JP2000326534A - サーマルヘッドの発熱制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーマルヘッドの発熱状態を適正に制御して
記録むらのない高品質の記録を行なうようにしたサーマ
ルヘッドの発熱制御方法および装置を提供すること。 【解決手段】 サーマルヘッド２の各発熱素子３に供給
する通電パルスを生成する通電パルス発生手段２５と、
サーマルヘッド２の各発熱素子３に供給する通電パルス
の電圧を高く設定可能な出力電圧制御手段２６と、サー
マルヘッド２の各発熱素子３に供給する通電パルスを発
熱素子３の最大許容温度を上限として昇降可能なように
通電および遮断を繰り返すように制御する通電制御部２
２とを有することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体への記録
に用いられるサーマルヘッドの発熱状態を適正に制御し
て記録むらのない記録を行なうようにしたサーマルヘッ
ドの発熱制御方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、サーマルプリンタに搭載される
記録ヘッドとしてのサーマルヘッドは、発熱抵抗体材料
からなる複数個の発熱素子を基板上に１列もしくは複数
列に整列配置し、記録情報に基づいて各発熱素子を選択
的に通電加熱させることにより、感熱記録紙に発色記録
したり、あるいは、インクリボンのインクを溶融または
昇華させて普通紙、ＯＨＰ用紙などの用紙に転写記録す
るなどして各種の記録媒体に所望の文字や図形などの画
像の記録を行うようになっている。

【０００３】このようなサーマルプリンタにおいては、
サーマルヘッドの各発熱素子へ供給する通電パルスの通
電時間を制御してサーマルヘッドの発熱量を制御するこ
とにより記録媒体に１ドットの記録を行うサーマルヘッ
ドの発熱制御方法を適用した発熱制御装置が用いられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のサーマルヘッドは、その構成上より、各発熱素
子の抵抗値にバラツキがある。そして、抵抗値の異なる
各発熱素子が記録の際に温度上昇するものであるから、
従来のサーマルヘッドの発熱制御方法を用いた発熱制御
装置によれば、図３に示すように、抵抗値の最も低い発
熱素子（図３に低抵抗ドットと記す）の温度曲線（熱応
答性）は、図３に実線にて示すように、通電パルスの供
給開始（通電パルスＯＮ）からの温度の立ち上がりが早
く、インクリボンのインクを溶融または昇華できる転写
可能温度を越えた後、通電パルスの通電終了（通電パル
スＯＦＦ）において発熱素子の温度が発熱素子の最大許
容温度に到達して最大となり、その後、自然冷却される
途中で転写可能温度を下回ることになる。また、抵抗値
の最も高い発熱素子（図３に高抵抗ドットと記す）の温
度曲線は、図３に波線にて示すように、通電パルスの供
給開始からの温度の立ち上がりが図３に実線にて示す抵
抗値の最も低い発熱素子より遅く、転写可能温度を越え
るのに時間を要し、通電パルスの通電終了において発熱
素子の温度が発熱素子の最大許容温度に到達せずに最大
となり、その後、自然冷却される途中で転写可能温度を
早い時間に下回ることになる。

【０００５】したがって、抵抗値の最も低い発熱素子と
抵抗値の最も高い発熱素子とでは、図３に示すように、
ピーク温度の差、および、図３に斜線領域にて示す熱応
答誤差が大きくなり、記録媒体に記録する記録画像のド
ットの濃度差となってあらわれることになる。

【０００６】すなわち、従来のサーマルヘッドの発熱制
御方法を用いた発熱制御装置によれば、発熱素子の温度
および熱応答特性が発熱素子毎に異なり、その結果、記
録媒体に記録する記録画像のドットの濃度差となって記
録むらが生じるという問題点があった。

【０００７】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、サーマルヘッドの発熱状態を適正に制御して記
録むらのない高品質の記録を行なうようにしたサーマル
ヘッドの発熱制御方法および装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明のサーマ
ルヘッドの発熱制御方法の特徴は、サーマルヘッドの各
発熱素子に供給する通電パルスの電圧を高く設定し、サ
ーマルヘッドの各発熱素子に供給する通電パルスを発熱
素子の最大許容温度を上限として昇降可能なように通電
および遮断を繰り返すように制御する点にある。

【０００９】そして、このような構成を採用したことに
より、記録の際に通電パルスをサーマルヘッドの各発熱
素子に供給すると、通電パルスの電圧が高いので各発熱
素子の温度上昇を速くすることができるとともに、各発
熱素子に供給する通電パルスを発熱素子の最大許容温度
を上限として昇降可能なように通電および遮断を繰り返
すことにより、記録に供する抵抗値の異なる各発熱素子
のピーク温度と熱応答特性とを容易にほぼ同一とするこ
とができ、その結果、記録むらのない高品質の記録を容
易に行うことができる。さらに、通電パルスを供給した
際の各発熱素子の温度上昇を速くすることができるの
で、各発熱素子のレスポンスが向上し、記録速度の高速
化を図ることもできる。

