JPH054370A - 感熱記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極めて簡単な回路を付加してラインサ―マル
ヘッドの負荷状態を測定し、その測定結果に基づいて精
度の高い予測制御を行うことにより高品質の記録結果が
得られる感熱記録装置を実現することにある。 【構成】 ラインサ―マルヘッドに印字デ―タおよびス
トロ―ブパルスを出力する熱履歴コントロ―ラと、ライ
ンサ―マルヘッドの放熱板の温度を測定する温度センサ
と、熱履歴コントロ―ラから出力される印字デ―タを積
分する積分器と、この積分器の出力信号および温度セン
サの出力信号に基づいて一定の記録濃度か得られるよう
に前記ラインサ―マルヘッドに印加される駆動電力を制
御する制御信号を演算して出力する演算部とで構成さ
れ、前記積分器の時定数が、熱履歴コントロ―ラの制御
時定数よりも大きく前記放熱板の時定数よりも小さい値
に設定されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感熱記録装置に関するも
のであり、詳しくは、ラインサ―マルヘッドを用いた装
置における印字品質の改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４はラインサ―マルヘッドを用いた従
来の感熱記録装置の一例を示すブロック図である。図に
おいて、１はラインサ―マルヘッドであり、熱履歴コン
トロ―ラ２から入力される印字デ―タおよびストロ―ブ
パルスに従って図示しない駆動電源からの駆動電力が選
択的に印加される複数の発熱素子がライン状に配列され
てプラテン３と対向するように放熱板４に取り付けられ
たものである。５はサ―ミスタなどの温度センサであっ
て放熱板４に埋設されたものであり、その温度信号は熱
履歴コントロ―ラ２にフィ―ドバックされている。

【０００３】このような構成において、熱履歴コントロ
―ラ２は、所望の記録濃度が得られるように、各発熱素
子の駆動履歴デ―タおよび温度センサ５の測定信号に従
って発熱素子を駆動するパルス幅を制御する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の構成によれば、以下のような問題点がある。 制御時定数の違いによる問題 熱履歴コントロ―ラ２は各発熱素子に対応する熱履歴計
算をデジタルデ―タに基づいて計算しているので量子化
エラ―に起因する桁落ちエラ―が生じ、積分時間を実質
的に無限にすることができない。例えば、蓄熱状態から
の放熱や熱入力による蓄熱を考えると、これらが長いス
パンで繰返された場合、放熱状態での演算による桁落ち
エラ―が積算されることになる。これを補正するため
に、サ―ミスタ５で放熱板の温度を測定して熱履歴コン
トロ―ラ２にフィ―ドバックをかけている。ところが、
この熱履歴コントロ―ラ２のデジタル計算系の積分有効
時間は数ｍｓ〜数１０ｍｓであるのに対して、フィ―ド
バック系を構成する放熱板４の時定数は数ｓ〜数１０ｓ
である。このように両者の系の時定数が大きく異なるこ
とから、フィ―ドバックが有効にかかる前に記録濃度が
濃くなりすぎるなどの問題が生じる。物理的には、発熱
素子の温度上昇→ラインサ―マルヘッド１のセラミック
基板→放熱板４と熱が伝わる間のディレ―により制御が
円滑に行われないと考えられる。解決策として、熱履歴
デ―タのビット数を増やすことが考えられるが、メモリ
や演算系が大きくなってしまい、好ましくない。

