JPH0818440B2 - Thermal head - Google Patents

Thermal head

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JPH0818440B2
JPH0818440B2 JP4250871A JP25087192A JPH0818440B2 JP H0818440 B2 JPH0818440 B2 JP H0818440B2 JP 4250871 A JP4250871 A JP 4250871A JP 25087192 A JP25087192 A JP 25087192A JP H0818440 B2 JPH0818440 B2 JP H0818440B2
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JP
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heating element
temperature
microcomputer
heating
heating elements
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Inventor
雄二 小池
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日本電気データ機器株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタに使用し、エ
ネルギーを供給されることによって発熱する発熱素子を
有し、発熱素子の発熱によって印字を行うサーマルヘッ
ドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal head which is used in a printer and which has a heating element which generates heat when supplied with energy and which prints by the heat generated by the heating element.

【0002】[0002]

【従来の技術】エネルギーを供給されることによって発
熱する発熱素子を有し、この発熱素子の発熱によって印
字を行うサーマルヘッドを使用したプリンタ(サーマル
プリンタ)は、印字動作の開始直後は印字濃度が薄く、
連続して印字を行っていると、時間の経過と共に印字濃
度が濃くなってくる傾向を有している。
2. Description of the Related Art A printer (thermal printer) using a thermal head that has a heating element that generates heat when energy is supplied and prints by the heat generated by the heating element has a printing density immediately after the start of printing operation. Thin,
When printing is performed continuously, the print density tends to increase with the passage of time.

【0003】これは、サーマルヘッドの発熱素子に供給
したエネルギーが、発熱素子の近傍の基材や発熱素子自
体に熱として蓄積されるためであり、この蓄熱による印
字濃度の変化はプリンタの印字品質を低下させるため、
従来のサーマルプリンタにおいては、種々の手段によっ
てサーマルヘッドの蓄熱に対する対策が施されている。
例えば、印字履歴情報によって発熱素子に印加するエネ
ルギーを補正するという手段がある。この手段は、文字
の印字(キャラクタ印字)のように印字率が小さく、し
かもその印字率の変化が少ない場合には、比較的短時間
の補正動作によって印字品質の低下を抑制することが可
能であるが、図形の印字(グラフィック印字)のよう
に、サーマルヘッドの発熱素子の並列動作状態や時間軸
方向の印字率の変化が大きい場合は、非常に多くの印字
履歴情報を必要とするため、適切な補正動作を実現する
ためには、極めて大規模な集積回路を必要とするという
問題点を有している。また、印字履歴情報は、使用する
印字用紙に対応した情報を収集しなければならないとい
う問題点も有している。
This is because the energy supplied to the heating element of the thermal head is accumulated as heat on the base material in the vicinity of the heating element and the heating element itself, and the change in the print density due to this heat storage is the print quality of the printer. To lower
In a conventional thermal printer, various measures are taken to prevent the thermal head from accumulating heat.
For example, there is a means of correcting the energy applied to the heating element based on the print history information. When the printing rate is small like character printing (character printing) and the printing rate changes little, this means can suppress the deterioration of the printing quality by the correction operation for a relatively short time. However, as in the printing of graphics (graphic printing), when the parallel operation state of the heating elements of the thermal head and the change in the printing rate in the time axis direction are large, a great deal of printing history information is required, so There is a problem that an extremely large scale integrated circuit is required to realize an appropriate correction operation. In addition, the print history information has a problem that information corresponding to the print sheet used must be collected.

【0004】また、サーミスタ等の温度センサを発熱素
子の近傍に設け、その温度センサからの温度情報に基い
て発熱素子に対する印加エネルギーを補正するという手
段もある。この手段は、温度センサを発熱素子に直接接
触させて配設することが不可能であるため、発熱素子の
実際の温度と温度センサで検出した温度との間に時間的
な遅れが生じ、更に、温度センサ自体の熱応答特性も無
視できないため、要求される時間内に補正を行うことが
不可能であるという欠点を有している。
There is also a means of providing a temperature sensor such as a thermistor in the vicinity of the heating element and correcting the energy applied to the heating element based on the temperature information from the temperature sensor. In this means, since it is impossible to dispose the temperature sensor in direct contact with the heating element, there is a time delay between the actual temperature of the heating element and the temperature detected by the temperature sensor, and However, since the thermal response characteristic of the temperature sensor itself cannot be ignored, it has a drawback that it is impossible to perform correction within the required time.

