JP2702426B2 - サーマルヘッド装置 - Google Patents
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- 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
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- B41J2/335—Structure of thermal heads
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- B41J2/36—Print density control
- B41J2/365—Print density control by compensation for variation in temperature
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はサーマルヘッド装置に関
し、特に小型化、廉価化を図るためのサーマルプリンタ
に使用されるサーマルヘッド装置に関する。
し、特に小型化、廉価化を図るためのサーマルプリンタ
に使用されるサーマルヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のサーマルヘッド装置は、
高速度で印字を行うとサーマルヘッドの「蓄熱作用」に
よりサーマルヘッド自体の温度が徐々に上昇し、印字が
進行するに従って徐々に印字濃度が上昇し、「印字つぶ
れ」や「尾引き」とよばれる印字不良が発生する。この
ため、蓄熱補正回路を印字制御回路に付加し高速印字を
可能としている。しかしながら、文字印字でなく濃淡パ
ターンでドットが密集している印字においては大規模な
制御回路を必要とする。さらに近年、カラー印刷を感熱
紙により実現する印字方式が出現し、階調印字による濃
淡印刷を行うためには、従来よりもさらにきめ細かい発
熱体に対する温度制御が必要となってきており、従来の
サーマルヘッド印字制御方式では十分な対応が出来ない
場合がある。
高速度で印字を行うとサーマルヘッドの「蓄熱作用」に
よりサーマルヘッド自体の温度が徐々に上昇し、印字が
進行するに従って徐々に印字濃度が上昇し、「印字つぶ
れ」や「尾引き」とよばれる印字不良が発生する。この
ため、蓄熱補正回路を印字制御回路に付加し高速印字を
可能としている。しかしながら、文字印字でなく濃淡パ
ターンでドットが密集している印字においては大規模な
制御回路を必要とする。さらに近年、カラー印刷を感熱
紙により実現する印字方式が出現し、階調印字による濃
淡印刷を行うためには、従来よりもさらにきめ細かい発
熱体に対する温度制御が必要となってきており、従来の
サーマルヘッド印字制御方式では十分な対応が出来ない
場合がある。
【０００３】これを解決する手段として、例えば、特願
平０５−３２６３３９号明細書のごとく、発熱温度によ
り抵抗値が変化する抵抗体を発熱体とし比較的安価な汎
用の集積回路を複数個使用した制御回路により、きめ細
かい印字温度制御を可能とするサーマルヘッド装置が出
現している。このサーマルヘッド装置は、温度により抵
抗値が変化する発熱体を電流駆動により発熱させ温度上
昇させる過程で、この発熱体の温度検知を繰り返し行う
ことにより、発熱体が所定の温度になったことを検知し
たときに、発熱体に対する電流駆動を停止させる制御方
式を提示している。
平０５−３２６３３９号明細書のごとく、発熱温度によ
り抵抗値が変化する抵抗体を発熱体とし比較的安価な汎
用の集積回路を複数個使用した制御回路により、きめ細
かい印字温度制御を可能とするサーマルヘッド装置が出
現している。このサーマルヘッド装置は、温度により抵
抗値が変化する発熱体を電流駆動により発熱させ温度上
昇させる過程で、この発熱体の温度検知を繰り返し行う
ことにより、発熱体が所定の温度になったことを検知し
たときに、発熱体に対する電流駆動を停止させる制御方
式を提示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来のサーマルヘ
ッド装置は、例えば、図４に示すような色の三原色の発
色層が三層構造になっており、各色ごとの発熱体温度上
昇につれて発熱体に接する媒体部分の濃度が濃くなって
いく方式で、イエロー、マゼンタ、シアンの順に温度上
昇と共に印字濃度が変化する媒体に、この媒体の最下層
のシアン発色層に対し印刷を行う場合、駆動されるに従
いサーマルヘッド発熱体温度は上昇するが、そのヘッド
発熱体表面温度と媒体のシアン層温度との間には伝熱に
よる熱伝達時間のずれが生じるため、シアン発色温度が
目標温度になる前にヘッド発熱体駆動は目標温度に達し
たとして終了してしまい、印字濃度が所定の濃度になら
ない。
ッド装置は、例えば、図４に示すような色の三原色の発
色層が三層構造になっており、各色ごとの発熱体温度上
昇につれて発熱体に接する媒体部分の濃度が濃くなって
いく方式で、イエロー、マゼンタ、シアンの順に温度上
昇と共に印字濃度が変化する媒体に、この媒体の最下層
のシアン発色層に対し印刷を行う場合、駆動されるに従
いサーマルヘッド発熱体温度は上昇するが、そのヘッド
発熱体表面温度と媒体のシアン層温度との間には伝熱に
よる熱伝達時間のずれが生じるため、シアン発色温度が
目標温度になる前にヘッド発熱体駆動は目標温度に達し
たとして終了してしまい、印字濃度が所定の濃度になら
ない。
【０００５】また、この従来のサーマルヘッド装置は、
発熱駆動回路と温度検知回路とを別々に持っているの
で、サーマルヘッド内の集積回路の数量が多く、かつ発
熱体素子数だけ電流検出用抵抗器を必要とするので、製
造原価が高価である。
発熱駆動回路と温度検知回路とを別々に持っているの
で、サーマルヘッド内の集積回路の数量が多く、かつ発
熱体素子数だけ電流検出用抵抗器を必要とするので、製
造原価が高価である。
【０００６】本発明の目的は、温度に依存して抵抗値が
変化する抵抗体を発熱体に用いたサーマルヘッド装置に
おいて、印字駆動シーケンスと同抵抗体の温度検知シー
ケンスとを時系列で繰り返しつつ印字動作を行うことに
より、媒体上の温度検知の精度を上げ高品位印字を可能
とし、また、同一の集積回路で、印字駆動制御と温度検
知制御とを時系列で切り替えて行わせて、ヘッド内の部
品点数を削減し簡略化することにより、低廉なサーマル
ヘッド装置を提供することにある。
変化する抵抗体を発熱体に用いたサーマルヘッド装置に
おいて、印字駆動シーケンスと同抵抗体の温度検知シー
ケンスとを時系列で繰り返しつつ印字動作を行うことに
より、媒体上の温度検知の精度を上げ高品位印字を可能
とし、また、同一の集積回路で、印字駆動制御と温度検
知制御とを時系列で切り替えて行わせて、ヘッド内の部
