JPH01249367A - サーマル記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は所定数の発熱素子を設けたサーマル記録ヘッド
を用い、周期的に記録データに応じて選択的に前記ヘッ
ドの発熱素子に通電し発熱させてドツト記録を行なうサ
ーマル記録装置に関するものである。

［従来の技術］ この種のサーマル記録装置では記録濃度がサーマル記録
ヘッド（以下サーマルヘッドと略す）の温度により変化
し、その温度が高いと濃度が濃くなり、低いと薄くなる
。そこで従来より記録濃度を均一にするために、サーマ
ルヘッドの発熱素子に発熱のため印加される電力をサー
マルヘッドの温度により制御し、その温度の高い時は印
加電力を少なくし、低い時は印加電力を多くする方法が
とられている。この場合の印加電力の制御方法の１つと
して発熱素子の通電時間を制御する方法、具体的には発
熱素子に対するヒート電圧の印加を能動にするためサー
マルヘッド制御回路からサーマルヘッドへ出力されるイ
ネーブル信号のパルス幅を制御する方法が採用されてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ ところで従来のこの種のサーマル記録装置ではサーマル
ヘッドの各発熱素子に選択的に通電する周期、すなわち
全発熱素子の駆動による１ラインのドツト記録の周期（
以下１ライン周期と呼ぶ）は一定にされている。ところ
がそうするとサーマルヘッドの温度に応じて発熱素子の
通電時間を制御する場合、通電時間（多数の発熱素子が
複数ブロックに分割されてブロックごとに順次通電され
る場合は全ブロックの通電時間の合計）が上記の一定の
１ライン周期より長くなると、次の周期の記録がうまく
行なわれず、いわゆるライン抜けが生じ記録品位が劣化
してしまう。このため通電時間は１ライン周期以内にし
なければならない。

第７図はこの様子を示すものであり、全発熱素子が４ブ
ロツクに分割されて順次通電されるサーマルヘッドを用
いたサーマル記録装置において１ライン周期を２．４ｍ
ｓとして上述のようにサーマルヘッドの温度に応じて各
発熱素子の通電時間を制御する場合のサーマルヘッドの
温度Ｔｐによる通電時間（イネーブル信号のパルス幅Ｗ
）の設定の一例を示している。サーマルヘッドの温度Ｔ
ｐはヘッド自体ではなくその周囲の温度を示している。

第７図の場合サーマルヘッドの温度Ｔｐが２５℃〜６０
℃の範囲内ではパルス幅は温度Ｔｐに応じて設定され、
温度Ｔｐが低くなるほどパルス幅Ｗは長く設定されてい
る。しかし温度Ｔｐが２５℃でパルス幅Ｗが６００μｓ
となり４ブロック全体の通電時間の合計は６００μｍ×
４＝２．４ｍｓで１ライン周期と同じになるので、温度
が２５℃以下ではパルス幅は６００μｓの一定にされて
いる。

ところがこのような設定によりサーマルヘッドの各発熱
素子の通電時間を制御すると、記録を開始した当初でサ
ーマルヘッドの温度が２５℃よりかなり低い場合は通電
時間が足りず記録濃度が薄くなってしまう。そして記録
開始直後の数ページ分の記録は濃度が薄くて見にくいも
のとなってしまうという欠点があった。

これを避けるためには記録開始直後に必要な長いパルス
幅を見越して常に１ライン周期をより長くすることが考
えられるが、そうするとその分記録速度が一率に遅くな
ってしまう。

そこで本発明の課題はこのような欠点を解消し記録開始
当初から適当な均一な濃度で高品位に記録を行なえ、し
かも高速記録が可能なサーマル記録装置を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するため本発明によれば産業上の利用
分野の項で述べた種類のサーマル記録装置において、サ
ーマルヘッドの温度に応じてサーマルヘッドの発熱素子
に対する１回の通電時間を可変に制御し、かつ前記通電
時間に応じて各発熱素子の通電の周期を可変に制御する
制御手段を設けた構成を採用した。

