JPH05338246A

JPH05338246A - 加熱式記録装置

Info

Publication number: JPH05338246A
Application number: JP14737692A
Authority: JP
Inventors: Bunichi Nagano; 文一長野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-06-08
Filing date: 1992-06-08
Publication date: 1993-12-21
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: EP0573923A2; US5585834A; US5594489A; EP0573923A3; JP2975480B2; DE69323241T2; EP0573923B1; CA2097638C; CA2097638A1; DE69323241D1

Abstract

(57)【要約】【目的】中間調印字濃度の分解能および安定性が向上
生した加熱式記録装置を提供する。【構成】各サーマルヘッドはトランジスタを通じて通
電され、通電時間は４ビットのデータにより決められ
る。各トランジスタごとにオン／オフを制御する回路が
設けられ、各制御回路はクロックＴＤにより上記データ
を取り込み、保持する。それらのデータは、２５６進カ
ウンタ２と反転回路６が生成するＬアクティブのロード
パルスＬＯＡＬにより各制御回路のカウンタにロードさ
れ、またそのとき通電が開始される。各カウンタはクロ
ックＴＰＷを計数し、ロードしたデータに応じたタイミ
ングで通電を停止する信号を出力する。ただし、ストロ
ーブ信号が”１”のときのみ通電が行われる。そして、
ＲＯＭ５は、カウンタ３，４の計数値が大きくなった場
合、周期的にストローブ信号を”０”とする。すなわ
ち、通電時間が長いとき、通電が周期的に停止され、ヘ
ッドの必要以上の温度上昇が抑えられ、印字濃度の飽和
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加熱式記録装置に関し、
特にサーマルヘッドの通電時間を変えることによって中
間調濃度の記録を行う加熱式記録装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】中間調記録が可能な従来の昇華プリンタ
のサーマルヘッド部が図８に示されており、サーマルヘ
ッドまたはサーマル素子（以降「ヘッド」という）８
１、プラテン８３、受像紙８２およびインクリボン８６
により構成される。受像紙８２およびインクリボン８６
はヘッド８１およびプラテン８３に挟まれており、イン
クリボン８６はヘッド８１により加熱され、インクリボ
ン８６上のインクが受像紙８２に転写される。インクリ
ボン８６は、印刷の進行に伴って２個のローラ８４およ
び８５により供給および巻取が行われる。

【０００３】図９にヘッド８１の駆動回路を示す。ヘッ
ド８１はｎ個のヘッドを備えており（ｎは整数）、抵抗
Ｒ１〜Ｒｎが各ヘッドを表している。抵抗Ｒ１〜Ｒｎの
一端は共に電源ＶＴＨに接続され、他端はそれぞれＮＰ
ＮトランジスタＴＲ１〜ＴＲｎのコレクタに接続されて
いる。トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎのエミッタはグラン
ドＧＮＤに接続され、ベースはそれぞれアンド回路ＧＴ
１〜ＧＴｎの出力に接続されている。

【０００４】アンド回路ＧＴ１〜ＧＴｎの一方の入力に
はストローブ信号ＳＴＲＢが供給され、各アンド回路の
もう一方の入力はフリップフロップ回路（以降「ＦＦ回
路」という）ＦＦ１〜ＦＦｎの出力Ｑに接続されてい
る。そして、ＦＦ回路ＦＦ１〜ＦＦｎのセット入力Ｓに
はＬ（ロー）アクティブのロードパルスＬＯＡＤが供給
され、リセット入力はＬアクティブの回路ＩＮＶ１〜Ｉ
ＮＶｎの出力に接続されている。

【０００５】従って、ストローブ信号ＳＴＲＢがＨ（ハ
イ）レベルの状態で、ＬアクティブのロードパルスＬＯ
ＡＤが入力されて、ＦＦ回路ＦＦ１〜ＦＦｎがセットさ
れ、それらの出力ＱがＨレベルとなると、アンド回路Ｇ
Ｔ１〜ＧＴｎの出力もＨレベルとなる。その結果、各ト
ランジスタＴＲ１〜ＴＲｎはオンし、抵抗Ｒ１〜Ｒｎに
電流が流れ、各サーマル素子は発熱する。一方、反転回
路ＩＮＶ１〜ＩＮＶｎの出力がＬレベルになると、対応
するＦＦ回路ＦＦ１〜ＦＦｎはリセットされ、その出力
ＱはＬレベルとなる。従って、対応するトランジスタＴ
Ｒ１〜ＴＲｎの導通は遮断され、対応する抵抗Ｒ１〜Ｒ
ｎの発熱は停止する。

【０００６】カウンタＣＮＴ１〜ＣＮＴｎは、４ビット
入力による初期数値のロード可能な同期式アップカウン
タである。このカウンタは、クロックＴＰＷの立上がり
エッジでカウントアップし、非同期のＬアクティブのロ
ードパルスＬＯＡＤがＬレベルとなったとき、入力Ａ〜
Ｄに供給されている値を取り込み、出力ＱＡ〜ＱＤより
出力する。また、出力ＭＡＸはカウンタの計数値が０と
なった後、１５番目のクロックＴＰＷの立ち上がりでＨ
レベルとなり、次のクロックの立ち上がりでＬレベルに
戻る。これらのカウンタは、それぞれ反転回路ＩＮＶ１
〜ＩＮＶｎに所定のタイミングでＨレベルの信号を供給
し、抵抗Ｒ１〜Ｒｎの通電時間を制御するために設けら
れている。各カウンタの各入力Ａ〜Ｄはそれぞれラッチ
回路Ｌ１〜Ｌｎの各出力ＱＡ〜ＱＤに接続され、各出力
ＭＡＸはそれぞれ反転回路ＩＮＶ１〜ＩＮＶｎの入力に
接続されている。

