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Patent Searching and Data


Title:
THERMAL PRINTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/078433
Kind Code:
A1
Abstract:
When a thermal printer head is printed in divided blocks, the number of dots to be printed on one line is changed between the high-speed printing case, in which the division number of the divided blocks is small, and the low-speed printing case, in which the division number of the divided blocks is large. In case the division number of the divided blocks is so large that the print is slow, the paper feed in one line is performed in a plurality of pitches to prevent the state, in which the paper stops in one line, and the individual pitches are powered to increase the number of dots to be printed in one line, so that no clearance may be established between the dots and between the lines. In the pitches of one line, the ratio of the power feed to each pitch is changed to reduce the difference in the density between the individual pitches of one line. When the thermal printer head is printed in the divided blocks, the print can be made without any clearance between dots, even in case the division number of the divided blocks is so large that the print is slow.

Inventors:
MITO KENJI (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/066636
Publication Date:
July 03, 2008
Filing Date:
August 28, 2007
Export Citation:
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Assignee:
CITIZEN HOLDINGS CO LTD (JP)
MITO KENJI (JP)
International Classes:
B41J2/36; B41J2/355; B41J11/42
Foreign References:
JPH0262250A1990-03-02
JPH07323597A1995-12-12
JP2002321411A2002-11-05
JPH07134234A1995-05-23
JP2005313481A2005-11-10
Attorney, Agent or Firm:
SHIONOIRI, Akio (1-4 Kugenuma-Tachibana1-chome,Fujisawa-shi, Kanagawa 24, JP)
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Claims:
 ライン状に接続した同時通電可能な複数の発熱素子を1又は複数のブロックに分割し、この分割で得られた分割ブロックを単位として通電して発熱素子を駆動し、これら分割ブロックの通電周期により1ラインの印字を行うサーマルヘッドと、
 前記サーマルヘッドに対して用紙を紙送りする用紙搬送部と、
 前記サーマルヘッドの発熱素子に分割ブロック毎に給電する給電部と、
 制御部とを備え、
 前記制御部は、前記用紙搬送部および給電部の制御を含み、
 前記分割ブロックの分割数に基づいて、前記用紙搬送部を制御して一ライン中の紙送りピッチをライン毎に変更し、前記給電部を制御して一ライン中の各紙送りピッチ毎に給電することを特徴とする、サーマルプリンタ。
 前記用紙搬送部はステッピングモータを備え、
 前記制御部は、前記ステッピングモータの駆動を制御するモータ制御部を備え、
 前記モータ制御部は、前記分割ブロックの分割数と設定数とを比較し、
 分割数が設定数よりも少ない場合に2相励磁でステッピングモータを駆動して一ラインを1ドットピッチで紙送りし、
 分割数が設定数より多い場合にステッピングモータを分割駆動して一ラインを1/nドットピッチ(nは整数)で紙送り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。
 前記モータ制御部は、
 1-2相励磁による分割駆動によって一ラインを1/2ドットピッチで紙送りする紙送り制御、
 又は、
 マイクロステップ駆動による分割駆動によって一ラインを1/nドットピッチ(nは整数)で紙送りする紙送り制御を行うことを特徴とする、請求項2に記載のサーマルプリンタ。
 前記モータ制御部は、
 1-2相励磁による分割駆動によって一ラインを1/2ドットピッチで紙送りする紙送り制御するとともに、
 当該1/2ドットピッチの紙送り制御において、マイクロステップ駆動による分割駆動によって各1/2ドットピッチを1/n間隔で紙送りする紙送り制御することを特徴とする、請求項2に記載のサーマルプリンタ。
 前記制御部は、前記給電部に給電する給電量を制御する給電制御部を備え、
 前記給電制御部は、紙送り速度に基づいて一ライン中の紙送りピッチ毎に給電する給電量を制御することを特徴とする、請求項2に記載のサーマルプリンタ。
 前記給電制御部は、一ライン中の各紙送りピッチで給電する通電量の比率を設定する通電比率設定回路を備え、
 前記通電比率設定回路は、前記分割駆動において各分割駆動時に給電する通電量の比率を、紙送り速度に基づいて設定することを特徴とする請求項5に記載のサーマルプリンタ。
 前記通電比率設定回路は、1-2相励磁において、前段の1/2ドットピッチ時に給電する通電量と後段の1/2ドットピッチ時に給電する通電量との比率を、紙送り速度に基づいて設定することを特徴とする請求項6に記載のサーマルプリンタ。
 前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、前段の1/2ドットピッチ時に給電する通電比率を50%から100%の間で段階的に設定することを特徴とする請求項7に記載のサーマルプリンタ。
 前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、前段の1/2ドットピッチ時に給電する通電率を50%から100%の間で漸次的に設定することを特徴とする請求項7に記載のサーマルプリンタ。
 前記通電比率設定回路は通電時間を設定し、後段の1/2ドットピッチ時の通電時間を前段の1/2ドットピッチ時の通電時間よりも短く設定することを特徴とする、請求項7に記載のサーマルプリンタ。
 前記通電比率設定回路は電流値を設定し、後段の1/2ドットピッチ時の電流値を前段の1/2ドットピッチ時の電流値よりも小さく設定することを特徴とする、請求項7に記載のサーマルプリンタ。
 前記通電比率設定回路は、マイクロステップ駆動において、1ドットピッチ内の各ステップで給電する通電量の比率を紙送り速度に基づいて設定することを特徴とする請求項6に記載のサーマルプリンタ。
 前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、1ドットピッチ内の第1のステップで給電する通電比率を50%から100%の間で段階的に設定することを特徴とする請求項12に記載のサーマルプリンタ。
 前記通電比率設定回路は、紙送り速度に応じて、1ドットピッチ内の第1のステップで給電する通電率を50%から100%の間で漸次的に設定することを特徴とする請求項12に記載のサーマルプリンタ。
 前記通電比率設定回路は通電時間を設定し、第2のステップ以降の通電時間を第1のステップの通電時間よりも短く設定することを特徴とする、請求項12に記載のサーマルプリンタ。
 前記通電比率設定回路は電流値を設定し、第2のステップ以降の電流値を第1のステップの電流値よりも小さく設定することを特徴とする、請求項12に記載のサーマルプリンタ。
Description:
サーマルプリンタ

 本発明は、サーマルプリンタに関し、特 サーマルヘッドへの通電制御に関する。

 サーマルプリンタは、ライン状のサーマ ヘッドを構成する複数の発熱素子を駆動す ことによって印字動作を行う装置であり、1 ラインに配列された全発熱素子の内で同時駆 動可能な最大ドット数を時分割駆動している 。

 これは、1ライン中の全発熱素子を同時に 駆動すると、消費電力が増大し、各発熱素子 に印加される電圧が低下するためであり、発 熱素子に印加される電圧が低下すると、印字 濃度の低下や、印字むらの原因となるためで ある。

 そこで、同時駆動可能な最大のドット数 設定し、1ライン中に配列された発熱素子を 設定された最大ドット数の発熱素子を単位と して分割して駆動することが行われている。 例えば、1ライン中に256ドットの発熱素子が 列されるサーマルヘッドにおいて、同時駆 可能な最大ドット数として64ドットを設定し た場合には、1ラインを4分割(4=256/64)して、64 ットを1単位とする駆動を4回行うことによ て、1ラインの全ドットを駆動する。

