JP3138544B2

JP3138544B2 - 熱記録装置

Info

Publication number: JP3138544B2
Application number: JP22834792A
Authority: JP
Inventors: 昌人恩田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 1992-08-27
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 2001-02-26
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JPH0671926A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発熱抵抗体を多数配列
して構成された感熱ヘッドを用いて画像の記録を行う、
例えばサーマルプリンタや熱転写プリンタなどの熱記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱記録装置は、多数の発熱抵抗体を一次
元的または二次元的に配列してなる感熱ヘッドを用いて
画像の記録を行う。すなわち、上記多数の発熱抵抗体を
発熱させることによって、感熱記録紙を発色させるか、
またはインクを溶融転写して記録紙にドットを形成す
る。そして発熱させる発熱抵抗体を画像データに応じて
適宜選択することにより、ドットの形成／非形成を制御
して画像を得る。

【０００３】このように熱記録装置は、発熱抵抗体から
の発熱によって画像の記録を行うものである。このた
め、何等かの異常が発生して発熱抵抗体が常時通電され
た状態となってしまうと、発熱抵抗体が異常に加熱して
しまい、発煙、発火等の危険がある。

【０００４】そこで、発熱抵抗体の異常加熱およびその
原因となる異常等の監視を行い、異常発生時には発熱抵
抗体への通電を強制的に停止させる必要がある。このよ
うな通電の停止は従来、マイクロコンピュータによって
ソフト的になされていた。すなわち、マイクロコンピュ
ータは各種の監視結果を確認し、異常の発生時には、本
来の画像データ（記録すべき画像の画像データ）の感熱
ヘッドへの供給を停止し、代わりに全データがドットの
非形成を示す画像データ（白データ）を供給する。これ
により、感熱ヘッドは白データによって駆動されるの
で、発熱抵抗体への通電が停止される。

【０００５】しかしながら、発熱抵抗体の異常加熱およ
びその原因となる異常等に起因してマイクロコンピュー
タの動作が異常となる場合があり、この場合には発熱抵
抗体の異常加熱を防止することができない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の熱
記録装置では、異常発生時における発熱抵抗体への通電
停止の制御をマイクロコンピュータによってソフト的に
行っているため、発熱抵抗体の異常加熱およびその原因
となる異常等に起因してマイクロコンピュータの動作も
異常になってしまった場合には発熱抵抗体の異常加熱を
防止することができず、発煙や発火が生じてしまうおそ
れがあった。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、異常発生時に
おける発熱抵抗体への通電停止を適確に行うことがで
き、発煙や発火の発生を確実に防止することができる安
全性の高い熱記録装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、多数の発熱抵
抗体と、ドットの形成／非形成を示し、外部から所定の
転送速度で１ドット分ずつシリアルに転送される画像デ
ータを、複数のドット数分保持するシフトレジスタと、
このシフトレジスタにより保持されている画像データ
を、外部から与えられるラッチ信号に同期して取り込ん
で保持するラッチ回路と、このラッチ回路に保持された
画像データに基づいて前記多数の発熱抵抗体のそれぞれ
を通電制御することにより前記多数の発熱抵抗体を選択
的に発熱させる、例えばＡＮＤゲートおよびスイッチア
ンプからなる駆動回路とを備えた感熱ヘッドを使用して
画像の記録を行う熱記録装置において、記録すべき画像
に応じてドットの形成／非形成を示した実画像データを
前記所定の転送速度で前記感熱ヘッドに向けて出力する
例えば感熱ヘッド制御部などの実画像データ転送手段
と、全データがドットの非形成を示した白画像データを
生成し、前記所定の転送速度で前記感熱ヘッドに向けて
出力する例えば白データ転送部などの白画像生成手段
と、前記シフトレジスタがその保持可能ドット数分の画
像データを取り込むのに要する時間に応じた周期を持つ
正常時用ラッチ信号を発生する例えば感熱ヘッド制御部
などの正常時用ラッチ信号発生手段と、前記シフトレジ
スタが１ドット分の画像データを取り込む毎に前記シフ
トレジスタにより保持されている画像データを前記ラッ
チ回路に取り込ませる異常時用ラッチ信号を発生する例
えば白画像生成手段などの異常時用ラッチ信号発生手段
と、例えば発熱温度の異常やイネーブル信号の状態の異
常などの感熱ヘッドに関する異常を検出する例えば感熱
ヘッド温度監視部などの異常検出手段と、例えばセレク
タなどの選択手段とを備え、この選択手段が、前記異常
検出手段により異常が検出されていないときには前記実
画像データおよび前記正常時用ラッチ信号を、また前記
異常検出手段により異常が検出されたときには前記白画
像データおよび前記異常時用ラッチ信号をそれぞれ選択
して前記感熱ヘッドに与えるようにした。

