JPH0542710A - サーマルヘツド異常加熱防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】安価なハードウエアにより、サーマルヘッドの
異常加熱を防止する。 【構成】サーマルヘッドの異常高温を検出する第１の検
出回路、サーマルヘッドへの通電時間信号の異常を検出
する第２の検出回路、これらの検出回路のいずれか又は
両方の異常を検出すると、これをトリガとして記録停止
信号を出力する停止信号出力回路並びに、停止信号出力
回路から前記記録停止信号が入力されると駆動電源のサ
ーマルヘッドへの供給を停止する加熱防止回路とを具備
した構成とする。サーミスタ８と比較器１は第１の検出
回路を、カウンタ２は第２の検出回路を、フリップフロ
ップ３は停止信号出力回路を、スイッチ９、アンドゲー
ト４、アンドゲート５、アンドゲート６及びセレクタ回
路７は加熱防止回路をそれぞれ構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサーマルプリンタに用い
られているサーマルヘッドの異常加熱を防止するサーマ
ルヘッド異常加熱防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ファクシミリ装置はサーマルプリ
ンタを搭載しているものが多いが、このサーマルプリン
タのサーマルヘッドに異常電流が流れて加熱し、その結
果発火に至るような事故が生じる可能性がある。

【０００３】図３は上記のようなサーマルヘッド部の従
来例を示したブロック図である。１ライン目の画像信号
１００がシフトクロック５０によりシフトレジスタ２１
内に順次シリアルに入力される。その後、ラッチ回路２
２にラッチクロック６０が入力されると、シフトレジス
タ２１内の画像信号がパラレルに前記ラッチ回路２２に
ラッチされる。シフトレジスタ２１内の画像信号１００
が一旦ラッチ回路２２にラッチされると、シフトレジス
タ２１には次のラインの画像信号１００が転送されて、
次のステップの準備に入る。一方、ラッチ回路２２にラ
ッチされた画像信号はアンドゲート２３に出力され、別
途このアンドゲート２３に入力される通電時間信号７０
との間で論理積が取られる。尚、この通電時間信号７０
はサーマルヘッドを形成する発熱抵抗体２５−１〜２５
−Ｎに電流を流す時間幅を決めることにより、前記発熱
抵抗体への投入エネルギーをコントロールする信号であ
る。

【０００４】ここで、ラッチ回路２２から入力される画
像信号が黒（“１”）の時、前記アンドゲート２４は前
記通電時間信号７０がハイレベルの間アクティブとなっ
て、対応するドライバを導通状態（オン）にする。これ
により、＋２４Ｖ電源から前記ドライバに通して対応す
る発熱抵抗体に電流が流れて、図示されない感熱記録紙
を発色させ、前記１ライン分の画像データに対応する印
字がなされる。

【０００５】サーミスタ２６は上記サーマルヘッド部の
温度を検出して、温度に対応する信号を図示されない制
御系に送る。この制御系はサーマルヘッド２６により検
出した温度に基づいて前記通電時間信号を制御すること
により、前記感熱記録紙の発色濃度を適性に保持するよ
うにしている。尚、前記した＋２４Ｖ電源は記録中のみ
サーマルヘッド部に供給されるように前記図示されない
制御系により制御されている。

【０００６】図４は上記したサーマルヘッド部の制御系
の従来例を示したブロック図である。マイクロコンピュ
ータ３１が図３に示したサーマルヘッド部に各種信号を
送って、印字制御を行っている。マイクロコンピュータ
３１が正常な制御を行っている時に、例えばドライバ３
４が故障して通電時間信号７０がハイレベルになったま
まになってしまったとする。こうなると、図３に示した
アンドゲート２３の中で黒データが入力されているもの
は全てアンド条件が成立して対応するドライバ２４を導
通状態とし、このため、対応する発熱抵抗体に＋２４Ｖ
電源の電流が流れっぱなしになって異常過熱状態にな
る。こうなると、サーマルヘッド部の温度が異常に上昇
して、ついには感熱記録紙等が発火してしまうなどの事
故に至る。

