JPH08300708A - サーマルヘッドの駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各発熱抵抗素子の抵抗値のばらつきによる画
像の斑を防止することができる記録装置を提供する。 【構成】 発熱抵抗素子の各抵抗値を測定し、複数の発
熱抵抗素子を所定の制御単位ブロックに分けるととも
に、予め測定した発熱抵抗素子の抵抗値より各制御単位
ブロックにおける平均抵抗値を算出し、この算出した平
均抵抗値に応じた補正データを作成するとともに、記録
動作においては、先ず全発熱抵抗素子に通電を行うベー
スヒートデータに基づいて発熱抵抗体を駆動し、続いて
補正データに基づいて発熱抵抗体を駆動し、更に記録デ
ータに基づいて発熱抵抗体を選択的に駆動して記録を行
うよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感熱記録装置或いは熱
転写記録装置等に使用されるサーマルヘッドの駆動制御
方法に関するものであり、更に詳しくは各発熱抵抗素子
の抵抗値のばらつきによる濃度変化を補正するためのサ
ーマルヘッドの駆動制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】感熱記録装置或いは熱転写記録装置に用
いられるサーマルヘッドは、ライン状に複数の発熱抵抗
素子を配列した発熱抵抗体を有し、この発熱抵抗体を記
録紙に圧接するとともに記録紙を搬送し、更に上記発熱
抵抗素子を選択的に駆動することにより記録紙上に所望
の画像を形成するよう構成されている。図４はこの種の
サーマルヘッドを用いた記録装置の構成を示す図であ
り、サーマルヘッド１は、セラミック基板１０の一端側
に主走査方向に延びるように設けられる発熱抵抗体１１
と、セラミック基板１０上の他端側に設けられる複数の
駆動回路１５と、副走査方向に延びるとともに、主走査
方向に等間隔に配列され、各々上記発熱抵抗体１１に接
続するよう設けられる複数の電源側リード導体１３と、
この複数の電源側リード導体１３に接続される共通電極
１４と、上記隣合う電源側リード導体１３の中間に副走
査方向に延びるよう設けられ、上記駆動回路１５にボン
ディングワイヤ１６により接続される複数の接地側リー
ド導体１２により構成されている。上記共通電極１４に
は電源１７が接続されており、この電源１７よりエネル
ギーを発熱抵抗体１１に供給している。シフトレジスタ
を有した駆動回路１５は、制御装置からの制御信号に基
づいて、接地側リード導体１２をグランドに接続し、こ
れによりこの接地側リード導体１２に接続される発熱抵
抗素子に、互いに隣合う電源側供給リード導体１３より
エネルギーが供給され、この発熱抵抗素子が発熱されて
記録媒体上に所望の記録を行うよう構成されている。こ
の駆動回路１５には、上記接地側リード導体１２が接続
されるとともに、フレキシブルプリント基板或いはガラ
ス−エポキシ等のプリント基板上に形成されるデータ信
号線１８１，クロック信号線１８２，ラッチ信号線１８
３，ストローブ信号線１８４，グランド接続線１８５に
も接続されている。記録装置の制御部は、コントローラ
２０，メモリ制御回路２１，通電時間制御回路２２より
なり、また、メモリ３はコンピュータ等の上位装置によ
り作成された記録データを、サーマルヘッドにより記録
される１ライン分のデータ毎に格納する。

