JP4442282B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、サーマルプリンタの蓄熱制御に関するものである。

一般に、サーマルプリンタでは、サーマルヘッド上に少なくとも１列に並んだ複数の発熱素子を選択的に発熱させて印字を行なう。発熱は、一定時間駆動パルスを印加することにより行なわれるが、この発熱のための駆動パルス（以下、メインパルスという）に加え、印字開始時には、エネルギー不足を補って印字のかすれを防止するために通電時間の短いサブパルスが印加される。

このように、発熱により印字を行なうために、印字が進むに連れてサーマルヘッドには熱が蓄積し、高熱下で高密度のパターンを連続で印字すると、蓄熱のために印字が太ったり潰れたりする不具合が発生する。この不具合を解消するために、例えば、特許文献１では、現ドット位置の１ドット前におけるドット印字状態と現ドット位置を含むドットブロックの累積値に基づいてサーマルヘッドに２種類のサブパルスを印加するか否かを決定し、さらに、メインパルスの通電幅を可変として通電時間を調整している。
特開平７−１０８７０１

上記従来の蓄熱制御方法では、補助加熱用のサブパルスは、メインパルスと異なり、蓄熱情報に従って通電幅を変更することは行なわれていない。これは、サブパルスがメインパルスに対して比較的短いために、蓄熱に対する影響が低いと考えられていたためである。

しかしながら、例えば、バーコードのようなヘッド発熱体全部を断続的に使用する印字パターンの場合、前のラインが印字されていないドットにはサブパルスによる補助加熱が行なわれる履歴制御が行なわれるために、通常の印字に比べて印字潰れが発生しやすくなる。図１２及び図１３を参照すると、例えば、図１２のような正常印字よりも、図１３のような印字潰れの状態になりやすい。図１２は、正常な印字状態のバーコード印字のサンプルである。図１３は、印字潰れ状態のバーコード印字のサンプルである。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、補助加熱用の駆動パルスにも蓄熱情報を反映した適切な補正を行なうサーマルプリンタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のサーマルプリンタは、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと被印字媒体とを相対移動させながら、当該被印字媒体に対して１ライン毎にドット印字を行うサーマルプリンタにおいて、前記発熱素子を発熱させるための駆動電圧パルスであるメインパルスを、前記発熱素子に対して選択的に印加する第１パルス印加手段と、前記第１パルス印加手段により前記メインパルスが印加された後、前記発熱素子の発熱を補助するための駆動電圧パルスであるサブパルスを、１ライン前の前記メインパルスが印加されなかった前記発熱素子に対して選択的に印加する第２パルス印加手段と、前記サーマルプリンタ周辺の環境温度を測定する環境温度測定手段と、基準時から印字されるドット数を逐次加算して総ドット数を求める総ドット数計数手段と、前記総ドット数計数手段により求められた総ドット数から、前記環境温度測定手段により計測された前記環境温度に応じた所定ドット数に前記基準時からの経過時間を乗じたものを減算することで、前記総ドット数を調整する調整手段と、前記調整手段により調整された後のドット数と前記基準時におけるドット数との差分である超過ドット数、及び前記環境温度測定手段により計測された前記環境温度に対応した蓄熱係数を設定する蓄熱係数設定手段と、前記サーマルヘッドに印加されるヘッド電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段により測定された前記ヘッド電圧に対応した電圧変動係数を設定する電圧変動係数設定手段と、前記電圧変動係数設定手段により設定された前記電圧変動係数及び前記蓄熱係数設定手段により設定された前記蓄熱係数に基づいて、前記メインパルスの印加パルス幅である第１パルス幅を設定する第１パルス幅設定手段と、前記第１パルス幅設定手段により設定された前記第１パルス幅に対応した補正係数を設定する補正係数設定手段と、前記電圧変動係数設定手段により設定された前記電圧変動係数、前記蓄熱係数設定手段により設定された前記蓄熱係数、及び前記補正係数設定手段により設定された前記補正係数に基づいて、前記サブパルスの印加パルス幅である第２パルス幅を設定する第２パルス幅設定手段とを備え、前記補正係数設定手段は、前記第１パルス幅の大きさに比例する値を、前記補正係数に設定し、前記第２パルス幅設定手段は、前記補正係数の値が大きいほど、前記第２パルス幅がより小さくなるように設定することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載のサーマルプリンタは、請求項１の発明の構成に加え、前記蓄熱係数設定手段は、前記超過ドット数の大きさ及び前記環境温度の大きさに比例する値を、前記蓄熱係数に設定し、前記第１パルス幅設定手段は、前記蓄熱係数の値が大きいほど、前記第１パルス幅がより小さくなるように設定し、前記第２パルス幅設定手段は、前記蓄熱係数の値が大きいほど、前記第２パルス幅がより小さくなるように設定することを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載のサーマルプリンタは、請求項１又は２の発明の構成に加え、前記電圧変動係数設定手段は、前記ヘッド電圧の大きさに比例する値を、前記電圧変動係数に設定し、前記第１パルス幅設定手段は、前記電圧変動係数の値が大きいほど、前記第１パルス幅がより小さくなるように設定し、前記第２パルス幅設定手段は、前記電圧変動係数の値が大きいほど、前記第２パルス幅がより小さくなるように設定することを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のサーマルプリンタによれば、補助加熱のためのサブパルスに対しても蓄熱制御を実行する。メインパルスと同様の蓄熱係数に補正係数を用いてパルス幅を短くして通電時間を調整する。これにより、ヘッド発熱体全部を断続的に使用するようなサブパルスによる補助加熱が実施される印字パターンの場合にも、サブパルスへの蓄熱制御を実行することで、印字潰れがおきにくくなる。
さらに、第１パルス幅が大きくなるほど、補正係数がより大きくなる。補正係数が大きくなるほど、第２パルス幅がより小さくなる。よって、メインパルスの印加時間が十分長く、補助加熱の必要がない場合には、サブパルスの印加時間が短くなり、印字潰れの発生を回避できる。