【０００７】そこで、上記のような事故を防止するため
に、ドライバ３４から出力された通電時間信号７０をマ
イクロコンピュータ３１の入力ポートにフィードバック
して、通電時間信号７０がハイレベルになっている時間
を前記マイクロコンピュータ３１にチェックさせ、も
し、ハイレベルになりっぱなしであれば、直ちにスイッ
チ３３をオフとして、サーマルヘッド部への＋２４Ｖ電
源の供給を中止することにより、前記サーマルヘッド部
の異常加熱を防止している。

【０００８】又、マイクロコンピュータ３１はサーマル
ヘッド部に設けられているサーミスタ２６からの温度信
号をＡ／Ｄ変換器３２によりデジタル信号化することに
より入力ポートから取り入れている。従って、サーマル
ヘッド部の温度が何等かの原因によって異常に上昇する
と、サーミスタ２６の抵抗値が低下してこのサーミスタ
を流れる電流が増大し、その分、抵抗Ｒにおける電圧降
下が増大する。マイクロコンピュータ３１はこの電圧降
下をＡ／Ｄ変換器３２を介して検出すると、スイッチ３
３をオフとして、＋２４Ｖ電源のサーマルヘッド部への
供給を停止したり、或いは通電時間信号７０をローレベ
ルにするなどの処理を行って、サーマルヘッド部の異常
加熱を防止する。但し、前記通電時間信号をローレベル
とする処理はドライバ３４が故障した場合は無効であ
る。

【０００９】しかし、上記のような従来のサーマルヘッ
ド部の異常加熱防止処理は全てマイクロコンピュータ３
１によりなされるため、もしこのマイクロコンピュータ
３１を動作させているソフトウエアに暴走が生じた場
合、前記サーマルヘッド部過熱防止処理が動作せず、信
頼性が低いという欠点があった。そこで、サーマルヘッ
ド部の加熱防止を上記のようなソフトウエアに頼らない
方法として、サーマルヘッド部自体に温度ヒューズを取
り付け、この温度ヒューズを介して上記した＋２４Ｖ電
源を供給する構成を採るものがある。このようなハード
ウェア構成では、サーマルヘッド部の温度が異常に上昇
すると、前記温度ヒューズが切れて＋２４Ｖ電源の供給
が確実に切断され、上記した加熱防止の信頼性を高める
ことができるが、サーマルヘッド部の構造上、前記温度
ヒューズをサーマルヘッド部に取り付けることは極めて
難しく、コストがかかり過ぎるという欠点があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来のサー
マルヘッドの異常加熱防止方式は、前記サーマルヘッド
を制御している制御系のソフトウエアに、前記サーマル
ヘッドの温度や通電時間信号の時間幅をフィードバック
し、前記ソフトウエアがこれらフィードバック信号に異
常を検出すると、サーマルヘッド部への供給電流等を遮
断する等の処理を行う方式を採用している。しかし、こ
のような従来のサーマルヘッドの異常加熱防止をソフト
ウエアに頼る方式では、前記ソフトウエアの暴走の可能
性が一定の確率であるため、信頼性が低いという欠点が
あった。

【００１１】そこで本発明は上記の欠点を除去するもの
で、安価なハードウエアによってサーマルヘッドの異常
加熱を信頼性高く防止することができるサーマルヘッド
異常加熱防止装置を提供することを目的としている。 ［発明の構成］

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
異常加熱防止装置は、サーマルヘッドの異常高温を検出
する第１の検出回路と、サーマルヘッドへ供給する電力
を制御する通電時間信号の異常を検出する第２の検出回
路と、これら第１、第２の検出回路のいずれか一方又は
両方が異常を検出するとこれをトリガとして記録停止信
号を出力する停止信号出力回路と、停止信号出力回路か
ら前記記録停止信号が入力されると駆動電源の前記サー
マルヘッドへの供給を停止する加熱防止回路とを具備し
た構成を有する。

