JPH0542708A - 記録装置および記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルヘッドの通電時間との積が一定とな
る数の印字ドットを同時に通電制御することにより、消
費電力を時間的に平均化し電源を有効利用できる記録装
置を提供することを目的としている。 【構成】 印字パルス幅設定手段２２は、サーミスタ２
１により検知された温度情報ＴＳに応じて、サーマルヘ
ッド１５の通電時間を印字パルス幅によって可変設定す
る。同時印字制御部２３は、設定された印字パルス幅に
従って、サーマルヘッド１５の複数の印字ドットを同時
に通電制御する。算出手段としてのデータテーブル２４
は、サーマルヘッド１５の通電時間との積が一定となる
ドット数を、あらかじめ複数の通電時間に１対１で対応
させて格納している。同時印字ドット数可変設定手段２
５は、データテーブル２４により算出されたドット数に
従って、前記同時印字制御部２３による同時印字ドット
数を可変設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッドを用い
た記録装置および記録方法に関し、特にサーマルヘッド
の複数の印字ドットを同時に通電制御する記録装置およ
び記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ファクシミリ装置、プリンタ、ワ
ープロ等ではサーマルヘッドにより熱式に画情報を記録
する記録装置が多用されているが、この記録装置におい
ては、サーマルヘッドの温度に応じてその通電時間を可
変設定し、設定された通電時間に従って前記サーマルヘ
ッドの複数の印字ドットを同時制御する記録方法が採用
されている。

【０００３】従来のこの種の記録装置としては、例えば
特開昭５８−１７５６７７号公報、特開昭５８−１５６
２６３号公報、特開昭５７−１４４７７３号公報等に記
載されたものがある。これらの記録装置においては、サ
ーマルヘッドの複数の印字ドットを同時制御しながら、
サーマルヘッドの温度が上昇した場合にはその通電時間
を短縮している。この結果、サーマルヘッドで消費され
る電力が低減され、ＰＳＵ（電源：Power Supply Uni
t）の負担を軽減できるため、電源コストを抑えること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の記録装置にあっては、同時印字ドット数を一
定値に固定していたため、サーマルヘッドの通電時間を
短縮した場合、消費電力の低下により電源容量に余裕す
なわち無駄が発生し、電源を有効利用しているとは云え
なかった。

【０００５】また、従来の記録装置にあっては、サーマ
ルヘッドにより記録される画情報が所定ブロック毎に順
次、画情報記憶用のＲＡＭ（ページメモリ）に記憶され
るが、同時印字ドット数を一定値に固定していたため、
サーマルヘッドの通電時間が長い場合には前記ＲＡＭ内
の画情報を全て記録し終わるまでに時間がかかり、記録
終了前に次ブロックの画情報がＲＡＭに記憶されるるの
で、画情報記憶用のＲＡＭサイズを大きくしないと、画
情報がオーバーフローしてしまうという問題があった。

【０００６】そこで、請求項１記載の発明は、サーマル
ヘッドの通電時間との積が一定となる数の印字ドットを
同時に通電制御することにより、消費電力を時間的に平
均化し電源を有効利用できる記録装置を提供することを
目的としている。また、請求項２記載の発明は、通電時
間とドット数との対応データをテーブル化することによ
り、ドット数算出時間を短縮する記録装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】また、請求項３記載の発明は、サーマルヘ
ッドの通電時間との積が一定となる数の印字ドットを同
時に通電制御することにより、消費電力を時間的に平均
化し電源を有効利用できる記録方法を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記目的を達成するために、サーマルヘッドの温度を検
知する温度検知手段と、この温度検知手段により検知さ
れた温度に応じて前記サーマルヘッドの通電時間を印字
パルス幅によって可変設定する印字パルス幅設定手段
と、設定された印字パルス幅に従って前記サーマルヘッ
ドの複数の印字ドットを同時に通電制御する同時印字制
御部と、を備えた記録装置において、前記印字パルス幅
によって決定されるサーマルヘッドの通電時間との積が
一定となるドット数を算出する算出手段と、算出された
ドット数に従って前記同時印字制御部による同時印字ド
ット数を可変設定する同時印字ドット数可変設定手段
と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、上記目的を
達成するために、算出手段は、サーマルヘッドの通電時
間との積が一定となるドット数を複数の通電時間に１対
１で対応させて格納したデータテーブルであることを特
徴とする。また、請求項３記載の発明は、上記目的を達
成するために、サーマルヘッドの温度に応じて前記サー
マルヘッドの通電時間を可変設定し、設定された通電時
間に従って前記サーマルヘッドの複数の印字ドットを同
時制御する記録方法において、前記サーマルヘッドの通
電時間との積が一定となるドット数を算出し、算出され
たドット数と等しい数の印字ドットを同時に通電制御す
ることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】上記構成を有する請求項１記載の発明において
は、印字パルス幅によって決定されるサーマルヘッドの
通電時間との積が一定となるドット数を算出手段により
算出し、同時印字ドット数可変設定手段が算出されたド
ット数に従って前記同時印字制御部による同時印字ドッ
ト数を可変設定する。

