JP2013075507A - 印画装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱素子の温度を検知する温度検知部の異常を検出することが可能な印画装置を提供する。
【解決手段】本発明の印画装置は、発熱素子１と、発熱素子１の温度を検知する温度検知部３と、発熱素子１に対して電圧を印加する電圧印加部５と、発熱素子１に対して印加する電圧を示す電圧値と、発熱素子１に対して電圧を印加する時間を示す時間値と、発熱素子１に対して時間分、電圧を印加した場合における発熱素子１の温度を示す温度値との対応関係を表す関係情報が予め記録された記録部７と、電圧印加部５より印加された電圧が示す電圧値および電圧印加部５により電圧が印加された時間が示す時間値に対応する温度値を記録部７から読み出し、読み出した温度値と、温度検知部３により検知された温度が示す温度値とを比較する比較部９と、比較部９により比較された温度値の差が、第１範囲にあるか否かを判定する判定部１１とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、印画装置に関する。

従来、サーマルヘッドを用いて印画を行う際にその印画を制御するための印画装置が種々提案されている。例えば、特許文献１に記載された印画装置は、発熱素子と、発熱素子を駆動させる発熱駆動部と、発熱素子の温度を検知する温度検知部とを備えている。この温度検知部は、複数の発熱素子のそれぞれに直列に接続された抵抗体を有しており、この抵抗体に流れる電流を計測して発熱素子の温度を検知する。このような印画装置は、切替部によって、発熱素子の発熱駆動時は発熱駆動部に、温度検知時は温度検知部に切り替えられる。

特開２００２−２１１０２５号公報

特許文献１の印画装置では、上記のように、発熱素子の発熱駆動時と温度検知時とで、発熱駆動部と温度検知部とを切り替えている。そのため、例えば、温度検知部の配線に接続不良等による抵抗値の増加が生じている場合には、温度検知時の電気抵抗が高くなるため、温度検知時に発熱素子を流れる電流が、発熱駆動時に発熱素子を流れる電流よりも小さくなる。この場合、例えば、温度の上昇に伴って抵抗が小さくなるような発熱素子であれば、発熱素子の温度値が、実際の温度値よりも低いと検知される。

このような場合、発熱素子に印加する電圧を制御して発熱素子の温度を制御する印画装置では、通常、発熱素子の温度が目標値に達していないと判断して、発熱素子に供給する電圧を増加させる。そのため、実際は目標温度に到達している発熱素子に過剰な電圧を供給することとなり、不要な電力を消費したり、発熱素子の過度の発熱により、発熱素子そのものを破壊したり、印画する記録媒体に損傷を与えたりする等の問題が発生する。そのため、このような問題の発生を抑制するために、温度検知部の異常を検出することが求められている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、発熱素子の温度を検知する温度検知部の異常を検出することが可能な印画装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る印画装置は、発熱素子と、発熱素子の温度を検知する温度検知部と、発熱素子に対して電圧を印加する電圧印加部と、発熱素子に対して印加する電圧を示す電圧値と、発熱素子に対して電圧を印加する時間を示す時間値と、発熱素子に対して時間分、電圧を印加した場合における発熱素子の温度を示す温度値との対応関係を表す関係情報が記録された記録部とを備える。また、電圧印加部より印加された電圧が示す電圧値および電圧印加部により電圧が印加された時間が示す時間値に対応する温度値を記録部から読み出し、読み出した温度値と、温度検知部により検知された温度が示す温度値とを比較する比較部と、比較部により比較された温度の差が、第１範囲にあるか否かを判定する判定部とを備える。

本発明によれば、発熱素子の温度を検知する温度検知部の異常を検出することが可能な印画装置を提供することができる。

本実施形態に係る印画装置のブロック図である。 本実施形態の記録部に記録されたデータテーブルの一例を示す。 本実施形態に係る印画装置の通常動作を示すフローチャートである。 本実施形態に係る印画装置の異常検出制御を示すフローチャートである。 本実施形態に係る印画装置の異常検出制御を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る印画装置のブロック図である。 本発明の他の実施形態に係る印画装置の異常検出制御を示すフローチャートである。 本発明のさらに他の実施形態に係る印画装置のブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る印画装置の抵抗温度係数測定モードを示すフローチャートである。 本発明のさらに他の実施形態に係る印画装置の異常検出制御を示すフローチャート

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の印画装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、符号は、同一または類似する構成のものについて、例えば、「抵抗体２ａ，２ｂ」のように、同一の符号に小文字のアルファベットの付加符号を付することがある。また、この場合において、単に「抵抗体２」というなど、上記の付加符号を省略することがあるものとする。

印画装置Ｘ１は、複数の発熱素子１ａ１，１ａ２，１ｂ１，１ｂ２と、発熱素子１ａ１，１ａ２に直列に接続された抵抗体２ａと、発熱素子１ｂ１，１ｂ２に直列に接続された抵抗体２ｂと、抵抗体２ａに流れる電流から発熱素子１ａ１，１ａ２の温度を検知する第１温度検知部３ａと、抵抗体２ｂに流れる電流から発熱素子１ｂ１，１ｂ２の温度を検知する第２温度検知部３ｂとを備えている。

発熱素子１は、後述する切替部１５により発熱駆動部１３と電気的に接続されており、発熱駆動部１３により印画装置Ｘ１を駆動させている。

そして、発熱素子１ａ１，１ａ２が第１発熱素子群１ａを構成しており、発熱素子１ｂ１，１ｂ２が第２発熱素子群１ｂを構成している。そして、第１発熱素子群１ａに抵抗体２ａが電気的に接続されており、第２発熱素子群１ｂに抵抗体２ｂが電気的に接続されている。そして、切替部１５により、発熱素子１ａ１と抵抗体２ａとの電気的な接続を、発熱素子１ａ２と抵抗体２ａとの電気的な接続に切り替え、もしくはその逆に切り替えることにより、抵抗体２ａが発熱素子１ａ１，１ａ２のそれぞれと直列に接続することができるようになっている。なお、発熱素子１ｂ１，１ｂ２と抵抗体２ｂの場合もこれと同様である。