【0005】一方、近年のプリンタは、カラー印字の用
途が拡大してきており、カラー印字の場合は、印字濃度
に対して微妙な諧調を与えることが要求されるため、サ
ーマルヘッドの蓄熱に対する補正の精度を向上させる必
要がある。
On the other hand, in recent years, the use of color printing is expanding in printers, and in the case of color printing, it is required to give a delicate gradation to the print density, so that the correction of the heat accumulation of the thermal head is required. It is necessary to improve accuracy.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のサーマルプリンタのサーマルヘッドは、印字動作の開
始直後は印字濃度が薄く、連続して印字を行っている
と、時間の経過と共に印字濃度が濃くなってくるという
欠点を有しており、その状態は、使用する印字用紙によ
って異なるため、印字用紙に対応して発熱素子に対して
印加するエネルギーの補正を行わなければならないが、
適切な補正手段がないという問題点を有している。この
ことは、プリンタにおるカラー印字の用途の拡大と共
に顕著となってきていいる。
As described above, in the thermal head of the conventional thermal printer, the print density is low immediately after the start of the printing operation, and if the continuous printing is performed, the print density will increase with the passage of time. Has a drawback that it becomes darker, and the state varies depending on the printing paper used, so it is necessary to correct the energy applied to the heating element corresponding to the printing paper,
There is a problem that there is no appropriate correction means. This is has become a prominent along with the expansion of the use of your only that color printing to the printer.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
は、発熱素子自体に温度検出機能を持たせ、発熱素子自
体から検出した温度によって発熱素子の温度が一定温度
となるように制御することによって、蓄熱作用による印
字濃度の変化に対する補正を行うようにしたものであ
る。
In the thermal head of the present invention, the heating element itself has a temperature detecting function, and the temperature of the heating element is controlled to be a constant temperature by the temperature detected from the heating element itself. The correction for the change in the print density due to the heat storage effect is performed.

【0008】すなわち、本発明のサーマルヘッドは、電
気抵抗の温度依存性の大きな材料で形成した複数の発
熱素子を有する発熱素子群と、前複数個の発熱素子の
それぞれの温度を各発熱素子の電気抵抗の変化によつて
検出する前記複数個の発熱素子のそれぞれに対応して設
けた複数個の温度検出回路と、前記複数個の発熱素子の
それぞれに対応して設けられ対応する発熱素子に対して
エネルギーを印加する時間をきめるためのストローブ信
号を発生する複数個のストローブ信号発生器を有するス
トローブ信号発生器群と、前記発熱素子の上限温度を
らかじめ設定しておく設定レジスタおよび前記設定レジ
スタに設定してある前記上限温度と前記温度検出回路に
よって検出された前記発熱素子の温度とを比較する比較
器とを有し前記発熱素子の温度が前記上限温度と一致し
たとき前記発熱素子に対するエネルギーの供給を中止
せる信号を出力するマイクロコンピュータと、前記発熱
素子群と前記マイクロコンピュータとの間に設けられ前
記複数個の発熱素子のうちの1個の発熱素子と前記マイ
クロコンピュータとを切替えて接続する第一の切替えス
イッチと、前記ストローブ信号発生器群と前記マイクロ
コンピュータとの間に設けられ前記複数個のストローブ
信号発生器のうちの前記第一の切替えスイッチが接続し
た発熱素子に対応するストローブ信号発生器と前記マイ
クロコンピュータとを切替えて接続する第二の切替えス
イッチとを備えたものであり、更に、複数種の感熱用紙
のそれぞれに対応する発色温度および前記発熱素子の温
度が前記発色温度に到達するまで時間をあらかじめ前
記設定レジスタに設定しておき、前記マイクロコンピュ
ータによって前記発熱素子の温度が前記発色温度に到達
するまでの時間を計測して感熱用紙の種類を識別するよ
うにしたものである。
Namely, the thermal head of the present invention includes a heat-generating element group having a plurality number of heating elements formed in a large material temperature dependence of the electrical resistance, the heat generation temperature of each of the previous SL plurality of heating elements set in correspondence with each of the plurality of heating elements you Yotsute <br/> detecting the change in the electrical resistance of the element
A plurality of digit temperature detection circuits and a plurality of heating elements
For each corresponding heating element that is provided for each
Strobe signal to determine the time to apply energy
Signal having a plurality of strobe signal generators for
A strobe signal generator group, the maximum temperature of the heating elements Ah
The temperature of the heat generating element, which has a setting register set in advance and a comparator for comparing the upper limit temperature set in the setting register with the temperature of the heat generating element detected by the temperature detection circuit. stop of the supply of energy but which pairs to the heating element when matching the upper limit temperature
A microcomputer for outputting a signal to cause the heat generation
Before being provided between the device group and the microcomputer
The one heating element of the plurality of heating elements and the
The first switching switch for switching and connecting to a black computer.
Switch, the strobe signal generator group and the micro
A plurality of strobes provided between the computer and
The first changeover switch of the signal generator is connected
Strobe signal generator corresponding to the heating element and
The second switching switch for switching and connecting to a black computer.
It further comprises a switch , further, the color development temperature corresponding to each of a plurality of types of thermal paper and the time until the temperature of the heating element reaches the color development temperature is set in advance in the setting register, The microcomputer measures the time required for the temperature of the heating element to reach the coloring temperature to identify the type of thermal paper.

