JPH02248262A - サーマルヘッドおよびこれを用いたサーマルプリンタ - 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、サーマルヘッドおよびこれを用いたサーマル
プリンタに関するものであり、更に詳しくはサーマルヘ
ッドを構成する発熱素子の抵抗値を高速測定することが
可能なサーマルヘッドおよびこれを用いたサーマルプリ
ンタに関するものである。

［従来の技術］ サーマルヘッドは、印字用プリンタ、画像記録用プリン
タ等に多用されているものであり、その−例を第４図〜
第６回について説明する。

第４図はカラー画像記録用プリンタへの応用例を示すも
のであり、板状に形成されたサーマルヘラド１に接触し
てインク紙２が例えば矢印六方向に走行するように設け
られている。インク紙２にはイエローＹ、マゼンタＭ、
シアンＣの昇華性染料が塗布され、これらの昇華性染料
をサーマルヘッドｌにより加熱し、プラテンドラム３に
巻回されて走行する記録紙４にカラー画像を加熱転写す
る。

サーマルヘッド１の回路構成は、第５図に示すように複
数の発熱抵抗素子（以下において発熱素子という）ｒと
、これらの発熱素子ｒの通電を制御するスイッチングト
ランジスタＱ、更にスイッチングトランジスタＱを選択
的に駆動する駆動回路５等からなる。なお、発熱素子ｒ
の数は、このサーマルヘッド１が適用される装置、更に
解像度等によって決定されるのであるが、画像記録用プ
リンタに適用される場合は、５１２、或は１０２４等の
多数にわたるものである。

直列接続された発熱素子ｒとスイッチングトランジスタ
Ｑとの両端には、所定電圧に設定された電源電圧Ｅが供
給される。

そして、画像記録時には、制御回路６から映像信号に対
応した制御信号を駆動回路５に供給し、駆動回路６から
各スイッチングトランジスタＱに第６図（Ａ）に示すよ
うなストローブパルスＳＰを印加してオン状態に駆動す
る。この結果、選択された発熱素子「にパルス状電流が
流れ、電流量に対応した熱を発生して前記のように昇華
性染料を転写する。

サーマルヘッドに電力を供給するケーブルにパルス状の
電流が流れると、有害な不要輻射が発生ずる場合がある
ので、サーマルヘッドブロックの一対の電源端子間にコ
ンデンサＣが接続されている。またこのコンデンサＣに
より電源電流が積分されるので、電源回路はピーク電流
容量の小さなものでもよくなるという効果もある。

該コンデンサＣは、数十μＦから１００μｍ７程度の容
量値になされる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、発熱素子ｒの抵抗値にばらつきがあったり、
経年変化が生じると、当然のことながら発熱量が変動し
、これに起因し、て記録画像に色むら等の不所望な現象
が発生ずる。

この現象の防止及び低減は、発熱素子ｒのばらつきを補
正することによりなし得るが、そのためには各発熱素子
ｒの抵抗値のばらつきを正確に測定し、検出することが
前提になる。前記回路構成によれば、電源Ｅとサーマル
ヘッド１との間に基準抵抗Ｒ（これについては後述する
）を挿入し、サーマルヘッドｌの端子電圧Ｖを測定する
ことにより、発熱素子ｒの抵抗値を求めることができる
。

即ち、電源Ｅの電圧レベル、基準抵抗Ｒの抵抗値は、前
記のように予め所定の値に設定されている。従って、発
熱素子ｒの抵抗値は、電圧■を測定することにより、ｒ
−（Ｖ／　（Ｅ−Ｖ））　　・Ｒにより求められる。

しかし、発熱素子ｒとスイッチングトランジスタＱとの
直列回路には、大容量のコンデンサＣが並列接続されて
いるので、電源回路の時定数が大になっている。このた
め、ストローブパルスＳＰが第６図（Ａ）に示すように
急激にレベル変化する波形であっても、電圧■のレベル
変化はｉ’ｉｉｌ記時定数により、第６図（Ｂ）に示す
ように指数関数曲線で変化するようになり、いわゆるな
まった波形になってしまう。従って、測定のためのスト
ローブパルスＳＰを供給してから、電圧■の立ち下がり
時間及び立ち上がり時間が経過してからでなければ、正
確な測定を行うことができない。