発熱素子１は、電圧が印加されると発熱する機能を有するとともに、温度検知するための素子となる機能も有するように構成されており、温度の変化に伴って電気抵抗が変化する部材である。このような素子は、一般に、サーミスタと称されており、例えば、アルミニウム、クロム、あるいはボロンの合金によって形成されている。なお、本実施形態に係る発熱素子１は、温度の上昇に伴って電気抵抗が小さくなる特性を有している。

発熱駆動部１３は、印画装置Ｘ１を発熱駆動させる機能を有しており、電圧印加部５を備えている。発熱駆動部１３は、発熱素子１に電圧を印加するための部材であり、発熱素子１に電気的に接続された電極を備えている。

電圧印加部５は、図示しない電源装置等の外部より供給された電圧を発熱素子１に印加する機能を有している。

抵抗体２は、上述した発熱素子１とは異なり、温度の変化によらず一定の電気抵抗を示すものを用いて構成されており、例えば、炭素皮膜抵抗（カーボン抵抗）、金属皮膜抵抗、あるいは酸化金属皮膜抵抗を用いることができる。また、抵抗体２として発熱素子１と同様に、温度の変化により電気抵抗が変化するものを用いてもよい。抵抗体２の抵抗値としては、例えば、７０Ω程度の抵抗値を有するものを例示することができる。

なお、本実施形態に係る印画装置Ｘ１では、発熱素子群１ａ，１ｂごとに後述する温度検知部３が電気的に接続されており、温度検知部３が抵抗体２を１つずつ有する例を示したが、発熱素子１ａ１，１ａ２，１ｂ１，１ｂ２ごとに１つの抵抗体２と電気的に接続してもよい。

温度検知部３は、第１温度検知部３ａと、第２温度検知部３ｂとを備えており、第１温度検知部３ａおよび第２温度検知部３ｂは、それぞれ抵抗体２ａおよび抵抗体２ｂを有している。そして、抵抗体２で生じた電位差を測定することにより、抵抗体２および発熱素子１を流れる電流値を算出して、発熱素子１の温度を検知する機能を有している。なお、温度検知部３とは、発熱素子１の温度を検知するための部位であり、抵抗体２、第１温度検知部３ａ、第２温度検知部３ｂおよびこれらを電気的に接続する図示しない回路をも含む概念である。

記録部７には、発熱素子１に対して印加する電圧を示す電圧値と、発熱素子１に対して電圧を印加する時間を示す時間値と、発熱素子１に対して時間分、電圧を印加した場合における発熱素子１の温度を示す温度値との対応関係を表す関係情報が予め記録されている。すなわち、この関係情報をデータテーブルとして作成し、このデータテーブルをメモリに組み込むことで、当該メモリを記録部７として機能させている。なお、電圧を印加する時間とは、発熱素子１に対して通電する時間を示す。

記録部７に組み込まれるデータテーブルの例示を図２に示す。なお、図２におけるデータテーブルは、初期状態が室温時において、電圧を１８Ｖで印加し、抵抗値が２０００Ωの発熱素子１を用いた例を示している。具体的には、室温２５℃において、電圧印加部５が１８Ｖの電圧を２８０μｓ間発熱素子１に印加した場合、発熱素子１の温度を示す温度値は、データテーブルを参照すると１５０℃となる。このように、発熱素子１に対して印加する電圧を示す電圧値と、発熱素子１に対して電圧を印加する時間を示す時間値と、発熱素子１に対して時間分、電圧を印加した場合における発熱素子１の温度を示す温度値とが対応付けられた関係情報がデータテーブルとして記録部７に予め記録されている。なお、データテーブルに記録される電圧値、時間値、および温度値は実施の形態に合わせて適宜変更すればよい。また、データテーブルに記録される電圧値、時間値、および温度値は適宜演算して算出してもよい。

比較部９は、電圧印加部５により印加された電圧が示す電圧値および電圧印加部５により電圧が印加された時間が示す時間値に対応する温度値を記録部７から読み出し、読み出した温度値と、温度検知部３により検知された温度が示す温度値とを比較する。比較部９は、読み出した温度値と、温度検知部３により検知された温度が示す温度値との差を算出
する。比較部９は、算出した温度値の差を判定部１１へ出力する。

判定部１１は、比較部９により算出された温度値の差が、第１範囲にあるか否かを判定する。すなわち、第１範囲にあるか否かを判定することで、比較部９により算出された温度値の差が誤差範囲に相当するのか、印画装置Ｘ１の温度検知部３に不具合が生じているか否かを判定している。

第１範囲は、実験により求められた実測値データから求められる。この第１範囲は、記録部７に記録されている。本実施形態に係る印画装置Ｘ１の場合、第１範囲は、−２０〜＋２０℃と設定することができる。この範囲は、実施形態に合わせて適宜設定すればよい。

切替部１５は、後述する制御部１７の切替信号に基づいて、発熱素子１と発熱駆動部１３との接続を、発熱素子１と温度検知部３との接続に切り替える。また、これと同様に、発熱素子１と温度検知部３との接続を、発熱素子１と発熱駆動部１３との接続に切り替える。切替部１５は、一般に知られているスイッチング回路により構成することができる。

制御部１７は、印画装置Ｘ１の制御を行う機能を有しており、図１に示した例では、記録部７、比較部９、および判定部１１を有した例を示している。制御部１７としては、例えば、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力インターフェースを主体に構成されるマイクロコンピュータを用いることができる。

図３を用いて本実施形態に係る印画装置Ｘ１の通常動作について説明する。

印画装置Ｘ１は、紙等の記録媒体に、発熱素子１の１ラインごとに印画を行い、１ラインの印画が終了すると、記録媒体を１ドット分移動させて、次のラインの印画を行うことで、記録媒体の全体を印画している。そのため、図３では、１ラインの印画動作について説明する。

