JP2891872B2 - Thermal head and thermal control method thereof - Google Patents

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、サーマルヘッドとその
熱制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal head and a thermal control method thereof.

【０００２】[0002]

【従来の技術】サーマルプリント方式は、その印字機構
が簡単であるとともに、記録素子である発熱素子を多数
有するサーマルヘッドが容易に製造できることから広い
範囲で用いられている。サーマルヘッドにおいては、多
数の発熱素子が基板上に１列に配置され、これらの発熱
素子は、発熱駆動用集積回路に接続される。入力される
印字データに応じて、発熱駆動用集積回路に含まれる出
力トランジスタが導通状態になり、印字データに応じて
各発熱素子に電流を供給して、発熱を起こさせる。一般
には数百から数千の発熱素子を有するサーマルヘッドで
も、発熱駆動用集積回路を用いることにより部品点数や
部品間の配線が極めて少なくなる。2. Description of the Related Art The thermal printing system has been used in a wide range because its printing mechanism is simple and a thermal head having many heating elements as recording elements can be easily manufactured. In a thermal head, a large number of heating elements are arranged in a row on a substrate, and these heating elements are connected to an integrated circuit for driving heat. In accordance with the input print data, an output transistor included in the heat generation driving integrated circuit is turned on, and a current is supplied to each heat generation element according to the print data to generate heat. In general, even with a thermal head having hundreds to thousands of heat generating elements, the number of components and wiring between components are extremely reduced by using the heat driving integrated circuit.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のサ
ーマルヘッド装置では、印字の開始直後は記録の濃度が
低く、印字が進むにつれて濃くなるという、印字品質上
の問題があった。これは、印字のために印加される電気
エネルギーが熱となり、発熱素子の近傍や基材に蓄積さ
れるためである。この蓄熱の影響を低減するために、種
々の熱制御方法、すなわちサーマルヘッドの温度に応じ
て印加エネルギーを制御する方法が提案されている。However, in this conventional thermal head device, there is a problem in print quality that the recording density is low immediately after the start of printing and becomes higher as printing progresses. This is because electric energy applied for printing becomes heat and is stored in the vicinity of the heating element or on the base material. In order to reduce the influence of the heat storage, various heat control methods have been proposed, that is, methods of controlling applied energy according to the temperature of the thermal head.

【０００４】例えば、１つの制御方法では、発熱素子近
傍に設けたサーミスタ等の温度センサの情報を基に、印
加エネルギーを制御して印字濃度の均一化を図る。しか
し、この方法では、発熱素子から温度センサまでの熱的
な経路や、温度センサ自体の熱応答時間が長いことか
ら、充分な熱制御はできていない。また、１つの方法で
は、発熱素子毎の印字履歴を参照して印加エネルギーを
制御する。この場合には各発熱素子自体に印加された印
字情報を基にすることから、温度センサを用いる上述の
方法に比べると、はるかに精度の高い印加エネルギーの
制御が可能となる。このため、比較的短い印字履歴情報
で制御できる場合、例えばキャラクタ印字など印字率の
低い場合には、満足できる印字が得られていた。しか
し、サーマルプリント方式がグラフィック印字にまで応
用される現在、この方法で良好な印字品質を得るには長
時間の履歴を参照しなければならないという問題があ
る。また、発熱素子の並置方向の印字情報も参照する必
要が生じ、その実用には膨大な集積回路を要する。さら
に、画像を印字するときには各発色ドット毎に濃度諧調
が要求されるが、従来の熱制御方法ではますます対応で
きない状態にある。For example, in one control method, the applied energy is controlled on the basis of information from a temperature sensor such as a thermistor provided in the vicinity of the heating element to make print density uniform. However, in this method, sufficient thermal control cannot be performed due to a long thermal path from the heating element to the temperature sensor and a long thermal response time of the temperature sensor itself. In one method, the applied energy is controlled with reference to the print history of each heating element. In this case, since the printing information applied to each heating element itself is based, it is possible to control the applied energy with much higher accuracy than the above-described method using the temperature sensor. For this reason, when printing can be controlled with relatively short print history information, for example, when the printing rate is low such as character printing, satisfactory printing has been obtained. However, at present, when the thermal printing method is applied to graphic printing, there is a problem that a long history must be referred to in order to obtain good printing quality by this method. Also, it is necessary to refer to the print information in the juxtaposition direction of the heating elements, and a huge amount of integrated circuits is required for practical use. Further, when printing an image, a density gradation is required for each color-developing dot, but the conventional thermal control method is increasingly unable to cope with it.

