JP2607708Y2

JP2607708Y2 - 感熱記録装置

Info

Publication number: JP2607708Y2
Application number: JP1993038243U
Authority: JP
Inventors: 隆藤原; 武豊澤
Original assignee: Graphtec Corp
Current assignee: Graphtec Corp
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 2002-07-08
Anticipated expiration: 2008-06-18
Also published as: JPH0728648U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は感熱記録装置に関し、特
にサーマルヘッド駆動用の電源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のサーマルヘッド及びその
駆動装置の一例を示した図である。例示した装置は、電
源１、サーマルヘッド２、切換回路３及びコンデンサＣ
１とから構成されている。

【０００３】上記電源１は商用電源から所定の直流電圧
を発生するように構成されているもので、２４Ｖ−３０
０Ｗ程度の大容量のものが用いられている。上記電源１
にはコンデンサＣ１が接続されている。このコンデンサ
Ｃ１は、上記サーマルヘッド２の駆動時において、上記
電源１に容量不足が生じた際に、その電圧降下により不
足した電圧を補うために設けられている。従って、黒率
（発熱素子の駆動率）の高い記録が行われた場合など、
上記電源１からのサーマルヘッド２に対する電源供給が
追いつかなくなった際には、このコンデンサＣ１に充電
された電荷が放出される。

【０００４】上記サーマルヘッド２は、Ａ相電源線２１
−１と、このＡ相電源線２１−１にダイオード２２−
２，２２−４・・・を介して接続された発熱抵抗体２３
−３，２３−４，２３−７，２３−８・・・と、Ｂ相電
源線２１−２と、このＢ相電源線２１−２にダイオード
２２−１，２２−３・・・を介して接続された発熱抵抗
体２３−１，２３−２，２３−５，２３−６・・・と、
上記発熱抵抗体２３−１の左側接点部及びこの接点部を
基準とした発熱抵抗体２個毎の端部、すなわち発熱抵抗
体２３−２と２３−３の接続部、発熱抵抗体２３−４と
２３−５の接続部・・・にそれぞれ接続されたゲート回
路としてのＮＡＮＤ回路２４−１・・・２４−９と、こ
のＮＡＮＤ回路２４に一括して記録データを読み出させ
るため、シフトレジスタ２６にセットされた記録データ
を一時保持するラッチ回路２５とから構成されている。
このサーマルヘッドでは、上記発熱抵抗体２３−３，２
３−４，２３−７，２３−８・・・がＡ相発熱抵抗体
を、上記発熱抵抗体２３−１，２３−２，２３−５，２
３−６・・・Ｂ相発熱抵抗体を構成している。なお、上
記ＮＡＮＤ回路２４にはストローブ信号線ＳＴＢが、上
記ラッチ回路２５にはラッチ信号線ＬＴＣが、上記シフ
トレジスタ２６にはシフトクロック線ＣＬＫ及びデータ
信号線ＤＡＴＡがそれぞれ接続されている。

【０００５】上記切換回路３は、上記電源１により生成
された直流電圧を上記サーマルヘッド２のＡ相電源線２
１−１あるいはＢ相電源線２１−２に対し選択的に印加
するもので、電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴとい
う）３１−１及び３１−２と、フォトトランジスタ３２
−１及び３２−２と、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと
いう）３３−１及び３３−２と、抵抗３４−１及び３４
−２とから構成されている。この切換回路３では、上記
ＦＥＴ３１のゲート端子に上記フォトトランジスタ３２
のコレクタ端子が接続されており、また上記ＦＥＴ３１
のソース端子が電源線２１に接続されている。この切換
回路３では、上記ＬＥＤ３３が発光した際に上記ＦＥＴ
３１がオフし、上記ＬＥＤ３３が消灯すると上記ＦＥＴ
３１がオンすることにより上記Ａ相あるいはＢ相電源線
２１に対して上記電源１からの電圧の印加を制御する構
成となっている。従って、図示省略した制御装置からの
タイミング信号に基づいて上記ＬＥＤ３３を発光させる
ことにより、上記サーマルヘッド２のＡ相及びＢ相に対
して選択的に電圧が印加される。

