JPH0632944B2 - 熱記録ヘツドの保護方法及び記録装置 - Google Patents

熱記録ヘツドの保護方法及び記録装置

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JPH0632944B2
JPH0632944B2 JP62093187A JP9318787A JPH0632944B2 JP H0632944 B2 JPH0632944 B2 JP H0632944B2 JP 62093187 A JP62093187 A JP 62093187A JP 9318787 A JP9318787 A JP 9318787A JP H0632944 B2 JPH0632944 B2 JP H0632944B2
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temperature
recording head
recording
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thermal recording
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実 尾方
理博 坂本
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/35Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
    • B41J2/355Control circuits for heating-element selection
    • B41J2/36Print density control

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  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱記録ヘッドの保護方法及び記録装置、特に
温度変化に従ってヘッド駆動電流又は電圧の時間幅等を
変化させることによりヘッド供給電力を制御する熱記録
ヘッドの保護方法及び記録装置に関する。
従来、このような熱記録ヘッド、例えばサーマルヘッド
を駆動する場合、たとえば周囲温度が変化してサーマル
ヘッド基板の温度が変化したとき同じ電力をヘッドに加
えているにもかかわらず、プリントした画像濃度が変化
する。この温度変化による画像の濃度変化を一定にする
ためにはサーマルヘッドに供給する電力を制御するよう
にすればよい。
従来、この制御のために温度変化をサーミスタ等を用い
て抵抗変化に変え、それに従ってヘッド電圧の印加時間
幅を単安定マルチバイブレータの時定数を制御すること
により変化させていた。すなわち温度が高くなるとサー
ミスタの抵抗値が減少して時定数を小さくし、時間幅を
短くしていた。
ところでこのように検出素子の変化を直接利用すると、
素子自体の温度変化に対する抵抗値変化特性が非直線性
を有し、また素子自体にある程度バラツキがあるので、
正確な時間幅を設定することができず、さらに従来の回
路では検出素子の特性に応じた回路構成にしなければな
らないという欠点があった。
またサーマルヘッドの基板温度があまり高くなり過ぎる
と、均一な記録濃度が得られなくなったり、ヘッドの寿
命の短縮、焼損といった問題が生まれてくる。そこでヘ
ッド基板の温度の上限値を予め決定し、この上限値を越
えた時には、ヘッド供給電力を著しく制限したり、また
電源を遮断したりしてそういった問題を回避する必要が
ある。この時、サーミスタによる検出温度の誤差が大き
いと、温度の上限値を実際よりも下げて、安全性を持た
せる必要が出てくる。しかしこのように温度の上限値を
実際よりも下げると、記録可能な温度領域が狭められ使
用環境の制約を受け易くなる。
従って本発明の目的は、これら従来例の欠点を除去する
とともに、検出素子の特性や種類が変化しても回路を変
更することなく温度変化に応じてサーマルヘッドに供給
される電力量を制御することができ、また温度変化に拘
らず常に均一な記録濃度を得ることができ、更に均一な
記録濃度を得ることのできる温度領域を最大限に拡張し
得、しかもヘッド寿命の短縮、ヘッドの焼損といった危
険の無い熱記録ヘッドの保護方法及び記録装置を提供す
ることにある。
次に添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
第1図において、サーマルヘッド基板に取り付けられ、
その温度変化を検出するサーミスタ1はその一端が電源
電圧5V並びに抵抗を経て演算増幅器2の(+)入力に
接続されるとともに、他端が抵抗3を経てアースと演算
増幅器2の(−)入力に接続される。4はクロック発振
器で、カウンタ5はそのクロックを受けて動作し、クロ
ック数に応じてその出力QA,QB,QCにそれぞれ論
理値を発生する。出力QA,QB,QCはスイッチ回路
6のスイッチ素子6a,6b,6cに接続されて、各出
力に応じてスイッチ6a〜6cを作動させ演算増幅器2
の(+)側入力値を変化させるとともにラッチ回路7の
1D,2D,3Dの入力にそれぞれ接続される。
演算増幅器2の出力はアンドゲート8を経てラッチ回路