まず、発熱素子１の温度を検知するために、発熱素子１と温度検知部３とを電気的に接続する必要がある。このため、制御部１７は、切替部１５に対して切替信号を送出する（Ｓ１００）。切替部１５は、Ｓ１００にて送出された切替信号に基づいて、発熱素子１と発熱駆動部１３との接続を、発熱素子１と温度検知部３との接続に切り替える（Ｓ１０１）。これにより、発熱素子１と抵抗体２とが直列に接続されることになる。そのため、抵抗体２にも発熱素子１の電圧が印加されることになり、温度検知部３は、抵抗体２に生じた電位差を測定することにより、発熱素子１の温度を検知することができる（Ｓ１０２）。

そして、温度検知部３は、Ｓ１０２にて検知された発熱素子１の温度が示す温度値を、記録部７に記録する（Ｓ１０３）。

次に、制御部１７は、切替部１５に対して切替信号を送出する。切替部１５は、切替信号に基づいて、発熱素子１と温度検知部３との接続を、発熱素子１と発熱駆動部１３との接続に切り替える（Ｓ１０４）。

そして、制御部１７は、Ｓ１０３にて記録部７に記録された温度値に基づいて、電圧印加部５に対して送出すべき制御信号を決定し、決定した制御信号を電圧印加部５へ送出する（Ｓ１０５）。電圧印加部５は、Ｓ１０５にて送出された制御信号に基づいて、発熱素子１に対して電圧を印加する（Ｓ１０６）。このように発熱素子１が、制御信号に基づいた温度値に発熱することにより、１ラインの印画を行う。

１ラインの印画が終了すると、次のラインの印画に移行する。具体的には、Ｓ１０６の処理の後に、Ｓ１０１の処理へ戻る。すなわち、制御部１７は、発熱素子１の現在の温度値に基づいて、次に電圧を印加すべき時間を示す時間値を決定する。そして、Ｓ１０２以降の処理を繰り返すことにより、１ラインずつ印画を行う。このような処理を繰り返すことにより、印画装置Ｘ１では印画が行われることになる。

次に、図４を用いて、本実施形態に係る印画装置Ｘ１の温度検知部３の異常検出制御について説明する。

印画装置Ｘ１は、印画装置Ｘ１の起動開始前に、温度検知部３に異常があるか否かを確認するため、温度検知部３の異常検出制御を行う。なお、温度検知部３の異常検出制御は、発熱素子１が正しく動作していることが前提となる制御である。ここで、まず、印画装置Ｘ１の起動を開始するため、外部よりスイッチをＯＮにして、印画装置Ｘ１の起動を開始する。

制御部１７は、切替部１５に対して切替信号を送出することにより、切替部１５は、発熱素子１と発熱駆動部１３とを電気的に接続する（Ｓ２００）。

そして、制御部１７は、電圧印加部５に対して制御信号を送出する（Ｓ２０１）。電圧印加部５は、Ｓ２０１にて送出された制御信号に基づいて、発熱素子１に対して所定の時間分、所定の電圧を印加する（Ｓ２０２）。例えば、電圧印加部５は、発熱素子１に対して７０μｓの間、１８Ｖの電圧を印加したものとする。

そして、制御部１７は、切替部１５に対して切替信号を送出することにより、切替部１５は、発熱素子１と発熱駆動部１３との電気的な接続から、発熱素子１と温度検知部３との電気的な接続へ切り替える。すなわち、切替部１５は、発熱素子１と温度検知部３とを電気的に接続する（Ｓ２０３）。これにより、発熱素子１と抵抗体２とが直列に接続されることになる。そのため、抵抗体２にも発熱素子１の電圧が印加されることになり、温度検知部３は、抵抗体２に生じた電位差を測定することにより、発熱素子１の温度を検知することができる（Ｓ２０４）。なお、以下では、温度検知部３により検知された温度が示す温度値を「検知温度値」と称することがあるものとする。

そして、比較部９は、電圧印加部５により発熱素子１に対して印加された電圧が示す電圧値および電圧印加部５により発熱素子１に対して電圧が印加された時間を示す時間値に対応する温度値を記録部７から読み出す。例えば、上述したように、電圧印加部５は、発熱素子１に対して７０μｓの間、１８Ｖの電圧を印加したものとしたので、比較部９は、当該電圧値１８Ｖおよび当該時間値７０μｓに対応する温度値７５℃を記録部７から読み出す。なお、以下では、記録部７から読み出した温度値を「読出温度値」と称することがあるものとする。また、比較部９は、読出温度値と、Ｓ２０３にて検知された検知温度値とを比較する（Ｓ２０５）。具体的には、比較部９は、読出温度値と検知温度値との差分を算出する。

そして、判定部１１は、Ｓ２０５にて比較部９により算出された温度値の差が、第１範囲にあるか否かを判定する（Ｓ２０６）。判定部１１により第１範囲にあると判定された場合（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、温度検知部３に不具合の発生は認められていないと判定して、印画装置Ｘ１の動作を開始する（Ｓ２０７）。すなわち、印画装置Ｘ１は、図３に示すＳ１００〜Ｓ１０６の通常動作を行うことになる。

一方、判定部１１により第１範囲にないと判定された場合（Ｓ２０６にてＮＯ）、制御
部１７は、温度検知部３の異常を検知する（Ｓ２０８）。例えば、読出温度値が７５℃で、検知温度値が２０℃のように、発熱素子１の温度が実際には７５℃付近を示しているはずであるにも関わらず、検知温度値が読出温度値よりも低い値を示していることがある。また、これとは逆に、読出温度値が７５℃で、検知温度値が１２０℃のように、発熱素子１の温度が実際には７５℃付近を示しているはずであるにも関わらず、検知温度値が読出温度値よりも高い値を示していることがある。このような場合、温度検知部３に不具合が生じており、通常動作中に発熱素子１の温度を精度よく制御することが困難なため、印画装置Ｘ１の動作を停止する必要がある。そのため、印画装置Ｘ１に設けられた表示部（不図示）に、温度検知部３に不具合が生じていることを知らせる警告を表示させ（Ｓ２０９）、印画装置Ｘ１の動作を停止する（Ｓ２１０）。なお、表示部に表示される警告としては、文字あるいはエラーコードが挙げられる。また、表示部に代えてあるいは加えて、警報を報知する報知部を印画装置に設けてもよい。