しかも、例えば、画像記録用プリンタに適用されるサー
マルヘッドにあっては、発熱素子ｒは前記のように５１
２以上も設り、ｆられているので、サーマルヘッド１全
体についてｌｒＩ記抵抗抵抗測定おうとすれば、多大の
時間を要することになる。

本発明は、前記実状に鑑みてなされたものであり、その
目的はサーマルヘッドを構成する発熱素子の抵抗測定を
迅速かつ正確に行い得るサーマルヘッドおよびこのサー
マルヘッドを用いることによって抵抗測定機能を持った
サーマルプリンタを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために本発明は、す−マルヘ
ッドを駆動する一対の電源間に、スイッチ手段を介して
ノイズ吸収用のコンデンサを接続するとともに、前記サ
ーマルヘッドを構成する発熱素子の抵抗測定を行う場合
は前記スイチ手段を開状態に制御し、前記一対の電源か
ら前記コンデンサを切り離すように構成したものである
。

［作用］ このように構成されたサーマルヘッドおよびこれを用い
たサーマルプリンタによれば、発熱素子の抵抗測定を行
う際には、電源にコンデンサが接続されず電源経路の時
定数が小になるので、発熱素子の抵抗値に対応して電源
電圧が高速応答にてレベル低下することになり、このレ
ベル低下の測定により前記発熱素子の抵抗測定を正確か
つ高速で行うことができる。

一方、通常の画像記録を行う場合は、スイッチ手段を閉
状態に制御して電源にコンデンサを接続し、記録動作を
することができる。

［実施例］ 以下、第１図〜第３図を参照して本発明の一実施例を説
明する。なお、第１図はサーマルヘッド及びその周辺の
回路図、第２図は回路動作を説明するための波形図、第
３図はスイッチ手段の各側を示す回路図であり、前記従
来例と共通の部分には共通の符号を付し、説明を省略す
る。

サーマルヘッド１は、各々が直列接続されたＮ個の発熱
素子ｒとスイッチングトランジスタＱが複数＆１１並列
に配され、更に前記スイッチングトランジスタＱに順次
ストローブパルスＳＰを供給して発熱素子ｒの電流を制
御する駆動回路５等から構成されている。

各発熱素子ｒと各トランジスタＱの両端には、一対の電
源として所定電圧に設定された電源Ｅが所定抵抗値に設
定された基準抵抗Ｒを介して供給されている。基準抵抗
Ｒにはスイッチｓｂが並列接続されている。また、前記
一対の電源間には、スイッチＳａを介してコンデンサＣ
が接続されている。前記スイッチＳａ、Ｓｂは、本発明
でいうスイッチ手段および抵抗挿入手段に相当するもの
であり、発熱素子ｒの抵抗測定を行う場合は制御回路６
によって各々開状態、即ちオフ状態に制御される一方、
画像記録等を行う場合は各々閉状態、即ちオン状態に制
御される。

次に、発熱素子ｒの抵抗測定動作を説明する。

この場合、図示を省略した操作機構により、制御回路６
が抵抗測定モードに切り換えられ、これに対応して制御
信号Ｖｃを駆動回路５に供給する。

駆動回路５は前記制御信号Ｖｃに対応してストローブパ
ルスＳＰを順次発生し、スイッチングトランジスタＱに
供給する。従って、例えば第１図に示す左側のスイッチ
ングトランジスタＱから順次オン状態、この場合は飽和
状態に駆動される。

この結果、発熱素子ｒの抵抗値に対応した電流■が抵抗
Ｒを流れ、電圧ＶはＥ−ＩＲで決定されるレベルに変化
する。

ここで注目すべきは、抵抗測定モードに切り換えられる
とともに、制御回路６によってスイッチＳａがオフ状態
に制御され、コンデンサＣが一対の電源間、換３゛すれ
ば電圧■の測定位置に対し不作用になされることである
。従って、ストローブパルスＳＰが第２図（Ａ）に示す
ようにレベル変化すると、電圧■のレベルも第２図（Ｂ
）に示すように高速応答にてレベル変化するようになる
。