【００１１】また、上記構成を有する請求項２記載の発
明においては、サーマルヘッドの通電時間との積が一定
となるドット数を複数の通電時間に１対１で対応させて
格納したデータテーブルにより算出手段を構成する。ま
た、上記構成を有する請求項３記載の発明においては、
サーマルヘッドの通電時間との積が一定となるドット数
を算出し、算出されたドット数と等しい数の印字ドット
を同時に通電制御する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
図１は請求項１〜３いずれかに記載された発明を実現す
る記録装置の一実施例を適用したファクシミリ装置を示
すブロック図である。まず、構成を説明する。ＣＰＵ
（CentralProcessing Unit）１１は、ＲＯＭ（Read Onl
y Memory）１２に格納されているプログラムに従って制
御を行う。制御上のデータは、ＲＡＭ（Random Access
Memory）１３に格納される。また、ＲＡＭ１３の内部ま
たは外部には、画情報記憶用のページメモリ１４が形成
されており、サーマルヘッド（ＴＰＨ）１５により記録
される画情報が所定ブロック毎に順次記憶される。モデ
ム（ＭＯＤＥＭ）１６は通信に関連した変復調を行う。
ＮＣＵ１７は網制御ユニットであり、電話回線を介して
送受信を行う。

【００１３】前記サーマルヘッド１５は、図２にその回
路構成が示され、Ｉ／Ｏポート１８によりその入出力信
号が制御される。すなわち、Ｉ／Ｏポート１８からは、
図３のタイミングチャートに示すように、ストローブ信
号ＳＴＢ、ラッチ信号ＬＴが出力され、またＰ／Ｓ変換
器（Parallel to Serial Converter）１９を介して基準
クロックＣＬＫ、画情報ＤＡＴが出力される。また、サ
ーマルヘッド１５からは、Ａ／Ｄ変換器２０を介してサ
ーミスタ（温度検知手段）２１の温度情報ＴＳが出力さ
れる。

【００１４】印字パルス幅設定手段２２は、前記サーミ
スタ２１により検知された温度情報ＴＳに応じて、前記
サーマルヘッド１５の通電時間を印字パルス幅によって
可変設定する。同時印字制御部２３は、印字パルス幅設
定手段２２により設定された印字パルス幅に従って、前
記サーマルヘッド１５の複数の印字ドットを同時に通電
制御する。算出手段としてのデータテーブル２４は、前
記印字パルス幅によって決定されるサーマルヘッド１５
の通電時間との積が一定となるドット数を算出するため
のもので、本実施例においては、サーマルヘッド１５の
通電時間との積が一定となるドット数を、あらかじめ複
数の通電時間に１対１で対応させて格納している。な
お、データテーブル２４の記憶形式は、ＲＯＭまたはＲ
ＡＭどちらでも構わない。同時印字ドット数可変設定手
段２５は、データテーブル２４により算出されたドット
数に従って、前記同時印字制御部２３による同時印字ド
ット数を可変設定する。

【００１５】上記構成により、サーマルヘッド１５の温
度に応じて前記サーマルヘッド１５の通電時間を可変設
定し、設定された通電時間に従って前記サーマルヘッド
１５の複数の印字ドットを同時制御する記録方法におい
て、前記サーマルヘッド１５の通電時間との積が一定と
なるドット数を算出し、算出されたドット数と等しい数
の印字ドットを同時に通電制御する記録方法が実現され
る。

【００１６】なお、図２に示すサーマルヘッド１５の回
路において、印字ドットを発熱させるために、各々１２
８bitに対応したＩＣが１４個設けられており、総数１
７９２bitのうち例えばＡ４の印字ドット数に対応した
１７２８bitが使用される。ここで、前記印字パルス幅
設定手段２２は、ストローブ信号ＳＴＢのパルス幅によ
って前記サーマルヘッド１５の通電時間を可変設定す
る。また、前記同時印字制御部２３は、画情報ＤＡＴに
よって、同時に通電制御するサーマルヘッド１５の印字
ドットを指定する。この画情報ＤＡＴは、ラッチ信号Ｌ
Ｔによって所定タイミングでＩＣ内にラッチされる。そ
して、前記ストローブ信号ＳＴＢと画情報ＤＡＴとのＡ
ＮＤ積により、サーマルヘッド１５の複数の印字ドット
が同時に通電制御される。