本実施形態に係る印画装置Ｘ１は、比較部９が、読出温度値と検出温度値とを比較して、判定部１１が、比較部９により算出された温度値の差が、第１範囲にあるか否かを判定することから、温度検知部３の異常を検知することができ、あやまって発熱素子１に過剰な電圧を印加してしまうことによる劣化、あるいは無駄な電圧を印加することを低減することができる。

また、印画装置Ｘ１の起動開始時に図４に示す制御を行うことで、印画装置Ｘ１を動作させる前に、温度検知部３に異常が生じているか否か判定することができる。そのため、温度検知部３に異常が生じている状態で印画装置Ｘ１を動作させる可能性を低減することができる。

発熱素子１が、温度検知素子の機能をも備えるものを用いることで、発熱素子１を発熱させて印画させるとともに、発熱素子１を利用して温度検知部３にて温度を検知することができる。それにより、印画するための温度を検知するために、サーマルヘッドの基板上に温度検知素子であるサーミスタを別途設ける必要がない。また、精度の高い温度制御を行うことができる。

なお、上記では、発熱素子１に対して印加する電圧を一定にするとともに、発熱素子１に対して電圧を印加する時間を変更した例について説明したが、これに限定されない。すなわち、発熱素子１に対して電圧を印加する時間を一定にするとともに、発熱素子１に対して印加する電圧を変更するようにしてもよい。また、発熱素子１に対して印加する電圧を変更するとともに、発熱素子１に対して電圧を印加する時間を変更するようにしてもよい。

図５は、印画装置Ｘ１の処理の変形例を示す。図５に示す印画装置Ｘ１の処理は、Ｓ３００〜Ｓ３０６までは、図４に示すＳ２００〜Ｓ２０６と同じであるため、説明を省略する。

Ｓ３０６において、判定部１１により第１範囲にないと判定された場合（Ｓ３０６にてＮＯ）、判定部１１は、Ｓ３０６の判定処理が３回処理されたか否かを判定する（Ｓ３０８）。Ｓ３０６の判定処理が３回未満である場合（Ｓ３０８にてＮＯ）、Ｓ３００の処理へ戻り、Ｓ３００以降の処理を繰り返す。一方、Ｓ３０６の判定処理が３回処理されている場合（Ｓ３０８にてＹＥＳ）、制御部１７は、温度検知部３の異常を検知する（Ｓ３０９）。そして、制御部１７は、温度検知部３に不具合が生じていることを知らせる警告を表示部に表示させ（Ｓ３１０）、印画装置Ｘ１の動作を停止する（Ｓ３１１）。

このように、図５では、Ｓ３０６の判定処理が３回処理されたか否かを判定することに
より、印画装置Ｘ１において、温度検知部３に不具合が生じているか否かをより確実に判定することができる。

なお、図５では、Ｓ３０６の判定処理が３回処理された否かを判定している例について説明したが、これに限定されない。判定処理の回数が、２回であってもよいし、４回以上であってもよい。すなわち、３回という値については、特に限定されない。

また、Ｓ３００〜Ｓ３０８の処理を行った後、Ｓ３００の処理へ戻り、Ｓ３０１において、電圧印加部５により発熱素子１に対して再び電圧を印加する場合に、当該印加する電圧を、前回印加した電圧よりも低い電圧を印加してもよい。また、電圧印加部５により発熱素子１に対して再び電圧を印加する場合に、当該電圧を印加する時間を、前回電圧を印加した時間よりも短い時間分、電圧を印加してもよい。このようにすることで、不具合が生じている可能性の高い温度検知部３に大きな電圧を加えてしまう可能性を低減することができる。また、不具合が生じている可能性の高い温度検知部３に長い時間電圧を印加してしまう可能性を低減することができる。これにより、温度検知部３が完全に壊れてしまう可能性を低減することができる。

＜第２の実施形態＞
図６、７を用いて第２の実施形態に係る印画装置Ｘ２について説明する。

図６に示すように、発熱素子１は、第１発熱素子群１ａを構成する発熱素子１ａ１〜１ａ４と、第２発熱素子群１ｂを構成する発熱素子１ｂ１〜１ｂ４と、第３発熱素子群１ｃを構成する発熱素子１ｃ１〜１ｃ４とを有している。また、第１発熱素子群１ａは抵抗体２ａが接続されており、抵抗体２ａは第１温度検知部３ａが接続されている。同様に、第２発熱素子群１ｂは抵抗体２ｂが接続されており、抵抗体２ｂは第２温度検知部３ｂが接続されている。また、第３発熱素子群１ｃは抵抗体２ｃが接続されており、抵抗体２ｃは第３温度検知部３ｃが接続されている。その他の構成は第１の実施形態に係る印画装置Ｘ１と同様であるため、説明を省略する。なお、印画装置Ｘ２は第１温度検知部３ａ、第２温度検知部３ｂ、および第３温度検知部３ｃを備えているが、第１温度検知部３ａおよび第２温度検知部３ｂを用いた温度検知部３ａ，３ｂの異常検出制御について説明する。

印画装置Ｘ２は、印画装置Ｘ１の起動開始前に、温度検知部３に異常があるか否かを確認するため、温度検知部３の異常検出制御を行う。具体的には、温度検知部３ａ，３ｂ，３ｃ、抵抗体２ａ，２ｂ，２ｃ、あるいは温度検知部３を構成する回路に異常があるか否かを確認する。この異常検出制御は、印画装置Ｘ１の異常検出制御が終わった後に処理を開始する。つまり、印画装置Ｘ２の異常検出制御は、図４に示すＳ２０６にて判定部１１により第１範囲にあると判定された後（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、処理を開始する。