品点数を削減し簡略化することにより、低廉なサーマル
ヘッド装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
装置は、電気抵抗値が温度に依存して変化する抵抗体を
単位発熱素子とする発熱体と、この発熱体を発熱駆動す
るときには前記発熱体を印字データにもとづき発熱させ
るための発熱駆動回路として動作させ、発熱駆動しない
ときには使用目的を切り替え前記発熱体の両端の電圧変
化を検知することにより温度検知回路として使用するこ
とを特徴とする回路を備える。
装置は、電気抵抗値が温度に依存して変化する抵抗体を
単位発熱素子とする発熱体と、この発熱体を発熱駆動す
るときには前記発熱体を印字データにもとづき発熱させ
るための発熱駆動回路として動作させ、発熱駆動しない
ときには使用目的を切り替え前記発熱体の両端の電圧変
化を検知することにより温度検知回路として使用するこ
とを特徴とする回路を備える。
【０００８】また、本発明のサーマルヘッド装置は、前
記回路は、集積回路素子の最終段駆動トランジスタのエ
ミッタ端子を、前記発熱体素子を発熱駆動するときはグ
ランド端子として、また前記発熱体素子の抵抗値検出時
には電圧検出端子として、切り替え使用することを特徴
とする。
記回路は、集積回路素子の最終段駆動トランジスタのエ
ミッタ端子を、前記発熱体素子を発熱駆動するときはグ
ランド端子として、また前記発熱体素子の抵抗値検出時
には電圧検出端子として、切り替え使用することを特徴
とする。
【０００９】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の構成を示す断面図であ
る。図１を参照すると、この実施例のサーマルヘッド装
置において、サーマルヘッド１０はサーマルヘッド基材
１２と、実装基板１４とから構成されている。サーマル
ヘッド基材１２には、一列に並列に設けられた多数の発
熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と、発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４にそれぞ
れ接続されたサーマルヘッド基材用端子１６とが装備さ
れている。実装基板１４には、発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に
流れる電流を駆動し、かつ、後述のごとく、一定時間後
には発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の温度を検知する機能に切り
替わる発熱体制御用集積回路１８が実装されている。サ
ーマルヘッド基材１２は、例えばアルミナセラミックス
等からなる円筒型を呈し、その外表面軸方向に複数の発
熱素子Ｒ１〜Ｒ６４が一列に並設されている。
る。図１は本発明の一実施例の構成を示す断面図であ
る。図１を参照すると、この実施例のサーマルヘッド装
置において、サーマルヘッド１０はサーマルヘッド基材
１２と、実装基板１４とから構成されている。サーマル
ヘッド基材１２には、一列に並列に設けられた多数の発
熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と、発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４にそれぞ
れ接続されたサーマルヘッド基材用端子１６とが装備さ
れている。実装基板１４には、発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に
流れる電流を駆動し、かつ、後述のごとく、一定時間後
には発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の温度を検知する機能に切り
替わる発熱体制御用集積回路１８が実装されている。サ
ーマルヘッド基材１２は、例えばアルミナセラミックス
等からなる円筒型を呈し、その外表面軸方向に複数の発
熱素子Ｒ１〜Ｒ６４が一列に並設されている。
【００１０】発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の延長上にサーマル
ヘッド基材用端子１６が、各々の発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４
に対応して配設されている。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４は例
えば電気抵抗の温度依存性がおおきなクロム・アルミ系
合金薄膜でつくられている。また、サーマルヘッド基材
用端子１６の反対側のサーマルヘッド基材１２の外表面
に、すべての発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４を一括する共通電極
２２が設けられている。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の全部
と、サーマルヘッド基材用端子１６および共通電極２２
の大半とは、保護膜２４に覆われ保護されている。サー
マルヘッド基材用端子１６および共通電極２２の保護膜
２４に覆われていない部分には、ハンダメッキ２６およ
び２８が施されている。
ヘッド基材用端子１６が、各々の発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４
に対応して配設されている。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４は例
えば電気抵抗の温度依存性がおおきなクロム・アルミ系
合金薄膜でつくられている。また、サーマルヘッド基材
用端子１６の反対側のサーマルヘッド基材１２の外表面
に、すべての発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４を一括する共通電極
２２が設けられている。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の全部
と、サーマルヘッド基材用端子１６および共通電極２２
の大半とは、保護膜２４に覆われ保護されている。サー
マルヘッド基材用端子１６および共通電極２２の保護膜
２４に覆われていない部分には、ハンダメッキ２６およ
び２８が施されている。
【００１１】実装基板１４は例えばアルミナセラミック
ス等からなる絶縁基板３０と、例えば合成樹脂等からな
る保持板３２とから構成されている。絶縁基板３０の表
面には、サーマルヘッド基材用端子１６のピッチと個数
に合わせて、金メッキの施された薄膜からなる実装基板
用端子２０が設けられている。また、実装基板用端子２
