JPH04164658A - Controller for energy to be applied to thermal head - Google Patents

Controller for energy to be applied to thermal head

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JPH04164658A
JPH04164658A JP2272379A JP27237990A JPH04164658A JP H04164658 A JPH04164658 A JP H04164658A JP 2272379 A JP2272379 A JP 2272379A JP 27237990 A JP27237990 A JP 27237990A JP H04164658 A JPH04164658 A JP H04164658A
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JP
Japan
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voltage
heating element
battery
thermal head
thermal recording
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Application number
JP2272379A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Arai
義博 荒井
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a stable thermal recording by a method wherein a battery voltage fluctuation caused by an exhaustion of a battery, a printing ratio, and other all load fluctuation is sequentially detected, and a pulse width to be applied is so controlled that a heating element is heated to a required temperature. CONSTITUTION:When a thermal head starts a printing action, a voltage detection part 16 detects a battery voltage. A voltage operation part 17 arithmetically finds a voltage V3 by subtracting a value for a voltage drop when a device is loaded at a maximum from a detected battery voltage V1. Using this value as a reference voltage, a voltage to be applied to a heating element is stabilized by a transistor 18. On the other hand, based on the found voltage V3, a pulse width TC is so set as to ensure a temperature increase of a heating element required to heat thermal recording paper to a color-forming temp. A pulse application is turned ON, and a voltage is applied until the time TC, elapses. When the time TC elapses, the pulse application is turned OFF to complete printing. The stabilizing voltage is set by removing a voltage drop caused by a load fluctuation from a present voltage depending on an exhaustion of battery. Since this voltage is used as a reference when a required pulse width is set and controlled, a stable thermal recording is made available.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電源として電池を使用する、例えばファクシ
ミリ装置の感熱記録装置におけるヘッドへの印加エネル
ギー制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a device for controlling energy applied to a head in a thermal recording device of a facsimile machine, for example, which uses a battery as a power source.

(従来の技術) ファクシミリ装置等において、商用電源及び内蔵の電池
電源の両方を使用し得るようにしたものがある。そのう
ち、電池電源の場合は、その消耗により電圧が降下し、
また負荷変動により端子電圧が変動する。第7図は、放
電電流と放電時間による端子電圧の変化を示したもので
ある。
(Prior Art) Some facsimile machines and the like are capable of using both a commercial power source and a built-in battery power source. In the case of battery power, the voltage will drop due to battery consumption.
Also, the terminal voltage fluctuates due to load fluctuations. FIG. 7 shows changes in terminal voltage depending on discharge current and discharge time.

電池電源は、上記のように、消耗や負荷変動により電圧
が変動するので、−船釣には、端子電圧が直接負荷に印
加される構成にはなっておらず、レギュレータやDC/
DCコンバータを用いて電圧を安定化するようになって
いる。
As mentioned above, the voltage of a battery power source fluctuates due to wear and load fluctuations, so - Boat fishing does not have a configuration in which the terminal voltage is directly applied to the load, but rather requires a regulator or DC/DC power source.
The voltage is stabilized using a DC converter.

ファクシミリ装置に搭載される感熱記録装置においては
、サーマルヘッドの発熱体素子にパルスを印加し、その
発熱により感熱記録紙を発色温度まで加熱して記録する
。そこで従来は、第8図に示したように、DC/DCコ
ンバータ等で安定化した電圧v1で1時間幅Taのパル
スを発熱体素子に印加し、発熱体素子の温度をtaまで
上昇させることにより、発熱体素子が接触する感熱記録
紙の温度を、発色温度Caを超えるpaまで上昇させ、
常に安定した発色(記録)を得るようにしている。
In a thermal recording device installed in a facsimile machine, a pulse is applied to a heating element of a thermal head, and the generated heat heats a thermal recording paper to a coloring temperature for recording. Conventionally, as shown in Fig. 8, a pulse with a duration of 1 hour Ta is applied to the heating element at a voltage v1 stabilized by a DC/DC converter, etc., and the temperature of the heating element is raised to ta. The temperature of the thermal recording paper that the heating element comes into contact with is raised to pa exceeding the coloring temperature Ca,
I try to always obtain stable color development (recording).

第8図(c)から明らかなように、発熱体素子の温度が
高くなれば、それにつれて感熱記録紙温度も高くなり、
感熱記録紙の特性によっては発色濃度が濃くなる。その
場合、パルス幅Taを増減することにより発色濃度を変
えることもできる。そこで、商用電源を使用する場合は
発色濃度を濃くし、電池電源を使用する場合は印加パル
スの幅を小さくして、発色濃度が多少淡くなっても電池
の寿命を延ばすようにしたファクシミリ装置も提案され
ている(実開昭63−198543号公報参照)。
As is clear from FIG. 8(c), as the temperature of the heating element increases, the temperature of the thermal recording paper also increases.
Depending on the characteristics of the thermal recording paper, the color density will be higher. In that case, the color density can be changed by increasing or decreasing the pulse width Ta. Therefore, some facsimile machines are designed to increase the color density when using commercial power, and reduce the width of the applied pulse when using battery power to extend the battery life even if the color density becomes lighter. It has been proposed (see Japanese Utility Model Application Publication No. 198543/1983).