【０００７】ラッチ回路Ｌ１の入力１Ｄ〜４Ｄにはデー
タＤ１〜Ｄ４が供給され、出力ＱＡ〜ＱＤはそれぞれラ
ッチ回路Ｌ２の入力１Ｄ〜４Ｄに接続されている。同様
に、ラッチ回路Ｌ３〜Ｌn-1 については、各ラッチ回路
の入力は番号の一つ小さいラッチ回路の出力に接続さ
れ、出力は番号の一つ大きいラッチ回路の入力にそれぞ
れ接続されている。そして、ラッチ回路Ｌｎの出力ＱＡ
〜ＱＤはそれぞれカウンタＣＮＴｎの入力Ａ〜Ｄに接続
されている。また、ラッチ回路Ｌ１〜Ｌｎのクロック入
力ＴにはラッチパルスＴＤが供給されている。

【０００８】上記の構成による駆動回路の動作について
図１０のタイミングチャートを参照して説明する。本実
施例のヘッドの数ｎは２５６とし、ストローブ信号ＳＴ
ＲＢは常にＨレベルであるとする。また、抵抗Ｒ１の通
電の制御を例に説明する。

【０００９】各走査の開始のタイミングでＬレベルのロ
ードパルスＬＯＡＤが入力され、ＦＦ回路ＦＦ１はセッ
トされる。従って、アンド回路ＧＴ１の出力はＨレベル
となり、トランジスタＴＲ１がオンして、抵抗Ｒ１の通
電が開始される。

【００１０】一方、ラッチパルスＴＤとしては、各走査
ごとに素子数と同じ２５６個のパルスが入力され、各ラ
ッチパルスＴＤに同期してデータＤ１〜Ｄ４が供給され
る。そして、例えばＭ番目の走査（Ｍ走査）の開始時
に、ＬレベルのロードパルスＬＯＡＤが入力され、その
タイミングで１番目のラッチパルスＴＤが入力される
と、そのとき供給されているデータＤ１〜Ｄ４はラッチ
回路Ｌ１にラッチされ、カウンタＣＮＴ１に供給され
る。そして、カウンタＣＮＴ１はＬアクティブのロード
パルスＬＯＡＤがＬレベルであるため、ラッチ回路Ｌ１
からのデータを取り込み、計数値の初期値とする。その
後、クロックＴＰＷが入力され計数値が１５となると、
カウンタＣＮＴ１は出力ＭＡＸよりＨレベルの信号を出
力する。

【００１１】例えば、最初に与えられたデータＤ１〜Ｄ
４が０，０，１，１であた場合、ラッチ回路Ｌ１の出力
ＱＡ〜ＱＤも図のように０，０，１，１となり、カウン
タＣＮＴ１の計数値の初期値は１２となるので、３番目
のクロックＴＰＷが入力された時点で、出力ＭＡＸはＨ
レベルとなる。従って、クロックＴＰＷの１周期をｔ０
とすると、ＬレベルのロードパルスＬＯＡＤが供給され
た後、３・ｔ０の期間に渡ってＦＦ回路ＦＦ１の出力Ｑ
はＨレベルを維持し、その後、出力ＭＡＸがＨレベルに
なったとき、ＦＦ回路ＦＦ１はリセットされ、出力Ｑは
Ｌレベルとなる。すなわち、データＤ１〜Ｄ４として
０，０，１，１が与えられた場合には、抵抗Ｒ１は３・
ｔ０の期間通電される。

【００１２】次に、Ｍ＋１番目の走査のとき、データＤ
１〜Ｄ４として０，０，０，１が与えられたとすると、
この場合にはカウンタＣＮＴ１は８を初期値として計数
を開始するので、７番目のクロックＴＰＷが入力された
時点で出力ＭＡＸはＨレベルとなる。従って、抵抗Ｒ１
は７・ｔ０の期間通電される。

【００１３】さらに、Ｍ＋２番目の走査のとき、データ
Ｄ１〜Ｄ４として１，１，０，０が与えられたとする
と、この場合にはカウンタＣＮＴ１は３を初期値として
計数を開始するので、１２番目のクロックＴＰＷが入力
された時点で出力ＭＡＸはＨレベルとなる。従って、抵
抗Ｒ１は１２・ｔ０の期間通電される。

【００１４】一般に、データＤ１〜Ｄ４の値をＫとする
と、抵抗Ｒ１は（２⁴−１−Ｋ）・ｔ０の期間通電され
る。

【００１５】すなわち、データＤ１〜Ｄ４の値を変える
ことによって、サーマル素子の通電時間を変化させ、簡
単に中間調記録を行える。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のプリンタでは、図１５のグラフに示すように、印字
濃度(2) は通電時間に比例せず、特に、通電時間が１・
ｔ０，２・ｔ０，３・ｔ０の場合は１階調目〜３階調目
の印字がされない。また、最大の濃度も不十分である。

【００１７】これらの問題を解決するためにヘッドに印
加する電圧を高くした場合、図１６に示す通りサーマル
ヘッド温度(1) の立上がりが急俊となり、低階調におけ
る印字範囲は拡大する。しかし、高階調において印字濃
度(2) が飽和する新たな問題が生じる。また、ヘッドが
周囲温度等の影響を受け、ヘッドの温度が上下に変化し
た場合も同様の問題を生じる。

【００１８】本発明の目的は、これらの問題を解決し、
通電時間に対して印字濃度が全領域で直線的に変化し、
周囲の影響を保障し得る加熱式記録装置を提供すること
にある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】第１の発明のサーマルヘ
ッドの通電時間を変えることによって多階調濃度の印字
を行う加熱式記録装置は、通電時間を印字の階調濃度に
応じた値に制御する制御手段と、通電時間が所定値以上
の場合に通電を一時中断する中断期間を通電時間内に設
ける中断手段とを有することを特徴とする。