０の上にフレキシブルケーブル３６が貼り合わされてい
る。集積回路１８は発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の電流駆動と
その結果の温度検知の機能を併せ持っており、フレキシ
ブルケーブル３６の上に実装され、金ワイヤ１８ａで同
フレキシブルケーブル３６に接続されている。フレキシ
ブルケーブル３６は外部の制御回路との接続端子パタン
も有している。
ス等からなる絶縁基板３０と、例えば合成樹脂等からな
る保持板３２とから構成されている。絶縁基板３０の表
面には、サーマルヘッド基材用端子１６のピッチと個数
に合わせて、金メッキの施された薄膜からなる実装基板
用端子２０が設けられている。また、実装基板用端子２
０の上にフレキシブルケーブル３６が貼り合わされてい
る。集積回路１８は発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の電流駆動と
その結果の温度検知の機能を併せ持っており、フレキシ
ブルケーブル３６の上に実装され、金ワイヤ１８ａで同
フレキシブルケーブル３６に接続されている。フレキシ
ブルケーブル３６は外部の制御回路との接続端子パタン
も有している。
【００１２】なお、これら外部制御回路を本サーマルヘ
ッド内に収容しても本発明の範囲を逸脱するものではな
い。また、本実施例では、発熱体をヘッドの端面部に設
けるいわゆる端面ヘッドの形態を示しているが、平面基
板上に発熱体を埋め込むいわゆる平面ヘッドにおいて本
発明を実施しても本発明の範囲を逸脱するものではな
い。
ッド内に収容しても本発明の範囲を逸脱するものではな
い。また、本実施例では、発熱体をヘッドの端面部に設
けるいわゆる端面ヘッドの形態を示しているが、平面基
板上に発熱体を埋め込むいわゆる平面ヘッドにおいて本
発明を実施しても本発明の範囲を逸脱するものではな
い。
【００１３】図２は図１のサーマルヘッド装置およびそ
の外部制御回路の回路図、図３はサーマルヘッド装置の
動作を示すタイミングチャートである。図２および図３
を図１に併せて参照して、この実施例の電気的動作の説
明を行う。
の外部制御回路の回路図、図３はサーマルヘッド装置の
動作を示すタイミングチャートである。図２および図３
を図１に併せて参照して、この実施例の電気的動作の説
明を行う。
【００１４】発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４のすべての一端は共
通電極２２に接続され、共通電極２２にはサーマルヘッ
ド装置駆動用直流電源電圧ＶＨＤ１０４が印加されてい
る。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の他端のそれぞれには、シフ
トレジスタ部８０１、ラッチ部８０２、出力ゲート部８
０３および出力トランジスタＱ１〜Ｑ６４からなる電流
駆動用兼温度検知用集積回路１８に接続されている。な
お、この集積回路１８は、一般のファクシミリ装置等の
サーマルヘッド内で使用される汎用の安価な電流駆動用
集積回路であって、発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の電流駆動制
御用として使用するタイミングと発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４
の温度検知用として使用するタイミングがあり、異なる
二つの使用目的を実現している。
通電極２２に接続され、共通電極２２にはサーマルヘッ
ド装置駆動用直流電源電圧ＶＨＤ１０４が印加されてい
る。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の他端のそれぞれには、シフ
トレジスタ部８０１、ラッチ部８０２、出力ゲート部８
０３および出力トランジスタＱ１〜Ｑ６４からなる電流
駆動用兼温度検知用集積回路１８に接続されている。な
お、この集積回路１８は、一般のファクシミリ装置等の
サーマルヘッド内で使用される汎用の安価な電流駆動用
集積回路であって、発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の電流駆動制
御用として使用するタイミングと発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４
の温度検知用として使用するタイミングがあり、異なる
二つの使用目的を実現している。
【００１５】さて、印字に先立ち印字データが上位装置
より送られる。印字データは２種あり、その１種は６４
ドット／ライン毎の濃度情報データである。すなわち、
発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の各々に対し、例えば２５６階調
の濃度情報であれば一素子あたり８ビットすなわち１バ
イトの濃度データ２０４が外部制御回路４００内の８ビ
ットレジスタ２０３にシフト信号２０５により６４バイ
トセットされる。この８ビットレジスタ２０３のセット
データの内容は印字動作が一ライン終了するまでは変化
せず、次のラインの印字開始前に同ラインに対し、上位
装置から送られる新濃度情報６４バイトで置き換えられ
る。
より送られる。印字データは２種あり、その１種は６４
ドット／ライン毎の濃度情報データである。すなわち、
発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の各々に対し、例えば２５６階調
の濃度情報であれば一素子あたり８ビットすなわち１バ
イトの濃度データ２０４が外部制御回路４００内の８ビ
ットレジスタ２０３にシフト信号２０５により６４バイ
トセットされる。この８ビットレジスタ２０３のセット
データの内容は印字動作が一ライン終了するまでは変化
せず、次のラインの印字開始前に同ラインに対し、上位
装置から送られる新濃度情報６４バイトで置き換えられ
る。
【００１６】上位装置から送られるもう一種の印字デー
タは６４ビット／ラインのすべて“１”のビット列デー
タで、“１”であることは印字開始時に発熱素子Ｒ１〜
Ｒ６４をすべて駆動することを目的として、上位装置か
ら信号ライン３００に入力され、信号切り替えスイッチ
３０２および３１１を経由して、信号線３１２を介して
ヘッド内の集積回路１８のシリアルシフトレジスタ部８
０１にセットされる。なお、スイッチ３０２および３１
１は発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４を駆動するときは、信号３０
３および３１３のセレクト信号により、ビット列データ
３００を通過させる。ビット列データがすべて“１”で
あると、後述するごとく発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４がすべて