 図18は分割ブロックによるサーマルヘッ の駆動を説明するための図である。ここで サーマルヘッド200は、総数N個の発熱素子201 接続して形成される。電源容量の制約によ て同時通電可能な発熱素子の個数がnである としたとき、総数Nと同時通電可能な個数nと 関係から、総数N個の発熱素子201をn個の発 素子のブロック202に分割し、各分割ブロッ に給電を行う。図18では、分割ブロック数を 8とした場合を示している。

 図18(a)は、一ラインで通電する総ドット が同時通電可能個数nよりも少ない場合の駆 状態を示している。通電ドット数が少ない 合には一ラインを一度に通電することが可 であり、これによって印刷周期を短くして 刷速度を高めることができる。また、図18(b )は、一ラインで通電する総ドット数が同時 電可能個数nよりも多い場合の駆動状態を示 ている。通電ドット数が多い場合には、電 容量の制約によって一ラインを一度に通電 ることができないため、分割ブロック毎に 電を行う。これによって印刷周期は長くな 印刷速度は低下することになる。

 同時駆動可能な最大ドット数が多いほど 字速度を高めることができるが、前記した うに同時駆動する発熱素子のドット数を増 すとその分電圧降下が増大し、電源の出力 圧がプリンタの動作保証電圧以下となり、 字動作が保証されなくなる。

 電圧降下は、電源の内部抵抗、ヘッドの 抗、ヘッド以外の抵抗等に依存し、これら 抵抗値は製造ばらつきや電源特性によって 化する。そのため、従来、同時駆動可能な 大ドット数は、これら要因を考慮して、電 出力端子の電圧を予想される最も悪い状態 設定している。

 1ライン中の発熱素子をブロックに分割し 、この分割ブロックを単位として給電するこ とによって電源容量の制約を解消することが できるが、その分印字速度が低下するという 問題がある。この印字速度の低下を解消する 方法として、分割するブロック数に応じて周 期を可変とすることが知られている。

 しかしながら、この速度を可変すること 印刷したドット長が変動し、印刷長に差異 生じるという新たな問題が生じることが指 されている。

 図19(a),(b)は速度を可変することによる印 長の変動を説明するための図である。図19(a )において、ドット長は、印刷用紙の搬送速 vと発熱素子に給電するパルス幅tとの積(v・t )によって表される。印刷用紙が高速の搬送 度vfである場合のドット長Lf(=vf・t)と、印刷 紙が低速の搬送速度vsである場合のドット Ls(=vs・t)との間には、搬送速度の差によって 差異が生じる。このドット長Lの差異は、図19 (b)に示すように、ライン間の隙間dとして表 る。

 この問題を解決するために、ブロックの 割数に応じて印刷速度を可変とするととも 、印刷速度に応じて発熱素子に通電する通 パルス幅を可変とする駆動方法が提案され いる(特許文献1参照)。

 図19(c),(d)は、印刷速度に応じて発熱素子に 電する通電パルス幅を可変とする駆動方法 説明するための図である。ここで、印刷速 が高速であるときの通電パルス幅をtとし、 印刷速度が低速であるときの通電パルス幅t をtよりも長く設定する。この通電パルス幅 可変とすることによって、低速の搬送速度v sである場合のドット長Lsはvs・t″高速の搬送 速度vfである場合のドット長Lfに合わせ、速 差によるドット長Lの差異を解消する。

特公平8-25291号公報

 上述したように、ブロックの分割数に応 て印刷速度を可変とするとともに、印刷速 に応じて発熱素子に通電する通電パルス幅 可変とすることによって、サーマルヘッド 分割ブロックで駆動する際の、印刷速度の 速化とドット長の変動の低減化が図られて るが、ブロックの分割数が多く印刷速度が 速である場合には、駆動モータの特性等に って、必ずしも期待される効果が得られな 場合がある。

 図20は、低速回転時の印刷状態を説明す ための図である。例えば、用紙を搬送する 送用モータとしてステッピングモータが多 利用されている。このステッピングモータ 駆動は、A相,B相の2つの相の励磁状態を切り えることで回転子を駆動する2相励磁と呼ば れる励磁制御によって行われる(図20(a))。

 プリンタにおいて、ヘッドの駆動と用紙 りは、ヘッドへの通電とステッピングモー の相の切り替えを繰り返すことで行ってい 。回転子は、相の切り替え時に回転を開始 、駆動コイルのトルクや回転子のイナーシ 等に依存する速度で、切り替え後の相状態 定まる回転位置に向かって回転し、一回転 作が完了する。回転子は、切り替えた相状 において、次の相の切り替えが指令される 同様の回転動作を行い、これらを繰り返す とで連続した回転が行われる。したがって 回転子の平均回転速度は相の切り替え周期 依存して定まるが、各相状態間における回 速度は変動することになる。

 このステッピングモータの回転動作にお て、高速回転時には相状態間で生じる回転 度の変動は少ないため、ドット間における 間の発生は少なく、上述したように印字速 に応じてヘッドへの通電時間を可変とする とで、ドット間における隙間の発生をより 果的に抑制することができる(図20(b))。

 これに対して、低速回転時には相状態間 生じる回転速度の変動は大きくなって一時 な停止状態が生じる。そのため、低速回転 において印刷を行う場合には、ステッピン モータが一時停止した状態においてヘッド の通電が行われて1ドット分の印刷が行われ 、通電が終了してから次の相の切り替えが指 令されるまでの間は印字が行われないことに なる。次の相の切り替えが指令されると、回 転子は切り替え後の相状態で定まる回転位置 に向かって回転し、その回転位置において通 電されて次のドットの印刷が行われる。

 このため、印刷速度に応じてヘッドへの 電時間を可変としても、低速回転時には、 刷用紙が一時的に停止した状態にあるため 単にその停止位置における通電時間が変化 るに過ぎず、ドット間に隙間が生じるとい 問題は解消されずに残ることになる(図20(c)) 。

 そこで、本発明は従来の問題を解決し、 ーマルプリンタヘッドを分割ブロックによ て印刷する際に、分割ブロックの分割数が く低速で印刷する場合であっても、ドット に隙間を生じることなく印刷を行うことを 的とする。

 本発明のサーマルプリンタは、サーマル リンタヘッドを分割ブロックによって印刷 る際に、分割ブロックの分割数が少なく高 印刷する場合と、分割ブロックの分割数が く低速印刷する場合とにおいて、一ライン 印刷するドットの個数を変更し、分割ブロ クの分割数が多く低速で印刷する場合には 一ライン内の紙送りを複数のピッチで行う とによって一ライン内において用紙が停止 る状態が発生しないようにし、各ピッチに 電することで一ラインに印刷するドットの 数を増やすことによって、ドット間および イン間に隙間が生じないようにする。