また、本発明の請求項２に記載のサーマルプリンタによれば、請求項１の発明の効果に加え、超過ドット数及び環境温度が高くなるほど、蓄熱係数がより大きくなる。蓄熱係数が大きくなるほど、第１パルス幅及び第２パルス幅がより小さくなる。よって、環境温度が高く、蓄熱が進んでいる場合には、メインパルス及びサブパルスの印加時間が短くなり、印字潰れの発生を回避できる。

また、本発明の請求項３に記載のサーマルプリンタによれば、請求項１又は２の発明の効果に加え、ヘッド電圧が高くなるほど、電圧変動係数がより大きくなる。電圧変動係数が大きくなるほど、第１パルス幅及び第２パルス幅がより小さくなる。よって、ヘッド電圧が高い場合は、メインパルス及びサブパルスの印加時間が短くなり、印字潰れの発生を回避できる。

以下、本発明をテープ印字装置につき具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係るテープ印字装置の概略構成について図１〜図３に基づき説明する。図１は本実施形態に係るテープ印字装置の概略外観図で、（Ａ）は概略上方外観図、（Ｂ）は概略右側方外観図である。図２は本実施形態に係るテープ印字装置のサーマルヘッドの概略構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。図３はテープ印字装置１に装着されるテープカセット３５のカバーを外した場合の平面図である。

図１に示すように、テープ印字装置１には、文書データからなるテキストを作成するための文字入力キー２，テキストの印字を指令する印字キー３、及び、改行指令や各種処理の実行、選択を指令するリターンキー４，文字等のキャラクタを複数行に渡って表示する液晶ディスプレイ７上でカーソルを前後／左右に移動させるカーソルキーＣ等を設けたキーボード６、及び、後述のテープカセット３５（図３参照）を収納するカセット収納部８が収納カバー８Ａで覆われて配設されている。また、このキーボード６の下側には、制御回路部が構成される制御基板１２が配設され、この制御基板１２の前端部下面には、環境温度を検出するためのサーミスタ１３が取り付けられている。また、カセット収納部８の左側面部には、印字されたテープが排出されるラベル排出口１６が形成され、該カセット収納部８の右側面部には、電源アダプタが取り付けられるアダプタ挿入口１７が設けられている。尚、サーミスタ１３は、サーマルヘッド９から離れた場所に設けられているため、該サーマルヘッド９の発熱駆動の影響を受けない。

また、このカセット収納部８には、後述のサーマルヘッド９（図２参照）と、このサーマルヘッド９に対向するプラテンローラ１０と、このプラテンローラ１０の下流側のテープ送り用ローラ１１と、このテープ送り用ローラ１１に対向するテープ駆動ローラ軸１４とが配置されている他に、更に、テープカセット３５内に収納されるインクリボンを送るインクリボン巻取軸１５等が配置されている。かかるリボン巻取軸１５は、後述のステッピングモータ等により構成されるテープ送りモータ３０（図４参照）から適宜の駆動機構を介して回転駆動されて、後述するように印字後のインクリボン４３（図３参照）を巻き取るインクリボン巻取りリール４４（図３参照）に嵌挿され、印字スピードと同期して該インクリボン巻取りリール４４を回転駆動する。また、テープ駆動ローラ軸１４は、テープ送りモータ３０から適宜の伝達機構を介して回転駆動され、後述するテープ駆動ローラ５３（図３参照）を回転駆動する。

また、図２に示すように、サーマルヘッド９は、略縦長四角形の平板状に形成されたいわゆる厚膜ヘッドであり、このサーマルヘッド９の前面の左端縁部には、所定個数（本実施形態では、１２８個である。）の各発熱素子Ｒ1〜Ｒn（nは、所定個数である。）が、該左端縁部の辺に沿って一列に配列されて形成されている。そして、このサーマルヘッド９の前面右端縁部には、制御基板１２上に設けられたコネクタ（図示略）に接続されるフレキシブルケーブルＦの他端が半田付け等により電気的に接続されている。また、サーマルヘッド９は、メッキ鋼板やステンレス鋼板等により形成される略四角形の放熱板９Ａの前面の左端縁部に、各発熱素子Ｒ1〜Ｒnの配列方向が、該放熱板９Ａの左端縁部の辺に平行になるように接着剤などによって固着されている。また、フレキシブルケーブルＦの上端右角部は、両面テープ等によって放熱板９Ａの前面に固着されている。更に、該フレキシブルケーブルＦの一端側は、放熱板９Ａの下端縁部に穿設される水平略長四角形の貫通孔９Ｄに挿入されて、後側に引き出されている。また、放熱板９Ａの下端縁部には、略直角前側方向に所定幅延出される延出部９Ｂが形成されて、４個の各貫通孔９Ｃ、９Ｃ、９Ｃ、９Ｃが穿設されている。そして、該放熱板９Ａは、各発熱素子Ｒ1〜Ｒnの配列方向が、テープカセット３５の開口部５２（図３参照）における被印字テープ３６（図３参照）の搬送方向に略直交するように、各貫通孔９Ｃ、９Ｃ、９Ｃ、９Ｃを介してビス止め等によってカセット収納部８の下側に取り付けられる。

