JPS6021069B2 - 定電力駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は感熱式記録器における熱ペンの駆動回路に関す
る。

一般に、このような感熱式記録器においては感熱記録紙
上に発色記録するため、熱ペンに電力を供給しなければ
ならない。

このように熱ペンに電力を供孫合する駆動回路として、
従来２つの方式が利用されていた。

すなわち、第１の方式としては第１図に示す定電圧駆動
回路であり、第２の方式としては第２図に示す定電流駆
動回路である。

第１図、第２図において、Ｅｉは熱ペンの加熱信号であ
って、例えば熱ペンと感Ｖ熱記録紙との相対速度信号あ
るいは熱ペンの温度制御信号である。

１１は演算増幅器、１２，１３，１４，１６は固定抵抗
、１５は熱ペンの発熱抵抗体である。

第１図に示した定電圧駆動回路について説明する。熱ペ
ンの加熱信号Ｅｉを例えば相対速度信号とすると、この
定電圧駆動回路は前記の相対速度信号に比例する電圧を
熱ペンの発熱低抗体１５に印加する。

熱ペンの発熱抵抗体１５はこれにより、相対速度信号に
比例した電圧により発熱し、感熱記録紙上に発色記録す
る。従って、この場合熱ペンの発熱抵抗体１５に供聯合
される電流が一定であれば発熱抵抗体１５に供給される
電力は相対速度信号に比例したものとなり、熱ペンと感
熱記録紙との相対速度が広範に変化した場合でも均一な
記録が得られる。しかしながら、熱ペンの発熱抵抗体１
５はそれ自身、発熱熱することによりその抵抗値を変化
する。また、熱ペンの製造上のバラッキにより、発熱抵
抗体１５の抵抗値はひとつひとつの熱ペンによって異な
る。このような、熱ペンの発熱抵抗体１５の抵抗値の変
化は第１図に示す定電圧駆動回路では電流の変化となっ
て表れる。

この電流の変化は熱ペンの発熱抵抗体１５に供ｖ給する
電力を変化する。従って相対速度に比例した電力が供給
できず均一な記緑が得られない。第２図に示す定電流駆
動回路においては熱ペンの発熱抵抗体１５には加熱信号
１２に比例した電流が流れる。

従って熱ペンの発熱抵抗体１５の両端の電圧が一定であ
れば発熱抵抗体１５に供給される電力は加熱信号Ｅｉに
比例したものとなる。しかしながら、熱ペンの発熱抵抗
体１５の抵抗値は前述した理由により変化する。この変
化は熱ペンの発熱抵抗体１５に供孫合される電力を変化
する。従って均一な記録は得られない。このように、従
釆の熱ペンの駆動回路においては、それ自身の発熱およ
び熱ペンの製造上のバラッキ等による熱ペンの発熱抵抗
体１５の変化のため、熱ペンの発熱抵抗体１５に供給さ
れる電力に悪影響が及ぼされる。

本発明はこのような欠点を除去するためになされたもの
である。

この目的を達成するため、本発明においては熱ペンの発
熱抵抗体の抵抗値変化にはほとんど無関係で、熱ペンの
加熱信号に関係する電力を供給するための定電力駆動回
路を提供するものである。

以下、本発明の一実施例を参照して詳細に説明する。第
３図は、本発明に関わる定電力駆動回路の一実施例を示
す構成説明図である。

第３図において、１１は演算増幅器、１２は直列抵抗、
１３は基準抵抗で、この回路の倍率決定に関係する。

１４は熱ペンの発熱抵抗体１５に印加される電圧を演算
増幅器１１にフィードバックすることに関係する直列抵
抗、１５は熱ペンの発熱抵抗体、１６は熱ペンの発熱抵
抗体１５に流れる電流を演算増幅器１１にフィードバッ
クすることに関係する直列抵抗、１７は電流検出抵抗で
ある。

今、熱ペンの加熱信号Ｅｉを一定とするとき１、熱ペン
の消費電力Ｗｐは熱ペンの発熱抵抗体の抵抗値Ｒｐの関
数であり、従ってＷｐ＝ｆ（Ｒｐ）とおける。

このグラフは第４図のようになる。第４図より、熱ペン
の消費電力Ｗｐは熱ペンの発熱抵抗体１５の抵抗値Ｒｐ
がｋ，のとき最大値をとり、ｋ２のとき変曲点をもつ。
この抵抗値ｋ，，ｋ２は第３図の固定抵抗１４，１６，
１７によって決まる。

熱ペンの発熱抵抗体１５の抵抗値Ｒｐが変化すれば熱ペ
ンの消費電力Ｗｐは変化するが熱ペンの発熱抵抗体１５
の抵抗値Ｒｐの大幅な変化に対して消費電力Ｗｐがほと
んど変化しない領域が存在すること以下に示す。いま、
第５図のように熱ペンの発熱抵抗体１５の抵抗値Ｒｐの
初期値をＲｏとし、Ｒｏからの変化分を△Ｒｏとする。
Ｒｐ＝ＲｏのときＷｐ＝ｆ（Ｒｏ）己Ｗｏ，Ｒｐ＝Ｒｏ
＋△Ｒｏのとき、Ｗｐ＝ｆ（Ｒｏ＋△Ｒｏ）三Ｗｏ＋△
Ｗｏとおき、熱ペンの発熱抵抗体１５の抵抗値Ｒｐの変
化率を△Ｒｏ／Ｒｏ三×、熱ペンの消費電力Ｗｐの変化
率を△Ｗｏ／Ｗｏ…Ｙとおく。