【0009】発熱素子を形成する材料の電気抵抗の温度
依存性は、正負を問わないが、大きな負の温度依存性を
有する方が発熱素子面内の熱の集中が顕著になるため、
微妙な諧調度の印字を要求されるプリンタに対して使用
するのに適している。
The temperature dependence of the electric resistance of the material forming the heating element may be positive or negative, but if the material has a large negative temperature dependence, the concentration of heat in the surface of the heating element becomes more pronounced.
It is suitable for use with printers that require subtle gradation printing.

【0010】発熱素子の温度を検出するための温度検出
回路は、印字のために発熱素子に対して電圧が印加され
たとき、発熱素子に流れる電流を常時モニタし、その電
流値を基に計算した発熱素子の抵抗値と、発熱素子の抵
抗温度係数から求めた抵抗値との関係から発熱素子の温
度を検出する。
The temperature detection circuit for detecting the temperature of the heating element constantly monitors the current flowing through the heating element when a voltage is applied to the heating element for printing, and calculates based on the current value. The temperature of the heating element is detected from the relationship between the resistance value of the heating element and the resistance value obtained from the temperature coefficient of resistance of the heating element.

【0011】マイクロコンピュータは、温度検出回路で
検出した上記の温度を基に発熱素子に対する印加エネル
ギーを決定する。すなわち、温度検出回路で検出した温
度が、別途に指定されているより温度も高くなったと
き、発熱素子に対するエネルギーの印加を抑制し、ま
た、別途に指定されている他の温度も低くなったとき、
発熱素子に対するエネルギーの印加を増大させる。この
ようにして、印字動作中、発熱素子の温度が常に一定に
なるように保持する。
The microcomputer determines the energy applied to the heating element based on the temperature detected by the temperature detection circuit. That is, when the temperature detected by the temperature detection circuit becomes higher than the temperature specified separately, the application of energy to the heating element is suppressed, and other temperatures specified separately become low. When
Increasing the application of energy to the heating element. In this way, the temperature of the heating element is kept constant during the printing operation.

【0012】マイクロコンピュータは、発熱素子が指定
された温度に到達したとき、発熱素子に対するエネルギ
ーの供給を中止することによって、発熱素子の温度が規
定値以上になることを防止する機能のものであってもよ
い。
The microcomputer has a function of preventing the temperature of the heating element from exceeding a specified value by stopping the supply of energy to the heating element when the temperature of the heating element reaches a designated temperature. May be.

【0013】[0013]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明の動作原理を説明するための
ブロック図、図2は図1の回路における発熱素子の抵抗
値の温度依存特性を示す特性図、図5は、図1の回路に
おけるストローブ信号と発熱素子の電流との波形を示す
波形図である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining the operation principle of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram showing temperature dependence characteristics of the resistance value of the heating element in the circuit of FIG. 1, and FIG. 5 is a circuit diagram of FIG. It is a wave form diagram which shows the wave form of a strobe signal and the electric current of a heating element.

【0015】始めに、図1および図2および図5を参照
して本発明の動作原理について説明する。
First, the operating principle of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 5.

【0016】ストローブ信号発生器(FF)11は、印
字サイクルの1サイクル毎に、発熱素子14(抵抗値
R)に対してエネルギーを印加する時間をきめるための
ストローブ信号を発生する。このストローブ信号の論理
値がハイレベル(“H”レベル)の間は、駆動回路(ド
ライブ回路)12が駆動されて発熱素子14に電圧Vが
印加されて電流Iが流れる。
The strobe signal generator (FF) 11 generates a strobe signal for determining the time for applying energy to the heating element 14 (resistance value R) for each printing cycle. While the logical value of the strobe signal is high level (“H” level), the drive circuit (drive circuit) 12 is driven, the voltage V is applied to the heating element 14, and the current I flows.

