JPH029649A - 記録発熱素子の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、発色型感熱記録装置、熱転写記録装置などの
記録装置における記録発熱素子の駆動制御装置に関し、
特に、記録発熱素子の実装ユニットの温度に応じて記録
発熱素子の駆動の停止、再開を制御する駆動制御装置に
関する。

従来の技術 記録発熱素子によって記録のための熱エネルギーを発生
し、熱的に記録媒体に画像を記録する装置においては、
記録動作中に記録発熱素子の実装ユニットの温度が上昇
する。この温度上昇を制限しないと、実装ユニット自体
の熱エネルギーにより記録媒体に不要な記録がなされた
り、また、実装ユニットに実装されるか、その近辺に配
置されている回路が破壊される虞れがある。そこで、実
装ユニットの温度が設定温度を越えると、その温度が下
がるまで記録発熱素子の駆動を停止させる制御が行うこ
とが多い。

第８図は、この種の制御を行う駆動制御装置の従来例の
概略構成図である。３１は記録発熱素子としての発熱抵
抗素子であり、一般に共通のユニット３２に複数個、実
装される。北はユニット３２の温度を検出するための温
度検出素子、あは発熱抵抗素子３１の駆動電力を供給す
るだめの記録電源、あは発熱抵抗素子３１の通電を制御
するドライノく回路である。このドライバ回路あけユニ
ット３２に実装されるか、その近辺に配置される。Ｉは
ドライバ回路あを駆動するための記録パルスＰＷを発生
する記録パルス発生回路である。３７は温度検出素子お
から出力される温度値ＴＥＭＰと予め設定された温度値
Ｔ３１とを比較して出力信号５ＴＯＰをオン、オフする
比較回路である。

記録開始時はユニット３２の温度が十分像いため、信号
５ＴＯＰはオフしており、記録パルス発生回路側は記録
パルスを発生する。この記録パルスに従って発熱抵抗素
子３１は駆動され、記録のための熱エネルギーを発生す
る。この記録動作によってユニット３２の温度は徐々に
上昇する。

温度検出素子あによシ検出された温度値Ｔ　ＥＭＰが設
定温度値Ｔ３１よりある値（比較回路３７の特性により
決まる）だけ上回ると、比較回路３７は信号５ＴＯＰを
オンし、記録パルス発生回路Ｉの記録パルスＰＷの発生
を停止させる。これで発熱抵抗素子３】は駆動されなく
なるため、ユニット３２の温度は徐々に低下する。

温度値ＴＥＭＰが設定値Ｔ３１よりある値（比較回路３
７の特性により決まる）だけ下回ると、比較回路３７は
信号５ＴＯＰを再びオフし、記録パルス発生回路３６の
記録パルス発生を再開させる。

このような制御により、ユニット３２の温度は第９図に
示すように上昇と下降を交互に繰シ返し、不要な記録や
ドライバ回路あの破壊を生じさせない温度以下に保たれ
る。

しかし、駆動を停止させる温度の判定と、駆動を再開さ
せる温度の判定に一つの設定温度値Ｔ３１を用いる関係
上、駆動を再開してから短い時間でユニット３２の温度
が駆動停止温度まで上昇してしまう。特に画像の黒部分
が多いときには、駆動再開から駆動停止までの間隔が著
しく短くなってしまう。このように、−度高温状態にな
ると記録速度が大幅に低下してしまう。

第１０図は、この種の駆動制御装置の他の従来例の概略
構成図であり、第８図中と同一の符号は同一部を示す。

この従来例においては、比較回路３７とは別の比較回路
あを設け、各比較回路３７．３８で違う設定温度値Ｔ３
１．　Ｔａ２　（Ｔ３１＞Ｔａ２）とユニット３２の温
度値ＴＥＭＰとを比較する。そして、比較回路３７の出
力信号５ＴＯＰを駆動停止のための制御信号として使用
し、比較回路間の出力信号５ＴＡＲＴを駆動再開のため
の制御信号として使用する。

