JP3038719B2 - プリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はサーマルプリンタの制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来サーマルヘッドの蓄熱の制御は、サーマルヘッド
に搭載したサーミスタにより温度を検出するかまたは印
字したドット数を数え、その値に応じたエネルギーを発
熱体へ与えることにより行なっていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし前述の従来技術では次のような問題点がある。

即ち、サーマルヘッドにサーミスタを搭載することで
は、サーミスタを搭載する工程が必要になること、サー
ミスタの取付け位置に於て検出する温度とサーマルヘッ
ドの実際の温度との間には差があること、サーミスタは
温度変化に対して応答遅れがあること、サーミスタの取
付け位置やサーミスタ自身の特性にはバラツキが有り検
出する値に差が生ずることなどがある。

また、印字したドッオ数を数えリアルタイムで細かな
制御を行なうことは、ソフトウェアの負担が大きくサー
マルプリンタの印字スピードが速いと、場合によっては
処理が間に合わなくなる可能性もある。さらに、印字し
たドット数の累積した影響をみるためには、数えたドッ
ト数を確保するための多量のメモリーが必要となる。

［課題を解決するための手段］ かかる問題点を解決するため、本発明のプリンタは、 複数の発熱素子で構成されるサーマルヘッドと、 前記複数の発熱素子に印加される電流を、通電幅によ
って制御するトランジスタアレイと、 前記トランジスタアレイの共通電極側に設けられ、前
記発熱素子のうち第１の印字のために発熱する素子に流
れる第１の電流和を検知する検知手段と、を備えたプリ
ンタにおいて、 前記検知手段によって検知された前記第１の電流和に
基づき、前記発熱素子のうち前記第１の印字に引き続く
第２の印字のために発熱する素子に印加される電流を制
御するように前記トランジスタアレイの通電幅を制御す
るとともに、前記第１の電流和が大きいほど前記トラン
ジスタアレイへの通電幅を短くするよう制御する制御手
段を備えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記の構成によればサーマルヘッドに流れて
いる電流量を知ることができ、この値から現在サーマル
ヘッド上で発生した熱量がどの位か想定することができ
るので、この値を基にサーマルヘッドの特性を加味して
サーマルヘッド上の発熱体に与えるエネルギーを変える
ようにすれば、より簡単でリアルタイムな制御が行え
る。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に於ける概略図である。CP
U3により印字データがデータバス６を通りトランジスタ
アレイ２に送られ、サーマルヘッド１上のそれぞれの発
熱体を駆動することにより印字が行なわれる。この時ト
ランジスタアレイ２の共通電極部に検出用抵抗５を設置
し、そこから信号を取りだしてオペアンプ４で増幅用抵
抗８、９により増幅させ、AD変換器７でAD変換した後CP
U3で読み込む。この値はサーマルヘッド１に流れた電流
量の関数と考えることができ、これから現在サーマルヘ
ッド１で発生した熱量が推測できる。

CPU3では読み込んだ値を基にサーマルヘッド１の特性
に沿った演算を行い、サーマルヘッド１に与える次の通
電エネルギーを制御する。ここでは通電エネルギーを変
化させるパラメータとして通電パルス幅を用いている
が、代わりにヘッド電圧を用いてもよい。

また、検出用抵抗５はトランジスタアレイ２の共通電
極部の抵抗成分を用いてもよい。

第２図は第１図の帰還制御の特性を示す図である。こ
の特性図よりA/D変換器７からの検出電圧に対しサーマ
ルヘッド１が最適な通電エネルギーを得るようにする。
例えば検出電圧がV1であったとしたらこの特性曲線上か
ら通電エネルギーE1を与える。また、多数のドットが通
電され検出電圧がV2になった時は通電エネルギーE2を与
える。ここで通電エネルギーはヘッド電圧を一定とした
時には通電パルス幅を変化させて与えるので、通電パル
ス幅は第２図の通電エネルギーE1、E2と比例関係にある
値となる。

第３図は第１図に於ける電流量の信号を取り出す位置
をサーマルヘッド１の共通電極部の位置から取り出した
図である。これはサーマルヘッド１の共通電極部に検出
用抵抗10を設置し、そこから電流量を検出する信号を取
り出し、オペアンプ４で差動増幅用抵抗11、12、13、14
により差動増幅を行い、AD変換器７でAD変換してCPU3で
読み込んだものである。