電圧■のレベルは、発熱素子ｒの抵抗値に対応した電流
■により高速低下することになり、しかもレベル低下し
た時間幅ｔはコンデンサＣによる時定数がないので、は
ぼフラットになる。このため、抵抗値の測定を高速化し
得るとともに、正確な測定を行うことができるようにな
る。

なお、発熱素子ｒの抵抗値は、前記のようにｒ−（Ｖ／
　（Ｅ−Ｖ））　・Ｒにて求められる。そして、求めら
れた抵抗値に基づき各発熱素子ｒの補正量を決定し、例
えば、この補正用をＲＡＭに記憶すると共に、画像記録
時にこのデータを読出して補正を行なうことにより、良
好な画像記録を行い得るようにする。

一方、画像記録を行う場合は、操作機構により制御回路
６を記録モードに切り換える。この結果、制御回路６は
スイッチＳａ、Ｓｂを各々オフ状態に制御し、一対の電
源間にコンデンサＣを接続させまた基準抵抗Ｒを短絡状
態にさせるとともに、映像信号に対応した制御信号■ｃ
を駆動回路５に供給する。なお、制御信号Ｖｃの内容は
、発熱素子ｒを選択するとともに、色の濃淡を制御する
データ及び先に決定した補正データ等を含むものである
。

駆動回路５は、制御信号Ｖｃに基づいたストローブパル
スＳＰをスイッチングトランジスタＱに供給するのであ
るが、画像記録時には順次供給するのではなく、画像を
形成するように選択的に供給される。

次に、第３図を参照して前記スイッチＳａの具体例を順
次説明する。第３図（Ａ）は、スイッチＳａをバイポー
ラトランジスタＱａにて構成した例を示すものである。

　各発熱素子ｒの抵抗測定を行う場合は、前記制御回路
６から供給される制御信号によってトランジスタＱａを
オフ状態に制御する。この結果、コンデンサＣは一対の
電源間から切り離されることになり、電圧■のレベル変
化が前記のように高速応答する。

一方、通常の画像記録を行う場合は、前記制御回路６か
ら供給される制御信号によってトランジスタＱａをオン
状態に制御する。この結果、コンデンサＣは一対の電源
間に接続されることになり、各発熱素子ｒが通電されて
もノ・イズの発、生を防止することができる。

第３図（Ｂ）は、スイッチＳａをＭＯ３Ｉ−ランジスタ
Ｑｂにて構成した例を示すものである。

本例においても、発熱素子ｒの抵抗測定を行う場合は制
御回路６によってＭＯ３Ｉ−ランジスタＱｂをオフ状態
に制御し、通常の画像記録を行う場合はオン状態に制御
する。

第３図（Ｃ）は、スイッチＳａをリレースイッチＲ）ｌ
にて構成した例を示すものである。

リレースイッチＲｙはコイルＬに通電した場合にオフに
駆動され、通電を遮断した場合に例えばスプリング等に
よってオン状態に切り替わる構造のものが好ましい。即
ち、発熱素子ｒの抵抗測定は、記録を行う時間に比較す
れば極めて短時間であり、前記構造によれば圧倒的に動
作時間の多い記録動作時に消費電力を低減することがで
きる。

前記構造のリレースイッチを適用することにより、発熱
素子ｒの抵抗測定を行う場合は、リレースイッチＲｙを
オフ状態に制御し、容量Ｃを切り離すとともに、通常の
画像記録を行う場合は電力を消費することなくコンデン
サＣを一対の電源間に接続することができる。

制御回路６によってスイッチ手段を制御せず、第３図（
Ｄ）のようにジャンパースイッチ、半田ジャンパー等に
よってコンデンサＣの回路の開閉の状態を切り替えても
よい。

以上に説明したように、本実施例に示したサーマルヘッ
ドおよびこれを用いたサーマルプリンタによれば、発熱
素子ｒの抵抗測定を高速度かつ正確に行うことができる
ので、下記のような利用が可能になる。