【０００９】

【作用】このような手段を講じたことにより、例えば発
熱温度の異常やイネーブル信号の状態の異常などの感熱
ヘッドに関する異常が異常検出手段によって監視され
る。そしてこの異常検出手段により異常が検出されてい
ないときには、実画像データ転送手段により出力される
記録すべき画像に応じてドットの形成／非形成を示した
実画像データを、また前記異常検出手段により異常が検
出されたときには白画像生成手段により生成される全デ
ータがドットの非形成を示した白画像データがそれぞれ
選択手段により選択されて前記感熱ヘッドに与えられ
る。前記感熱ヘッドでは、このように選択手段により選
択して転送されてくる画像データがシフトレジスタで取
り込まれて行く。そしてこのシフトレジスタに取り込ま
れた画像データは、異常検出手段により異常が検出され
ていないときには、前記選択手段により選択された正常
時用ラッチ信号に同期して、すなわち前記シフトレジス
タがその保持可能ドット数分の新たな画像データを取り
込む毎に、ラッチ回路にラッチされる。また、前記シフ
トレジスタに取り込まれた画像データは、前記異常検出
手段により異常が検出されたときには、前記選択手段に
より選択された異常時用ラッチ信号に同期して、すなわ
ち前記シフトレジスタが１ドット分の新たな画像データ
を取り込む毎に、ラッチ回路にラッチされる。従って、
異常の発生時には、白画像生成手段により生成される全
データがドットの非形成を示した白画像データが感熱ヘ
ッドにおけるラッチ回路に、１ドット分の画像データの
転送周期で順次展開されて、発熱抵抗体の通電制御に即
座に用いられる。白画像データは全データがドットの非
形成を示すから、その白画像データに応じての通電制御
では、発熱抵抗体の通電が停止される。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。図１は本実施例に係る熱記録装置の要部構
成を示す図である。図中、１は本熱記録装置を総括的に
制御するＣＰＵである。このＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に格
納された動作プログラムに基づいて各部の制御を行う。
なお、ＣＰＵ１には、ＣＰＵ１が各種の処理を行う上で
必要な各種のデータを格納するためのＲＡＭ３が接続さ
れている。

【００１１】４は感熱ヘッド制御部（ＴＰＨ制御部）で
ある。このＴＰＨ制御部４は、ＣＰＵ１に接続されてお
り、ＣＰＵ１の制御の下に与えられる各種の信号やデー
タに基づいて感熱ヘッド５を駆動するための画像データ
T-DATA，クロック信号T-CK，ラッチ信号T-LAおよびイネ
ーブル信号ENをそれぞれ出力する。なお画像データT-DA
TA，クロック信号T-CKおよびラッチ信号T-LAは、記録す
べき画像の画像データに応じての通常の記録動作を行う
際に使用する信号である。またＴＰＨ制御部４は、電源
回路６からの感熱ヘッド５への電圧供給のＯＮ／ＯＦＦ
を制御する制御信号POW を発生する。電源回路６は、感
熱ヘッド５に所定電圧（ここでは＋２４Ｖ）の駆動電圧
を供給するものである。