印字開始時に駆動されることになるが、印字駆動シーケ
ンス１回あたりの時間は短く、“１”にセットされても
印字駆動シーケンスが数回の内は媒体用紙が発色には至
らない。媒体用紙によっては発色しない程度に加熱した
ほうが“白色度”が鮮明になるものがあり、意図的に印
字初期は加熱をさせる。
タは６４ビット／ラインのすべて“１”のビット列デー
タで、“１”であることは印字開始時に発熱素子Ｒ１〜
Ｒ６４をすべて駆動することを目的として、上位装置か
ら信号ライン３００に入力され、信号切り替えスイッチ
３０２および３１１を経由して、信号線３１２を介して
ヘッド内の集積回路１８のシリアルシフトレジスタ部８
０１にセットされる。なお、スイッチ３０２および３１
１は発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４を駆動するときは、信号３０
３および３１３のセレクト信号により、ビット列データ
３００を通過させる。ビット列データがすべて“１”で
あると、後述するごとく発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４がすべて
印字開始時に駆動されることになるが、印字駆動シーケ
ンス１回あたりの時間は短く、“１”にセットされても
印字駆動シーケンスが数回の内は媒体用紙が発色には至
らない。媒体用紙によっては発色しない程度に加熱した
ほうが“白色度”が鮮明になるものがあり、意図的に印
字初期は加熱をさせる。
【００１７】シフトレジスタ部８０１にセットされたす
べて“１”のビット列データはＤ−ＬＡＴＣＨ信号１０
６のタイミングでラッチ部８０２にすべて“１”でセッ
トされる。同時に外部制御回路４００内のスイッチ２０
８は上位装置からの信号２０７によりＯＮ状態となり、
結果として集積回路１８のトランジスタＱ１〜Ｑ６４の
すべてのエミッタ端子はアース接続される。ついで、集
積回路１８内の出力ゲート部８０３の入力信号（Ｄ−Ｓ
ＴＲＯＢＥ）１０５が上位装置から“１”にセットされ
ることにより、その期間だけ、同出力ゲート部８０３の
全ビットが出力され、トランジスタＱ１〜Ｑ６４が一斉
にＯＮ状態になり、サーマルヘッドの発熱素子Ｒ１〜Ｒ
６４が一斉に駆動され、温度上昇を開始する。
べて“１”のビット列データはＤ−ＬＡＴＣＨ信号１０
６のタイミングでラッチ部８０２にすべて“１”でセッ
トされる。同時に外部制御回路４００内のスイッチ２０
８は上位装置からの信号２０７によりＯＮ状態となり、
結果として集積回路１８のトランジスタＱ１〜Ｑ６４の
すべてのエミッタ端子はアース接続される。ついで、集
積回路１８内の出力ゲート部８０３の入力信号（Ｄ−Ｓ
ＴＲＯＢＥ）１０５が上位装置から“１”にセットされ
ることにより、その期間だけ、同出力ゲート部８０３の
全ビットが出力され、トランジスタＱ１〜Ｑ６４が一斉
にＯＮ状態になり、サーマルヘッドの発熱素子Ｒ１〜Ｒ
６４が一斉に駆動され、温度上昇を開始する。
【００１８】入力信号（Ｄ−ＳＴＲＯＢＥ）１０５が
“１”の間は温度上昇が継続する。この信号１０５の
“１”の期間は印字駆動期間であって常に同じ色相の印
字に対しては一定時間であり、上述のごとく、次の温度
検知のタイミングと交互に複数回出力される。この信号
１０５が“１”の期間の終了する直前のタイミングでシ
フトレジスタ部８０１の６４ビットの内容がシフトレジ
スタ部３０６にシフトクロック１０７および３０７によ
り移送され、ついでシフトレジスタ部８０１に対し、外
部制御回路４００のデータ信号３００よりスイッチ３０
２を経由してデータとして“１”，“０”，“０”，・
・・，“０”がセットされる。すなわち、レジスタ８０
１の最左端のビットのみ“１”で他はすべて“０”がセ
ットされる。これは信号１０５が“１”の印字駆動の期
間が終わった後の、温度検知の期間において集積回路１
８内のトランジスタＱ１〜Ｑ６４のうち常に１個のトラ
ンジスタのみＯＮとするための準備である。なお、集積
回路１８内のシフトレジスタ部８０１はファーストイン
・ファーストアウトのレジスタであるが、外部制御回路
４００のシフトレジスタ部３０６とシフトレジスタ部３
１０と８ビットレジスタ２０３とはファーストイン・ラ
ーストアウトのレジスタである。信号１０５が“１”の
印字駆動期間が終了すると、集積回路１８内のトランジ
スタＱ１〜Ｑ６４は出力ゲート部８０３の出力がＯＦＦ
となるため、一旦すべてＯＦＦとなる。
“１”の間は温度上昇が継続する。この信号１０５の
“１”の期間は印字駆動期間であって常に同じ色相の印
字に対しては一定時間であり、上述のごとく、次の温度
検知のタイミングと交互に複数回出力される。この信号
１０５が“１”の期間の終了する直前のタイミングでシ
フトレジスタ部８０１の６４ビットの内容がシフトレジ
スタ部３０６にシフトクロック１０７および３０７によ
り移送され、ついでシフトレジスタ部８０１に対し、外
部制御回路４００のデータ信号３００よりスイッチ３０
２を経由してデータとして“１”，“０”，“０”，・
・・，“０”がセットされる。すなわち、レジスタ８０
１の最左端のビットのみ“１”で他はすべて“０”がセ
ットされる。これは信号１０５が“１”の印字駆動の期
間が終わった後の、温度検知の期間において集積回路１
８内のトランジスタＱ１〜Ｑ６４のうち常に１個のトラ
ンジスタのみＯＮとするための準備である。なお、集積
回路１８内のシフトレジスタ部８０１はファーストイン
・ファーストアウトのレジスタであるが、外部制御回路
４００のシフトレジスタ部３０６とシフトレジスタ部３
１０と８ビットレジスタ２０３とはファーストイン・ラ
ーストアウトのレジスタである。信号１０５が“１”の
印字駆動期間が終了すると、集積回路１８内のトランジ
スタＱ１〜Ｑ６４は出力ゲート部８０３の出力がＯＦＦ
となるため、一旦すべてＯＦＦとなる。
【００１９】次に、温度検知シーケンスにはいる。ここ
で外部制御回路４００への信号２０７が反転し、スイッ
チ２０８をＯＦＦにする。この結果、集積回路１８内の
Ｑ１〜Ｑ６４のエミッタは外部制御回路４００の固定抵
抗Ｒ１００を介して接地される。ついで、集積回路１８
内のシフトレジスタ部８０１の内容は、信号１０６によ
りラッチ部８０２にセットされる。この結果、前述のご
とく初めはシフトレジスタ部８０１の最左端のみ“１”
であるため、出力ゲート部８０３の最左端がＤ−ＳＴＲ
ＯＢＥ信号１０５のタイミングで“１”となり、トラン
ジスタＱ１のみＯＮとなる。その結果、発熱素子Ｒ１〜
Ｒ６４のうち、Ｒ１の降下電圧のみが出力端子１０８よ
り抵抗Ｒ１００に接続され、同抵抗Ｒ１００の端子間に
ヘッドに印加されている電圧ＶＨＤ１０４を抵抗Ｒ１と
Ｒ１００とで分圧した電圧が生ずる。この抵抗Ｒ１００
の両端に生ずる電圧は、抵抗Ｒ１が温度上昇し抵抗値が
