JPS63137861A - サ−マルプリント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、発熱抵抗素子を発熱させて可視像（画像）を
用紙上に記録するサーマルプリント装置に関し、特に安
定した１８度の画像を得るように工夫したものである。

（従来の技術） サーマルプリント（記録）は、画像情報に対応した電気
信号を発熱抵抗素子により熱エネルギに変換し、この熱
エネルギを用いて可視像（画像）を用紙上に形成する記
録方式であり、大別して感、４Ｉ！（発色）紙に直接熱
エネルギを印加する直接感熱方式と、インクリボンなど
の外部発色源に執エネルギを印加してインクを用紙に転
写する転写型感熱方式とがある。

転写型感熱方式においては、複数のカラーφインクリボ
ンを切り替えることで多重記録のカラー画像を得るのが
容易であり、最近では各記録ド。

ト（画素）自体にｌ＊度の階調を与える方式が提案され
ている。

この濃度階調方式は、サーマルヘッドの各発熱抵抗素子
に印加する電力を制御してその発熱エネルギに階調をも
たせることでインクの転写量ひいては画像の４３度に階
調を与えるようにしている。

第２図は、従来の７農度階調方式によるサーマルプリン
ト装置の主要な構成を示す。

サーマルプリントヘッド１０のセラミック基板（図示せ
ず）上には、ｎ個（例えば１０２４個）の発熱抵抗素子
Ｒ１−Ｒｎが薄膜技術によりアレイ状に形成されている
。これらの発熱抵抗素子Ｒ１−Ｒｎは電気的に並列接続
され、その共通接続点Ｎ　ａ　、　Ｎ　ｂはプリント配
線１２．１４を介して電源入力端子１６．１８に接続さ
れている。これらのプリント配線１２．１４および電源
入力端子１６．１８は共通電源端子を構成する。

発熱抵抗素子Ｒ１〜Ｒｎと共通接続端子Ｎｂとの間に設
けられたトランジスタＴＲＩ−ＴＲｎは各発熱抵抗素子
を導通させるためのスイッチングトランジスタであり、
階調制御回路２０からのスイッチング信号５ｌ−８ｎに
よってオン・オフ制御される。

階調制御回路２０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）など
の中央制御部より画像情報を表すティノタル信号ＤＰを
入力し、各画素の濃度階調レベルに対応した時間期間だ
け各トランジスタＴＲ１をオン・オフ制御する。例えば
、左端の第１画素の濃度階調レベルが予め設定された６
４段階のレベル中の１５であれば、第１Ｓレベルに対応
した所定の時間ＴＭＩ５たけトランジスタＴＲＩをオン
にする。したがって、その所定時間ＴＭＩ５たけ発熱抵
抗素子Ｒ１が導通し、その発熱エネルギに相当する量の
インクが用紙に転写され、第１５レベルの濃度をもつ画
像が形成されることになる。

スイッチングトランジスタＴＲＩ−ＴＲｎおよび階調制
御回路２０は、半導体技術により集積回路（ＬＳＩ）と
して発熱抵抗素子Ｒ１〜Ｒｎと同し基板上に形成される
。

電源入力端子１６．１８は、ケーブル２２，２４を介し
て電源回路２６の両端子に接続される。

この電源回路２６は一定の直流電圧Ｅｃを出力するもの
で、この直流電圧Ｅｃはケーブル２２，２４およびヘッ
ド１０のプリント配線１２．１４を介して各発熱抵抗素
子Ｒ１−Ｒｎに発熱用の駆動電圧として与えろれる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述のようなサーマルプリント装置では
、実際に得られる画素の濃度にかなりの誤差（バラツキ
）があった。例えば、上記の左端の第１画素について副
走査方向（紙送り方向）に第１５レベルの濃度階調たけ
を得ようとしても、実際には各ライン間で一定の第１５
レベルにはならすにバラツキが生じ、例えば他の画素全
体の濃度がＣくなると、それに反比例して第１画素のｌ
＊度が薄くなるというような現象か起きる。

これは、ケーブル２２＋　　２４の抵抗ｒ　２２．　　
ｒ　２４およびプリント配線１２．１４の抵抗ｒ１２．
ｒ１４で生しる電圧降Ｆが変動し、ひいては発熱抵抗素
子（Ｒ１）に印加される実際の駆動電圧が変動すること
に大きな原因がある。すなわち、１０個の発熱抵抗素子
が導通する場合と５００個の発熱抵抗素子が導通する場
合では、抵抗発熱素子全体の合成抵抗が大きく異なるた
め、抵抗ｒ２２．ｒ２４．ｒ１２、ｒ１４を流れる電流
Ｉが大きく異なり、それらの抵抗による電圧降下が大き
く変化する。その結果、各発熱抵抗素子に実際に印加さ
れる電圧（共通接続点Ｎａ、Ｎｂ間の電圧）が変動し、
各発熱抵抗素子の発熱エネルギが変動することとなる。