【００１２】ところで、ＴＰＨ制御部４から出力された
画像データT-DATA，クロック信号T-CKおよびラッチ信号
T-LAは、セレクタ７に入力される。セレクタ７には、白
データ転送部８が出力する画像データW-DATA，クロック
信号W-CKおよびラッチ信号W-LAも入力されており、画像
データT-DATAおよび画像データW-DATAのいずれかを感熱
ヘッド５に実際に供給するための画像データDATAとし
て、クロック信号T-CKおよびクロック信号W-CKのいずれ
かを感熱ヘッド５に実際に供給するためのクロック信号
CKとして、またラッチ信号T-LAおよびラッチ信号W-LAの
いずれかを感熱ヘッド５に実際に供給するためのラッチ
信号LAとしてそれぞれ選択する。このセレクタ７で選択
された画像データDATA，クロック信号CKおよびラッチ信
号LAは、感熱ヘッド５へと供給される。なお、白データ
転送部８が出力する画像データW-DATAは、全ドットの非
形成を示す白データである。またラッチ信号W-LAは、ク
ロック信号W-CKと同一周期でパルスが発生し、かつパル
ス発生の位相がクロック信号W-CKとは異なる信号となっ
ている。

【００１３】さて、この感熱ヘッド５は、ｎ個（ｎは記
録する画像の１ライン中の画素数）の発熱抵抗体R-1 〜
R-n を一次元的に配列して構成される。また感熱ヘッド
５は、シフトレジスタ５１、ラッチ回路５２、ＡＮＤゲ
ート53-1，53-2…，53-n、スイッチアンプ54-1，54-2
…，54-n、サーミスタ５５およびプルアップ抵抗５６か
らなる。シフトレジスタ５１は、ｎビットシフトレジス
タであり、セレクタ７から出力された画像データDATAを
転送・保持し、ｎビットパラレルに出力する。ラッチ回
路５２は、入力されるラッチ信号LAに同期してシフトレ
ジスタ５１のｎビットの出力を取り込み、保持する。ラ
ッチ回路５２のｎビットの出力は、それぞれＡＮＤゲー
ト53-1〜53-nの一方の入力端に論理が反転されて入力さ
れる。ＡＮＤゲート53-1〜53-nの他方の入力端にはイネ
ーブル信号ENが入力されており、このイネーブル信号EN
が「Ｈ」レベルであるときにのみラッチ回路５２の出力
をスイッチアンプ54-1〜54-nにそれぞれ与える。スイッ
チアンプ54-1〜54-nはそれぞれ、発熱抵抗体R-1 〜R-n
のそれぞれに接続されており、入力が「Ｈ」レベルであ
るときにのみ、電源回路６から供給されている＋２４Ｖ
の駆動電圧を対応する発熱抵抗体に印加する。サーミス
タ５５は、発熱抵抗体R-1 〜R-n の近傍に配置されてい
る。サーミスタ５５の一端は、接地されている。またサ
ーミスタ５５の他端は、プルアップ抵抗５６によってプ
ルアップされるとともに、感熱ヘッド温度監視部（ＴＰ
Ｈ温度監視部）９に接続されている。

【００１４】ＴＰＨ温度監視部９は、サーミスタ５５の
電圧値Ｖ_THを監視することによって発熱抵抗体R-1 〜R-
n の発熱温度を監視し、発熱抵抗体R-1 〜R-n の発熱温
度が所定温度を越えたときに出力を「Ｈ」レベルとす
る。このＴＰＨ温度監視部９の出力は、ＯＲゲート１０
の一方の入力端に入力される。ＯＲゲート１０の他方の
入力端には、イネーブルライン監視部（ＥＮライン監視
部）１１の出力が入力されている。ＥＮライン監視部１
１は、イネーブル信号ENの状態を監視し、イネーブル信
号が異常状態となったときに出力を「Ｈ」レベルとす
る。ＯＲゲート１０の出力は、セレクタ７にセレクト信
号SEL として与えられる。

