JPH0281647A - サーマルヘッドドライブ装置 - 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、タイプライタ、プリンタなどのサーマルヘッ
ドを用いた印字装置に関するものである。

従来の技術 近年、ポータプルタイプライタなどに用いられるサーマ
ル方式の印字装置は、高印字質を０指して印字要素単位
の微細化が進んでいる。サーマルヘッドの発熱部は基本
的に抵抗体であり、−船釣にレギュレートされた一定電
圧を印加して通電し抵抗体を発熱する方式である。第７
図にこの定電圧制御方式のドライブ回路の一例を示す。

第７図において、トランジスタ２１は、サーマルヘッド
の発熱体である抵抗負荷２２に電圧を印加する制御を行
う主スイツチングトランジスタである。

トランジスタ２３は、主トランジスタ２１を制御するス
イッチングトランジスタであり、トランジスタ２３がオ
ンすることによってトランジスタ２１がオンし、トラン
ジスタ２３がオフすることによってトランジスタ２１が
オフする。　２４．２５は抵抗である。

ＶＥＬＭはこの印字要素を選択して通電するための制御
信号である＊　Ｖａａはこの回路に対する電源であり、
一般に一定電圧にレギュレートされている。

このドライブ方式は一定電圧を印加するという特徴のた
め、抵抗負荷２２の印字要素間の抵抗値のばらつきや発
熱後の温度上昇による抵抗値゛の変動などによる印字要
素間の熱分布のばらつきが大きいという欠点を有してい
る。特に印字要素を微細化し高印字品質を実現する場合
にネックとなっていた。そこで各印字要素を一定電流に
てドライブし、かつ通電する印字要素の数に応じて通電
電流値を制御する米国特許第４５２，３４６号などの定
電流ドライブ方式などが考案されている。この方式によ
れば、印字要素毎に一定電流を通電する回路を実現する
ことが可能であり、発熱体の抵抗値のばらつきや変動な
どにともなう発熱量の変動を低減することができる。ま
た、全印字要素中の通電印字要素の数に応じて電流値を
増減する２次的な電流値補正回路を含んでいる。

発明が解決しようとする課題 一般のサーマルプリントヘッドは、第８図に示すよう、
印字文字を形成する印字要素を縦方向に配列し、横方向
に所要単位だけ走査することによって種々の印字文字や
図形を構成する。印字要素の配列２６は第１番目の要素
から第に番目までの要素を有し、この中の任意の第ｎ番
目の印字要素２７を選択し発熱させることによって印字
を行う０選択された通電印字要素を以後通電要素と略し
、選択されない非通電印字要素を以後非通電要素と略す
。たとえば文字を形成するために印字要素中の第ｎ番目
の要素から第ｎ＋ｉ番目までの印字要素を通電要素とし
て発熱を行ったと仮定すると、第ｎ番目の通電要素から
第ｎ＋ｉ番目の発熱体の連鎖により第９図に示すように
サーマルヘッドの発熱体の温度分布に変動を生じさせる
結果となる。

上記の例は発熱体に抵抗値のばらつきがなく、かつ第ｎ
番目から第ｎ　＋　ｉ番目の通電要素の通電電流は一定
であると仮定したグラフである。この温度分布の差によ
って形成子べき図形の周囲にボイドやパリなどの印字品
質の劣化を生じさせる。上記従来の構成では、先の問題
点を解決するために通電要素の連なりの両端の第ｎ番目
と第ｎ＋ｉ番目の印字要素に、他の通電要素よりわずか
に太きな電流を通電し１両端の発熱量を増大することに
よって温度分布の補正を行っている。第１０図は通電要
素の通電電流パターンを示したものであり、第１１図は
その結果補正された温度分布を示したものである。しか
しながら、より微細化する印字要素に対して従来の構成
では温度分布の補正が不充分であり、より最適な温度分
布補正が望まれている。また、従来の構成では、多数の
制御電圧を必要とし、特殊なレギュレート回路を構成し
なければならないため、コストパフォーマンスが悪いと
いう欠点を有していた。

本発明は上記問題を解決するもので、サーマルヘッド上
の熱分布を均一にして印字品質を向上させることのでき
るサーマルヘッドドライブ装置を提供することを目的と
するものである。

