JPS63231954A - 熱ペンの加熱装置 - Google Patents
熱ペンの加熱装置Info
- Publication number
- JPS63231954A JPS63231954A JP63039463A JP3946388A JPS63231954A JP S63231954 A JPS63231954 A JP S63231954A JP 63039463 A JP63039463 A JP 63039463A JP 3946388 A JP3946388 A JP 3946388A JP S63231954 A JPS63231954 A JP S63231954A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- voltage
- circuit
- nonlinear
- pen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters 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
- B41J2/32—Typewriters 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
- B41J2/35—Typewriters 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
- B41J2/355—Control circuits for heating-element selection
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
この発明は感熱記録紙に記録するための熱ペンを加熱す
る熱ペンの加熱装置に関するものである。
る熱ペンの加熱装置に関するものである。
［従来の技術］
熱ペンによって感熱記録紙に記録する場合、熱ペンと感
熱記録紙との相対速度は大幅に変動する。
熱記録紙との相対速度は大幅に変動する。
相対速度が大幅に変動した場合にも記録の濃度や線の太
さを一定に保つためには熱ペンの加熱速度を適当に制御
しなければならない。
さを一定に保つためには熱ペンの加熱速度を適当に制御
しなければならない。
熱ペンの加熱温度の制御方法は２つの種類に大別するこ
とができる。第１の種類の方法は熱ペンと感熱記録紙と
の相対速度に関連する情報を検出し、その検出した情報
によって加熱温度を制御する方法であり、第２の種類の
方法は熱ペンの電気抵抗がその温度によって定まること
を利用して熱ペンの電気抵抗自体を自動制御することに
よって熱ペンの加熱温度を制御する方法である。第２の
種類の方法の方が第１の種類の方法よりも装置の構成が
簡単になる等色々な利点があるが、第２の種類の方法に
よる従来公知の装置では制御目的を充分に達成すること
ができず、そのため場合によっては第１の種類の方法を
も併用しなければならないという欠点があった。
とができる。第１の種類の方法は熱ペンと感熱記録紙と
の相対速度に関連する情報を検出し、その検出した情報
によって加熱温度を制御する方法であり、第２の種類の
方法は熱ペンの電気抵抗がその温度によって定まること
を利用して熱ペンの電気抵抗自体を自動制御することに
よって熱ペンの加熱温度を制御する方法である。第２の
種類の方法の方が第１の種類の方法よりも装置の構成が
簡単になる等色々な利点があるが、第２の種類の方法に
よる従来公知の装置では制御目的を充分に達成すること
ができず、そのため場合によっては第１の種類の方法を
も併用しなければならないという欠点があった。
第２図は従来の装置を示すブロック図である。
図において（１）は演算増幅器、（２）は熱ペン、（３
）、 （４）、 （５）、 （６）はそれぞれ固定抵抗
、（７）は固定の電圧源であり、演算増幅器（１）の出
力電圧をｅｏ、反転入力端子への電圧をｅｃ、非反転入
力端子への電圧をｅｐで表す。
）、 （４）、 （５）、 （６）はそれぞれ固定抵抗
、（７）は固定の電圧源であり、演算増幅器（１）の出
力電圧をｅｏ、反転入力端子への電圧をｅｃ、非反転入
力端子への電圧をｅｐで表す。
