KR910000767B1

KR910000767B1 - 더어멀 프린터(Thermal Printer)의 더어멀 헤드(Thermal Head) 가열방식

Info

Publication number: KR910000767B1
Application number: KR1019850001286A
Authority: KR
Inventors: 도모히사 미까미; 쓰기오 노다
Original assignee: 후지쑤 가부시끼가이샤; 야마모도 다꾸마
Priority date: 1984-03-03
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1991-02-06
Also published as: EP0154514B1; US4633269A; CA1230160A; JPS60184860A; JPH0368831B2; EP0154514A2; KR850006732A; DE3578672D1; EP0154514A3

Abstract

내용 없음.

Description

더어멀 프린터(Thermal Printer)의 더어멀 헤드(Thermal Head) 가열방식

제1도는 라인기록 시스템의 열전사 기록장치의 개요도.

제2도는 더어멀 헤드(Thermal Head)의 구조.

제3도는 온도와 기록농도 사이의 관계를 나타낸 그래프.

제4도는 시간-온도 도표.

제5도는 본 발명의 가열방법을 이용한 발열소자의 온도특성을 나타낸 그래프.

제6도는 제5도에 나타난 보상방법의 변형의 예.

제7도는 다른 제어방법의 원리.

제8도는 보상신호에 의한 구동방법.

제9도는 가열량의 변화로 나타나는 발열소자의 축적된 열의 분산을 보상하기 위한 장치의 개요를 나타내는 블록선도.

제10도는 회로의 도식도.

제11도는 제10도의 필수적인 회로에서 신호 파형을 나타내는 시간도표.

제12도-14도는 가열량의 변화로부터 나타난 발열소자의 축적된 열의 분산과 기록주기내에 기록주기의 변화로부터 나타나는 발열소자의 축적된 열의 분산을 보상하기 위한 회로의 예.

제15도는 토우널 레벨(Tonal level)의 시간-온도 특성도.

제16도는 제12도에 라인타이밍신호 발생회로가 추가된 회로도.

제17도는 기록주기와 온도특성 곡선.

제18도는 제5도에서 보여 준 제어특성을 얻기 위한 회로도.

제19도는 제18도의 시간도표이다.

본 발명은 더어멀 프린터(Thermal Printer)의 더어멀 헤드(Thermal Head)를 가열하는 방법과, 특히 목표온도로 더어멀 헤드를 정확하게 가열하는 방법에 관한 것이다.

문자와 같은 데이타를 기록하는 더어멀 프린터는 감열기록 시스템(Thermo Sensitive Recording System)과 열전사기록 시스템(Thermo Ink Transfer Recording System)으로 나누어진다.

전자는 헤드가 가열되었을 때, 색을 변화시키는 기록용지에 더어멀 헤드가 직접 접촉되는 더어멀 헤드의 발열체의 가열을 통하여 기록 용지의 색을 변화시킴으로 기록을 시행하고, 후자는 잉크를 용해하거나 증발시키는 더어멀 헤드로 잉크를 가열하며, 기록용지에 전사하여 기록하는 것이다.

제1도는 라인기록 시스템(line recording system)의 열전사 기록장치의 개요를 나타내고 있다. 제2도는 더어멀 헤드의 구조를 나타내고 있다. 더어멀 헤드 11은 잉크 시트(Ink Sheet) 12와 기록용지 13을 통하여 플래톤(Platen) 14와 대향하고 있다.

잉크시트 12는 그것이 가열될 때 용해되므로, 잉크시트 12의 잉크는 더어멀 헤드 11에 의하여 가열될 때 용해되며, 기록을 위하여 기록용지 13에 전사된다. 더어멀 헤드 11은 용지표면과 수직방향으로 배열된 1라인에 대한 발열체를 갖고, 1라인에 대한 기록이 거의 동시에 행하여진다. 1라인의 기록이 종료되고, 기록용지 13과 잉크시트 12가 동시에 화살표로 표시된 방향으로 이송된다.

더어멀 헤드 11은 제2도에서 나타난 바와 같이 다층 구조를 갖는다. 즉, 기판 25상에 글래즈(glaze)층 24, 발열체 23, 전극 22가 층 구조로 제공되고, 보호층 21은 기록용지와 접촉하는 표면에 제공된다. 26은 방열판이다.

멀티레벨(multi-level) 기록이 그러한 더어멀 헤드를 사용하는 것인 경우에, 바이너리 레벨(binary level)기록에서 볼 수 없는 멀티레벨기록 특유의 문제가 발생한다.

본 발명의 배경을 더 쉽게 이해하기 위하여 이 문제에 대한 설명이 아래 나타나 있다.

즉, 더어멀 헤드에 대한 온도제어로 가열온도의 허용범위가 좁아지고, 온도제어는 정확하게 행하여져야 하며, 정확한 온도제어가 어렵다는 문제점이 있다.

제3도는 그러한 문제점을 설명하기 위하여 주어졌고, 여기서 바이너리 레벨기록은 기록이 더어멀 헤드에 의하여 흑(B) 또는 백(W)으로 전하여지는 기록모드를 의미하며, 멀티레벨기록은 기록이 기록온도.

한편, 멀티레벨기록 온도제어에서 3개 레벨기록의 경우에, 만약 기록농도 D_a,D_b,D_c를 얻는 것이 요구된다면, 온도가 목표온도 T_a,T_b,T_c로 각각 상승되어야 하고, 허용온도 폭 ΔT_a,ΔT_b,ΔT_c가 매우 좁아진다.

멀티레벨기록은 좁은 허용 범위에서 온도를 제어하는 것을 요구한다.

실제허용 온도 범위의 예는 아래 표시되었다.

더어멀 프린터에 의한 바이너리 레벨기록에서, 라인(line)주기는 5[msec]이고, 지정된 온도로 가열된 후 기록용지에 더어멀 헤드를 프레싱(Pressing)하는 시간은 1[msec]이며, ΔT₁은 80℃(20℃-100℃)로 세트되고, ΔT₂는 150℃(150℃-300℃)로 세트된다.

반면에, 더어멀 프린터에 의한 멀티레벨기록에서, 라인주기는 5[msec]로 세트되고, 지정된 가열온도로 가열된 후 기록용지에 더어멀 헤드를 프레싱하는 시간은 1[msec]로 세트되며, 최대 허용 온도 폭은, 100℃-150℃의 온도 폭을 16톤(tones)(16레벨)로 나누었을 경우에 3℃이다.

제4도를 참조하여, 멀티레벨기록에 대한 온도제어에서의 문제를 자세히 설명하겠다.

제4도에서, 수직좌표는 온도 T를 표시하고, 수평좌표는 시간 t를 표시한다. (a),(b),(c)로 표시된 시간도표는 가열이 더어멀 헤드의 발열소자에 인가된 구동(drive)신호를 보여주고 있다.

여기서 더어얼 기록은 시간 0-t₁구간에서 시행된다고 판단된다.

발열소자 온도는 제4도에서 보여준 곡선에 의하여 나타난 바와 같이 상승한다.

제4도(a),(b),(c)에서 도시된 폭 W_a,W_b,W_c,를 갖는 구동펄스 P_a,P_b,P_c가 각각 발열소자에 공급되고, 시간 t_a,t_b,t_c에서 발열소자가 온도 A,B,C까지 가열된다.

온도 A,B,C에 대한 농도는 기록농도처럼 얻어질 수 있다.

발열소자는 시간 t₁즉, 기록주기의 끝에 온도 T_a,T_b,T_c(T_a＞T_b＞T_c)로 가열된다.

발열소자의 저장된 열 에너지는 종래 구동신호의 구동조건에 따라 다르며, 발열물질의 온도는 기록주기의 끝에서 다르다.