【0017】発熱素子14は、25原子%のアルミニウ
ムを含むクロム合金の薄膜で形成されており、図2の抵
抗値温度依存特性20に示すように、負の温度計数を有
している。発熱素子14の抵抗値は、印字動作の開始の
ときは、室温状態であるため1.65kΩであるが、印
字動作を開始すると同時に上昇して抵抗値温度依存特性
20に下がって減少する。
The heating element 14 is formed of a thin film of a chromium alloy containing 25 atomic% of aluminum, and has a negative temperature coefficient, as shown by the resistance temperature dependence 20 of FIG. At the start of the printing operation, the resistance value of the heating element 14 is 1.65 kΩ because it is at room temperature, but at the same time when the printing operation is started, the resistance value rises and decreases to the resistance temperature dependence 20.

【0018】図1に示すように、発熱素子14には、電
流検出抵抗器13(抵抗値r)が直列に接続されてい
る。発熱素子14と電流検出抵抗器13との抵抗値の関
係は、
As shown in FIG. 1, a current detecting resistor 13 (resistance value r) is connected in series with the heating element 14. The relationship between the resistance values of the heating element 14 and the current detection resistor 13 is

【0019】 [0019]

【0020】となっている。[0020]

【0021】発熱素子14に印加される電圧Vは、24
ボルトで一定の値であり、このため、発熱素子14に流
れる電流Iは、 I=24÷R ……(2) で求められる値である。従って発熱素子14の抵抗値R
は、(2)式によって一義的に決定される。
The voltage V applied to the heating element 14 is 24
Since the voltage is a constant value in volts, the current I flowing through the heating element 14 is a value obtained by I = 24 ÷ R (2). Therefore, the resistance value R of the heating element 14
Is uniquely determined by the equation (2).

【0022】一方、電流検出抵抗器1の出力電圧v
は、 v=r×I=r×24÷R ……(3) であり、従って抵抗器18(抵抗値r)に流れる電流
は、(2)式によって得られる値と同じ値、すなわち発
熱素子14の抵抗値Rに反比例した値となる。
On the other hand, the output voltage v of the current detection resistor 1 3
Is v = r × I = r × 24 ÷ R (3) Therefore, the current flowing through the resistor 18 (resistance value r) is the same as the value obtained by the equation (2), that is, the heating element. The value is inversely proportional to the resistance value R of 14.

【0023】発熱素子14に電圧が印加されたときの温
度上昇の上限温度T0を350℃に設定すると、そのと
きの抵抗値R0は、図2から、R0=1.05kΩであ
る。従ってそのとき発熱素子14に流れる電流I0は、
I0=24÷1.05=22.9mAとなる。この値
は、目標電流設定器16にセットされている。
When the upper limit temperature T0 of temperature rise when voltage is applied to the heating element 14 is set to 350 ° C., the resistance value R0 at that time is R0 = 1.05 kΩ from FIG. Therefore, the current I0 flowing in the heating element 14 at that time is
I0 = 24 ÷ 1.05 = 22.9 mA. This value is set in the target current setter 16.

【0024】比較器17は、抵抗器18に流れる電流I
と目標電流設定器16にセットされている電流I0とを
入力して比較する。電流Iが電流I0よりも大きいと
き、すなわち、発熱素子14の温度が上限温度T0を超
えると、比較器17の出力信号の論理値は、ローレベル
(“L”レベル)からハイレベル(“H”レベル)に変
化してFF11をリセットする。このため、ストローブ
信号の論理値はローレベル(“L”レベル)となり、駆
動回路12の動作が停止して発熱素子14に電流が流れ
なくなる。
The comparator 17 has a current I flowing through the resistor 18.
And the current I0 set in the target current setter 16 are input and compared. When the current I is larger than the current I0, that is, when the temperature of the heating element 14 exceeds the upper limit temperature T0, the logical value of the output signal of the comparator 17 changes from a low level (“L” level) to a high level (“H”). Then, the FF 11 is reset. Therefore, the logical value of the strobe signal becomes low level (“L” level), the operation of the drive circuit 12 is stopped, and the current does not flow to the heating element 14.