【００１０】また、特許請求の範囲の請求項２に記載の
本発明のサーマルヘッドの発熱制御方法の特徴は、請求
項１において、通電パルスを遮断する通電遮断時間を、
サーマルヘッドの複数の発熱素子のうちの抵抗値が最も
低い発熱素子を基準として設定し、この通電遮断時間を
記録に供するすべての発熱素子へ供給する通電パルスの
通電遮断時間とする点にある。

【００１１】そして、このような構成を採用したことに
より、最も適正な１つの通電遮断時間を記録に供する全
ての発熱素子に共通に適用することができるので、通電
遮断時間の演算に要する時間を短くすることができると
ともに、記録速度の高速化を容易に図ることができ、か
つ、制御に要する装置自身の構成をより簡単にすること
ができる。

【００１２】また、特許請求の範囲の請求項３に記載の
本発明のサーマルヘッドの発熱制御装置の特徴は、サー
マルヘッドの各発熱素子に供給する通電パルスを生成す
る通電パルス発生手段と、サーマルヘッドの各発熱素子
に供給する通電パルスの電圧を高く設定可能な出力電圧
制御手段と、サーマルヘッドの各発熱素子に供給する通
電パルスを発熱素子の最大許容温度を上限として昇降可
能なように通電および遮断を繰り返すように制御する通
電制御部とを有する点にある。

【００１３】そして、このような構成を採用したことに
より、請求項１に記載の本発明のサーマルヘッドの発熱
制御方法、すなわち、サーマルヘッドの各発熱素子に供
給する通電パルスの電圧を高く設定し、サーマルヘッド
の各発熱素子に供給する通電パルスを発熱素子の最大許
容温度を上限として昇降可能なように通電および遮断を
繰り返すように制御することが容易に実行でき、その結
果、記録むらのない高品質の記録を容易に行うことがで
きる。

【００１４】また、特許請求の範囲の請求項４に記載の
本発明のサーマルヘッドの発熱制御装置の特徴は、請求
項３において、サーマルヘッドの各発熱素子の抵抗値の
うちの最も低い抵抗値を記憶する抵抗値記憶部を有し、
通電制御部は、通電パルスを遮断する通電遮断時間を、
サーマルヘッドの複数の発熱素子のうちの抵抗値が最も
低い発熱素子を基準として設定し、この通電遮断時間を
記録に供するすべての発熱素子へ供給する通電パルスの
通電遮断時間とするように構成されている点にある。

【００１５】そして、このような構成を採用したことに
より、請求項２に記載の本発明のサーマルヘッドの発熱
制御方法、すなわち、通電パルスを遮断する通電遮断時
間を、サーマルヘッドの複数の発熱素子のうちの抵抗値
が最も低い発熱素子を基準として設定し、この通電遮断
時間を記録に供するすべての発熱素子へ供給する通電パ
ルスの通電遮断時間とすることを容易に実行することが
でき、その結果、通電遮断時間の演算に要する時間を短
くすることができるとともに、記録速度の高速化を容易
に図ることができ、かつ、制御に要する装置自身の構成
をより簡単にすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態により説明する。

【００１７】図１は本発明に係るサーマルヘッドの発熱
制御方法を適用する本発明に係るサーマルヘッドの発熱
制御装置の実施形態の要部を示すブロック図である。

【００１８】図１に示すように、本実施形態のサーマル
ヘッドの発熱制御装置１には、サーマルヘッド２が接続
されている。このサーマルヘッド２は、複数、例えば４
８ドットと称される４８個の発熱素子３が整列配置され
ている。

【００１９】前記発熱制御装置１は、少なくともＣＰＵ
１１と、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭなどにより形成さ
れたメモリ１２と、各発熱素子３を個別に駆動可能な駆
動トランジスタなどにより形成されたコントローラ１３
とを有する制御回路により構成されている。

【００２０】前記メモリ１２は、少なくとも抵抗値記憶
部２１と、通電制御部２２とを有している。

【００２１】前記抵抗値記憶部２１には、予め計測され
た各発熱素子３の抵抗値のうちの最も低い抵抗値が記憶
されるようになっている。

【００２２】前記通電制御部２２には、各発熱素子３に
供給する通電パルスを、発熱素子３の最大許容温度を上
限として昇降可能なように通電および遮断を繰り返すと
ともに、通電パルスを遮断する通電遮断時間ＴＳ（図
２）を、サーマルヘッド２の複数の発熱素子３のうちの
抵抗値が最も低い発熱素子３、詳しくは、前記抵抗値記
憶部２１に記憶される各発熱素子３の抵抗値のうちの最
も低い抵抗値を基準として設定し、この通電遮断時間Ｔ
Ｓを記録に供するすべての発熱素子３へ供給する通電パ
ルスの通電遮断時間ＴＳとするように制御するプログラ
ムが格納されている。