低下するにつれ、上昇する。このことは逆に言えば抵抗
Ｒ１００の両端の電圧で抵抗Ｒ１の温度を知ることが出
来ることを示す。この抵抗Ｒ１００の両端の電圧は増幅
回路２００で増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ２０１で
デジタル数値化され、８ビットにデータ化して比較回路
２０２に入力され、８ビットレジスタ２０３のビット毎
の印字濃度情報８ビットと大きさ比較される。
で外部制御回路４００への信号２０７が反転し、スイッ
チ２０８をＯＦＦにする。この結果、集積回路１８内の
Ｑ１〜Ｑ６４のエミッタは外部制御回路４００の固定抵
抗Ｒ１００を介して接地される。ついで、集積回路１８
内のシフトレジスタ部８０１の内容は、信号１０６によ
りラッチ部８０２にセットされる。この結果、前述のご
とく初めはシフトレジスタ部８０１の最左端のみ“１”
であるため、出力ゲート部８０３の最左端がＤ−ＳＴＲ
ＯＢＥ信号１０５のタイミングで“１”となり、トラン
ジスタＱ１のみＯＮとなる。その結果、発熱素子Ｒ１〜
Ｒ６４のうち、Ｒ１の降下電圧のみが出力端子１０８よ
り抵抗Ｒ１００に接続され、同抵抗Ｒ１００の端子間に
ヘッドに印加されている電圧ＶＨＤ１０４を抵抗Ｒ１と
Ｒ１００とで分圧した電圧が生ずる。この抵抗Ｒ１００
の両端に生ずる電圧は、抵抗Ｒ１が温度上昇し抵抗値が
低下するにつれ、上昇する。このことは逆に言えば抵抗
Ｒ１００の両端の電圧で抵抗Ｒ１の温度を知ることが出
来ることを示す。この抵抗Ｒ１００の両端の電圧は増幅
回路２００で増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ２０１で
デジタル数値化され、８ビットにデータ化して比較回路
２０２に入力され、８ビットレジスタ２０３のビット毎
の印字濃度情報８ビットと大きさ比較される。
【００２０】この比較の結果、Ａ／Ｄコンバータ２０１
の値が８ビットレジスタ２０３の値よりも小さいときは
まだ所定の温度に達していないとしてコンパレータ２０
２の出力は“１”となり、ＡＮＤゲート３０１でシフト
レジスタ部３０６の出力と論理積（ＡＮＤ）がとられ
る。初期の内はレジスタ３０６の内容は“１”がセット
されているので、ＡＮＤゲート３０１の出力は“１”と
なる。この値はスイッチ３０２を通過してシフトレジス
タ部３１０にセットされる。
の値が８ビットレジスタ２０３の値よりも小さいときは
まだ所定の温度に達していないとしてコンパレータ２０
２の出力は“１”となり、ＡＮＤゲート３０１でシフト
レジスタ部３０６の出力と論理積（ＡＮＤ）がとられ
る。初期の内はレジスタ３０６の内容は“１”がセット
されているので、ＡＮＤゲート３０１の出力は“１”と
なる。この値はスイッチ３０２を通過してシフトレジス
タ部３１０にセットされる。
【００２１】以下同様にして、上位装置からのデータ信
号３００が次には“０”，“１”，“０”，“０”・・
・“０”，“０”すなわち最左端から２ビット目のみ
“１”のデータがスイッチ３０２および３１１を通過し
てシフトレジスタ部８０１にセットされ、ラッチ部８０
２に移される。その結果、Ｄ−ＳＴＲＯＢＥ信号１０５
のタイミングでトランジスタＱ２のみがＯＮとなり、抵
抗Ｒ２の温度に対応した電圧がＲ１００の両端に生じ
る。この電圧は増幅回路２００およびＡ／Ｄコンバータ
２０１を通過して８ビットレジスタ２０３の２バイト目
の濃度データと比較され、Ａ／Ｄコンバータ２０１の方
が小さい限りはデータ“１”がシフトレジスタ部３１０
にセットされる。
号３００が次には“０”，“１”，“０”，“０”・・
・“０”，“０”すなわち最左端から２ビット目のみ
“１”のデータがスイッチ３０２および３１１を通過し
てシフトレジスタ部８０１にセットされ、ラッチ部８０
２に移される。その結果、Ｄ−ＳＴＲＯＢＥ信号１０５
のタイミングでトランジスタＱ２のみがＯＮとなり、抵
抗Ｒ２の温度に対応した電圧がＲ１００の両端に生じ
る。この電圧は増幅回路２００およびＡ／Ｄコンバータ
２０１を通過して８ビットレジスタ２０３の２バイト目
の濃度データと比較され、Ａ／Ｄコンバータ２０１の方
が小さい限りはデータ“１”がシフトレジスタ部３１０
にセットされる。
【００２２】以下同様にして、トランジスタＱ３〜Ｑ６
４まで順次、Ａ／Ｄコンバータ２０１の値が８ビットレ
ジスタ２０３の印字濃度情報と比較され、結果はシフト
レジスタ部３１０にセットされる。Ａ／Ｄコンバータ２
０１の値の方が８ビットレジスタ２０３の値を上回った
ときは、該当する発熱体の温度が設定された温度を上回
り所定の印字濃度が出たことになり、このときは比較回
路２０２の出力は“０”となるため、シフトレジスタ部
３１０の該当ビットは“０”がセットされる。Ｑ６４ま
での上記動作が順次終了すると、温度検知シーケンスが
終了し、再び発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４への印字駆動が再開
される。スイッチ２０８は再びＯＮとされる。
４まで順次、Ａ／Ｄコンバータ２０１の値が８ビットレ
ジスタ２０３の印字濃度情報と比較され、結果はシフト
レジスタ部３１０にセットされる。Ａ／Ｄコンバータ２
０１の値の方が８ビットレジスタ２０３の値を上回った
ときは、該当する発熱体の温度が設定された温度を上回
り所定の印字濃度が出たことになり、このときは比較回
路２０２の出力は“０”となるため、シフトレジスタ部
３１０の該当ビットは“０”がセットされる。Ｑ６４ま
での上記動作が順次終了すると、温度検知シーケンスが
終了し、再び発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４への印字駆動が再開
される。スイッチ２０８は再びＯＮとされる。
【００２３】これに先立ち、シフトレジスタ部３１０の
内容がスイッチ３１１を経由してシフトレジスタ部８０
１に移される。この時、このシフトレジスタ部８０１の
内容で“０”がセットされているビットは既に所定の印
字濃度に達していることを示している。従って、ラッチ
部８０２にセットされ、出力ゲート部８０３でトランジ
スタＱ１〜Ｑ６４を駆動するとき、この“０”のビット
は該当トランジスタをＯＮすることが出来ず、従って発
熱素子Ｒ１〜Ｒ６４のうち該当する発熱体は発熱駆動さ
れないことになる。１回目と同様にして２回目の印字駆
動シーケンスが終わる直前に再度シフトレジスタ部８０
１の内容がシフトレジスタ部３０６にセットされ、スイ
ッチ２０８は再度ＯＦＦになる。以下、再び温度検知シ
ーケンスにはいるが、次第に発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の温
度が上昇する結果、Ａ／Ｄコンバータ２０１の出力が８
