、ＳＵＢ２により、印字ドット１０２の副走査方向に於ける直前の非印字ドット１０１に対向する発熱素子４１Ａに補助加熱を行う。従って、ドット１０２は、エネルギー不足に成らずに、印字され、かすれも生じない。
【００３０】
次に、サーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａの主加熱と補助加熱について、図５及び図６の印加パルスのタイミングチャートを参照して説明する。サーマルヘッド４１の発熱素子４１Ａにより印字ドット１０２を印字する主加熱のパルスは、図６に示すメインパルスＭＰである。メインパルスＭＰは、所定幅の矩形波の基本パルスＲＰと、チョッピングパルスＣＰとから構成される。また、印字ドット１０２の主走査方向において隣接するドット１１２は印字されないが、主走査方向において、印字ドット１０２を印字する発熱素子４１Ａに隣接する発熱素子４１Ａ（ドット１１２に対向）が補助加熱される。この主走査方向における隣接ドットの発熱素子４１Ａを補助加熱するパルスがサブパルスＳＵＢ１である。サブパルスＳＵＢ１は、メインパルスＭＰを構成する基本パルスＲＰとチョッピングパルスＣＰの一部から構成される。このチョッピングパルスＣＰの一部の長さは、サーマルヘッド４１を用いた印字の実験により、過熱の防止に適切な長さに定められる。
【００３１】
また、副走査方向において、印字ドット１０２の直前のドット１０１が印字されない場合には、当該ドット１０１に対向する発熱素子４１Ａが補助加熱される。この副走査方向の隣接する直前のドット１０１に対向する発熱素子４１Ａの補助加熱のためのパルスがサブパルスＳＵＢ２である。
【００３２】
次に、サーマルヘッド４１による印字処理の流れを図６に示すタイミングチャートを参照して説明する。現在の１ライン（１ドット）の印字周期が、タイミングＴ０からタイミングＴ５までを１周期として行われるとする。この現在の１ライン印字周期では、例えば、図５に示すドット１０２が印字処理される場合、ドット１０２を印字する発熱素子４１Ａに、タイミングＴ０からＴ１まで、メインパルスＭＰを構成する基本パルスＲＰが印加され、タイミングＴ１からＴ３まで、メインパルスＭＰを構成するチョッピングパルスＣＰが印加される。従って、発熱素子４１Ａが主加熱されて第一発熱素子４１Ｃの駆動状態になり、印字ドット１０２が印字される。ここで、メインパルスＭＰを基本パルスＲＰとチョッピングパルスＣＰとで構成しているのは、ドット１０２を印字するために、基本パルスＲＰにより所定の温度まで一気に加熱し、チョッピングパルスＣＰにより、一定に温度を保つ制御を行い過熱を防止するためである。また、現在の１ライン前の印字処理により、ドット１０１が印字されていないので、ドット１０１に対向する発熱素子４１Ａには、現在の印字周期の直前の印字周期内の最後にタイミングＴＢからＴ０まで、補助パルスＳＵＢ２が事前に印加される。
【００３３】
更に、現在の印字周期において、ドット１０２を印字する発熱素子に、主走査方向で隣接する非印字のドット１１２に対向する発熱素子４１Ａには、タイミングＴ０からＴ２までサブパルスＳＵＢ１が印加される。具体的には、サブパルスＳＵＢ１として、タイミングＴ０からＴ１まで、メインパルスＭＰを構成する基本パルスＲＰが印加され、タイミングＴ１からＴ２までは、メインパルスＭＰを構成するチョッピングパルスＣＰの一部が印加される。従って、ドット１０２に主走査方向において隣接するドット１１２は印字されないが、印字ドット１０２を印字する発熱素子は、エネルギー不足に成らずに、印字ドット１０２にかすれを生じずに印字できる。尚、サブパルスＳＵＢ１を基本パルスＲＰとチョッピングパルスＣＰの一部とで構成しているのは、サブパルスＳＵＢ１のデータの準備を早くするためである。尚、サブパルスＳＵＢ１が印加されるタイミングＴ０からＴ２までの時間は、前記ラインヘッド４１Ｂの印字データの切り替え時間より長い時間になっている。
【００３４】
次に、図７を参照して、テープ印刷装置１のサーマルヘッド４１の第一印字制御について説明する。図７のフローチャートで示された制御プログラムは、ＲＯＭ６４等に記憶されており、ＣＰＵ６１により実行される。
【００３５】
図７に示すように、サーマルヘッド４１の第一印字制御では、先ず、ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６６から印字データの先読みを行い、サーマルヘッド印字列データ（サブパルスＳＵＢ１、ＳＵＢ２、メインパルスＭＰ）を作成する（Ｓ１１）。このとき、ＣＰＵ６１は、補助加熱条件に基づき、１ライン分のサブパルスデータやメインパルスデータが各印字周期毎に整理された「サーマルヘッド印字列データ」を作成する。ここで、補助過熱条件は、一例として、ＳＵＢ１については、印字されるドットの主走査方向において隣接するドットが印字されない場合である。また、ＳＵＢ２については、印字されるドットの副走査方向の直前のドットが印字されない場合である。尚、この補助過熱条件は、上記の条件に加えて、発熱素子４１Ａの印字履歴に基づいた蓄熱を考慮して決めても良い。また、最初の印字周期の１ライン分の「サーマルヘッド印字列データ」については、サーミスタ７３によるサーマルヘッド４１の検出温度Ｚに基づいて決定された「温度情報」などが、サブパルスＳＵＢ２の印加パルス幅の決定に反映される。尚、その１ライン分のサブパルスデータやメインパルスデータは、サーマルヘッド４１のラインヘッド４１Ｂを構成する各発熱素子４１Ａ毎に決定されている。