ファクシミリ装置で電池電源を使用する場合は、その電
池から、サーマルヘッドのみでなく、装置全体に電力を
供給する(サーマルヘッドが消費電力の90%以上)。
When a battery power source is used in a facsimile device, the battery supplies power not only to the thermal head but also to the entire device (the thermal head consumes 90% or more of the power).

例えば、記録紙を搬送する場合はモータが駆動される。For example, when conveying recording paper, a motor is driven.

従って、記録中における電源電圧の変動要因は、印字率
による負荷変動と共に、他のモータ等の負荷変動もある
Therefore, factors contributing to variations in the power supply voltage during recording are not only load variations due to the printing rate but also load variations of other motors and the like.

(発明が解決しようとする課題) 上記従来技術において、DC/DCコンバータ等の安定
化電源を使用するものは、形状が大きく、かつ重量が重
くなり、また、DC/DCコンバータの特性から、スイ
ッチング周波数の電波ノイズが出るなどの問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) In the above-mentioned conventional technology, those that use a stabilized power source such as a DC/DC converter are large in size and heavy in weight, and due to the characteristics of the DC/DC converter, switching There are problems such as frequency radio noise.

また、レギュレータ等の特性から放熱のためのヒートシ
ンクを必要とするので、重量及び体積がさらに増加する
という問題があった。
Furthermore, because the characteristics of the regulator and the like require a heat sink for heat radiation, there is a problem in that the weight and volume further increase.

また、電池の消耗から、DC/DCコンバータの効率が
問題になり、現在では70〜80%が限度とされている
Furthermore, due to battery consumption, the efficiency of the DC/DC converter has become a problem, and currently the limit is 70 to 80%.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
DC/DCコンバータ等の安定化電源を用いずに、サー
マルヘッドに対しては電池電源の出力をほとんど直接的
に印加し、電池消耗や負荷変動を考慮した上で印加パル
ス幅を制御し、あるいは感熱記録紙の発色濃度を飽和領
域に維持させ、安定した感熱記録を得るようにしたサー
マルヘッド印加エネルギー制御装置を提供することを目
的とする。
The present invention was made in view of these problems, and
The output of the battery power source is applied almost directly to the thermal head without using a stabilized power source such as a DC/DC converter, and the applied pulse width is controlled while taking battery consumption and load fluctuations into consideration. It is an object of the present invention to provide a thermal head applied energy control device that maintains the color density of thermal recording paper in a saturated region and obtains stable thermal recording.

(課題を解決するための手段) この目的を達成するために、本発明は、まず、(1)サ
ーマルヘッドの発熱体素子にパルスを印加し、その発熱
により感熱記録紙を加熱して発色させ記録する感熱記録
手段と、電池電源と、印字中の電池電源の電圧を逐次検
知する逐次電圧検知手段と、逐次検知した電圧を時間に
ついて積分し発熱体素子に与えるエネルギーを演算する
積分手段と、演算結果が感熱記録紙を発色温度まで加熱
するに必要な発熱体素子の温度上昇となるように印加パ
ルス幅を制御するパルス幅制卿手段とから構成される。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve this object, the present invention firstly (1) applies a pulse to a heating element of a thermal head, and uses the generated heat to heat a thermal recording paper to develop color. a thermal recording means for recording, a battery power supply, a sequential voltage detection means for sequentially detecting the voltage of the battery power supply during printing, and an integrating means for integrating the sequentially detected voltage with respect to time and calculating the energy given to the heating element; It is comprised of a pulse width control means for controlling the applied pulse width so that the calculation result is the temperature rise of the heating element necessary to heat the thermosensitive recording paper to the coloring temperature.

また、(2)前記感熱記録手段と、電池電源と、電池電
源の電圧を検知する電圧検知手段と、検知した電圧から
装置の最大負荷時における電圧降下分を差し引いた電圧
を演算する電圧演算手段と、演算された電圧を基準電圧
として発熱体素子へ印加する電圧を安定化する電圧安定
化手段と、演算された電圧に基づいて、感熱記録紙を発
色温度まで加熱するに必要な発熱体素子の温度上昇が得
られるように印加パルス幅を制御するパルス幅制御手段
とから構成される。
(2) the thermal recording means, a battery power supply, a voltage detection means for detecting the voltage of the battery power supply, and a voltage calculation means for calculating the voltage obtained by subtracting the voltage drop at the maximum load of the device from the detected voltage. , a voltage stabilizing means for stabilizing the voltage applied to the heating element using the calculated voltage as a reference voltage, and a heating element necessary for heating the thermal recording paper to the coloring temperature based on the calculated voltage. and pulse width control means for controlling the applied pulse width so as to obtain a temperature rise of .