ビットレジスタ２０３の設定印字濃度情報データを上ま
わるようになり、所定の印字駆動シーケンスと温度検知
シーケンスとのサイクルを繰り返す内に、最終的にシフ
トレジスタ部３１０のすべてのビットが“０”となる。
その結果発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の印字駆動はすべて停止
し、全ビットが各々の所定濃度での印字が完了し、その
ラインの印字動作は終了する。この後は、１ライン分媒
体が移動するかサーマルヘッドが移動することにより、
次のラインの印字動作を繰り返すことになる。
内容がスイッチ３１１を経由してシフトレジスタ部８０
１に移される。この時、このシフトレジスタ部８０１の
内容で“０”がセットされているビットは既に所定の印
字濃度に達していることを示している。従って、ラッチ
部８０２にセットされ、出力ゲート部８０３でトランジ
スタＱ１〜Ｑ６４を駆動するとき、この“０”のビット
は該当トランジスタをＯＮすることが出来ず、従って発
熱素子Ｒ１〜Ｒ６４のうち該当する発熱体は発熱駆動さ
れないことになる。１回目と同様にして２回目の印字駆
動シーケンスが終わる直前に再度シフトレジスタ部８０
１の内容がシフトレジスタ部３０６にセットされ、スイ
ッチ２０８は再度ＯＦＦになる。以下、再び温度検知シ
ーケンスにはいるが、次第に発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の温
度が上昇する結果、Ａ／Ｄコンバータ２０１の出力が８
ビットレジスタ２０３の設定印字濃度情報データを上ま
わるようになり、所定の印字駆動シーケンスと温度検知
シーケンスとのサイクルを繰り返す内に、最終的にシフ
トレジスタ部３１０のすべてのビットが“０”となる。
その結果発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の印字駆動はすべて停止
し、全ビットが各々の所定濃度での印字が完了し、その
ラインの印字動作は終了する。この後は、１ライン分媒
体が移動するかサーマルヘッドが移動することにより、
次のラインの印字動作を繰り返すことになる。
【００２４】なお、上記印字動作の際に、発熱素子Ｒ１
〜Ｒ６４のうち、一旦は所定温度に達し駆動が停止した
後、その発熱素子が冷えて温度低下しＡ／Ｄコンバータ
２０１の値が８ビットレジスタ２０３の値を下回ったと
き、再び加熱駆動されてしまい、媒体上で正しい濃度印
字が出ない場合が考えられる。しかし、このような場合
には、印字駆動シーケンス終了時にシフトレジスタ部８
０１の内容がシフトレジスタ部３０６に移されるので、
温度検知シーケンスにおいてはＡＮＤゲート３０１の入
力ゲートに接続されているシフトレジスタ部３０６の該
当出力ビットは“０”のため、ＡＮＤゲート３０１は出
力が“０”となり、従ってシフトレジスタ部３１０に再
度“１”がセットされることはない。したがって、冷え
た素子に再度同一のラインで駆動がかかることはない。
〜Ｒ６４のうち、一旦は所定温度に達し駆動が停止した
後、その発熱素子が冷えて温度低下しＡ／Ｄコンバータ
２０１の値が８ビットレジスタ２０３の値を下回ったと
き、再び加熱駆動されてしまい、媒体上で正しい濃度印
字が出ない場合が考えられる。しかし、このような場合
には、印字駆動シーケンス終了時にシフトレジスタ部８
０１の内容がシフトレジスタ部３０６に移されるので、
温度検知シーケンスにおいてはＡＮＤゲート３０１の入
力ゲートに接続されているシフトレジスタ部３０６の該
当出力ビットは“０”のため、ＡＮＤゲート３０１は出
力が“０”となり、従ってシフトレジスタ部３１０に再
度“１”がセットされることはない。したがって、冷え
た素子に再度同一のラインで駆動がかかることはない。
【００２５】本実施例は６４ビットの一列に並んだ発熱
素子Ｒ１〜Ｒ６４により構成される、いわゆるラインヘ
ッドにより、用紙媒体に対し横方向に一斉印字する印字
動作を想定しているが、いわゆるシリアルヘッドとして
縦方向に一斉印字しても、また、ドット数が異なっても
本特許を逸脱するものではない。
素子Ｒ１〜Ｒ６４により構成される、いわゆるラインヘ
ッドにより、用紙媒体に対し横方向に一斉印字する印字
動作を想定しているが、いわゆるシリアルヘッドとして
縦方向に一斉印字しても、また、ドット数が異なっても
本特許を逸脱するものではない。
【００２６】なお、本実施例は感熱カラープリンタのみ
でなく、一般のモノクロ感熱紙の印刷に用いても濃淡を
つけたイメージ印字にとくに効果があり、通常のモノク
ロの文字パターン印字においては温度制御が容易なこと
から、一定濃度の高速印字が可能となる。
でなく、一般のモノクロ感熱紙の印刷に用いても濃淡を
つけたイメージ印字にとくに効果があり、通常のモノク
ロの文字パターン印字においては温度制御が容易なこと
から、一定濃度の高速印字が可能となる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サーマルヘッドの発熱体に対する発熱駆動と温度検知と
を順次繰り返すことにより、温度により発色濃度が変化
する感熱媒体において、高速かつ高品位の印字が実現で
きる。また、発熱駆動と温度検知との時間が分けられる
ことから、この二種類の動作機能を単一のかつ、汎用の
集積回路で実現できるため、サーマルヘッド内の集積回
路の数量が例えば特願平０５ー３２６３３９号明細書の
実施例に比し半分になり、かつ同実施例で各発熱体素子
の数だけ必要であった電流検出用抵抗器が本サーマルヘ
ッド内では不要となり、本サーマルヘッドの構造が簡単
なものとなるので、低廉なサーマルヘッドが実現でき
る。
サーマルヘッドの発熱体に対する発熱駆動と温度検知と
を順次繰り返すことにより、温度により発色濃度が変化
する感熱媒体において、高速かつ高品位の印字が実現で
きる。また、発熱駆動と温度検知との時間が分けられる
ことから、この二種類の動作機能を単一のかつ、汎用の
集積回路で実現できるため、サーマルヘッド内の集積回
路の数量が例えば特願平０５ー３２６３３９号明細書の
実施例に比し半分になり、かつ同実施例で各発熱体素子
の数だけ必要であった電流検出用抵抗器が本サーマルヘ
ッド内では不要となり、本サーマルヘッドの構造が簡単
なものとなるので、低廉なサーマルヘッドが実現でき
る。
【図１】本発明の一実施例の構造を示す断面図である。
【図２】この実施例のサーマルヘッド装置およびその外
部制御回路の回路図である。
部制御回路の回路図である。
【図３】この実施例の動作を示すタイミングチャートで
ある。
ある。
【図４】カラー感熱媒体の発熱特性の例を示すグラフで
ある。
ある。