【００１５】次に、以上のように構成された熱記録装置
の動作を説明する。まず、異常が生じていない状態にお
いては、ＴＰＨ温度監視部９およびＥＮライン監視部１
１の出力はともに「Ｌ」レベルとなっており、ＯＲゲー
ト１０から出力されるセレクト信号SEL は「Ｌ」レベル
となっている。セレクタ７はセレクト信号SEL が「Ｌ」
レベルであるときには、ＴＰＨ制御部４から出力される
画像データT-DATA，クロック信号T-CK，ラッチ信号T-LA
を、画像データDATA，クロック信号CK，ラッチ信号LAと
して選択出力している。

【００１６】ＴＰＨ制御部４は図２に示すように、所定
周期でパルスが発生するクロック信号T-CKに同期させ
て、ドット形成（黒ドット）を示す「Ｌ」レベルの部分
とドット非形成（白ドット）を示す「Ｈ」レベルの部分
とが混在した画像データT-DATAを出力している。セレク
タ７は前述のように画像データT-DATAを画像データDATA
として選択出力しているので、感熱ヘッド５には画像デ
ータT-DATAが画像データDATAとして供給される。従っ
て、感熱ヘッド５では画像データT-DATAに基づいて発熱
抵抗体R-1 〜R-n の通電制御が行われ、画像の記録が通
常通り行われる。

【００１７】さて、以上のように発熱抵抗体R-1 〜R-n
の通電制御がなされ、発熱抵抗体R-1 〜R-n が発熱する
と、サーミスタ５５の温度が変化する。サーミスタ５５
は周知の如く温度によって電気抵抗値が変化する素子で
あり、温度変化にともなって電圧値Ｖ_THが変化する。Ｔ
ＰＨ温度監視部９ではこの電圧値の変化を監視すること
によって発熱抵抗体R-1 〜R-n の発熱温度を監視してい
る。また、ＥＮライン監視部１１では、イネーブル信号
ENの監視を行っている。

【００１８】ここで何らかの原因によりイネーブル信号
ENが「Ｈ」レベルである期間が所定値以上（例えば常時
「Ｈ」状態）となると、ＥＮライン監視部１１は、イネ
ーブル信号ENに異常が発生していると判断し、出力を
「Ｈ」レベルとする。これは、イネーブル信号ENが必要
異常に「Ｈ」レベルとなっていると、発熱抵抗体R-1 〜
R-n の通電時間が増加し、発熱抵抗体R-1 〜R-n の発熱
温度が上昇してしまうおそれがあるためである。また、
イネーブル信号ENの異常以外の原因によって発熱抵抗体
R-1 〜R-n の発熱温度が上昇した場合、ＴＰＨ温度監視
部９がこれを検出して出力を「Ｈ」レベルとする。この
ようにＴＰＨ温度監視部９またはＥＮライン監視部１１
の出力レベルが「Ｈ」レベルとなると、ＯＲゲート１０
から出力されるセレクト信号SEL も「Ｈ」レベルとな
る。

【００１９】セレクト信号SEL が「Ｈ」レベルとなる
と、セレクタ７は白データ転送部８から出力される画像
データW-DATA，クロック信号W-CK，ラッチ信号W-LAを、
画像データDATA，クロック信号CK，ラッチ信号LAとして
選択出力する。ここで白データ転送部８が出力している
画像データW-DATAは、図２に示すようにドット非形成
（白ドット）を示す「Ｈ」レベルが継続する信号であ
る。クロック信号W-CKは、図２に示すようにクロック信
号T-CKと同等な信号である。そしてラッチ信号W-LAは、
図２に示すようにクロック信号W-CKと同等で位相の異な
る信号である。

【００２０】かくしてセレクタ信号SEL が図２に示すよ
うに「Ｈ」レベルとなったのちには、セレクタ７から出
力される画像データDATAは、図２に示すように「Ｈ」レ
ベルの連続となる。従って、シフトレジスタ５１には順
次「Ｈ」レベルのデータが取り込まれる。