즉, 다음 가열에 대한 구동신호의 시동점의 시간에서, 온도차이는 저장된 열에너지의 차이때문에 존재한다.

온도차이가 상기 언급된 바와 같이, 구동신호의 시동점의 시간에 발생될 때, 목표 가열온도까지 온도를 정확히 제어하는 것은 매우 어렵다.

그러한 경우에, 온도 히스토리(history)에 따라서 다음 기록펄스신호의 어플리케이션 파우워(application power)를 제어하는 것이 시도되었다. 즉, 종래에 목표 가열온도까지 온도를 정확하게 제어하기 위하여, 발열소자의 온도가 기록에 사용되어졌다는 사실이다.(이를 온도 히스토리 시스템(Temperature history system)이라 한다.) 이 시스템에 의한 바이너리 기록의 경우에, 만약 앞의 기록이 흑(B)이면, 발열소자에 공급된 구동신호의 펄스폭은 백(W)의 경우에서 보다 더 줄어들거나, 펄스진폭이 더 작아지며, 그 때문에 공급전력이 감소될 수 있다.

상기 언급된 바와 같이, 더어멀 헤드의 저장될 열에 의한 기록농도의 변화는 온도 히스토리 시스템을 사용함으로써 감소될 수 있지만, 이 시스템은 다음 결점이 있다. 온도 히스토리 시스템에서, 가열과 냉각특성의 이론적인 식으로 종래 구동조건을 이용함으로써 다음 기록의 시동시간에서 발열소자의 온도를 얻는 것과, 그러한 온도로부터 공급된 가열량에 상당하는 구동신호의 조건을 얻는 것이 필요하다.

이 계산은 매우 복잡하고, 지수함수를 포함하며, 더어멀 헤드(예를 들어, 8도트/mm, A4 크기의 기록용지가 사용될 때, 1680개의 발열소자가 필요하다)에 제공된 모든 발열소자를 계산하는 것이 필요하고, 고속 계산용 회로도 필요하다.

종래에 히스토리들이 더 체크되고, 저장된 열때문에 기록농도의 에러가 감소되지만, 더 많은 히스토리를 계산하는 것이 더 비싸다.

더구나, 발열소자의 기록주기는 기록이 고속으로 행하여지고, 동시에 전력소비가 제한되기 때문에 일정하지 않고, 종래에 구동조건으로부터 그러한 기록주기의 변화가 고려되어져야 한다.

그 때문에 계산이 복잡하여지고, 구동조건의 조합이 주목할 만큼 변화한다.

다음 예에서, 바이너리 레벨기록과 멀티레벨기록에 대한 온도조절은 계산횟수와 계산량을 참조하여 비교된다.

앞의 5개의 슬로트(slot)로부터 히스토리의 계산에 대하여, 계산(25)은 바이너리 제어의 경우에 필요하지만 거의 10⁶계산(16⁵)은 발명자의 목적인 16레벨의 멀티레벨제어에 대하여 필요하다. 즉, 멀티레벨제어에 대한 계산의 합은 바이너리 레벨제어의 약 30,000배이다.

이는 더어멀 기록속도가 고려될 때 무시할 수 없는 계산횟수가 요구된다는 것을 의미한다.

즉, 다음 구동신호가 더어멀 히스토리의 계산 종료전에 공급될 수 없으므로, 그 기록주기는 근본적으로 더 낮아진다. 게다가 고속, 고정밀 동작회로가 요구된다.

그러한 점상에 접속될 때, 본 발명은 더어멀 헤드에 축적된 열에 의하여 기록농도의 변화를 보상하기 위한 계산을 하지 않고 저장된 열에너지에 의하여 발열체의 온도변화를 제어함으로써 고정밀, 고속으로 가열의 정도를 제어하는 더어멀 헤드를 가열하기 위한 방법을 제공한다.

본 발명은 상기 기록주기내에 각 기록주기 동안 저장된 열의 변화를 제거함으로써 다음 기록주기상의 저장된 에너지로부터 나타나는 온도변화의 효과를 성공적으로 제거한다.

즉, 발열소자의 온도 히스토리가 삭제되고, 발열소자의 연속적인 온도특성이 기록기동 시간으로부터 일정한 값으로 예정된 시간에 발열소자의 온도를 제어함으로써 저장된 열에너지와 관계없이 결정될 수 있다.

더구나, 기록주기의 변화에 대하여, 다음 기록시동 시간에서 발열소자 온도는 상기 예정된 시간으로부터 기록시동 시간으로 시간에 따라 구동신호의 구동조건을 제어함으로써 일정한 값으로 세트될 수 있고, 그 때문에, 기록구간의 변화에 의하여 발열소자의 저장된 일의 변화가 세트될 수 있고, 발열소자의 계속되는 온도특성에 관계없이 세트될 수 있다.

본 발명의 원리를 아래에 설명하겠다.

제5,6,7,8도는 본 발명의 가열방법을 이용한 발열소자의 온도특성을 도시한 그래프이다.

제5,6,7,8도에 나타난 그래프에서 수직좌표와 수평좌표는 각각 온도 T, 시간 t를 나타내고 있다.

제5도에서 나타난 발열소자의 가열제어의 처리는 다음과 같다.

(a) 열상승구간(제5,6도에서 t : 0-t_a1, 0-t_b2) 발열소자는 최대 전력레벨을 제공한다.

최대 전력레벨의 구동(driving)은 톤(tone)레벨에 대한 시간에서 끝난다.

(b) 열지속구간 : (제5,6도에서 t : 0-t_a1, 0-t_b2) 가열소자는 도달된 온도레벨에서 지속하기 위하여 예정된 전력레벨을 제공한다.

(c) 비가열구간 : (제5,6도에서 t : t_a1-t_b2,t_b1-t_b2)

발열소자에 제공된 가열전력은 시간 t_a2(특성곡선(i)) 또는 시간 t_b2(특성곡선(ii))에서 끝나고, 온도레벨은 시간 t₁에서 레벨 T_h에 도달한다.

(d) 다음 가열전력 공급시동점이 시간 t₂에 까지 지연될 경우(제5,6도에서 시간도표(b),(d)) 온도레벨은 P_a,P_b로 도시된 가열전력을 제공함으로써 제어된다.

제5도로 도시된 제어방법과 제6도의 것 사이의 차이는 t_a1-t_a2, t_b1-t_b2의 분할펄스의 파형이다.

제5도에서 파형의 경우에, 구동펄스는 제6도에서 보여준 신호의 것보다 더 높은 레벨로 구간에 제공된다.

그것은 파형의 레벨이 일정하고, 그 파형이 시간간격에 의하여만 제어되기 때문에 제6도에서 P_A,P_B로 도시된 직류전원 보다 더 쉽다.

제5도에 나타난 제어를 설명하겠다.

제5도에서 보여준 곡선(i)에 의하여 도시된 온도특성은 가열온도 A에 이르고, 시간 t₁에서 온도를 T₁로 세트하는 시간도표(a)에 의하여 도시된 구동신호에 의하여 제어된다.

즉, 높은 레벨신호가 시간 t_a1까지 발열소자에 연속적으로 공급되고, 그 후에 펄스 P_A1(여기서 높은 레벨과 낮은 레벨은 선택적으로 나타난다)가 온도 A를 유지하기 위하여 시간 t_a2까지 공급되고, 온도는 제어를 통하여 시간 t₁에서 T₁로 유지된다. 곡선(ii)에 의하여 도시된 온도특성은 가열온도 B에 이르고, 구동되며, 아래 표시된 바와 같이 제어된다.