課題を解決するための手段 上記開運を解決するために、本発明は、印字図形を形成
するサーマルヘッドの印字制御単位間にわたる抵抗ラダ
ー回路を設け、前記抵抗ラダー回路の分圧比に応じて生
じた温度分布補正レベルを基準電流レベルに重畳させる
加算回路を設け、この加算回路により生成された制御レ
ベルに比例した電流を一定に保持する定電流制御回路を
各印字制御単位毎に設け、前記定電流制御回路の出力電
流でサーマルヘッドの抵抗体を駆動することにより、抵
抗ラダー回路の分圧比に応じてサーマルヘッドの抵抗体
に通電する電流値を可変するように構成したものである
。

作用 上記構成により、通電された印字要素による抵抗ラダー
回路の電圧レベルの変化をモニターして。

サーマルヘッドの温度分布補正のための電圧を得。

この補正電圧のパターンに比例した電流パターンをサー
マルヘッドに生成させる。このように抵抗ラダー回路の
分圧比に応じて抵抗体に通電する電流値を可変させるこ
とにより温度分布曲線を対比する発熱量を発生させ、こ
れによって、通電要素の連結の温度分布を均一にするこ
とができる。その結果良好な印字品質とコストパフォー
マンスの高いサーマルヘッドドライブ装置を得ることが
できる。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例のサーマルヘッドドライブ装
置において、サーマルヘッドを形成する印字要素の配列
の任意の第ｎ番目のドライブ回路の回路図を示したもの
である０図中のＶ　ＩＩＬＭＩＩはこの印字要素を通電
するための主制御信号であると同時に回路内の電源ライ
ンとして動作する。この印字要素を通電する場合にのみ
主制御信号Ｖ＠ＬＭｆｉが印加され、もし印字要素に通
電しない場合には主制御信号Ｖ　ＥＬＭｎは印加されな
い。印加する信号ＶＥＬＭｎは一定電圧にレギュレート
されている。

ＶＩＤは、トランジスタ１を通して、抵抗ラダー回路を
構成する抵抗Ｒｆｉｔ１２と抵抗Ｒｔ、ゎ３と抵抗Ｒａ
ｎ４と抵抗ＲＲｆｉや、５に印加する基準電圧である。

６はトランジスタ１のベース抵抗である。基準電圧ＶＲ
Ｄは抵抗ラダー回路によりオペアンプ７の温度分布補正
電位Ｖａを決定する＃　Ｖ（！ＵＲはサーマルヘッド発
熱体を構成する抵抗体２０に通電する電流値のベースと
なる基準電流の調整用の通電電流制御電圧であり、最少
通電電流をこの制御電圧Ｖｃｔｌｌｌにより決定する。

オペアンプ７は入力抵抗８，９゜１０とフィードバック
抵抗１１により加算回路を構成している。オペアンプ７
は主制御信号ＶｇＬＭｎによりその電力が供給されるた
め単電源となっており、高速な通電開始と通電停止を実
現するために高スルーレートのものが用いられる。オペ
アンプ７の出力ＶＯｐはリファレンス電圧Ｖ　ＩＩＥＦ
を基準電位として抵抗ラダー回路電圧ｖｃ３と通電電流
制御電圧Ｖｃｕ＊の抵抗分圧比により加算された値で可
変して出力する。破線内の１３は定電流制御回路であり
。

本実施例ではカレントミラー回路を用いた定電流制御回
路で構成しているが、第２図に示したオペアンプを用い
た定電流回線に置き換えることもできる。その際Ｖ　Ｉ
＋ＬＭｎはノンレギュレートであってもかまわない、こ
の定電流制御回路は一般的な回路であるため説明を省略
する。トランジスタ１４゜１５．１６は典形的なカレン
トミラー回路を構成しており、オペアンプ出力ＶＯＰか
ら抵抗１２を介してトランジスタ１４を流れる電流１．
に比例した出力電流Ｉｏをトランジスタ１５．１６を通
して得ることができる。比例係数はトランジスタ１６を
マルチエミッタにすることによって実現している。オペ
アンプ出力ＶＯｐによって制御された定電流の出力電流
ＩＯと抵抗１７によってトランジスタ１９のベース電位
を制御し、トランジスタ１９を流れるコレクタ電流、す
なわち抵抗体２０の通電電流を可変している。

第３図は第１図のトランジスタ１と抵抗ＲＨ，２と抵抗
ＲＬ、３と抵抗Ｒ１ｔ、４と抵抗ＲＩＩｎ＋１５から成
る抵抗ラダー回路をサーマルヘッドの配列にしたがって
並べた図である。第４図はこの配列の中で印字要素第ｎ
　−２番目から印字要素第ｎ＋２番目までの５個の印字
要素が通電されていることを例示している。近接する通
電要素の並びによって温度分布補正電位である抵抗ラダ
ー回路出力ｖｃの電位が変動し、第５図に示すような曲
線を持つ電位のパターンが生じる。Ｖｃｎ−ｘからＶａ
□ヨ以外のｖｃについても電位が生じるが、これらの印
字要素については非通電要素であるため無視できる。