図７に示すように、制御部１７は、発熱駆動部１３と発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４とを電気的に接続する（Ｓ４００）。そして、制御部１７は、電圧印加部５に対して制御信号を送出する（Ｓ４０１）。電圧印加部５は、所定の時間分、所定の電圧をそれぞれの発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４に電圧を印加する（Ｓ４０１）。この際、発熱駆動部１３と発熱素子１とが電気的に接続されているため、一括して電圧を印加することができる。それにより、容易に全ての発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４に電圧を印加することができる。なお、発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４に印加する電圧は、第１発熱素子群１ａを構成する発熱素子１ａ１〜１ａ４と、第２発熱素子群１ｂを構成する発熱素子１ｂ１〜１ｂ４と、第３発熱素子群１ｃを構成する発熱素子１ｃ１〜１ｃ４と同じ電圧であり、かつ電圧を印加する時間は同じ時間である必要がある。例えば、電圧印加部５は、発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４に対して７０μｓの間
、１８Ｖの電圧を印加したものとする。

次に、切替部１５は、発熱駆動部１３と発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４との電気的な接続から、第１温度検知部３ａと発熱素子１ａ１〜１ａ４との電気的な接続に切り替える。そして、第１温度検知部３ａは第１検知温度値を検知する（Ｓ４０４）。

次いで、切替部１５は、第１温度検知部３ａと発熱素子１ａ１〜１ａ４との接続との電気的な接続から、第２温度検知部３ｂと発熱素子１ｂ１〜１ｂ４との電気的な接続に切り替える（Ｓ４０５）。そして、第２温度検知部３ｂは第２検知温度値を検知する（Ｓ４０６）。

なお、Ｓ４０３〜４０５においては、第１温度検知部３ａが第１検知温度値を検知した後に、第２温度検知部３ｂが第２検知温度値を検知した例を示したが、印画装置Ｘ２は、発熱素子群１ａ，１ｂ，１ｃに対応して温度検知部３ａ，３ｂ，３ｃをそれぞれ備えるため、第１温度検知部３ａによる第１検知温度値の検知と、第２温度検知部３ｂによる第２検知温度値の検知を平行して行うことができる。それにより、印画装置Ｘ２の異常検出制御に要する時間を短くすることができる。

そして、上述したように、発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４の温度を検知した後に、比較部９は、第１検知温度値と第２検知温度値とを比較する（Ｓ４０７）。具体的には第１検知温度値と第２検知温度値との差分を算出する。

次に、判定部１１は、Ｓ４０７にて比較部９により算出された温度値の差が、第２範囲にあるか否かを判定する（Ｓ４０８）。判定部１１により第２範囲にあると判定された場合（Ｓ４０８にてＹＥＳ）、温度検知部３ａ，３ｂ，３ｃに不具合の発生は認められていないと判定して、印画装置Ｘ２の動作を作動させる（Ｓ４０９）。すなわち、印画装置Ｘ２は、図３に示すＳ１００〜Ｓ１０６の通常動作を行うことになる。一方、判定部１１により第２範囲にないと判定された場合（Ｓ４０８にてＮＯ）、判定部１１は、Ｓ４０８の判定処理が３回処理されたか否かを判定する（Ｓ４１０）。

次にＳ４０８の判定処理が３回未満である場合（Ｓ４１０にてＮＯ）、Ｓ４００の処理へ戻り、Ｓ４００以降の処理を繰り返す。一方、Ｓ４０８の判定処理が３回処理された場合（Ｓ４１０にてＹＥＳ）、制御部１７は、温度検知部３ａ、３ｂのいずれかの異常を検知する（Ｓ４１１）。

例えば、発熱素子１に対して７０μｓの間、１８Ｖの電圧を印加した場合における読出温度値は７５℃であり、第１検知温度が６５℃、第２検知温度が９０℃であった場合、第１の実施形態に係る印画装置Ｘ１の温度検知部３の異常検出方法においては、異常が検出されないこととなる。しかしながら、第２温度検知部３ｂは、読出温度値よりも１５℃も高い温度を示しており、このまま通常作動を続けると、印画のむらが生じる可能性がある。 上記した例であると、比較部９にて算出された第１検知温度値と第２検知温度値との差分は、２５℃となり、第２範囲にないこととなる。そのため、判定部１１により第２範囲にないと判定され（Ｓ４０８）、温度検知部３ｂの異常が検知されることとなる（Ｓ４１１）。

そして、制御部１７は、温度検知部３ａ、３ｂに不具合が生じていることを知らせる警告を表示部に表示させ（Ｓ４１２）、印画装置Ｘ２の動作を停止する（Ｓ４１３）。

第２範囲は、実験により求められた実測値データから求められる。この第２範囲は、記
録部７の、上記データテーブルが記録された領域以外の領域に記録されている。本実施形態に係る印画装置Ｘ２の場合、第２範囲は、−２０〜＋２０℃と設定することができる。この範囲は、実施形態に合わせて適宜設定すればよい。

なお、電圧印加部５から発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４に一括して電圧を印加する例を示したが、発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４に個別に電圧を印加してもよい。

次に、発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４と、抵抗体２ａ，２ｂ，２ｃとの切替部１５による他の切り替え処理について説明する。

以下に説明するのは、発熱素子群１ａ，１ｂ，１ｃを構成する発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４のうち２個の発熱素子１を用いて温度検知部３の異常を検知する異常検出制御である。

電圧印加部５は、一括して発熱素子１ａ１〜１ａ４，１ｂ１〜１ｂ４，１ｃ１〜１ｃ４と、抵抗体２ａ，２ｂ，２ｃに電圧を印加する。なお、測定しない発熱素子１に電圧を印加してもよい。

発熱素子群１ａにおいて、発熱素子１ａ１と抵抗体２ａとを電気的に接続して第１温度検知部３ａにより、発熱素子１ａ１の温度を検知する。次に、切替部１５は、発熱素子１ａ１と抵抗体２ａとの接続を、発熱素子１ａ４と抵抗体２ａとの接続に切り替える。第２発熱素子群１ｂ、第３発熱素子群１ｃについても同様の切り替えを行う。なお、切替部１５は、それぞれの発熱素子群１ａ，１ｂ，１ｃの発熱素子１の切り替えを発熱素子群１ａ，１ｂ，１ｃごとに同時に平行して行うことができる。