【００３６】
Ｓ１１では、さらに、ＣＰＵ６１は、サブパルスデータＳＵＢ２をヘッド駆動回路６８に対して転送する。次いで、ＣＰＵ６１は、サブパルスＳＵＢ２の開始タイミングであるか否かを判断する（Ｓ１２）。この判断は、タイマ６７等を使用して行われる。すなわち、サブパルスＳＵＢ２の印加が開始されるタイミングＴＢであるか否かが判断される。ここで、サブパルスＳＵＢ２の開始タイミングでない場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、サブパルスＳＵＢ２をヘッド駆動回路６８に対して転送し、メインパルスＭＰ及びサブパルスＳＵＢ１を作成する（Ｓ１４）。その後、Ｓ１２に戻ることによって、サブパルスＳＵＢ２の開始タイミングが到来するまで待機する。
【００３７】
一方、サブパルスＳＵＢ２の開始タイミングである場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、サブパルスＳＵＢ２の印加を開始する（Ｓ１３）。すなわち、ＣＰＵ６１は、ヘッド駆動回路６８に対して、この時点で転送されているサブパルスデータＳＵＢ２をラッチさせ、ストローブ（以下、「ＳＴＢ」と言う。）信号をＬＯＷにして、補助加熱対象の発熱素子４１ＡにサブパルスＳＵＢ２を印加させて第二発熱素子４１Ｄの駆動状態にする（Ｓ１３）。
【００３８】
次いで、ＣＰＵ６１は、印字周期の開始時点又は終了時点（サブパルスＳＵＢ２による補助加熱の終了時点）であるか否かを判断する（Ｓ１５）。この判断は、タイマ６７等を使用して行われる。すなわち、サブパルスＳＵＢ２の印加が終了され、メインパルスＭＰの印加が開始される主加熱開始時点（サブパルスＳＵＢ２による補助加熱の終了時点）であるタイミングＴ０であるか否かが判断される（Ｓ１５）。
【００３９】
ここで、印字周期の開始時点及び終了時点（サブパルスＳＵＢ２による補助加熱の終了時点）でない場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、この時点での転送対象であるメインパルスＭＰ及びサブパルスＳＵＢ１のデータをヘッド駆動回路６８に対して１回に限り転送する（Ｓ１７）。その後は、ＣＰＵ６１はＳ１５に戻る。
【００４０】
一方、印字周期の開始時点又は終了時点である場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、メインパルスＭＰ及びサブパルスＳＵＢ１による加熱を開始する（Ｓ１６）。すなわち、ＣＰＵ６１は、ヘッド駆動回路６８に対して、上記Ｓ１７で転送されたメインパルスＭＰ及びサブパルスＳＵＢ１のデータをラッチさせ、主加熱対象の発熱素子４１ＡにメインパルスＭＰを印加させて第一発熱素子４１Ｃの駆動状態にする（Ｓ１６）。また、主加熱対象の発熱素子４１Ａに主走査方向で隣接する発熱素子４１ＡにサブパルスＳＵＢ１を印加させ第二発熱素子４１Ｄの駆動状態にする。ここでは、ＳＴＢ信号をＬＯＷに維持する。
【００４１】
次いで、基本パルスＲＰの時間終了か否かを判断する（Ｓ１８）。即ち、基本パルスＲＰの時間が終了するタイミングＴ１の場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、チョッピングパルスＣＰの印加を開始する（Ｓ１９）。チョッピングパルスＣＰは、ＳＴＢ信号のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しにより実現する。また、タイミングＴ０とＴ１の間で基本パルスＲＰの時間が終了する時間でない場合には（Ｓ１８：ＮＯ）、メインパルスＭＰだけを準備し（Ｓ２０）、Ｓ１８の判断処理に戻る。
【００４２】
次いで、サブパルスＳＵＢ１の終了時間（タイミングＴ２）になるまでの間に（Ｓ２１：ＮＯ）、メインパルスＭＰのデータをヘッド駆動回路６８に対して転送する（Ｓ２３）。サブパルスＳＵＢ１の終了時間（タイミングＴ２）になった場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、メインパルスＭＰによる加熱を開始する（Ｓ２２）。すなわち、ＣＰＵ６１は、ヘッド駆動回路６８に対して、上記Ｓ２３で転送されたメインパルスＭＰのデータをラッチさせ、主加熱対象の発熱素子４１ＡにメインパルスＭＰを印加させて第一発熱素子４１Ｃの駆動状態にする。また、チョッピングパルスＣＰによるチョッピングは、継続する（Ｓ２２）。
【００４３】