さらに、(3)前記感熱記録手段と、電池電源と、電池
電源の電圧を検知する電圧検知手段と、検知した電圧が
予め定められた電圧範囲を外れたとき異常を報知する手
段とから構成される。ここで、予め定められた電圧範囲
は、サーマルヘッドの発熱体素子に印加されるエネルギ
ーが、負荷変動による電池電圧の降下を考慮して尚、感
熱記録紙を発色濃度の飽和領域温度まで加熱するエネル
ギーとなる電圧範囲とするものである。
Furthermore, (3) it is composed of the thermal recording means, a battery power supply, a voltage detection means for detecting the voltage of the battery power supply, and a means for notifying an abnormality when the detected voltage is out of a predetermined voltage range. Ru. Here, the predetermined voltage range is such that the energy applied to the heating element of the thermal head heats the thermal recording paper to a temperature in the saturation range of color density, taking into account the drop in battery voltage due to load fluctuations. This is the voltage range that provides energy.

(作 用) 前記(1)の構成によれば、電池消耗及び印字率その他
の全ての負荷変動による電池電圧の変動を逐次検知し、
それに即応して、発熱体素子が必要な温度まで上昇する
ように印加パルス幅を制御するので、安定した感熱記録
を得ることができる。
(Function) According to the configuration (1) above, fluctuations in battery voltage due to battery consumption, printing rate, and all other load fluctuations are sequentially detected,
In response to this, the applied pulse width is controlled so that the temperature of the heating element increases to the required temperature, so that stable thermosensitive recording can be obtained.

そして、D C/D Cコンバータ等の安定化電源を用
いないので、装置の小形・軽量化、低ノイズ化、高効率
化を図ることができる。
Further, since a stabilized power source such as a DC/DC converter is not used, the device can be made smaller and lighter, have lower noise, and have higher efficiency.

また、(2)の構成によれば、装置の最大負荷時におけ
る電圧降下分を差し引いた電圧を基準電圧として発熱体
素子へ印加する電圧を安定化し、それに応じて必要な印
加パルス幅を設定、制御するので、(1)の場合と同様
に安定した感熱記録を得ることができる。また、ここで
構成される電圧安定化手段は、D C/D Cコンバー
タ等の安定化電源のような大掛かりなものでないので、
装置の小形・軽量化、低ノイズ化、高効率化が図れる。
Further, according to the configuration (2), the voltage applied to the heating element is stabilized by using the voltage obtained by subtracting the voltage drop at the maximum load of the device as a reference voltage, and the necessary applied pulse width is set accordingly. Since this is controlled, stable thermal recording can be obtained as in the case (1). In addition, the voltage stabilizing means constructed here is not large-scale like a stabilized power supply such as a DC/DC converter, so
The device can be made smaller, lighter, less noisy, and more efficient.

さらに、(3)の構成によれば、常に、感熱記録紙を発
色濃度の飽和領域温度まで加熱するので、負荷変動によ
る電池電圧の変動があっても、発色むらを最小限に抑え
ることができ、安定した感熱記録を得ることができると
ともに、装置の小形・軽量化、低ノイズ化、高効率化が
図れることは、(1)及び(2)の場合と同様である。
Furthermore, according to configuration (3), since the thermal recording paper is always heated to the temperature in the saturation range of color density, uneven color development can be minimized even if the battery voltage fluctuates due to load fluctuations. As in the case of (1) and (2), stable thermal recording can be obtained, and the apparatus can be made smaller and lighter, have lower noise, and have higher efficiency.

電池電圧が過充電状態になったり、消耗することによっ
て、予め定められた電圧範囲を外れたときは異常を報知
して、電池の交換等を行なう。
When the battery voltage falls outside a predetermined voltage range due to overcharging or exhaustion, an abnormality is reported and the battery is replaced.

(実施例) 以下、図面を参照して実施例を詳細に説明する。(Example) Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例のサーマルヘッド印加エネ
ルギー制御装置を示したもので、ファクシミリ装置に適
用した例である。lはファクシミリ装置で、電池電源2
から全ての電力が供給される。
FIG. 1 shows a thermal head applied energy control device according to an embodiment of the present invention, and is an example applied to a facsimile machine. l is a facsimile machine with battery power supply 2
All power is supplied from

