JP2681004B2 - サーマルヘッド制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサーマルヘッド制御回路
に関し、特に周囲温度と印加電圧履歴とから算出する駆
動パルスを生成するサーマルヘッド制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のサーマルヘッド制御回路
は、たとえば特開昭６４−５８１７０号公報に示される
ように、サーマルヘッドの各微小発熱体に対する駆動時
間について、この各微小発熱体の非駆動時間中の放熱の
状況を考慮して決定する印加電圧のパルス幅を有してい
ることにより、サーマルヘッドによる印字を長時間連続
使用しても畜熱を極力抑制することが可能となり、高速
印字駆動を行っても高品位の鮮明な印字パターンを得る
ことができる。

【０００３】図４は、この従来のサーマルヘッド制御回
路において、サーマルヘッドの発熱時と放熱時との時間
経過とともにヘッド表面温度がいかに変化するかを示す
図である。図４を参照すると、この従来のサーマルヘッ
ド制御回路において、サーマルヘッド微小発熱体に時刻
ｔ1 よりｔ2 までの時間、電圧Ｖの印加電圧パルスを与
えると、その微小発熱体は温度ｔｃからｔｐまで発熱す
る。印加電圧パルスが時刻ｔ2 で終了すると放熱冷却が
開始する。この放熱状態は時刻ｔ4 まで継続する。いま
サーマルヘッドと組み合せ使用されるインクフィルムも
しくは感熱紙の感熱温度を同図に示すｔｓとすると、感
熱温度ｔｓよりも高温の部分のエネルギーは同図の斜線
部分の面積Ｅｅに比例するはずである。従って、面積Ｅ
ｅの値が一定であればサーマルヘッドの微小発熱体より
発生する熱エネルギーが一定となり、インクフィルムも
しくは感熱紙の印字濃度を一定に保つことが可能とな
る。すなわち、高速印字の場合には電圧印加時間を可変
とし、図中の印字時刻ｔ2 ，ｔ3 ，ｔ4 ，ｔ5 を制御す
る必要がある。電圧印加時間を可変する要因としては、
サーマルヘッドの微小発熱体の１個のみに注目した場
合、その微小発熱体の過去の電圧印加履歴がどうであっ
たかを考慮すれば良いが、実際には今注目した発熱体は
長時間電圧印加がないがすぐ隣りの発熱体が連続して電
圧印加があるならば、その発熱体の影響も注目しなけれ
ばならない。特開昭６４−５８１７０号公報では、今発
熱しようとしている微小発熱体の過去４ドットおよびそ
の左右のドットにも注目しパルス幅（印加電圧時間）を
決定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来のサーマルヘ
ッド制御回路は、各微小発熱体の非駆動時間中の放熱の
状況を考慮してパルス幅を決定しているが、このパルス
幅は実験により最も鮮明印字の得られる値にしているた
め、サーマルヘッドの周囲温度を考慮した時は履歴パル
ス幅を各温度ごとの固定値として扱うために、メモリ容
量を多く使用してしまい、少しの温度変化での履歴パル
ス幅の設定が困難なことにより、急激な温度上昇や温度
下降時にパルス幅の変化率が大きいために、パルス幅決
定温度の境界点において印字品位にバラツキが生じてし
まう。

【０００５】本発明の目的は、周囲温度と印加電圧履歴
とから算出する駆動パルスをサーマルヘッドに印加する
ことにより良好な印字品位が得られるサーマルプリンタ
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
制御回路は、熱発色または熱転写により媒体に印字する
サーマルヘッドの周囲温度を測定して周囲温度データを
出力する周囲温度測定部と、前記周囲温度データと実験
的に求まる定数との積に補正値を加える特定式から計数
する電圧印加時間を出力する印加時間計数部と、注目ド
ット（被補正ドット）の近辺ドットの集合を４個考え、
各々の集合に重み付けを行い、注目ドットに対する電圧
印加時間の決定の要因として、各集合について過去の電
圧印加の状況を調べることにより、前記発熱体の印加電
圧履歴から履歴パルスを生成する履歴パルス生成部と、
前記電圧印加時間と前記履歴パルスとから前記発熱体を
駆動する駆動パルスを生成する駆動パルス生成部とを備
える。

【０００７】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。本発明の一実施例をブロックで示す図１を参照する
と、この実施例のサーマルヘッド制御回路は、熱発色ま
たは熱転写により媒体に印字するサーマルヘッドの周囲
温度を測定して周囲温度データ５を出力する周囲温度測
定部１と、この周囲温度データ５からサーマルヘッドの
発熱体に印加する電圧印加時間６を計数する印加時間計
数部２と、印字データ７に基づいた発熱体印加電圧履歴
から履歴パルス８を生成する履歴パルス生成部３と、電
圧印加時間６と履歴パルス８とから発熱体を駆動する駆
動パルス９を生成する駆動パルス生成部４とから構成さ
れる。周囲温度測定部１は、温度変化により抵抗値が変
化するサーミスタと、このサーミスタ両端電圧をＡ／Ｄ
変換して周囲温度データ５として出力するＡ／Ｄ変換部
とを備える。印加時間計数部２は、周囲温度データ５と
実験的に求まる定数との積に補正値を加える特定式から
計数する電圧印加時間６を出力する。駆動パルス生成部
４から出力される駆動パルス９は、サーマルヘッド発熱
体抵抗Ｒ０〜Ｒｎの一方の端子に入力される。発熱体駆
動信号Ｓ０〜Ｓｎがサーマルヘッド発熱体抵抗Ｒ０〜Ｒ
ｎの他方の端子にそれぞれ接続されているドライバＤ０
〜Ｄｎに入力されると、サーマルヘッド発熱体抵抗Ｒ０
〜Ｒｎは発熱する。