次に、図３に示すように、テープカセット３５は透明テープ等からなる被印字テープ３６、この被印字テープ３６に印字を施すためのインクリボン４３、更には、印字がなされた被印字テープ３６に裏貼りされる両面粘着テープ４６を各々、テープスプール３７、リール４２、テープスプール４７に巻回して、カセット本体３５Ｂの底面に立設されるカセットボス３８、リールボス５０、カセットボス４８に回転可能に嵌挿して収納したものであり、更に、使用済みのインクリボン４３を巻き取るインクリボン巻取リール４４を備えている。

そして、前記リール４２に巻回され、このリール４２から引き出された未使用インクリボン４３は、被印字テープ３６と重ね合わされ、被印字テープ３６と共に開口部５２に入り、サーマルヘッド９及びプラテンローラ１０の間を通過する。その後、インクリボン４３は、被印字テープ３６から引き離され、リボン巻取軸１５により回転駆動されるインクリボン巻取リール４４に至り、このインクリボン巻取リール４４により巻き取られる。

また、前記両面粘着テープ４６は、片面に離形紙を重ね合わされた状態で、離形紙を外側にしてテープスプール４７に巻回されて収納されている。そして、このテープスプール４７から引き出された両面粘着テープ４６は、テープ駆動ローラ５３とテープ送り用ローラ１１との間を通過し、離形紙が重ね合わされない側の粘着面が被印字テープ３６に貼着される。また、両面粘着テープ４６の上下両端部には、スペーサ４６Ａが挿入されている。

これにより、前記テープスプール３７に巻回され、このテープスプール３７から引き出された被印字テープ３６は、テープカセット３５のサーマルヘッド９が挿入される開口部５２を通過する。その後、両面粘着テープ４６が貼り合わされる被印字テープ３６は、テープカセット３５の片側下方部（図３中、左下側部）に回転自在に設けられ、テープ送りモータ３０（図４参照）の駆動を受けて回転するテープ駆動ローラ５３と、このテープ駆動ローラ５３に対向配置されるテープ送り用ローラ１１との間を通過して、テープカセット３５の外部に送り出されて、テープ印字装置１のラベル排出口１６より排出される。この場合、両面粘着テープ４６は、被印字テープ３６に対してテープ駆動ローラ５３及びテープ送り用ローラ１１によって圧着される。

次に、テープ印字装置１の電気的構成について、図４を参照して説明する。図４はテープ印字装置の制御構成を示すブロック図である。図４に示すように、テープ印字装置１の制御構成は、制御基板１２上に形成される制御回路部２０を核として構成されている。制御回路部２０には、各機器を制御するＣＰＵ２１と、このＣＰＵ２１にデータバス２２を介して接続された入出力インタフェース２３、ＣＧＲＯＭ２４、ＲＯＭ２５、２６、ＲＡＭ２７とから構成されている。なお、ＣＰＵ２１の内部にはタイマ２１０が設けられている。

ここで、ＣＧＲＯＭ２４には、多数のキャラクタの各々に関して、表示のためのドットパターンデータがコードデータに対応させて格納されている。

また、ＲＯＭ（ドットパターンデータメモリ）２５には、アルファベット文字や記号等のキャラクタを印字するための多数のキャラクタの各々に関して、印字用ドットパターンデータが、書体（ゴシック系書体、明朝体書体等）毎に分類され、各書体毎に６種類（１６、２４、３２、４８、６４、９６のドットサイズ）の印字文字サイズ分、コードデータに対応させて格納されている。また、グラフィック画像を印字するためのグラフィックパターンデータも記憶されている。

また、ＲＯＭ２６には、キーボード６から入力された文字や数字等のキャラクタのコードデータに対応させてＬＣＤＣ２８を制御する表示駆動制御プログラム、印字バッファ２７２のデータを読み出してサーマルヘッド９やテープ送りモータ３０を駆動する印字駆動制御プログラム、各印字ドットの形成エネルギー量に対応するパルス数を決定するパルス数決定プログラム、サーマルヘッド９の各発熱素子Ｒ1〜Ｒnの駆動制御プログラム、その他テープ印字装置１の制御上必要な各種のプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵ２１は、かかるＲＯＭ２６に記憶されている各種プログラムに基づいて各種の演算を行うものである。