3は原稿画像を読み取って画情報を取り出すスキャナ、
4は送信する画情報の符号化及び受信した画情報の復号
化を行なう符号化復号化部、5は画情報を感熱記録紙に
記録するプロッタで、サーマルヘッドを有し、そのサー
マルヘッドには多数の発熱体素子が配置されている。6
は網制御装置で、回線の接続、発信先電話番号である選
択信号の送出、着信の検出などにより、所定の発着信動
作を行なう。7はモデムで、画情報を変復調して伝送す
ると共に、伝送制御手順における各種手順信号を伝送す
る。8はこれら網制御装置6とモデム7とを制御してフ
ァクシミリ通信を実行する通信制御部、9は操作表示部
で、装置の動作状態を表示すると共に、オペレータが各
種動作を行なう。IOはシステム制御部で、マイクロコ
ンピュータ及び各種電子回路を備え、ファクシミリ装置
内の各部を制御する。また、プロッタ5を制御して本発
明に係るサーマルヘッドの発熱動作を行なわせる。
3 is a scanner that reads the original image and extracts image information;
4 is an encoding/decoding unit that encodes image information to be transmitted and decodes received image information; 5 is a plotter that records image information on thermal recording paper, and has a thermal head; A large number of heating element elements are arranged. 6
is a network control device that performs predetermined calling/receiving operations by connecting lines, sending a selection signal that is the destination telephone number, detecting incoming calls, etc. A modem 7 modulates and demodulates image information and transmits the same, and also transmits various procedure signals in transmission control procedures. Reference numeral 8 denotes a communication control section for controlling the network control device 6 and modem 7 to execute facsimile communication. Reference numeral 9 denotes an operation display section, which displays the operating status of the apparatus and allows an operator to perform various operations. IO is a system control section, which includes a microcomputer and various electronic circuits, and controls each section within the facsimile machine. Further, the plotter 5 is controlled to cause the thermal head according to the present invention to perform a heat generating operation.

11は電源部であり、装置全体へ電力を供給する電池電
源2を有し、プロッタ5に対しては直接電池出力を供給
し、プロッタ以外の各部に対しては、安定化電源12に
より定電圧化された出力を供給する。13は印字中の電
池電源2の電圧を逐次検知する逐次電圧検知部、14は
、システム制御部lOに内蔵され、逐次検知した電圧を
時間について積分する積分器で、発熱体素子に与えるエ
ネルギーを演算する。15は積分器14の演算結果が感
熱記録紙を発色温度まで加熱するに必要な発熱体素子の
温度上昇となるように印加パルス幅を制御するパルス幅
制御部である。
Reference numeral 11 denotes a power supply unit, which has a battery power supply 2 that supplies power to the entire device.The plotter 5 is directly supplied with battery output, and each part other than the plotter is supplied with a constant voltage by a stabilized power supply 12. Provides digitized output. 13 is a sequential voltage detection unit that sequentially detects the voltage of the battery power supply 2 during printing; 14 is an integrator that is built in the system control unit IO and integrates the sequentially detected voltage with respect to time; calculate. Reference numeral 15 denotes a pulse width control section that controls the applied pulse width so that the calculation result of the integrator 14 becomes the temperature rise of the heating element necessary to heat the thermosensitive recording paper to the coloring temperature.

次に、本実施例の動作を第2図及び第3図を用いて説明
する。まず、第2図において、サーマルヘッドが印字開
始すると、発熱体素子に印加パルスがオンになり、発熱
を開始する(101)。同時に、逐次電圧検知部】3が
電池電圧の逐次検知を開始する(102)。ここで電池
電圧は、パルスオフの状態で、第3図(a)に示したよ
うに、それまでの電池消耗もあって■1であるが、パル
スオンで印字率負荷がかかり、V2に下がる。さらにパ
ルスオン中にモータ等の負荷変動があって、第3図(a
)のように電圧が変動する。このように変動する電圧を
逐次検知し、それを積分器14において時間について積
分し、発熱体素子に与えるエネルギーを演算する。即ち
、発熱体素子の発熱量又は温度上昇が算出される(10
3)。そして、発熱体素子の温度がta以上になったか
どうかの判定を行ない(104)、それ未満のときはス
テップ(102)に戻り、ΔT毎の電圧検知と積分を継
続する。発熱体素子の温度がt6以上になったと判定さ
れたときは印加パルスをオフとしく105)、その発熱
体素子の印字を終了する。第3図(c)は、発熱体素子
の温度がし、まで上昇し、それによって感熱記録紙が発
色温度C2を上回るp、まで加熱され、その温度になっ
たときパルスがオフになる様子を示したものである。
Next, the operation of this embodiment will be explained using FIGS. 2 and 3. First, in FIG. 2, when the thermal head starts printing, a pulse is applied to the heating element and it starts generating heat (101). At the same time, the sequential voltage detection unit [3] starts sequential detection of the battery voltage (102). Here, the battery voltage is 1 in the pulse-off state, as shown in FIG. 3(a), due to battery consumption up to that point, but drops to V2 due to the printing rate load when the pulse is on. Furthermore, during the pulse-on period, there were load fluctuations in the motor, etc., as shown in Figure 3 (a).
) the voltage fluctuates like this. The voltage that fluctuates in this way is detected one after another, and the integrator 14 integrates it over time to calculate the energy given to the heating element. That is, the calorific value or temperature rise of the heating element is calculated (10
3). Then, it is determined whether the temperature of the heating element has exceeded ta (104), and if it is less than ta, the process returns to step (102) and continues voltage detection and integration for each ΔT. When it is determined that the temperature of the heating element has exceeded t6, the applied pulse is turned off (105), and printing for that heating element is completed. Figure 3(c) shows how the temperature of the heating element increases to , and the thermal recording paper is thereby heated to p, which exceeds the color development temperature C2, and when that temperature is reached, the pulse is turned off. This is what is shown.