このような切り替えを行うことで、温度検知部３ａが、発熱素子群１ａの発熱素子１ａ４と、発熱素子群１ｂの発熱素子１ｂ１との隣り合う発熱素子１の温度を検知することとなる。そのため、検知された第１検知温度値と、第２検知温度値との値が、印画装置Ｘ２の温度検知部３ａ、３ｂに異常がなければ近い温度値となる。それにより、印画装置Ｘ２は、発熱素子１の抵抗値以外の温度変化要因として考えられる、例えば保護膜の厚み、グレーズの厚み、あるいは電極の抵抗等の影響を低減させることができる。それにより、判定部１１にて精度のよい判定を行うことができる。なお、電圧印加部５は、第１発熱素子群１ａを構成する発熱素子１ａ４と、この発熱素子１ａ４に隣接する第２発熱素子群１ｂを構成する発熱素子１ｂ１とに、同じ時間分、同じ電圧を印加している。

また、Ｓ４０８の判定処理が３回目以内と判定され、Ｓ４００からＳ４１０に処理を行った場合、温度を検知する発熱素子１を変更してもよい。例えば、まず発熱素子１ａ１の温度を検知してＳ４０８の判定処理が第２範囲外と判定され、Ｓ４００以下の処理を繰り返す場合、切替部１５が発熱素子１ａ２と、抵抗体２ａとを電気的に直列に接続して、発熱素子１ａ２の温度を検知してもよい。この制御により、発熱素子１ａ１の不具合による異常か、温度制御部３ａによる異常かを判定部１１により判定することができる。なお、温度検知部３の異常を検知する点においては、発熱素子群１ａを構成する発熱素子１ａ１〜１ａ４のうち、別の発熱素子１ａ１〜１ａ４に接続を切り替えることが好ましい。

なお、電圧検知部５が温度を検知しない発熱素子１にも電圧を印加する例を示したが、電圧検知部５は温度を検知する発熱素子１のみに電圧を印加してもよい。その場合、温度検知に要される電圧を減らすことができる。

＜第３の実施形態＞
図８，９を用いて第３の実施形態に係る印画装置Ｘ３について説明する。

印画装置Ｘ３は、発熱素子１ａ１，１ａ２，１ｂ１,１ｂ２と、切替部１５と、検知部
２３と、制御部１７と、電圧印加部５とを備えている。検知部２３は、温度検知部３と抵抗値検知部２１とを備えている。発熱素子１ａ１，１ａ２，１ｂ１,１ｂ２は、発熱素子
群１ａ，１ｂを構成しており、それぞれの群ごとに検知部２３が接続されている。つまり、発熱素子群ごとに、温度検知部３と抵抗値検知部２１とが接続されており、それぞれの発熱素子群１ａ，１ｂの温度と、抵抗値とを測定する。

温度検知部３は、基板上に設けられており、基板の温度を測定することができる。温度検知部３として、測温素子等の実装部品を例示することができる。温度検知部３は上述した抵抗体２を用いてもよいし、基板に直接実装するチップサーミスタを用いてもよい。以下、測温素子を温度検知部３として用いた場合を例示して説明する。

抵抗値検知部２１は、発熱素子１の抵抗値を測定するために設けられている。

算出部２５は、測温素子３により測定された基板の温度を示す第１基板温度値Ｔ０、発熱素子１の第１基板温度値Ｔ０における第１電気抵抗値Ｒ０、測温素子３により測定された、第１基板温度値Ｔ０よりも高い基板の温度を示す第２基板温度値Ｔ１、および発熱素子１の第２基板温度値Ｔ１における第２電気抵抗値Ｒ１、に基づいて抵抗温度係数（以下、ＴＣＲと略す場合がある）を算出する。

より具体的には、次の数１にそれぞれの値を代入をして抵抗温度係数ＴＣＲを求める。

算出部２５は、この式に上記で求めたそれぞれの値を代入することにより抵抗温度係数を算出し、算出した抵抗温度係数を記録部７に記録する。そして、制御部１７は、記録部７に記録した抵抗温度係数に基づいて電圧印加部５を駆動させる。このように、抵抗温度係数を算出する動作を以下、ＴＣＲ測定と称する場合がある。

図９を用いてＴＣＲ測定モードについて説明する。

ＴＣＲ測定モードは、印画装置の電源を入れることにより開始される（Ｓ５０１）。印画装置の電源を入れることにより、印画装置はＴＣＲ測定モードへ移行する（Ｓ５０２）。

ＴＣＲ測定モードに移行した印画装置は、まず測温素子３により基板の温度である第１基板温度値を検知する（Ｓ５０３）。そして、測温素子３により検知された第１基板温度値は記録部７に記録される。制御部１７は、第１基板温度値を記録した後に抵抗値検知部２１を作動させて、発熱素子１の第１基板温度値における第１電気抵抗値を検知して、第１電気抵抗値を記録部８に記録する（Ｓ５０４）。

記録部７に第１基板温度値および第１電気抵抗値を記録した後、制御部１７は電圧印加部５を駆動させる（Ｓ５０５）。電圧印加部５を駆動させることにより、発熱素子１に電圧が印加されて発熱素子１が発熱する。それに伴い、基板の温度が上昇して第１基板温度値よりも温度が高い状態となる。

制御部１７はあらかじめ設定された第２基板温度値に達しているか否か判断する（Ｓ５０６）。第２基板温度値に達していない場合は、電圧印加部５を駆動させ続けて、基板の温度を上昇させる。測温素子３により測定された温度が第２基板温度値に到達した場合、制御部１７は抵抗値検知部２１を作動させて第２電気抵抗値を検知する（Ｓ５０７）。そして、検知した第２抵抗温度値を記録部７に記録する。

算出部２５は、第１基板温度値、第１電気抵抗値、第２基板温度値、および第２電気抵抗値に基づいて抵抗温度係数を算出する（Ｓ５０８）。そして、制御部１７は算出した抵抗温度係数を記録部７に記録する（Ｓ５０９）。その後、印画装置は通常駆動モードへ移行する（Ｓ５１０）。

印画装置Ｘ３は、発熱素子群１ａ，１ｂごとに第１基板温度値および第２基板温度値に対応する第１電気抵抗値および第２電気抵抗値を検知して、抵抗温度係数を発熱素子群１ａ，１ｂごとに算出している。つまり、発熱素子群１ａ，１ｂごとに抵抗温度係数をそれぞれ算出して、制御部１７は抵抗温度係数に基づいて電圧印加部５を駆動する制御を行っている。