さらに、ＲＡＭ２７には、テキストメモリ２７１、印字バッファ２７２、ライン印字ドット数メモリ２７３、総印字ドット数メモリ２７４、パラメータメモリ２７５等が設けられており、テキストメモリ２７１には、キーボード６から入力された文書データが格納される。また、印字バッファ２７２には、複数の文字や記号等の印字用ドットパターンや各ドットの形成エネルギ量である印加パルス数等がドットパターンデータとして格納され、サーマルヘッド９はかかる印字バッファ２７２に記憶されているドットパターンデータに従ってドット印字を行う。また、ライン印字ドット数メモリ２７３には、サーマルヘッド９により印字される１ライン（本実施形態では、１２８ドット）分の印字ドット数のカウント値が格納される。また、総印字ドット数メモリ２７４には、サーマルヘッド９により印字される起動時からの総印字ドット数が記憶される。また、パラメータメモリ２７５には、後述のように各種のパラメータテーブルが記憶される。

また、入出力インタフェース２３には、キーボード６と、サーミスタ１３と、ＬＣＤ７に表示データを出力するためのビデオＲＡＭ２８１を有するディスプレイコントローラ（以下、ＬＣＤＣという）２８と、サーマルヘッド９を駆動するための駆動回路２９と、テープ送りモータ３０を駆動するための駆動回路３１とが各々接続されている。よって、キーボード６の文字キーを介して文字等が入力された場合、そのテキスト（文書データ）がテキストメモリ２７１に順次記憶されていくとともに、ドットパターン発生制御プログラム及び表示駆動制御プログラムに基づいてキーボード６を介して入力された文字等に対応するドットパターンがＬＣＤ７上に表示される。また、サーマルヘッド９は駆動回路２９を介して駆動され、印字バッファ２７２に記憶されたドットパターンデータの印字を行い、これと同期してテープ送りモータ３０が駆動回路３１を介してテープの送り制御を行う。ここで、サーマルヘッド９は、駆動回路２９を介して各発熱素子Ｒ1〜Ｒnが１ライン分の印字ドットに対応して選択的に発熱駆動されることによって、文字等をテープ上に印字する。

ここで、パラメータメモリ２７５に記憶される各種のパラメータテーブルについて図５〜図８に基づいて説明する。図５は、ドット数パラメータテーブル６１のデータ構成を示す模式図である。図６は、蓄熱係数テーブル６２のデータ構成を示す模式図である。図７は、電圧変動係数テーブル６３のデータ構成を示す模式図である。図８は、蓄熱係数ｄを補正するための補正係数テーブル６４のデータ構成を示す模式図である。

図５に示すように、ドット数パラメータテーブル６１は、サーミスタ１３を介して測定される温度を示す環境温度６１１と、この環境温度６１１に対応する総量６１２と流出量６１３とから構成されている。この総量６１２は、環境温度等によって決定される連続印字可能な最大総印字ドット数であり、後述のように連続印字によって上昇するサーマルヘッド９の各発熱素子Ｒ1〜Ｒnの印字ドットの潰れ等を発生しないことを保証する蓄熱温度を表している。また、流出量６１３は、後述のように所定時間毎（本実施形態では、約１秒毎）に総印字ドット数から減算するドット数である。尚、この流出量６１３は、（１）サーマルヘッド９の材質、形状、大きさ、（２）放熱板９Ａの材質、形状、大きさ、（３）サーマルヘッド９と放熱板９Ａの間の接着剤の材質、厚み、（４）放熱板９Ａとテープ印字装置１のメカフレームとの接合方法、（５）このメカフレームの材質、形状、大きさ、（６）環境温度などによって決定される印字ドット数であり、サーマルヘッド９の放熱板９Ａ等を介した自然放熱量を表している。

また、ドット数パラメータテーブル６１の環境温度６１１には、「３０℃以上」、「２０℃以上３０℃未満」、「２０℃未満」の３種類の環境温度範囲が予め登録されている。そして、この各環境温度６１１に対する総量６１２には、環境温度６１１の「３０℃以上」に対して「２５００００ドット」、環境温度６１１の「２０℃以上３０℃未満」に対して「３０００００ドット」、環境温度６１１の「２０℃未満」に対して「４６００００ドット」が総量６１２として予め登録されている。また、各環境温度６１１に対する流出量６１３には、環境温度６１１の「３０℃以上」に対して「１８００ドット」、環境温度６１１の「２０℃以上３０℃未満」に対して「２０００ドット」、環境温度６１１の「２０℃未満」に対して「２６００ドット」が流出量６１３として予め登録されている。尚、各環境温度６１１に対応する総量６１２と流出量６１３は、放熱板９Ａの形状変更などによるサーマルヘッド９の自然放熱量の変化などに対応して、任意の数値に変更できるパラメータである。