【０００５】ラインサ―マルヘッド１の負荷による問
題 ラインサ―マルヘッド１の負荷，すなわち印字率が大き
くなると、ラインサ―マルヘッド１の内部での発熱素子
までの線路における電圧降下が増加してコモンドロップ
による印字のうすれが生じる。また、発熱素子を単独駆
動するのと比べて複数個の発熱素子を同時に駆動すると
きの方が蓄熱効果が大きい。これの対策として、例えば
特開昭５８−１２４６７９号に開示されているようにラ
インサ―マルヘッド１に入力されるドット数をカウント
することが考えられるが、回路構成が複雑になるという
問題がある。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点を解決
するものであり、その目的は、極めて簡単な回路を付加
してラインサ―マルヘッドの負荷状態を測定し、その測
定結果に基づいて精度の高い予測制御を行うことにより
高品質の記録結果が得られる感熱記録装置を実現するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、放熱板に取り
付けられたラインサ―マルヘッドと、このラインサ―マ
ルヘッドに印字デ―タおよびストロ―ブパルスを出力す
る熱履歴コントロ―ラと、前記ラインサ―マルヘッドの
放熱板に取り付けられ、放熱板の温度を測定する温度セ
ンサと、熱履歴コントロ―ラから出力される印字デ―タ
を積分する積分器と、この積分器の出力信号および温度
センサの出力信号に基づいて一定の記録濃度か得られる
ように前記ラインサ―マルヘッドに印加される駆動電力
を制御する制御信号を演算して出力する演算部とで構成
され、前記積分器の時定数が、熱履歴コントロ―ラの制
御時定数よりも大きく前記放熱板の時定数よりも小さい
値に設定されたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】積分器は、熱履歴コントロ―ラからラインサ―
マルヘッドに出力される印字デ―タを積分することによ
り、ラインサ―マルヘッドの負荷の状況（印字率）を測
定する。温度センサはラインサ―マルヘッドの放熱板の
温度を測定する。演算部は、これら積分器および温度セ
ンサの出力信号に基づいて、一定の印字品質（記録濃
度）で記録が行われるようにラインサ―マルヘッドの駆
動電力を制御する制御信号を演算して出力する。ここ
で、積分器の時定数は、熱履歴コントロ―ラの制御時定
数よりも大きく放熱板の時定数よりも小さい値に設定さ
れているので、高精度の予測制御が可能になり、記録濃
度が一定の高品位記録が得られる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。図１
は本発明の原理ブロック図であり、図４と同一の部分に
は同一の符号を付けている。図において、６は熱履歴コ
ントロ―ラ２から出力される印字デ―タを積分する積分
器である。７は演算部であり、サ―ミスタ５およびこの
積分器６の出力信号に基づいて一定の記録濃度が得られ
るようにラインサ―マルヘッド１に印加される駆動電力
を制御する制御信号を演算して出力する。なお、この積
分器６の時定数は、熱履歴コントロ―ラ２の制御時定数
よりも大きく放熱板４の時定数よりも小さい値に設定さ
れている。

【００１０】このような装置の動作を説明する。ライン
サ―マルヘッド１に入力される印字デ―タは“１”，
“０”のデジタルデ―タで、“１”が印字になる。この
印字デ―タのレ―トは一定であり、図２に示すように、
ライン周期を基準にして、クロックに同期したシリアル
デ―タとして１ライン周期中に１ラインの印字すべきす
べてのデ―タが送られる。そして、印字率の高い時はＡ
のように“１”レベル信号の割合が多くなり、印字率の
低い時はＢのように“１”レベル信号が離散的に入力さ
れるだけになる。従って、積分器６の出力信号は、印字
率の高い状態が続いたときに高くなり、印字率が低い時
は低くなる。

【００１１】ところで、前述の問題点の時定数の相違
に起因する印字ムラは、印字率が高いほど顕著である。
印字率が低くて例えばドットが１つだけの場合、印加エ
ネルギ―に対して放熱板４などの熱容量が充分大きいの
ですぐに冷却されることから微小部分の熱蓄積だけ、す
なわち、時定数の小さい計算ですむ。しかし、ドット数
が多くなると、放熱板４の熱容量、放熱効果の関係か
ら、マクロ的な挙動をとることになる。すなわち、発熱
素子から放熱板４中のサ―ミスタ５までは距離があるこ
とからここに温度勾配が生じ、温度検出までに時間差が
生じてしまう。そこで、本発明では、積分器６の時定数
を、熱履歴コントロ―ラ２の制御時定数よりも大きく放
熱板４の時定数よりも小さい値、すなわち、数１００ｍ
ｓ〜数ｓに設定している。このような時定数で積分を行
うことにより、印字率が高い場合にサ―ミスタ５で温度
を検出するよりも早い時点で温度上昇を予測できる。