［作　用］ このような構成によれば発熱素子の通電時間に応じて各
発熱素子の通電の周期が制御されるので、その周期によ
り通電時間が制限されずにヘッドの温度に応じて制御さ
れ、常に均一な濃度で記録を行なえる。また通電の周期
を不必要に長くすることなく適正に制御することにより
高速に記録を行なえる。

［実施例］ 以下、添付した図を参照して本発明の実施例の詳細を説
明する。

第２図は本発明の実施例として例えばファクシミリ装置
の記録出力部を構成するサーマルプリンタの記録機構部
の機械的構成を概略的に示している。

第２図において符号８は感熱紙からなる記録用紙であり
、ロール８ａに巻回されており、ロール８ａから引き出
されて記録台兼紙送りローラのプラテン９上に導かれる
ようになっている。プラテン９上にはサーマルヘッド６
が設けられており、バネ１０の付勢によってプラテン９
上の記録用紙８に圧接するようになっている。サーマル
ヘッド６の記録用紙８に圧接する部分には所定の多数の
発熱素子６ａが記録用紙８の幅にほぼ対応する長さに一
列に配列されて設けられている。

そして所定数の発熱素子６ａが記録データに応じて選択
的に発熱駆動されることにより記録用紙９の加熱された
部分が発色し、１ラインのドツト記録がなされる。１ラ
インの記録が終了すると紙送りモータ１１の駆動によフ
てプラテン９が矢印ａで示すように回転し、記録用紙８
を矢印すで示すように１ラインのピッチを送る。この繰
り返しにより順次１ラインずつ記録がなされる。

ここでサーマルヘッド６の発熱素子６ａは４つのブロッ
クに分割され、順次通電されて発熱駆動されるものとす
る。またサーマルヘッド６には図示していないが後述の
ように直列に１ライン分ずつ入力される記録データ（ド
ツトパターンのイメージデータ）を直列から並列に変換
しラッチするバッファ回路と、発熱素子６ａの４つのブ
ロックを順次選択し前記バッファ回路にバッファされた
１ライン分のデータの各ブロックに対応した１／４のデ
ータの各ビットのデータに対応して１ブロツクの発熱素
子６ａのそれぞれに選択的に通電し発熱駆動するブロッ
ク選択駆動回路が設けられるものとする。

また後述するようにサーマルヘッド６の温度（実際には
サーマルヘッド６の周囲の温度）に応じて各発熱素子６
ａに対する一回の通電時間を制御するためにサーマルヘ
ッド６の近傍には同ヘッド６の周囲の温度を検出するサ
ーミスタなどからなる温度センサ７が設けられる。

次にサーマルヘッド６の制御に関わる制御系の構成を第
１図に示す。

第１図において符号１はプリンタ全体の制御を行なうマ
イクロプロセッサ素子などからなるＣＰＵ（中央処理装
置）である。ＣＰＵＩはＲＯＭ（リードオンリメモリ）
２に格納された制御プログラムに従い、ＲＡＭ　（ラン
ダムアクセスメモリ）３をワーキングエリア等に用いて
データ処理を行ない、プリンタ全体を制御する。

ＣＰＵＩにはサーマルヘッド６の制御に間かわる構成と
して記録データをサーマルヘッド６に入力するための記
録データ人力部４と、ＣＰＵＩの指示に応じてサーマル
ヘッド６を直接制御するサーマルヘッド制御回路（以下
ヘッド制御回路と略す）５が接続される。また先述の温
度センサ７がＡ／Ｄ変換器１２とヘッド制御回路５を介
して接続される。

記録データ入力部４は例えば不図示のＣＯＤなどからな
る画像読み取りセンサと原稿搬送系からなる画像読み取
り部として、あるいは画像メモリなどとして構成される
。そして記録データ入力部４はＣＰＵＩの制御に応じた
所定のタイミングで１ライン分のシリアルデータとして
の記録データをヘッド制御回路５に人力し、同データは
シリアルデータＳＩＮとしてヘッド制御回路５からサー
マルヘッド６に与えられる。