 さらに、一ライン内の複数のピッチにお て、各ピッチで通電する給電量の比率を変 することによって、一ライン内での各ピッ 間の濃度の差を低減する。

 本発明のサーマルプリンタは、ライン状 接続した同時通電可能な複数の発熱素子を1 又は複数のブロックに分割し、この分割で得 られた分割ブロックを単位として通電して発 熱素子を駆動し、これら分割ブロックの通電 周期により1ラインの印字を行うサーマルヘ ドと、このサーマルヘッドに対して用紙を 送りする用紙搬送部と、このサーマルヘッ の発熱素子に分割ブロック毎に給電する給 部と、用紙搬送部および給電部の制御を含 制御部を備える。

 制御部による用紙搬送部の制御は、分割 ロックの分割数に基づいて、一ライン中の 送りピッチをライン毎に変更するものであ 、分割ブロックの分割数が少なく高速印刷 る場合と、分割ブロックの分割数が多く低 印刷する場合とでは、一ラインに印刷する ットの個数を変更してピッチを変更する。 の制御によって、分割ブロックの分割数が く低速で印刷する場合には、一ライン内の 送りを複数のピッチで行うことによって一 イン内において用紙が停止する状態が発生 ないようにする。

 また、制御部による給電部の制御は、一 イン中の紙送りピッチ毎に給電を行う。各 送りピッチについて通電することで、一ラ ンに印刷するドットの個数を増やすことに って、ドット間およびライン間に隙間が生 ないようにする。

 本発明は、一ライン中におけるピッチの 更を分割ブロックの分割数に基づいて行う 、予め定めておいた所定分割数の設定値と そのラインの印刷を行う際の分割数との比 によって行うことができる。このピッチ変 の切り替えに用いる所定分割数は、サーマ ヘッドの発熱素子の特性や電源容量等のサ マルプリンタの特質や、印字対象が文字で るか画像であるのかといった印字内容の性 、サーマルプリンタを使用する温度状態等 環境条件等に基づいて定めることができる

 本発明のサーマルプリンタは、用紙を搬 する駆動モータとしてステッピングモータ 用いた態様とすることができる。この態様 は、用紙搬送部にステッピングモータを設 、サーマルプリンタの制御部が備えるモー 制御部によってこのステッピングモータの 動を制御する。

 モータ制御部は、分割ブロックの分割数 設定数とを比較し、分割数が設定数よりも ない場合には2相励磁でステッピングモータ を駆動して一ラインを1ドットピッチで紙送 し、分割数が設定数より多い場合にステッ ングモータを分割駆動して一ラインを1/nド トピッチ(nは整数)で紙送りする。

 分割駆動は、1-2相励磁による分割駆動や イクロステップ駆動による分割駆動を用い ことができる。モータ制御部は、1-2相励磁 よる分割駆動によって一ラインを1/2ドット ッチで紙送りする紙送り制御、又は、マイ ロステップ駆動による分割駆動によって一 インを1/nドットピッチ(nは整数)で紙送りす 紙送り制御、あるいは、1-2相励磁とマイク ステップ駆動の両方を用いた紙送り制御を うことができる。

 2相励磁は2相(A相およびB相)の正負状態に る4つの励磁状態によって一回転駆動させる ものであり、1つの励磁状態を一ラインの1ド トピッチに対応させて用紙を搬送する。一 、1-2相励磁は2相(A相およびB相)の正負状態 よる8つの励磁状態によって一回転駆動させ ものであり、1つの励磁状態を一ラインの1/2 ドットピッチに対応させて用紙を搬送し、連 続する2つの励磁状態による各1/2ドットピッ によって一ライン分の用紙搬送を行う。な 、分割ブロックの分割数が設定数と一致す 場合には、2相励磁と1-2相励磁の何れで励磁 動するかは任意に定めることができる。

 マイクロステップ駆動は、基本ステップ を小さなステップ角に分割してステッピン モータを駆動する駆動方式であり、小さな テップ角に分割して1/nステップで駆動する とで一ラインの1/nドットピッチに対応させ 用紙を搬送することができる。例えば、ス ップ角を1/2に分割して1/2ステップで駆動す ことで一ラインを1/2ドットピッチに対応さ て用紙を搬送することができ、この場合に 、前記した1-2相励磁と同様の搬送動作とな 。マイクロステップ駆動は、通常トルクリ プルの小さな正弦波状の励磁電流波形を用 て駆動する。

 これによって、2相励磁でステッピングモ ータを駆動した場合には、1つの励磁状態で ライン分の用紙を搬送することができるた 、高速で印刷を行う。一方、分割駆動でス ッピングモータを駆動した場合には、一ラ ン分の用紙を複数のステップで搬送するた 、低速で印刷を行う。例えば、1-2相励磁で テッピングモータを駆動した場合には、2つ 励磁状態で一ライン分の用紙を搬送するこ で低速で印刷を行い、マイクロステップ駆 でステッピングモータを駆動した場合には ステップ角を細分化して一ステップ角を小 くして一ライン分の用紙を搬送することで 速による印刷を行う。

 また、本発明の制御部は給電制御部によ て給電部に給電する給電量を制御する。給 制御部は、紙送り速度に基づいて一ライン の各紙送りピッチ毎に給電する給電量を制 し、各紙送りピッチについて分割ブロック 通電して発熱素子を駆動する。この通電に いて、一ライン中の各紙送りピッチ毎に給 する給電量を定めることで、ピッチ単位で 刷濃度を制御することができ、ピット間の 度やライン間の濃度を調整することができ 。

 給電制御部は、一ライン中の各紙送りピ チで給電する通電量の比率を設定する通電 率設定回路を備える。通電比率設定回路は 分割駆動において各分割駆動時に給電する 電量の比率を、紙送り速度に基づいて設定 る。

 1-2相励磁では、一ライン内を1/2ドットピ チずつの前段ピッチと後段ピッチの2つのピ ッチで用紙を搬送する。また、マイクロステ ップ駆動では、一ライン内を1/nドットピッチ ずつの複数のピッチで用紙を搬送する。

 本発明の通電比率設定回路は、分割駆動 おける各駆動単位において給電する通電量 比率を紙送り速度に基づいて設定すること 、ピッチ単位で印刷濃度を制御し、ドット の濃度やライン間の濃度調整を行う。

 例えば、1-2相励磁による分割駆動では、 段の1/2ドットピッチ時に給電する通電量と 段の1/2ドットピッチ時に給電する通電量と 比率を紙送り速度に基づいて設定し、前段 ッチ時にヘッドに通電する通電量と後段ピ チ時にヘッドに通電する通電量とを定める

 なお、前段ピッチの通電量と後段ピッチ 通電量とを合わせた一ライン内でヘッドに 給する給電量は、分割ブロックの分割数に づいて定める。通電比率設定回路は、この ライン内でヘッドに供給する給電量につい 、前段ピッチと後段ピッチとに振り分ける 率を設定するものである。

 一ライン内を前段ピッチと後段ピッチの2 つの期間に分け各期間でドット印刷を行う場 合には、発熱素子が備える履歴効果によって 、後段ピッチの期間におけるドット印刷は前 段ピッチの期間におけるドット印刷による発 熱状態の影響を受け、前段ピッチの印刷濃度 と後段ピッチの印刷濃度にピット間濃度差が 生じる場合がある。