次に、図６に示すように、蓄熱係数テーブル６２は、図５のドット数パラメータテーブル６１により求められた総量を基準値として、現在の総ドット数のうち基準値を超える部分の超過ドット数６２１と、サーミスタ１３を介して測定される環境温度６２２に対応して定められる蓄熱係数ｄの値が予め記憶されたものである。ここで、超過ドット数６２１を求めるための基準値は、ドット数パラメータテーブル６１により定められる「総量」の値が用いられる。環境温度６２２は、「４０〜３２℃」「３１〜２８℃」、「２７〜２２℃」、「２１〜１７℃」、「１６〜１０℃」の５つのレベルに分けられ、それぞれのレベルと超過ドット数６２１に対応して蓄熱係数ｄが定められている。この蓄熱係数ｄは、後述の蓄熱制御処理において、発熱素子に対する印加エネルギーの再評価を行なう際に使用され、サーマルヘッド９の蓄積温度に対応して印加エネルギーを補正するために減算する値を定めるために用いられる。そして、同じ超過ドット数６２１であれば、環境温度６２２が高くなるほど蓄熱係数ｄの値は大きくなり、同じ環境温度６２２であれば、超過ドット数が多くなるほど蓄熱係数ｄの値は大きくなる。従って、環境温度６２２が高く超過ドット数６２１が多い、蓄熱が進んだ状態では、蓄熱係数ｄの値が大きくなるので、通電時間が短くなり、蓄熱印字潰れが起きないように調整される。なお、蓄熱係数ｄは、温度の上昇過程（非定常時）と飽和（定常時）の両方を補正対象とする。

次に、図７に示すように、電圧変動係数テーブル６３は、各発熱素子に対する印加エネルギーを設定する際に電圧に応じて印加するパルス幅を変化させるために用いられる定数である電圧変動係数を定めたものであり、電圧センター値６３１、これに対応する電圧の範囲（１６進数データ値）６３２、その電圧範囲６３２に対応する電圧変動係数Ｃ（Ｖ）６３３からなっている。図７では、電圧変動係数Ｃ（Ｖ）の値も１６進数データで記載されている。電圧値が高いほど、発熱に要する通電時間は短くてよいので、電圧値が高くなるほど電圧変動係数Ｃ（Ｖ）の値は高くなる。後述するように、固定値からＣ（Ｖ）の値を減算して０になったときに発熱体をＯＦＦするように制御が行なわれるため、電圧が高くなるほどＣ（Ｖ）の値が大きくなれば、駆動パルスの印加時間を短くするように印加エネルギーの調整が行なわれることになる。

次に、図８に示すように、補正係数テーブル６４は、サブパルスについて用いられる蓄熱係数ｄを補正するための補正係数Ｍを定めたものであり、メインパルス幅６４１、メインパルスのループ回数６４２、補正係数Ｍ６４３から構成されている。メインパルス幅６４１は、本実施形態では２５０マイクロ秒ごとに印加エネルギーを再評価して、発熱素子へのパルス印加時間を決定しているので、この周期に対するループ回数６４２に応じて補正係数Ｍ６４３が定められる。ループ回数が多くなるほど補正係数Ｍの値は大きくなり、メインパルスの印加時間が長く、蓄熱が進んでいる状況では、サブパルスの印加時間を短くして印字潰れが発生しないように補正が行なわれる。補正係数Ｍ６４３の値は、予め設定され、テープ印字装置のサーマルヘッド９の種類その他の環境に応じて変更可能なパラメータである。本実施形態では、メインパルスの印加パルス幅に比例させて補正係数Ｍを設定しているが、比例係数ではなく、固定値、例えば１．２５等であってもよい。

次に、上記のように構成されるテープ印字装置１のテープ印字動作について図９〜図１１のフローチャートを参照して説明する。図９は、テープ印字装置１の蓄熱制御処理の流れを示すフローチャートである。図１０は、図９のＳ２５で実行されるメインパルス印加処理の流れを示すフローチャートである。図１１は、図９のＳ２７で実行されるサブパルス印加処理の流れを示すフローチャートである。

まず、電源が投入されてテープ印字装置１の処理が開始されると、サーミスタ１３から環境温度を取得する（Ｓ１）。次に、利用者からの指示に従い、印刷を開始する（Ｓ３）。なお、印刷の開始とともにタイマー２１０のカウントが開始される（Ｓ５）。次に、テープ種検出センサからの信号により、テープ印字装置１に装着されているテープカセット３５が有するテープの種類を検出する（Ｓ７）。

次に、Ｓ１で取得した環境温度に基づいて温度係数ｔ、総量初期値（基準ドット数）、流出量を決定する（Ｓ９）。温度係数ｔは、環境温度のＡＤ変換値に対して、例えば、ｔ＝ａ／温度ＡＤ値＋ｂ（ａ，ｂは固定値）のような式により算出されるものであり、後述する発熱体への印加エネルギー決定の際に使用される。総量値および流出量は、パラメータメモリ２７５に記憶されているドット数パラメータテーブル６１に従って、環境温度に対応する値が代入される。この総量および流出量は、ＲＡＭ２７の総印字ドット数メモリ２７４に格納される。