なお、破線は、印字率負荷のみでその他の負荷がなく、
電池電圧がV2になったときの温度上昇及びパルスオフ
の状態を示したものである。
Note that the broken line indicates only the printing rate load and no other loads.
This figure shows the temperature rise and pulse-off state when the battery voltage reaches V2.

このように構成された本実施例では、電池の消耗と種々
の負荷が重なって電池電圧が変動しても、DC/DCコ
ンバータ等の安定化電源を用いることなく、発熱体素子
に印加するパルスの幅を制御することによって、感熱記
録紙を発色温度まで加熱し、常に安定した感熱記録を得
ることができる。
In this embodiment configured in this way, even if the battery voltage fluctuates due to battery consumption and various loads, the pulse applied to the heating element can be adjusted without using a stabilized power source such as a DC/DC converter. By controlling the width of the heat-sensitive recording paper, it is possible to heat the heat-sensitive recording paper to the color development temperature and obtain stable heat-sensitive recording at all times.

第4図は、本発明の他の実施例を示したもので、第1図
と同一名称部分には同一の記号を付し、また、16は電
池電源2の電圧を検知する電圧検知部、17は検知した
電圧から装置の最大負荷時における電圧降下分を差し引
いた電圧を演算する電圧演算部、18は演算された電圧
を基準電圧19として発熱体素子へ印加する電圧を安定
化するトランジスタである。システム制御部lOは、演
算された電圧に基づいて、感熱記録紙を発色温度まで加
熱するに必要な発熱体素子の温度上昇が得られるように
印加パルス幅を制御するパルス幅制御部15を備えてい
る。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which parts with the same names as those in FIG. 17 is a voltage calculation unit that calculates a voltage obtained by subtracting the voltage drop at the maximum load of the device from the detected voltage, and 18 is a transistor that uses the calculated voltage as a reference voltage 19 to stabilize the voltage applied to the heating element. be. The system control unit 1O includes a pulse width control unit 15 that controls the applied pulse width based on the calculated voltage so as to obtain the temperature rise of the heating element necessary to heat the thermal recording paper to the coloring temperature. ing.

次に、本実施例の動作を、第5図及び第6図を用いて説
明する。第5図において、まず、サーマルヘッドが印字
動作に入ると、電圧検知部16が電池電圧を検知する(
201)。ここで電池電圧は、パルスオフの状態で、第
6図(a)に示したように、゛それまでの電池消耗もあ
ってVlである。そこで、電圧演算部17は、検知した
電池電圧■1から装置の最大負荷(印字負荷、モータ等
の負荷をトータルしたもの)時における電圧降下分を差
し引いた電圧v3を演算しく202)、これを基準電圧
として、発熱体素子に印加する電圧をトランジスタ18
により安定化する。一方、演算された電圧■3に基づい
て、感熱記録紙を発色温度まで加熱するに必要な発熱体
素子の温度上昇が得られるパルス幅T0を設定する(2
03)。そして、印加パルスをオンにしく204)、T
0経過するまで電圧をかけ(205)、T。
Next, the operation of this embodiment will be explained using FIGS. 5 and 6. In FIG. 5, first, when the thermal head starts printing operation, the voltage detection section 16 detects the battery voltage (
201). Here, the battery voltage is Vl in the pulse-off state, as shown in FIG. 6(a), due to battery consumption up to that point. Therefore, the voltage calculation unit 17 calculates the voltage v3 by subtracting the voltage drop at the maximum load of the device (total of printing load, motor, etc. load) from the detected battery voltage 1 (202), and calculates this voltage v3. The transistor 18 uses the voltage applied to the heating element as a reference voltage.
stabilized by On the other hand, based on the calculated voltage (3), a pulse width T0 is set (2
03). Then, turn on the applied pulse 204), T
A voltage is applied until the voltage reaches 0 (205), and T.

が経過した時点で、第6図(C)に示したように、印加
パルスをオフにしく206)、その発熱体素子の印字を
終了する。
After the elapse of 206, as shown in FIG. 6C, the applied pulse is turned off (206), and printing for that heating element is completed.