 この前段ピッチの期間が後段ピッチの期 に与える履歴効果による影響は、紙送り速 に依存し、高速である程影響が大きい。本 明の通電比率設定回路は、この紙送り速度 応じて、前段の1/2ドットピッチ時に給電す 通電比率を低速から高速に向かって50%から1 00%の間で設定する。通電比率は、紙送り速度 が高速となるほど前段を高く設定する。この 通電比率の設定によって、前段ピッチの期間 で加熱された発熱素子の履歴効果を考慮して 、後段ピッチの期間で行う通電量を低減し、 前段ピッチと後段ピッチの両期間のドットの 印刷濃度の差を少なくすることができる。

 この通電比率の設定は、50%から100%の間で 段階的に設定する態様とする他、漸次的に設 定する態様としてもよい。

 通電比率の設定は、通電時間あるいは電 値によって設定することができる。通電時 によって通電比率を設定する場合には、後 の1/2ドットピッチ時の通電時間を前段の1/2 ットピッチ時の通電時間よりも短く設定す 。また、電流値によって通電比率を設定す 場合には、後段の1/2ドットピッチ時の電流 を前段の1/2ドットピッチ時の電流値よりも さく設定する。

 また、マイクロステップ駆動による分割 動では、1ドットピッチ内の各ステップで給 電する通電量の比率を紙送り速度に基づいて 設定することで履歴効果による濃度むらの影 響を低減する。

 マイクロステップ駆動による分割駆動に いて、通電比率設定回路による設定は、紙 り速度に応じて、1ドットピッチ内の第1の テップで給電する通電比率を50%から100%の間 段階的に設定する他、紙送り速度に応じて 1ドットピッチ内の第1のステップで給電す 通電率を50%から100%の間で漸次的に設定する とができる。

 また、通電比率設定回路は、通電時間あ いは通電電流によって設定することができ 。通電時間による設定では、第2のステップ 以降の通電時間を第1のステップの通電時間 りも短く設定する。また、電流値による設 では、第2のステップ以降の電流値を第1のス テップの電流値よりも小さく設定する。

 なお、ステッピングモータにおいて、2相 励磁および1-2相励磁は知られた励磁方式であ る。また、特許文献2には、熱転写プリンタ おいて、2相励磁による通常モードに加えて1 -2相励磁による耐熱性モードによってステッ ングモータを駆動する構成が開示されてい が、この1-2相励磁による耐熱性モードは、 ーマルヘッドに加えるエネルギー密度を2倍 とすることで、耐熱性の高いインクリボンを 用いた際の密着性を高めることを目的とする ものであり、本発明のように分割ブロックの 分割数に基づいて2相励磁と1-2相励磁とを切 替えを行って、ドットピッチ間の隙間の発 を防ぐものではない。

 本発明のサーマルプリンタは、サーマル リンタヘッドを分割ブロックによって印刷 る際に、分割ブロックの分割数が多く低速 印刷する場合であっても、ドット間に隙間 生じることなく印刷を行うことができる。

本発明のサーマルプリンタの概略機能 説明するための図である。 ステッピングモータの2相励磁と1-2相励 磁を説明するための図である。 一ラインにおけるドットピッチを説明 るための図である。 2相励磁と1-2相励磁を説明するための図 である。 発熱素子の履歴効果を説明するための である。 発熱素子の履歴効果を説明するための である。 本発明の段階的な通電比率の設定例を す図である。 本発明のプリンタの励磁切り替えによ 紙送り速度の設定と通電比率の設定の手順 説明するためのフローチャートである。 本発明のプリンタの通電比率の設定を 明するための図である。 本発明のサーマルプリンタの概略構成 を説明するためのブロック図である。 本発明のサーマルプリンタの概略機能 を説明するための図であり、マイクロステッ プ駆動による例を説明するための図である。 ステッピングモータのマイクロステッ プ駆動を説明するための図である。 ステッピングモータのマイクロステッ プ駆動を説明するための図である。 本発明の一ラインにおけるマイクロス テップ駆動によるドットピッチを説明するた めの図である。 本発明の1/2ステップによるマイクロス テップ駆動時の通電量の比率を説明するため の図である。 本発明の1/4ステップによるマイクロス テップ駆動時の通電量の比率を説明するため の図である。 本発明の1-2相励磁とマイクロステップ 駆動とを組み合わせる場合の概略機能図であ る。 分割ブロックによるサーマルヘッドの 駆動を説明するための図である。 速度を可変することによる印刷長の変 動を説明するための図である。 低速回転時の印刷状態を説明するため の図である。

符号の説明

 1 サーマルプリンタ
 11 インターフェース
 12 データ受信部
 13 受信バッファ部
 14 印刷バッファ部
 15 ラッチ回路
 16 サーマルヘッド
 17 給電部
 18 用紙搬送部
 18a 搬送モータ
 20 制御部
 21 主制御部
 22 印刷制御部
 22a ブロック分割処理回路
 22b 速度設定回路
 23 モータ制御部
 23a 2相励磁回路
 23b 1-2相励磁回路
 24 選択回路
 30 ドット
 31 一ライン
 32 ドットピッチ
 33a,33b ドット
 34a,34b 1ドットピッチ
 40 ドット
 41 一ライン
 42 ドットピッチ
 43a,43b ドット
 44a,44b 1ドットピッチ
 45a~45d ドット
 46a~46d 1ドットピッチ
 47a~47h ドット
 48a~48h 1ドットピッチ
 100 CPU
 101 ROM
 102 RAM
 103 表示装置
 104 入力装置
 105 電源
 106 サーマルヘッド
 107 給電部
 108 用紙搬送部
 200 サーマルヘッド
 201 発熱素子
 202 ブロック

 以下、本発明のサーマルプリンタについ 図を用いて詳細に説明する。なお、以下で 、図1~9を用いて1-2相励磁による例を説明し 図11~図16を用いてマイクロステップ駆動に る例を説明する。なお、図10は本発明のサー マルプリンタの概略構成を説明するブロック 図であり、図17は1-2相励磁とマイクロステッ 駆動とをくみあわせる場合の概略機能図で る。

 はじめに、1-2相励磁を用いてモータを制 する例を説明する。図1は、本発明のサーマ ルプリンタの概略機能を説明するための図で あり、1-2相励磁による例を説明する図である 。

 サーマルプリンタ1は、複数の発熱素子( 示してない)をライン状に配列して形成され サーマルヘッド16を有する。

 制御部20は、ホスト装置等の外部装置か 入力した印字データに基づいてこれら複数 発熱素子の内から駆動する発熱素子を選択 に駆動することによって、各発熱素子に対 して印字媒体(感熱用紙)にドットを形成する ことで印字を行う。発熱素子の駆動制御は、 所定間隔の印字タイミング毎に電源との接続 をオン・オフすることによって行う。

 サーマルプリンタ1は、図示しないホスト 装置等の外部装置との間で通信を行うインタ ーフェース11およびデータ受信部12、受信し データを一時的に記憶する受信バッファ部13 、印字データを一時記憶する印刷バッファ部 14,一ラインの印刷データを記憶するラッチ回 路15、発熱素子を駆動することで印刷を行う ーマルヘッド16、サーマルヘッド16の発熱素 子に駆動電流を給電する給電部17,用紙(図示 ない)を搬送する用紙搬送部18、および制御 20を備える。