【0025】このときのストローブ信号の波形と発熱素
子の電流の波形との関係は、図5に示すように、時刻t
0から時刻t1までの印字サイクルS1においては、ス
トローブ信号60は“H”レベルであり、発熱素子14
には電流が流れてその温度が上昇し、発熱素子14の抵
抗値は徐々に減少する(すなわち電流値が増大する)。
発熱素子14の電流40が増大し、発熱素子14の温度
が上限温度T0(抵抗値R0)に到達すると、FF11
がリセットされるためにストローブ信号60は“L”レ
ベルになり、発熱素子14の電流40が遮断されるため
に発熱素子14の温度は低下する。
The relationship between the strobe signal waveform and the heating element current waveform at this time is as shown in FIG.
In the print cycle S1 from 0 to time t1, the strobe signal 60 is at “H” level, and the heating element 14
Current flows through the device, its temperature rises, and the resistance value of the heating element 14 gradually decreases (that is, the current value increases).
When the current 40 of the heating element 14 increases and the temperature of the heating element 14 reaches the upper limit temperature T0 (resistance value R0), the FF11
Is reset, the strobe signal 60 becomes "L" level, and the current 40 of the heating element 14 is cut off, so that the temperature of the heating element 14 is lowered.

【0026】しかし、発熱素子14は、ガラス基板の表
面に設けられているため、ガラス基板に熱が蓄積され、
発熱素子14に対して次に印字信号が印加されるときの
直前の発熱素子14の温度は、室温よりも高くなってい
る。このような熱の蓄積が印字品質の低下の原因である
が、図1の回路においては、時刻t2から始まる次の印
字サイクルS2において、ストローブ信号60が“H”
レベルになって発熱素子14の温度が上昇して上限温度
T0(抵抗値R0)に到達すると、直に比較器17が動
作してFF11がリセットされるため、ストローブ信号
60は、時刻t3の時点において“L”レベルとなる。
時刻t2から時刻t3までの時間は、印字サイクルS1
の時刻t0から時刻t1までの時間よりも短くなる。こ
のように、発熱素子14を加熱する時間が発熱素子自体
の温度によって変化するため、発熱素子14の温度を一
定に保つことが可能となる。
However, since the heating element 14 is provided on the surface of the glass substrate, heat is accumulated in the glass substrate,
The temperature of the heating element 14 immediately before the next printing signal is applied to the heating element 14 is higher than room temperature. Such heat accumulation causes the print quality to deteriorate, but in the circuit of FIG. 1, the strobe signal 60 is "H" in the next print cycle S2 starting from time t2.
When the temperature becomes high and the temperature of the heating element 14 rises to reach the upper limit temperature T0 (resistance value R0), the comparator 17 directly operates and the FF 11 is reset, so that the strobe signal 60 is at the time t3. At "L" level.
The time from the time t2 to the time t3 is the print cycle S1.
Is shorter than the time from time t0 to time t1. As described above, since the time for heating the heating element 14 changes depending on the temperature of the heating element itself, it becomes possible to keep the temperature of the heating element 14 constant.

【0027】図3は本発明の一実施例を示す回路図、図
4は図3の実施例の動作を示すタイミングチャートであ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the embodiment of FIG.

【0028】図3実施例は、本発明を発熱素子群が3
2個の発熱素子によって構成されているサーマルヘッド
に対して適用した場合を示している。
In the embodiment shown in FIG. 3, the present invention has three heating element groups.
It shows a case where the present invention is applied to a thermal head composed of two heating elements.

【0029】図3において、シリアル入力信号(Si
n)51は、クロック信号(Clock)52と共に図
4に示すタイミングでシフトレジスタ41に入力する。
シフトレジスタ41は、入力したシリアル入力信号(S
in)51をパラレル信号に変換してラッチ回路42に
送出し、ラッチ回路42は、ラッチ信号(Latch)
50のタイミングでそれを格納する。
In FIG. 3, the serial input signal (Si
n) 51 is input to the shift register 41 at the timing shown in FIG. 4 together with the clock signal (Clock) 52.
The shift register 41 receives the input serial input signal (S
in) 51 is converted into a parallel signal and sent to the latch circuit 42. The latch circuit 42 receives the latch signal (Latch).
It is stored at the timing of 50.

【0030】これと同時に、32個のストローブ信号発
生器(FF)53−1〜53−32がセットされ、32
個のアンドゲート43−1〜43−32の一方の入力端
子が“H”レベルになる。このため、アンドゲート43
−1〜43−32のうちの他方の入力端子がラッチ回路
42の出力信号によって“H”レベルになっているもの
の出力信号が“H”レベルになるため、32個の駆動回
路44−1〜44−32のうちの対応するものが動作状
態となる。これにより、32個の発熱素子45−1〜4
5−32のうちの対応する発熱素子に電流が流れて発熱
する。例えば、ラッチ回路42の奇数番目のデータが
“H”レベルになると、奇数番の発熱素子に電流が流れ
る。
At the same time, 32 strobe signal generators (FF) 53-1 to 53-32 are set to 32.
One of the input terminals of the AND gates 43-1 to 43-32 becomes the “H” level. Therefore, the AND gate 43
Although the other input terminal of -1 to 43-32 is set to "H" level by the output signal of the latch circuit 42, the output signal is set to "H" level. The corresponding one of 44-32 becomes active. As a result, 32 heating elements 45-1 to 4-4
Current flows through the corresponding heating element of 5-32 to generate heat. For example, when the odd-numbered data of the latch circuit 42 becomes "H" level, a current flows through the odd-numbered heating elements.