【００１３】

【作用】本発明のサーマルヘッド異常加熱防止装置にお
いて、第１の検出回路はサーマルヘッドの異常高温を検
出する。第２の検出回路はサーマルヘッドへ供給する電
力を制御する通電時間信号の異常を検出する。停止信号
出力回路はこれら第１、第２の検出回路のいずれか一方
又は両方が異常を検出するとこれをトリガとして記録停
止信号を出力する。加熱防止回路は停止信号出力回路か
ら前記記録停止信号が入力されると駆動電源の前記サー
マルヘッドへの供給を停止する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は本発明のサーマルヘッド異常加熱防止装
置の一実施例を示したブロック図である。１はサーミス
タ８に印加される電圧８０と基準電圧Ｖ_F とを比較する
比較器、２は通電時間信号７０の時間幅をカウントする
カウンタ、３は比較器１の比較結果又はカウンタ２のカ
ウント値に基づいて、記録停止信号９０を出力する（ロ
ーレベルにするに同じ）フリップフロップで、オアゲー
トＧ１、Ｇ２及びインバータＩを有している。４は２４
Ｖ電源の制御信号７５と記録停止信号９０とのアンド条
件を取るアンドゲート、５は通電時間信号７０と記録停
止信号９０とのアンド条件を取るアンドゲート、６は画
像信号１００と記録停止信号９０とのアンド条件を取る
アンドゲート、７はシフトクロック５０、６０又はシフ
トクロック５１、６１のいずれか一方を選択して出力す
るセレクタ回路、８はサーマルヘッド部１０の温度を検
出するためのサーミスタ、９は２４Ｖ電源をオン、オフ
するスイッチ、１０は図示されない感熱印字用紙に画像
信号１００に対応した画像を印刷するサーマルヘッド部
であり、シフトレジスタ２１、ラッチ回路２２、アンド
ゲート２３、ドライバ２４及び発熱抵抗体２５−１〜２
５−Ｎを有している。１２は全白データを１ライン分サ
ーマルヘッド部１０の各部に転送するためのシフトクロ
ック５１、ラッチクロック６１を発生するクロック発生
部である。

【００１５】ここで、サーミスタ８と比較器１は第１の
検出回路を、カウンタ２は第２の検出回路を、フリップ
フロップ３は停止信号出力回路を、スイッチ９とアンド
ゲート４とアンドゲート５とアンドゲート６とセレクタ
回路７は加熱防止回路を構成している。又、アンドゲー
ト４とスイッチ９は第１のスイッチ回路を、アンドゲー
ト５は第２のスイッチ回路を、アンドゲート６とセレク
タ回路７とクロック発生部１２は白画像信号送出回路を
構成している。

【００１６】次に本実施例の動作について説明する。正
常動作時、フリップフロップ３から出力されている記録
停止信号９０はハイレベル（オフ）である。このため、
マイクロコンピュータ１１から出力される＋２４Ｖ電源
の制御信号７５、通電時間信号７０及び画像信号１００
はそれぞれアンドゲート４、５及びアンドゲート６を通
過してスイッチ９の切替部やサーマルヘッド部１０に出
力される。又、前記記録停止信号９０がハイレベルであ
る時、セレクタ回路７はマイクロコンピュータ１１から
出力されるシフトクロック５０とラッチクロック６０を
選択してサーマルヘッド部１０に出力する。従って、こ
の状態では、マイクロコンピュータ１１は従来と同様に
サーマルヘッド部を制御して図示されない感熱記録紙を
印刷する制御を行う。