【０００３】記録動作において記録装置の制御装置は、
図示しない駆動機構により記録媒体を副走査方向に移動
させるとともに、記録データをサーマルヘッド１に送信
して発熱抵抗素子１１を選択的に駆動する。記録動作に
あっては、制御装置は、先ずメモリ３に格納している１
ライン分のデータより、記録すべき１ライン分の第１の
記録データを、クロック信号に同期して駆動回路１５に
送信する。駆動回路１５においては、クロック信号に基
づいて、送信される記録データを順次シフトする。この
第１の記録データを送信し終えると、制御装置はラッチ
信号を駆動回路１５に送信し、駆動回路１５はこの第１
データをラッチする。その後、通電時間制御回路２２よ
りストローブ信号を駆動回路１５に送信し、駆動回路１
５はラッチした第１の記録データに基づいて発熱抵抗体
１１を駆動する。これと同時に制御装置は、続く１ライ
ン分の第２の記録データを駆動回路１５にクロック信号
に基づいて送信し、駆動回路１５はクロック信号に基づ
いて送信されるこの第２の記録データを順次シフトす
る。この第２の記録データを送信し終えると、制御装置
はラッチ信号を駆動回路１５に送信し、駆動回路１５は
この第２の記録データをラッチする。その後、通電時間
制御回路２２よりストローブ信号を駆動回路１５に送信
し、駆動回路１５はラッチした第２の記録データに基づ
いて発熱抵抗体１１を駆動する。以降同様に、順次続く
ラインの記録データの送信と、各データによる記録（発
熱抵抗体の駆動）を行って、１ページ分の記録を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の記録装置にお
いては、各発熱抵抗素子の抵抗値が全て一定でないこと
により、ヘッド内で発熱量に分布が生じて画像に斑を生
じてしまうという問題がある。この問題を解決するため
に、従来の記録装置においては、サーマルヘッドの製造
段階においてその抵抗体にトリミング等の手段を施すこ
とにより各々の抵抗値を揃えて、抵抗素子の抵抗値のば
らつきをなくすようにし、これにより画像に斑を生じる
ことを防止するような手段が用いられていた。しかしな
がら、例えば１６ｄｏｔ／ｍｍ以上の高密度のサーマル
ヘッドを生産する場合に上述のような手段を用いると、
処理が困難となるうえ時間がかかり、生産性が劣ると共
にサーマルヘッド自体が高価なものとなるという新たな
不具合を生じていた。

【０００５】本発明はこれらの不具合を解決するために
なされたもので、各発熱抵抗素子の抵抗値のばらつきに
よる画像の斑を防止することができる記録装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のサーマルヘッドの駆動制御方法において
は、発熱抵抗素子の各抵抗値を測定し、複数の発熱抵抗
素子を所定の制御単位ブロックに分けるとともに、予め
測定した発熱抵抗素子の抵抗値より各制御単位ブロック
における平均抵抗値を算出し、この算出した平均抵抗値
に応じた補正データを作成するとともに、記録動作にお
いては、先ず全発熱抵抗素子に通電を行うベースヒート
データに基づいて発熱抵抗体を駆動し、続いて補正デー
タに基づいて発熱抵抗体を駆動し、更に記録データに基
づいて発熱抵抗体を選択的に駆動して記録を行うように
した。

【０００７】

【作用】記録データに基づく通電の前に、ベースヒート
データにより全ての発熱抵抗素子を通電して発熱させ、
続いて各発熱抵抗素子の抵抗値に応じた補正データによ
り発熱抵抗体を通電し、その後記録データに基づいて通
電し、発熱抵抗体を選択的に駆動する。これにより、発
熱抵抗体の発熱量が平均化され、画像の斑を防止するこ
とができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明のサーマルヘッ
ドの駆動制御方法を説明する。先ず、図１を参照して本
発明の駆動制御方法の原理を説明する。サーマルヘッド
の各発熱抵抗素子の抵抗値を測定すると、図１（ａ）に
示すように、その抵抗値は均一とならずにばらつきが生
じる。本発明においては、発熱抵抗素子を所定の制御単
位ブロックに分け、この測定した抵抗値より各制御単位
ブロックにおける平均抵抗値を算出する。今、例えば４
つの発熱抵抗素子，即ち４ドットを一つの制御単位ブロ
ックとした場合、上記測定した抵抗値を制御単位ブロッ
ク毎（即ち４ドット毎）に平均化すると、図１（ｂ）に
示すようになる。この平均化した抵抗値データに基づい
て、補正データを作成する。本発明においては、予め所
定の段階毎に通電パターンを決めておき、上記平均化し
た抵抗値データに応じて、制御単位毎にこの通電パター
ンを適宜選択して１ライン分の補正データとする。即
ち、上述の通り一つの制御単位ブロックが４ドットであ
り、この制御単にブロックにおける通電パターンを５段
階とし、この５段階の通電パターンのデータを、例え
ば、００００，０１００，１０１０，０１１１，１１１
１（それぞれ１：通電、０：非通電のデータを示す。）
と予め規定しておき、上記算出した平均抵抗値が低い制
御単位ブロックに対しては、高電圧通電パターン（１１
１１，または０１１１）のデータを送信し、逆に平均抵
抗値が高い制御ブロックに対しては、停電圧通電パター
ン（００００，または０１００）のデータを送信するよ
う構成する。