このように構成された本実施例では、電池の消耗による
現時点の電圧から負荷変動分を取り除いて安定化電圧を
設定し、かつその電圧を基準にして必要なパルス幅を設
定、制御するので、安定した感熱記録を得ることができ
る。
In this embodiment configured in this way, the stabilized voltage is set by removing the load fluctuation from the current voltage due to battery consumption, and the necessary pulse width is set and controlled based on that voltage. Stable thermal recording can be obtained.

前記2つの実施例では、感熱記録紙を発色温度まで加熱
するに必要な発熱体素子の温度上昇が得られるように印
加パルス幅を制御するものであったが、発熱体素子に印
加されるエネルギーが、常に、感熱記録紙を発色濃度の
飽和領域温度まで加熱するように保持されれば、印加パ
ルス幅を制御する必要はない。
In the above two embodiments, the applied pulse width was controlled so as to obtain the temperature rise of the heating element necessary to heat the thermal recording paper to the coloring temperature, but the energy applied to the heating element was However, if the thermal recording paper is always heated to the temperature in the saturation range of color density, there is no need to control the applied pulse width.

まず、サーマルヘッドの印加エネルギーと印字濃度の関
係について、第11図により説明する。従来は、発熱素
子に対し安定した電圧が印加されるようになっていたた
め、印字濃度が安定し、かつ効率を考慮して、印字濃度
が略1.3±0.1の範囲に入るように印加エネルギー
を制御していた(A領域〕。そこで、印字濃度が1.4
を越えるように発熱体素子にエネルギーを与えれば(B
領域)、印加エネルギーを増加しても、印字濃度、即ち
感熱記録紙の発色濃度は横ばい状態の特性を示す。これ
は発色が飽和状態に達しているためである。この飽和状
態は、環境温湿度5°C225%RH125℃、50%
RH135℃、85%R)lにおいて同じように現われ
る。
First, the relationship between the energy applied to the thermal head and the print density will be explained with reference to FIG. 11. Conventionally, a stable voltage was applied to the heating element, so the print density was stable, and in consideration of efficiency, the print density was set within the range of approximately 1.3±0.1. The applied energy was controlled (A region).Then, the print density was 1.4.
If energy is given to the heating element so as to exceed (B
Even if the applied energy is increased, the print density, that is, the color density of the thermal recording paper remains unchanged. This is because the color development has reached a saturated state. This saturation condition is as follows: Environmental temperature and humidity: 5°C, 225% RH, 125°C, 50%
The same appears at RH 135°C, 85% R)l.

一般に、印加エネルギーは次式から求められる。Generally, the applied energy is calculated from the following equation.

Q=P−T           ・・・(2)ここで
、P:印加電力(W/dat) R1発熱体素子1個の平均抵抗値(Ω)■、印加電圧(
vol) ■0:ドライバICの損失電圧(vol)Q:印加エネ
ルギー(mj/dot) T 印加パルス幅(msec) (1)、 (2)式から判るように、印加電圧(電池電
圧)■が変動すれば、印加電力Pが変動し、1 dot
当たりの印加エネルギーが変動するが、第11図の例で
示せば、印加エネルギーが0.35〜0.5mj/do
tの間で変動しても、発熱体が飽和状態に達しているの
で、十分安定した発色が得られ、発色むらを最小限に抑
えることができる。
Q=PT...(2) where, P: Applied power (W/dat) Average resistance value of one R1 heating element (Ω) ■, Applied voltage (
vol) ■0: Driver IC loss voltage (vol) Q: Applied energy (mj/dot) T Applied pulse width (msec) As can be seen from equations (1) and (2), the applied voltage (battery voltage) If it fluctuates, the applied power P will fluctuate and 1 dot
The applied energy per hit varies, but as shown in the example of Fig. 11, the applied energy is 0.35 to 0.5 mj/do.
Even if the temperature varies between t and t, the heating element has reached a saturated state, so sufficiently stable color development can be obtained, and uneven color development can be minimized.

第9図は、上記思想に基づく本発明の第3の実施例を示
したもので、16は電池電源の電圧を検知する電圧検知
手段、20はその検知した電圧が予め定められた電圧範
囲を外れたとき異常と判定し、システム制御部10を介
して操作表示部9に表示させ、オペレータに報知する異
常制御部である。ここで、予め定められた電圧範囲とは
、前述のように、サーマルヘッドの発熱体素子に印加さ
れるエネルギーが、負荷変動による電池電圧の降下を考
慮して尚、感熱記録紙を発色濃度の飽和領域温度まで加
熱するエネルギーとなる電圧範囲である。
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention based on the above idea, in which 16 is a voltage detection means for detecting the voltage of the battery power source, and 20 is a voltage detection means for detecting the voltage within a predetermined voltage range. This is an abnormality control section that determines that there is an abnormality when it comes off, and displays it on the operation display section 9 via the system control section 10 to notify the operator. Here, the predetermined voltage range means that, as mentioned above, the energy applied to the heating element of the thermal head is capable of increasing the coloring density of the thermal recording paper, taking into account the drop in battery voltage due to load fluctuations. This is the voltage range that provides the energy to heat up to the saturation region temperature.