次に、印字を実行する１ライン分のデータを入力し、対応する１ライン分のドット数をＲＡＭ２７の１ライン印字ドット数メモリ２７３に格納する（Ｓ１１）。そして、Ｓ９で決定した総量に、Ｓ１１で１ライン印字ドット数メモリ２７３に格納した１ライン分のドット数を加算して総ドット数Ｄを算出する（Ｓ１３）。次に、Ｓ１３で算出された総ドット数Ｄから、Ｓ９で決定した流出量に印字開始からの経過時間を乗じたものを減算してドット数を調整する（Ｓ１５）。Ｓ１３およびＳ１５の処理により、ドット数Ｄは、Ｓ９で決定した総量値に今から印字する１ライン分のドット数を加算し、Ｓ９で決定した流出量に印字開始からの経過時間を乗じたものが減算されて算出されたことになる（総ドット数←総量＋印字ドット数−流出量×経過時間）。このように、印字ドット数を逐次加算し、放熱量をドット数に換算して印字ドット数から減算するという調整を行うことで、サーマルヘッド９の温度の蓄積状況をドット数で表現することができる。

次に、Ｓ１５で調整されたドット数Ｄと基準ドット数（Ｓ９で設定した総量初期値）の差分である超過ドット数およびＳ６で取得した環境温度に基づいて、蓄熱係数ｄを設定する（Ｓ１７）。蓄熱係数ｄは、パラメータメモリ２７５に記憶されている蓄熱係数テーブル６２に従って決定される。１回目の処理では、現在のドット数Ｄと基準ドット数の差は５００００以下であるから、環境温度が何度であっても、蓄熱係数ｄは１となる。

次に、サーマルヘッド９にかかる電圧を電圧測定部３４から取得する（Ｓ１９）。そして、取得した電圧に基づいて電圧変動係数Ｃ（Ｖ）を設定する（Ｓ２３）。電圧変動係数Ｃ（Ｖ）は、パラメータメモリ２７５に記憶されている電圧変動係数テーブル６３に従って決定され、後述のメインパルス印加処理及びサブパルス印加処理の際に用いられる。

次に、発熱素子に印加するメインパルスを設定するメインパルス印加処理を実行する（Ｓ２５）。メインパルス印加処理の詳細は、図１０を参照して後述する。パルス印加処理が終了したら、サブパルスを設定するサブパルス印加処理を実行する（Ｓ２７）。サブパルス印加処理の詳細は、図１１を参照して後述する。サブパルス印加処理が終了したら印字を継続するか否かを判断し（Ｓ２９）、継続する場合は（Ｓ２９：ＹＥＳ）、Ｓ１１に戻って、次の１ラインのデータの入力を行なう。継続しない場合は（Ｓ２９：ＮＯ）、処理を終了する。

次に、図１０を参照して、図９のＳ２５で実行するメインパルス印加処理の詳細について説明する。まず、各発熱素子に対して印加するパルス幅（通電時間）を、印加制御係数Ｃに所定値を代入することにより設定する（Ｓ１０１）。ここで印加制御係数Ｃに代入される値は、サーマルヘッド９とＳ７で取得したテープの種類に対応してあらかじめ定められた固定値である。この固定値から、所定時間ごとに、後述の計算式により、環境温度、電圧、蓄熱の状況に応じた値を減算し、Ｃの値が０になるまで発熱体にエネルギーを印加する（通電する）。ここでは、例えば５５４００がＣに代入される。

次に、ループカウンタＬをクリアする（Ｓ１０２）。ループカウンタＬは、後述する２５０マイクロ秒ごとの印加エネルギー再評価の実行回数をカウントするものである。次に、印加制御係数Ｃが０未満となったか否かを判断する（Ｓ１０３）。Ｃが０以上であれば（Ｓ１０３：ＮＯ）、駆動パルスを印加して発熱体をＯＮする（Ｓ１０５）。そして、２５０マイクロ秒経過したかを判断する（Ｓ１０７）。２５０マイクロ秒経過するまでは（Ｓ１０７：ＮＯ）、駆動パルスの印加を継続する（Ｓ１０５）。

２５０マイクロ秒経過したら（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、ループカウンタＬに１を加算し（Ｓ１０８）、駆動パルスの印加を継続すべきか否かを決定するために、印加制御係数Ｃの値を再計算して、今後印加すべきエネルギー量を決定する（Ｓ１０９）。この印加エネルギーの再評価は、Ｃ←Ｃ−Ｃ（Ｖ）×ｔ×ｄの計算式により行われる。電圧変動係数Ｃ（Ｖ）は、電圧値が高くなるほど大きくなり、温度係数ｔは、環境温度が高くなるほど大きくなり、蓄熱係数ｄの値は、超過ドット数及び環境温度が高くなるほど大きくなる。従って、これらの要素を全て乗じることにより導き出される値は環境温度が高く、印字継続によるサーマルヘッド９の蓄熱が進んでいる場合に大きくなる。Ｃの値からこの乗算結果の値を減じて新たなＣの値とすると、蓄熱が進んでいる場合にＣの値がより小さくなる結果となる。Ｓ１０３でＣが０未満となったら、メインパルス印加処理は終了して、サブパルス印加処理に移るので、蓄熱が進んでいる場合には通電時間が短くなり、印字潰れの発生を回避できることになる。

その後Ｓ１０３に戻り、Ｓ１０９の計算によるＣの値が０未満になったか否かを再び判断する。Ｃが０未満となったら（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、図９の蓄熱制御のメインルーチンに戻る。

