JPH0569582A - サーマルヘツド制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルヘッドの蓄熱分布を認識して発熱体
からの発熱量を一定にする。 【構成】 サーマルヘッドの蓄熱分布を各発熱体毎に求
める温度測定手段５を複数個取り付け、その分布に応じ
て各発熱体への通電時間を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルプリンタのサ
ーマルヘッドの制御に関し、特に蓄熱によるヘッド基材
の温度上昇に伴う印字濃度の変化を補正する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の濃度補正回路を図６に示す。

【０００３】印字直前にサーマルヘッド１上に設置され
た温度測定手段５よりサーマルヘッド１の蓄熱温度を測
定し、温度換算ＲＯＭ１０３からその温度に対する予め
定めた発熱体駆動電圧値を求め発熱体駆動電圧源１０１
の電圧を制御するか、または発熱体通電時間値を求め通
電時間制御手段１０２にて全発熱体の通電時間を一斉の
制御していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】発熱体の駆動に伴いサ
ーマルヘッドへの蓄熱は避けられない。しかもその蓄熱
分布は、印字される状態により一定ではない。

【０００５】しかし従来の方法では、サーマルヘッドの
蓄熱分布を平均化して駆動電圧または通電時間による全
発熱体への一斉制御を行っていたので局所的に印字濃度
の高い部分、低い部分が生じて印字品質を下げていた。

【０００６】そこで本発明の目的は、サーマルヘッドの
蓄熱分布を認識して発熱体からの発熱量を一定すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、サーマルヘッ
ド上の複数の発熱体の通電時間を制御するものにおい
て、前記サーマルヘッドに取り付けられた最低２つの温
度測定手段と、前記測定された温度に応じて前記各発熱
体ごとの基準通電時間を演算する基準通電時間演算手段
と、前記各発熱体ごとの基準通電時間と各発熱体ごとの
印字データに基づいて各発熱体後の実通電時間を演算す
る実通電時間演算手段と、演算された実通電時間に従っ
て前期各発熱体への通電を行う通電手段とを有すること
を特徴としている。

【０００８】

【作用】この装置によれば、サーマルヘッドの蓄熱分布
を各発熱体ごとに求めて、その分布に応じて各発熱体の
通電時間が調整される。

【０００９】

【実施例】図１に、本発明に係るサーマルヘッド制御装
置の、一実施例の全体構成を示す。

【００１０】サーマルヘッド１は複数の発熱体２と各ト
ランジスタ３とを含む。各発熱体２と各トランジスタ３
は直列接続され、それらは直流定電圧源４に並列接続さ
れている。

【００１１】各トランジスタ３のベースはヘッド駆動回
路６に接続される。

【００１２】ヘッド１がある印字位置に到着するタイミ
ングに先行して全発熱体２についての実通電時間データ
５０がシリアルにヘッド駆動回路に供給される。そして
ヘッド１が印字する位置に到着するタイミングに同期し
て、ヘッド駆動回路６はそのドット位置での各発熱体２
の実通電時間データ５０に対応した通電時間だけ各トラ
ンジスタ３をオン状態にする。

【００１３】表現する濃度階調数を例えば２５６とする
と、実通電時間データ５０は１バイトのデータとなる。

【００１４】各発熱体２の通電時間は発振器３０からの
クロック５１のカウント数を用いてコントロールされ
る。

【００１５】図２から図５は、サーマルヘッド上の温度
測定手段の取り付け状態を示す図である。

【００１６】発熱体２は、基材７の上に並んで取り付け
られており、基材７は、発熱体２とトランジスタ３が電
気的に接続されるように放熱ブロック８上に取り付けら
れて、全体としてサーマルヘッド１が構成されている。

【００１７】温度測定手段５は、図２に示すように放熱
ブロック８上に取り付けられるか、図３に示すように放
熱ブロック８に取り付け穴８１を設けてその穴中に取り
付けられるか、図４のように基材７に接するように取り
付けられる。