【0031】このとき発熱素子45−1〜45−32に
流れる電流は、電流検出抵抗器46−1〜46−32の
両端の電位差として切替えスイッチ67を介してマイク
ロコンピュータ61に内蔵されているアナログデジタル
コンバータ(A/Dコンバータ)62によって検出され
る。A/Dコンバータ62の出力信号は、比較器64に
入力し、比較器64は、その値を設定レジスタ63にあ
らかじめ設定してある値と比較し、A/Dコンバータ6
2の出力信号の値が設定レジスタ63に設定してある値
を超える場合は、パルス信号を出力する。比較器64か
らのパルス信号は、切替えスイッチ68を介してストロ
ーブ信号発生器(FF)53−1〜53−32をリセッ
トする。これにより、アンドゲート43−1〜43−3
2が閉じて発熱素子45−1〜45−32に流れる電流
が遮断される。
At this time, the current flowing through the heating elements 45-1 to 45-32 is an analog voltage built in the microcomputer 61 via the changeover switch 67 as a potential difference between both ends of the current detection resistors 46-1 to 46-32. It is detected by the digital converter (A / D converter) 62. The output signal of the A / D converter 62 is input to the comparator 64, and the comparator 64 compares the value with a value preset in the setting register 63, and the A / D converter 6
When the value of the output signal of 2 exceeds the value set in the setting register 63, the pulse signal is output. The pulse signal from the comparator 64 resets the strobe signal generators (FF) 53-1 to 53-32 via the changeover switch 68. Thereby, the AND gates 43-1 to 43-3
2 is closed and the current flowing through the heating elements 45-1 to 45-32 is cut off.

【0032】なお、A/Dコンバータ62および設定レ
ジスタ63は、図4に示すTS1〜TS32の各パルス
のタイミングで順次に比較器64に入力して比較され
る。
The A / D converter 62 and the setting register 63 are sequentially input to the comparator 64 for comparison at the timing of each pulse of TS1 to TS32 shown in FIG.

【0033】サーマルプリンタには、各種の感熱用紙が
使用されるが、感熱用紙の発色温度および温度上昇時間
は、それぞれの種類毎に異っている。このような感熱用
紙の特性を利用し、各感熱用紙毎の発色温度および発熱
素子の温度が感熱用紙の発色温度に到達するまでの到達
時間をあらかじめ設定しておき、発熱素子が感熱用紙の
発色温度に到達したとき発熱素子に対するエネルギーの
供給を中止し、当該発熱素子のその温度に到達するまで
の時間によって感熱用紙を認識するようにすることがで
きる。例えば、設定レジスタ63に設定する値を各感熱
用紙毎の発色温度に対応する値とし、発熱素子45−1
〜45−32が設定レジスタ63に設定した値に対達す
るまでの時間をマイクロコンピュータ61によって測定
することにより、そのとき使用している感熱用紙の種類
を識別することが可能となる。
Various types of thermal paper are used in the thermal printer, and the color development temperature and the temperature rise time of the thermal paper are different for each type. Utilizing these characteristics of the thermal paper, the color development temperature of each thermal paper and the arrival time until the temperature of the heating element reaches the color development temperature of the thermal paper are set in advance, and the heating element develops the color of the thermal paper. When the temperature is reached, the supply of energy to the heating element is stopped, and the heat-sensitive paper can be recognized depending on the time until the temperature of the heating element is reached. For example, the value set in the setting register 63 is set to a value corresponding to the coloring temperature of each thermal paper, and the heating element 45-1
It is possible to identify the type of thermal paper used at that time by measuring the time until the counters 45 to 32 reach the value set in the setting register 63 by the microcomputer 61.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のサーマル
ヘッドは、発熱素子を電気抵抗の温度依存性の大きな材
料で形成し、発熱素子の温度を電気抵抗の変化による電
流値の変化によって検出し、発熱素子の電流値をあらか
じめ設定レジスタに設定してある値と比較し、発熱素子
の温度が設定値を超えたときに発熱素子に対する通電を
停止するように構成することにより、発熱素子に対する
印加エネルギーを制御して発熱素子の温度を一定に保持
することが可能になるという効果があり、従って印字濃
度の制御を高速に行うことができるため、微妙な諧調度
の印字を行うことが可能になるという効果がある。更
に、特別な温度センサを必要としないため、部品の点数
を削減してコストを低減することが可能になるという効
果もある。
As described above, in the thermal head of the present invention, the heating element is formed of a material having a large temperature dependence of electric resistance, and the temperature of the heating element is detected by a change in current value due to a change in electric resistance. However, by comparing the current value of the heating element with the value set in the setting register in advance and stopping the energization to the heating element when the temperature of the heating element exceeds the set value, There is an effect that it is possible to keep the temperature of the heating element constant by controlling the applied energy. Therefore, it is possible to control the print density at high speed, and it is possible to print with a delicate gradation. Has the effect of becoming. Furthermore, since no special temperature sensor is required, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の動作原理を説明するためのブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining the operation principle of the present invention.