次に、図１１を参照して、図９のＳ２７で実行するサブパルス印加処理の詳細について説明する。なお、メインパルスの立ち上がりを補助する目的で印加されるサブパルスが発熱素子に印加されるのは、前のラインが印字されていない場合である。まず、各発熱素子に対して印加するパルス幅（通電時間）を、印加制御係数Ｃに所定値を代入することにより設定する（Ｓ２０１）。サーマルヘッド９とＳ７で取得したテープの種類に対応してあらかじめ定められた固定値である。この固定値から、所定時間ごとに、後述の計算式により、環境温度、電圧、蓄熱の状況に応じた値を減算し、Ｃの値が０になるまで発熱体にエネルギーを印加する（通電する）。

次に、ループカウンタＬの値を読み出し、補正係数テーブル６４を検索して補正係数Ｍを設定する（Ｓ２０２）。たとえば、メインパルス印加処理で２５０マイクロ秒毎の印加エネルギー再評価処理を３回行なっていれば、補正係数Ｍは１．０３となる。

次に、印加制御係数Ｃが０未満となったか否かを判断する（Ｓ２０３）。Ｃが０以上であれば（Ｓ２０３：ＮＯ）、駆動パルスを印加して発熱体をＯＮする（Ｓ２０５）。そして、２５０マイクロ秒経過したかを判断する（Ｓ２０７）。２５０マイクロ秒経過するまでは（Ｓ２０７：ＮＯ）、駆動パルスの印加を継続する（Ｓ２０５）。

２５０マイクロ秒経過したら（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、駆動パルスの印加を継続すべきか否かを決定するために、印加制御係数Ｃの値を再計算して、今後印加すべきエネルギー量を決定する（Ｓ２０９）。印加エネルギーの再評価は、Ｃ←Ｃ−Ｃ（Ｖ）×ｔ×ｄ×Ｍ(n)の計算式により行われる。電圧変動係数Ｃ（Ｖ）は、電圧値が高くなるほど大きくなり、温度係数ｔは、環境温度が高くなるほど大きくなり、蓄熱係数ｄの値は、超過ドット数及び環境温度が高くなるほど大きくなり、補正係数Ｍの値は、メインパルスの幅が大きくなるほど大きくなる。従って、これらの要素を全て乗じることにより導き出される値は、環境温度が高く、印字継続によるサーマルヘッド９の蓄熱が進んでいる場合に大きくなり、さらに、メインパルスの印加時間が長くなるほど大きくなる。Ｃの値からこの乗算結果の値を減じて新たなＣの値とすると、蓄熱が進んでおり、かつ、メインパルスの通電時間が長い場合にＣの値がより小さくなる結果となる。Ｓ２０３でＣが０未満となったら、発熱体へのサブパルス印加は終了するので、蓄熱が進んでいる場合及び、メインパルスの通電時間が十分長く、補助加熱の必要がない場合には、通電時間が短くなり、印字潰れの発生を回避できることになる。

その後Ｓ２０３に戻り、Ｓ２０９の計算によるＣの値が０未満になったか否かを再び判断する。Ｃが０未満となったら（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、発熱体を所定時間ＯＦＦにして（Ｓ２１１）、ヘッドを冷却する。そして、図９の蓄熱制御のメインルーチンに戻る。

以上説明したように、本実施形態のテープ印字装置１によれば、メインパルスのパルス幅に比例する補正係数Ｍによりサブパルスの蓄熱係数ｄの値を補正してサブパルスの幅を決定して発熱素子に補助加熱を実行するので、蓄熱が進んでおり、メインパルスが十分長く通電されて印字かすれのための補助加熱が必要ない場合には、サブパルスの幅を小さくして通電を短くすることができ、バーコード印字のようなヘッド発熱体全部を断続的に使用するパターンの場合にも、履歴制御による補助加熱が過大となって印字潰れが発生することを回避できる。

なお、上記実施の形態において、図１０のフローチャートのＳ１０５で発熱体ＯＮを実行するＣＰＵ２１が本発明の第１パルス印加手段として機能し、図１１のフローチャートのＳ２０５で発熱体ＯＮを実行するＣＰＵ２１が本発明の第２パルス印加手段として機能する。図９のフローチャートのＳ１で環境温度を測定するＣＰＵ２１が本発明の環境温度測定手段として機能し、Ｓ１３で印字ドット数を加算するＣＰＵ２１が本発明の総ドット数計数手段として機能し、Ｓ１５で流出量を減算するＣＰＵ２１が本発明の調整手段として機能し、Ｓ１７で蓄熱係数ｄを取得するＣＰＵ２１が本発明の蓄熱係数設定手段として機能し、Ｓ１９でヘッド電圧を取得するＣＰＵ２１が本発明の電圧測定手段として機能し、Ｓ２３で電圧変動係数Ｃ（Ｖ）を設定するＣＰＵ２１が本発明の電圧変動係数設定手段として機能する。Ｓ２５及び図１０のフローチャートでメインパルス印加処理を実行するＣＰＵ２１が本発明の第１パルス幅設定手段として機能する。図１１のフローチャートのＳ２０２で補正係数Ｍを設定するＣＰＵ２１が本発明の補正係数設定手段として機能する。図９のフローチャートのＳ２７及び図１１のフローチャートでサブパルス印加処理を実行するＣＰＵ２１が本発明の第２パルス幅設定手段として機能する。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、テープ印字装置１は、キーボード６を有し、キーボード６から入力されたテキストをテープに印字しているが、テープ印字装置１をパーソナルコンピュータなどの外部機器に接続し、印刷データを外部機器から受信して、これを印刷するようにしてもよい。