次いで、メインパルスＭＰのチョッピングパルスＣＰの終了時間までは（Ｓ２４：ＮＯ）、次のラインのサブパルスＳＵＢ２のデータを準備する（図８に示すタイミングＴ４からのサブパルスＳＵＢ２を準備する）（Ｓ２６）。メインパルスＭＰのチョッピングパルスＣＰの終了時間となった場合には（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＳＴＢ信号をＨＩにして、発熱素子４１ＡをＯＦＦにする（Ｓ２５）。
【００４４】
次いで、未印字の印字データが残っており、印字終了でない場合には（Ｓ２７：ＮＯ）、次のラインのサブパルスＳＵＢ２の作成をし、メインパルスＭＰ及びサブパルスＳＵＢ１の準備を行い（Ｓ２８）、その他の処理を行い（Ｓ２９）、Ｓ１２に戻り、Ｓ１２からＳ２７の処理を繰り返す。また、未印字の印字データが無く、印字終了の場合には（Ｓ２７：ＹＥＳ）、印字処理を終了する。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態のテープ印刷装置１では、印字ドット１０２が、印刷媒体１００に印字される場合に、主走査方向において印字ドット１０２に隣接するドット１１２が印刷媒体１００に印字されない場合には、主走査方向において印字ドット１０２に隣接するドット１１２に対向する発熱素子４１ＡにサブパルスＳＵＢ１を印加する。従って、印字ドット１０２を印字する発熱素子４１Ａがエネルギー不足になることがなく、印字ドット１０２のかすれを防止できる。また、副走査方向において、印字ドット１０２の１つ前のドット１０１も印刷媒体１００に印字されない場合には、印字ドット１０２を印字する発熱素子４１ＡへのメインパルスＭＰ以外に、印字ドット１０２の副走査方向における１つ前のドット１０１に対向する発熱素子４１ＡにサブパルスＳＵＢ２を印加するので、印字ドット１０２を印字する発熱素子４１Ａがエネルギー不足になることがなく、印字ドット１０２のかすれを防止できる。また、サブパルスＳＵＢ２は、印字ドット１０２を印字する印字周期内には、付加されず、サブパルスＳＵＢ１は、メインパルスＭＰの印加タイミングＴ０と同時に印加され、当該サブパルスＳＵＢ１は、メインパルスＭＰの基本パルスＲＰとチョッピングパルスＣＰの一部から構成されるので、印字周期を長くすることがなく、高速に印字できる。
【００４６】
尚、本実施の形態は、各種の変形が可能である。例えは、本実施形態では、「印刷装置」の一例として、テープ印刷装置１を用いて説明したが、サーマルヘッド４１を搭載する種々のサーマルプリンターであっても、本発明を適用することができる。そして、例えば、印刷媒体が感熱紙であるサーマルプリンターの場合には、主加熱とは、印刷媒体である感熱紙を発色させることができるエネルギーを与えることであり、補助加熱とは、単独では印刷媒体である感熱紙を発色させられないが主加熱と相俟って印刷媒体である感熱紙を発色させることができるエネルギーを与えることである。また、印刷媒体にインクリボンから転写する印刷装置の場合には、主加熱とは、インクリボンから転写できるエネルギーを与えることであり、補助加熱とは、単独ではインクリボンから転写できないが、主加熱と相俟って印刷媒体にインクリボンから転写できるエネルギーを与えることである。
【符号の説明】
【００４７】
１ テープ印刷装置
２ テープ搬送モータ
３１ 表層テープ
４１ サーマルヘッド
４１Ａ 発熱素子
４１Ｂ ラインヘッド
４１Ｃ 第一発熱素子
４１Ｄ 第二発熱素子
６０ 制御部
【００４８】
６１ ＣＰＵ
６２ ＣＧ−ＲＯＭ
６３ ＥＥＰＲＯＭ
６４ ＲＯＭ
６６ ＲＡＭ
６７ タイマ
６８ ヘッド駆動回路
７０ 搬送モータ駆動回路
１００ 印字媒体
１０２、１０３ 印字ドット
１１１，１１２，１１３，１１４，１０１，１０４ ドット（非印字）
ＲＰ 基本パルス
ＣＰ チョッピングパルス
ＳＵＢ１ サブパルス
ＳＵＢ２ サブパルス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱素子が直線的に並んだラインヘッドを設けたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドのラインヘッドとは直交関係にある副走査方向に印刷媒体を搬送する搬送装置と、前記搬送装置と前記サーマルヘッドとを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、連続的に繰り返される印字周期毎に、前記サーマルヘッドのラインヘッドを構成する各発熱素子を選択的に発熱させるためのパルスの印加処理を行うことにより、前記サーマルヘッドの副走査方向に前記搬送装置で搬送させている印刷媒体に加熱による印字ドットを形成して印字を行う印刷装置であって、
各印字周期は、前記サーマルヘッドの副走査方向に連続した印字ドットを印刷媒体に形成させるために、印刷媒体に印字ドットを形成するための主加熱となるメインパルスの印加が前記サーマルヘッドのラインヘッドで開始される主加熱開始時点から次の主加熱開始時点までの一定時間とされ、