【０００５】本発明の第１の目的は、熱制御の精度が高
くできるサーマルヘッドを提供することである。本発明
の第２の目的は、熱制御の精度が高いサーマルヘッド熱
制御方法を提供することである。[0005] A first object of the present invention is to provide a thermal head capable of improving the accuracy of thermal control. A second object of the present invention is to provide a thermal head thermal control method with high thermal control accuracy.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係るサーマルヘ
ッドでは、電気絶縁性基材の表面に電気抵抗の温度依存
性が大きな多数の発熱素子が１列に並置される。個々の
発熱素子の一端は各々独立して駆動用集積回路の出力端
子に接続される一方、これら発熱素子の他端は複数の発
熱素子を１群とした共通端子に接続される。この共通端
子には各群毎に１個の電流測定用の固定抵抗体の一端が
接続され、その固定抵抗体の他端から発熱素子に電圧が
印加される。また、このサーマルヘッドの熱制御におい
て、１群内の発熱素子に順次に電圧を印加し、このとき
各発熱素子に流れる電流を前記固定抵抗体の両端電圧か
ら読み取ることにより、各発熱素子の抵抗したがって温
度を計測し、この計測温度に基づいて発熱素子に印加す
るエネルギーを制御する。In the thermal head according to the present invention, a large number of heating elements having a large temperature dependence of electric resistance are arranged in a row on the surface of an electrically insulating substrate. One end of each of the heating elements is independently connected to an output terminal of the driving integrated circuit, and the other end of each of the heating elements is connected to a common terminal including a plurality of heating elements. One end of one fixed resistor for current measurement is connected to this common terminal for each group, and a voltage is applied to the heating element from the other end of the fixed resistor. Further, in the thermal control of the thermal head, a voltage is sequentially applied to the heating elements in one group, and a current flowing through each heating element at this time is read from a voltage between both ends of the fixed resistor. Therefore, the temperature is measured, and the energy applied to the heating element is controlled based on the measured temperature.

【０００７】[0007]

【作用】固定抵抗体を流れる電流値より発熱素子の温度
を計測できる。これにより、発熱素子に印加するエネル
ギーを精確に制御できる。さらに、本発明のサーマルヘ
ッドは、電気抵抗の温度依存性が大きな発熱素子を用
い、発熱素子の電気抵抗の変化に基づく温度検出回路を
個々の発熱素子毎に設けるのではなく、複数個の発熱素
子からなる１群に対して１個の温度検出用抵抗体を設け
る。これにより、サーマルヘッドの回路規模を小さくで
きる。本発明のサーマルヘッド熱制御方法では、発熱素
子への温度計測用の電圧が１群内の１素子毎に時分割で
印加され、温度検出のための電気信号を時分割で走査可
能とする。このとき、１走査時間内では１群について１
個だけ設けられた固定抵抗体と抵抗温度依存性の大きな
発熱素子１個が直列に接続された状態になるため、そこ
に流れる電流を測定すれば発熱素子の温度が検出でき
る。これを１群内の発熱素子について順に走査すれば、
１個の固定抵抗体で１群内全ての発熱素子の温度を計測
することが可能になる。The temperature of the heating element can be measured from the value of the current flowing through the fixed resistor. Thereby, the energy applied to the heating element can be accurately controlled. Further, the thermal head of the present invention uses a heating element whose electric resistance has a large temperature dependency, and instead of providing a temperature detection circuit for each heating element based on a change in electric resistance of the heating element, a plurality of heating elements is provided. One temperature detecting resistor is provided for one group of elements. Thus, the circuit scale of the thermal head can be reduced. In the thermal head thermal control method of the present invention, a voltage for temperature measurement is applied to the heating elements in a time-division manner for each element in a group, and an electric signal for temperature detection can be scanned in a time-division manner. At this time, within one scanning time, 1
Since only one fixed resistor and one heating element having large resistance temperature dependency are connected in series, the temperature of the heating element can be detected by measuring the current flowing therethrough. If this is sequentially scanned for the heating elements in one group,
It becomes possible to measure the temperatures of all the heating elements in one group with one fixed resistor.

【０００８】[0008]

【実施例】上述の問題を解決するため、本出願人による
１つの熱制御方法では、発熱素子自体の温度を検出して
熱制御を行う。図１はこの一例を示す。このサーマルヘ
ッド２０には、１６個の発熱素子Ｒ１'〜Ｒ１６'および
発熱駆動用集積回路１０の他、温度検出用抵抗素子ｒ
１'〜ｒ１６'、電流検出用集積回路２８、ＡＮＤ回路２
４およびスイッチＳＷ２６が搭載されている。熱制御
は、その外部に設けられたＡ／Ｄ変換器２２１、比較器
２２２、設定器２２３およびＯＲ回路２２４からなる制
御回路２３により行われる。このサーマルヘッド２０で
は、発熱素子Ｒ１'〜Ｒ１６'には電気抵抗の温度依存性
が大きな材料が用いられていることから、その電気抵抗
の値から発熱素子の温度が検出でき、この温度情報に基
づいて発熱素子に印加するエネルギーを制御することが
可能になる。そのため、熱制御の精度がはるかに向上
し、優れた印字品質が得られている。しかし、このサー
マルヘッド２０は、通常のサーマルヘッドに比べると、
ヘッド基材上にはるかに多くの部品を搭載する必要があ
り、また、その部品間の配線も膨大になるという問題が
あった。本発明は、高精度の熱制御の問題とともに回路
規模の問題をも解決するものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to solve the above-mentioned problem, in one thermal control method of the present applicant, thermal control is performed by detecting the temperature of a heating element itself. FIG. 1 shows this example. The thermal head 20 includes, in addition to the sixteen heat generating elements R1 'to R16' and the heat generating driving integrated circuit 10, a temperature detecting resistance element r
1 'to r16', current detection integrated circuit 28, AND circuit 2
4 and a switch SW26. The thermal control is performed by a control circuit 23 including an A / D converter 221, a comparator 222, a setting unit 223, and an OR circuit 224 provided outside the control unit. In this thermal head 20, since the heating elements R1 'to R16' are made of a material having a large temperature dependence of electrical resistance, the temperature of the heating element can be detected from the value of the electrical resistance. Based on this, it is possible to control the energy applied to the heating element. Therefore, the accuracy of the thermal control is much improved, and excellent printing quality is obtained. However, this thermal head 20 is different from a normal thermal head.
There is a problem that much more components need to be mounted on the head base material, and wiring between the components is enormous. The present invention solves the problem of circuit scale as well as the problem of high-precision thermal control.