ヘッド制御回路５は人出力ボート素子から構成されてお
り、記録データ入力部４から入力されるシリアルデータ
ＳＩＮをサーマルヘッド６へ出力するとともに、同デー
タをサーマルヘッド６のバッファ回路を構成するシフト
レジスタに入力させるためのクロック信号ＣＬＫを出力
する。また上記シフトレジスタに人力されたシリアルデ
ータＳＩＮを上記バッファ回路にラッチさせるストロー
ブ信号ＳＴＢをＣＰＵ　１のコマンドに応じたタイミン
グで出力する。またヘッド制御回路５はストローブ信号
ＳＴＢの出力直後にサーマルヘッド６の発熱素子６ａの
４ブロツクのそれぞれを順次選択して１ラインのシリア
ルデータＳＩＮの１／４づつのデータに応じて順次駆動
させるためのイネーブル信号ＥＮＩ〜ＥＮ４をサーマル
ヘッド６のブロック選択駆動回路に出力する。イネーブ
ル［号ＥＮ１〜ＥＮ４のパルス幅Ｗがサーマルヘッド６
の発熱素子６ａに対する一回の通電時間となっており、
このパルレス巾ｌＷはＣＰＵＩのコマンドにより制御さ
れるようになっている。

以上の各信号は記録時に第３図に示すようなタイミング
でサーマルヘッド６に入力される。すなわちまずシリア
ルデータＳＩＮとともにクロック信号ＣＬＫが入力され
、これによりシリアルデータＳＩＮがサーマルヘッド６
のバッファ回路に人力される。続いてストローブ信号Ｓ
ＴＢの入力によりシリアルデータＳＩＮがバッファ回路
にラッチされる。さらにイネーブル信号ＥＮＩ〜ＥＮ４
がサーマルヘッド６のブロック選択回路に順次入力され
、これによりサーマルヘッド６の発熱素子６ａの４ブロ
ツクが順次選択され、各ブロックの発熱素子６ａのそれ
ぞれに対し！ラインの！／４のデータの各ビットデータ
に応じて選択的に通電がなされる。４ブロツクの駆動に
より１ラインの記録がなされる。

なお第３図中符号ＷｏないしＷｌで示すイネーブル信号
ＥＮＩ〜ＥＮ４のパルス幅が上述のように発熱素子６ａ
のそれぞれに対する一回の通電時間となる。また符号Ｔ
ＡないしＴで示すストローブ信号ＳＴＢの周期が先述し
た１ラインの記録の周期である１ライン周期となる。こ
の１ライン周期はイネーブル信号ＥＮＩ〜ＥＮ４のそれ
ぞれの周期と同じである。すなわち選択的に行なわれる
各発熱素子６ａの通電の周期と同じである。

ところで本実施例のプリンタではイネーブル信号Ｅ　Ｎ
　１〜ＥＮ４のパルス幅Ｗをサーマルヘッド６の温度に
応じて可変に制御するものとする。そしてその場合にサ
ーマルヘッド６の温度に応じたパルス幅Ｗの設定につい
て、第７図の従来例のように１ライン周期に関連して例
えば２５℃以下はすべて６００μｓというような制限を
設けず、例えば第５図に示すように設定するものとする
。すなわち第５図のようにサーマルヘッドの温度Ｔｐが
２５℃以下でも低温になるほどパルス幅Ｗを大きく設定
し十分な記録濃度が得られるようにする。第５図の設定
データは第６図に示すようにテーブル化されて第１図の
ＲＯＭ２に格納され、ＣＰＵＩはこれを用いてパルス幅
Ｗの制御を行なうものとする。

ただしここで従来と同様に１ライン周期Ｔを一定とする
と、それを短く設定すれば前述のライン抜けが生じ、長
くすると記録速度が低下してしまう。そこで本実施例で
はサーマルヘッド６の温度に応じて可変に制御されるパ
ルス幅Ｗに応じて１ライン周期Ｔを可変に制御するもの
とする。

ここでは−例として通常の１ライン周期ＴＡを２．５ｍ
ｓとし、サーマルヘッド６の温度に応じて第５図、第６
図の関係で設定されるパルス幅Ｗの４倍すなわち発熱素
子６ａの４ブロック全体にわたる通電時間が２．５ｍｓ
を越える場合は１ライン周期を２．５ｍｓより延長し、
４ブロック全体にわたる通電時間より長い値に延長する
ものとする。