１０ サーマルヘッド １２ サーマルヘッド基材 １４ 実装基板 １６ サーマルヘッド基材用端子 １８ 集積回路 １８ａ 金ワイヤ ２０ 実装基板用端子 ２２ 共通電極 ２４ 保護膜 ２６，２８ ハンダメッキ ３０ 絶縁基板 ３２ 保持板 ３６ フレキシブルケーブル ４００ 外部制御回路 Ｒ１〜Ｒ６４ 発熱素子
Claims (2)
- 【請求項１】 電気抵抗値が温度に依存して変化する抵
抗体を単位発熱素子とする発熱体と、この発熱体を発熱
駆動するときには前記発熱体を印字データにもとづき発
熱させるための発熱駆動回路として動作させ、発熱駆動
しないときには使用目的を切り替え前記発熱体の両端の
電圧変化を検知することにより温度検知回路として使用
することを特徴とする回路を備えることを特徴とするサ
ーマルヘッド装置。 - 【請求項２】 前記回路は、集積回路素子の最終段駆動
トランジスタのエミッタ端子を、前記発熱体素子を発熱
駆動するときはグランド端子として、また前記発熱体素
子の抵抗値検出時には電圧検出端子として、切り替え使
用することを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド
装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6313563A JP2702426B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | サーマルヘッド装置 |
| US08/572,106 US5646672A (en) | 1994-12-16 | 1995-12-14 | Thermal head apparatus |
| DE69511052T DE69511052T2 (de) | 1994-12-16 | 1995-12-14 | Wärmekopfgerät |
| KR1019950049538A KR0167407B1 (ko) | 1994-12-16 | 1995-12-14 | 열 헤드 장치 |
| EP95119718A EP0716927B1 (en) | 1994-12-16 | 1995-12-14 | Thermal head apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6313563A JP2702426B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | サーマルヘッド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08169133A JPH08169133A (ja) | 1996-07-02 |
| JP2702426B2 true JP2702426B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=18042820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6313563A Expired - Fee Related JP2702426B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | サーマルヘッド装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5646672A (ja) |
| EP (1) | EP0716927B1 (ja) |
| JP (1) | JP2702426B2 (ja) |
| KR (1) | KR0167407B1 (ja) |
| DE (1) | DE69511052T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3174225B2 (ja) * | 1994-10-27 | 2001-06-11 | キヤノン株式会社 | 記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録方法及び装置 |
| JP2002002011A (ja) | 2000-06-26 | 2002-01-08 | Alps Electric Co Ltd | ラインプリンタおよびその通電制御方法 |
| US6999202B2 (en) | 2001-03-27 | 2006-02-14 | Polaroid Corporation | Method for generating a halftone of a source image |
| US6937365B2 (en) | 2001-05-30 | 2005-08-30 | Polaroid Corporation | Rendering images utilizing adaptive error diffusion |
| US6842186B2 (en) * | 2001-05-30 | 2005-01-11 | Polaroid Corporation | High speed photo-printing apparatus |
| EP1392514B1 (en) * | 2001-05-30 | 2005-09-07 | Polaroid Corporation | A high speed photo-printing apparatus |
| US7295224B2 (en) * | 2001-08-22 | 2007-11-13 | Polaroid Corporation | Thermal response correction system |
| US6819347B2 (en) | 2001-08-22 | 2004-11-16 | Polaroid Corporation | Thermal response correction system |
| US7298387B2 (en) * | 2001-08-22 | 2007-11-20 | Polaroid Corporation | Thermal response correction system |
| US7176953B2 (en) | 2001-08-22 | 2007-02-13 | Polaroid Corporation | Thermal response correction system |
| US6906736B2 (en) * | 2002-02-19 | 2005-06-14 | Polaroid Corporation | Technique for printing a color image |
| KR100780918B1 (ko) * | 2002-07-11 | 2007-11-30 | 사이버 이매징 가부시키가이샤 | 인쇄 제어 장치 및 이 장치를 이용한 인쇄 방법 |