시간도표(c)에서 보여준 바와 같이, 고전위 신호는 시간 t_b1까지 연속적으로 발열소자에 공급되고, 그후 펄스 P_B2(여기서 고전위와 저전위는 선택적으로 나타난다)는 온도 B를 유지하기 위하여 시간 t_b2까지 공급되며, 온도가 제어를 통하여 시간 t₁에서 T₁로 유지된다.

여기서, 제어펄스 P_B2는 시간 t_b2와 t_a2사이의 차(t_b2-t_a2)에 의하여 시간도표(a)에 의해 도시된 제어펄스 P_A1의 시간보다 더 긴 시간동안 공급된다.

만약 다음 기록시간이 시간 t₂까지 지연된다면, 시간 t₂에서 온도는 시간도표(b),(c)에서 도시된 바와 같이 보조펄스 P_a,P_b를 삽입함으로써 T₁로 제어된다.

고,저전위가 선택적으로 반복되는 보조펄스 P_a,P_b가 상기 설명된 바와 같이 사용될 때, 공급되는 그러한 펄스의 에너지는 최소화 될 수 있다.

약간의 리플(ripple)은 펄스방향으로 가열신호가 공급될 때 대응온도 특성에서 발생되지만, 그것은 실제장치의 특성상에 어떤 문제를 야기시키지 않는다.

이때에, 보조신호 P_a,P_b가 고전위,저전위가 선택적으로 나타나는 신호가 되는 것이 당연하지만, 이 경우에, 이들은 다음 기록주기에서 프린팅신호로 나타나고, 히스토리는 완전히 삭제될 수 없다. 그러므로, 이들 신호는 상기 신호로 연속적으로 나타나지 않는다.

제6도는 제5도에서 보여준 보상방법의 변형의 예이다. 제6도에서, 토우널(tonal)레벨이 높을 때, 발열소자 온도는 (a)에서 보여준 구동신호 P_A로 그것을 가열함으로써 시간 t₁에서도 세트되고, 다음 기록시작은 시간 T₁까지 지연될 때, 발열소자 온도가 (b)에서 보여준 바와 같이 구동신호 P_A에서 다음 구간변화 보상신호 P_a로 그것을 가열함으로써 시간 t₂에서 T₁로 세트된다.

토우널 레벨이 낮을 때, 발열소자 온도는 (c)에서 보여준 바와 같은 파형을 갖는 구동신호 P_B로 그것을 가열함으로써 시간 t₁에서 T₁로 세트되고, 다음 기록시간이 시간 t₂까지 지연될 때, 그러한 온도는 (d)에서 보여준 바와 같이 구동신호 P_B에서 다음 구간변화 보상신호 P_b를 공급함으로써 시간 t₂에서 T₁로 세트할 수 있다.

제7도는 다른 제어방법의 원리를 나타내고 있다. 또한 이 그림에서, 같은 파라미터(parameter)는 제5도의 경우에서 처럼 수평, 수직 좌표상에 그려졌다.

제7도에서, (a)도에서 보여준 바와 같이 폭 W_a를 갖는 기록신호 P_a는 발열소자에 공급되었고, 발열소자의 온도는 (i)에 의하여 도시된 바와 같이 변하고, 시간 t₁에서 목표온도 T₁와 같게 된다.

(b)에서 보여준 바와 같이 폭 W_b를 갖는 기록신호 P_b가 공급될 때, 발열소자의 온도는 (ii)에 의하여 도시된 바와 같이 변하고, 시간 t₁에서 목표온도 T₁보다 더 낮아지므로 폭 W_b의 온도 보상신호 P_b1이 시간 t_b에 공급된다.

그 때문에, 발열소자의 온도는 기록신호 P_b가 공급될 때라도 시간 t₁에서 T₁로 세트될 수 있다. (c)에서 보여준 폭 W_C를 갖는 기록신호 P_c가 공급될 때, 발열소자의 온도는 (iii)에서 보여준 바와 같이 시간 t_c에서 폭 W_c1을 갖는 온도 보상신호 P_c1을 공급함으로써 시간 t₁에서 T₁로 세트될 수 있다. 여기서 기록신호 P_a,P_b,P_c의 펄스폭은 기록된 데이타의 토우널 레벨에 의하여 지정되고, 온도 보상신호 P_b1,P_c1은 그러한 토우널 레벨의 변화 즉, 기록 신호에 의하여 발열소자에 공급된 가열량의 변화때문에 발열소자의 저장된 열의 분산을 보상한다.

따라서, 이 온도 보상신호 P_b1,P_c1은 열변화 보상신호라 한다. 열변화 보상신호 P_b1,P_c1의 펄스폭은 토우널 레벨에 의하여 지정될 수 있다.

이 경우에, 온도 보상신호 P_b1,P_c1은 발열온도 B,C에 대응해서 선택된다. 근본적으로 0의 펄스폭을 갖는 보상신호가 공급된다는 것을 이해하는 것은 열복사온도 A에 대하여 충분하다.

그러한 보양을 갖는 보상신호는 제어회로가 쉽게 설계(design)될 수 있다는 장점으로 나타난다.

제8도는 보상신호에 의한 구동방법을 나타내고 있다.

제8도에서 보여준 바와 같이 다음 기록은 시간 t₁에서 시작되지 않고, 그것이 시간 t₃나 t₅까지 지연되는 경우에, 온도 보상신호 P_x,P_y가 공급된다. 즉, 기록의 다음 시동이 시간 t₃까지 지연될 때, 발열소자의 온도는 시간 t₂에서 펄스폭 W_x의 온도 보상신호 P_x를 공급함으로써 기록기동 시간 t₃에서 목표온도 T₁와 일치될 수 있다.

같은 방법으로 기록기동이 시간 t₁까지 지연될 때, 발열소자의 온도는 시간 t₄에서 펄스폭 W_y의 온도 보상 신호 P_y를 공급함으로써 기록기동 시간 t₅에서 목표온도 T₁와 상대가 된다. 시간 t₁에서 공급된 구동신호 P_b1,P_c1은 제4도에서 일변화 보상신호 P_b1,P_c1과 같다.

이 온도 보상신호 P_x,P_y는 기록주기의 변화로부터 나타나는 발열소자의 저장된 열의 보상변화에 대하여 사용된다. 그러한 보상신호 P_x,P_y의 펄스폭은 단자시간 t₁으로부터 다음 기록을 시작하기 위하여 시간 t₃또는 t₅까지 시간에 의하여만 기록된다.

발열소자로 가열량의 차이에 의한 온도변화와, 그러한 기록주기내에 기록주기의 변화에 의한 온도변화를 제거하고, 그 때문에 기록을 시작하는 시간에서와 기록종료의 시간에서 발열소자의 온도를 일치시킴으로서 더 이상 종래 구동조건을 참조할 필요가 없다.

제9도는 가열량의 변화로부터 나타나는 발열소자의 축적된 열의 분산을 보상하기 위한 장치의 개요를 나타내는 블록선도이다.

제10도는 상세한 도식적인 선도이다.

제11도는 제10도의 주요회로에서 신호파형을 도시한 시간도표이다.

제9도에서, 61은 래치(latch)회로, 62는 기록신호 발생회로, 63은 첫번째 온도 보상신호 발생회로, 64는 두번째 온도 보상신호 발생회로, 65는 발열소자 구동회로이다.

데이타 래치신호 DL과 토우널 데이타 DL이 래치회로 61에 입력되고, 데이타 래치신호 DL이 입력되었을 때, 래치회로 61은 한번 토우널 데이타(Tonal Data) D_n을 기록한다.