このような制御は第１図のＣＰＵＩにより第４図に示す
手順で以下のように行なわれる。なお第４図は１ライン
の記録時ごとのＣＰＵＩのサーマルヘッド６に関わる制
御処理の手順を示しており、これに対応した制御プログ
ラムがＲＯＭ２に格納される。

まずＣＰＵＩは１ラインの記録動作を開始させる前に第
４図のステップＳ１でサーマルヘッド６の温度を測定す
る。これは温度センサ７の検出信号をＡ／Ｄ変換器１２
によりＡ／Ｄ変換して入出力ボートとしてのヘッド制御
回路５に入力される測定データをヘッド制御回路５から
取り込み、解析することにより行なう。

次にＣＰＵＩはステップＳ２においてステップＳ１で測
定したヘッドの温度に対応したイネーブル信号のパルス
幅ＷをＲＯＭＺ内に格納された第６図のテーブルから読
み取り、読み取ったデータをパルス幅Ｗとして決定する
。

次にステップＳ３においてステップＳ２で決定したパル
ス幅Ｗの４倍が通常の１ライン周期ＴＡ＝２．５ｍｓよ
り小さいか否かを判別し、小さければステップＳ４で１
ライン周期Ｔを通常の１ライン周期ＴＡに設定する。

一方１ライン周期ＴＡより大きかった場合にはステップ
Ｓ５で４Ｗ＋αを周期Ｔとして決定される。なおαはサ
ーマルプリンタの仕様に応じて適当に設定し、例えば１
００μｓ程度とする。

ステップＳ４またはＳ５の後はステップＳ６に進み、ヘ
ッド制御回路５に指示してシリアルデータＳＩＮとクロ
ック信号ＣＬＫをサーマルヘッド６に出力させ同ヘッド
のバッファ回路にシリアルデータＳＩＮを入力させ、さ
らにストローブ信号ＳＴＢを出力させてシリアルデータ
をラッチさせる。なおストローブ信号ＳＴＢの出力と同
時にハードウェアとして設けた、またはソフトウェアに
より構成した不図示のタイマにより１ライン周期Ｔの計
時を開始する。

次にステップＳ７においてヘッド制御回路５に指示し、
ステップＳ２に決定したパルス幅Ｗでイネーブル信号Ｅ
ＮＩ〜ＥＮ４を順次出力させ、サーマルヘッド６の発熱
素子６ａの４ブロツクを順次駆動させて１ラインの記録
を行なわせる。

次にステップＳ８のループにより上記のタイマのカウン
トを調べて１ライン周期Ｔが経過するのを待ち、経過し
たらステップＳ１に戻り以下の処理を繰り返えす。

このような処理によりサーマルヘッド６の温度が例えば
２５℃の場合にはイネーブル信号ＥＮＩ〜ＥＮ４のパル
ス幅Ｗすなわち各発熱素子６ａの一回の通電時間は第６
図のテーブルから６００μｓにされる。また６００μ５
Ｘ４＝２．４μｓ＜２．５μｓであるので１ライン周期
Ｔは第３図の左側に示すように通常の周期ＴＡ＝２．５
μｓにされる。

一方サーマルヘッド６の温度が例えば１０℃の場合を考
えるとパルス幅Ｗは第６図のテーブルから８００μｓに
される。そして８００μｓ×４＝３．２ｍｓ＞２．５ｍ
ｓであるので１ライン周期Ｔ＝３．２ｍｓ＋ａにされ、
ａ＝１００μｓの場合は３．３ｍｓにされる。なお、こ
のように１ライン周期Ｔを標準の周期ＴＡより長くした
場合はＣＰＵ　１はこれに合うように記録データ入力部
４を制御して次のラインの記録データの人力のタイミン
グを遅らせる。