ユニット３２の温度が低いと信号５ＴＯＰＦｉオンして
いるので記録パルスＰＷが発生し、発熱抵抗素子３１が
駆動されてユニツ）３２の温度は徐々に上昇する。ユニ
ット３２の温度値ＴＥＭＰが設定温度値３１よりある値
だけ上回ると、比較回路３７は信号５ＴＯＰをオンさせ
、記録パルス発生回路側の記鎌録パルス発生を停止させ
る。

ユニット３２の温度は徐々に低下し、その温度値ＴＥＭ
Ｐが他方の設定温度値Ｔ３２よりある値（比較回路間の
特性により決まる）だけ下回ると、比較回路間は信号５
ＴＡＲＴをオンし、記録パルス発生回路あの記録パルス
発生を再開させる。

このような制御により、ユニッ）３２の温度は第１１図
に示すように上昇と下降を交互に繰シ返す。

この従来例によれば、先の従来例と違って二つの設定温
度値Ｔ３１．　Ｔａ２を用いるため、その差を大きくす
ることにより、駆動再開から停止までの間隔を長くでき
る。

発明が解決しようとする課題 しかし、近年の記録装置の高速化にともない、上述の従
来構成によっては、不要記録の防止、ドライバ回路の保
護、記録面の品質低下の防止を達成することが困難にな
ってきている。これについて以下説明する。

黒部分の多い画像を連続的に記録すると、ユニットの発
熱抵抗素子近辺の温度が、ユニット全体の温度に比較し
て急激に上昇し、その温度差は記録速度が高速化するほ
ど広がっていく。その結果、従来のようにユニットの温
度（平均的温度）が所定の高温に達したことで駆動を停
止しても、発熱抵抗素子の近辺は相当に高温になってし
まうので、本来臼であるべき部分に不要な黒が記録され
たシ、黒部分の周辺に“にじみ”が生じたシして、記録
画品質が著しく低下してしまう。

また記録の高速化に伴い、信号遅延などに対処するため
ドライバ回路を発熱抵抗素子に接近させて実装すること
が一般化しているので、ドライバ回路の保護が困難にな
っている。

以上の問題に対し、駆動を停止させるユニット温度を引
き下げて、黒部分の多い画像が連続しても不要な記録を
防止することが考えられる。しかし、このようにすると
、黒部分の少ない画像の記録中でも駆動停止を頻繁に行
うことになってしまい、−船釣な画像に対する記録装置
の基本性能の低下を招く。

別の方法として、発熱抵抗素子にごく接近させて温度検
出素子を配置することが考えられる。しかし、温度検出
素子が配置された近辺の発熱抵抗素子が集中的に駆動さ
れるような特定の記録画パターンに対して、温度検出素
子の出力が過敏になってしまうため、本来停止する必要
のないときに誤って駆動停止の動作をしてしまうという
問題がある。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、記録
装置の基本性能を低下させた夛、記録画パターンによシ
誤動作をする虞がなく、高品質の画像記録を可能とする
記録発熱素子の駆動制御装置を提供することを目的とす
る。

課題を解決するだめの手段 本発明は上述の課題を解決するため、記録発熱素子を実
装したユニットの温度上昇率（時間変化率）に応じて、
記録発熱素子の駆動を停止または再開する温度を変化さ
せるという構成を備えたものである。

作用 黒部分の多い画像の記録が連続するとユニットの温度は
急激に上昇するが、黒部分の少ない画像の記録が連続す
る七ユニットの温度上昇は緩やかである。そして、高速
の記録装置においては、ユニットの温度上昇が急激な場
合には、記録発熱素子近辺の温度がユニット全体に比べ
相当に高温になるため、早めに駆動を停止する必要があ
る。温度上昇が緩やかな場合には、記録発熱素子近辺と
ユニット全体との温度差は小さい。

上述の本発明の構成によれば、記録速度が速い場合にお
いても、ユニットの温度上昇率が大きいときに低めの温
度で駆動の停止、再開を行うように制御することによシ
、黒部分の多い画像の記録が連続したときの不要な記録
や黒部分の周辺のにじみ、ドライバ回路の破壊を防止す
ることができる。逆に温度上昇率が小さい場合に高めの
温度で駆動の停止、再開を行うように制御することによ
シ、駆動の停止と再開の間隔を十分に長くできるので、
記録装置の基本性能の低下を避けられる。