7の入力に接続され、演算増幅器2の出力が高レベルに
なり、端子16から入力されるスタートパルスが低レベ
ルのときインバータの出力によってアンドゲート8が開
くのでラッチ回路7が駆動されカウンタ5の出力をラッ
チする。ラッチ回路7の出力1Q,2Q,3Qはそれぞ
れROM(リードオンリーメモリー)9の入力A、A
、Aに接続される。ROM9はラッチ回路7の出力
をアドレスとして適当な出力をD〜Dに発生させる
変換テーブルを備えており、その出力はラッチ回路10
の1D〜8Dの入力にそれぞれ接続され、ROM9の出
力をステーブルにする。ラッチ回路10の出力1Q〜8
Qはそれぞれスイッチ回路11のスイッチ素子11a〜
11hに接続され、各スイッチ素子が作動すると、単安
定マルチバイブレータ12の時定数を定める抵抗値を変
化させることができる。13は他の時定数素子であるコ
ンデンサである。単安定マルチバイブレータ12の出力
はトランジスタ14のベースに接続され、そのコレクタ
にサーマルヘッドの発熱体15が接続される。ラッチ回
路10、並びに単安定マルチバイブレータ12はそれぞ
れ端子16に入力されるスタートパルス前縁及び後縁に
応答して作動する。
次にこのように構成された回路の動作を第2図、第3図
を参照して説明する。
カウンタ5はクロック発振器4から送られる第2図
(A)の信号aのようなクロックを計数し、その出力Q
A,QB,QCにはそれぞれ信号b,c,dに図示した
ような出力が発生する。カウンタ5の計数が進むに従い
スイッチ回路6のスイッチ6a〜6cが開閉し、従って
演算増幅器2の(+)入力には信号fで図示したような
段階状の信号が発生する。演算増幅器2は、この信号レ
ベルと、サーミスタ1と抵抗3の分圧比によって定まる
(−)側に入力される信号e(第2図(E)に図示)と
比較し、(+)側が大きくなると出力に第2図(G)に
図示したような信号gを発生する。この工程はカウンタ
がリセットされることによって定まる周期T毎に行なわ
れ、各周期においてサーミスタが検出する温度が変化す
ると、演算増幅器2の出力幅が変化することが分かる。
端子16には各周期毎に信号jで図示したスタートパル
スが印加されているので、演算増幅器2の出力の立ち上
がり端でアンドゲート8がオンとなり、ラッチ回路7は
そのときのカウンタ5の計数値をラッチする。このラッ
チされた値がブロック信号hにラッチ出力1Q,2Q,
3Qの値で示されている。信号eのレベルが小さいとラ
ッチされる値も小さいことが理解される。なおアンドゲ
ート8はラッチ回路10にROM9の出力をラッチする
ときROM9のデータがステーブルであるようにラッチ
回路7のラッチ動作を禁止するためのものである。
ラッチ回路7にラッチされたデータをアドレスとしてR
OM9の変換テーブルによりラッチされた値に対応した
データがD〜Dに現われる。これが第2図(I)の
ブロック信号i及び第3図に図示されている。サーマル
ヘッドの書き出しパルス(スタートパルス)がくるまで
はサーミスタの抵抗変化は周期Tでラッチ回路7に記憶
されている。スタートパルスがくるとその前縁でROM
9のD〜Dのデータをラッチ回路10にラッチす
る。従ってその出力1Q〜8Qの値に従ってスイッチ素
子11a〜11hが開閉し、第2図(K)のブロック信
号k,第3図に図示した合成抵抗値が得られる。スター
トパルスの後縁で単安定マルチバイブレータ12が作動
し、合成抵抗とコンデンサ13の値によって定まる時定
数に対応した出力パルス(第2図(L)の信号l参照)
が発生し、このパルスによってトランジスタ14が作動
し発熱体15に電流が流れる。この例で、たとえば温度
が下がるとサーミスタの抵抗値は増加し、従って信号e
のレベルが低下し、合成抵抗の値が大きくなって出力パ
ルス信号lの幅が長くなることがわかる。
第4図には他の実施例が図示されており、この例で第1
図と同じ部分には同一参照符号が付されている。異なる
ところは第1図のラッチ回路10、スイッチ回路11、
単安定マルチバイブレータ12の代りにカウンタ20と
フリップフロップ21が用いられていることである。そ
れに従って変換テーブルが第5図のように変えられる。
この例ではカウンタ20はその入力に入力される第6図
(K)の信号mで示した10μsの基準クロックを計数
する。またカウンタ20には第6図(J)の信号jに示
されたスタートパルスに応答してROM9の出力データ
(第6図(I)のブロック信号p参照)がロードされ
る。同時にフリップフロップ21はプリセットされその
出力Qにはハイレベルの信号が現われる。カウンタ20
が所定数の基準クロックを計数すると、キャリ端子に第
6図(L)の信号nに示したようにパルスが現われ、こ
れによってフリップフロップ21はリセットされる。従
ってフリップフロップのQ出力には第6図(M)の信号
に示した出力が現われ、これに従って発熱体15が駆
動される。駆動される時間はラッチ回路7にラッチされ
た値、すなわちサーミスタの抵抗値に従って変化するこ
とが理解される。
この実施例は第1図の実施例と比較して(1) 多数の抵抗
が不要であり、(2) 合成抵抗による時間幅の設定ではな
く基本クロックの計数による時間幅の設定なので可能な
設定値が多くとれ精度が増加する、(3) さらに外部の抵
抗値によらない変換テーブルがつくれるため、変換テー