以上のように本実施例によればサーマルヘッド６の発熱
素子６ａの通電時間（パルス幅Ｗ）に応じて各発熱素子
６ａの通電の周期（１ライン周期）が制御され、従来の
第７図の場合のように通電時間の上限が通電の周期との
関係で制限させることがない。サーマルヘッド６の温度
が２５℃以下でも低くなるほど通電時間が長く設定され
るので充分な記録濃度が得られ、サーマルヘッド６の温
度に拘わらず記録開始当初から適当な均一な濃度で高品
位に記録を行なえる。

またサーマルヘッド６の温度が低い場合にのみ１ライン
周期Ｔが延長され温度の高い場合は通常の周期ＴＡに短
縮されるので、全体の記録速度を不必要な程度に低下さ
せることなく高速に記録を行なえる。

ところで上記実施例の処理ではパルス幅Ｗの４倍が通常
の１ライン周期ＴＡを越えた場合に１ライン周期Ｔを４
Ｗ＋αとしてその都度パルス幅Ｗに応じて可変に設定し
たが、１ライン周期Ｔを例えば４　Ｗ　＋　ａが３．０
ｍｓ〜３．５ｍｓの範囲内の場合は３．５ｍｓとし、３
．５ｍＳ〜４．０ｍｓの場合は４．０ｍｓとするという
ように、ある範囲ごとに適当な値に設定してもよい。

またパルス幅Ｗの４倍が通常の１ライン周期ＴＡより充
分に短い場合にそれに応じて１ライン周期Ｔを通常の周
期ＴＡより短くすることも考えられる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、所定
数の発熱素子を設けたサーマル記録ヘッドを用い、前記
発熱素子のそれぞれに対し周期的に記録データに応じて
選択的に通電し発熱させてドツト記録を行なうサーマル
記録装置において、前記ヘッドの温度に応じて前記発熱
素子に対する１回の通電時間を可変に制御し、かつ前記
通電時間に応じて各発熱素子の通電の周期を可変に制御
する制御手段を設けた構成を採用したので、サー。

マルヘッドの温度に耐電ず記録開始当初から適当１弓な
均一な濃度で高品位に記録を行なえるとともに、高速度
で記録を行なえるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるサーマルプリンタのサー
マルヘッドの制御に関わる制御系の構造を示すブロック
図、第２図は同プリンタの記録機構部の構成を模式的に
示す説明図、第３図は同プリンタで記録時にサーマルヘ
ッドに入力される各信号のタイミングチャート図、第４
図は第１図中のＣＰＵによる１ラインごとの記録の制御
処理手順を示す流れ図、第５図は同プリンタのサーマル
ヘッドの温度とこれに応じて設定されるイネーブル信号
のパルス幅との関係を示す線図、第６図は第５図に対応
したサーマルヘッドの温度に応じたパルス幅のデータテ
ーブルの表図、第７図は従来のプリンタにおけるサーマ
ルヘッドの温度とこれに応じて設定されるイネーブル信
号のパルス幅との関係を示す線図である。 １　・ＣＰ　Ｕ　　　　　　２　・ＲＯＭ３・・・ＲＡ
Ｍ　　　　　　４・・・記録データ入力部５・・・サー
マルヘッド制御回路 ６・・・サーマルヘッド ６ａ・・・発熱素子　　　７・・・温度センサ８・・・
記録用紙　　　　９・・・プラテン６寸−フルヘ、ト′ ｈこ＠椙橿節内説叩絽 第２図 第４図 第６′図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所定数の発熱素子を設けたサーマル記録ヘッドを用
   い、前記発熱素子のそれぞれに対し周期的に記録データ
   に応じて選択的に通電し発熱させてドット記録を行なう
   サーマル記録装置において、前記ヘッドの温度に応じて
   前記発熱素子に対する１回の通電時間を可変に制御し、
   かつ前記通電時間に応じて各発熱素子の通電の周期を可
   変に制御する制御手段を設けたことを特徴とするサーマ
   ル記録装置。 ２）前記制御手段は前記発熱素子の通電時間が所定時間
   より短い場合には各発熱素子の通電の周期を一定とし、
   通電時間が前記所定時間を越える場合には各発熱素子の
   通電の周期を前記一定の周期の時間より延長することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のサーマル記録
   装置。