そして、その電圧範囲を外れるのは、電池電圧が過充電
されたり、消耗により電圧降下した場合である。
The voltage falls outside this range when the battery voltage is overcharged or when the voltage drops due to exhaustion.

第1O図は、本実施例の動作フローを示したもので、先
ず、サーマルヘッドが印字開始する前に、印加電圧とな
る電池電圧が過充電により規定値をオーバーしていない
かどうかの判別(301)、及び電池の消耗により規定
値以下に下がっていないがどうかの判別(302)を行
ない、正常と判断した場合は所定の記録処理を行なう(
303)。また、異常と判断した場合は、異常制御部2
oの指示により操作表示部9でその旨表示しく304)
、オペレータに報知する。
Figure 1O shows the operation flow of this embodiment. First, before the thermal head starts printing, it is determined whether the battery voltage, which is the applied voltage, has exceeded the specified value due to overcharging ( 301), and determines whether the value has fallen below the specified value due to battery consumption (302). If it is determined to be normal, predetermined recording processing is performed (301).
303). In addition, if it is determined that there is an abnormality, the abnormality control unit 2
In response to the instruction from o, the operation display section 9 will display this information (304).
, notify the operator.

以上のように構成された本実施例では、負荷変動を考慮
した上で、感熱記録紙をその発色飽和温度まで加熱する
ように、発熱体素子にエネルギーを与えるので、発色む
らを最小限に抑え、安定した印字を行なうことができる
In this embodiment configured as described above, energy is given to the heating element to heat the thermal recording paper to its coloring saturation temperature, taking into account load fluctuations, thereby minimizing uneven coloring. , stable printing can be performed.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、電池の消耗や負
荷変動を考慮し、あるいは負荷変動分を取り除いて、感
熱記録紙を発色温度まで加熱するに必要な発熱体素子の
温度上昇が得られるパルス幅を設定し、かつ制御するこ
とによって、常に安定した感熱記録紙の発色を得ること
ができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the heating element necessary to heat the thermal recording paper to the coloring temperature takes into consideration battery consumption and load fluctuations, or removes the load fluctuations. By setting and controlling the pulse width that provides a temperature rise of , it is possible to always obtain stable coloring of the thermosensitive recording paper.

あるいは、負荷変動を考慮した上で尚、感熱記録紙をそ
の発色飽和温度まで加熱するので、発色むらを最小限に
抑え、安定した印字を行なうことができる。
Alternatively, since the thermal recording paper is heated to its coloring saturation temperature while taking load fluctuations into consideration, uneven coloring can be minimized and stable printing can be performed.