라인타이밍 신호 LT, 클럭신호 CL, 그리고 래치회로 61의 출력 데이타가 기록신호 발생회로 62에 입력되고 있으며, 이 회로 62는 발열소자 구동회로 65로 토우널 데이터 D_n에 대한 기록신호를 출력한다.

라인타이밍신호 ST, 클럭신호 CL과 래치회로 61의 출력 데이타가 첫번째 온도 보상신호 발생회로 63에 입력되고, 이 회로는 발열소자 구동회로 65으로 가열량에서 변화로부터 나타나는 발열소자의 축적된 열의 분산을 보상하기 위한 열변화 보상회로를 출력한다.

두번째 열 보상신호 발생회로 64로, 시동신호 ST는 장치가 시동되었을 때 혹은 페이지(page)가 바뀌었을 때 입력되고, 그것은 발열소자 구동회로 65로 시동시간 온도 보상신호를 출력한다.

비록 도시되지는 않았지만, 발열소자 구동회로 65는 더어멀 헤드의 발열소자에 연결되었다. 따라서 점선으로 표시된 블록 60은 한 발열소자와 일치하고, 더어멀 헤드가 1680개의 발열소자를 가질 때, 1680개의 블록 60이 요구된다.

제10도에서 토우널 데이타 D_n과 상응하는 여러가지 데이타를 각각 리드 온리 메모리(이후 ROM으로 표시함) 70a,70b,70c에 저장되었다. ROM 70a에서, 기록신호의 펄스폭 데이타가 기록되고, ROM 70b에서, 기록신호에 의하여 가열의 끝으로부터 열변화 보상신호의 공급을 시작할 때까지의 시간이 기록되고, ROM 70b에서, 열변화 보상신호의 펄스폭 데이타가 기록된다.

래치회로 61a,61b,61c는 각각 ROM 70a, ROM 70b, ROM 70c의 출력을 한번 기록하고, 그것은 데이타 래치신호 DL이 입력될 때 이동된다.

카운터 71a,71b,71c는 라인타이밍신호 LT가 단자 L에 입력되고, 클럭신호 CL의 각 입력에 대하여 일은 값을 감할 때, 단자 DT로부터 래치회로 61a,61b,61c의 출력 데이타를 입력시킨다. 일은 값의 감산이 끝날 때 카운터 71a,71b,71c는 단자 CY로부터 상응 OR 게이트, OR₁,OR₂,OR₃로 캐리(Carry)신호를 출력한다.

OR 게이트 OR₁,OR₂,OR₃의 출력은 플립-플롭회로(이후 FF라 함) 72a,72b,72c의 단자로 입력된다.

라인타이밍신호 LT는 FF 72a의 단자에 입력되고, 신호가 단자 c에 입력된다.

그 때문에 단자 Q가 "1"이 되고 단자 Q는 "0"이 된다. FF 72a의 출력단자

는 FF 72b의 단자 c에 연결되고, 신호는 단자 R에 입력된다. 그 때문에 단자

는 "1"이 되고, 단자 Q는 "0"이 된다. FF 72b의 출력단자

는 72c의 단자 c에 연결되었고, 신호가 단자 R에 입력될 때, 단자

는 "1"이 되며, 단자 Q는 "0"이 된다. OR 게이트 OR₄는 FF 72c의 단자 Q와 연결된다.

더구나 OR 게이트 OR₄는 두번째 온도 보상신호 발생회로 64를 형성하는 단안정 멀티바이브레이터(Monostable Multivibrator)회로(이후 MM이라 함)의 출력과 연결된다.

MM 64a는 시동신호 ST의 각 출력에 대하여 지정된 펄스폭을 갖는 시동시간 온도 보상신호 S₁을 출력한다.

OR 게이트 OR₄의 한 출력은 트랜지스터 TR의 게이트 단자에 연결되었다. 트랜지스터 Tr의 소오스 단자는 더어멀 헤드의 발열소자 73을 통하여 접지되었고, 그 드레인 단자는 전원 Vcc에 연결되었다.

다음, 제10도에서 보여준 회로의 동작을 제11도의 시간도표를 참조하여 설명하겠다. 시동신호 ST가 입력될때, MM 64a는 일정시간에 대하여 "1"만이 되는 시동시간 온도 보상신호 S₁을 출력하고, 그 출력은 일정하다. 그동안, 기동신호 ST는 OR 게이트 OR₁,OR₂,OR₃를 통하여 FF 72a,72b,72c에 입력되고 각 FF를 리세트시킨다. 펄스폭 W₀를 갖는 시동시간 온도 보상신호 S₁은 OR 게이트 OR₄를 통하여 트랜지스터 Tr을 구동하고, 발열소자 73을 가열한다.

펄스폭 W₀는 시동시간 온도 실보상신호(start time temperature true compensating signal)에 의하여 가열이 끝나고, 발열소자 73의 온도가 기록시작 시간 t₁에서 T₁로 유지되므로 세트된다.

라인타이밍신호 LT가 입력될 때, 래치회로 61a,61b,61c의 출력 데이타가 카운터 7la,71b,7lc를 세트시킨다. 반대로 FF 72a는 라인타이밍신호 LT의 입력에 의하여 그 상태가 변화되고, 단가 Q의 출력은 "1"이 된다. 따라서 카운터 71a외 단자 EN이 "1"이 되므로, 카운터 71a는 클럭신호 CL에 따라 감산이 시작된다. 그러나 카운터 71b,71c의 단자 EN이 "0"으로 세트되므로, 카운팅(counting)동작은 시작하지 않는다.

카운터 71a의 카운트된 값이 "0"이고 캐리(Carry)신호가 카운터로부터 출력될 때, FF 72a는 반전되고, 그 단자 a는 "0"이 된다. FF 72a로부터 보내진 신호 S₂는 토우널 데이타 D_n에 상응하는 펄스폭 W₁의 기록신호이며, 발열소자 73이 그 신호에 의하여 구동될 때, 잉크시트의 잉크가 용해되고, 기록을 위하여 기록용지에 전달된다.

FF 72a가 반전될 때, 카운터 71b의 단자 EN이 "1"이 되므로, 카운터 71b는 세트되어 있는 값의 감산을 시작한다.

카운터 71b의 카운트된 값이 "0"이 되면, FF 72b는 반전되므로, FF 72c의 단자 c가 "1"이 된다.

따라서, 출력단자 Q는 "1"이 되고 카운터 71c는 감산을 시작한다. 카운터 71c의 카운트된 값이 "0"이 될 때, FF 72c가 반전되고, 출력단자 Q가 "0"이 된다. 즉, FF 72c의 출력 S₄는 일변화 보상신호이고, 카운터 71c의 감산동작 동안만 "1"이 되며, 그 펄스폭 W₂는 기록신호 S₂의 펄스폭 W₁, 다시 말해서, 지정된 토우널 데이타 D_n에 의하여 지정된다. 열변화 보상신호 S₄는 OR 게이트 OR₄를 통하여 트랜지스터 Tr을 구동하고, 발열소자 73을 가열시킨다.

시간 t₂에서 다음 라인타이밍신호 LT가 그러한 열변화 보상신호 S₄에 의하여 입력될 때, 발열소자의 온도가 보상에 의하여 목표온도=T₁로 세트된다.

다음 라인타이밍신호 LT가 시간 t₂에서 입력되고, 이 시간에 표시된 토우널 데이타 D_n의 레벨이 바로 전에 기록된 토우널 데이타의 레벨보다 더 낮을 때, FF 72a의 출력인 기록신호의 펄스폭 W₁이 W₁보다 더 낮은 W₁₁이 된다.