（２）、 （３）、 （４）、 （５）で構成されるブ
リッジ回路の平衡条件は Ｒｐ （Ｔ ） ／ Ｒ３・ｅ □ ＝ Ｒ４／ Ｒ
５・ｅ ｏ・・・（１）である。ここにＲＰは温度Ｔに
おける熱ペン（２）の抵抗値であり、 Ｒｐ （Ｔ） ＝Ｒｐ （０）（１＋αＴ）・・・
（２）で近似される。Ｒｐ（０）は０°Ｃにおける熱ペ
ン（２）の抵抗値、αは温度計数である。またＲ ３
＋Ｒ４，Ｒ５は固定抵抗（３）、（４）、（５）の抵抗
値を表す。
リッジ回路の平衡条件は Ｒｐ （Ｔ ） ／ Ｒ３・ｅ □ ＝ Ｒ４／ Ｒ
５・ｅ ｏ・・・（１）である。ここにＲＰは温度Ｔに
おける熱ペン（２）の抵抗値であり、 Ｒｐ （Ｔ） ＝Ｒｐ （０）（１＋αＴ）・・・
（２）で近似される。Ｒｐ（０）は０°Ｃにおける熱ペ
ン（２）の抵抗値、αは温度計数である。またＲ ３
＋Ｒ４，Ｒ５は固定抵抗（３）、（４）、（５）の抵抗
値を表す。
式（１）、（２＞からｅＱ≠０のとき
Ｒｐ（０）（１＋αＴ ） ／ Ｒ３＝ Ｒ４／ Ｒ５
（１）’となり、式（１）゛から平均温度Ｔが定まる。
（１）’となり、式（１）゛から平均温度Ｔが定まる。
熱ペン（２）と記録紙との相対速度■が変化すると熱ペ
ン（２）が感熱記録紙に接触して失う熱量が変化するの
で、熱ペン（２）に供給すべき電圧ｅ、）は変化するが
、ＲＰ （Ｔ）は一定に保たれ、従ってＴは一定に保
持される。これを図示すると第２図に示す通りになる。
ン（２）が感熱記録紙に接触して失う熱量が変化するの
で、熱ペン（２）に供給すべき電圧ｅ、）は変化するが
、ＲＰ （Ｔ）は一定に保たれ、従ってＴは一定に保
持される。これを図示すると第２図に示す通りになる。
第３図の横軸は熱ペン（２）と記録紙との相対速度■で
ある。なお、第２図の電圧源（７）と固定抵抗（６）と
はｅ、）＝Ｑで演算増幅器（１）の入出力が平衡するの
を避けるためである。
ある。なお、第２図の電圧源（７）と固定抵抗（６）と
はｅ、）＝Ｑで演算増幅器（１）の入出力が平衡するの
を避けるためである。
［発明が解決しようとする課題］
第１図に示す回路では、熱ペン（２）と記録紙との相対
速度Ｖに関する情報を検出して、この情報に基いて熱ペ
ン（２）の加熱制御を行う必要がなく、■が変化して熱
ペン（２）の熱損失が変化しても熱ペン（２）の抵抗Ｒ
ｐを一定に保ち、以て熱ペン（２）の温度Ｔを自動的に
一定に保つことができるが、以下に述べるような問題点
をもっている。
速度Ｖに関する情報を検出して、この情報に基いて熱ペ
ン（２）の加熱制御を行う必要がなく、■が変化して熱
ペン（２）の熱損失が変化しても熱ペン（２）の抵抗Ｒ
ｐを一定に保ち、以て熱ペン（２）の温度Ｔを自動的に
一定に保つことができるが、以下に述べるような問題点
をもっている。
即ち、感熱記録紙に一定の濃度（以下Ｄ＝ｃｏｎｓｔで
示す）の記録を行うには熱ペンの温度を一定に保つこと
によっては達成できず、第３図に示すように熱損失が大
きくなれば（相対速度■が大きくなれば）熱ペンの温度
Ｔを高くしなければならない点である。この欠点を補う
ため従来の装置では第２図に示す第２の種類の方法に、
■に関連したデータを加えて熱ペン（２）の加熱制御を
行う場合、即ち、第１の種類の方法と第２の種類の方法
とを併用しなければならぬ場合があった。しかし、第１
の種類の方法を併用すると、■に関連する情報を検出す
る装置と、この検出した情報を制御に加える装置とを必
要とし、第２の種類の方法の利点が失われるという問題
点がある。
示す）の記録を行うには熱ペンの温度を一定に保つこと
によっては達成できず、第３図に示すように熱損失が大
きくなれば（相対速度■が大きくなれば）熱ペンの温度
Ｔを高くしなければならない点である。この欠点を補う
ため従来の装置では第２図に示す第２の種類の方法に、
■に関連したデータを加えて熱ペン（２）の加熱制御を
行う場合、即ち、第１の種類の方法と第２の種類の方法
とを併用しなければならぬ場合があった。しかし、第１
の種類の方法を併用すると、■に関連する情報を検出す
る装置と、この検出した情報を制御に加える装置とを必
要とし、第２の種類の方法の利点が失われるという問題
点がある。
この発明は従来の装置における上述の問題点を除去する