【００２０】第２の発明のサーマルヘッドの通電時間を
変えることによって多階調濃度の印字を行う加熱式記録
装置は、階調濃度に応じた正規の印字期間の前にダミー
印字期間を設ける手段と、第１階調濃度以上の印字の実
行時にはダミー印字期間内にサーマルヘッドへの通電が
実行され、無印字の場合はダミー印字期間内に通電が実
行されないように制御する手段とを有することを特徴と
する。

【００２１】第３の発明のサーマルヘッドの通電時間を
変えることによって多階調濃度の印字を行う加熱式記録
装置は、印字の階調濃度に応じてサーマルヘッドへの印
加電圧を調整する電圧制御手段を有することを特徴とす
る。

【００２２】第４の発明のサーマルヘッドの通電時間を
変えることによって多階調濃度の印字を行う加熱式記録
装置は、通電時間を周囲温度の変化に応じて変化させる
制御手段を有することを特徴とする。

【００２３】

【作用】第１の発明による加熱式記録装置では、ヘッド
の通電時間が所定の値以上となるとき、１回または複数
回、所定の時間通電を停止する。ヘッドに印加する通電
時間が長くなった場合にヘッドの温度が必要以上に上昇
することを防止できる。この作用によって、低階調濃度
の場合に無印字で、高階調濃度の場合に印字濃度が飽和
するという問題を解決し、通電時間に対して直線的に印
字濃度が変化する加熱式記録装置を実現できる。また、
ヘッドの温度が必要以上に高くならないので、ヘッドの
長寿命化も可能となる。

【００２４】第２の発明による加熱式記録装置では、印
字のためのヘッドの通電に先だって、所定の時間ヘッド
にバイアス通電をする。従って、低階調濃度の場合で
も、各階調に応じた濃度で印字でき、通電時間に対して
印字濃度は全領域で直線的に変化する。

【００２５】第３の発明による加熱式記録装置では、記
録濃度に応じてヘッドへの印加電圧を調整する。この調
整によって、低階調濃度の場合に無印字で、高階調濃度
の場合に印字濃度が飽和するという問題を解決し、通電
時間に対して直線的に印字濃度が変化する加熱式記録装
置が実現できる。

【００２６】第４の発明による加熱式記録装置では、周
囲温度に応じてヘッドへの通電時間圧を調整する。この
調整によって、低温度・低階調の場合に無印字で、高温
度・高階調の場合に印字濃度が飽和するという問題を解
決し、周囲温度の変化に影響されず印字濃度の安定した
加熱式記録装置が実現できる。

【００２７】

【実施例】次に第１の発明の中間調記録方法にもとづく
加熱式記録装置の実施例について図面を参照して説明す
る。本実施例の加熱式記録装置のヘッド駆動回路は、上
述した図９の回路に、図１の回路を追加して構成され
る。図９の回路については［従来の技術］の項において
説明済であり、ここではその説明を省略し、図１の回路
について説明する。なお、本実施例におけるヘッドの数
は２５６である。

【００２８】この回路は、１個の発振器１と、３個のカ
ウンタ２〜４と、１個のリードオンリメモリ（ＲＯＭ）
５と、１個の反転回路６とにより構成されている。カウ
ンタ２は、２５６進カウンタであり、その出力ＭＡ2 は
２５６個のクロックを計数したときＨレベルになる。カ
ウンタ３は８進カウンタであり、その出力ＭＡ3 は出力
ＱＡ〜ＱＣがすべてＨレベルになったときＨレベルにな
る。カウンタ４は１６進カウンタである。ＲＯＭ５の記
憶容量は１２８ビットである。

【００２９】発振器１が出力するラッチパルスＴＤはカ
ウンタ２および３のクロック入力ＣＬＫに供給され、さ
らに図９のラッチ回路Ｌ１〜Ｌｎに供給されている。カ
ウンタ３の出力ＱＡ〜ＱＣはＲＯＭ５のアドレス入力Ａ
０〜Ａ２にそれぞれ接続され、カウンタ４の出力ＱＡ〜
ＱＤはＲＯＭ５のアドレス入力Ａ３〜Ａ６にそれぞれ接
続されている。カウンタ３の出力ＭＡ3 はカウンタ４の
クロック入力ＣＬＫに接続され、また、カウンタ３の出
力ＭＡ3 からの信号はクロックＴＰＷとして図９のカウ
ンタＣＮＴ１〜ＣＮＴｎに供給されている。カウンタ２
の出力ＭＡ2 は反転回路６の入力に接続され、反転回路
６の出力はカウンタ４のクリア入力ＣＬＲに接続されて
いる。また、反転回路６の出力信号は、Ｌアクティブの
ロードパルスＬＯＡＤとして図９の回路に供給されてい
る。ＲＯＭ５の出力端子からはストローブ信号ＳＴＲＢ
が図９の回路に供給されている。

【００３０】ＲＯＭ５の記憶内容は、アドレス入力Ａ０
〜Ａ６の各ビットデータａ０〜ａ６に対するストローブ
信号ＳＴＲＢの出力“ｓｔｒｂ”が下表に示す関係とな
っている。