また、従来使用していたDC/DCコンバータ等の安定
化電源を省くことができるので、装置の小形・軽量化、
低ノイズ化、高効率化を図ることができるなど、多大の
効果を奏するものである。
In addition, since the stabilizing power supply such as the DC/DC converter that was conventionally used can be omitted, the device can be made smaller and lighter.
This has many effects such as lower noise and higher efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図は、同動作を示すフローチャート、第3図は、同
電源電圧、パルス幅、′温度上昇の関係を示す図、第4
図は、本発明の他の実施例の構成を示すブロック図、第
5図は、同動作を示すフローチャート、第6図は、同電
源電圧、パルス幅、温度上昇の関係を示す図、第7図は
、電池の放電電流と放電時間による端子電圧の変化を示
す図、第8図は、従来例の電源電圧、パルス幅、温度上
昇の関係を示す図、第9図は、本発明の更に他の実施例
の構成を示すブロック図、第1O図は、同動作を示すフ
ローチャート、第11図は、発熱体素子に印加するエネ
ルギーと印字濃度との関係を示す図である。 5 ・・・プロッタ、 9 ・・・操作表示部、lO・
・・システム制御部、11・・・電源部、12・・・安
定化電源、13・・・逐次電圧検知部、14・・・積分
器、15・・・パルス幅制御部、16・・・電圧検知部
、17・・・電圧演算部、18・・・ トランジスタ、
19・・・基準電圧、20・・・異常制御部。 特許出願人   株式会社 リ コー 第1図 / 吟rjj(T) 第6図 I31! 聞 (T) 第8図 時間 (t) 第9図 第10図 第11図 LPカロエ8欽−−(mしdot )
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a flowchart showing the same operation, Figure 3 is a diagram showing the relationship between power supply voltage, pulse width, and temperature rise.
5 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a flowchart showing the same operation, FIG. 6 is a diagram showing the relationship among the power supply voltage, pulse width, and temperature rise, and FIG. 8 shows the relationship between the power supply voltage, pulse width, and temperature rise in the conventional example. FIG. 9 shows the relationship between the power supply voltage, pulse width, and temperature rise in the conventional example. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of another embodiment, FIG. 10 is a flowchart showing the same operation, and FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the energy applied to the heating element and the print density. 5...Plotter, 9...Operation display section, lO.
...System control unit, 11...Power supply unit, 12...Stabilized power supply, 13...Sequential voltage detection unit, 14...Integrator, 15...Pulse width control unit, 16... Voltage detection section, 17... Voltage calculation section, 18... Transistor,
19... Reference voltage, 20... Abnormality control section. Patent applicant: Ricoh Co., Ltd. Figure 1/Ginrjj (T) Figure 6 I31! (T) Figure 8 Time (t) Figure 9 Figure 10 Figure 11 LP Karoe 8--(mshidot)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)サーマルヘッドの発熱体素子にパルスを印加し、
その発熱により感熱記録紙を加熱して発色させ記録する
感熱記録手段と、電池電源と、印字中の前記電池電源の
電圧を逐次検知する逐次電圧検知手段と、逐次検知した
電圧を時間について積分し発熱体素子に与えるエネルギ
ーを演算する積分手段と、演算結果が前記感熱記録紙を
発色温度まで加熱するに必要な前記発熱体素子の温度上
昇となるように印加パルス幅を制御するパルス幅制御手
段とからなることを特徴とするサーマルヘッド印加エネ
ルギー制御装置。
(1) Applying a pulse to the heating element of the thermal head,
Thermal recording means heats the thermal recording paper with the generated heat to color it and record it, the battery power supply, the sequential voltage detection means sequentially detects the voltage of the battery power supply during printing, and the sequentially detected voltage is integrated over time. an integrating means for calculating the energy given to the heating element; and a pulse width control means for controlling the applied pulse width so that the calculation result is the temperature rise of the heating element necessary to heat the thermosensitive recording paper to the coloring temperature. A thermal head applied energy control device comprising:
(2)サーマルヘッドの発熱体素子にパルスを印加し、
その発熱により感熱記録紙を加熱して発色させ記録する
感熱記録手段と、電池電源と、該電池電源の電圧を検知
する電圧検知手段と、検知した電圧から装置の最大負荷
時における電圧降下分を差し引いた電圧を演算する電圧
演算手段と、演算された電圧を基準電圧として前記発熱
体素子へ印加する電圧を安定化する電圧安定化手段と、
前記演算された電圧に基づいて、前記感熱記録紙を発色
温度まで加熱するに必要な前記発熱体素子の温度上昇が
得られるように印加パルス幅を制御するパルス幅制御手
段とからなることを特徴とするサーマルヘッド印加エネ
ルギー制御装置。
(2) Applying a pulse to the heating element of the thermal head,
A thermal recording means that uses the heat generated to heat the thermal recording paper to develop color and record, a battery power supply, a voltage detection means that detects the voltage of the battery power supply, and a voltage drop at the maximum load of the device from the detected voltage. a voltage calculation means for calculating the subtracted voltage; a voltage stabilization means for stabilizing the voltage applied to the heating element by using the calculated voltage as a reference voltage;
It is characterized by comprising a pulse width control means for controlling the applied pulse width based on the calculated voltage so as to obtain the temperature rise of the heating element necessary to heat the thermosensitive recording paper to the coloring temperature. Thermal head applied energy control device.
(3)サーマルヘッドの発熱体素子にパルスを印加し、
その発熱により感熱記録紙を加熱して発色させ記録する
感熱記録手段と、電池電源と、該電池電源の電圧を検知
する電圧検知手段と、検知した電圧が予め定められた電
圧範囲を外れたとき異常を報知する手段とからなり、前
記予め定められた電圧範囲は、前記サーマルヘッドの発
熱体素子に印加されるエネルギーが、負荷変動による電
池電圧の降下を考慮して尚、前記感熱記録紙を発色濃度
の飽和領域温度まで加熱するエネルギーとなる電圧範囲
とすることを特徴とするサーマルヘッド印加エネルギー
制御装置。
(3) Applying a pulse to the heating element of the thermal head,
A thermal recording means that heats thermal recording paper using the generated heat to develop color and record; a battery power source; a voltage detection means that detects the voltage of the battery power source; and when the detected voltage is outside a predetermined voltage range. The predetermined voltage range is such that the energy applied to the heating element of the thermal head is such that the energy applied to the heating element of the thermal head does not exceed the temperature of the thermal recording paper, taking into account the drop in battery voltage due to load fluctuations. A thermal head applied energy control device characterized in that the voltage range is set to provide energy for heating up to a temperature in a saturation range of color density.
JP2272379A 1990-06-26 1990-10-12 Controller for energy to be applied to thermal head Pending JPH04164658A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006264100A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Brother Ind Ltd Printer
US7271819B2 (en) 2004-03-30 2007-09-18 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Thermal printer that effectively controls heat buildup

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