【図2】図1の回路における発熱素子の抵抗値の温度依
存特性を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a temperature dependence characteristic of a resistance value of a heating element in the circuit of FIG.

【図3】本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図4】図3の実施例の動作を示すタイミングチャート
である。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the embodiment of FIG.

【図5】図1の回路におけるストローブ信号と発熱素子
の電流との波形を示す波形図である。
5 is a waveform diagram showing waveforms of a strobe signal and a current of a heating element in the circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11・53−1〜53−32 ストローブ信号発生器
(FF) 12・44−1〜44−32 駆動回路(ドライブ回
路) 13・46−1〜46−32 電流検出抵抗器 14・45−1〜45−32 発熱素子 15 電流抵抗器 16 目標電流設定器 17・64 比較器 18 抵抗器 20 抵抗値温度依存特性 40 発熱素子の電流 41 シフトレジスタ 42 ラッチ回路 43−1〜43−32 アンドゲート 50 ラッチ信号(Latch) 51 シリアル入力信号(Sin) 52 クロック信号(Clock) 60 ストローブ信号 61 マイクロコンピュータ 62 アナログデジタルコンバータ(A/Dコンバー
タ) 63 設定レジスタ 67・68 切替えスイッチ
11.53-1 to 53-32 Strobe signal generator (FF) 12.44-1 to 44-32 Drive circuit (drive circuit) 13.46-1 to 46-32 Current detection resistor 14.45-1 45-32 Heating element 15 Current resistor 16 Target current setting device 17 ・ 64 Comparator 18 Resistor 20 Resistance value temperature dependence 40 Current of heating element 41 Shift register 42 Latch circuit 43-1 to 43-32 AND gate 50 Latch Signal (Latch) 51 Serial input signal (Sin) 52 Clock signal (Clock) 60 Strobe signal 61 Microcomputer 62 Analog / digital converter (A / D converter) 63 Setting register 67/68 Changeover switch