例えば、ビデオプリンタの製造工程において前記のよう
に発熱素子ｒの抵抗値を測定し、その測定値に基づいて
補正を行っても、経年変化等により、或は使用条件によ
り抵抗値が変動することが考えられる。このような事態
を考慮すれば、製造工程はもとより、画像記録に先だっ
て発熱素子ｒの抵抗測定と補正とを行えば、良好な画像
記録を継続し得ることが理解できよう。

しかし、従来の測定装置では前記のように測定時間がか
かる上に、電源が指数関数曲線で変化していたので、少
なくとも画像記録に先だって測定と補正とを簡便に行う
ことは困難であった。

これに対し、本実施例に示したナーマルヘットとプリン
タによる測定方法は、高速度かつ正確に発熱素子「の抵
抗測定を行い得る。従って、ビデオプリンタを例に述べ
れば、画像記録に先だって抵抗測定と補正とを簡便に行
い、高品質の画像記録を行うことができるようになる。

このような構成にすれば、ビデオプリンタの付加価値を
より一層向上させることができる。

以上に本発明の詳細な説明したが、本発明は前記に限定
されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、前記スイッチＳａ、Ｓｂは発熱素子ｒの測定時
間を勘案したタイマー等によってオン、オフ状態に制御
するように構成してもよい。

また、本実施例に示したサーマルヘッドおよびサーマル
プリンタの適用は、前記ビデオプリンタに限定されるも
のではなく、サーマルヘッドを適用する各種プリンタに
広く利用できる。

更に、サーマルヘッド自体の測定装置として、サーマル
ヘッドの製造工程等において利用することもでき、更に
またプリンターのアフターサービス機器としても利用す
ることができる。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明に係るサーマルヘッドお
よびサーマルプリンタは、サーマルヘッドを構成する発
熱素子の抵抗測定を行う際に、ノイズ吸収用のコンデン
サを一対の電源間から切り離し、通常の通電時に接続す
るように構成したものであるから、発熱素子の抵抗測定
時には、発熱素子に順次通電することにより、発熱素子
の抵抗値に対応して電源電圧のレベルが高速応答で変化
し、その変化レベルに基づいて抵抗値を測定することが
できる。

一方、抵抗側定時以外、例えば通常の記録動作を行う場
合には、一対の電源間にコンデンサが接続されるので、
発熱素子に通電してもノイズを発生することが無くなり
、安定した記録動作が行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したサーマルヘッドの測定装置の
一実施例を示す回路図、 第２図は回路動作を説明するための波形図、第３図はス
イッチ手段の各側を示す回路図、第４図はサーマルヘッ
ドの応用例を示す斜視図、第５図はサーマルヘッドの回
路図、 第６図は回路動作を説明する波形図である。 図中の符号 １：サーマルヘッド ２：インク紙 ３ニブラテンドラム ４：記録紙 ５：駆動回路 ６：制御回路 Ｅ：電源 Ｒ：抵抗 ｒ：発熱素子 Ｑニスイツチングトランジスタ Ｓａ：スイッチ手段 Ｓｂ：抵抗挿入手段 Ｓｐニストロープパルス ■ｃ：制御信号。 −）、 第　　１ 図 富　　２　　図 −３： （Ａ） （Ｃ） 第 図 （Ｂ） （Ｄ） 第 因

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーマルヘッドを構成する発熱素子を駆動する一
   対の電源端子間にスイッチ手段を介してコンデンサを接
   続したことを特徴とするサーマルヘッド。
2. （２）サーマルヘッドを構成する発熱素子を駆動する一
   対の電源端子間にスイッチ手段を介してコンデンサを接
   続したサーマルヘッドと、 前記スイッチ手段の開閉状態を制御する手段とを具備し
   、 前記発熱素子の抵抗値を測定するモードにおいては、前
   記スイッチ手段を開状態になして前記端子間電圧の変化
   を高速化するように構成したことを特徴とするサーマル
   プリンタ。
3. （３）サーマルヘッドと該サーマルヘッドに電力を供給
   する電源との間に抵抗を挿入する手段を具備し、 発熱素子の抵抗を測定するモードにおいて、前記抵抗挿
   入手段と、前記スイッチ手段とを同時に制御するように
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   サーマルプリンタ。