ためになされたもので、外部から何等の制御信号を入れ
ることなく、熱ペンがどのような周囲条件下にあっても
、感熱記録紙に記録した濃度が常に一定になるように熱
ペンの加熱を自動制御する熱ペンの加熱装置を提供する
ことを目的としている。
ためになされたもので、外部から何等の制御信号を入れ
ることなく、熱ペンがどのような周囲条件下にあっても
、感熱記録紙に記録した濃度が常に一定になるように熱
ペンの加熱を自動制御する熱ペンの加熱装置を提供する
ことを目的としている。
［課題を解決するための手段］
この発明では第３図に示す非線形特性を制御回路内に自
蔵させた。
蔵させた。
［作用］
制御回路内に自蔵した非線形特性によって濃度りを一定
に保つことができる。
に保つことができる。
［実施例］
以下、図面についてこの発明の詳細な説明する。第４図
はＤ ＝ ｃｏｎｓｔの記録を行うための速度Ｖと印加
電圧ｅ□との関係を実験的に求めた関係図である。第５
図は第４図の関係に従って第３図の関係を修正したもの
を示し、速度Ｖに対しＲＰ（Ｔ）を一定に保つのではな
く、速度■が大きいときはＲｐ（Ｔ）を大きく、即ち、
温度Ｔを大きく制御すべきことを示す図である。制御回
路には速度Ｖの検出回路を設けなくても、第４図と第５
図の関係からパラメータである速度■を消去すればｅＱ
とＲＰ （’ｒ）の関係が得られる。
はＤ ＝ ｃｏｎｓｔの記録を行うための速度Ｖと印加
電圧ｅ□との関係を実験的に求めた関係図である。第５
図は第４図の関係に従って第３図の関係を修正したもの
を示し、速度Ｖに対しＲＰ（Ｔ）を一定に保つのではな
く、速度■が大きいときはＲｐ（Ｔ）を大きく、即ち、
温度Ｔを大きく制御すべきことを示す図である。制御回
路には速度Ｖの検出回路を設けなくても、第４図と第５
図の関係からパラメータである速度■を消去すればｅＱ
とＲＰ （’ｒ）の関係が得られる。
第６図は第２図の回路において抵抗（５）の抵抗値Ｒ５
を変化したとして速度■に対し最適濃度を与えるＲ５の
値とその時のｅｏの値との関係を示す特性図で、ｅＱ＝
約４ボルトの時が熱ペン（２）と記録紙との相対速度Ｖ
が０（静止）のときであり、Ｖ ＝ ５０ｃｍ／ｓｅｃ
程度の時はＲ，を静止時の値の約９０％の値に設定する
とｅＯは約１２ボルトとなって平衡し、最適記録濃度が
得られた。第５図の関係から、平衡時のｅ。をもとに最
適Ｒ５を帰還回路に自動的に設定することもできる。第
７図はＲ５を縦軸にするかわりに第１図のｅＱを縦軸に
して第６図の関係を表したものである。
を変化したとして速度■に対し最適濃度を与えるＲ５の
値とその時のｅｏの値との関係を示す特性図で、ｅＱ＝
約４ボルトの時が熱ペン（２）と記録紙との相対速度Ｖ
が０（静止）のときであり、Ｖ ＝ ５０ｃｍ／ｓｅｃ
程度の時はＲ，を静止時の値の約９０％の値に設定する
とｅＯは約１２ボルトとなって平衡し、最適記録濃度が
得られた。第５図の関係から、平衡時のｅ。をもとに最
適Ｒ５を帰還回路に自動的に設定することもできる。第
７図はＲ５を縦軸にするかわりに第１図のｅＱを縦軸に
して第６図の関係を表したものである。
この発明では、矩形波パルスを電源として熱ペンを加熱
し、そのデユーティサイクル（ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ）
を制御するものである。矩形波パルスの繰返し周期をτ
０．そのパルス幅をτとすればτ／τ０をデユーティサ
イクルと称し、その制御のなめにはτ０を一定としτを
制御する場合、即ちＰＷＭ（パルス幅変調〉と、τを一
定にしてτ０を制御する場合、即ちＰＦＭ（パルス周波
数変調）とがある。τとτ０とを同時に制御することも
可能であるが、以下ＰＷＭ方式について説明する。
し、そのデユーティサイクル（ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ）
を制御するものである。矩形波パルスの繰返し周期をτ
０．そのパルス幅をτとすればτ／τ０をデユーティサ
イクルと称し、その制御のなめにはτ０を一定としτを
制御する場合、即ちＰＷＭ（パルス幅変調〉と、τを一
定にしてτ０を制御する場合、即ちＰＦＭ（パルス周波
数変調）とがある。τとτ０とを同時に制御することも