上記の例の場合、他の発熱抵抗素子Ｒ２〜Ｒｎのうち９
個導通するときと、４９９個導通するときとでは、発熱
抵抗素子Ｒ１に印加される実際の駆動電圧が異なり、し
たがって一定の導通時間ＴＩ５を与えても発熱抵抗素子
Ｒ１の発熱エネルギひいては画素の、・１度にバラツキ
が出る。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、導通
する発熱抵抗素子の個数の変化に影響されることなく安
定した濃度の画像を得るようにしたサーマルプリント装
置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明の構成は、サーマルプリント
ヘッドの基板上に配置され電気的に並列接続された複数
の発熱抵抗素子に対して共通電極端子を介して抵抗発熱
用の駆動電圧を与え、画像情報に応じてそれらの発熱抵
抗素子を選択的に通電させてその発熱エネルギにより可
視像を用紙上に形成するようにしたサーマルプリント装
置において、それらの発熱抵抗素子の共通接続点間の電
圧を検出するためのリモートセンシング手段と；該リモ
ートセンシング手段より得られた検出電圧を基準電圧と
比較し、その比較誤差電圧に応じて駆動電圧を制御する
ように構成された定電圧電源回路とを具備することを特
徴とする。

（作用） 発熱抵抗素子全体の合成抵抗は、通電する発熱抵抗素子
の個数によって変化する。

通電する発熱抵抗素子の個数が多いフ、合成抵抗が小さ
くなり、共通電極端子に流れる電流は増太し、共通電極
端子および配線等による電圧降下が増大し、各発熱抵抗
素子に実際に印加される電圧（共通接続点間の電圧）が
低下しようとする。

そうすると、リモートセンシング手段によって得られる
検出電圧が低下し、その分比較誤差電圧が変化して駆動
電圧が上昇する結果、共通接続点間の電圧が所定値に戻
される。

逆に、通電する発熱抵抗素子の個数が少ないと合成抵抗
が大きくなり、共通電極端子に流れる電流は減少し、共
通電極端子および配線等による電圧降下が低下し、各発
熱抵抗素子に実際に印加される共通接続点間の電圧が上
昇しようとする。そうすると、リモートセンシング手段
によって得られる検出電圧が上昇し、その分比較誤差電
圧が変化して駆動電圧が低下する結果、共通接続点間の
電圧が所定値に戻される。

このようにして、任意の個数の発熱抵抗素子か通電して
も、各発熱抵抗素子に実際に印加される電圧は一定に保
たれ、通電時間を制御することで所期の１度階調レベル
が安定して得られる。

（実施例） 以下、第１図を参照して本発明の一実施例を説明する。

図中、第２図の構成要素と実質的に同じ構成要素には同
じ番号を付しである。

この実施例によるサーマルプリントへノド１０にはりモ
ートセンンング瑞子８０．８２が設けられ、これらの端
子はセラミック基板（図示せず）上に形成されたプリン
ト配線７４．７６を介して発熱抵抗素子Ｒ１〜Ｒｎの共
通接続点Ｎａ、Ｎｂにそれぞれ接続される。そして、リ
モートセンシング端子８０．８２は、ケーブル８４．８
６を介して定電圧電源回路５０の検出電圧入力端子６８
゜７０に接続される。これにより、共通接続点Ｎａ。

Ｎｂ間の電圧Ｅｄが、プリント配線７４，７６、リモー
トでンンング端子８０．８２およびケーブル８４．８６
を介して上記検出電圧入力端子６８゜７０に与えられる
。

定電圧電源回路５０において、入力端子５２゜５４間に
は一定の直流電圧Ｅ１が人力される。この直流電圧Ｅｉ
は制御トランジスタ５６のエミッタに与えられ、トラン
ジスタ５Ｂのコレクタにはベース電圧に応じた出力電圧
Ｅｏが得られる。この出力電圧Ｅｏは、出力端子６６．
７２よりケーブル２２．２４を介してヘッド１０の電圧
入力端子１６．１８に入力される。検出電圧入力端子６
８．７０は差動増幅器（増幅率は１でもよい）として動
作する演算増幅回路６４の両入力端子に接続され、演算
増幅回路６４の出力端子は比較器として動作する演算増
幅器５８の非反転入力端子に接続される。演算増幅器５
８の反転入力端子には抵抗器６０とツェナーΦダイオー
ド６２とからなる基準電圧発生回路で得られる基準電圧
Ｅｓが与えられる。これにより、演算増幅器の出力端子
には共通接続点Ｎａ、Ｎｂ間の電圧Ｅｄがそのまま現れ
、比較器５８は、その電圧Ｅｄを基準電圧Ｅｃと比較し
、その比較誤差電圧Ｅｅを制御トランジスタ５６のベー
スに供給する。

しかして、プリント配線７４，７６、リモートセンシン
グ端子８０，８２、ケーブル８４．８６および演算増幅
器６４１　０８によって負帰還ループが構成され、導通
ずる発熱抵抗素子の個数の変化に関係なく共通接続点Ｎ
ａ、Ｎｂ間の電圧Ｅｄが一定に保たれるように定電圧電
源回路５０の出力電圧Ｅｏが制御される。