熱ペンの消費電力Ｗｐの変化率Ｙは、熱ペンの発熱抵抗
体１５の抵抗値Ｒｐの変化率×の関数であるからＹ三ｇ
（×）とおくと、このグラフは第６図のように、熱ペン
の発熱抵抗体１５の抵抗値Ｒｐの初期値Ｒｏの状態によ
り３つに分かれる。

すなわち、第６図ａはＲｏ＞ｋ，のときｂはＲｏ＝ｋ，
のとき、ｃはＲｏくｋ，のときである。ここでｋ，は第
４図で示した熱ペンの消費電力Ｗｐが最大になるときの
熱ペンの発熱抵抗体の抵抗値である。熱ペンの発熱抵抗
体１５の抵抗値Ｒｐが、初期値Ｒｏから△Ｒｏだけ変化
してもＲｐは必ず正の値をとるから、ｏくＲｏ＋△Ｒｏ
である。従って、実用上の熱ペンの抵抗の変化率Ｘは△
Ｒｏ／Ｒｏであるから−１＜×の範囲について考えれば
よい。第６図の３つのグラフの中で−１＜Ｘにおいて、
熱ペンの消費電力Ｗｐの変化率Ｙが最も小さい場合は、
第６図のｂであることがわかる。即ち、熱ペンの発熱抵
抗体１５の抵抗値Ｒｐの初期値Ｒｏを第４図に示すＫ，
に選ぶとき、熱ペンの発熱抵抗体１５の抵抗値Ｒｐが大
きく変化しても、熱ペンの消費電力Ｗｐの変化はきわめ
て小さい。このことを言い換えれば、熱ペンの発熱抵抗
体１５の初期値Ｒｏを例えば２０００とし、第３図に示
す定電力駆動回路において、第４図に示されるＫ，の値
が２０００となるように直列抵抗１４，１６，１７を調
整して回路定数をあらかじめ調整しておけば熱ペンの発
熱抵抗体１５の抵抗値ＲｐがＲｐ＞○の範囲で変化して
も消費電力Ｗｐの変化は第６図ｂに示すように極めて小
さくなる。

以上は本発明に係る第３図の回路が定電力駆動回路とし
て働くことを理論の上から説明したが、実際に第３図の
回路を動作させ実測してみると非常によい結果が得られ
た。即ち、熱ペンとしての発熱抵抗体の抵抗値は約２０
００に作られているので、第４図の回路を使って熱ペン
の発熱抵抗体１５の抵抗値Ｒｐが約１５００、約２００
０、約２５００のときの熱ペンの消費電力を測定した。
約２０００のときの熱ペンの消費電力を基準にすると、
抵抗値が約±２５％変化しても消費電力の変化は約一２
％以下であった。以上は、本発明に係わる定電力駆動回
路の熱ペンの加熱信号Ｅｉを一定とし、熱ペンの発熱抵
抗体１５の抵抗値のみ変化するものと仮定した場合につ
いて述べた。

これは、感熱記録器において熱ペンと感熱記録紙との間
の相対速度が一定の時に発色濃度、記録線幅が均一にな
ることを示している。しかし、幅広い周波数応答性を有
する熱ペンと超低速から高速まで送りスピードが変化す
る感熱記録紙とを有する感熱式記録器においては、熱ペ
ンの加熱信号Ｅｊを相対速度信号に応じて変化させる必
要がある。

熱ペンの加熱信号Ｅｉをこれら熱ペンと感熱記録紙との
相対速度変化に応じた信号とすれば、これらの相対速度
が大幅に変化したとしても感熱記緑紙の発色濃度および
記録線幅は発熱抵抗体の抵抗値変化に影響されない。

以上、説明したように本発明に係わる定電力駆動回路に
よれば熱ペンの加熱信号に関係し、熱ペンの発熱抵抗体
の抵抗値のバラッキや発熱温度による抵抗値変化にほと
んど関係しない電力を熱ペンの発熱抵抗体に供給するの
で、発色濃度および記録線幅を一定に保ち、また熱暴走
から熱ペンを保護する等大きな効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の熱ペンの駆動回路で、第１
図は定電圧駆動回路、第２図は定電流駆動回路を示して
いる。 第３図は本発明の一実施例である定電力駆動回路、第４
図は熱ペンの抵抗とその電力との関係図、第５図は熱ペ
ンの抵抗変化分と熱ペンの消費電力の変化分の定義を示
す図、第６図は熱ペンの抵抗の変化率と熱ペンの消費電
力の変化率との関係図である。１１…・・・演算増幅器
、１２，１３，１４，１６，１７・・・固定抵抗、１５
・・・・・・熱ペンの発熱抵抗体。 菊ｔ図 努づ函 第３図 繁４函 笑う図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱ペンの加熱信号を入力とし、所定の倍率で増幅し
   て、熱ペンの発熱抵抗体に出力する演算増幅器と、前記
   熱ペンの発熱抵抗体に印加される電圧を前記演算増幅器
   にフイードバツクするフイードバツク手段と、前記熱ペ
   ンの発熱抵抗体に流れる電流を前記演算増幅器にフイー
   ドバツクするフイードバツク手段とを有し、熱ペンの発
   熱抵抗体それ自身の熱的作用による抵抗値変化には無関
   係な電力を供給することを特徴とする感熱記録器の定電
   力駆動回路。