前記制御装置は、メインパルスによる主加熱が行われる第一発熱素子の主走査方向において隣接する第二発熱素子が前記メインパルスによる主加熱が行われない場合に、単独印加では前記印刷媒体に印字ドットを形成できないが、前記第一発熱素子への前記メインパルスによる主加熱を補う補助加熱となる第一サブパルスの前記第二発熱素子への印加を前記主加熱開始時点から行うことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記メインパルスは、所定時間印加される基本パルスと当該基本パルスより短い時間幅で所定数繰り返し印加されるチョッピングパルスとから構成され、
前記第一サブパルスは、前記基本パルスと前記チョッピングパルスの一部から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記制御装置は、単独印加では前記印刷媒体に印字ドットを形成できないが次の印字周期内で印加される前記メインパルスによる主加熱を補うことによって印刷媒体に印字ドットを形成させられる補助加熱となる第二サブパルスの前記第一発熱素子への印加を、前記印刷媒体に印字ドットを形成できない現在の印字周期の直後において前記印刷媒体に印字ドットを形成させるための主加熱となる前記メインパルスが印加される次の印字周期が続く場合にのみ、前記印刷媒体に印字ドットを形成できない現在の印字周期内で行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記第一サブパルスが前記第二発熱素子に印加される時間は、前記ラインヘッドの印字データの切り替え時間より長いことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項１】
複数の発熱素子が直線的に並んだラインヘッドを設けたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドのラインヘッドとは直交関係にある副走査方向に印刷媒体を搬送する搬送装置と、前記搬送装置と前記サーマルヘッドとを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、連続的に繰り返される印字周期毎に、前記サーマルヘッドのラインヘッドを構成する各発熱素子を選択的に発熱させるためのパルスの印加処理を行うことにより、前記サーマルヘッドの副走査方向に前記搬送装置で搬送させている印刷媒体に加熱による印字ドットを形成して印字を行う印刷装置であって、
各印字周期は、前記サーマルヘッドの副走査方向に連続した印字ドットを印刷媒体に形成させるために、印刷媒体に印字ドットを形成するための主加熱となるメインパルスの印加が前記サーマルヘッドのラインヘッドで開始される主加熱開始時点から次の主加熱開始時点までの一定時間とされ、
前記制御装置は、メインパルスによる主加熱が行われる第一発熱素子の主走査方向において隣接する第二発熱素子が前記メインパルスによる主加熱が行われない場合に、単独印加では前記印刷媒体に印字ドットを形成できないが、前記第一発熱素子への前記メインパルスによる主加熱を補う補助加熱となる第一サブパルスの前記第二発熱素子への印加を前記主加熱開始時点から行うことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記メインパルスは、所定時間印加される基本パルスと当該基本パルスより短い時間幅で所定数繰り返し印加されるチョッピングパルスとから構成され、
前記第一サブパルスは、前記基本パルスと前記チョッピングパルスの一部から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記制御装置は、単独印加では前記印刷媒体に印字ドットを形成できないが次の印字周期内で印加される前記メインパルスによる主加熱を補うことによって印刷媒体に印字ドットを形成させられる補助加熱となる第二サブパルスの前記第一発熱素子への印加を、前記印刷媒体に印字ドットを形成できない現在の印字周期の直後において前記印刷媒体に印字ドットを形成させるための主加熱となる前記メインパルスが印加される次の印字周期が続く場合にのみ、前記印刷媒体に印字ドットを形成できない現在の印字周期内で行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記第一サブパルスが前記第二発熱素子に印加される時間は、前記ラインヘッドの印字データの切り替え時間より長いことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−７６３５２（Ｐ２０１２−７６３５２Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２３１１１（Ｐ２０１０−２２３１１１）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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