【００１２】演算部７は、積分出力が高い場合には発熱
素子に印加する駆動電力を小さくするための制御信号を
演算出力する。例えば駆動電力をストロ―ブパルスのパ
ルス幅で制御する場合には熱履歴コントロ―ラ２にスト
ロ―ブパルスのパルス幅を制御する制御信号を出力し、
駆動電圧の大きさを制御する場合には可変電圧源８を設
けてその出力電圧を制御する制御信号を出力する。この
ように、極めて簡単な回路を追加することにより、印字
率の高低にかかわらず印字濃度が一定の高品位の記録結
果が得られる。

【００１３】図３は本発明の一実施例を示すブロック図
であり、図１と同一部分には同一符号をつけている。図
において、積分器６は、一端がバッファアンプＢＡおよ
びダイオ―ドＤを介して印字デ―タの信号線に直列接続
された抵抗Ｒ_１と、一端がこの抵抗Ｒ_１の他端に接続さ
れ他端が共通電位点に接続されたコンデンサＣと抵抗Ｒ
_２とで１次積分器として構成されている。演算部７とし
てはＡ／Ｄ変換器を内蔵した１チップＣＰＵを用いる。
このような構成において、積分器６の出力電圧は１チッ
プＣＰＵ７のＡ／Ｄ変換器で電圧値として計測される。
そして、１チップＣＰＵ７は内部の演算により所望の印
字濃度を保つのに必要なストロ―ブパルス幅を求め、熱
履歴コントロ―ラ２にストロ―ブ幅制御信号を出力す
る。これにより、ラインサ―マルヘッド１は、印字率に
応じた適切な駆動電力で駆動されることになる。ダイオ
―ドＤは、積分器６の時定数を温度上昇時と温度下降時
とで異ならせるために設けられたものである。

【００１４】なお、実施例では１次積分器を用いている
が、他の積分器でもよく、例えば定電流源を用いた積分
器でもよい。また、ストロ―ブパルス幅を制御して印字
濃度を補正する例を説明したが、積分器の出力電圧が高
い状態が続いた場合には高温保護モ―ドとして印字シャ
ットダウンなどを設けてもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
極めて簡単な回路を付加してラインサ―マルヘッドの負
荷状態を測定し、その測定結果に基づいて精度の高い予
測制御を行うことにより高品質の記録結果が得られる感
熱記録装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】印字デ―タの説明図である。

【図３】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図４】従来の装置の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ ラインサ―マルヘッド ２ 熱履歴コントロ―ラ ４ 放熱板 ５ サ―ミスタ ６ 積分器 ７ 演算部 ８ 可変電圧源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】放熱板に取り付けられたラインサ―マルヘ
   ッドと、このラインサ―マルヘッドに印字デ―タおよび
   ストロ―ブパルスを出力する熱履歴コントロ―ラと、前
   記ラインサ―マルヘッドの放熱板に取り付けられ、放熱
   板の温度を測定する温度センサと、熱履歴コントロ―ラ
   から出力される印字デ―タを積分する積分器と、この積
   分器の出力信号および温度センサの出力信号に基づいて
   一定の記録濃度か得られるように前記ラインサ―マルヘ
   ッドに印加される駆動電力を制御する制御信号を演算し
   て出力する演算部とで構成され、前記積分器の時定数
   が、熱履歴コントロ―ラの制御時定数よりも大きく前記
   放熱板の時定数よりも小さい値に設定されたことを特徴
   とする感熱記録装置。