그러므로 발열소자 73의 온도는 낮아지고, 목표온도 T₁를 매치(match)시킨 열변화 보상신호 S₄의 펄스폭 W₂₁은 W₂보다 더 넓게 세트된다. 펄스폭 W₂,W_2l을 갖는 열변화 보상신호 S₄는 발열소자 73에 공급된 기록신호의 펄스폭의 변화, 다시말해서 발열소자로 가열하는 양의 변화로부터 나타나는 발열소자의 축적된 열의 분산을 보상하고, 그 때문에 일정목표온도 T₁로 기록주기의 기록시작 시간에 발열소자의 온도를 세트한다.

라인타이밍신호 LT가 일정간격으로 나타나는 경우, 다시 말해서 기록주기가 제11도에서 보여주는 바와 같이 변하지 않을 때, 기록을 시작하는 시간에 발열소자의 온도는 가열변화 보상신호 S₄에 의하여 발열소자에 대한 가열량의 변화로부터 나타나는 발열소자의 축적된 열의 분산을 제거하므로서 목표온도 T₁로 유지된다.

그러나 발열소자의 온도는 기록주기가 다양하게 변하는 장치에 대하여 그러한 열변화 보상신호에 의해서만 기록을 시작하는 시간에 일정목표온도로 유지될 수 없다.

제12도-제14도는 가열량의 변화로부터 나타나는 발열소자의 축적된 열의 분산과 상기 기록주기내에 기록주기의 변화로부터 나타나는 발열소자의 축적된 열의 분산을 보상하기 위한 회로의 예이다. 이 예에서 발열소자의 주위온도와 잉크시트의 주위온도의 변화에 의한 효과도 보상될 수 있다.

제12도에서 91은 래치회로, 92는 기록신호 발생회로, 93는 첫번째 온도 보상신호 발생회로, 94는 카운터, 95는 래치회로, 96은 두번째 온도 보상신호 발생회로, 97은 발열소자 구동회로, 98은 ROM이다.

ROM 98로, 기록되어진 데이타의 토우널 데이타 D_n, 잉크시트 주위온도 T_a와 발열소자 주위온도 T_b가 입력된다.

그 사이에 잉크시트 주위온도 T_a와 발열소자 주위온도 T_b가 두번째 온도 보상신호 발생회로 96에 동시에 입력된다.

ROM 98은 토우널 데이타 D_n과, 주위온도 T_a,T_b에 상응하는 기록신호의 펄스폭, t_w1, 열변화 보상신호이 펄스폭 t_w2를 기록하고, 복수비트로 구성되는 출력은 래치회로 91에 연결된다.

라인타이밍신호 LT가 입력될 때, 상기 래치회로 91은 구로한 입력신호를 기록한다. 래치회로 91의 한 출력인 펄스폭 t_w1은 기록신호 발생회로 92에 입력되고, 다른 출력인 펄스폭 t_w2는 첫번째 온도 보상신호 발생회로 93에 입력된다.

라인타이밍신호 LT와 클럭신호 CL이 입력되는 기록신호 발생회로 92는 발열소자 구동회로 97에 기록신호를 출력한다. 첫번째 온도 보상신호 발생회로 93은 가열변화 보상신호, 즉 발열소자 구동회로 97로 발열소자에 대하여 가열량의 변화로부터 나타나는 축적된 열의 분산을 보상하기 위한 신호를 출력한다.

라인타이밍신호 LT와 클럭신호 CL이 입력되는 카운터 94는 그러한 라인타이밍신호 LT의 각 입력에 대하여 카운트된 값을 크리어(clear)하고, 초기값으로부터 클럭신호 CL에 의존하는 가산을 행한다.

그러므로 카운트된 값은 라인타이밍신호 LT의 시간간격을 나타낸다. 라인타이밍신호 LT가 입력될 때, 래치회로는 카운트 94의 카운트된 값을 한번 기억하고, 두번째 온도 보상신호 발생회로 96으로 그것을 출력한다. 두번째 온도 보상신호 발생회로 96은 래치회로 95로부터 발열소자 구동회로 97로 보내진 데이타에 의하여 일정시간 간격보다 기록주기가 더 지연되어질 때 발생되는 주기변화 보상신호를 출력한다. 이 회로 97은 그것을 가열하기 위하여 더어멀 헤드의 발열소자에 구동신호를 공급한다.

블록 90은 발열소자에 해당하므로, 더어멀 헤드가 1680개의 발열소자를 갖을 때, 1680개의 블록 90이 요구된다.

제13도는 제12도의 상세한 구성도이다. 제12도에서 기록신호 발생회로 92는 지연회로 921, 타이머 922로 구성되고, 래치회로 91의 출력은 상기 타이머 922에 연결되며, 상기 타이머 922의 출력은 발열소자 구동회로 97에 연결된다.

첫번째 온도 보상신호 발생회로 93은 지연회로 931, 타이머 932, 펄스발생기 933과 AND 게이트 AND 1으로 구성되고, 래치회로 91의 한 출력은 타이머 932에 연결되고, AND 게이트 AND 1의 출력은 발열소자 구동회로 97에 연결된다.

두번째 온도 보상신호 발생회로 96은 ROM 961 타이머 962, 펄스발생기 963, 그리고 AND 게이트 AND 2로 구성되고, 래치회로 95의 출력, 잉크시트 주위온도 T_a발열소자 주위온도 T_b는 ROM 961에 연결된다. ROM 961은 주기변화 보상신호의 펄스폭 t_w3와 래치회로 95의 출력값에 의하여 변화된 펄스폭 t_w3의 값과 주위온도 T_a,T_b의 값들을 기억한다.

AND 게이트 AND 2의 한 출력은 발열소자 구동회로 97에 연결된다. 발열소자 구동회로 97은 OR 게이트 OR과 트랜지스터 Tr로 구성되며, 기록신호 발생회로 92의 출력, 첫번째 온도 보상신호 발생회로 93의 출력, 그리고 두번째 온도 보상신호 발생회로 96의 출력은 OR 게이트 OR을 통하여 트랜지스터 Tr의 게이트에 연결된다. 트랜지스터의 드레인은 전원 Vcc에 연결되고, 소오스는 더어멀 헤드의 발열소자 73을 통하여 접지되었다.

제13도에서 보여준 회로의 동작은 제14도의 시간도표를 참조하여 설명하겠다.

라인타이밍신호 LT가 나타날때, 지연회로 921이 시동되고, 래치회로 91은 ROM 98로부터 보낸 펄스폭 t_w1,t_w2를 기록한다. 동시에 라인타이밍신호 LT가 카운터 94, 래치회로 95와 펄스발생기 963에 입력되므로, 카운터 94의 카운트된 값이 크리어되고, 초기값으로부터 가산이 시작된다. 래치회로 95는 그것이 크리어되기 전에 카운터 94의 카운터된 값을 기록하고, 그것을 ROM 961로 보낸다. 펄스발생기 963의 페이즈(phase)가 라인타이밍신호 LT에 의하여 초기화(initialize)된다. ROM 961은 래치회로 95로부터 보내진 값과 주위온도 T_a,T_b의 값으로부터 타이머 962로 보내진 값에 의하여 지정된 펄스폭 t_w3를 타이머 962에 세트한다. 타이머 962의 출력 S₁₁은 펄스폭 t_w3가 세트되는 시간으로부터 많은 클럭신호 CL이 펄스폭 t_w3와 같게 될때까지 "1"이 된다. 그러므로 펄스발생기 963으로부터 출력 S₁₂는 AND 게이트 AND₂에서 출력 S₁₁에 의하여 게이트(gate)되며, 신호 S₁₃으로서 발열소자 구동회로 97의 OR 게이트 OR로 출력된다. 펄스폭 변조주기변화 보상신호 S₁₃은 트랜지스터 Tr을 구동하고, 발열소자를 가열하며, 시간 t₁에서 목표온도 T₁로 온도를 세트한다.