【００１７】ここで、何等かの原因によりサーマルヘッ
ド部１０の温度が上昇すると、サーミスタ８の抵抗が下
がりここを流れる電流が増大するため、抵抗Ｒ３の電圧
降下が増大する。比較器１はこの抵抗Ｒ３による電圧降
下分と基準電圧Ｖf とを比較し、前記電圧降下分が前記
基準電圧以上になると、比較器１はローレベルの信号を
フリップフロップ３に出力する。これによりフリップフ
ロップ３がセットされて記録停止信号９０がローレベル
になる。これにより、アンドゲート４、５、６が閉鎖さ
れ、スイッチ９の切替部に印加されていた２４Ｖ電源の
制御信号がオフとなって、このスイッチ９を開放し、サ
ーマルヘッド部１０への前記２４Ｖ電源の供給を停止す
る。これと同時にアンドゲート５から出力されていた通
電時間信号７０がローレベルとなるため、サーマルヘッ
ド部１０内のアンドゲート２３が閉鎖されて、同サーマ
ルヘッド部１０内の発熱抵抗体を駆動するドライバ２４
をオフとする。更に上記と同時に、アンドゲート６から
出力されていた画像信号１００のサーマルヘッド部１０
への供給が停止される。更に上記と同時に、セレクタ回
路７は前記記録停止信号９０がハイレベルになると、シ
フトクロック５０、ラッチクロック６０の代わりに、ク
ロック発生部１２から発生されるシフトクロック５１と
ラッチクロック６１を選択してサーマルヘッド部１０に
出力する。

【００１８】ここで、前記アンドゲート６から出力され
る画像信号１００が停止された状態は白信号（“０”）
がサーマルヘッド部１０に供給されているのと同等であ
るため、前記シフトクロック５１とラッチクロック６１
によりアンドゲート６から供給される１ライン分の白デ
ータをサーマルヘッド部１０のシフトレジスタ２１、ラ
ッチ回路２２及びアンドゲート２３に転送して、発熱抵
抗体を駆動するドライバ２４をオフ状態として、前記発
熱抵抗体に対する電流の供給を遮断する。

【００１９】又、通常動作時アンドゲート５から出力さ
れる通電時間信号７０はカウンタ２のリセット端子に入
力されているため、この通電時間信号７０はローレベル
になると前記カウンタ２がリセットされる。カウンタ２
はクロック端子ＣＫに入力されるクロック４０を常時カ
ウントし、このカウント値が所定値以上になると、即
ち、通電時間信号７０が所定時間以上ハイレベルの状態
を保持すると、カウンタ２の出力端子９から出力される
信号がローレベルとなってフリップフロップをセット
し、このフリップフロップ３から出力される記録停止信
号９０をローレベルにして、アンドゲート４、５、６を
閉鎖すると共にセレクタ回路７を切り替える。以降の動
作は上記した動作と同様であり、＋２４Ｖ電源のサーマ
ルヘッド部１０への供給停止、通電時間信号７０のサー
マルヘッド部１０への供給停止（通電時間信号７０をロ
ーレベルにするのと同じ）、画像信号１００のサーマル
ヘッド部１０への供給を停止する処理を行って、サーマ
ルヘッド部１０の加熱を防止する。

【００２０】本実施例によれば、サーマルヘッド部１０
の異常な温度上昇及び通電時間信号７０の基準を越えた
ハイレベル状態維持を、比較器１、カウンタ２、サーミ
スタ８などのハードウエアで検出し、この検出結果に基
づいてフリップフロップ３によって記録停止信号９０が
出力（ローレベル化）され、更にこの記録停止信号９０
によりアンドゲート４、５、６及びセレクタ回路７のハ
ードウエアが動作して、サーマルヘッド部１０の発熱体
への電流供給停止動作を行うため、従来のマイクロコン
ピュータ１０によるサーマルヘッド部１０の異常加熱防
止制御に比べて、その信頼性を著しく向上させることが
できる。しかも、本例で用いたサーマルヘッド部１０の
異常加熱防止用のハードウエアは比較的安価なものであ
るため、前記信頼性の向上を装置のコストを上昇させる
ことなく得ることができる。又、本例ではサーマルヘッ
ド部１０の異常加熱を防止するために、＋２４Ｖ電源の
オフ、通電時間信号のオフ及び全白データの供給が３段
構えとなっているためいずれかの防止動作が動作しなく
ても、他の防止動作が動作してサーマルヘッド部１０の
異常加熱を確実に阻止することができる。