【００３１】

【表１】

【００３２】図２のタイミングチャートを参照して動作
を説明する。カウンタ２は発振器１が出力するラッチパ
ルスＴＤを計数し、２５６個のラッチパルスＴＤを計数
する度に出力ＭＡ2 をＨレベルとする。Ｈレベル信号は
反転回路６を経てＬレベルのロードパルスＬＯＡＤ信号
として出力される。カウンタ３はラッチパルスＴＤを計
数し、８個のラッチパルスＴＤを計数する度に出力ＭＡ
3 をＨレベルとする。また、８個のラッチパルスごとに
１個のクロックＴＰＷが出力される。カウンタ４はＬア
クティブのロードパルスＬＯＡＤがＬレベルになるとリ
セットされて計数値を０とし、クロックＴＰＷが入力さ
れるごとに計数値を１ずつ増加させる。Ｌアクティブの
ロードパルスＬＯＡＤの直後の１番目のラッチパルスＴ
Ｄのタイミングでカウンタ３および４の出力はすべてＬ
レベルに、ＲＯＭ５に与えられるアドレスデータの各ビ
ットａ０〜ａ６の値はすべて「０」に、ストローブ信号
ＳＴＲＢはＨレベルとなる。この関係は図２および表１
に示されている。

【００３３】上記の状態でラッチパルスＴＤが入力され
る度に、アドレスデータの値は１ずつ増加し、ＲＯＭ５
の各アドレスから順次ストローブ信号の値“ｓｔｒｂ”
が読み出され、その値に応じたレベルのストローブ信号
ＳＴＲＢが出力される。ＲＯＭ５の記憶内容は表１に掲
げられており、図２に示すようにストローブ信号ＳＴＲ
ＢはクロックＴＰＷの最初の４周期、すなわち４・ｔ０
の間はＨレベルを維持し、５周期目の最後のタイミング
で１ラッチパルスＴＤの間がＬレベルとなる。その後は
８周期目まで各周期の最後のタイミングでストローブ信
号ＳＴＲＢが１ラッチパルスＴＤの間Ｌレベルとなる。
クロックＴＰＷの９周期目以降では、各周期の最後のタ
イミングでストローブ信号ＳＴＲＢは、２ラッチパルス
ＴＤの間Ｌレベルとなる。クロックＴＰＷの１２周期目
以降は、各周期の最後のタイミングでストローブ信号Ｓ
ＴＲＢが３ラッチパルスＴＤの間Ｌレベルとなる。

【００３４】図９の回路において、例えばカウンタＣＮ
Ｔ１の出力ＭＡＸが、クロックＴＰＷの８周期目でＨレ
ベルとなるようなデータＤ１〜Ｄ４が与えられ、ＦＦ回
路ＦＦ１の出力Ｑが、図２に示すように７・ｔ０の期間
Ｈレベルとなった場合、抵抗Ｒ１は期間７・ｔ０が通電
される。ただし、ストローブ信号ＳＴＲＢは上述のよう
な波形であるため、通電期間の最後の部分で２回に渡り
１ラッチパルスＴＤの間通電が停止される。この駆動回
路では、通電時間が５・ｔ０以上となると通電が２回停
止され、ヘッドの温度が過度に上昇することが防止され
る。

【００３５】印字濃度をさらに濃くするため通電時間を
さらに長くした場合には、通電波形は図３に示されてお
り、通電時間が長くなるほど通電を停止する時間も長く
なる。ヘッドに印加する電圧を高くした場合、通電時間
が長くなっても図１８のサーマルヘッド温度(1) に示す
ように一定温度以上には上昇しない。通電時間と印字濃
度(2) との関係は全領域でほぼ直線となる。通電停止時
間をあまり長くしすぎると、ヘッドの温度が必要以上に
低下してしまうので、通電停止時間は適切な値に設定さ
れる。

【００３６】第２の発明による加熱式記録装置の実施例
について説明する。本実施例の加熱式記録装置のヘッド
駆動回路は、上述した図９の回路に、図４の回路を追加
して構成される。ＲＡＭ４２はページメモリであり、図
９のラッチ回路Ｌ１〜Ｌｎに供給するデータＤ１〜Ｄ４
を格納するためのものである。ＲＡＭ４２のバスは、１
７ビットのアドレスおよび４ビットのデータにより構成
されている。アドレスの下位８ビットの値は各ヘッドに
対応し、上位９ビットの値は印字における副走査方向の
各ラインに対応している。

【００３７】カウンタ４３は８ビットカウンタであり、
その出力ＱＡ〜ＱＨはＲＡＭ４２のアドレス入力Ａ０〜
Ａ７にそれぞれ接続されている。カウンタ４４は９ビッ
トカウンタであり、その出力ＱＡ〜ＱＩはＲＡＭ４２の
アドレス入力Ａ８〜Ａ１６にそれぞれ接続されている。

【００３８】制御回路４１は、ＲＡＭ４２の書込み／読
出しを制御するための信号をＲＡＭ４２の制御入力Ｒ／
Ｗに出力し、さらにＬアクティブのロードパルスＬＯＡ
Ｄ、ラッチパルスＴＤ、クロックＴＰＷ、ならびに反転
ページスタート信号ＰＳを出力する。Ｌアクティブのロ
ードパルスＬＯＡＤは、カウンタ４３のクリア入力ＣＬ
Ｒと、反転回路４５の入力ならびに図９の回路に供給さ
れ、ラッチパルスＴＤはカウンタ４３のクロック入力Ｃ
ＬＫと図９の回路に供給されている。また、クロックＴ
ＰＷは図９の回路に供給され、Ｌアクティブのページス
タート信号ＰＳは、カウンタ４４のクリア入力とＦＦ回
路４６のリセット入力Ｒに供給されている。

【００３９】ＲＯＭ４７のバスはアドレスが５ビット、
データが４ビットの構成となっており、ＲＡＭ４２から
読み出されたデータＤ１〜Ｄ４のアドレスに対応するＲ
ＯＭ４７内のデータを読み出すために設けられている。
アドレス入力Ａ０〜Ａ３はそれぞれＲＡＭ４２のデータ
出力Ｏ１〜Ｏ４に接続され、ＲＯＭ４７のデータ出力Ｏ
１〜Ｏ４はそれぞれ図９のラッチ回路Ｌ１のデータ入力
１Ｄ〜４Ｄに接続されている。また、アドレス入力Ａ４
はＦＦ回路４６の出力Ｑに接続されている。ＲＯＭ４７
のプログラムは、アドレス入力Ａ０〜Ａ４のアドレスデ
ータａｂ０〜ａｂ６に対応する出力データＤ１〜Ｄ４が
表２に示すように構成されている。