【０００６】次に、上記構成を有する感熱記録装置の記
録動作を図４及び図３を参照して説明する。図３は記録
動作を説明するタイミングチャートで、図４に同符号で
示した信号線に印加される信号の状態を示している。図
３中、符号Ｖｃ１は、上記コンデンサＣ１の放電状態を
模式的に示したものであり、図４に符号Ａで示した点の
電圧測定値である。なお図３においては、本考案を説明
するために電源１の電源供給が追いつかなくなった状態
を想定している。従って、このＡ点の電圧値が上記コン
デンサＣ１の充電レベルに相当する。

【０００７】まず、シフトクロックＣＬＫ及びデータ信
号ＤＡＴＡにより記録データＡ１が上記シフトレジスタ
２６に対しセットされる。この記録データＡ１は第１ラ
インのＡ相に属する発熱抵抗体の記録データである。記
録データＡ１が上記シフトレジスタにセットされた時点
でラッチ信号Ｌ１が上記ラッチ回路２５に対して印加さ
れ、セットされた記録データＡ１はラッチ回路２５に保
持される。記録データＡ１がラッチ回路２５に保持され
た後、直ちにシフトクロックＣＬＫ及びデータ信号ＤＡ
ＴＡが印加されて記録データＢ１がシフトレジスタ２６
にセットされる。記録データＢ１がセットされると上記
ＮＡＮＤ回路２４にストローブ信号Ｓ１が印加され、記
録データＡ１に基づいて上記ＮＡＮＤ回路２４がオン
し、記録すべきドットの発熱抵抗体２３に対する期間ｔ
１の通電が行われる。この通電により上記記録データＡ
１により選択された発熱抵抗体２３が発熱し、感熱記録
紙等の記録媒体上に記録を行なう。ストローブ信号Ｓ１
の印加が終了すると、ラッチ信号Ｌ２が印加され、予め
シフトレジスタ２５にセットされていた記録データＢ１
が上記ラッチ回路２５に保持される。そしてストローブ
信号Ｓ２が印加されて記録データＢ１による期間ｔ３の
発熱抵抗体への通電が行われ、第１ラインのＢ相データ
の記録がなされる。ここで、上記ラッチ信号Ｌ２及びス
トローブ信号Ｓ２の印加タイミングは、上記ストローブ
信号Ｓ１の印加終了時点を基準とし、その時点からの経
過時間で決定されている。図３では、ストローブ信号Ｓ
１終了時からＳ２印加時点までの期間をｔ２としてい
る。

【０００８】この一連の動作により第１ラインの記録が
終了し、次いで第２ラインの記録が行なわれる。この記
録間隔（期間ｔ４）は、図示省略したＶＲＣ（ベクタ・
ラスタ・コンバータ）からサーマルヘッド２への記録デ
ータの転送速度及びこの転送された記録データの上記シ
フトレジスタ２５への転送速度を考慮して決定されてい
る。

【０００９】次いで、上記コンデンサＣ１の充放電状態
について説明する。上記コンデンサＣ１は、第１ライン
のＡ相データの記録時点、すなわちストローブ信号Ｓ１
の印加時点までには、最大レベル（電圧Ｖ０）に充電さ
れた状態にある。ストローブ信号Ｓ１が印加されると、
期間ｔ１の間にこのコンデンサＣ１に充電された電荷は
徐々に放出される。そして、ストローブ信号Ｓ１の印加
終了後からストローブ信号Ｓ２印加開始までの期間ｔ２
には、このコンデンサＣ１に対する充電がなされるが、
それは僅かなものであり、充電レベルは先のストローブ
信号Ｓ１の印加時点（電圧Ｖ０）より低くなっている。
次いで、ストローブ信号Ｓ２が印加されると、印加期間
ｔ３の間にコンデンサＣ１に充電された電荷は再び放出
され、コンデンサＣ１の電圧レベルはＶ２となる。そし
て記録が終了（ＳＴＢ信号がオフ）すると、このコンデ
ンサＣ１は次のラインの記録開始までの期間ｔ４までに
再び最大レベルに充電される。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】従来の感熱記録装置で
はＡ相、Ｂ相の電源を１つの電源及びコンデンサにより
賄っており、スイッチ切り換え期間中に僅かに充電され
るものの、１ラインの記録期間に放電し、放出した電荷
を次ラインの記録開始時点までに充電する構成となって
いた。この場合、期間ｔ１〜ｔ３において、Ａ点での電
圧が所定レベル以上を維持するように上記コンデンサＣ
１の容量を定めなければならず、大容量のものが必要と
なる。これに伴い、上記電源は大電流を流すことができ
る電源、すなわち大容量の電源を用いなければならない
といった問題点があった。さらに、この大容量の電源は
高価であり、装置自体が高価になってしまうといった問
題点があった。また、この種のサーマルヘッドを用いた
記録装置では、サーマルヘッドの蓄熱状態に応じてスト
ローブ信号の印加時間等を制御することが行われてい
る。この装置ではＡ相の黒率に応じてＢ相記録時におけ
る電圧値が変化してしまうので、Ｂ相の記録制御を行な
うにあたりＡ相の黒率をも考慮しなければならず、制御
が複雑になってしまうといった問題点があった。本考案
はこれらの問題点に対してなされたものであって、電源
を小容量化すること、記録制御を容易にすること、装置
のコストを下げることを目的としてなされたものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため本考案の感熱記
録装置は、複数の相に分割された発熱素子群、上記発熱
素子群に対応して設けられた電源供給線を備えたサーマ
ルヘッドを有する感熱記録装置において、上記電源供給
線のそれぞれに電源を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】

