JPH0768826A

JPH0768826A - サーマルヘッドの予熱方法

Info

Publication number: JPH0768826A
Application number: JP24750093A
Authority: JP
Inventors: Sumio Sekikawa; 純男関川
Original assignee: Funai Techno Systems Co Ltd
Current assignee: Funai Techno Systems Co Ltd
Priority date: 1993-09-07
Filing date: 1993-09-07
Publication date: 1995-03-14
Anticipated expiration: 2015-07-24
Also published as: JP3067931B2

Abstract

(57)【要約】【目的】低温時におけるサーマルヘッドの予熱完了ま
での時間を短縮する。【構成】電源オン時又は記録紙の交換直後に、サーマ
ルヘッド１１に通電して、全面黒の印字動作を一定長又
は一定時間行わせ、記録紙に全面黒の印字を行う。そし
て、その後の待機期間中は、記録紙が発色しない程度の
印字動作を、予め設定された温度範囲内に保つようにし
て繰り返し行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低温時におけるサーマ
ルヘッドの予熱完了までの時間を短縮するサーマルヘッ
ドの予熱方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、サーマルヘッドを用いた印字装置
は、ファクシミリ装置等において広く利用されている。
一般に、サーマルヘッドを用いた印字装置は、サーマル
ヘッドの各発熱抵抗素子にラインデータに基づく電圧を
印加し、その発熱作用で記録紙（サーマル紙）を発色さ
せるようになっている。

【０００３】つまり、サーマルヘッドは、各発熱抵抗素
子の発熱作用により記録紙を発色させるものであるた
め、発熱抵抗素子の温度によって印字濃度にむらを生じ
ることがある。すなわち、サーマルヘッドは、基本的に
温度が低くなれば感度が低下することから、温度が低い
場合には印字濃度が薄くなったり、場合によってはエネ
ルギー供給量を増やさないと発色しないことがあり、こ
のことが印字濃度むらの原因となっている。

【０００４】また、ファクシミリ装置では、その通信速
度は、印字装置の印字能力に関係なく、相手側ファクシ
ミリ装置との間で設定された通信速度に従い、所定の通
信手順に従って順次処理されることになる。そのため、
バッファを持たず通信データをリアルタイムで処理する
ものでは、通信速度に印字速度が追いつかず、通信内容
のすべてを印字できない事態が発生する。

【０００５】このような事態は、通信開始時の周囲温度
が低温時（例えば０度、５度、１０度等）において発生
し、高温時（例えば２０度以上）においては発生しな
い。つまり、別言すれば、周囲温度が低くても、ヘッド
の温度（記録紙と接触する部分の温度）が高ければこの
ような事態は発生しないことになる。

【０００６】この点に着目し、従来より、発熱抵抗素子
の予熱を行って印字濃度むらを無くすようにした技術
が、例えば特公昭６０−２２６３０号公報、特公昭６３
−２６７１２号公報、特公平３−７２４７０号公報、特
公平４−３９４３３号公報等において提案されている。
しかしながら、上記各公報によって提案されている予熱
の技術は、いずれも印字動作中のものであって、印字動
作を行う前の待機状態において適度な予熱を行うといっ
た技術ではない。

【０００７】そこで、本発明者は、印字動作を行ってい
ない待機中にサーマルヘッドを所定温度に予熱する予熱
方法を提案している。この方法は、電源オン時にサーマ
ルヘッドの温度が低い場合（すなわち、周囲温度が低い
低温時の場合）には、サーマルヘッドに発色しない程度
の印字動作を行わせて、サーマルヘッドを一定温度まで
徐々に上昇させ、その後は所定の温度範囲内となるよう
に制御するものである。

【０００８】この方法によれば、周囲温度に関係なく、
ファクシミリの受信動作開始時点から濃度むらのない良
好な印字動作が可能となるものである。しかしながら、
この方法では、周囲温度が低温時であって、電源をオン
した直後にファクシミリ受信があったような場合には、
予熱動作がまだ十分には行われておらず、印字動作に支
障を来す恐れがあるといった問題が残されていた。例え
ば、周囲温度が極低温時（０度）では、予熱完了までに
数１０分必要となる。