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気抵抗の温度依存性の大きな材料で形
成した複数の発熱素子を有する発熱素子群と、前
数個の発熱素子のそれぞれの温度を各発熱素子の電気抵
抗の変化によつて検出する前記複数個の発熱素子のそれ
ぞれに対応して設けた複数個の温度検出回路と、前記複
数個の発熱素子のそれぞれに対応して設けられ対応する
発熱素子に対してエネルギーを印加する時間をきめるた
めのストローブ信号を発生する複数個のストローブ信号
発生器を有するストローブ信号発生器群と、前記発熱素
子の上限温度をあらかじめ設定しておく設定レジスタお
よび前記設定レジスタに設定してある前記上限温度と前
記温度検出回路によって検出された前記発熱素子の温度
とを比較する比較器とを有し前記発熱素子の温度が前記
上限温度と一致したとき前記発熱素子に対するエネルギ
ーの供給を中止させる信号を出力するマイクロコンピュ
ータと、前記発熱素子群と前記マイクロコンピュータと
の間に設けられ前記複数個の発熱素子のうちの1個の発
熱素子と前記マイクロコンピュータとを切替えて接続す
る第一の切替えスイッチと、前記ストローブ信号発生器
群と前記マイクロコンピュータとの間に設けられ前記複
数個のストローブ信号発生器のうちの前記第一の切替え
スイッチが接続した発熱素子に対応するストローブ信号
発生器と前記マイクロコンピュータとを切替えて接続す
る第二の切替えスイッチとを備えることを特徴とするサ
ーマルヘッド。
1. A heat generating element group having a plurality number of heating elements formed in a large material temperature dependence of the electrical resistance, before Symbol double
The temperature of each of the several heating elements is adjusted to the electrical resistance of each heating element.
It of the plurality of heating elements that detect Yotsute to changes in anti
A plurality of temperature detection circuit provided in correspondence with, respectively, the double
It is provided corresponding to each of several heating elements
You can set the time to apply energy to the heating element.
Strobe signals to generate strobe signals for
A strobe signal generator group having a generator, a setting register for presetting an upper limit temperature of the heating element, and the upper limit temperature set in the setting register and the heating element detected by the temperature detection circuit. a microcomputer for outputting a signal for stopping the supply of energy <br/> over that pair to the heating element when the temperature of the heating element and a comparator for comparing the temperature matches the upper limit temperature, wherein Heating element group and the microcomputer
One of the plurality of heating elements provided between
Switching between the thermal element and the microcomputer
First changeover switch and the strobe signal generator
Is provided between the group and the microcomputer.
Switching the first of several strobe signal generators
Strobe signal corresponding to the heating element connected to the switch
Connect the generator and the microcomputer by switching
A thermal head comprising a second change-over switch .
【請求項2】 電気抵抗の温度依存性の大きな材料で形
成した複数の発熱素子を有する発熱素子群と、前
数個の発熱素子のそれぞれの温度を各発熱素子の電気抵
抗の変化によつて検出する前記複数個の発熱素子のそれ
ぞれに対応して設けた複数個の温度検出回路と、前記複
数個の発熱素子のそれぞれに対応して設けられ対応する
発熱素子に対してエネルギーを印加する時間をきめるた
めのストローブ信号を発生する複数個のストローブ信号
発生器を有するストローブ信号発生器群と、前記発熱素
子の上限温度および複数種の感熱用紙のそれぞれに対応
する発色温度および前記発熱素子の温度が前記発色温度
に到達するまで時間をあらかじめ設定しておく設定レ
ジスタと前記設定レジスタに設定してある前記上限温度
と前記温度検出回路によって検出された前記発熱素子の
温度とを比較する比較器とを有し前記発熱素子の温度が
前記上限温度と一致したとき前記発熱素子に対するエネ
ルギーの供給を中止させる信号を出力しかつ前記発熱素
子の温度が前記発色温度に到達するまでの時間を計測し
て感熱用紙の種類を識別するマイクロコンピュータと
前記発熱素子群と前記マイクロコンピュータとの間に設
けられ前記複数個の発熱素子のうちの1個の発熱素子と
前記マイクロコンピュータとを切替えて接続する第一の
切替えスイッチと、前記ストローブ信号発生器群と前記
マイクロコンピュータとの間に設けられ前記複数個のス
トローブ信号発生器のうちの前記第一の切替えスイッチ
が接続した発熱素子に対応するストローブ信号発生器と
前記マイクロコンピュータとを切替えて接続する第二の
切替えスイッチとを備えることを特徴とするサーマルヘ
ッド。
Wherein a heat generating element group having a plurality number of heating elements formed in a large material temperature dependence of the electrical resistance, before Symbol double
The temperature of each of the several heating elements is adjusted to the electrical resistance of each heating element.
It of the plurality of heating elements that detect Yotsute to changes in anti
A plurality of temperature detection circuit provided in correspondence with, respectively, the double
It is provided corresponding to each of several heating elements
You can set the time to apply energy to the heating element.
Strobe signals to generate strobe signals for
A strobe signal generator group having a generator, a maximum temperature of the heating element and a coloring temperature corresponding to each of a plurality of types of thermal paper and a time until the temperature of the heating element reaches the coloring temperature are set in advance. And a comparator for comparing the upper limit temperature set in the setting register with the temperature of the heating element detected by the temperature detection circuit, and the temperature of the heating element is equal to the upper limit temperature. identify the type of thermal paper by measuring the time until the temperature of the energy <br/> outputs a signal for stopping the supply of energy and the heating element against the heating element reaches the color temperature when matched and a micro-computer which,
Installed between the heating element group and the microcomputer.
And one heating element of the plurality of heating elements
The first to connect by switching the microcomputer
A changeover switch, the strobe signal generator group and the
The plurality of switches provided between the microcomputer and
The first changeover switch of the trobe signal generator
And a strobe signal generator corresponding to the heating element connected to
The second for switching and connecting with the microcomputer
A thermal head having a changeover switch .
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