【０００９】以上のように本発明においては、制御単位
ブロックに分けられた発熱抵抗素子に、記録データに基
づく通電の前に平均抵抗値に応じた補正データにより通
電することにより、記録動作時における発熱抵抗体の温
度が一定となるよう構成されている。即ち、各抵抗値に
ばらつきが生じている発熱抵抗素子に、それぞれ一定の
電圧を供給すると、発熱抵抗体における温度分布は図１
（ｃ）に示すようになるが、本発明は記録データに基づ
く通電の前に上記補正データに基づいて発熱抵抗体に通
電を行い、発熱抵抗体の温度を図１（ｄ）に示すような
状態にしておき、その後記録データに応じて通電するこ
とにより、記録時の各発熱抵抗素子の温度が一定とな
り、これにより斑が生じることを防止するよう構成され
ている。

【００１０】次に、図２，３を参照して本発明のサーマ
ルヘッドの駆動制御方法を説明する。図２は、本発明の
駆動制御方法を用いるサーマルヘッドを用いた記録装置
の構成を示す図であり、上述の従来の記録装置と同等な
構成については同じ符号により示されている。メモリ３
は、コンピュータ等の上位装置により作成された記録デ
ータを、サーマルヘッドにより記録される１ライン分の
データ毎に格納するフレームメモリ３１と、このフレー
ムメモリより１ライン分のデータを読み込むラインバッ
ファメモリ３２と、ベースヒートデータおよび補正デー
タを格納する補正データバッファメモリ３３により構成
されている。また、不揮発のメモリであるＲＯＭ３４に
は、発熱抵抗素子の各抵抗値を測定することにより得ら
れた上記補正データおよびベースヒートデータが格納，
保持されている。

