JPH0832464B2 - サーマルヘッド駆動システム - Google Patents

サーマルヘッド駆動システム

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JPH0832464B2
JPH0832464B2 JP1219200A JP21920089A JPH0832464B2 JP H0832464 B2 JPH0832464 B2 JP H0832464B2 JP 1219200 A JP1219200 A JP 1219200A JP 21920089 A JP21920089 A JP 21920089A JP H0832464 B2 JPH0832464 B2 JP H0832464B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、複数の発熱抵抗体を有し、その発熱抵抗
体に通電することにより、印字を可能とするサーマルヘ
ッドに関するものである。
(ロ) 従来の技術 従来、サーマルヘッドは温度、印字周期、あるいは発
熱抵抗体の熱履歴等により印字濃度がバラツキやすいこ
とは周知の事実であり、印字濃度を一定にする為にサー
マルヘッドの発熱抵抗体を駆動する電流値や通電時間を
制御する駆動装置が考えられていた。
第10図はその従来例におけるサーマルヘッド駆動装置
のブロック構成図である。サーマルヘッド1は発熱抵抗
体2と発熱抵抗体2を駆動するドライバーIC3とサーマ
ルヘッドの温度を検出するサーミスタ13とを有してお
り、A/D変換器4は、前記サーミスタ13からのアナログ
温度データをデジタル温度データに変換してマイクロコ
ンピュータ7に入力し、マイクロコンピュータ7は、そ
のデジタル温度データや、印字周期データや熱履歴デー
タなどから決定されるROMテーブル10のアドレスにおい
て、ROMテーブル10のデータをアクセスして駆動パルス
幅データを得て、その駆動パルス幅データをパルス幅制
御回路5に入力し、パルス幅の制御された駆動パルス信
号(▲▼信号)を発生させ、サーマルヘッ
ド1の印字濃度を一定に維持するようにしている。
(ハ) 発明が解決しようとする課題 しかし、このような従来のサーマルヘッド駆動装置に
おいては、サーマルヘッドを外部より駆動する為の回路
のメモリー容量及びマイクロコンピュータの制御プログ
ラムの量が多大なものとなり、又マイクロコンピュータ
のディジタル処理の関係から高価なA/D変換器が必要と
なる。また、発熱抵抗体に対する駆動パルスの制御系を
サーマルヘッドに設けると、サーマルヘッド自体の形状
寸法が非常に大きくなるという問題がある。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、
比較的簡易な回路と制御プログラムで安価に、均一な印
字濃度が得られ、しかも形状のコンパクトなサーマルヘ
ッドを提供するものである。
(ハ) 課題を解決するための手段 この発明は、印字ドットに対応する発熱抵抗体を複数
個配列したサーマルヘッドの各発熱抵抗体に印字データ
に対応する駆動電圧を印加して印字を行うように構成し
たサーマルヘッド駆動装置において、サーマルヘッドの
温度を検出する温度検出手段と、発熱抵抗体に対し印加
する駆動パルス電圧を制御する電圧制御手段と、前記駆
動パルスの波高値又はパルス幅を制御するアナログ制御
手段を備え、温度検出手段の出力をアナログ処理するこ
とによって発熱抵抗体に印加する駆動パルスの電圧又は
パルス幅を制御することを特徴とするサーマルヘッドの
駆動システムである。
この発明においては、サーマルヘッドの温度に応じて
サーマルヘッド内部で駆動パルスの波高値を制御すると
同時に外部から他の要因に応じて駆動パルスのパルス幅
を制御するようにしてもよいし、サーマルヘッド内部で
パルス幅を制御すると同時に外部より駆動パルスの波高
値を制御するようにしてもよい。
前記サーマルヘッドは、通常セラミック等の耐熱性と
平坦性にすぐれた絶縁基板上に500〜5000個の発熱抵抗
体が直線状に配置され、その1個1個が画素を出力でき
るよう形成することが好ましい。前記発熱抵抗体へ通電
する手段には、通常クロック信号に同期してシリアル印
字データを入力するシフトレジスタと、このシリアル印
字データを▲▼信号によってラッチするラッ
チ回路とを備え、ラッチされたシリアル印字データと、
▲▼信号のパルス波形に応じて発熱抵抗体
へ通電パターンを出力するドライバーICを用いることが
できる。前記サーマルヘッドの温度を検出する場合に
は、温度検出手段に例えばFe34とMgCr24またはMgAl