このようにＴＣＲ測定モードにしたがって、制御部１７が発熱素子群１ａ，１ｂごとに抵抗温度係数に基づいて電圧印加部５を制御することにより、発熱素子群１ａ，１ｂごとに抵抗温度係数にばらつきが生じていた場合においても、各発熱素子群１ａ，１ｂに最適な電圧を供給することができる。

つまり、印画装置Ｘ３が発熱素子群１ａ，１ｂごとに異なる抵抗温度係数を有している場合においても、制御部１７が抵抗温度係数に応じて電圧を所定の時間供給するように電圧印加部５を駆動させるため、抵抗温度係数の差に起因した発熱素子群１ａ，１ｂごとの印加された電圧に対するばらつきを低減することができる。

次に図１０を用いてＴＣＲ測定モード後、印画装置Ｘ３の異常検出方法について説明する。なお、ＴＣＲ測定モードにより算出した抵抗温度係数は、以下第１抵抗温度係数と称する。

ＴＣＲ測定モードを終えた印画装置Ｘ３は、制御部１７が電圧印加部５を駆動させる（Ｓ６０１）。電圧印加部５の駆動に伴い、基板の温度が上昇することとなる。そして、制御部１７は測温素子３により基板の温度が第３基板温度値であるか否か検出する（Ｓ６０２）。基板の温度が第３基板温度値でない場合（Ｓ６０２にてＮＯ）、電圧印加部５を駆動させ続ける。基板の温度が第３基板温度値に到達した場合（Ｓ６０２にてＹＥＳ）、抵抗値検知部２１が、第３電気抵抗値を検出する（Ｓ６０３）。

そして、制御部１７が電圧印加部５を駆動させる（Ｓ６０４）。電圧印加部５を駆動させることにより、基板の温度を上昇させて、基板の温度を第３基板温度値よりも高い状態とする。制御部１７は測温素子３により基板の温度が第４基板温度値であるか否か検出する（Ｓ６０５）。基板の温度が第４基板温度値でない場合（Ｓ６０５にてＮＯ）、電圧印加部５を駆動させ続ける。基板の温度が第４基板温度値に到達した場合（Ｓ６０５にＹＥＳ）、抵抗値検知部２１が、第４電気抵抗値を検出する（Ｓ６０６）。

その後、算出部２６が第３基板温度値、第３電気抵抗値、第４基板温度値、および第４電気抵抗値に基づいて発熱素子群１ａ，１ｂの第２抵抗温度係数を算出する（Ｓ６０７）。

比較部９は、第１抵抗温度係数と第２抵抗温度係数とを比較し、判定部１１は比較部９により比較された第１抵抗温度係数と第２抵抗温度係数との差が、第３範囲にあるか否かを判定する（Ｓ６０８）。比較部９により判定された結果、第１抵抗温度係数と第２抵抗温度係数との差が、第３範囲にある場合（Ｓ６０８にてＹＥＳ）、印画装置Ｘ３は駆動を開始し、通常駆動モードへ移行する。

また、比較部９により判定された結果、第１抵抗温度係数と第２抵抗温度係数との差が第３範囲にない場合（Ｓ６０８にてＮＯ）、印画装置Ｘ３は駆動を停止する。なお、駆動を停止する際に報知手段を設けて、駆動を停止することを外部に報知する構成としてもよい。

第３範囲としては、±５ｐｐｍ／℃を例示することができる。

上記の制御を行うことで、印画装置Ｘ３は、発熱素子群１ａ，１ｂごとの抵抗温度係数を第３範囲内とすることができ、発熱素子群１ａ，１ｂごとの抵抗温度係数のばらつきを小さくすることができる。これにより、細やかな温度制御を行うことができる。

なお、抵抗値検知部２１が発熱素子１の抵抗値を測定することにより、抵抗値検知部２１が検知した発熱素子１の抵抗値に基づいて、算出部２５が発熱素子１の抵抗温度係数を算出する例を示したがこれに限定されるものではない。例えば、抵抗値検知素子の抵抗値を測定するように用いてもよい。

抵抗値検知素子は、発熱素子１と同種の材料により形成されている。抵抗値検知素子は一対の電極により挟持されており、電極から電圧が印加される構成を有している。そして、発熱素子１とは異なり、抵抗値検知素子は印画装置の印画に寄与しない構成を有している。

抵抗値検知部２１は抵抗値検知素子の抵抗値を測定し、算出部２５が、抵抗値検知素子の抵抗値に基づいて、抵抗値検知素子の抵抗温度係数を算出する。そして、制御部１７は、抵抗値検知素子の抵抗温度係数を発熱素子１の抵抗温度係数とみなして、抵抗値検知素子の抵抗温度係数に基づいて電圧印加部５を制御する。このような構成とした場合においても、印画装置が細やかな温度制御を行うことができる。なお、抵抗値検知素子は、発熱素子１を形成する際に同時に形成すればよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、実施形態Ｘ１、Ｘ２を任意に組み合わせてもよい。また、Ｘ１の温度検知部３の異常検出制御を行った後にＸ２の温度検知部５の異常検出制御を行う例を示したが、Ｘ２の温度検知部３の異常検出制御を行った後にＸ１の温度検知部３の異常検出制御を行ってもよい。

また、発熱素子１をそれぞれ発熱素子群１ａ，１ｂ，１ｃにわけて発熱素子群１ａ，１ｂ，１ｃごとに抵抗体２ａ，２ｂ，２ｃおよび温度検知部３ａ，３ｂ，３ｃを接続した例を示したが、発熱素子１を発熱素子群１ａ，１ｂにわけなくともよい。例えば、複数の発熱素子１を発熱素子群１ａ，１ｂをわけずに、複数の発熱素子１と、発熱素子１に個別に接続された抵抗体２と、１つ設けられた温度検知部３と、複数の発熱素子１と温度検知部３との電気的な接続を切り替える切替部１５とを備える印画装置としてもよい。その場合においても、切替部１５が、複数の発熱素子１と温度検知部３との電気的な接続を切り替えることにより、温度検知部３に異常が発生しているか否か検知することができる。