| US7283666B2 (en) | 2003-02-27 | 2007-10-16 | Saquib Suhail S | Digital image exposure correction |
| US8773685B2 (en) | 2003-07-01 | 2014-07-08 | Intellectual Ventures I Llc | High-speed digital image printing system |
| JP2006192756A (ja) | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Funai Electric Co Ltd | サーマルプリンタ |
| JP2006272891A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 蓄熱補正方法及びサーマルプリンタ並び蓄熱補正プログラム |
| WO2007035803A2 (en) * | 2005-09-20 | 2007-03-29 | Zink Imaging, Llc | Thermal print head temperature estimation system |
| US11209878B2 (en) * | 2018-07-31 | 2021-12-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Discrete time loop based thermal control |
| CA3126693A1 (en) * | 2019-02-06 | 2020-08-13 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Communicating print component |
| CA3126596C (en) | 2019-02-06 | 2023-11-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Multiple circuits coupled to an interface |
| US11787173B2 (en) | 2019-02-06 | 2023-10-17 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Print component with memory circuit |
| MX2021009129A (es) | 2019-02-06 | 2021-09-10 | Hewlett Packard Development Co | Memorias de matrices de fluidos. |
| EP3710271B1 (en) | 2019-02-06 | 2023-05-31 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Print component with memory circuit |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS493207A (ja) * | 1972-04-22 | 1974-01-12 | ||
| JPS5527208A (en) * | 1978-08-16 | 1980-02-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | Heat sensitive recording apparatus |
| JPS5814786A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-01-27 | Ricoh Co Ltd | サ−マルプリンタ |
| JPS59143660A (ja) * | 1983-02-07 | 1984-08-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 感熱式プリンタ |
| JPS60110475A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-15 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 感熱記録ヘッド |
| JPS6228264A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-06 | Fujitsu Ltd | サ−マルヘツドの多値駆動方式 |
| US5132709A (en) * | 1991-08-26 | 1992-07-21 | Zebra Technologies Corporation | Apparatus and method for closed-loop, thermal control of printing head |
| JPH07205469A (ja) * | 1992-03-27 | 1995-08-08 | Nec Data Terminal Ltd | サーマルヘッド |
| JPH06349459A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-22 | Yuasa Corp | 密閉形鉛蓄電池 |
-
1994
- 1994-12-16 JP JP6313563A patent/JP2702426B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-12-14 KR KR1019950049538A patent/KR0167407B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-12-14 EP EP95119718A patent/EP0716927B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-14 DE DE69511052T patent/DE69511052T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-14 US US08/572,106 patent/US5646672A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
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| JPH08169133A (ja) | 1996-07-02 |
| US5646672A (en) | 1997-07-08 |
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