すなわち、例えば全部（１０２４個）の発熱抵抗素子Ｒ
１−Ｒｎが導通した場合には、それらの合成抵抗は最小
になり、ケーブル２２．２４およびプリント配線１２．
１４を流れる駆動電流■は最大になり、したがってそれ
らの抵抗ｒ　２２＋　　ｒ　２４゜ｒ１２．ｒ１４によ
る電圧降下は最大になり、共通接続点Ｎ　ａ　、　Ｎ　
ｂ間の電圧Ｅｄは所定値より大きく下がろうとする。そ
うすると、比較器５８の出力端子に得られる比較誤差電
圧Ｅｅが急激に小さくなり、それによって制御トランジ
スタ５６の出力電圧Ｅｏが大きく上昇する結果、共通接
続点Ｎａ、Ｎｂ間の電圧Ｅｄは所定値に戻されるように
上昇する。

逆に、例えば１個の発熱抵抗素子Ｒ１だけ導通した場合
には、発熱抵抗素子全体の合成抵抗が最小になり、した
がってケーブル２２．２４の抵抗ｒ　２２．　　ｒ　２
４およびプリント配線１２．１４の抵抗ｒ１２．ｒ１４
による電圧降下が最小になり、共通接続点Ｎａ、Ｎｂ間
の電圧Ｅｄは所定値より大きく上昇しようとする。そう
すると、比較器５８の出力端子に得られる比較誤差電圧
Ｅｅが急激に上がるため、制御トランジスタ５６の出力
電圧Ｅｏが大きく上昇し、結果として共通接続点Ｎａ、
Ｎｂ間の電圧Ｅｄは所定値に戻されるように下がる。

上述と同様にして任意の個数の発熱抵抗素子が導通して
も、共通接続点Ｎａ、Ｎｂ間の電圧Ｅｄを検出電圧とす
る負の帰還が働いて、電圧Ｅｄが所定値に維持されるよ
うに定電圧電源回路５０の出力電圧Ｅｏが制御される。

したがって、各画素について発熱抵抗素子Ｒ１が所定時
間Ｔｊたけ導通すれば、他の発熱抵抗素子が何個導通し
ようともその所定時間Ｔｊに対応した所定の発熱エネル
ギが発生し、所望の１度階調レベルが当該画像に与えら
れることになる。

以上、一実施例を説明したが、本発明の技術的思想の範
囲内で種々の変形、変更が可能であり、例えば定電圧電
源回路は上記の構成に限らす、種々の変形が可能である
。また、本発明は、転写型感熱方式だけでなく直接感熱
方式にも適用可能である。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、並列接続された複数の
発熱抵抗素子の共通接続端子の電圧をリモートセンシン
グ手段により定電圧電源回路に帰還させるようにして各
発熱抵抗素子に実際に印加される電圧を一定に保つよう
にしたので、導通する発熱抵抗素子が何個であろうと各
発熱抵抗素子はそれぞれ通電時間に対応した所定の発熱
エネルギを発生することになり、安定した濃度の画像が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による。二度階調方式サー
マルプリン）Ｗ置の主要な構成を示すブロック図、およ
び 第２図は、従来の濃度階調方式サーマルプリント装置の
主要な構成を示すブロック図である。 １０・・・・サーマルプリントヘッド、１２・・・・プ
リント配線、　２０・・・・階調制御回路、２２．２４
・・・・ケーブル、　５０・・・・定電圧電源回路５６
・・・・制御トランジスタ、　５８・・・・比較器、６
２・・・・ツェナー・ダイオード、 ６４・・・・演算増幅回路、７４．７６・・・・プリン
ト配線８０．８２・・・・リモートセンシング端子、８
４．８８・・・・ケーブル、Ｎａ＋　Ｎｂ・・・・共通
接続点Ｒ１〜Ｒｎ・・・・発熱抵抗素子、 ＴＲＩ”ＴＲｎ・・・・スイッチングトランジスタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーマルプリントヘッドの基板上に配置され電気
   的に並列接続された複数の発熱抵抗素子に対して共通電
   極端子を介して抵抗発熱用の駆動電圧を与え、画像情報
   に応じて前記複数の発熱抵抗素子を選択的に通電させて
   その発熱エネルギにより可視像を用紙上に形成するよう
   にしたサーマルプリント装置において、 前記複数の発熱抵抗素子の共通接続点間の電圧を検出す
   るためのリモートセンシング手段と、前記リモートセン
   シング手段より得られた検出電圧を基準電圧と比較し、
   その比較誤差電圧に応じて前記駆動電圧を制御するよう
   に構成された定電圧電源回路と、 を具備することを特徴とするサーマルプリント装置。
2. （２）各発熱抵抗素子の通電を独立的に制御し、その通
   電時間の長さによって濃度の階調を得るようにした特許
   請求の範囲第１項に記載のサーマルプリント装置。