 制御部20は、サーマルプリンタ全体を制 する主制御部21、印刷を制御する印刷制御部 22、用紙搬送部18が備える搬送モータ18aの駆 を制御するモータ制御部23、給電部17を制御 る給電制御部24を備える。

 主制御部21は、入力した印字データを解 して印字パターンを形成する印字データ解 手段(図示していない)を備える。

 印刷制御部22は、解析した印字パターン 基づいて同時駆動するドットを選択し、分 ブロックの分割数を設定する処理を行うブ ック分割処理回路22aを備える。また、印刷 御部22は、ブロック分割処理回路22aで設定し た分割ブロックの分割数に基づいて、用紙を 搬送する速度を設定する速度設定回路22bを備 える。

 本発明のモータ制御部23は、搬送モータ18 aの駆動コイルに励磁電流を供給する励磁回 として2相励磁回路23aおよび1-2相励磁回路23b 、いずれの励起回路で駆動するかを選択す 選択回路23cを備える。2相励磁回路23aはステ ッピングモータを2相励磁によって駆動する トローブ信号を生成する回路であり、1-2相 磁回路23bはステッピングモータを1-2相励磁 よって駆動するストローブ信号を生成する 路である。

 図2は、ステッピングモータの2相励磁と1- 2相励磁を説明するための図である。図2(a)~(d) は2相励磁を説明するための各相の励磁信号 示し、図2(e)~(h)は1-2相励磁を説明するための 各相の励磁信号を示している。

 2相励磁によるステッピングモータの駆動 は、常に2つの相(A相とB相)を励磁する方式で り、相切り替え時においても必ず1つの相が 励磁される。一方、1-2相励磁によるステッピ ングモータの駆動は、常に1つの相のみを励 する1相励磁方式と2相励磁方式を交互に行わ せる方式であり、角度偏位は1相励磁方式お び2相励磁の場合の1/2となり、駆動周波数は 2倍となる。

 ステッピングモータは、2相励磁の場合に は4ステップ(図中の周期T1)の相切り替えによ て1回転する。一方、1-2相励磁の場合には8 テップ(図中の周期T2)の相切り替えによって1 回転する。

 図3は、一ラインにおけるドットピッチを 説明するための図である。図3(a)は2相励磁で 動した場合の一ラインにおけるドットピッ を示し、図3(b)は1-2相励磁で駆動した場合の 一ラインにおけるドットピッチを示している 。

 ステッピングモータを2相励磁し、これに よって紙送りを行う場合には、図3(a)に示す うに、相を切り替える毎に一ライン分(図中 31に示す間隔)の紙送りを行い、この間に発 素子に一回の通電を行って1ドット30の印字 行う。したがって、2相励磁の場合には、一 回の相切り替えによって1ドットピッチ(図中 32に示す間隔)の紙送りが行われる。

 一方、ステッピングモータを1-2相励磁し これによって紙送りを行う場合には、図3(b) に示すように、一ライン(図中の31に示す間隔 )の間に二回の相切り替えを行って半ライン の紙送りを二回行い、この各回の紙送りの に発熱素子にそれぞれ通電を行ってドット33 a,33bの印字を行う。したがって、1-2相励磁の 合には、前段の相切り替えによって1/2ドッ ピッチ(図中の34aに示す間隔)の紙送りが行 れ、後段の相切り替えによって1/2ドットピ チ(図中の34bに示す間隔)の紙送りが行われ、 二段の相切り替えによって1ドットピッチ分 紙送りが行われる。

 選択回路23cは、ブロック分割処理回路22a 定める分割ブロックの分割数に基づいて、2 相励磁回路23aあるいは1-2相励磁回路23bを選択 する。例えば、選択を行うしきい値として所 定の分割数を予め設定しておき、ブロック分 割処理回路22aで得られた分割数とこの設定し ておいた設定分割数とを比較し、その比較結 果に基づいて2相励磁回路23aが生成する励磁 号、あるいは1-2相励磁回路23bが生成する励 信号を選択する。

 用紙搬送部18の搬送モータ18aは、モータ 御部23から出力される分割数に基づいて選択 された励磁信号によって駆動する。

 選択回路23cは、分割数が設定分割数より 少ない場合には、高速搬送を行うと判定し 2相励磁回路23aを選択し、一ラインについて 1ドットピッチで紙送りする。一方、分割数 設定分割数よりも多い場合には、低速搬送 行うと判定して1-2相励磁回路23bを選択し、 ラインについて2回の1/2ドットピッチで紙送 する。

 図4は2相励磁と1-2相励磁を説明するため 図である。図4(a),(c)はA相とB相のモータ相を している。2相励磁は、このA相とB相の2相に よる4つの相状態の組み合わせによってモー を駆動する。

 また、図4(b),(d)は1-2相励磁の制御信号を している。1-2相励磁は、このA相、B相、およ び1-2相励磁の制御信号による8つの相状態の み合わせによってモータを駆動する。なお 図4では、A相とB相の逆相については示して ない。

 図4において、2相励磁および1-2相励磁の れの相励磁においても、1つの相状態は1ドッ ト分に相当し、図4(e),(f)のストローブ信号STB1 の1パルス信号によって1ドット分の通電が行 れ1ドットの印刷が行われる。

 2相励磁では4つの相状態の組み合わせ中 1つの相状態が一ラインの紙送りに相当し、 ライン中にストローブ信号STB1の1パルス信 が印加され、1ドットピッチの印刷が行われ 。

 一方、1-2相励磁では8つの相状態の組み合 わせ中の連続する2つの相状態が一ラインの 送りに相当し、一ライン中にストローブ信 STB1の2パルス信号が印加され、各相状態にお いてそれぞれ1/2ドットピッチの印刷が行われ 、計2回の1/2ドットピッチの印刷によって一 イン分について印刷が行われる。

 1-2相励磁と2相励磁との間の励磁の切り替 えは、ブロック分割処理回路22aから得られる 分割数に基づいて行われ、図4に示すように 1-2相励磁から2相励磁への励磁の切り替えは 分割数が所定の設定分割数よりも少なくな 高速による紙送りが必要となる時点で行わ る。また、図4には示していないが、ブロッ ク分割処理回路22aから得られる分割数が所定 の設定分割数を超えて低速による紙送りが必 要となる場合には、その時点で2相励磁から1- 2相励磁への切り替えが行われる。

 なお、図1では、2相励磁回路23aおよび1-2 励磁回路23bで励磁信号を生成し、この励磁 号を選択回路23cで選択する構成としている 、選択回路23cの選択信号によって、2相励磁 路23aあるいは1-2相励磁回路23bの何れかの励 回路で駆動させる構成としてもよい。