【００１１】本実施例の記録装置において記録を行う場
合、先ず電源投入時にＲＯＭ３４よりベースヒートデー
タおよび補正データを補正データバッファメモリ３３に
書き込み、この状態で記録待機状態となる。記録動作の
際には、コンピュータ等の上位装置から送られる記録デ
ータは、サーマルヘッド１により記録される１ライン分
のデータに分けられ、それぞれフレームメモリ３１に格
納される。各ラインにおける記録においては、図３のタ
イミングチャートに示されるように、先ず、補正バッフ
ァメモリ３３よりベースヒートデータをラインバッファ
メモリ３２に送信し、ラインバッファメモリ３２はこの
ベースヒートデータをサーマルヘッド１のデータ信号線
１８１を介して駆動回路１５に送信する。これと同時
に、コントローラ２０はメモリ制御回路２１を制御し
て、クロック信号をサーマルヘッド１に送信し、駆動回
路１５はこのクロック信号に同期して送信されるベース
ヒートデータを順次シフトする。ベースヒートデータを
サーマルヘッド１に送信し終えると、コントローラ２０
はラッチ信号を発信し、駆動回路１５はベースヒートデ
ータをラッチする。次に、補正データバッファメモリ３
３より、補正データをラインバッファメモリ３２に送信
し、ラインバッファメモリ３２はこの補正データをサー
マルヘッドの駆動回路１５に送信し、駆動回路１５はク
ロック信号に同期してこれを順次シフトする。これと同
時に、コントローラ２０は通電時間制御回路２２よりベ
ースヒートストローブ信号をサーマルヘッド１に送信
し、駆動回路１５はラッチしているベースヒートデータ
に基づいて、発熱抵抗体１１に通電を行う。このベース
ヒートデータにより先発熱抵抗素子に通電が行われ、こ
れにより各発熱抵抗素子は記録媒体が発色に至らない温
度まで上昇する。補正データを駆動回路１５に送信し終
えると、コントローラ２０はラッチ信号を発信し、駆動
回路１５はこの補正データをラッチする。続いて、コン
トローラ２０は通電時間制御回路２２より補正ストロー
ブ信号をサーマルヘッド１に送信し、駆動回路１５はラ
ッチしている補正データに基づいて、発熱抵抗体１１に
通電を行う。この補正データに基づいた通電により、発
熱抵抗体１１は上述の制御単位ブロック毎に抵抗値の平
均に応じた通電パターンにより通電される。また、この
補正データに基づいた通電によっても、各発熱抵抗素子
は記録媒体を発色させる温度には至らず、上記ベースヒ
ートデータおよびこの補正データによる通電は、記録時
における発熱抵抗体１１の温度の立ち上がりを一定と
し、更に記録時における各発熱抵抗体素子の発色温度を
均一にするための与熱期間となる。この補正ストローブ
信号による通電と同時に、コントローラ２０はメモリ制
御回路２１を介して、フレームメモリ３１より記録すべ
き１ライン分の記録データをラインバッファメモリ３２
に送信し、ラインバッファメモリ３２よりこの記録すべ
き１ライン分の記録データを駆動回路１５に送信する。
駆動回路１５は、クロック信号に同期してこの記録デー
タを順次シフトする。記録データの送信を完了すると、
コントローラ２０はラッチ信号を発信し、駆動回路１５
は記録データをラッチする。続いてコントローラ２０
は、通電時間制御回路２２より記録ストローブ信号をサ
ーマルヘッド１に送信し、駆動回路１５は、ラッチして
いる記録データに基づいて発熱抵抗体１１を選択的に駆
動し、記録媒体に記録を行う。以降同様に、続くライン
の記録においても、ベースヒートデータ，補正データ，
記録データの送信およびベースヒートストローブ信号，
補正ストローブ信号，記録ストローブ信号による記録を
続けて行うことにより、１ページ分の記録を行う。

【００１２】上述の実施例においては、補正データとし
て予め所定の段階毎に通電パターンを決めておき、測定
値より算出した各制御単位ブロックにおける平均抵抗値
に応じてこの通電パターンを決定し、これを補正データ
としているが、各制御単位ブロックにおける平均抵抗値
および制御単位ブロックにおける各発熱抵抗素子の抵抗
値に応じて、補正データを適宜決定するよう構成しても
良い。即ち、上述の実施例と同様に一つの制御単位ブロ
ックを４ドットとすると、各平均抵抗値の大きさに応じ
て補正データとして各制御単位ブロックにおける発熱抵
抗素子の駆動数を０乃至４の５段階と決めておき、更に
平均抵抗値より決定した駆動数および制御単位ブロック
内の発熱抵抗素子の各々の抵抗値に応じて通電パターン
を決定するよう構成する。例えば、一つの制御単位ブロ
ックにおいて測定した各発熱抵抗素子の抵抗値が、それ
ぞれｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４であり、尚且つ抵抗値の順
位が高い方からｒ２，ｒ３，ｒ１，ｒ４であったとし、
更に当該制御単位ブロックにおける平均抵抗値から補正
データとして駆動すべき発熱抵抗素子数が２であったと
すると、当該制御単位ブロックにおける補正データとし
ての通電パターンは０１１０と決定される（上述の実施
例の場合は、駆動数が２である場合の通電パターンは、
予め１０１０と規定されている。）。このように各々の
制御単位ブロック内で、更に抵抗値のばらつきを吸収す
ることができる。