【００１７】次に、作用を説明する。図１において、電
話回線からのファクシミリ通信によるの画情報は、ＮＣ
Ｕ１７を経てモデム１６にＲＸ（受信）信号として伝え
られる。モデム１６は、変調されたＲＸ信号を復調して
２値信号とする。この段階では、まだこのＲＸ信号はＭ
Ｈ（Modified Huffman）符号化されているので、この信
号を更に復号化した後にＲＡＭ１３に蓄える。

【００１８】ＲＡＭ１３に蓄積されている画情報は、プ
リントアウトするときに所定ブロック単位にＲＡＭ１３
からページメモリ１４に取り出され、更にこのページメ
モリ１４からＩ／Ｏポート１８を経て、Ｐ／Ｓ変換器１
９により並列→直列変換される。こうして、ページメモ
リ１４から取り出された１バイト、８bit単位の画デー
タ（パラレル）は、シリアルデータに変換される。

【００１９】直列変換された画情報は、基準クロックＣ
ＬＫと同期をとってサーマルヘッド１５に記憶される。
すなわち、１ライン分の画情報をサーマルヘッド１５の
シフトレジスタ（図示していない）に記憶した後、ラッ
チ信号ＬＴによってサーマルヘッド１５内部のラッチ回
路（図示していない）に記憶する。そして、ストローブ
信号ＳＴＢにより、サーマルヘッド１５の発熱体に通電
して感熱紙を発色させる。サーマルヘッド１５に内蔵さ
れているサーミスタ２１の温度情報ＴＳは、Ａ／Ｄ変換
器２０によってデジタル信号に変換され、Ｉ／Ｏポート
１８を経由してＣＰＵ１１に取り込まれる。次いで、印
字パルス幅設定手段２２は、前記サーミスタ２１の温度
情報ＴＳを参照して、サーマルヘッド１５の通電時間す
なわちストローブ信号ＳＴＢのパルス幅を決定する。そ
して、ＣＰＵ１１は、データテーブル２４を参照して、
ストローブ信号ＳＴＢのパルス幅に対応するドット数、
すなわちサーマルヘッド１５の同時印字ドット数（同時
に発熱する発熱素子の数）を決定する。

【００２０】ここで、サーマルヘッド１５の通電時間を
ｔ（ms）、同時印字ドット数をＺとすると、以下の計算
式により通電時間ｔとＺは決定される。 ｔ×Ｚ＝一定 図４は１ライン分の画情報をプリントアウトするときの
同時印字ドット数制御の一例を示す図である。この例で
は、１ラインの記録をｎ回に分けて記録している。サー
マルヘッド１５で画像記録を行なうときに、１ライン分
の原画情報の先頭から黒画情報を計数し算出値Ｚに達し
たら、Ｚと計数された画情報の後に白情報Ｗ_Aを付加し
て１回目の記録を行なう。

【００２１】次いで、２回目の記録情報は、１回目で記
録された次の画素から黒画素を計数し、１回目と同様に
Ｚと計数された画情報の前後に白情報Ｗ_A、Ｗ_Bを付加し
て記録される。このように、１ライン分の原画情報を分
割して複数回に分けて、１ライン分の全原画情報が記録
される。なお、黒画素の計数（Ｚ）および白画素
（Ｗ_A、Ｗ_B）の付加は、ＣＰＵ１１を用いてソフト上で
実施される。

【００２２】このように、本実施例においては、サーマ
ルヘッド１５の温度によって通電時間と同時印字ドット
数の両方を可変するので、消費電力を時間的に平均化し
電源を有効利用できる。また、通電時間が短い場合は同
時印字ドット数を増やすことができるので、画情報記憶
用のＲＡＭすなわちページメモリ１４のサイズが小さく
ても、印字未了による画情報のオーバーフローを防ぐこ
とができる。

【００２３】図５はサーマルヘッドの通電時間の制御方
式を示す図であり、同図（ａ）はサーマルヘッドの温度
検知回路、同図（ｂ）はその温度−電圧特性図、同図
（ｃ）は温度とＡ／Ｄコンバータ出力との対比表を示
す。図５（ａ）において、サーミスタ２１の素子温度Ｔ
（℃）と素子抵抗Ｒの関係は、例えば、