【００２３】なお、通電遮断時間ＴＳは、通電パルスを
遮断することにより最大許容温度から低下する発熱素子
３の温度が転写可能温度を下回らないようにすることが
肝要であり、この通電遮断時間ＴＳを経過した際の発熱
素子３の温度は、設計コンセプトなどの必要に応じて設
定すればよい。また、通電および遮断を繰り返す回数を
多くするほど、各発熱素子３間のピーク温度の差および
熱応答誤差を小さくすることができる。

【００２４】前記コントローラ１３は、少なくともサー
マルヘッド２の各発熱素子３に供給する通電パルスを生
成する通電パルス発生手段としてのパルス発生回路２５
と、サーマルヘッド２の各発熱素子３に供給する通電パ
ルスの電圧を高く設定するための出力電圧制御手段２６
とを有している。

【００２５】前記パルス発生回路２５は、例えば、図示
しないトランジスタおよび可変抵抗などにより構成され
ており、前記出力電圧制御手段２６は、パルス発生回路
２５の可変抵抗の抵抗値を制御することで、各発熱素子
３へ供給する通電パルスの電圧を高く、例えば、従来の
電圧を１とした場合、１．５から３倍の電圧値に設定で
きるようにされている。なお、出力電圧制御手段２６と
しては、パルス発生回路２５への入力電圧を昇圧する構
成であってもよい。

【００２６】つぎに、前述した構成からなる本実施形態
の作用について説明する。

【００２７】図２は図１の制御装置による発熱素子の通
電状態と温度との関係を示す説明図である。

【００２８】本実施形態のサーマルヘッド２の各発熱素
子３は、記録時の発熱状態が制御装置１により制御可能
とされている。そして、記録情報に基づいて制御装置１
のＣＰＵ１１からコントローラ１３へ通電指令が送出さ
れ、コントローラ１３を介して記録に供する発熱素子３
へ通電パルスが供給されて発熱素子３の温度が上昇を開
始する（通電パルスＯＮ）。この時、パルス発生回路２
５から出力される通電パルスは、出力電圧制御手段２６
により従来より高電圧とされるので、各発熱素子３の温
度上昇を速くする（温度上昇率を高くする）ことがで
き、その結果、抵抗値のバラツキの影響を小さくするこ
とができるとともに、各発熱素子３のレスポンスが向上
し、記録速度の高速化を図ることができる。

【００２９】そして、記録に供する各発熱素子３に対す
る通電は、メモリ１２の通電制御部２２に格納されたプ
ログラムにより、図２に示すように、発熱素子３の最大
許容温度を上限として昇降可能なように通電および遮断
を繰り返すとともに、通電パルスを遮断する通電遮断時
間ＴＳを、サーマルヘッド２の複数の発熱素子３のうち
の抵抗値が最も低い発熱素子３を基準として設定し、こ
の通電遮断時間ＴＳをすべての発熱素子３へ供給する通
電パルスの通電遮断時間ＴＳとしている。これにより、
図２に実線にて示す抵抗値の最も低い発熱素子３（図２
に低抵抗ドットと記す）の温度曲線と、図２に破線にて
示す抵抗値の最も高い発熱素子３（図２に高抵抗ドット
と記す）の温度曲線とをほぼ同一とすることができる。

【００３０】すなわち、抵抗値の異なる各発熱素子３の
ピーク温度と熱応答特性とをほぼ同一とすることができ
るので、図２に示すように、熱応答誤差を小さくするこ
とができ、その結果、濃度が均一な記録むらのない記録
を行うことができる。

【００３１】また、最も適正な１つの通電遮断時間ＴＳ
を記録に供する全ての発熱素子３に共通に適用すること
ができるので、通電遮断時間ＴＳの演算に要する時間を
短くすることができるとともに、記録速度の高速化を容
易に図ることができ、かつ、制御に要する装置（制御回
路）自身の構成をより簡単にすることができる。

【００３２】なお、本発明は、前記実施形態に限定され
るものではなく、必要に応じて種々変更することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の本
発明のサーマルヘッドの発熱制御方法によれば、通電パ
ルスの電圧が高いので各発熱素子の温度上昇を速くする
ことができるとともに、記録に供する抵抗値の異なる各
発熱素子のピーク温度と熱応答特性とを容易にほぼ同一
とすることができ、その結果、記録むらのない高品質の
記録を容易に行うことができる。さらに、通電パルスを
供給した際の各発熱素子の温度上昇を速くすることがで
きるので、各発熱素子のレスポンスが向上し、記録速度
の高速化を図ることもできるなどの極めて優れた効果を
奏する。