【００２１】このとき、ラッチ回路５２にはクロック信
号W-CKと同一周波数のラッチ信号W-LAが供給されている
ので、シフトレジスタ５１に１ビット分のデータが取り
込まれるたびに、シフトレジスタ５１のｎビットの出力
がラッチ回路５２に取り込まれる。このようにラッチ回
路５２に取り込まれたデータにより、イネーブル信号EN
が「Ｈ」レベルであれば発熱抵抗体R-1 〜R-n の通電制
御がなされる。すなわち、ＡＮＤゲート53-1〜53-nには
クロック信号W-CKの１周期ごとに順次「Ｈ」レベルのデ
ータが供給される。

【００２２】かくしてセレクタ７が切換わってからクロ
ック信号W-CKおよびラッチ信号W-LAのｎ周期分が経過す
ると、ラッチ回路５２のｎビットの出力は全て「Ｈ」レ
ベルに設定される。従ってこの後にイネーブル信号ENが
「Ｈ」レベルとなっても、ＡＮＤゲート53-1〜53-nの出
力は全て「Ｌ」レベルとなる。このためにスイッチアン
プ54-1〜54-nはＯＮせず、発熱抵抗体R-1 〜R-n は通電
されない。このように、発熱抵抗体R-1 〜R-n への通電
が強制的に停止され、その発熱が停止される。

【００２３】以上のように本実施例によれば、発熱抵抗
体R-1 〜R-n の発熱温度の異常上昇時やＥＮ信号の異常
状態時には、ＣＰＵ１とは独立した白データ転送部８で
発生された画像データW-DATAによって、発熱抵抗体R-1
〜R-n の通電が強制停止されるため、ＣＰＵ１の状態に
よらずに常に適確に発熱抵抗体R-1 〜R-n への通電を停
止することができ、発煙や発火に至ることを確実に防止
することができる。

【００２４】また本実施例では、画像データW-DATAによ
って発熱抵抗体R-1 〜R-n の通電を強制停止させる際の
ラッチ信号W-LAは、クロック信号W-CKと同一周波数の信
号としているので、発熱抵抗体R-n の通電を確実に停止
するまでにはｎビットのデータ転送期間を要するが、そ
の他の発熱抵抗体はそれ以前に順次通電が停止されるた
め、その停止タイミングは、ラッチ信号T-LAのような通
常のラッチ信号を与える場合に比べて早くなる。従っ
て、異常発生から発熱抵抗体R-1 〜R-n の通電が完全に
停止するまでの感熱ヘッド５全体としての発熱量を低減
することができ、より安全となる。

【００２５】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば上記実施例では、白データ転送部８が
発生するラッチ信号W-LAは、ＴＰＨ制御部４が出力する
ラッチ信号T-LAのような一般的な信号としても良い。ま
た上記実施例では、白データ転送部８はクロック信号W-
CKおよびラッチ信号W-LAを出力しているが、これらは白
データ転送部８で生成せずに、ＴＰＨ制御部４が発生す
るクロック信号T-CKおよびラッチ信号T-LAを用いても良
い。