【０００９】本発明はかかる問題点に鑑み、提案した予
熱方法にさらに改良を加えたもので、電源オン時等に全
面黒の印字動作を行わせて、サーマルヘッドをいち早く
所定の温度範囲内まで上昇させることにより、電源をオ
ンした直後のファクシミリ受信に対しても良好な印字動
作が行えるようにしたサーマルヘッドの予熱方法を提供
すことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係わるサーマルヘッドの予熱方法は、一方
の端子のそれぞれに印加電圧を制御するストローブ信号
が与えられる１ライン分の発熱抵抗素子と、これら発熱
抵抗素子の他方の端子のそれぞれに印字のためのライン
データを出力して各発熱抵抗素子を駆動するシフトレジ
スタと、前記発熱抵抗素子を含むヘッド全体の温度を検
知する温度センサとを備えたサーマルヘッドにおいて、
電源オン時又は記録紙の交換直後に、全面黒の印字動作
を一定長又は一定時間行わせて記録紙に全面黒の印字を
行い、その後の待機期間中、記録紙が発色しない程度の
印字動作を、予め設定された温度範囲内に保つようにし
て繰り返し行うものである。

【００１１】

【作用】電源オン時又は記録紙の交換直後に、全面黒の
印字動作を一定長又は一定時間行わせて記録紙に全面黒
の印字を行う。これにより、設置場所の周囲温度が低い
場合でも、電源オン時に全面黒の印字動作を行わせるこ
とから、サーマルヘッドの温度はいち早く所定の温度範
囲内まで上昇する。つまり、サーマルヘッドの予熱完了
までの時間を短縮することが可能となる。

【００１２】これにより、電源をオンした直後のファク
シミリ受信に対しても良好な印字動作が行える。また、
全面黒の印字を行わせることにより、サーマルヘッドの
破損等による印字抜けの確認も可能となる。また、本発
明では、記録紙の交換直後にも同様の印字動作を行わせ
る。これにより、記録紙の装着状態の確認が可能になる
とともに、上記と同様サーマルヘッドの破損等による印
字抜けの確認も可能となる。

【００１３】

【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、本発明の予熱方法が適用されたサーマ
ルヘッドをファクシミリ装置に搭載した場合の電気的構
成を示すブロック図である。

【００１４】同図において、電話回線１に接続されたモ
デム２には、転送単位や転送速度を整合させるためのバ
ッファ回路３が接続されており、このバッファ回路３の
出力は、装置全体の動作制御を行うＣＰＵ４に接続され
ている。ＣＰＵ４には、動作プログラムが格納されたＲ
ＯＭ５及び受信データを一時記憶するＲＡＭ６がそれぞ
れ双方向に接続されている。また、ＣＰＵ４には、予熱
データ等を作成する予熱データ作成回路１０の出力が導
かれているとともに、後述する温度センサ１３の出力が
導かれている。温度センサ１３の出力は、Ａ／Ｄ変換さ
れてＣＰＵ４に取り込まれる。

【００１５】また、ＣＰＵ４の出力は、ストローブ信号
を出力する印字パルス発生回路７、１ライン分の印字デ
ータ（ラインデータ）を出力する印字データバッファ８
及びデータ転送のためのクロック信号を出力するデータ
転送クロック発生回路９のそれぞれに導かれている。

【００１６】一方、サーマルヘッド１１は、一方の端子
のそれぞれに印字パルス発生回路７からのストローブ信
号が与えられる１ライン分（例えば、１０２４個）の発
熱抵抗素子Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｎと、これら発熱抵抗素
子Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｎの他方の端子のそれぞれに、印
字のためのラインデータを出力するシフトレジスタ１２
と、発熱抵抗素子Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｎを含むヘッド全
体の温度を検知する例えばサーミスタからなる温度セン
サ１３とで構成されており、シフトレジスタ１２には、
印字データバッファ８の出力であるラインデータと、デ
ータ転送クロック発生回路９からのクロック信号とが与
えられている。すなわち、シフトレジスタ１２は、与え
られたラインデータをクロック信号の速度に従って順次
転送する。