라인타이밍신호 LT의 유입으로부터 지연시간 t_d1이후, 지연회로 921의 출력 S₅가 "1"이 되고, 타이머 922가 클럭신호 CL의 계수를 시작하며, 그 사이에 지연회로 931이 시동된다. 클럭신호CL의 카운팅이 타이머 922에서 시작될때, 출력 S₆가 "1"이 되고, 카운터된 클럭의 수가 래치회로 91로부터 보낸 펄스폭 t_w1과 일치할 때, 그 출력은 "0"이 된다. 이 출력 S₆는 기록 신호이고, OR 게이트 OR을 통하여 트랜지스터 Tr을 구동하며, 발열소자 73을 가열한다. 가열되었을때, 잉크시트가 용해되고, 기록을 위하여 기록용지에 전달된다.

지연된 지연시간 t_d2이후, 지연회로 931은 출력 S₇을 "1"로 세트한다. 타이머 932는 이 신호 S₇에 의하여 트리거(trigger)되고, 클럭신호 CL의 카운팅이 시작되며, 동시에 펄스발생기 933의 페이즈(phase)가 초기화된다. 타이머 932가 카운팅을 시작할때, 그 출력 S₈은 "1"이 되고, 카운트된 클럭의 수가 래치회로 91로부터 보낸 펄스폭 t_w2와 일치할때, 상기 출력은 "0"이 된다. 이 출력 S₈은 AND 게이트 AND₁에서 펄스발생기 933의 출력을 게이트(gate)하고, AND 게이트 AND₁은 OR 게이트 OR로 펄스폭 변조신호 S₁₀을 보낸다. 이 신호 S₁₀은 시간 t₂에서 목표온도 T₁로 발열소자의 온도를 보상하기 위하여 기록신호 다음에 발열소자 73을 가열하는 가열변화 보상신호이다.

위에서 언급한 바와같이 발열소자 73에 공급된 기록신호 S₆의 변화로부터 나타나는 축적된 열의 분산은 발열소자의 온도가 시간 t₂에서 목표온도 T₁로 세트되므로, 열변화 보상신호 S₁₀에 의하여 보상된다. 동시에, 기록주기의 변화로부터 나타나는 발열소자의 축적된 열의 분산은 주기변화 보상신호 S₁₃에 의하여 보상되며, 그에 의해서 시간 t₁에서 발열소자의 온도가 목표온도 T₁로 세트될 수 있다.

제18도는 제5도에서 보여준 제어특성을 얻기 위한 회로이며, 제19도는 그것의 시간도표를 나타내고 있다.

그 구조는 제13도의 것과 거의 같으므로, 제13도의 회로와의 차이만을 설명하겠다.

제18도에서 t_d2를 지연하는 지연회로 931은 필요없고, 그것을 인버터 931'로 대치하였다. 그에 의해서, 타이머 922가 S₅의 상승으로부터 t_w1후에 떨어지고, 인버터 931'의 출력 S₇'는 상승하며, 펄스발생기 933과 타이머 932는 트리거 된다. 펄스발생기의 충격계수(duty ratio)가 ROM에서 쓰여지고, 래치 91을 통하여 제어된다. 다른 동작은 제13도와 같다.

제19도에 관해서는 지연회로 931을 인버터 931'로 대치하였기 때문에 S₇의 출력은 S₇'로 바뀌고, 그에 의해서 t_d2가 t_w1과 같아진다.

다른 동작은 제14도에서 보여준 시간도표에 대한 것과 같다.

여기서, 제10도의 RODM 70_a-ROM 70_C에, 그리고 제13도의 ROM 98, ROM 961에 기록된 값을 조사해 보겠다.

발열소자의 시간-온도특성은 다음식과 거의 같다.

참조문헌 :

(1) 다까노, 마쓰나가 : "Optimum Design of Theymal Recording Head(Communication Iab)" Telecomunication Circle 보고서의 논문 J, 60-D, 2, 1977

(2) K.E.Mortnson : "시간의 함수로서 트랜지스터 접합온도".

Proc. IRE, 45, p504, 1957, 4

(3) D.P.Kennedy : "원통 반도체 소자의 확산 저항"

J.Appl. Phys., 31, 8, p1490, 1960

(4) 도꾸나가, 마쓰나가, 스기야마 : "열전달기록의 해상특성", Telecommunication Circle에 대한 조사자료, EMC 76-49

발열소자의 온도와 기록농도 사이의 관계는 다음 식으로 표현될 수 있다.

T_d: 주위온도(제12도의 예에서 잉크쉬트의 주위온도 T_a)

D_o: 포화농도

C₁: 잉크의 전사정수

Q : 잉크전사의 장벽전위

K : 볼쯔만 상수.

Ch : 발열소자로부터 잉크시트로의 열전도에 관한 정수일때, 기록농도 D_c는 다음과 같이 표현된다.

그러므로, 제10도의 ROM 70_a-ROM 70_c또는 제13도의 ROM 98, ROM 961에 기억된 값이 상기식에 의하여 결정되고, 미리 기록된다.

다음에, 목표온도 T₁를 조사하겠다.

가열변화 보상신호에 의하여 가열량의 변화로부터 나타나는 축전된 열의 분산을 보상하는 경우에, 발열소자의 온도는 상승될 수 있지만, 상기 가열변화 보상신호의 공급에 의하여 더 낮아질 수 없다. 따라서 시간 t에서 발열소자의 목표온도 T₁는 시간 t에서 발열소자의 온도 T₁와 같거나, 최대 토우널 레벨(tonal level)에 상응하는 구동신호가 공급되고, 온도보상을 하지 않을때, 그것보다 더 높아지는 값으로 세트된다. 실시예에서, T₁=T_t일때, 그러므로 기록의 최대 토우널레벨에 상응하는 구동신호를 공급함으로써 시행될때, 가열변화 보상신호에 의한 가열은 행하여지지 않는다.

또한 기록주기의 변화로 나타나는 축적된 열의 분산이 주기변화 보상신호에 의하여 보상되어지는 경우에도 같고, 목표온도 T₁는 시간 t에서 발열소자의 온도 T_t와 같거나, 최대 토우널레벨에 상응하는 구동신호가 공급되고, 온도보상이 이루어지지 않을때보다 높은 온도로 세트된다. 실시예에서, T₁=T_t일때, 그러므로 주기변화 보상신호에 의한 온도보상이 최저 기록주기에 대하여 행하여지지 않는다.

상기 설명에서, 가열량과 기록주기의 변화를 제거하는 것은 임의의 시간에서 발열소자의 온도가 가열량과 기록주기에 관계없이 일정값 T₁로 세트된다는 것을 가정한다. 그 이유는 아래 설명하겠다.

실(1),(2)로부터 t＞τ+t_w일때, 발열소자온도 T가 기록주기와 임의의 가열량에 대하여 아래표시된 바와 같이 표현될 수 있다.

임의의 가열량과 기록주기로 기록이 실행된 경우 기록을 기록주기와 임의의 가열량으로 하였을 경우 각 기록에 대해 시간과 진폭을 둠으로써 식(4)을 더하는 것이 요구된다.

그런데 C₁, C₂, t₁, t₂를 임의의 상수로 생각하면,

이다.

기록을 임의의 가열량과 기록주기로 처리될때, 발열소자온도 t와 실온도 T_c사이의 차이는

에 대하여 e^t/τ에 비례하여 낮아진다. 따라서, 임의의 시간 t₁에서 발열소자온도가 일정치 T₁로 세트될때, 잇따른 임의의 시간 t에서 발열소자의 온도 T는 아래 표시된 바와같이 나타난다.