【００１３】以上のように、本発明のサーマルヘッドの
駆動制御方法においては、予め測定した各発熱抵抗素子
の抵抗値に応じた補正データを作成し、この補正データ
に基づいて、記録動作の際に与熱期間として各制御単位
ブロックにおける平均抵抗値に応じて通電され、記録時
の発熱抵抗体の温度が均一化されて、その抵抗値のばら
つきによる斑等の発生を防ぐことができる。

【００１４】上述の実施例においては、共通電極を有す
るサーマルヘッドを用いた記録装置に本発明の駆動制御
方法を適用した例を示したが、交互リード方式のサーマ
ルヘッド或いは複数の発熱抵抗体を有する高密度のサー
マルヘッドを用いた記録装置に適用しても良い。

【００１５】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のサーマルヘ
ッドの駆動制御方法においては、発熱抵抗素子の各抵抗
値を測定し、複数の発熱抵抗素子を所定の制御単位ブロ
ックに分けるとともに、予め測定した発熱抵抗素子の抵
抗値より各制御単位ブロックにおける平均抵抗値を算出
し、この算出した平均抵抗値に応じた補正データを作成
するとともに、記録動作においては、先ず全発熱抵抗素
子に通電を行うベースヒートデータに基づいて発熱抵抗
体を駆動し、続いて補正データに基づいて発熱抵抗体を
駆動し、更に記録データに基づいて発熱抵抗体を選択的
に駆動して記録を行うよう構成したので、記録時の発熱
抵抗体の温度が均一化されて、その抵抗値のばらつきに
よる斑等の発生を防ぐことができる。また、予め測定し
た各発熱抵抗素子の抵抗値に応じた補正データを作成
し、この補正データに基づいて通電を行うよう構成して
いるので、個々の発熱抵抗素子に印加するストローブ信
号の幅を変化させる等の複雑な制御を行うことなく、簡
単に記録時の発熱抵抗体の温度を均一化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のサーマルヘッドの駆動制御方法の原
理を示す説明図である。

【図２】 本発明の駆動制御方法を用いるサーマルヘッ
ドを用いた記録装置の構成を示す図である。

【図３】 本発明の駆動制御方法を用いる記録装置の動
作制御を示すタイミングチャートである。

【図４】 従来のサーマルヘッドを用いた記録装置の構
成を示す図である。

【符号の説明】

１ サーマルヘッド ２ 制御部 ３ メモリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ライン状に複数の発熱抵抗素子を配列し
   た発熱抵抗体を有し、通電ストローブ信号を印加して上
   記発熱抵抗素子を発熱させることにより記録媒体上に所
   望の記録を行うサーマルヘッドの駆動制御方法におい
   て、 上記発熱抵抗素子の各抵抗値を測定し、上記複数の発熱
   抵抗素子を所定の制御単位ブロックに分けるとともに、
   上記予め測定した発熱抵抗素子の抵抗値より各制御単位
   ブロックにおける平均抵抗値を算出し、当該算出した平
   均抵抗値に応じた補正データを作成するとともに、 記録動作においては、先ず全発熱抵抗素子に通電を行う
   ベースヒートデータに基づいて上記発熱抵抗体を駆動
   し、続いて上記補正データに基づいて上記発熱抵抗体を
   駆動し、更に記録データに基づいて発熱抵抗体を選択的
   に駆動して記録を行うことを特徴とするサーマルヘッド
   の駆動制御方法。
2. 【請求項２】 記録動作において、上記補正データに基
   づいて発熱抵抗体を駆動する前に、全発熱抵抗素子に通
   電を行うベースヒートデータをサーマルヘッドに送信
   し、このベースヒートデータに基づいて上記発熱抵抗体
   を駆動することを特徴とする請求項１記載のサーマルヘ
   ッドの駆動制御方法。
3. 【請求項３】 上記補正データは、各制御単位ブロック
   における平均抵抗値および各々の制御単位ブロックにお
   ける発熱抵抗素子の抵抗値の順位より決定されることを
   特徴とする請求項１記載のサーマルヘッドの駆動制御方
   法。