【００４０】

【表２】

【００４１】ＦＦ回路４６のトリガ入力Ｔは反転回路４
５の出力に接続され、反転出力Ｑはデータ入力Ｄに、ま
た出力Ｑはカウンタ４４のクロック入力ＣＬＫとＲＯＭ
４７のアドレス入力Ａ４に接続されている。

【００４２】図９のアンド回路ＧＴ１〜ＧＴｎには、こ
の駆動回路よりＨレベル（＋５Ｖ）のストローブ信号が
供給されている。

【００４３】図５のタイミングチャートを参照して動作
を説明する。制御回路４１はまずページスタート反転信
号ＰＳを出力し、ＦＦ回路４６およびカウンタ４４をリ
セットする。カウンタ４４がリセットされたことにより
ＲＡＭ４２の上位９ビットのアドレスデータの値は０と
なり、ＲＡＭ４２からはアドレスデータの上位９ビット
の値が０であるアドレスに格納されているデータが出力
される。その後、カウンタ４４がカウントアップする
と、その出力値は１ずつ増加し、アドレスデータの上位
９ビットの値も１ずつ増加して各アドレスに格納されて
いるデータが出力される。

【００４４】図４に示す制御回路４１は、各走査ごとに
ＬアクティブのロードパルスＬＯＡＤを出力するが、例
えばＭ走査の場合には図５に示すように、本来のＭ走査
の開始のＬアクティブのロードパルスＬＯＡＤに先立
ち、ダミー走査であるＭ´走査のために、クロックＴＰ
Ｗの３周期分前のタイミングにもＬアクティブのロード
パルスＬＯＡＤを出力する。ダミー走査とは、重ねてあ
と１走査（ｔ０時間の走査）をすれば第１階調の濃度印
字がされる範囲の予備走査、またはバイアス走査のこと
をいう。同様に（Ｍ＋１）走査の場合にも、（Ｍ＋１）
´走査のためのロードパルスを出力し、各走査ごとに本
来の走査のためのロードパルスに先だってダミー走査の
ためのロードパルスを出力する。制御回路４１は各ロー
ドパルスを出力するごとに２５６個のラッチパルスＴＤ
およびクロックＴＰＷを出力する。

【００４５】Ｍ´走査のロードパルスが出力されると、
カウンタ４３はリセットされ、ラッチパルスＴＤが入力
されるごとにカウントアップする。従ってＲＡＭ４２か
らは２５６個のデータが順次出力され、ＲＯＭ４７に供
給される。また、ＦＦ回路４６は、制御回路４１の最初
の反転信号ＰＳによってリセットされ、Ｌアクティブの
ロードパルスＬＯＡＤが反転回路４５を経て入力され、
出力Ｑの信号ＤＰはＨレベルとなる。従って、ＲＯＭ４
７のアドレス入力Ａ４にはＨレベルのダミープリント信
号ＤＰが入力されるので、このときＲＡＭ４２の出力Ｏ
１〜Ｏ４からの各データの値が０，０，１，１であった
とすると、全てが１ではないので、ＲＯＭ４７は値がそ
れぞれ０，０，１，１のデータＤ１〜Ｄ４を出力する。

【００４６】このデータＤ１〜Ｄ４は、図９の回路にお
いて、ラッチ回路Ｌ１に保持され、カウンタＣＮＴ１に
供給される。従って、図５に示すように３・ｔ０の期
間、トランジスタＴＲ１はオンして、抵抗Ｒ１が通電さ
れる。

【００４７】制御回路４１はＭ走査のためのロードパル
スを出力し、ＦＦ回路４６は反転してダミープリント信
号ＤＰはＬレベルとなり、カウンタ４３はリセットさ
れ、０から再度カウントアップを開始する。この場合に
はダミープリント信号ＤＰはＬレベルであるため、ＲＯ
Ｍ４７はＲＡＭ４２が出力するデータと同一のデータＤ
１〜Ｄ４を出力する。ラッチ回路Ｌ１には０，０，１，
１のデータＤ１〜Ｄ４が保持され、期間３・ｔ０の後に
カウンタＣＮＴ１の出力ＭＡＸはＨレベルとなり、抵抗
Ｒ１は３・ｔ０の期間通電される。

【００４８】制御回路４１が（Ｍ＋１）´走査のための
ロードパルスを出力すると、ＦＦ回路４６は再び反転し
てＨレベルのダミープリント信号ＤＰを出力する。この
ときＲＡＭ４２が０，０，０，１であるデータを出力す
ると、全てが１ではないので、ＲＯＭ４７は０，０，
１，１のデータＤ１〜Ｄ４を出力する。出力されたデー
タＤ１〜Ｄ４はラッチ回路Ｌ１に保持され、カウンタＣ
ＮＴ１に供給される。図５に示すようにＭ´走査の場合
と同様に期間３・ｔ０の間、トランジスタＴＲ１はオン
して抵抗Ｒ１が通電される。

【００４９】制御回路４１は走査（Ｍ＋１）の為のロー
ドパルスを出力し、ＦＦ回路４６は反転してダミープリ
ント信号ＤＰはＬレベルとなる。また、カウンタ４３は
リセットされ、０から再度カウントアップを開始する。
この場合にはダミープリント信号ＤＰはＬレベルである
為、ＲＯＭ４７はＲＡＭ４２が出力するデータと同一の
データＤ１〜Ｄ４を出力する。上述のように０，０，
０，１のデータＤ１〜Ｄ４がラッチ回路Ｌ１に保持さ
れ、抵抗Ｒ１は期間７・ｔ０の間通電される。