【００２１】図２は本発明の他の実施例を示したブロッ
ク図である。本例では上記実施例で用いられていたアン
ドゲート６の代わりにデータセレクタ回路１４が用いら
れていると共に、白データを専用に発生する白データ発
生部１３が用いられている。従って、フリップフロップ
３から出力される記録停止信号９０がローレベルになる
と、セレクタ回路１４、７が切り替わって白データ発生
部１３から発生される白データがセレクタ回路１４を介
してサーマルヘッド部１０に供給されると共に、クロッ
ク発生部１２から発生されるシフトクロック５１とラッ
チクロック６１がサーマルヘッド部１０に供給される。
これによりサーマルヘッド部１０には１ライン分が全て
白データである画像信号が供給されて各部に転送される
ため、サーマルヘッド部１０の発熱体への電流の供給を
オフとして、サーマルヘッド部１０の異常加熱を防止す
ることができる。尚、本例ではマイクロコンピュータ１
１によるヘッド異常監視により異常が検出された場合
や、図示されないサーマルヘッド部への＋２４Ｖ電源の
オフ時と同期して、マイクロコンピュータ１１はセレク
タ切替信号８５をローレベルとするため、このような場
合にもサーマルヘッド部１０に１ライン分の全白データ
が供給されて、サーマルヘッド部１０の加熱を防止する
と共に、ヘッドの加熱保護等を行うことができる。

【００２２】

【発明の効果】以上記述した如く本発明のサーマルヘッ
ド異常加熱防止装置によれば、安価なハードウエアによ
ってサーマルヘッドの異常加熱を信頼性高く防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッド異常加熱防止装置の一
実施例を示したブロック図。

【図２】本発明のサーマルヘッド異常加熱防止装置の他
の実施例を示したブロック図。

【図３】従来のサーマルヘッド部の一例を示したブロッ
ク図。

【図４】従来のサーマルヘッド部の制御系の一例を示し
たブロック図。

【符号の説明】

１…比較器 ２…カウンタ ３…フリップフロップ ４、５、６…アンドゲ
ート ７…セレクタ回路 ８…サーミスタ １０…サーマルヘッド部 １１…マイクロコンピ
ュータ １２…クロック発生部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーマルヘッドの異常高温を検出する第１
   の検出回路と、サーマルヘッドへ供給する電力を制御す
   る通電時間信号の異常を検出する第２の検出回路と、こ
   れら第１、第２の検出回路のいずれか一方又は両方が異
   常を検出するとこれをトリガとして記録停止信号を出力
   する停止信号出力回路と、停止信号出力回路から前記記
   録停止信号が入力されると駆動電源の前記サーマルヘッ
   ドへの供給を停止する加熱防止回路とを具備したことを
   特徴とするサーマルヘッド異常加熱防止装置。
2. 【請求項２】加熱防止回路は記録停止信号が入力される
   と、サーマルヘッド駆動電源の前記サーマルヘッドへの
   供給を遮断する第１のスイッチ回路から成っていること
   を特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド異常加熱防
   止装置。
3. 【請求項３】加熱防止回路は記録停止信号が入力される
   と、通電時間信号の前記サーマルヘッドへの供給を遮断
   する第２のスイッチ回路から成っていることを特徴とす
   る請求項１記載のサーマルヘッド異常加熱防止装置。
4. 【請求項４】加熱防止回路は記録停止信号が入力される
   と、全白の画像信号を前記サーマルヘッドへ供給する白
   画像信号送出回路から成っていることを特徴とする請求
   項１記載のサーマルヘッド異常加熱防止装置。