また、環境温度は、テープ印字装置１に設置したサーミスタ１３で測定するものに限らず、テープ印字装置１周辺の温度を測定して、テープ印字装置１に送信するように構成してもよい。

本実施形態に係るテープ印字装置の概略外観図で、（Ａ）は概略上方外観図、（Ｂ）は概略右側方外観図である。 本実施形態に係るテープ印字装置のサーマルヘッドの概略構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。 テープ印字装置１に装着されるテープカセット３５のカバーを外した場合の平面図である。 テープ印字装置の制御構成を示すブロック図である。 ドット数パラメータテーブル６１のデータ構成を示す模式図である。 蓄熱係数テーブル６２のデータ構成を示す模式図である。 電圧変動係数テーブル６３のデータ構成を示す模式図である。 蓄熱係数ｄを補正するための補正係数テーブル６４のデータ構成を示す模式図である。 テープ印字装置１の蓄熱制御処理の流れを示すフローチャートである。 図９のＳ２５で実行されるメインパルス印加処理の流れを示すフローチャートである。 図９のＳ２７で実行されるサブパルス印加処理の流れを示すフローチャートである。 正常な印字状態のバーコード印字のサンプルである。 印字潰れ状態のバーコード印字のサンプルである。

１ テープ印字装置
９ サーマルヘッド
２０ 制御回路部
２１ ＣＰＵ
２７ ＲＡＭ
３５ テープカセット
３６ ラベルテープ
２７３ ライン印字ドット数メモリ
２７４ 総印字ドット数メモリ
２７５ パラメータ記憶エリア

Claims (3)

1. 複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと被印字媒体とを相対移動させながら、当該被印字媒体に対して１ライン毎にドット印字を行うサーマルプリンタにおいて、
   前記発熱素子を発熱させるための駆動電圧パルスであるメインパルスを、前記発熱素子に対して選択的に印加する第１パルス印加手段と、
   前記第１パルス印加手段により前記メインパルスが印加された後、前記発熱素子の発熱を補助するための駆動電圧パルスであるサブパルスを、１ライン前の前記メインパルスが印加されなかった前記発熱素子に対して選択的に印加する第２パルス印加手段と、
   前記サーマルプリンタ周辺の環境温度を測定する環境温度測定手段と、
   基準時から印字されるドット数を逐次加算して総ドット数を求める総ドット数計数手段と、
   前記総ドット数計数手段により求められた総ドット数から、前記環境温度測定手段により計測された前記環境温度に応じた所定ドット数に前記基準時からの経過時間を乗じたものを減算することで、前記総ドット数を調整する調整手段と、
   前記調整手段により調整された後のドット数と前記基準時におけるドット数との差分である超過ドット数、及び前記環境温度測定手段により計測された前記環境温度に対応した蓄熱係数を設定する蓄熱係数設定手段と、
   前記サーマルヘッドに印加されるヘッド電圧を測定する電圧測定手段と、
   前記電圧測定手段により測定された前記ヘッド電圧に対応した電圧変動係数を設定する電圧変動係数設定手段と、
   前記電圧変動係数設定手段により設定された前記電圧変動係数及び前記蓄熱係数設定手段により設定された前記蓄熱係数に基づいて、前記メインパルスの印加パルス幅である第１パルス幅を設定する第１パルス幅設定手段と、
   前記第１パルス幅設定手段により設定された前記第１パルス幅に対応した補正係数を設定する補正係数設定手段と、
   前記電圧変動係数設定手段により設定された前記電圧変動係数、前記蓄熱係数設定手段により設定された前記蓄熱係数、及び前記補正係数設定手段により設定された前記補正係数に基づいて、前記サブパルスの印加パルス幅である第２パルス幅を設定する第２パルス幅設定手段とを備え、
   前記補正係数設定手段は、前記第１パルス幅の大きさに比例する値を、前記補正係数に設定し、
   前記第２パルス幅設定手段は、前記補正係数の値が大きいほど、前記第２パルス幅がより小さくなるように設定することを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 前記蓄熱係数設定手段は、前記超過ドット数の大きさ及び前記環境温度の大きさに比例する値を、前記蓄熱係数に設定し、
   前記第１パルス幅設定手段は、前記蓄熱係数の値が大きいほど、前記第１パルス幅がより小さくなるように設定し、
   前記第２パルス幅設定手段は、前記蓄熱係数の値が大きいほど、前記第２パルス幅がより小さくなるように設定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。
3. 前記電圧変動係数設定手段は、前記ヘッド電圧の大きさに比例する値を、前記電圧変動係数に設定し、
   前記第１パルス幅設定手段は、前記電圧変動係数の値が大きいほど、前記第１パルス幅がより小さくなるように設定し、
   前記第２パルス幅設定手段は、前記電圧変動係数の値が大きいほど、前記第２パルス幅がより小さくなるように設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のサーマルプリンタ。

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