그러므로 가열량과 기록주기와 같은 히스토리(history)들은 전부 제거된다.

여기서 t＜τ+t_w에 대하여는 상기 이론이 성립하지 않는다는 것에 주의할 필요가 있다. 즉, 임의시간 t₁에서 발열소자온도 T₁의 값을 구하기 위하여, 회동적으로 공급된 구동신호가 시간 t₁-τ 전에 상승할때, 과거의 가열량과 기록주기등과 같은 조건을 더이상 고려할 필요가 없다. 그러나, 최종 공급된 구동신호가 시간 t₁-τ 이후에 상승할때 T₁는 최종적으로 공급된 구동신호의 상승으로부터 경과될 때까지의 주기에 대해서, 가열량과 기록주기를 고려하면, 가열량의 전체 오차가 최소화 되도록 세트해야한다.

상기 언급된 본 발명의 구조에서 가열온도에 상응하는 온도 보상 펄스는 프로그램에 의하여 선택된다. 센서에 의하여 더어멀헤드(thermal head)의 각 발열소자의 온도를 직접 검출하는 것이 어렵기 때문에 그러한 구조를 사용하였다. 그러한 소자로, 완전한 온도제어가 근본적으로 실현될 수 있다. 그러나 더어멀헤드의 발열 소자 자체의 발열효과와 외부로부터의 열변화에 의한 온도변화의 영향에 대한 측정을 측정이 고려되어야한다.

그러한 영향을 제거하기 위하여, 온도변화의 검출을 통한 제어를 위하여 더어멀헤드 근처에 추가로 제공되는 열센서 구조를 아래 설명하겠다.

아래 설명된 설명은 기록주기의 제어에 관한 것이다.

여기서 기록주기를 설명하겠다. 더어멀헤드를 사용하는 멀티레벨(multi-level)기록을 설명하는 경우에, 더어멀헤드의 발열소자온도는 그것이 충분히 냉각 될때까지, 한 라인(line)과 다음 라인의 기록이 기록될 수 없을때 상승한다. 최장 냉각 시간은 최하 토우널레벨(거의 백색)의 기록이 최고 토우널레벨(예를들어, 완전 흑색)의 기록후 곧 요구될 때, 요구되며, 이 경우로부터 기록주기의 최소값이 얻어진다. 제15(a)도는 그러한 동작의 파형을 나타내고 있다. 이 그림은 발열소자(글래즈(glaze)층) 부근에서 열의 축적을 나타내고 있다. 축적된 열은 또한 기판에 전사되고 장기간 기록을 계속할때 기판 온도가 상승하기 때문에 제15(b)도에서 보여준 바와같이 최저온도 T_m이 상승한다. 어떤 데이타의 기록후 곧 최소 온도 T_m의 상승을 무시하는 높은 품질 기록에 대하여 기록주기는 최저 토우널레벨에서의 기록이 최악의 조건하에서, 즉 최고 토우널레벨에서 기록의 무한 반복후에 조차도 즉시 정확하게 행할 수 있도록 결정되어져야만 한다. 여기서 발열소자의 시간-온도 특성은 식(1),(2)에서 보여준 바와 같다. 더우기 발열소자의 온도와 기록농도 사이의 관계는 식(3)에 나타난 바와 같다.

상기 언급된 바와같이, 발열소자의 시간, 온도와 기록농도는 식(1)-(3)에 의하여 표현된다.

상기 가정으로, 일반적인 조건에서, 기록농도의 변화는 펄스의 가산 및 상기 제5도와 제6도에 도시된 펄스 폭의 조정에 의한 초기온도의 안정화에 의해서 확실하게 보호될 수 있다. 제9도 내지 14도는 상기 제5도 및 제6도의 세부사항을 나타내고있다.

그러나 데이타가 거의 최대 농도에 가까운 농도로 긴 주기에 대하여 연속적으로 기록되거나, 주위 온도가 지나치게 높고, 온도 T_a, T_b가 과도하게 상승하며, 더이상 온도보상이 불가능한 특수 조건에서는 기록이 불가능하게 된다.

더어멀헤드 온도가 과도하게 높아지면, 기록을 멈추는 것이 일반적인 방법이지만, 그러한 경우에, 한번 멈추었을때 프린터는 프린터로서 작동하지 않고, 기록효율이 떨어진다. 더구나, 더어멀헤드 온도가 설계치(펄스폭 W_a, W_b,‥‥가 좁아진다.)를 초과하는 기록농도를 더 낮게하는 것도 가능하지만, 이 방법은 기록 특성을 떨어뜨리는 결점을 갖는다.

따라서, 본 발명은 더어멀헤드의 온도를 측정할 수 있는 구조를 제공하고, 기록특성과 기록실행이 현저히 저하되지 않는 긴 주기에 대한 연속동작을 보장하는 것이다.

위에 언급된 이 구조는 더어멀헤드의 발열소자 근처 영역에서 온도를 검출하는 방법과, 온도가 지나치게 상승하지 않으므로 상기 검출방법에 의하여 검출된 온도에 따라서 기록주기를 연속적으로 변화시키는 방법을 제공하는 것을 특성으로 한다.

이러한 구조의 실시예를 설명하겠다.

제16도에 도시된 바와같이 라인타이밍신호 발생회로 99는 제12도에 도시된 구조에 추가되어 있다. 발열소자 근처 영역에서 잉크 시트 온도 T_a와 T_b에 상응하는 최적 기록주기는 ROM 98에 기록되었으며, 그러한 기록주기는 T_a, T_b에 의하여 판독될 수 있다. ROM 98로부터 판독된 주기는 회로 99의 카운터(도시되지 않았음)에 세트되고, 상기 카운터는 클럭 CL을 카운트하며, 카운트된 값이 상기 카운터를 세트하고 있는 값과 같아지고, 라인 타이밍 신호 LT를 출력할때, 제12도에서 보여준 라인타이밍신호 LT로 사용된다. 제12도에서 상기 신호 LT는 한 라인(line)만큼의 기록데이타를 세트하는 것이 끝날때 출력되고, 온도데이타는 고려되지 않는다. 회로 99의 출력, 라인 타이밍 신호 LT는 한 라인 만큼의 기록 데이타를 세트하는 것이 끝났을때(예상된 시간 온도 T_a, T_b를 고려면, 제17도의 곡선에 의하여 표시된 주기를 갖는다. 이 그림에서, 수평좌표는 온도, 반면에 수직좌표는 기록주기를 나타낸다. 그에 대해서, 더어멀헤드 기판등의 온도가 상승할때, 기록주기가 연장된다. 따라서 상기 온도가 떨어지는 폭이 주어지고, 온도의 지나친 상승에 의한 동작으로 하여금 프린터를 정지시킬 필요가 없다. 더구나, 기록 특성이 개선될 수 있다.

여기서 지정된 값으로 기록농도 D_c를 세트하는 것이 요구되므로, 요구된값, 식(3)의 D_c를 위한 t_w가 얻어지고, 그것은 구동신호의 펄스폭이 고려된다. 기록주기 t_p가 제17도에서 보여준 기능에 의하여 온도 T_a, T_b에 상응하여 얻어진다. 펄스폭 t_w와 기록주기 t_p가 얻어질때, 그것은 식(2)에 넣어지고, 가열변화 보상펄스폭 t_w1가 주기변화 보상 펄스폭 t_w2가 요구된 온도(상기 T₁)로 T(t)를 세트하기 위하여 얻어진다. t_p, t_w1, t_w2의 값이 D_c, T, T_d(D_n, T_b, T_a와 상응)에 대하여 계산되고, 어드레스로 사용된 D_n, T_b, T_a로 쓰여진다. 그에 대해서, 관련된 t_p, tw, t_w1, t_w2는 상기 어드레스 D_n, T_b, T_a와 함께 ROM 98로 액세스 함으로써 얻어질 수 있다.