 また、上記したモータ制御部は、搬送モ タ18aがステッピングモータである場合につ て、2相制御と1-2制御とを選択することによ って、1ドットピッチによって一ラインにつ て1回の紙送りと、1/2ドットピッチによって ラインについて2回の紙送りとを切り替えて いるが、紙送り制御はこの例に限らず、例え ば、マイクロステップ駆動を用いたり、ステ ータ極が3相の搬送モータを用いる等によっ 、別の駆動制御の態様や、一ラインについ 3回以上の紙送りを選択する態様としてもよ 。なお、マイクロステップ駆動については 図12~図16を用いて後に説明する。

 給電制御部24は、選択したドットの発熱 子に通電を行う通電時間あるいは通電する 流値を設定し、給電部17を制御してサーマル ヘッド16の発熱素子の一ラインについての通 を制御する。各ラインの通電において、発 素子に駆動電流を供給する通電時間は、電 容量、分割ブロックの分割数、発熱素子の 性等に基づいて定めることができる。

 さらに、本発明の給電制御部24は、前記 たモータ制御部23において、1-2相制御によっ て1/2ドットピッチで搬送し、一ラインについ て2回の紙送りを行う場合には、各紙送り時 発熱素子に通電する通電量の通電比率を設 する通電比率設定回路24aを備える。

 この通電比率設定回路24aは、一ライン内 おいて発熱素子に給電する通電量ではなく 1-2相励磁によって一ラインを2回の紙送りで 搬送する際において、前半の1/2ドットピッチ 時に供給する通電量と、後半の1/2ドットピッ チ時に供給する通電量との比率を定めるもの であり、前段ピッチの期間の1/2ドットピッチ 時に給電する通電量と後段ピッチの期間の1/2 ドットピッチ時に給電する通電量との比率を 紙送り速度に基づいて設定する。

 通電比率は、紙送り速度に応じて、前段 ッチの期間の1/2ドットピッチ時に給電する 電比率を低速から高速に向かって50%から100% の間で、紙送り速度が高速となるほど前段ピ ッチの期間の通電比率を高く設定し、逆に、 後段ピッチの期間の1/2ドットピッチ時に給電 する通電比率は低速から高速に向かって50%か ら0%の間で、紙送り速度が高速となるほど後 ピッチの期間の通電比率を低く設定する。 お、前段ピッチの期間の通電比率と後段ピ チの期間の通電比率は、その総和が例えば1 00%となるように設定するが、分割通電するこ とによって発熱効率が低下する場合があり、 そのような場合には前段ピッチの期間の通電 比率と後段ピッチの期間の通電比率の総和を 100%以上に設定することもある。

 この1-2相制御において、前段と後段の各 ッチの期間の通電比率を変更する理由は、 下にある。

 後段ピッチの期間で印刷されるドットの 度は、前段ピッチの期間の通電による発熱 子の加熱状態の影響を受ける。この前段ピ チの期間の通電状態が、後段ピッチの期間 の印刷に与える影響は履歴効果と呼ばれ、 段ピッチの期間の通電で加熱された状態が 段の通電時に残っている場合には、後段ピ チの期間の通電によって加熱される以上の 度状態となり、前段と後段の各ピッチの期 で印刷されるドットの印刷濃度に差異が発 する。このドットの印刷濃度に差異は、印 される画像上で例えば、ライン方向の濃度 らとして表れる。この履歴効果による影響 、紙送り速度に依存し高速である程影響が きい。

 図5、図6は履歴効果を説明するための図 ある。図5は、低速の紙送り速度において1-2 励磁で駆動した場合のドットの印刷例を模 的に示した図であり、図6は、同様に低速の 紙送り速度において1-2相励磁で駆動した場合 において、一ライン内における前段ピッチ期 間と後段ピッチ期間の通電比率とドットの印 刷状態を模式的に示した図である。なお、図 5(a),図6(a)~(c)は前段ピッチと後段ピッチの期 の通電比率を50:50とした場合を示し、図5(b), 6(d)~(f)は同通電比率を80:20とした場合を示し ている。

 図5(a),図6(a)~(c)に示すように通電比率が50: 50の場合には、前段ピッチの期間による後段 ッチ期間への履歴効果によって、一ライン において前段と後段のドットピッチの印刷 度に差が生じる。

 図6(a)は発熱素子への通電比率を示し、図 6(b)は通電によって加熱される発熱素子の温 状態を模式的に示している。後段のピッチ 間の温度状態は、前段のピッチ期間の温度 態の影響を受けた前段よりも高い温度状態 持続する。このため、図6(c)のドットの印刷 態に示すように、一ライン内において前段 後段のドットピッチの印刷濃度に差が生じ 。

 本発明の通電比率設定回路24aは、通電比 の設定において前段ピッチの期間で加熱さ た発熱素子の履歴効果を考慮して、後段ピ チの期間で行う通電量の比率を下げ、前段 ッチと後段ピッチの両期間のドットの印刷 度の差を少なくする。

 図5(b)は通電比率が80:20の場合を示し、図6 (e)は通電によって加熱される発熱素子の温度 状態を模式的に示している。後段ピッチ期間 の通電量の比率を下げることによって、図6(f )に示すように、前段ピッチの期間による後 ピッチ期間への履歴効果を緩和し、一ライ 内において前段と後段のドットピッチの印 濃度の差が低減される。

 本発明の通電比率設定回路は、前段と後 の1/2ドットピッチの通電比率は、例えば、 速から高速になるに従って50:50から100:0の間 で段階的あるいは漸次的に設定することがで きる。なお、紙送り速度は、印刷制御部22の 度設定回路22bから取得することができる。

 図7は段階的な通電比率の設定例を示して いる。なお、図7(a)は2相励磁の場合の一ライ における通電のパルス信号を示し、図7(b)~(d )は1-2相励磁の場合の各通電比率のパルス信 を示している。

 図7(a)の2相励磁は、分割ブロックの分割 が少ない場合であって高速で紙送りを行う 合である。紙送りを高速で行うため、一ラ ンに相当する通電期間の時間幅は最も短く 定する。一方、図7(b)~(d)の1-2相励磁は、分割 ブロックの分割数が多くなる場合であって図 7(a)の場合よりも低速で紙送りを行う場合で る。紙送りを低速で行うため、一ラインに 当する通電期間の時間幅は分割数に応じて く設定する。なお、上記した一ラインに相 する通電期間の時間幅は速度設定回路22bに って設定される。

 さらに、1-2相励磁において、前段ピッチ 間と後段ピッチ期間における通電比率を紙 り速度に応じて定める。図7(b)は1-2相励磁を 行う三例の中で2相励磁の高速に近い場合で る。この場合には、前段ピッチ期間におけ 通電と後段ピッチ期間での通電との間の休 時間が短いため、通電比率を80:20に設定して いる。

 図7(d)は1-2相励磁を行う低速の三例の中で 最も遅い場合である。この場合には、前段ピ ッチ期間における通電と後段ピッチ期間での 通電との間の休止時間が長いため、通電比率 を50:50に設定している。