【００１７】ここで、予熱データ作成回路１０において
作成される予熱データとは、黒のデータを示すパルスと
白のデータを示すパルスとの連続した信号であって、黒
のデータのパルス幅を各発熱抵抗素子Ｒ１，Ｒ２・・・
Ｒｎの発熱によって記録紙が発色しない程度の長さに設
定した信号をいう。具体的には、例えば発熱抵抗素子Ｒ
１，Ｒ２・・・Ｒｎが４分割駆動されている場合、周囲
温度が約２０度のときに十分な濃度が得られる各ストロ
ーブ信号のパルス幅は、約１．５ｍｓ程度であるので、
予熱データの黒のデータを示すパルス幅は、その１／５
〜１／１０程度の２００〜３００μｓ程度に設定する。

【００１８】また、予熱データ作成回路１０では、この
他にも、白のデータのみを示す放熱データや、黒のデー
タのみを示す印字データ（後述する全面黒の印字を行わ
せるときのデータ）を作成する。このような予熱データ
がシフトレジスタ１２に与えられると、シフトレジスタ
１２では、クロック信号の速度に従って予熱データを順
次転送する。そして、シフトレジスタ１２の各記憶箇所
（２値素子により構成される）に黒のデータが滞在する
時間だけオン状態となって、対応する発熱抵抗素子を発
熱させる結果、予熱が行われるのである。このときのオ
ン時間は、上記したように記録紙が発色しない程度の短
い時間である。

【００１９】次に、上記構成のファクシミリ装置の動作
を、（１）通常のファクシミリ受信動作、（２）電源オ
ン時又は記録紙の交換直後から予熱制御に至るまでの動
作に分けて説明する。なお、図２は予熱動作時のタイミ
ングチャート、図３は予熱動作時の動作フローチャート
であり、予熱動作の説明において適宜参照することとす
る。

【００２０】（１）通常のファクシミリ受信動作電話回線１を通じて相手側ファクシミリ装置から送られ
てくる画像データは、通常、ＭＨ（Modifid Huffman ）
符号化方式やＭＲ（Modifid Read）符号化方式によって
帯域圧縮された状態で伝送されてくる。この伝送されて
きた画像データは、モデム２でデジタル信号に変換さ
れ、バッファ回路３に一旦蓄えられた後、ＣＰＵ４に取
り込まれてＲＡＭ６に記憶される。

【００２１】そして、ＲＯＭ５に格納された動作プログ
ラムに従って、帯域圧縮された画像データの復号処理を
行い、サーマルヘッド１１での印字に適した印字データ
に変換される。すなわち、１ラインが１７２８個の発熱
抵抗素子Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｎによって構成され、１組
が４３２個の４つのブロックに分割されている場合に
は、その１７２８個の発熱抗素子Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｎ
に対応する黒（通電）又は白（非通電）の１７２８個の
ラインデータに変換される。

【００２２】このラインデータは、ＣＰＵ４内の図示し
ない印字バッファ用の記憶エリアに書き込まれる。この
後、この書き込まれたラインデータは、シリアル通信で
印字データバッファ８に転送され、印字データバッファ
８からシフトレジスタ１２にシリアル通信で送出され
る。シフトレジスタ１２は、データ転送クロック発生回
路９からのクロック信号の速度に従って、入力されたラ
インデータを順次転送する。

【００２３】一方、印字パルス発生回路７は、４つのブ
ロックに分割されている場合には、それぞれのブロック
に対応する４つのストローブ信号を、それぞれのブロッ
クに対して順次出力する。その結果、ストローブ信号が
オン状態のとき、シフレレジスタ１２から黒のデータを
示す信号（通電信号）が与えられた発熱抵抗素子が発熱
して、１ライン分の印字動作が行われることになる。

【００２４】このような１ライン分の印字動作を、伝送
されてくるデータ信号の全ラインデータについて繰り返
し行うことにより、記録紙上に画像データが印字される
ことになる。