ブルの製作が容易であるという利点が得られる。
本発明に係わる実施例は、以上述べた各実施例において
変換テーブルに電力調整用情報の他に温度が上昇しすぎ
た場合にサーマル用電源を切断し記録を取り止める情報
を付加している。これは、例えば第5図において温度が
上昇しすぎるかを判断する基準温度のデジタル値「A2
A1A0」に対応する設定時間が「0」となるように
「D7、……、D0」と定めることによって行なうこと
ができる。
従って所定の温度領域においては、均一な記録濃度が得
られる。一方、所定の温度領域より上では、サーマル用
電源が切断され、記録が取り止められるのでヘッドの保
護がなされる。
以上述べたように本発明による熱記録ヘッドの保護方法
及び記録装置では、 (1) 変換テーブルにより温度検出素子の特性が変化した
り、別のタイプの検出素子を使用しても検出素子回路の
みの変更ですむ。
(2) たとえば全く逆の特性をもつ異なるタイプの温度検
出素子を使用する場合も変換テーブルの変更だけで他の
回路構成を変化させなくてもよい。
(3) 熱記録ヘッド自体の仕様変更があった場合でも変換
テーブルだけの変更で容易にヘッド供給電力量の制御が
可能になる。
(4) 温度検出素子の非線形特性を容易にかつ正確に補正
できる。
(5) 変換テーブルにはサーミスタの非線形、バラツキ等
を補償した状態で均一な記録濃度を得るための電力量及
び記録を取り止める情報が規定されている。従って均一
な記録濃度を得ることができ、またヘッド寿命の短縮、
ヘッドの焼損等を起こさない温度の上限値を実際の値に
極力近づけることができる。このため使用環境の制約を
受け難い。
等種々の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
各図はいずれも本発明の実施例を示すもので、第1図は
電気部分を示した回路図、第2図(A)〜(L)は第1
図回路の動作を説明するための波形図、第3図は変換テ
ーブルの表図、第4図は他の実施例を示した回路図、第
5図は第4図回路に用いられる変換テーブルを示した表
図、第6図(A)〜(M)は第4図回路の動作を説明す
る波形図である。 1……サーミスタ、2……演算増幅器 4……クロック発振器、5……カウンタ 6……スイッチ回路、7,10……ラッチ回路 9……ROM、11……スイッチ回路 12……単安定マルチバイブレータ 15……発熱体、20……カウンタ 21……フリップフロップ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱を用いて記録を行うための熱記録ヘッド
    の温度を検出する温度検出素子の温度検出結果をデジタ
    ル値として出力し、 前記熱記録ヘッドないし温度検出素子の温度特性に対応
    してROMに設けられた熱記録ヘッド通電時間制御用変
    換テーブルを参照し、前記デジタル値が所定の温度領域
    より上の温度に対応した値であるとき、前記変換テーブ
    ルから記録を取り止める情報を取り出し、 前記取り出した情報に基づき記録を取り止め、 前記熱記録ヘッドないし温度検出素子の温度特性が変化
    したとき、前記記録を取り止める情報を含む変換テーブ
    ルを変化した温度特性に対応する変換テーブルに変更す
    ることを特徴とする熱記録ヘッドの保護方法。
  2. 【請求項2】熱を用いて記録を行うための熱記録ヘッド
    を使用して記録を行う記録装置であって、 前記熱記録ヘッドの温度を検出するための温度検出素子
    と、 前記温度検出素子による温度検出結果をデジタル値とし
    て出力する出力手段と、 前記出力手段から出力されたデジタル値をアドレスとし
    て、前記デジタル値が所定の温度領域より上の温度に対
    応した値であるとき、記録を取り止める情報を出力する
    ための熱記録ヘッド通電時間制御用変換テーブルを備え
    たROMと、 前記ROMから記録を取り止める情報が出力されたとき
    に、前記熱記録ヘッドによる記録を取り止めるように前
    記熱記録ヘッドを駆動制御する駆動制御手段と、 を備え、 前記記録を取り止める情報は、前記熱記録ヘッドないし
    温度検出素子の温度特性に対応する前記変換テーブルに
    規定されており、前記変換テーブルは変更可能であるこ
    とを特徴とする記録装置。
JP62093187A 1987-04-17 1987-04-17 熱記録ヘツドの保護方法及び記録装置 Expired - Lifetime JPH0632944B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5214427A (en) * 1975-07-24 1977-02-03 Toshiba Corp Electric power device for the thermal copying receiver
JPS5357043A (en) * 1976-11-02 1978-05-24 Nec Corp Abnormally high temperature preventing device for thermal head

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