【作用】各相毎に電源を有しているので、電源のオン間
隔（ＳＴＢ信号印加間隔）を延長させることができ、電
源容量の小さい電源を用いることができる。また、１個
の電源が連続してオンする状態（Ａ相、Ｂ相の連続印字
状態）がないので記録開始時点の電圧を常に一定とで
き、記録制御はヘッド温度のみを考慮するだけで良くな
る。さらに、電源は、一般に電源容量が大きくなる程に
割高となるので、１個の大容量電源を複数の小容量電源
とすることにより製品コストを下げることができる。

【００１３】

【実施例】図１は本考案の一実施例装置における構成図
である。図１において、先に説明したものと同一部には
同一符号をもって示してある。以下、図１を参照し説明
する。サーマルヘッド２は先の従来装置と同一構成であ
るので、その説明を省略する。電源部はＡ相電源４１
とＢ相電源４２とからなっている。上記Ａ相電源４１は
上記サーマルヘッド２のＡ相電源線２１−１に接続さ
れ、またＢ相電源４２はＢ相電源線２１−２に接続され
ている。上記Ａ相電源４１は、商用電源４１１からの交
流電圧をダイオードブリッジ４１２、及び第１の整流コ
ンデンサ４１３により直流電圧としている。この整流さ
れた直流電圧は１００Ｖ程度の高電圧であるので、これ
を使用電圧（例えば２４Ｖ）にトランス４１４及び電界
効果トランジスタ（以下ＦＥＴという）４１５を用いて
降圧する。すなわち、上記ＦＥＴ４１５をパルス発生回
路４１９からの制御パルスによりスイッチングさせ、上
記トランス４１４の１次側（商用電源４１１側）コイル
に適当な間隔で電流を流すことにより、２次側（サーマ
ルヘッド２側）コイルに降圧した電圧を誘起させる。な
お、トランス４１４からの出力電圧は上記１次側コイル
と２次側コイルの巻数を変えることにより可変できる。

【００１４】誘起された電圧は上記ＦＥＴ４１５のスイ
ッチングパルスに対応した矩形波となるので、これをダ
イオード、コイル及びコンデンサからなる整流回路４１
６により整流し、直流電圧とする。この直流電圧の電圧
値は電圧検出回路４１７により検出される。もし、検出
された電圧値が所定レベルに達していなかった際は、こ
の電圧検出回路４１７はフォトカプラ４１８内の発光ダ
イオード（以下ＬＥＤという）を点灯させる。このＬＥ
Ｄの光は上記フォトカプラ４１８内のフォトトランジス
タにより受光される。このフォトトランジスタは上記パ
ルス発生回路４１９に接続されており、このフォトトラ
ンジスタが光を受けると、上記パルス発生回路４１９は
上記ＦＥＴ４１５に対して供給するパルスの周期あたり
のオン時間を長くし、トランス４１４からの出力電圧を
上昇させる。この電圧検出回路４１７及びパルス発生回
路４１９により、上記電源４１の出力電圧は所定の値に
保たれる。上記Ｂ相電源４２については、このＡ相電源
４１と同一な構成となっているのでその説明を省略す
る。なお、これらＡ相電源４１及びＢ相電源４２には、
従来装置における電源１と比較して、その電源容量が比
較的小さい２４Ｖ−１００〜１５０Ｗのものが用いられ
ている。これら１組の電源の価格は、従来用いられてい
た大容量電源よりも安価であるので、装置の価格を抑え
ることができる。なお、この電源容量については後に説
明する。