ここで、検出用抵抗10はサーマルヘッド１の共通電極
部の抵抗成分を用いてもよい。

第４図はサーマルヘッド１の発熱、放熱特性を回路上
の充電、放電特性に盛り込んだ図である。

オペアンプ４により増幅されたサーマルヘッド１の検
出信号を、サーマルヘッド１の発熱、放熱特性と相関関
係にあるような充電、放電特性を持つ充電用抵抗17と放
電用抵抗18とコンデンサ16とに与えることにより、疑似
的に回路上でサーマルヘッド１の温度特性が実現でき
る。ここでダイオード15はコンデンサ16に充電された電
圧がオペアンプ４の方に向かって放電するのを防いでい
る。

コンデンサ16に充電された電圧をAD変換器７を通して
CPU3で読むことにより、現在のサーマルヘッド１の温度
を推定できるのでその値に応じた温度制御が可能とな
る。

第５図は第４図に於てサーマルヘッド１の推定温度が
ある値になったら、サーマルヘッド１へのエネルギー供
給を停止するようにした図である。

コンデンサ16の充電電圧と基準用抵抗19、20から構成
される基準電圧とをコンパレータ21で比較する。サーマ
ルヘッド１に多量の電流が流れ充電電圧が基準電圧より
高くなった時、トランジスタ22はOFFになるのでサーマ
ルヘッド１へのエネルギー供給は停止する。この基準電
圧を調整することにより、サーマルヘッド１がある推定
温度になったらエネルギー供給を停止することができ
る。

コンパレータ21の出力をCPU3で読むことにより、印字
データがトランジスタアレイ２に出力されるのを停止さ
せるようにしてもよい。

第６図は第４図に於けるAD変換器７をパルス発生器23
に置き換えた図である。

パルス発生器23は入力されたコンデンサ16の充電電圧
を基にした特性のパルスを発生する。この出力パルスの
パルス幅又はパルス数などをCPU3で読むことにより、AD
変換器を用いずにコンデンサ16の充電電圧を知ることが
できる。

第７図は第４図に周囲温度の影響も加味するようにし
た図である。

サーマルプリンタの機械体又は回路基板上など周囲温
度を検出できるような位置にサーミスタ26を設置する。
サーミスタ26は補正用抵抗24、25と共にコンデンサ16に
接続し、周囲温度がサーマルヘッド１の発熱、放熱特性
に与える影響と相関関係にあるような特性を持たせる。

このようにするとAD変換器７に入力される電圧は、周
囲温度も加味されたより実際に即したサーマルヘッド１
の発熱、放熱特性と相関関係にあるようにできるため、
より効果的な温度制御が可能となる。

［発明の効果］ 本発明のプリンタは、前記検知手段によって検知され
た前記第１の電流和に基づき、前記発熱素子のうち前記
第１の印字に引き続く第２の印字のために発熱する素子
に印加される電流を制御するように前記トランジスタア
レイの通電幅を制御するとともに、前記第１の電流和が
大きいほど前記トランジスタアレイへの通電幅を短くす
るよう制御する制御手段を備えたため、サーマルヘッド
の蓄熱の制御が簡単に確実に行うことができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の基本的な機能を示す回路図。 第２図は本発明のエネルギー制御の特性図。 第３図は本発明の別の信号検出位置を示す回路図。 第４図は本発明の別の特性を示す回路図。 第５図は本発明のエネルギー停止手段を示す回路図。 第６図は本発明の別の機能を示す回路図。 第７図は本発明の別の特性を示す回路図。 １……サーマルヘッド ２……トランジスタアレイ ３……CPU ４……オペアンプ 5,10……検出用抵抗 ６……データバス ７……AD変換器 8,9……増幅用抵抗 11,12,13,14……差動増幅用抵抗 15……ダイオード 16……コンデンサ 17……充電用抵抗 18……放電用抵抗 19,20……基準用抵抗 21……コンパレータ 22……トランジスタ 23……パルス発生器 24,25……補正用抵抗 26……サーミスタ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の発熱素子で構成されるサーマルヘッ
   ドと、 前記複数の発熱素子に印加される電流を、通電幅によっ
   て制御するトランジスタアレイと、 前記トランジスタアレイの共通電極側に設けられ、前記
   発熱素子のうち第１の印字のために発熱する素子に流れ
   る第１の電流和を検知する検知手段と、を備えたプリン
   タにおいて、 前記検知手段によって検知された前記第１の電流和に基
   づき、前記発熱素子のうち前記第１の印字に引き続く第
   ２の印字のために発熱する素子に印加される電流を制御
   するように前記トランジスタアレイの通電幅を制御する
   とともに、前記第１の電流和が大きいほど前記トランジ
   スタアレイへの通電幅を短くするよう制御する制御手段
   を備えたことを特徴とするプリンタ。