【００２６】また上記実施例では、異常検出手段として
ＴＰＨ温度監視部９およびＥＮライン監視部１１を設
け、異常として発熱抵抗体R-1 〜R-n の温度およびイネ
ーブル信号の状態を監視しているが、例えば電源回路６
の出力電圧等のような他の異常を監視するものであって
も良い。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の変形実施が可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、多数の発熱抵抗体と、
ドットの形成／非形成を示し、外部から所定の転送速度
で１ドット分ずつシリアルに転送される画像データを、
複数のドット数分保持するシフトレジスタと、このシフ
トレジスタにより保持されている画像データを、外部か
ら与えられるラッチ信号に同期して取り込んで保持する
ラッチ回路と、このラッチ回路に保持された画像データ
に基づいて前記多数の発熱抵抗体のそれぞれを通電制御
することにより前記多数の発熱抵抗体を選択的に発熱さ
せる駆動回路とを備えた感熱ヘッドを使用して画像の記
録を行う熱記録装置において、記録すべき画像に応じて
ドットの形成／非形成を示した実画像データを前記所定
の転送速度で前記感熱ヘッドに向けて出力する実画像デ
ータ転送手段と、全データがドットの非形成を示した白
画像データを生成し、前記所定の転送速度で前記感熱ヘ
ッドに向けて出力する白画像生成手段と、前記シフトレ
ジスタがその保持可能ドット数分の画像データを取り込
むのに要する時間に応じた周期を持つ正常時用ラッチ信
号を発生する正常時用ラッチ信号発生手段と、前記シフ
トレジスタが１ドット分の画像データを取り込む毎に前
記シフトレジスタにより保持されている画像データを前
記ラッチ回路に取り込ませる異常時用ラッチ信号を発生
する異常時用ラッチ信号発生手段と、感熱ヘッドに関す
る異常を検出する異常検出手段と、例えばセレクタなど
の選択手段とを備え、この選択手段が、前記異常検出手
段により異常が検出されていないときには前記実画像デ
ータおよび前記正常時用ラッチ信号を、また前記異常検
出手段により異常が検出されたときには前記白画像デー
タおよび前記異常時用ラッチ信号をそれぞれ選択して前
記感熱ヘッドに与えるようにしたので、異常発生時にお
ける発熱抵抗体への通電停止を適確に行うことができ、
発煙や発火の発生を確実に防止することができる安全性
の高い熱記録装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る熱記録装置の要部構
成を示す図。

【図２】図１中の各部の信号を示す図。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、４…感熱ヘッド制御部（ＴＰＨ制御部）、
５…感熱ヘッド、R-1〜R-n …発熱抵抗体、５５…サー
ミスタ、７…セレクタ、８…白データ転送部、９…感熱
ヘッド温度監視部（ＴＰＨ温度監視部）、１０…ＯＲゲ
ート、１１…イネーブルライン監視部（ＥＮライン監視
部）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/375

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の発熱抵抗体と、ドットの形成／非形成を示し、外部から所定の転送速度
で１ドット分ずつシリアルに転送される画像データを、
複数ドット分保持するシフトレジスタと、このシフトレジスタにより保持されている画像データ
を、外部から与えられるラッチ信号に同期して取り込ん
で保持するラッチ回路と、このラッチ回路に保持された画像データに基づいて前記
多数の発熱抵抗体のそれぞれを通電制御することにより
前記多数の発熱抵抗体を選択的に発熱させる駆動回路と
を備えた感熱ヘッドを使用して画像の記録を行う熱記録
装置において、記録すべき画像に応じてドットの形成／非形成を示した
実画像データを前記所定の転送速度で前記感熱ヘッドに
向けて出力する実画像データ転送手段と、全データがドットの非形成を示した白画像データを生成
し、前記所定の転送速度で前記感熱ヘッドに向けて出力
する白画像生成手段と、前記シフトレジスタがその保持可能ドット数分の画像デ
ータを取り込むのに要する時間に応じた周期を持つ正常
時用ラッチ信号を発生する正常時用ラッチ信号発生手段
と、前記シフトレジスタが１ドット分の画像データを取り込
む毎に前記シフトレジスタにより保持されている画像デ
ータを前記ラッチ回路に取り込ませる異常時用ラッチ信
号を発生する異常時用ラッチ信号発生手段と、前記感熱ヘッドに関する異常を検出する異常検出手段
と、この異常検出手段により異常が検出されていないときに
は前記実画像データおよび前記正常時用ラッチ信号を、
また前記異常検出手段により異常が検出されたときには
前記白画像データおよび前記異常時用ラッチ信号をそれ
ぞれ選択して前記感熱ヘッドに与える選択手段とを具備
したことを特徴とする熱記録装置。