【００１５】上記Ａ相電源４１の出力はコンデンサＣ２
及びＡ相スイッチ回路５１を介して上記Ａ相電源線２１
−１に、また上記Ｂ相電源４２の出力はコンデンサＣ３
及びＢ相スイッチ回路５２を介して上記Ｂ相電源線２１
−２にそれぞれ接続されている。これらのコンデンサＣ
２及びＣ３は先に説明したコンデンサＣ１と同等な作用
を有するものである。これらのコンデンサＣ２及びＣ３
については、後に説明する。上記スイッチ回路５１及び
５２は、先に説明したスイッチ回路３と同様な構成とな
っており、ＦＥＴ５１１及び５２１と、フォトトランジ
スタ５１２及び５２２と、抵抗５１３及び５２３と、Ｌ
ＥＤ５１４及び５２４とから構成されている。そして、
図示省略した制御装置からの制御信号に応じて、上記Ｌ
ＥＤ５１４及び５２４を消灯あるいは発光させることに
より上記ＦＥＴ５１１及び５２１をオンあるいはオフ
し、上記Ａ相電源線２１−１及びＢ相電源線２１−２の
電圧の印加を制御する。

【００１６】次にこの実施例装置の動作について図２を
参照して説明する。図２において、符号Ｖｃ２はコンデ
ンサＣ２の放電状態を模式的に示したもので、図１に符
号Ｂで示した点の電圧測定値である。同様に符号Ｖｃ３
は図１に符号Ｃで示した点の電圧測定値である。この実
施例装置のシフトクロツクＣＬＫ、データ信号ＤＡＴ
Ａ、ラッチ信号ＬＴＣ及びストローブ信号ＳＴＢは先の
従来装置と同じ信号であるので、ここではその説明を省
略し、上記コンデンサＣ１及びＣ２の充放電について説
明することにする。

【００１７】上記コンデンサＣ２はストローブ信号Ｓ１
の印加期間ｔ５において放電し電圧Ｖ１となり、次のス
トローブ信号Ｓ３の印加開始までの期間ｔ６において充
電され電圧Ｖ０となる。同様に上記コンデンサＣ３はス
トローブ信号Ｓ２の印加期間ｔ７において放電して電圧
Ｖ１となり、次のストローブ信号Ｓ４の印加開始までの
期間ｔ８において充電され電圧Ｖ０となる。ここで従来
装置（図３）と比較すると、従来装置においては、１ラ
イン（Ａ相＋Ｂ相）毎に充放電を繰り返しているのに対
し、実施例装置は１ラインの各相の記録タイミング毎に
充放電を繰り返している点で相違している。また、放電
によるこれらのコンデンサＣ２及びＣ３の電圧降下は従
来装置の約半分となり、その充電期間は期間ｔ３だけ従
来装置よりも長くなっている。これにより、コンデンサ
Ｃ２及びＣ３は記録開始時点において常に充電された状
態におかれ、その電圧は常に一定とされるので、記録制
御はヘッド温度のみを考慮するだけで良くなる。

【００１８】次いで、この電圧降下及び充電期間と電源
容量との関係について説明する。図５（ａ）は、コンデ
ンサへの充電を説明するためにモデル化した回路図であ
り、Ｅは電源、Ｒは抵抗、Ｃはコンデンサである。図５
（ａ）における電源Ｅが実施例装置の電源４１あるいは
４２に、コンデンサＣがコンデンサＣ１あるいはＣ２に
対応している。また抵抗Ｒは電源、コンデンサの内部抵
抗、及び導線の抵抗を総括した抵抗である。図５（ｂ）
は、このモデル回路におけるコンデンサＣに対する充電
特性を示した図で、縦軸がコンデンサＣの充電レベル
（充電電圧）であり、横軸が時間ｔである。図中、点線
は供給し得る電流Ｉが大きい、すなわち電源容量の大き
い電源ＥＡを、実線は電源容量の小さい電源ＥＢを示し
ている。なお、上記コンデンサＣには同一のものが選択
されているものとし、上記抵抗Ｒの値は上記電源ＥＡあ
るいはＥＢに応じて、その電源が供給し得る最大限の電
流が流すことができる値にあるものとする。また、両電
源ＥＡ及びＥＢの供給電圧は同一であり、コンデンサＣ
は時刻ｔ１０において充電されていない状態にあるとす
る。