可能であるが、以下ＰＷＭ方式について説明する。
熱ペンに加えられる矩形波電圧のピーク値ｅＰ、熱ペン
の抵抗をＲＰ （’ｒ）とすれば熱ペンに入力される電
力Ｐは Ｐ ＝ ｅ ｐ２／ Ｒｐ（Ｔ） ・τ／τｏ・・・（
３） となり、デユーティサイクルτ／τ０を制御す
ることによってＰを制御し、従ってＲｐ （Ｔ ）を
制御することができる。この場合ｅｐは一定に保ってよ
い。
の抵抗をＲＰ （’ｒ）とすれば熱ペンに入力される電
力Ｐは Ｐ ＝ ｅ ｐ２／ Ｒｐ（Ｔ） ・τ／τｏ・・・（
３） となり、デユーティサイクルτ／τ０を制御す
ることによってＰを制御し、従ってＲｐ （Ｔ ）を
制御することができる。この場合ｅｐは一定に保ってよ
い。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であって
、第２図と同一符号は同−又は相当部分を示し、（２０
）は演算増幅器（１）の出力によってデユーティサイク
ルが制御される矩形波発生回路、（２１）、 （２２）
はそれぞれ入力パルスのデユーティサイクルに関連した
直流電圧を出力する復調回路で、（２１）は入力デユー
ティサイクルと出力直流電圧とが非線形な関係を有する
非線形復調回路、（２２）は入力デユーティサイクルと
出力直流電圧とが線形な関係を有する復調回路である。
、第２図と同一符号は同−又は相当部分を示し、（２０
）は演算増幅器（１）の出力によってデユーティサイク
ルが制御される矩形波発生回路、（２１）、 （２２）
はそれぞれ入力パルスのデユーティサイクルに関連した
直流電圧を出力する復調回路で、（２１）は入力デユー
ティサイクルと出力直流電圧とが非線形な関係を有する
非線形復調回路、（２２）は入力デユーティサイクルと
出力直流電圧とが線形な関係を有する復調回路である。
矩形波発生回路（２０）で発生する矩形波パルスのパル
ス周期τ０は一定としてもよければ式（３）においてｅ
ｐ２ ／τ０が一定になるように制御しｅｐの変動に
よりＰが変動しないように制御してもよい。
ス周期τ０は一定としてもよければ式（３）においてｅ
ｐ２ ／τ０が一定になるように制御しｅｐの変動に
よりＰが変動しないように制御してもよい。
直流電圧によってパルス幅τを制御するＰＷＭ回路は従
来よく知られているので矩形波発生回路（２０）の一般
的説明は省略する。熱ペン（２）に与えられる電力Ｐを
定めるデユーティサイクルは演算増幅器（１）の出力に
よって制御されるが、非線形復調回路（２１）に入力す
る矩形波のデユーティサイクルとその出力直流電圧の関
係は第７図のｅ０〜ｅｃの関係に類似しているので熱ペ
ン（２）の抵抗Ｒｐ（Ｔ）は第５図に示すように制御さ
れ、第１図の回路は熱ペン（２）の加熱温度を制御する
ことができるや また、一般の場合非線形復調回路（２１）の出力中には
線形の特性で復調された成分をも多分に含むので演算増
幅器（１）へ入力する前に線形特性部分を削減して非線
形特性を強調することも容易である。
来よく知られているので矩形波発生回路（２０）の一般
的説明は省略する。熱ペン（２）に与えられる電力Ｐを
定めるデユーティサイクルは演算増幅器（１）の出力に
よって制御されるが、非線形復調回路（２１）に入力す
る矩形波のデユーティサイクルとその出力直流電圧の関
係は第７図のｅ０〜ｅｃの関係に類似しているので熱ペ
ン（２）の抵抗Ｒｐ（Ｔ）は第５図に示すように制御さ
れ、第１図の回路は熱ペン（２）の加熱温度を制御する
ことができるや また、一般の場合非線形復調回路（２１）の出力中には
線形の特性で復調された成分をも多分に含むので演算増
幅器（１）へ入力する前に線形特性部分を削減して非線
形特性を強調することも容易である。
第１図の回路では演算増幅器（１）から供給すべき電力
は矩形波発生回路（２０）のデユーティサイクルを制御
するための電力だけであり、矩形波発生回路（２０）の
内部損失も少なく、極めて小形に構成することができ、
熱ペン（２）の保持体の中にすべての制御回路を装着す
ることができるという利点がある。
は矩形波発生回路（２０）のデユーティサイクルを制御
するための電力だけであり、矩形波発生回路（２０）の
内部損失も少なく、極めて小形に構成することができ、