【０００８】次に、履歴パルス生成部３が履歴パルス８
を生成する手順を、特開昭６４−５８１７０号公報に示
される例に基づいて説明する。サーマルヘッドは、抵抗
体による微小発熱体を一直線状に配置させ、ドットを印
字すべきタイミングで、同微小発熱体を短時間発熱させ
ることにより印字を行っている。この場合、任意の発熱
体に注目した場合に、印字すべきタイミングで印加電圧
パルスを受けて発熱し、ついで同印加パルスがなくな
り、発熱動作が終ってから次に再び、印加パルスを受け
るまでの間に同発熱体は常に初期の表面温度にまで放熱
による温度低下があることが望ましい。しかしながら、
実際には例えば直線印字などを行うと発熱が連続的に繰
返される結果、印字ヘッド自体に蓄熱が生じ、印字濃度
が大となり、次第に不鮮明な印字となる。

【０００９】そこで、連続的に印字が行なわれる場合に
は、発熱体の発熱駆動時間を制御することにより、発熱
エネルギー量と放熱エネルギー量とがバランスがとれる
ように制御させる。すなわち、図２においてドット位置
ａ1 〜ａ4 が電圧印加されたかどうかによって生ずる現
サイクルの印加時間幅に対する影響の大きさを同図にあ
るごとく、注目ドットの左右のドットに対して配慮す
る。すなわち、記号Ａで表わすドット位置（１箇所）、
記号Ｂで表すドット位置（３箇所）、記号Ｃで表わすド
ット位置（３箇所）、記号Ｄで表わすドット位置（５箇
所）のごとく注目ドット（被補正ドット）の近辺ドット
の集合を４個考え、各々の集合に重み付けを行い、注目
ドットに対する電圧印加時間の決定の要因として、各集
合について過去の電圧印加の状況を調べることを行う。

【００１０】図３は実際に発熱体に印加される履歴パル
ス８の波形を示す。履歴パルス８はもしも過去４サイク
ル前にわたって上記ドット位置Ａ〜Ｄの集合のどのドッ
トにも電圧印加がなかったとするならば、ｔ0 ，ｔA ，
ｔB ，ｔC ，ｔD のすべての時間、電圧印加される。も
しも、ドット位置Ａ〜Ｄの集合のいずれかに過去におい
て電圧印加があったならば、対応するｔA ，ｔB ，ｔC
，ｔD の時間は電圧印加は行なわれない。例えば、
今、グループＡ，Ｃに過去に電圧印加があったとする
と、現サイクルで印加されるパルス波形は図３（ｂ）の
ごとくになる。なお、時間ｔO 〜ｔD の長さは上述の特
開昭６４−５８１７０号公報に示されるように、次式に
より決まるパルス幅である。 ｔｗ＝τlog(１−（exp(ｎ／τ）−１）・exp(−Ｃｙ・ｔｃ／τ））＋ｎ ここに、ｔｗは電圧印加時間幅、τは発熱・放熱時定
数、ｔｃは印字サイクルタイム、Ｃｙは前回印字からの
電圧印加を行なわなかったサイクル数、ｎは定数であ
る。

【００１１】駆動パルス生成部４は、上述の履歴パルス
８から、サーマルヘッド周囲温度から計数される電圧印
加時間６を加味して、駆動パルス９を出力する。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サーマルヘッドの周囲温度を測定して、この周囲温度か
らサーマルヘッド発熱体に印加する電圧印加時間を計数
し、この発熱体の印加電圧履歴から履歴パルスを生成
し、電圧印加時間と履歴パルスとから発熱体を駆動する
駆動パルスを生成することにより、履歴パルスからサー
マルヘッド周囲温度に適した各温度ごとの駆動パルスを
生成するので、メモリ容量を多く使用せずに、急激な温
度上昇や温度下降時に印字品位のバラツキを少なくする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】サーマルヘッド発熱制御を行うための印加パル
ス波形を決定するための重みづけ分布を示す図である。

【図３】履歴パルス波形を示す図である。

【図４】従来例において、サーマルヘッドの発熱時と放
熱時との時間経過とともにヘッド表面温度がいかに変化
するかを示す図である。

【符号の説明】

１ 周囲温度測定部 ２ 印加時間計数部 ３ 履歴パルス生成部 ４ 駆動パルス生成部 ５ 周囲温度データ ６ 電圧印加時間 ７ 印字データ ８ 履歴パルス ９ 駆動パルス Ｒ０〜Ｒｎ 発熱体抵抗 Ｄ０〜Ｄｎ ドライバ Ｓ０〜Ｓｎ 発熱体駆動信号

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱発色または熱転写により媒体に印字す
   るサーマルヘッドの周囲温度を測定して周囲温度データ
   を出力する周囲温度測定部と、前記周囲温度データと実
   験的に求まる定数との積に補正値を加える特定式から計
   数する電圧印加時間を出力する印加時間計数部と、注目
   ドット（被補正ドット）の近辺ドットの集合を４個考
   え、各々の集合に重み付けを行い、前記注目ドットに対
   する電圧印加時間の決定の要因として、各集合について
   過去の電圧印加の状況を調べることにより、前記発熱体
   の印加電圧履歴から履歴パルスを生成する履歴パルス生
   成部と、前記電圧印加時間と前記履歴パルスとから前記
   発熱体を駆動する駆動パルスを生成する駆動パルス生成
   部とを備えることを特徴とするサーマルヘッド制御回
   路。