【００１９】このモデル回路におけるコンデンサＣは指
数関数で表される充電特性を有しているが、上記電源Ｅ
Ａにより充電を行った場合には、コンデンサＣの充電レ
ベルは急速に立ち上がり、時刻ｔ１２の時点で最大レベ
ル（Ｖ０）となる。一方、上記電源ＥＢにより充電を行
った場合には、コンデンサＣの充電レベルは緩やかに立
ち上がり、時刻ｔ１５の時点で最大レベル（Ｖ０）とな
る。本実施例装置におけるコンデンサＣ２及びＣ３は、
上述したように記録直後においては電圧Ｖ１にあって期
間ｔ６で電圧Ｖ０とする必要があり、また従来装置にお
けるコンデンサＣ１は、記録直後の電圧Ｖ２から期間ｔ
４で電圧Ｖ０とする必要がある。この条件を図５（ｂ）
の特性図に当てはめると、従来装置は大容量の電源ＥＡ
を使用しなければならず、実施例装置は小容量の電源Ｅ
Ｂを使用することができることがわかる。

【００２０】また、充電期間（ｔ６）が長くとれるの
で、上記コンデンサＣ２及びＣ３を小容量にすることも
できる。この小容量のコンデンサは充放電レベルが比較
的高速なので、サーマルヘッドの高速駆動に対応するこ
とが容易となる。

【００２１】なお、この実施例装置ではＡ相電源４１か
らの供給電圧とＢ相電源４２からの供給電圧を独立に設
定することもできる。これは、上記サーマルヘッド２で
は、Ａ相の発熱素子を発熱させた直後にＢ相の発熱素子
を発熱させているので、Ｂ相記録時においてＡ相の記録
時の余熱が影響することに起因する。すなわち、両相を
同一条件で記録した場合にはＢ相の記録がＡ相の記録よ
りも濃くなってしまうので、これを均一とするために、
Ａ相電源４１は２４Ｖのものを、Ｂ相電源４２には２２
Ｖのものを用いるように構成する。具体的には、上記ト
ランス４２４の２次側コイルの巻数を減らし、電圧検出
回路４２７の設定電圧を２２Ｖとし、パルス発生回路４
２９からの制御パルスのデューティ比を下げることによ
り達成される。

【００２２】

【考案の効果】以上の通り本考案によれば、複数の相に
分割された発熱素子群、上記発熱素子群に対応して設け
られた電源供給線を備えたサーマルヘッドを有する感熱
記録装置において、上記電源供給線のそれぞれに電源を
設けたので、電源を小容量化すること、記録制御を容易
にすること、装置のコストを下げることの効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例装置を示す構成図である。

【図２】実施例装置の動作を説明するタイミングチャー
トである。

【図３】従来装置の動作を説明するタイミングチャート
である。

【図４】従来装置の一例を示す構成図である。

【図５】コンデンサの充電を説明する図である。

【符号の説明】

２サーマルヘッド２１−１Ａ相電源線２１−２Ｂ相電源線２３発熱抵抗体４１Ａ相電源４２Ｂ相電源５１Ａ相スイッチ回路５２Ｂ相スイッチ回路Ｃ２，Ｃ３コンデンサＳＴＢストローブ信号線ＬＴＣラッチ信号線ＤＡＴＡデータ信号線５２Ｂ相スイッチ回路Ｃ２，Ｃ３コンデンサＳＴＢストローブ信号線ＬＴＣラッチ信号線ＤＡＴＡデータ信号線

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の相に分割された発熱素子群、上記
発熱素子群の分割単位毎に設けられると共に電源と上記
発熱抵抗素子群とを電気的に接続する電源供給線、及び
上記発熱抵抗素子毎に対応して設けられ記録データに基
づき開閉されるゲート回路を備えたサーマルヘッドを有
し、上記記録データに基づいて上記各相の発熱素子群を
順次連続的に通電し、記録媒体上に記録を行う感熱記録
装置において、上記電源供給線はそれぞれ個別の電源に接続され、各電
源は同一構成であることを特徴とする感熱記録装置。