【００２４】

【数１】

【００２５】のように表わされる。ただし、Ｂ＝４０５
５±１％（定数）、Ｒ₂₅＝５０ｋΩ±３％（２５℃時の
素子抵抗）である。このような特性を有するサーミスタ
２１を図５（ａ）のように取り付けると、温度情報ＴＳ
として得られる電圧は、図５（ｂ）のような特性を示
す。Ａ／Ｄ変換器２０は、この温度情報ＴＳの電圧値を
Ａ／Ｄ変換する。通常、Ａ／Ｄ変換する領域は、サーマ
ルヘッド１５の温度特性（サーミスタ２１の温度特性）
に合わせて、素子温度Ｔが０〜６０℃の範囲となるよう
に設定される。ここで、上限６０℃はサーマルヘッド１
５の動作保証限界とされる。

【００２６】例えば、図５（ａ）の固定抵抗ｒを２０ｋ
Ωとして、素子温度Ｔ、温度情報ＴＳ、Ａ／Ｄコンバー
タ出力を計算したものが図５（ｃ）に示され、素子温度
Ｔが６０℃以上にならないように通電制御される。図６
は通電時間の変化を示す特性図であり、同図（ａ）は通
電時間による印字画エネルギーと素子温度との関係、同
図（ｂ）は通電時間と素子温度との関係を示す。

【００２７】サーマルヘッド１５の素子温度Ｔに対し
て、規定の印字濃度を得るためには、図６（ａ）に示す
ような印字エネルギーが必要とされる。ここで、仕事量
である電力Ｗは、図２に示すように、サーマルヘッドの
発熱体抵抗Ｒ１の電流Ｉと電圧Ｖとの積により求められ
る。そして、印字エネルギー（Ｊ）は、電力Ｗと通電時
間ｔとの積により求められる。ここで、サーマルヘッド
の発熱体抵抗Ｒ１と印字電圧（２４Ｖ）が一定値である
ので、電力Ｗは一定値となる。従って、印字エネルギー
は、通電時間ｔのみによって制御される。

【００２８】通電時間ｔは、図６（ｂ）に示すように、
素子温度Ｔが高いほど短時間となる。サーマルヘッド１
５の通電時間ｔを決定する具体的手段は、図６（ｂ）の
ような素子温度Ｔ−通電時間ｔの関係をＲＯＭまたはＲ
ＡＭに記憶したデータテーブルとされる。このテーブル
データにおいて、その時点のサーマルヘッドの素子温度
Ｔからサーマルヘッドの通電時間ｔを求める。

【００２９】図７は本実施例のデータテーブルを示すも
ので、同図（ａ）は通電時間のデータテーブル、同図
（ｂ）は同時印字ドット数のデータテーブルを示す。図
７（ａ）において、ＲＯＭのアドレスに対応させて図５
（ｃ）に示したＡ／Ｄコンバータ出力ｂ₀〜ｂ₇を入力す
ると、そのアドレスに記憶されているサーマルヘッド１
５の通電時間ｔがデータｔ₀〜ｔ₇として出力される。

【００３０】図１のＣＰＵ１１は、そのデータｔ₀〜ｔ₇
を基にＩ／Ｏポート１８を制御して、ストローブ信号Ｓ
ＴＢを必要な時間ＯＮにする。なお、ＳＴＢがＯＮのと
きサーマルヘッド１５は通電され、ＯＦＦのときサーマ
ルヘッド１５は無通電となる。図７（ｂ）は図１のデー
タテーブル２４を示すもので、ｔ×Ｚ＝一定（Ｃとす
る）であるから、前記同様にしてデータテーブル２４の
中にＺ＝Ｃ／ｔの計算結果を記憶しておき、アドレスに
対応させてサーマルヘッド１５の通電時間ｔ（データｔ
₀〜ｔ₇）を入力し、同時印字ドット数Ｚ（データＺ₀〜
Ｚ₇）を出力する。

【００３１】なお、データテーブル２４を用いなくて
も、Ｚ＝Ｃ／ｔをＣＰＵ１１によりその都度算出しても
構わない。このように、本実施例においては、通電時間
ｔとドット数Ｚとの対応データをテーブル化することに
より、ドット数算出時間を短縮することができる。図８
は本実施例の動作を示すフローチャートである。

【００３２】まず、サーマルヘッド１５の温度情報をサ
ーミスタ２１により検知し、この温度情報をＩ／Ｏポー
ト１８を介してＣＰＵ１１に入力する（ステップＳ
１）。ＣＰＵ１１に入力された温度情報は、さらに印字
パルス幅設定手段２２に転送され、この印字パルス幅設
定手段２２によりサーマルヘッド１５の通電時間ｔが算
出される（ステップＳ２）。