【００５０】（Ｍ＋２）´走査においても、本来の（Ｍ
＋２）走査における１２・ｔ０の期間の通電に先立って
３・ｔ０の期間抵抗Ｒ１は通電される。

【００５１】（Ｍ＋３）´走査において、ＲＡＭ４２の
出力Ｏ１〜Ｏ４するデータが１，１，１，１である場
合、ＲＯＭ４７は全て「１」のデータＤ１〜Ｄ４を出力
する。この場合には抵抗１は通電されない。抵抗Ｒ１が
本来通電されない場合には、ダミー走査においても抵抗
は通電されない。

【００５２】本実施例の加熱式記録装置では、サーマル
ヘッド温度(1) と通電時間との関係および印字濃度(2)
と通電時間との関係が図１９に示されており、低印字濃
度の領域においても良好な直線性が得られる。

【００５３】第３の発明の加熱式記録装置の実施例につ
いて図面を参照して説明する。本実施例の加熱式記録装
置におけるサーマルヘッドの電源は図６に示す構成とな
っている。図中の点線Ｌの左側の回路は従来技術に基づ
くものであり、点線Ｌの右側が本発明を実施するために
追加した回路である。

【００５４】全波整流器ＢＲ６１はＡＣ１００Ｖを整流
し、出力端子間に接続されたコンデンサＣ１は、整流電
圧を平滑化する。トランジスタＴＲ６１は電圧を安定化
するものであり、そのエミッタはコンデンサＣ１の一端
に接続され、ベースはオペアンプＯＰ１の出力に接続さ
れている。トランジスタＴＲ６１のコレクタと、コンデ
ンサＣ１の他端、すなわちグランド側との間にはコンデ
ンサＣ２、および抵抗Ｒ６１，Ｒ６２が直列に接続され
ている。トランジスタＴＲ６１のコレクタがこの電源の
出力であり、電圧ＶＴＨがサーマルヘッドの各素子、す
なわち図９の抵抗Ｒ６１〜Ｒｎに供給される。抵抗Ｒ６
１と抵抗Ｒ６２との接続点はオペアンプＯＰ１の非反転
入力に接続されている。オペアンプＯＰ１の反転入力に
は２Ｖの基準電圧ＶＲＥＦが供給されている。

【００５５】駆動回路６１は、図９の回路と、ディジタ
ル信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を生成する回路とにより
構成されている。ディジタル信号Ｓ１〜Ｓ４の形態は、
図７に示されている。信号Ｓ１は図９の回路に供給され
るクロックＴＰＷの２倍の周期２・ｔ０を持ち、Ｌアク
ティブのロードパルスＬＯＡＤのタイミングではＬレベ
ルとなっている。信号Ｓ２〜信号Ｓ４は信号Ｓ１を初段
にカスケードに１／２分周した信号である。駆動回路６
１には、トランジスタＴＲ６１のコレクタ、すなわちこ
の電源の出力端子とグランドとの間に接続された電源６
２より、５Ｖの電圧が電源として供給されている。電源
６２は効率を考慮して優位にはスイッチング電源が用い
られる。

【００５６】ＤＡ１は、信号Ｓ１〜Ｓ４を入力とする４
ビットのＤ／Ａ変換器であり、その出力電圧ＶＤＡは抵
抗Ｒ６３を通じてオペアンプＯＰ１の非反転入力に供給
されている。なお、出力電圧ＶＤＡは０．０５×（１・
ｓ１＋２・ｓ２＋４・ｓ３＋８・ｓ４）となるように設
計されている。ただし、記号ｓ１〜ｓ４は信号Ｓ１〜Ｓ
４の論理値を表す。

【００５７】動作を説明する。オペアンプＯＰ１の非反
転入力の電圧が反転入力の電圧より高くなると、その出
力電流Ｉ１は小さくなり、トランジスタＴＲ６１がコン
デンサＣ２および負荷に供給する電流は低下する。電流
の減少に伴って、電圧ＶＴＨも低下する。抵抗Ｒ６３が
接続されておらず、抵抗Ｒ６１の値が９ＫΩ、抵抗Ｒ６
２の値が１ＫΩである場合、電圧ＶＴＨは下記の式によ
って得られる。

【００５８】Ｖ_TH＝｛（Ｒ₆₁＋Ｒ₆₂）／Ｒ₆₂｝・Ｖ_REF＝２０Ｖこの電源では抵抗Ｒ６３を通じて電圧ＶＤＡがオペアン
プＯＰ１に供給されるため、電圧ＶＴＨは次式によって
表される。

【００５９】Ｖ_TH＝｛（Ｒ₆₁・Ｒ₆₂＋Ｒ₆₂・Ｒ₆₃＋Ｒ₆₃・Ｒ₆₁）／Ｒ
₆₂・Ｒ₆₃｝・Ｖ_REF−（Ｒ₆₁／Ｒ₆₃）・Ｖ_DA 上式において、抵抗Ｒ６１＝９ＫΩ、Ｒ６２＝Ｒ６３＝
２ＫΩである場合、電圧ＶＴＨは２０Ｖ−４．５ＶＤＡ
となる。

【００６０】信号Ｓ１〜Ｓ４は図７に示されており、電
圧ＶＤＡはロードパルスが入力された時０Ｖとなり、そ
の後、時間の経過と共に直線的に上昇し、最大０．７５
Ｖとなる。すなわち、電圧ＶＤＡの波形は、Ｌアクティ
ブのロードパルスＬＯＡＤの周期Ｔを周期とし、最小０
Ｖが、最大０．７５Ｖの三角波となる。また、ヘッドに
印加される電圧ＶＴＨは、電圧ＶＤＡが０Ｖのとき２０
Ｖ、電圧ＶＤＡが０．７５Ｖのとき１６．６２５Ｖの三
角波となる。