また、ユニット温度検出を記録発熱素子の近辺で行う必
要はないので、特定パターンの画像記碌時の誤動作の心
配はない。

実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一実施例による記録発熱素子の駆動制
御装置の概略構成図である。１は記録発熱素子としての
発熱抵抗素子であり、一般に複数個ある。２は発熱抵抗
素子１が実装されたユニットである。３はユニット２の
温度（平均的温度）を検出するための温度検出素子、４
は発熱抵抗素子３１の駆動電力を供給するための記録電
源、５は発熱抵抗素子３１の通電を制御するドライバ回
路である。高速の記録装置の場合、ドライバ回路５は発
熱抵抗素子１に接近してユニット２上に配置されるのが
一般的である。またドライバ回路５は、発熱抵抗素子１
に対応して複数個設けられている。

６はドライバ回路間を駆動するための記録パルスＰＷを
発生する記録パルス発生回路である。

７と８はそれぞれユニット２の温度に応じて駆動の停止
、再開を制御するために設けられた比較回路である。一
方の比較回路７は温度検出素子おから出力されるユニッ
ト２の温度値ＴＥＭＰと設定温度値Ｔｌａとを比較して
出力信号をオン、オフするものであシ、他方の比較回路
８は温度値ＴＥＭＰと別の設定温度値Ｔｌｂとを比較し
て出力信号をオン、オフするものである。なおＴｌａ＞
Ｔｌｂである。

９は比較回路７．８の出力信号の一方を選択し、駆動停
止再開制御の信号５ＴＯＰとして記録バルス発生回路６
へ供給する選択回路である。記録パルス発生回路６は、
信号５ＴＯＰのオフ期間にのみ記録パルスＰＷの発生動
作を行う。

１０はユニット２の温度上昇率（時間変化率）に応じて
駆動の停止または再開の温度を切シ替えるための温度切
シ替え回路である。本実施例においては、この温度切シ
替え回路１０は、第２図に示すように、各時点の温度値
ＴＥＭＰと、これを遅延回路１１で一定時間遅延させた
温度値（一定時間前の温度値ＴＥＭＰ）との差分を差分
回路１２で検出し、この差分を比較回路１３で所定値Ｔ
３と比較し、差分がＴ３以下のときに信号ＳＷをオフし
、差分がＴ３を越えたときに信号ＳＷをオンする構成で
ある。

上記選択回路９は、信号ＳＷのオフ期間には比較回路７
の出力信号を選択しくＴｌａを選択）、信号ＳＷのオン
期間に比較回路８の出力信号を選択する（Ｔｌｂを選択
）。

以上のように構成された駆動制御装置について、以下そ
の動作を説明する。

記録装置が動作を開始する直前において、ユニット２は
周囲温度まで冷えていれば、信号ＳＷはオフ状態である
から選択回路９は比較回路７の出力信号を駆動停止再開
制御信号５ＴＯＰとして選択している。当然、このとき
の信号５ＴＯＰはオフ状態であるから、記録パルス発生
回路６は記録パルスの発生が可能である。

この状態において記録装置が動作を開始すると、記録パ
ルスＰＷが順次発生して発熱抵抗素子１は駆動されて発
熱し、その熱エネルギーによって記録媒体（図中省略）
に記録画が形成されるとともに、ユニット２の温度が上
昇していく。

黒部分が比較的少ない画像の記録が連続した場合、ユニ
ット２の温度は第３図に示すように緩やかに上昇する。

このような温度上昇率では差分回路１２から出力される
差分けＴ３を越えないので、信号ＳＷはオフ状態のまま
である。その後、温度検出素子３によシ検出された温度
値ＴＥＭＰが、設定温度値Ｔｌａよりある値（比較回路
７の特性により決まる）だけ高くなると、比較回路７は
出力信号をオンし、したがって信号５ＴＯＰはオンする
。その結果、記録パルス発生回路６は記録パルスを発生
しなくなり、発熱抵抗素子１の駆動は停止する。