さらに、温度検知部３の異常検出制御を印画装置Ｘ１の動作の開始前に行う例を示した
が、これに限定されるものではない。例えば、印画装置Ｘ１を所定時間、通常作動させた後または所定枚数の印画後に、温度検知部３の異常検出制御を行うように設定してもよく、通常動作制御中に、温度検知部３の異常検出制御を行って、温度検知部３の異常を検出してもよい。

また、印画装置Ｘ１に抵抗体２と温度検知部３をそれぞれ１つのみ設けて、複数の発熱素子を設けてもよく、発熱素子を１つのみ設けてもよい。

なお、サーマルヘッドを備えたサーマルプリンタを例示して説明したがこれに限定されるものではなく、インクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタにおいても本発明を適用することができる。

Ｘ１、Ｘ２ 印画装置
１ 発熱素子
１ａ、１ｂ、１ｃ 発熱素子群
２ 抵抗体
３ 温度検知部
５ 電圧印加部
７ 記録部
９ 比較部
１１ 判定部
１３ 発熱駆動回路
１５ 切替部
１７ 制御部
２１ 抵抗値検知部
２５ 算出部

Claims (10)

1. 発熱素子と、
   該発熱素子の温度を検知する温度検知部と、
   前記発熱素子に対して電圧を印加する電圧印加部と、
   前記発熱素子に対して印加する電圧を示す電圧値と、前記発熱素子に対して前記電圧を印加する時間を示す時間値と、前記発熱素子に対して前記時間分、前記電圧を印加した場合における前記発熱素子の温度を示す温度値との対応関係を表す関係情報が予め記録された記録部と、
   前記電圧印加部により印加された電圧が示す電圧値および前記電圧印加部により前記電圧が印加された時間が示す時間値に対応する温度値を前記記録部から読み出し、読み出した温度値と、前記温度検知部により検知された温度が示す温度値とを比較する比較部と、
   該比較部により比較された温度値の差が、第１範囲にあるか否かを判定する判定部と、を備えたことを特徴とする印画装置。
2. 前記発熱素子を複数有しており、複数の前記発熱素子は、第１発熱素子群と第２発熱素子群とから構成されており、
   前記温度検知部が、前記第１発熱素子群を構成する前記発熱素子の温度を検知する第１温度検知部と、前記第２発熱素子群を構成する前記発熱素子の温度を検知する第２温度検知部とを備え、
   前記電圧印加部が、前記第１発熱素子群を構成する前記発熱素子と、前記第２発熱素子群を構成する前記発熱素子とに、同じ時間分、同じ電圧を印加し、
   前記比較部が、前記第１温度検知部により検知された温度が示す温度値と、前記第２温度検知部により検知された温度が示す温度値とを比較し、
   前記判定部が、前記比較部により比較された温度値の差が、第２範囲にあるか否かを判定することを特徴とする、請求項１に記載の印画装置。
3. 前記電圧印加部が、前記第１発熱素子群を構成する前記発熱素子と、前記第１発熱素子群に隣り合う前記第２発熱素子群を構成する前記発熱素子とに、同じ時間分、同じ電圧を印加することを特徴とする、請求項２に記載の印画装置。
4. 前記電圧印加部が、全ての前記発熱素子に対して同じ電圧を印加することを特徴とする、請求項３に記載の印画装置。
5. 前記発熱素子を駆動させる発熱駆動部と、
   前記発熱素子と前記発熱駆動部との接続を、前記発熱素子と前記温度検知部との接続に切り替える切替部と、をさらに備え、
   前記電圧印加部が前記発熱素子に前記電圧を印加した後に、
   前記切替部が、前記発熱素子と前記発熱駆動部との接続を、前記発熱素子と前記温度検知部との接続に切り替えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の印画装置。
6. 前記比較部により比較された温度値の差が前記第１範囲にないと前記判定部により判定された場合に、
   前記電圧印加部は、前記発熱素子に対して再び電圧を印加して、前記比較部および前記判定部の動作を再び繰り返すことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の印画装置。
7. 前記電圧印加部により前記発熱素子に対して再び電圧を印加する場合に、
   前記電圧印加部は、前回、前記発熱素子に対して印加した電圧よりも大きい電圧を前記
   発熱素子に対して印加する、請求項６に記載の印画装置。
8. 前記発熱素子が設けられる基板と、
   前記発熱素子の電気抵抗値を検知する抵抗値検知部と、
   前記基板上に設けられ、前記温度検知部として機能する測温素子と、
   該測温素子により測定された、前記基板の温度を示す第１基板温度値、
   前記発熱素子の前記第１基板温度値における第１電気抵抗値、
   前記測温素子により測定された、前記第１基板温度値よりも高い前記基板の温度を示す第２基板温度値、
   および
   前記発熱素子の前記第２基板温度値における第２電気抵抗値、に基づいて前記抵抗温度係数を算出する算出部と、
   該算出部により算出された前記抵抗温度係数に基づいて前記電圧印加部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の印画装置。
9. 前記抵抗温度係数は第１抵抗温度係数であり、
   前記算出部が、
   前記測温素子により測定された、前記基板の温度を示す第３基板温度値、
   前記発熱素子の前記第３基板温度値における第３電気抵抗値、
   前記測温素子により測定された、前記第３温度値よりも高い前記基板の温度を示す第４基板温度値、
   および
   前記発熱素子の前記第４基板温度値における第４電気抵抗値に基づいて、第２抵抗温度係数を算出し、
   前記比較部は、前記第１抵抗温度係数と前記第２抵抗温度係数とを比較し、
   前記判定部は、前記比較部により比較された前記第１抵抗温度係数と前記第２抵抗温度係数との差が、第３範囲にあるか否かを判定する、請求項８に記載の印画装置。
10. 前記制御部は、前記比較部により比較された前記第１抵抗温度係数と前記第２抵抗温度係数との差が第３範囲にない場合、作動を停止する請求項９に記載の印画装置。
    

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