【００６１】ヘッドに印加される電圧は、印字濃度が高
くなるほど低くなり、例えば、第１階調の印字のときは
電圧ＶＴＨは２０Ｖ程度、第１５階調の印字のときは概
１６．６２５Ｖとなる。ヘッドに印加する電圧を全体的
に高くした場合、図１８に示すように通電時間が長くな
ってもサーマルヘッド温度(1) は一定温度以上には上昇
せず、通電時間と印字濃度(2) との関係も全領域でほぼ
直線となる。

【００６２】電源は一般的に電圧を高くする場合には、
制御に対し応答性が早く、電圧を低くする場合には遅
い。例えば図６の回路の場合、電流Ｉ２，ＩＴＨが共に
０であり、Ｒ６１＞＞Ｒ６２，Ｒ６３と仮定すると、電
圧ＶＴＨはτ＝Ｃ２・Ｒ６１の時定数をもって低下す
る。ここで、Ｃ２＝１０００μＦに設定すると、Ｒ６１
＝９ＫΩであるから、τ＝９秒となる。通常の昇華プリ
ンタの１ライン印字の周期Ｔは１０ｍｓｅｃであるか
ら、それに比較して上記の時定数は２桁大きい。

【００６３】電圧低下の速度を高めるためには、負荷電
流を大きくすればよく、本実施例ではヘッドだけでな
く、駆動回路６１の電源６２を接続して駆動回路６１も
負荷としている。電流ＩＴＨ＝０とすると、電圧ＶＴＨ
は１０ｍｓｅｃの間に４．５ＶＤＡ＝３．３７５Ｖ下げ
る必要がある。コンデンサの容量ｃ、コンデンサの印加
電圧ｖ、流れる電流ｉ、ならびに電圧印加時間ｔの間に
はｃｖ＝ｉｔの関係があるので、下記式が成立する。

【００６４】Ｃ２×３．３７５＝Ｉ２×１０×１０^-3 上記の式より、電源６２に流れる電流Ｉ２は０．３３７
５Ａ以上でなければならない。駆動回路６１を負荷とし
て追加するだけでは、上記の条件が満たされない場合に
は負荷を追加する必要がある。追加負荷は例えば、プリ
ンタ駆動用のパルスモータ（図示せず）や装置冷却用の
ファンなどがある。

【００６５】第４の発明の加熱式記録装置の実施例につ
いて図面を参照して説明する。図１１は本発明に基づく
一実施例であり、サーマルヘッドおよびその駆動回路を
構成している。図１１は機能ブロック図であり、サーマ
ルヘッド部１１１、Ａ／Ｄ変換回路１１２、制御回路１
１３および抵抗器１１６で構成されており、サーマルヘ
ッド部１１１と制御回路１１３とはサーマルヘッド駆動
線１１７で、Ａ／Ｄ変換回路１１２と制御回路１１３と
は信号線１１４で接続されている。また、サーマルヘッ
ド部１１１はサーミスタ１１５を包含している。

【００６６】本回路と図８に示すサーマルヘッドの駆動
回路とは基本的機能において相似する。但し、本回路に
おいてはサーミスタ１１５、抵抗器１１６およびＡ／Ｄ
変換回路１１２等が付加されている。サーマルヘッド部
１１１は図８の同部８１に相当する。但し、環境温度検
知用のサーミスタ１１５がサーマルヘッドの近傍に付加
搭載されている。

【００６７】サーミスタ１１５の一端は回路のＧＮＤに
接続され、他端は抵抗器１１６を介して５Ｖ電源に接続
されている。サーミスタ１１５と抵抗器１１６の分圧信
号ＶSHはＡ／Ｄ変換器１１２へ接続され、その出力は制
御回路１１３へ接続１１４されている。

【００６８】サーミスタ１１５は環境温度を検出する目
的で設けられており、サーミスタ１１５の抵抗値は高温
度で低く低温度で高くへ変化する。サーミスタ１１１の
抵抗値の変化は分圧信号ＶSHの電圧値の変化として検出
される。Ａ／Ｄ変換回路１１２はこの信号をディジタル
値に変換し、制御回路１１３へ出力される。制御回路１
１３はＡ／Ｄ変換回路１１２により入手した分圧信号Ｖ
SHに基づき、環境温度の値を知る事ができる。環境温度
の変化に応じ、ヘッドの通電時間を変える。通電時間の
制御は、図９のＡ／Ｄ変換器からのデータ１１４に基づ
き、制御回路が司る。

【００６９】ヘッド通電時間の一実施例を表３に示す。
同表は印字階調と環境温度とヘッド通電時間との関係を
表しており、環境温度は概２５℃および５０℃の場合で
ある。

【００７０】

【表３】

【００７１】表中の式１は式１＝２⁰・Ｄ₁＋２¹・Ｄ
₂＋２²・Ｄ₃＋２³・Ｄ₄であり、Ｄ1 〜Ｄ4 は、印
字階調データである。ヘッド通電時間の数値は、単位基
準時間ｔ０の倍数を表す。この関係は、図１２〜図１４
に示されている。図１２は従来技術に基づく印字階調
「１」および「２」の通電時間を表し、サーマルヘッド
温度(1) と印字濃度(2) の関係は、周囲温度２５℃の場
合が概略図１５に、また、同５０℃の場合が図１７とな
る。図２０は本実施例の周囲温度２５℃の場合であり、
同５０℃の場合は図２１となる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明の加熱式
記録装置の中間調記録方法では、サーマルヘッドの通電
時間が所定の値以上であるとき、１回または複数回、所
定の時間通電を停止する。従って、ヘッドに印加する電
圧を高くしても、通電時間が長い場合にヘッドの温度が
必要以上に上昇することを防止できる。低階調濃度の場
合に印字できず、高階調濃度の場合に印字濃度が飽和す
るという問題を解決し、通電時間に対して直線的に印字
濃度が変化する加熱式記録装置を実現できる。また、ヘ
ッド温度の加熱防止によってヘッドの長寿命化が可能と
なる。