 また、図7(c)は1-2相励磁を行う低速の中の 中間の場合である。この場合には、通電比率 を前記した80:20と50:50の間の60:40に設定してい る。

 通電比率の設定は、通電時間あるいは電 値によって設定することができる。上記し 図7の例は、通電時間によって通電比率を設 定する場合であり、後段の1/2ドットピッチ時 の通電時間を前段の1/2ドットピッチ時の通電 時間よりも短く設定する。電流値によって通 電比率を設定する場合には、後段の1/2ドット ピッチ時の電流値を前段の1/2ドットピッチ時 の電流値よりも小さく設定する。

 上記した例では、通電比率を段階的に設 する例を示しているが、連続的に漸次に設 してもよい。

 次に、本発明のプリンタにおいて、励磁 り替えによる紙送り速度の設定と通電比率 設定の手順について、図8のフローチャート を用いて説明する。なお、ここでは、ブロッ ク分割処理以後の処理について説明する。

 はじめに、ブロック分割処理において、 刷を行うラインについて分割ブロックの分 数を設定する(S1)。予め、ステッピングモー タを2相励磁で駆動するか1-2相励磁で駆動す かを切り替える分割数の設定値を定めてお 、この設定分割値をしきい値としてブロッ 分割処理で得られた分割数を判定する(S2)。

 S2の比較処理において、分割数が設定分 数よりも少ない場合には、高速による紙送 を行うと判定し、2相励磁を設定する(S3)。一 方、S2の比較処理において、分割数が設定分 数よりも多い場合には、低速あるいは中速 よる紙送りを行うと判定し、1-2相励磁を設 する(S4)。1-2相励磁を設定した場合には、速 度設定回路22bから紙送り速度を取得し、この 速度に応じた通電比率を設定する。

 図9は、通電比率の設定を説明するための 図である。通電比率は、ステッピングモータ の励磁状態及び速度によって定めることがで き、図9はこの設定状態を示している。

 図9において、速度が高速である場合には 、ステッピングモータは2相励磁によって駆 される。2相励磁では後段ピッチ期間がない め、このときの通電比率は100:0に相当する

 速度が低速である場合には、ステッピン モータは1-2相励磁によって駆動される。こ 1-2相励磁では、通電比率は50:50から100:0の間 で低速から高速に向かって順に前段ピッチ期 間の比率が高くなるように設定される(S5)。 記したS1~S5の処理を各ラインについて繰り返 す(S6)。

 図10は本発明のサーマルプリンタの概略 成を説明するためのブロック図である。図10 において、サーマルプリンタは、CPU100に、ROM 101,RAM102,表示装置103,入力装置104,電源105,サー ルヘッド105,給電部107,用紙搬送部108を接続 て構成される。

 CPU100は、ROM101内に格納されるオペレーテ ングシステムや各種アプリケーションソフ に従ってサーマルプリンタ全体の動作を制 する。また、ROM101には、データベースや文 フォントを格納することができる。RAM102は 演算中の一次データを格納する他、他の機 から送信されたプログラムやデータを格納 ることができる。

 表示装置103や入力装置104は入出力周辺デ イスであり、表示装置103は液晶やCRTやプラ マ表示装置等の任意の表示デバイスを用い ことができ、入力装置104はキーボードやポ ンティングデバイス等により文字列データ 各種コマンドを入力する。

 サーマルヘッド105は、複数の発熱素子を イン状に配列してラインプリンタを構成す 。CPU100の制御は、前記した図1に示す各機能 を備え、同時駆動ドット数に従ってサーマル ヘッド105の発熱素子に対する通電を時分割制 御する。

 また、給電部107には電源105が接続され、 リンタが備える制御部や各部分への給電を う他、搬送モータ等を備える用紙搬送部108 の給電を行う。

 次に、マイクロステップ駆動を用いてモ タを制御する例を説明する。図11は、本発 のサーマルプリンタの概略機能を説明する めの図であり、マイクロステップ駆動によ 例を説明する図である。

 図11に示す構成は、図1に示したサーマル リンタ1の構成とほぼ同様であり、モータ制 御23の構成において相違する。以下では、モ タ制御23の構成についてのみ説明し、その の構成は図1の構成と同様であるため、ここ の説明は省略する。

 本発明のモータ制御部23は、搬送モータ18 aの駆動コイルに励磁電流を供給する励磁回 として、図1で示した1-2相励磁による構成で る2相励磁回路23aおよび1-2相励磁回路23b、お よび選択回路23cに代えて、マイクロステップ 制御回路23dを備える。マイクロステップ制御 回路23dは、ステップ角を分割し、この分割し た小ステップ角でモータ駆動する信号を生成 する回路である。このマイクロステップ制御 回路23dは、ブロック分割処理回路22aから得ら れる分割数と設定数とを比較し、比較結果に 基づいて、1ラインの紙送りピッチを設定す 。分割数が設定数よりも少ない場合には、1 インを1ドットピッチで駆動して高速駆動と し、分割数が設定数よりも多い場合には、マ イクロステップ駆動によってステップを細分 化し、1ラインを複数ピッチで駆動して低速 動とする。また、複数の設定値を設け、分 数によってマイクロステップ駆動するステ プ数を設定してもよく、分割数が多い場合 は設定するステップ数を増やしてより低速 としてもよい。なお、ステッピングモータ 2相励磁あるいは1-2相励磁の何れとしてもよ が、ここでは、2相励磁の場合について説明 する。

 図12,図13は、ステッピングモータのマイ ロステップ駆動を説明するための図である 図12(a)~(d)は2相励磁を説明するための各相の 磁信号を示し、図12(e),(f)はマイクロステッ 駆動を説明するためのA相,B相の励磁信号を している。ここでは、1/2ステップでマイク ステップ駆動する例を示している。

 1/2ステップによるマイクロステップ駆動 は、2相励磁の1相分に当たる1ステップ内を2 つのステップに分割し、8個の1/2ステップに って1回転する。これにより、1/2ステップに る駆動周波数は約2倍となる。

 図13(a),(b)は1/2ステップによるマイクロス ップ駆動の励磁信号およびヘッドへの給電 号を示し、図13(c),(d)は1/4ステップによるマ クロステップ駆動の励磁信号およびヘッド の給電信号を示し、図13(e),(f)は1/8ステップ よるマイクロステップ駆動の励磁信号およ ヘッドへの給電信号を示している。

 図13(c)において、1/4ステップによるマイ ロステップ駆動では、2相励磁の1相分に当た る1ステップ内を4つの分割ステップに分割し 16個の1/4ステップによって1回転する。これ より、1/4ステップによる駆動周波数は約4倍 となる。また、図13(e)において、1/8ステップ よるマイクロステップ駆動では、2相励磁の 1相分に当たる1ステップ内を8つの分割ステッ プに分割し、32個の1/8ステップによって1回転 する。これにより、1/8ステップによる駆動周 波数は約16倍となる。

 分割した各分割ステップでは、図13(b)、(d )、(f)の各給電信号によってヘッドに給電が われる。

 なお、ここでは、マイクロステップ駆動 、通常励磁電流波形を正弦波状とし、これ よってトルクリップルを低減している。

 図14は、一ラインにおけるマイクロステ プ駆動によるドットピッチを説明するため 図である。図14(a)は2相励磁で駆動した場合 一ラインにおけるドットピッチを示し、図14 (b)はマイクロステップ駆動により一ラインを 1/2ステップで駆動した場合のドットピッチを 示し、図14(c)はマイクロステップ駆動により ラインを1/4ステップで駆動した場合のドッ ピッチを示し、図14(d)はマイクロステップ 動により一ラインを1/8ステップで駆動した 合のドットピッチを示している。