【００２５】（２）電源オン時又は記録紙の交換直後か
ら予熱制御に至るまでの動作まず、予熱動作の前提として、以下の条件を設定する。
すなわち、記録紙であるサーマル紙は、通常、約７０度
で発色することから、本実施例では、予熱動作の制御に
際し、予熱の上限温度を２５度に設定する。また、ファ
クシミリの通信速度と印字速度との関係で問題となるの
は、１０度以下の低温時であることから、本実施例で
は、予熱の下限温度を２０度に設定する。

【００２６】このような条件の下に予熱動作を開始す
る。すなわち、所定の場所に設置されたファクシミリ装
置の電源をオンにするか、又は記録紙を交換すると（ス
テップＳ１）、ＣＰＵ４は、まず記録紙が装着されてい
るか否かを確認した後（ステップＳ２）、記録紙に全面
黒の印字動作を行わせる（ステップＳ３）。

【００２７】すなわち、ＣＰＵ４は、電源がオンされた
時刻ｔ１に、印字パルス発生回路７からストローブ信号
をオン状態として出力させる。また、ＣＰＵ４は、予熱
データ作成回路１０により作成された黒のデータのみを
示す印字データ〔図２（ｃ）において符号２１により示
す〕を読み出して印字データバッファ８に転送し、印字
データバッファ８からシフトレジスタ１２に印字データ
２１を継続的に供給して、全ての発熱抗素子Ｒ１，Ｒ２
・・・Ｒｎを印字駆動する。

【００２８】このような印字動作を一定長又は一定時間
だけ行わせた後、時刻ｔ２において印字動作を停止する
（ステップＳ４，Ｓ５）。ここで、一定長とは、記録紙
上での黒印字部分の長さのことである。また、一定時間
とは、サーマルヘッド１１の温度が任意に設定した規定
温度（例えば７５度等）に達するまでの時間のことであ
る。

【００２９】これにより、記録紙には、電源オン時又は
記録紙の交換時に全面黒の印字が行われることから、フ
ァクシミリ装置の使用者は、この黒印字を目視すること
によって、サーマルヘッド１１の破損等による印字抜け
の確認や、記録紙の装着状態の確認が可能になる。

【００３０】この後、ＣＰＵ４は、印字動作以外の待機
中であることを確認した後（ステップＳ６）、印字パル
ス発生回路７からのストローブ信号をオン状態に維持し
たまま〔図２（ｂ）参照〕、各発熱抵抗素子Ｒ１，Ｒ２
・・・Ｒｎに供給し続ける（ステップＳ７）。この後、
ＣＰＵ４は、サーマルヘッド１１の温度を温度センサ１
３からの温度データによって判別する。この時点（時刻
ｔ２）では、サーマルヘッド１１は予熱の上限温度であ
る２５度をも超えていることから、この場合にはステッ
プＳ８からステップＳ１２へと動作を進める。

【００３１】すなわち、ＣＰＵ４は、予熱データ作成回
路１０から白のデータのみを示す放熱データ〔図２
（ｃ）において符号２２により示す〕を読み出して印字
データバッファ８に転送し、印字データバッファ８から
シフトレジスタ１２に放熱データ２２を継続的に供給し
て各発熱抵抗素子Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｎを放熱状態とす
る。これにより、上限温度を超えているサーマルヘッド
１１は、時刻ｔ２より放熱作用によってその温度が徐々
に低下することになる。この温度低下は、温度センサ１
３から与えられる温度データによって、ＣＰＵ４により
常に監視されている。

【００３２】そして、サーマルヘッド１１の温度が、時
刻ｔ３において再び予熱を必要とする下限温度まで低下
すると、ＣＰＵ４は、予熱データ作成回路１０により作
成された黒と白の連続する予熱データ〔図２（ｃ）にお
いて符号２３により示す〕を再び読み出して印字データ
バッファ８に転送し、印字データバッファ８からシフト
レジスタ１２に予熱データ２３を継続的に供給して、各
発熱抵抗素子Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｎを予熱駆動する（ス
テップＳ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９）。