【００７３】第２の発明による加熱式記録装置では、印
字のためのヘッドへの通電に先立って、所定の時間ヘッ
ドへ予備通電する。低階調濃度の場合でも各階調に応じ
た濃度で印字でき、通電時間に対して印字濃度は全領域
で直線的に変化する。

【００７４】第３の発明による加熱式記録装置では、記
録濃度が低いときはヘッドへの印加電圧を高くし、記録
濃度が高いときはヘッドへの印加電圧を低くする。従っ
て、低階調濃度の場合に印字できず、高階調濃度の場合
に印字濃度が飽和するという問題を解決し、通電時間に
対して直線的に印字濃度が変化する加熱式記録装置を実
現できる。第４の発明では、周囲温度を温度検出素子に
よって検出し、検出した温度によってヘッドへの通電時
間を変えることにより、印字濃度が所定値に保たれ階調
性の変動を保障することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の加熱式記録装置のサーマルヘッド
駆動回路の一部を示す回路図である。

【図２】図１の駆動回路の動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。

【図３】図１の駆動回路の動作を説明するための他のタ
イミングチャートである。

【図４】第２の発明の加熱式記録装置のサーマルヘッド
駆動回路の一部を示す回路図である。

【図５】図４の駆動回路の動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。

【図６】第３の発明の加熱式記録装置の電源を示す回路
図である。

【図７】図６の回路の動作を説明するためのタイミング
チャートである。

【図８】加熱式記録装置のサーマルヘッド部を示す構成
図である。

【図９】加熱式記録装置のサーマルヘッドを駆動する従
来の駆動回路を示すブロック図である。

【図１０】図９の駆動回路の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【図１１】第４の発明の加熱式記録装置の主要機能部を
示すブロック図である。

【図１２】図１１の回路の動作を説明するための第１の
タイミングチャートである。

【図１３】図１１の回路の動作を説明するための第２の
タイミングチャートである。

【図１４】図１１の回路の動作を説明するための第３の
タイミングチャートである。

【図１５】従来技術に基づく駆動回路でのサーマルヘッ
ド温度および印字濃度、対する通電時間との関係を示す
第１のグラフである。

【図１６】従来技術に基づく駆動回路でのサーマルヘッ
ド温度および印字濃度、対する通電時間との関係を示す
第２のグラフである。

【図１７】従来技術に基づく駆動回路での周囲温度５０
℃におけるサーマルヘッド温度および印字濃度、対する
通電時間との関係を示すグラフである。

【図１８】発明１に基づく駆動回路でのサーマルヘッド
温度および印字濃度、対する通電時間との関係を示すグ
ラフである。

【図１９】発明２に基づく駆動回路でのサーマルヘッド
温度および印字濃度、対する通電時間との関係を示すグ
ラフである。

【図２０】発明４に基づく駆動回路での周囲温度２５℃
におけるサーマルヘッド温度および印字濃度、対する通
電時間との関係を示すグラフである。

【図２１】発明４に基づく駆動回路での周囲温度５０℃
におけるサーマルヘッド温度および印字濃度、対する通
電時間との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１発振器２，３，４，４３，４４，ＣＮＴ１〜ＣＮＴｎカウン
タ５，４７リードオンリメモリ（ＲＯＭ）６，４５，ＩＮＶ１〜ＩＮＶｎ反転回路４１制御回路４２ＲＡＭ４６，ＦＦ１〜ＦＦｎフリップフロップ６１駆動回路６２電源ＢＲ１ダイオードブリッジＣ１，Ｃ２コンデンサＤＡ１Ｄ／Ａ変換器ＧＴ１〜ＧＴｎアンド回路Ｌ１〜Ｌｎラッチ回路ＯＰ１オペアンプＲ１〜Ｒｎ，Ｒ６１〜Ｒ６３抵抗（サーマル素子）ＴＲ１〜ＴＲｎ，ＴＲ９１トランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サーマルヘッドの通電時間を変えること
によって多階調濃度の印字を行う加熱式記録装置であっ
て、前記通電時間を印字の階調濃度に応じた値に制御す
る制御手段と、前記通電時間が所定値以上の場合に通電
を一時中断する中断期間を前記通電時間内に設ける中断
手段とを有することを特徴とする加熱式記録装置。
【請求項２】サーマルヘッドの通電時間を変えること
によって多階調濃度の印字を行う加熱式記録装置であっ
て、階調濃度に応じた正規の印字期間の前にダミー印字
期間を設ける手段と、第１階調濃度以上の印字の実行時
には前記ダミー印字期間内に前記サーマルヘッドへの通
電が実行され、無印字の場合は前記ダミー印字期間内に
通電が実行されないように制御する手段とを有すること
を特徴とする加熱式記録装置。
【請求項３】サーマルヘッドの通電時間を変えること
によって多階調濃度の印字を行う加熱式記録装置であっ
て、印字の階調濃度に応じて前記サーマルヘッドへの印
加電圧を調整する電圧制御手段を有することを特徴とす
る加熱式記録装置。
【請求項４】サーマルヘッドの通電時間を変えること
によって多階調濃度の印字を行う加熱式記録装置であっ
て、前記通電時間を周囲温度の変化に応じて変化させる
制御手段を有することを特徴とする加熱式記録装置。