24の固溶体やNiO、Mn23、CO23を混合焼結したサ
ーミスタ等を使用することができる。その場合、温度検
出手段は前記発熱抵抗体の近辺に配設され、サーマルヘ
ッドの温度を検出して抵抗値に変換することが好まし
い。
駆動パルスの波高値を制御する制御手段には、抵抗変
化により出力電圧が変化する4端子レギュレータ(例え
ば、シャープ(株)製PQ3ORV)を用いると安価で回路的
にも簡単である。駆動パルス幅制御手段をサーマルヘッ
ド内部に配設する場合には、抵抗変化により基準電圧が
変化する電圧比較器によってのこぎり状の積分波を矩形
波に変換してパルス制御を行うものを用いると、安価で
回路的にも簡単である。
(ホ) 作用 サーマルヘッドに温度センサーを備えた場合その温度
に対応して駆動パルスの波高値又はパルス幅をアナログ
制御すれば、サーマルヘッドの印字濃度の均一化を簡単
にはかることができる。
(ヘ) 実施例 以下、この発明の実施例を図面により詳細に説明す
る。
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
り、サーマルヘッド101は複数の発熱抵抗体102と、発熱
抵抗体102を駆動する複数のドライバーIC103とサーマル
ヘッド1の温度を検出する為のサーミスタ105と、発熱
抵抗体102を駆動する電圧を制御する為の電圧制御回路1
04を備えている。
ファクシミリやプリンタの場合、通常はメインCPUに
より扱われる印字データはパラレルデータ(例えば8ビ
ットデータ)である為、メインCPUより送られて来たパ
ラレル印字データは、パラレル/シリアル変換器106に
てシリアル印字データに変換され、サーマルヘッド101
に設けられたドライバーIC103に対し、ドライバー制御
信号と共に送り込まれる。
第2図は、ドライバーIC103の基本回路図である。ド
ライバーIC103は、トランジスタで構成されるドライバ
ー(インバータ)201とゲート回路202とラッチ回路203
とシフトレジスタ204と出力保護回路205とから成り、ド
ライバーIC103に入力される信号はシリアル印字データ
(DATAIN端子より入力される)、ドライバー制御信号
(B.E.O信号と▲▼信号とCLOCK信号)および
▲▼信号から構成される。
第1図の電圧制御回路104は、第4図に示すように、
任意の直流出力電圧が外付け抵抗により設定可能な直流
出力電圧安定化用の4端子レギュレータICで、サーミス
タ105の抵抗変化を電圧(パルスの波高値)変化に変換
しようとするものである。
次に第3図のタイミングチャートと第2図のドライバ
ーIC103の基本回路図により、サーマルヘッドを1ライ
ン8分割駆動する場合について説明すると、まずDATAIN
端子209より入力されるシリアル印字データを、CLOCK端
子210より入力されるCLOCK信号に同期させてシフトレジ
スタ204に送り込む。次ぎに▲▼端子208に入
力される▲▼パルス信号にてシフトレジスタ
204のシリアル印字データをラッチ回路203にラッチさせ
る。続いてB.E.O端子206をB.E.O信号により“High"にし
てドライバー201を駆動可能な状態にした後、▲
▼端子207を介して入力されるドライブパルスの
▲▼信号によって発熱抵抗体102を駆動さ
せ、第3図のように▲▼〜▲
▼を切り換える。最後にB.E.Oを“LOW"に戻して1
ラインの印字が終了する。
次に駆動電圧(駆動パルスの波高値)がどのうように
決定されるかを第4図〜第6図によって説明する。
第4図はこの実施例で用いた電圧制御用4端子レギュ
レータの結線図である。
この4端子レギュレータ(たとえば、シャープ(株)
製PQ30RV)RGは内部に基準電圧とコンパレータを有し、
外付け抵抗R1,Rthにより出力電圧が決定される。第5図
は抵抗R1=390Ωとした時の抵抗Rthに対する出力電圧V
oの変化を表わしたグラフである。第6図はサーミスタ1
05(第1図)の温度特性であり、温度が上昇するとサー
ミスタ105の抵抗値Rthは下がる。したがって、第4図の
ように結線した場合、サーマルヘッドの温度が上昇する
とサーミスタの抵抗が下がって4端子レギュレータの出
力電圧も低くなるため、この出力電圧を発熱抵抗体の駆
動電圧に用いると、印字濃度の均一がはかれることにな
る。
以上はサーマルヘッド内に駆動電圧を制御する電圧制
御回路を設け、温度に対する駆動電圧(波高値)の制御
を行い、外部より他の要因によるパルス幅の制御を行う
ようにした例であるが、次にサーマルヘッド内部にパル
ス幅制御回路を設け、温度によるパルス幅制御を行い、