【００３３】これにより、サーマルヘッド１１は時刻ｔ
３から徐々にその温度が上昇することになる。この温度
上昇は、温度センサ１３から与えられる温度データによ
って、ＣＰＵ４により常に監視されている。そして、サ
ーマルヘッド１１の温度が、時刻ｔ４において予熱を必
要としない上限温度に達すると、ＣＰＵ４は、シフトレ
ジスタ１２に白のデータのみを示す放熱データ２２を再
び継続的に供給して各発熱抵抗素子Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒ
ｎを放熱状態とする（ステップＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１
２）。

【００３４】これにより、上限温度に達したサーマルヘ
ッド１１は、時刻ｔ４より放熱作用によってその温度が
徐々に低下することになる。以後、上記したステップＳ
６〜Ｓ１２の動作を繰り返すことにより、サーマルヘッ
ド１１は、印字動作以外の待機中、周囲温度に係わりな
く、予熱の下限温度である２０度と上限温度である２５
度との間に制御されることになる。

【００３５】その結果、このサーマルヘッド１１を搭載
したファクシミリ装置が受信動作を開始すると、周囲温
度が低い場合であっても、サーマルヘッド１１はすでに
印字可能状態となっていることから、通信速度に合わせ
たリアルタイムの印字が可能となるものである。

【００３６】また、本発明の予熱方法によれば、予熱動
作中、ストローブ信号は常にオン状態であり、シフトレ
ジスタ１２に印字データ２１、放熱データ２２及び予熱
データ２３を転送するだけの動作でよいので、予熱動作
のための制御も簡単なものとなる。

【００３７】なお、上記実施例では、サーマルヘッド１
１の温度が予熱を必要としない上限温度に達すると、シ
フトレジスタ１２に白のデータのみを示す放熱データ２
２を継続的に供給するように構成しているが、これとは
別に、クロック信号を停止することによって各発熱抵抗
素子Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｎを放熱状態（非動作状態）と
することが可能である。また、上記実施例では、予熱の
下限温度を２０度とし、上限温度を２５度して説明して
いるが、これらの温度に限定されるものではない。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係わるサーマルヘッドの予熱方
法は、電源オン時又は記録紙の交換直後に、全面黒の印
字動作を一定長又は一定時間行わせて記録紙に全面黒の
印字を行い、その後の待機期間中、記録紙が発色しない
程度の印字動作を、予め設定された温度範囲内で繰り返
し行うようにしたので、サーマルヘッドがいち早く所定
の温度範囲内まで上昇することから、サーマルヘッドの
予熱完了までの時間を短縮することができるとともに、
電源をオンした直後のファクシミリ受信に対しても良好
な印字動作が行える。また、全面黒の印字を行うことか
ら、サーマルヘッドの破損等による印字抜けの確認や、
記録紙の交換直後の装着状態の確認が行えるといった効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の予熱方法が適用されたサーマルヘッド
をファクシミリ装置に搭載した場合の電気的構成を示す
ブロック図である。

【図２】予熱動作時のタイミングチャートである。

【図３】予熱動作時の動作フローチャートである。

【符号の説明】

１０予熱データ作成回路１１サーマルヘッド１２シフトレジスタ１３温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の端子のそれぞれに印加電圧を制御
するストローブ信号が与えられる１ライン分の発熱抵抗
素子と、これら発熱抵抗素子の他方の端子のそれぞれに
印字のためのラインデータを出力して各発熱抵抗素子を
駆動するシフトレジスタと、前記発熱抵抗素子を含むヘ
ッド全体の温度を検知する温度センサとを備えたサーマ
ルヘッドにおいて、電源オン時又は記録紙の交換直後に、全面黒の印字動作
を一定長又は一定時間行わせて記録紙に全面黒の印字を
行い、その後の待機期間中、記録紙が発色しない程度の
印字動作を、予め設定された温度範囲内に保つようにし
て繰り返し行うことを特徴とするサーマルヘッドの予熱
方法。