駆動停止により、ユニット２の温度は第３図に示すよう
に徐々に下降する。ユニット２の温度値ＴＥＭＰが設定
温度値Ｔｌａよりある値（比較回路８の特性で決まる）
だけ下回ると、比較回路７Ｆｉ出力信号すなわち信号５
ＴＯＰをオフする。その結果、記録パルス発生回路６は
記録パルスの発生を再開し、発熱抵抗素子ｌの駆動は再
開する。

同様の駆動の停止、再開の繰り返しにより、ユニット温
度は第３図に示すように制御される。

他方、黒部分の多い画像の記録が連続した場合、発熱抵
抗素子１により発生する熱エネルギーが多くなるため、
ユニット温度は第４図に示すように急激に上昇する。こ
の場合、差分回路１２から出力される差分がＴ３を越え
るため、信号ＳＷはオンし、従って選択回路９は比較回
路８の出力信号を駆動停止再開制御信号５ＴＯＰとして
選択する（設定温度Ｔｌｂを選択）。

温度値ＴＥＭＰが設定温度値Ｔｌｂよりある値（比較回
路８の特性により決まる）だけ上回ると、比較回路８は
出力信号すなわち信号５ＴＯＰをオンして記録パルスの
発生を抑止し、発熱抵抗素子１の駆動を停止させる。

ユニット２の温度は徐々に下降し、温度値ＴＥＭＰが設
定温度値Ｔｌｂよルある値（比較回路８の特性により決
まる）だけ下回ると、比較回路８は出力信号すなわち信
号５ＴＯＰをオフする。その結果、記録パルスが再び発
生し、発熱抵抗素子ｌの駆動が再開する。

このようにして、ユニット２の温度上昇は第４図に示す
ように制御される。

以上の説明から明らかなように、ユニット温度の上昇率
が小さい場合と大きい場合とで駆動を停止まだは再開さ
せる温度を切り替えるため、それぞれの温度、（Ｔｌａ
、Ｔｌｂ）を適切に設定することができる。すなわち、
かなシ高温まで許容可能な温度上昇率が小さい場合の設
定温度値Ｔｌａを高めに決め、温度を低めに抑える必要
がある温度上昇率が大きい場合の設定温度値Ｔｌｂを低
めに決めることができる。

第５図は本発明の他の実施例による駆動制御装置の概略
構成図であυ、第１図中と同一の符号は同一部を示す。

本実施例では、設定温度Ｔｌａ、　Ｔｌｂを駆動停止制
御用とし、駆動再開制御用に別の設定温度Ｔ２ａ、Ｔ２
ｂを導入し、また設定温度Ｔ２ａ、　Ｔ２ｂと温度値Ｔ
ＥＭＰとを比較するための比較回路７２゜８２を追加し
ている。各設定温度値の高低関係は第６図に示す通りで
ある。

比較回路７．８の出力信号は選択回路９により駆動停止
制御信号５ＴＯＰとして選択され、比較回路７□、８２
の出力信号は選択回路９２により駆動再開制御信号５Ｔ
ＡＲＴとして選択される。この制御回路９．は信号ＳＷ
のオフ時に比較回路７２の出力信号を選択し、信号ＳＷ
のオン時に比較回路８２の出力信号を選択する。

記録パルス発生回路６は、信号５ＴＯＰがオフからオン
に変化すると記録パルスの発生を停止し、その後に信号
５ＴＡＲＴがオフからオンに変化すると記録パルスの発
生を再開する。

次に動作を説明する。

まず、温度上昇率が小さい場合、比較回路７゜７、の出
力信号がそれぞれ信号５ＴＯＰ、５ＴＡＲＴとして選択
される。したがって、第６図に示すように、温度値Ｔ　
Ｅ：ＭＰが設定温度値Ｔｌａよりある値だけ上回ると、
信号５ＴＯＰがオンして発熱抵抗素子の駆動すなわち記
録動作は停止する。その後、温度値ＴＥＭＰが設定温度
値７２ａよりある値（比較回路７□の特性により決まる
）だけ下回ると、信号５ＴＡＲＴがオンし、発熱抵抗素
子１の駆動が再開する。