熱ペン（２）の保持体の中にすべての制御回路を装着す
ることができるという利点がある。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、外部から何等の制御信
号を加えることなく、熱ペンと感熱記録紙との相対速度
に関係なく常に良質な記録を得る熱ペンの加熱装置を提
供することができる。
号を加えることなく、熱ペンと感熱記録紙との相対速度
に関係なく常に良質な記録を得る熱ペンの加熱装置を提
供することができる。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
従来の装置を示すブロック図、第３図〜第７図はこの発
明の動作原理を示す図である。 （１）・・・演算増幅器、（２）・・・熱ペン、（２ｏ
）・自矩形波発生回路、（２１）・・・非線形復調回路
、（２２）・・・復調回路。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 −一や速度Ｖ 第５図 第６図 ｅ。 第７図
従来の装置を示すブロック図、第３図〜第７図はこの発
明の動作原理を示す図である。 （１）・・・演算増幅器、（２）・・・熱ペン、（２ｏ
）・自矩形波発生回路、（２１）・・・非線形復調回路
、（２２）・・・復調回路。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 −一や速度Ｖ 第５図 第６図 ｅ。 第７図
Claims (1)
- 熱ペンと抵抗との直列接続により構成した分圧回路と、
デューティサイクルを制御することができる矩形波発生
回路の出力矩形波電圧を上記分圧回路に加える手段と、
上記出力矩形波電圧を入力し入力のデューティサイクル
と出力の直流電圧とが非線形な伝達特性を有する直流電
圧を出力する非線形復調回路と、上記分圧回路の出力を
入力し直流電圧に変換して出力する復調回路と、この復
調回路の出力及び上記非線形復調回路の出力とがそれぞ
れ非反転入力端子及び反転入力端子に入力される演算増
幅器と、この演算増幅器の出力により上記矩形波発生回
路のデューティサイクルを制御する手段とを備えた熱ペ
ンの加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039463A JPS63231954A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 熱ペンの加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039463A JPS63231954A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 熱ペンの加熱装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57109960A Division JPS591277A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 熱ペンの加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63231954A true JPS63231954A (ja) | 1988-09-28 |
Family
ID=12553744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63039463A Pending JPS63231954A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 熱ペンの加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63231954A (ja) |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP63039463A patent/JPS63231954A/ja active Pending
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