外部より他の要因による駆動電圧の制御を行うようにし
た例について第7図〜第9図により説明する。第7図が
この場合のブロック構成図でありパルス幅制御回路701
がサーマルヘッド内に設けられており、駆動電圧はサー
マルヘッド外部より電圧制御回路702にて制御される。
その他の構成は第1図に示す実施例と同等である。前記
パルス幅制御回路701は第8図に示すようにコンデンサ
Cと抵抗RとダイオードDからなる積分回路802と、抵
抗R0とサーミスタ105とコンパレータCPからなる電圧比
較回路801とによって構成され、サーミスタ105の抵抗値
Rthの変化によりコンパレータの基準電圧Vthが変化し、
駆動パルス幅tpが変化する。第9図は第8図に示す回路
の点(A),(B),(C)における波形を示すもので
ある。すなわち、温度が上昇するとサーミスタ105の抵
抗値Rthが下がり電圧比較回路801の基準電圧Vthが低下
することにより出力パルスの幅tpが大きくなって、温度
に対する印字濃度の均一化がはかれる。
以上のように比較的簡単な回路でサーマルヘッド内部
に於いて独自に温度による駆動電圧制御または駆動パル
ス幅制御を行うことができる。さらに必要に応じて外部
より駆動パルス幅または駆動パルス電圧を制御すること
により発熱抵抗体へ加えるエネルギーを制御することが
できる。
なお、上記実施例においてはサーマルヘッドの8分割
駆動について説明したが、この発明はそれに限定される
ものではない。又、上記実施例は電圧制御手段もしくは
パルス幅制御手段がサーマルヘッド内部に配設されたも
のであったが、どちらも内部に入れてもよいし、また、
どちらも外部にあってもよい。
(ト) 発明の効果 この発明によれば、サーマルヘッド独自に設けた簡単
で安価な回路によって温度変化に対する印字濃度を一定
に保たせることが出来るため、サーマルヘッド駆動装置
として安価でコンパクトなものが提供できる。
また、同時に印字濃度の変動の要因に対応して発熱抵
抗体に印加するエネルギーを外部からも制御できるので
所定の印字濃度を精度よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図はドライバーICの基本回路図、第3図はこの発明
の実施例の動作を説明するタイミングチャート、第4図
は第1図に示す実施例の電圧制御回路の電気回路図、第
5図は第4図の電圧制御回路のサーミスタ抵抗入力に対
する出力電圧特性図、第6図はサーミスタの温度・抵抗
特性を示すグラフ、第7図はこの発明の他の実施例を示
す第1図対応図、第8図は第7図に示す実施例のパルス
幅制御回路図、第9図は第8図の電気回路の各部の波形
を示す波形図、第10図は従来例を示す第1図対応図であ
る。 101……サーマルヘッド、102……発熱抵抗体、103……
ドライバーIC、104……電圧制御回路、105……サーミス
タ、106……パラレル/シリアル変換器、107……パルス
幅制御回路、108……マイクロコンピュータ、109……発
振回路、110……ROMテーブル、111……メモリー、201…
…ドライバー、202……ゲート回路、203……ラッチ回
路、204……シフトレジスタ、205……出力保護回路、20
6……B.E.O端子、207……▲▼端子、208…
…▲▼端子、209……DATAIN端子、210……CL
OCK端子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】印字ドットに対応する発熱抵抗体を複数個
    配列したサーマルヘッドの各発熱抵抗体に、印字データ
    に対応する駆動電圧を印加して印字を行うように構成し
    たサーマルヘッド駆動システムにおいて、印字を行うた
    めの駆動パルスを出力するパルス出力手段と、前記駆動
    パルスの波高値およびパルス幅の一方を制御して任意に
    印字濃度を設定する濃度制御手段と、サーマルヘッドの
    温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段の出力に
    対応して前記駆動パルスの波高値およびパルス幅の他方
    を補正して印字濃度を一定に保持する温度補償手段とを
    備え、前記温度検出手段および前記温度補償手段を前記
    サーマルヘッド内部に設けるとともに、前記パルス出力
    手段および濃度制御手段を前記サーマルヘッド外部に設
    けてなることを特徴とするサーマルヘッド駆動システ
    ム。
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