−船釣に第４図の抵抗ラダー回路は連続した通電要素の
中心から端部に向って除々に電位が下がり。

また孤立した通電要素に対してはかなりその電位が下が
るという特徴を有するため、温度の分布状態を補正する
際には極めて良好な特性を有することとなる。抵抗ラダ
ー回路出力ｖｃｔ１に生じた温度分布補正電位はリファ
レンス電圧Ｖ　１１！Ｆとの差に比例してオペアンプ出
力ＶＯＰに生じるため、この電圧レベルに対応した電流
を通電することによって発熱量を制御し温度分布の補正
を行う。

第６図に通電電流のパターンを示す、破線２８は上記通
電電流パターンの結果生じた発熱量の分布状態を示すも
のである。斜線部はＶｃ！Ｉｌｌによる最小基準電流で
ある。これによって通電要素の並びに生じる温度分布を
均一イヒすることができる。

なお、第１図のトランジスタ１は、基本的なスイッチン
グ素子であり、ＰＮＰ構成のトランジスタまたは電界効
果トランジスタでも実現可能である。また、オペナンプ
７の加算回路はトランジス夕でも実現可能である。

発明の効果 以上のように本発明のサーマルヘッドドライブ装置によ
れば、隣接する印字要素間にわたって抵抗ラダー回路を
設け、サーマルヘッドの通電要素の並びに生じる温度分
布を補正するレベル電位を発生させることによってサー
マルヘッドの通電電流を可変し、発熱量を良好に制御す
る。その結果、均一の温度分布を得ること可能となり、
極めて良好な印字品質を確保することができるとともに
コストパフォーマンスの高い優れたサーマルヘッドドラ
イブ装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のサーマルヘッドドライブ装
置の回路図、第２図は第１図の定電流制御部をオペアン
プを用いて実現した回路図、第３図は印字要素の並びで
抵抗ラダー回路を示した図。 第４図は通電要素の並びで第３図を簡略化した図。 第５図は本発明の抵抗ラダー回路による通電要素の電位
パターンを示した図、第６図は、第５図のパターンに基
づいて生成した通電電流のパターンとこれによる発熱量
の分布を示した図、第７図は従来の定電圧制御方式によ
るサーマルヘッドドライブ装置の回路図、第８図はサー
マルヘッドの印字要素を構成する配列とサーマルヘッド
の走査方向を示した図、第９図は通電要素の並びに生じ
る補正をしない場合の温度分布図、第１０図は従来の制
御方式による通電電流のパターンを示した図、第１１図
は第１θ図の電流パターンを通電した際に生じる温度分
布図である。 ２．３，４．５・・・抵抗ラダー回路、７，８，９゜ｔ
ｏ、　ｉｔ・・・加算回路、１３・・・定電流制御回路
、２０・・・抵抗体、Ｖ　ＥＬＭ・・・主制御信号、Ｖ
ＲＤ・・・基＄電圧、　Ｖａ・・・抵抗ラダー回路出力
（温度分布補正電位）、Ｖ　ｃＵ＊・・・通電電流制御
電圧、Ｖ　ＲＥＦ・・・リファレンス電圧。 代理人　　　森　　本　　義　　仏 画２図 ｒ　　　　　　　　　　−−−−−−一”’１第３ 図 第４ 図 電−３ ｔ１ Ｌ１２ Ｑ 第７図 １を 第５ 図 ｌ−２ ｆＩψ２ 第 を 図 χ−２ 九−ｌ 九 π４ｔ フｔす２ 第β図 り灸方伺

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発熱により印字を行う印字装置のサーマルヘッドド
   ライブ装置であって、印字図形を形成するサーマルヘッ
   ドの印字制御単位間にわたって設けられた抵抗ラダー回
   路と、前記抵抗ラダー回路の分圧比に応じて生じた温度
   分布補正レベルを基準電流レベルに重畳させる加算回路
   と、前記加算回路により生成された制御レベルに比例し
   た電流を一定に保持するように各印字制御単位毎に設け
   られ、サーマルヘッドの抵抗体を駆動する定電流制御回
   路とを備え、抵抗ラダー回路の分圧比に応じてサーマル
   ヘッドの抵抗体に通電する電流値を可変するように構成
   したサーマルヘッドドライブ装置。