【００１８】またその取り付け位置は、基材７を長手方
向に温度測定手段５の取り付け数＋１で等分割し、分割
線上に温度測定手段５を各１個取り付けるようにする。

【００１９】図５は、温度測定手段５を３個取り付けた
状態を示している。

【００２０】限られた温度測定点から得られる温度値に
対して前記温度測定点間隔の２倍の距離精度における温
度分布を再現することが標本化定理を用いることにより
可能である。

【００２１】温度測定点の数Ｎ、温度測定点における測
定温度値ｆｋ（ｋ＝１．．Ｎ）、温度測定点間隔中に存
在する発熱体数をｎとすると、基準からの任意の位置ｘ
における発熱体２の蓄熱温度Ｔは、以下の式で表せる。

【００２２】

【数１】

【００２３】印字濃度の制御を、発熱体２への通電時間
で制御するとき、蓄熱温度Ｔと印字濃度との関係は、比
例関係にあるので、蓄熱温度Ｔの最低値Ｔｍｉｎの時の
通電時間を最長通電時間とし、蓄熱温度Ｔの上昇に伴い
通電時間を短くしていく方法が最も制御しやすい。

【００２４】前記の式により求められたＴｍｉｎとの差
を求め、その差に応じて印字濃度が一定になるように定
めた通電時間をテーブルから求めて各発熱体２への基準
通電時間とし、さらに印字データと基準通電時間を演算
することで実通電時間を得て各発熱体２を前記実通電時
間で駆動する。

【００２５】図１を用いて上記演算を実行するための構
成を説明する。

【００２６】温度分布の演算は、外部からの制御情報に
よりモードコントローラ３５からモード信号Ｍ１が出力
され、発振器３０からのクロック出力を分周器３２、セ
レクタ３３、セレクタ３４を経由して演算用発熱体アド
レス発生器１６及びラッチ１８、温度分布ＲＡＭアドレ
ス発生器２１へ供給されることで実行される。

【００２７】演算用発熱体アドレス発生器１６から発生
したアドレスからデコーダセレクタ１２で前記式中のｋ
を決定し、アナログスイッチ１０により選択された温度
測定手段５の出力電圧をＡＤコンバータ１１でデジタル
変換し、さらに温度換算テーブルＲＯＭ１４で変換した
値をｆｋに用いる。

【００２８】

【数２】

【００２９】数２の演算は、ｘ、ｋを演算用発熱体アド
レス発生器１６からの出力アドレスにより演算結果を出
力するｓｉｎθ／θテーブルＲＯＭ１３を用いる。

【００３０】

【数３】

【００３１】数３の演算は、ｋ＝一定として演算用発熱
体アドレス発生器１６によりｘアドレスを発生させ、乗
算器１５を介して数３を演算する。

【００３２】ｋ＝０の時は、ラッチ１８の出力を０固定
にして乗算器１５出力を加算器１７を介さずに温度分布
ＲＡＭ１９へ記憶させる。

【００３３】ｋ＝１以上の時は、温度分布ＲＡＭ１９か
ら記憶されていた値を入出力切換器２０を経由してラッ
チ１８へ出力した後に乗算器１５出力と加算器１７で加
算演算を施して前期ラッチ１８へ出力した時のアドレス
と同じアドレスの温度分布ＲＡＭ１９へ再び記憶させ
る。

【００３４】この操作をｋ＝１．．Ｎまで繰り返すこと
で数４の演算を行っている。

【００３５】

【数４】

【００３６】温度分布の演算が終了すると、外部からの
制御情報によりモードコントローラ３５からモード信号
Ｍ１に代わってモード信号Ｍ２が出力されホストコンピ
ュータ（図示せず）からの印字データの転送が行われ
る。

【００３７】モード信号Ｍ２によりバッファＲＡＭアド
レス発生器４５は、印字データ同期クロックに同期して
アドレスを発生し、ホストコンピュータからの印字デー
タは入出力切り換え器４３を経由してバッファＲＡＭ４
４へ入力される。