【００３４】また、請求項２に記載の本発明のサーマル
ヘッドの発熱制御方法によれば、最も適正な１つの通電
遮断時間を記録に供する全ての発熱素子に共通に適用す
ることができるので、通電遮断時間の演算に要する時間
を短くすることができるとともに、記録速度の高速化を
容易に図ることができ、かつ、制御に要する制御装置の
構成を簡単にすることができるなどの極めて優れた効果
を奏する。

【００３５】また、請求項３に記載の本発明のサーマル
ヘッドの発熱制御装置によれば、請求項１に記載の本発
明のサーマルヘッドの発熱制御方法を簡単な構成で容易
に実行でき、その結果、記録むらのない高品質の記録を
容易に行うことができるなどの極めて優れた効果を奏す
る。

【００３６】また、請求項４に記載の本発明のサーマル
ヘッドの発熱制御装置によれば、請求項２に記載の本発
明のサーマルヘッドの発熱制御方法を簡単な構成で容易
に実行でき、その結果、通電遮断時間の演算に要する時
間を短くすることができるとともに、記録速度の高速化
を容易に図ることができ、かつ、制御に要する装置自身
の構成をより簡単にすることができるなどの極めて優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るサーマルヘッドの発熱制御方法
を適用する本発明に係るサーマルヘッドの発熱制御装置
の実施形態の要部を示すブロック図

【図２】 図１の発熱制御装置による発熱素子の通電状
態と温度との関係を示す説明図

【図３】 従来のサーマルヘッドの発熱制御方法を適用
した発熱制御装置による発熱素子の通電状態と温度との
関係を示す説明図

【符号の説明】

１ （サーマルヘッドの）発熱制御装置 ２ サーマルヘッド ３ 発熱素子 １１ ＣＰＵ １２ メモリ １３ コントローラ ２１ 抵抗値記憶部 ２２ 通電制御部 ２５ （通電パルス発生手段としての）パルス発生回路 ２６ 出力電圧制御手段 ＴＳ 通電遮断時間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発熱素子を配列したサーマルヘッ
   ドの各発熱素子へ供給する通電パルスの通電時間を制御
   してサーマルヘッドの発熱量を制御することにより記録
   媒体に記録を行うサーマルヘッドの発熱制御方法であっ
   て、 前記サーマルヘッドの各発熱素子に供給する通電パルス
   の電圧を高く設定し、前記サーマルヘッドの各発熱素子
   に供給する通電パルスを前記発熱素子の最大許容温度を
   上限として昇降可能なように通電および遮断を繰り返す
   ように制御することを特徴とするサーマルヘッドの発熱
   制御方法。
2. 【請求項２】 前記通電パルスを遮断する通電遮断時間
   を、前記サーマルヘッドの複数の発熱素子のうちの抵抗
   値が最も低い発熱素子を基準として設定し、この通電遮
   断時間を記録に供するすべての発熱素子へ供給する通電
   パルスの通電遮断時間とすることを特徴とする請求項１
   に記載のサーマルヘッドの発熱制御方法。
3. 【請求項３】 複数の発熱素子を配列したサーマルヘッ
   ドの各発熱素子へ供給する通電パルスの通電時間を制御
   してサーマルヘッドの発熱量を制御することにより記録
   媒体に記録を行うサーマルヘッドの発熱制御装置であっ
   て、 前記サーマルヘッドの各発熱素子に供給する通電パルス
   を生成する通電パルス発生手段と、 前記サーマルヘッドの各発熱素子に供給する通電パルス
   の電圧を高く設定可能な出力電圧制御手段と、 前記サーマルヘッドの各発熱素子に供給する通電パルス
   を前記発熱素子の最大許容温度を上限として昇降可能な
   ように通電および遮断を繰り返すように制御する通電制
   御部と、を有することを特徴とするサーマルヘッドの発
   熱制御装置。
4. 【請求項４】 前記サーマルヘッドの各発熱素子の抵抗
   値のうちの最も低い抵抗値を記憶する抵抗値記憶部を有
   し、 前記通電制御部は、通電パルスを遮断する通電遮断時間
   を、前記サーマルヘッドの複数の発熱素子のうちの抵抗
   値が最も低い発熱素子を基準として設定し、この通電遮
   断時間を記録に供するすべての発熱素子へ供給する通電
   パルスの通電遮断時間とするように構成されていること
   を特徴とする請求項３に記載のサーマルヘッドの発熱制
   御装置。