 ステッピングモータを2相励磁し、これに よって紙送りを行う場合には、図14(a)に示す うに、相を切り替える毎に一ライン分(図中 の41に示す間隔)の紙送りを行い、この間に発 熱素子に一回の通電を行って1ドット40の印字 を行う。したがって、2相励磁の場合には、 回の相切り替えによって1ドットピッチ(図中 の42に示す間隔)の紙送りが行われる。

 一方、1/2ステップのマイクロステップ駆 によって紙送りを行う場合には、図14(b)に すように、一ライン(図中の41に示す間隔)の に二回の1/2ステップによって半ライン分の 送りを二回行い、この各回の紙送りの間に 熱素子にそれぞれ通電を行ってドット43a,43b の印字を行う。したがって、1/2ステップのマ イクロステップ駆動の場合には、1回目の1/2 テップで1/2ドットピッチ(図中の44aに示す間 )の紙送りが行われ、2回目の1/2ステップに って1/2ドットピッチ(図中の44bに示す間隔)の 紙送りが行われ、二回の1/2ステップによって 1ドットピッチ分の紙送りが行われる。

 また、1/4ステップのマイクロステップ駆 によって紙送りを行う場合には、図14(c)に すように、一ライン(図中の41に示す間隔)の に四回の1/4ステップによって1/4ライン分の 送りを四回行い、この各回の紙送りの間に 熱素子にそれぞれ通電を行ってドット45a,45b の印字を行う。したがって、1/4ステップのマ イクロステップ駆動の場合には、1回目の1/4 テップで1/4ドットピッチ(図中の46aに示す間 )の紙送りが行われ、2回目の1/4ステップに って1/4ドットピッチ(図中の46bに示す間隔)の 紙送りが行われ、3回目の1/4ステップで1/4ド トピッチ(図中の46cに示す間隔)の紙送りが行 われ、4回目の1/4ステップによって1/4ドット ッチ(図中の46dに示す間隔)の紙送りが行われ て1ドットピッチ分の紙送りが行われる。

 また、1/8ステップのマイクロステップ駆 によって紙送りを行う場合には、図14(d)に すように、一ライン(図中の41に示す間隔)の に八回の1/8ステップにより1ドットピッチ分 の紙送りが行われる。なお、ここでは、1/2ス テップや1/4ステップと同様であるので、動作 の説明は省略する。

 マイクロステップ駆動制御回路23dは、ブ ック分割処理回路22aで定める分割ブロック 分割数に基づいて、フルステップ、1/2ステ プ、1/4ステップ、1/8ステップを選択する。 えば、選択を行うしきい値として所定の分 数を予め設定しておき、ブロック分割処理 路22aで得られた分割数とこの設定しておい 設定分割数とを比較し、その比較結果に基 いてフルステップ、1/2ステップ、1/4ステッ 、1/8ステップを行う励磁信号を生成する。

 用紙搬送部18の搬送モータ18aは、モータ 御部23から出力される分割数に基づいて選択 された励磁信号によって駆動する。

 給電制御部24の通電比率設定回路24aは、 イクロステップ駆動による各分割ステップ 紙送りにおいて、各紙送り時に発熱素子に 電する通電量の通電比率を設定する。この 電比率設定回路24aは、各分割ステップにお て供給する通電量の比率を定める。

 図15は1/2ステップによるマイクロステッ 駆動時の通電量の比率を説明するための図 ある。通電比率設定回路24aは、前期の第1の1 /2ステップおよび後期の第2の1/2ステップの各 段階で給電する通電量の比率を紙送り速度に 基づいて設定する。

 通電比率は、紙送り速度に応じて、第1の 1/2ステップで給電する通電比率を低速から高 速に向かって50%から100%の間で、紙送り速度 高速となるほど第1のステップの通電比率を く設定し、逆に、第2の1/2ステップに給電す る通電比率は低速から高速に向かって50%から 0%の間で、紙送り速度が高速となるほど通電 率を低く設定する。なお、第1の1/2ステップ の通電比率と第2のステップの通電比率は、 の総和が例えば100%となるように設定するが 分割通電することによって発熱効率が低下 る場合があり、そのような場合には通電比 の総和を100%以上に設定することもある。

 図15(c)は通電比率を50:50に設定した例を示 し、図15(d)は通電比率を80:20に設定した例を している。

 また、1/4ステップや1/8ステップでマイク ステップ駆動する場合には、通電比率は、 分割ステップ毎に通電比率を設定する他、 分割ステップを前半と後半の2分し、前半と 後半で通電比率を設定してもよい。

 図16は1/4ステップによるマイクロステッ 駆動時の通電量の比率を説明するための図 ある。図16(c)は各分割ステップを前半と後半 に2分し、前半と後半で通電比率を設定する を示している。ここでは、前半と後半の通 比率を80:20に設定している。また、図16(d)は 割ステップ毎に通電比率を設定する例を示 ている。ここでは、4つの1/4ステップの各分 割ステップの通電比率を80:60:40:20に設定して る。ここでは、通電比率の総和を100%以上に 設定している。

 また、本発明のマイクロステップ駆動に る場合について、紙送り速度の設定と通電 率の設定の手順は、前記した図8のフローチ ャート中のS4の工程において1-2相励磁設定に えて、マイクロステップ駆動の設定を行う とで同様にして行うことができる。ここで 詳細な説明は省略する。

 上記した各例では、モータ制御において 1-2相励磁の例(図1に示す構成例)とマイクロ テップ駆動の例(図11による構成例)を示した が、1-2相励磁とマイクロステップ駆動の両駆 動を組み合わせる構成とすることもできる。 図17は1-2相励磁とマイクロステップ駆動の両 動を組み合わせたサーマルプリンタの概略 能を説明するための図である。

 図17に示すモータ制御部23は、2相励磁回 23a、1-2相励磁回路23b、選択回路23c、および イクロステップ制御回路23dを備える。

 この構成例では、選択回路23cによって2相 励磁信号あるいは1-2相励磁信号を選択し、こ の選択した励磁信号についてマイクロステッ プ制御回路23dによってマイクロステップ制御 を行ってモータを駆動する。

 この構成によれば、2相励磁信号をフルス テップによって励磁信号を生成する態様、2 励磁信号を1/2ステップ、1/4ステップ、1/8ス ップ等の分割ステップによって励磁信号を 成する態様、1-2相励磁信号をフルステップ よって励磁信号を生成する態様、1-2相励磁 号を1/2ステップ、1/4ステップ、1/8ステップ の分割ステップによって励磁信号を生成す 態様の各態様とすることができる。この内 2相励磁信号をフルステップによって生成し 励磁信号は駆動周波数が最も低く、1-2相励 信号を1/8ステップによって生成した励磁信 は駆動周波数が最も高くなる。

 本発明のサーマルプリンタは、携帯型情 端末等の小型電子機器に適用することがで る。




 
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