【００３３】次いで、通電時間ｔに基づいてデータテー
ブル２４により同時印字ドット数Ｚを算出し（ステップ
Ｓ３）、同時印字ドット数可変設定手段２５は、同時印
字制御部２３における同時印字ドット数をＺに設定す
る。ＣＰＵ１１は、同時印字ドット数Ｚになるように、
ページメモリ１４の黒画素を計数し、図４に示したよう
な分割書込みデータを生成する（ステップＳ４）。

【００３４】次に、ＣＰＵ１１は、Ｉ／Ｏポート１８を
介して印字データをサーマルヘッド１５に転送し（ステ
ップＳ５）、ラッチ信号ＬＴによりサーマルヘッド１５
内に分割書込みデータを記憶させ（ステップＳ６）、ス
トローブ信号ＳＴＢにより画像記録を行なう（ステップ
Ｓ７）。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明に係る記録装置によれば、印字パルス幅によって決定
されるサーマルヘッドの通電時間との積が一定となるド
ット数を算出手段により算出し、同時印字ドット数可変
設定手段が算出されたドット数に従って前記同時印字制
御部による同時印字ドット数を可変設定するので、通電
時間の長短によって同時印字ドット数を増減でき、消費
電力を時間的に平均化し電源を有効利用できる。

【００３６】また、請求項２記載の発明に係る記録装置
によれば、サーマルヘッドの通電時間との積が一定とな
るドット数を複数の通電時間に１対１で対応させて格納
したデータテーブルにより算出手段を構成するので、ド
ット数算出時間を短縮することができる。また、請求項
３記載の発明に係る記録方法によれば、サーマルヘッド
の通電時間との積が一定となるドット数を算出し、算出
されたドット数と等しい数の印字ドットを同時に通電制
御するので、消費電力を時間的に平均化し電源を有効利
用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１〜３いずれかに記載された発明を実現
する記録装置の一実施例を適用したファクシミリ装置を
示すブロック図である。

【図２】サーマルヘッドの一実施例を示す回路図であ
る。

【図３】サーマルヘッドに入力される信号のタイミング
チャートであり、同図（ａ）はそのタイミングチャー
ト、同図（ｂ）はその部分拡大図である。

【図４】１ライン分の画情報をプリントアウトするとき
の同時印字ドット数制御の一例を示す図である。

【図５】サーマルヘッドの通電時間の制御方式を示す図
であり、同図（ａ）はサーマルヘッドの温度検知回路、
同図（ｂ）はその温度−電圧特性図、同図（ｃ）は温度
とＡ／Ｄコンバータ出力との対比表を示す。

【図６】通電時間の変化を示す特性図であり、同図
（ａ）は通電時間による印字画エネルギーと素子温度と
の関係、同図（ｂ）は通電時間と素子温度との関係を示
す。

【図７】本実施例のデータテーブルを示すもので、同図
（ａ）は通電時間のデータテーブル、同図（ｂ）は同時
印字ドット数のデータテーブルを示す。

【図８】本実施例の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１５ サーマルヘッド ２１ サーミスタ（温度検知手段） ２２ 印字パルス幅設定手段 ２３ 同時印字制御部 ２４ データテーブル（算出手段） ２５ 同時印字ドット数可変設定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーマルヘッドの温度を検知する温度検知
   手段と、 この温度検知手段により検知された温度に応じて前記サ
   ーマルヘッドの通電時間を印字パルス幅によって可変設
   定する印字パルス幅設定手段と、 設定された印字パルス幅に従って前記サーマルヘッドの
   複数の印字ドットを同時に通電制御する同時印字制御部
   と、を備えた記録装置において、 前記印字パルス幅によって決定されるサーマルヘッドの
   通電時間との積が一定となるドット数を算出する算出手
   段と、 算出されたドット数に従って前記同時印字制御部による
   同時印字ドット数を可変設定する同時印字ドット数可変
   設定手段と、を備えたことを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】算出手段は、サーマルヘッドの通電時間と
   の積が一定となるドット数を複数の通電時間に１対１で
   対応させて格納したデータテーブルであることを特徴と
   する請求項１記載の記録装置。
3. 【請求項３】サーマルヘッドの温度に応じて前記サーマ
   ルヘッドの通電時間を可変設定し、設定された通電時間
   に従って前記サーマルヘッドの複数の印字ドットを同時
   制御する記録方法において、 前記サーマルヘッドの通電時間との積が一定となるドッ
   ト数を算出し、算出されたドット数と等しい数の印字ド
   ットを同時に通電制御することを特徴とする記録方法。