【００３８】この印字データの転送は、温度分布演算と
は独立しているため、温度分布演算に前後した任意の時
期に行ってもよい。

【００３９】温度分布演算が終わり、バッファＲＡＭ４
４に印字データが記憶された後、外部からの制御情報に
よりモードコントローラ３５からモード信号Ｍ２に代わ
ってモード信号Ｍ３が出力され印字動作を実行する。

【００４０】発振器３０からの出力クロックは、ヘッド
駆動回路６及び分周器３２、セレクタ３３、セレクタ３
４、セレクタ４６を経由して温度分ＲＡＭアドレス発生
器１９及びラッチ４０、バッファＲＡＭアドレス発生器
４５へ供給される。

【００４１】温度分布ＲＡＭ１９から各発熱体２ごとの
出力データがラッチ４０を経由して温度差通電時間テー
ブルＲＯＭ４１で基準通電時間データ５２に変換され実
通電時間変換器４２へ出力される。一方バッファＲＡＭ
４４からも各発熱体２ごとの印字データ５３が入出力切
り換え器４３を経由して実通電時間演算器４２へ出力さ
れる。

【００４２】実通電時間演算器４２では、基準通電時間
データ５２と印字データ５３から実通電時間データ５０
を求めてヘッド駆動回路６へ出力する。

【００４３】ヘッド駆動回路６では、クロック５１を基
準にして各発熱体２ごとに実通電時間データ５０に基づ
いて駆動をする。

【００４４】図１の実施例において温度測定手段５の数
を３個に限定したが、測定点数が多いほど温度分布の演
算制度は向上するのは自明である。また温度測定手段５
の取り付け間隔は、かく温度測定手段５の間隔が一定で
あればサーマルヘッド１の長手方向を均等分割した位置
に限定する必要はない。

【００４５】本発明は、上記の実施例にのみ限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲での種々の変
形を含むものである。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、サ
ーマルヘッドの蓄熱分布を各発熱体ごとに求めることが
でき、その分布に応じて各発熱体の通電時間が調整され
るため蓄熱分布による印字濃度むらが抑制され高い印字
品質が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッド制御装置の一実施例の
構成を示すブロック図。

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】本発明のサーマルヘッド制御装置で用いる温度
測定手段のサーマルヘッドへの取り付け状態を示す図。

【図６】従来技術を示すブロック図。

【符号の説明】

１ サーマルヘッド ２ 発熱体 ５ 温度測定手段 ６ ヘッド駆動回路 １３ ｓｉｎθ／θテーブルＲＯＭ １４ 温度換算テーブルＲＯＭ １５ 乗算器 １７ 加算器 １９ 温度分布ＲＡＭ ３４ モードコントローラ ３６ 入出力切換信号発生器 ４１ 温度差通電時間変換テーブルＲＯＭ ４２ 実通電時間演算器 ４４ バッファＲＡＭ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーマルヘッド上の複数の発熱体の通電
   時間を制御するものにおいて、前記サーマルヘッドに取
   り付けられた最低２つの温度測定手段と、前記測定され
   た温度に応じて前記各発熱体ごとの基準通電時間を演算
   する基準通電時間演算手段と、前記各発熱体ごとの基準
   通電時間と各発熱体ごとの印字データに基づいて各発熱
   体後の実通電時間を演算する実通電時間演算手段と、演
   算された実通電時間に従って前記各発熱体への通電を行
   う通電手段とを有することを特徴とするサーマルヘッド
   制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、前記サー
   マルヘッドに取り付けられる温度測定手段が、サーマル
   ヘッドの長手方向に対して取り付けられる温度測定手段
   の数で均等分割したそれぞれのブロックの中央に取り付
   けられることを特徴とするサーマルヘッド制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１および２記載の装置においてサ
   ーマルヘッドに取り付けられた温度測定手段の取り付け
   位置間隔を標本化周期とし前記温度測定手段から求めら
   れた温度値からサーマルヘッドの各発熱体ごとの温度分
   布を標本化定理を用いて求めることを特徴とするサーマ
   ルヘッド制御装置。