他方、温度上昇率が高く、温度切り替え回路１０内の差
分回路１２の出力である差分が所定値Ｔ３を越えた場合
には、信号ＳＷがオンするため、比較回路７．、＆、の
出力信号が信号５ＴＯＰ、５ＴＡＲＴとして選択される
。したがって、温度値Ｔ　ＥＭＰが設定温度値Ｔｌｂよ
シある値だけ上回ると信号５ＴＯＰがオンして駆動が停
止し、その後、温度値ＴＥＭＰが設定温度値Ｔ２ｂよシ
ある値（比較回路８□の特性により決まる）だけ下回る
と、信号５ＴＡＲＴがオンして駆動が再開する。

本実施例においては、駆動停止と再開の温度を別々に設
定するため、第６図および第７図と第３図および第４図
とを比較すれば明らかなようＫ、駆動再開から駆動停止
までの間隔を長くできる。

なお、上述の各実施例においては、駆動すなわち記録動
作の停止および再開の温度を、温度上昇率に応じて２段
階に切り替えたが、３段階以上に切り替えてもよい。

アナログ／デジタル変換器、メモリを用いるデジタル処
理によって、温度上昇率の検出、判定、遅延、温度比較
などを行うようにしてもよい。例えば温度検出素子によ
り検出したユニットの温度値と、それを遅延させた値と
をパタメータとするＲＯＭテーブル参照処理のような方
法で、温度上昇率による温度切り替え制御を実現するこ
ともできる。これにより、ば、ユニット温度値によって
温度差分と比較する値を可能にしたり、ユニットが所定
の高温に達した時のみ差分の比較処理を有効にしたり、
記録媒体の種類に応じて比較演算処理や駆動（記録）停
止温度または再開温度の値を切り替えたシすることなど
も可能となり、より高性能の記録装置を実現できる。

また、本発明は、発熱抵抗素子以外の記録発熱素子を用
いる記録装置にも同様に適用できる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、記録発熱素
子の実装ユニットの温度上昇率に応じて、記録発熱素子
の駆動を停止または再開させる温度を変化させるため、
記録装置の基本性能を低下させることなく、黒部分の多
い画像の記録が連続するときの記録画質の劣化を防止し
、また記録発熱素子に接近したドライバ回路などを確実
に保護し、高い信頼性を実現できるという効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例による駆動制御装置の概略
構成図、第２図は第１図中の温度切シ替え回路のブロッ
ク図、第３図および第４図はそれぞれ同第一実施例装置
における黒部分が少ない画像および黒部分の多い画像の
記録時のユニット温度変化を示す図、第５図は本発明の
第２実施例による駆動制御装置の概略構成図、第６図お
よび第７図はそれぞれ同第二実施例装置における黒部分
の少ない画像および黒部分の多い画像の記録時のユニッ
ト温度変化を示す図、第８図は従来の駆動制御装置の概
略構成図、第９図は同従来装置におけるユニット温度変
化を示す図、第１Ｏ図は従来の他の駆動制御装置の概略
構成図、第１１図は同他の従来装置におけるユニット温
度変化を示す図である。 ｌ・・・発熱抵抗素子（記録発熱素子）、２・・・ユニ
ット、３・・・温度検出素子、５・・・ドライバ回路、
６・・・記録パルス発生回路、７．７２．８．　ｓｔ・
・・比較回路、９，９２・・・選択回路、１０・・・温
度切り替え回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第 図 第 図 第 図 第 １Ｉ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録発熱素子を実装したユニットの温度を検出する温度
   検出手段と、前記記録発熱素子を駆動する駆動手段と、
   前記温度検出手段により検出された温度に応じて前記駆
   動手段による駆動の停止および再開を制御する駆動制御
   手段と、前記温度検出手段により検出された温度の上昇
   率に応じて前記制御手段により駆動を停止または再開さ
   せる温度を変化させる手段とを有することを特徴とする
   記録発熱素子の駆動制御装置。