요구된 온도 T₁가 가열펄스 추가 시스템에서 상승되지만 강하(강제냉각)되지 않으므로, 제5도의 경우에서, 최대 토우널레벨에 상응하는 구동신호 P_a가 추가되고, 그에 대해서 상기 온도 T₁는 발열소자 온도보다 더높게 세트된다. 예를들어, 온도 보상이 실행되지 않는 시간 t₁에서 다음 기록 바로전에 세트된다.

그에 대해서, 기록주기는 기록농도처럼 기록조건이 일정하게 유지되는 동안 쉽게 제어될 수 있고, 더어멀 헤드 온도가 급속히 상승하기 전에, 기록 주기가 차례로 연장될 수 있으며, 축적된 일의 양은 열반사의 여유를 줌으로써 감소될 수 있고, 그 때문에 멀티-레벨(multi-level)기록이 긴 주기동안 실현될 수 있다.

더어멀 프린터는 상기 언급한 바와같이 라인 기록 시스템(line recording system)과 씨리얼 기록 시스템(serial recording system)으로 구분된다. 이들 시스템은 근본적으로 같으므로, 더어멀헤드의 발열소자의 냉각과 구동(가열)을 고려할때, 이 구조는 전자(前者)의 시스템에도 이용될 수 있다. 발열소자 T_b근처 영역에서 온도는 더어멀 헤드에 더어미스터(Thermistor)를 부착시킴으로써 측정되며, 잉크 시트 온도 T_a는 잉크 시트에 더어미스터를 약간 접촉시킴으로써 측정될 수 있다.

상기 언급된 바와같이 본 발명은 기록된 데이타에 따라서 발열소자에 대한 구동신호에 의하여 가열량을 지정하며, 기록 끝에 발열소자온도가 기록시작때와 같아지므로, 구동신호의 인가 조건을 정하며, 기록시작전 구동신호 때문에 발열소자의 축적된 열의 분산을 기록시작 시간에 제거한다. 따라서 구동신호의 조건은 기록된 데이타로만 저장될 수 있고, 복잡한 계산을 줄일수 있다. 결과적으로, 가열량은 고정밀도로 제어될 수 있고, 기록속도도 개선될 수 있다.

추가로, 장기간 기록이 토우널 이메이지(Tonal Image)의 기록중 잉크 시트 온도와 더어멀헤드의 발열소자 근처 영역에서의 온도로 기록 주기를 제어함으로써 토우널 레벨의 정밀도를 저하시키지 않고 실현 시킬수 있다.

Claims

더어멀 프린터에 있어서, 다수의 연속적인 기록주기 각각에 대한 다수의 기록 톤(tone)중 선택된 하나를 제공하도록 기록매체를 가열하기 위한 밭열소자, 각각의 기록주기에 대한 상기 선택된 기록톤 각각에 대응하는 기록 신호를 제공하도록 상기 발열소자를 제어하고, 첫번째 정해진 값을 낮추도록 상기 발열소자의 온도를 허용하는 상기 기록신호 각각의 상기 제공을 정지시키고, 상기 기록주기 각각의 끝에서 두번째 정해진 온도에 상기 발열소자를 반환시키기 위하여 상기 발열소자에 가열변화 보상을 순차적으로 제공하기 위한 제어수단으로 이루어지고, 상기 기록신호 각각이 상기 제어수단에 의해 정지된 후, 상기 발열소자의 온도 히스토리(history)가 기록 각각의 히스토리를 효과적으로 통제받지 않는 것을 특징으로 하는 더어멀 프린터.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 제어수단이 상기 다수의 기록톤을 달성하는 온도와 상기 발열소자의 다른 온도를 감지하고, 상기 다수의 기록톤을 유지하도록 기록주기의 길이를 조절하는 더어멀 프린터.
청구범위 제2항에 있어서, 상기 제어수단이 기록주기의 길이를 조정하기 위하여 상기 기록매체의 온도와 주위온도를 감지하는 더어멀 프린터.
청구범위 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가열변화 보상신호가 각각의 상기 기록신호와 동일한 더어멀 프린터.
청구범위 제4항에 있어서, 각각의 상기 기록주기 동안 가열변화 보상신호후, 상기 제어수단이 각각의 상기 기록주기의 끝에서 상기 두번째 정해진 온도로 상기 발열소자를 제공하기 위하여 각각의 상기 기록신호의 특정값의 통제, 즉, 시동 타이밍 온도 보상을 인가하는 더어멀 프린터.
청구범위 제4항에 있어서, 기록신호가 각각의 기록주기의 시작에서 시작되고, 상기 발열소자의 저온에 대응하는 상기 기록신호가 고온에 대응하는 각각의 기록주기로 연속해서 길어지는 더어멀 프린터.
청구범위 제6항에 있어서, 상기 다수의 기록톤중 다른 하나에 대응하는 각각의 상기 기록신호가 각각의 길이를 갖는 더어멀 프린터.
청구범위 제6항에 있어서, 상기 가열변화 보상신호가 펄스신호인 더어멀 프린터.
청구범위 제5항에 있어서, 각각의 상기 시작 타이밍 온도보상신호가 각각의 기록주기의 길이에 따라 좌우되는 더어멀 프린터.
청구범위 제5항에 있어서, 더어멀 프린터에 따른 다수의 더어멀 프린터로 이루어진 더어멀 프린터.
청구범위 제10항에 있어서, 상기 시동 타이밍 보상신호를 각각 제공하기 위한 상기 제어수단이 각각의 상기 발열소자에 동일한 시동 타이밍 보상신호를 제공하기 위하여 이동 타이밍 보상 구단에 의해 공통으로 포함되고, 각각의 상기 발열소자에 대한 상기 기록주기에 대하여 상기 기록톤을 지명하는 토우널 데이터(tonal data)가 각각의 상기 발열소자의 각각의 상기 기록주기의 각각의 기록신호를 결정하기 위하여 각각의 상기 제어수단의 다른 부분에 인가되는 것을 특징으로 하는 더어멀 프린터.
청구범위 제1항, 2항 또는 제3항에 있어서, 각각의 상기 기록신호가 상기 온도의 증가로, 감소되는 시간 주기에 대한 상기 각각의 온도에서의 나머지와 기록톤에 대응하는 온도까지 상기 발열소자를 상승시키는 원인이 되는 파형을 갖는 더어멀 프린터.
청구범위 제12항에 있어서, 상기 기록신호의 상기 파형이 각각의 기록톤에 따라 좌우되는 주기에 대한 일정한 크기의 첫번째 부분을 갖고, 여기서 상기 제어수단은 전력이 상기 파형의 크기에 대응하는 상기 발열소자에 제공되도록 하는 것을 특징으로 하는 더어멀 프린터.
청구범위 제13항에 있어서, 각각의 상기 기록신호의 상기 파형이 상기 첫번째 부분에 인접한 두번째 부분을 갖고, 여기서 각각의 상기 두번째 부분이 기록톤에 따른 주기를 갖는 다수의 펄스로 이루어진 것을 특징으로 하는 더어멀 프린터.
청구범위 제13항에 있어서, 각각의 상기 기록신호의 상기 파형이 상기 첫번째 부분에 인접한 두번째 부분을 갖고, 여기서, 각각의 상기 두번째 부분이 기록톤에 따른 크기의 일정값을 갖는 것을 특징으로 하는 더어멀 프린터.