【０００９】以下、添付の図面を参照して、本発明の実
施例を説明する。図２は、本発明の１実施例のサーマル
ヘッド３００およびその熱制御回路を示す。図３に示す
ように、サーマルヘッド３００は、電気抵抗の温度依存
性の大きな１６個の発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６、固定抵抗を
有する抵抗体ｒ１、ｒ２、および、発熱駆動用集積回路
１０、１００からなる。発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６は、１列
に並置されている。これらの発熱素子は、Ｒ１からＲ８
までの１ブロックとＲ９からＲ１６までの１ブロックに
分けられる。個々の発熱素子の一端である個別端子３１
１は各々独立して駆動用集積回路１０、１００の個々の
出力端子に接続され、他端は各群の共通端子３１２に接
続される。さらに、この共通端子３１２には各ブロック
毎に１個の固定抵抗体ｒ１、ｒ２の一端が接続される。
このように、発熱素子Ｒ１〜Ｒ８の共通端子は電流検出
用抵抗器ｒ１を介して、また、発熱素子Ｒ９〜Ｒ１６の
共通端子は電流検出用抵抗器ｒ２を介してサーマルヘッ
ド駆動用の直流電圧ＶＨＤに接続されている。その固定
抵抗体ｒ１、ｒ２の他端から発熱素子に電圧ＶＨＤが印
加される。抵抗体ｒ１、ｒ２の電圧は、それぞれスイッ
チ４１５に入力される。発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６の独立し
た端子は、それぞれ発熱駆動用集積回路１０および１０
０の出力端子を介して集積回路内のトランジスタＱ１〜
Ｑ１６（図３参照）に接続されている。サーマルヘッド
３００は以上に説明した構成要素だけからなる。したが
って、図１に示したサーマルヘッド２０に比べると、集
積回路の素子数が半減しただけでなく、電流検出用の固
定抵抗体の数も著しく少なくなり、同時に部品間の配線
も激減した。なお、ここでは、説明の便宜上、本実施例
では発熱素子の数を１６としたが、実際に使用されるサ
ーマルヘッドの発熱素子の数は、１６よりずっと多い。
したがって、このサーマルヘッドの回路規模減少の効果
は大きい。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 shows a thermal head 300 and a thermal control circuit according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the thermal head 300 includes 16 heating elements R1 to R16 having large temperature dependence of electric resistance, resistors r1 and r2 having a fixed resistance, and integrated circuits 10 and 100 for driving heat. Become. The heating elements R1 to R16 are arranged in a line. These heating elements are R1 to R8
, And one block from R9 to R16. Individual terminal 31 which is one end of each heating element
1 are independently connected to individual output terminals of the driving integrated circuits 10 and 100, respectively, and the other end is connected to a common terminal 312 of each group. Further, one end of one fixed resistor r1, r2 is connected to the common terminal 312 for each block.
Thus, the common terminals of the heating elements R1 to R8 are connected via the current detecting resistor r1, and the common terminals of the heating elements R9 to R16 are connected via the current detecting resistor r2. Connected to VHD. A voltage VHD is applied to the heating element from the other ends of the fixed resistors r1 and r2. The voltages of the resistors r1 and r2 are input to the switch 415, respectively. The independent terminals of the heating elements R1 to R16 are respectively connected to the heating driving integrated circuits 10 and 10
0 through the output terminals of the transistors Q1 to Q1 in the integrated circuit.
Q16 (see FIG. 3). The thermal head 300 includes only the components described above. Therefore, as compared with the thermal head 20 shown in FIG. 1, not only the number of elements of the integrated circuit is reduced by half, but also the number of fixed resistors for current detection is significantly reduced, and at the same time the wiring between components is drastically reduced. Here, for convenience of explanation, the number of heating elements is 16 in this embodiment, but the number of heating elements of the thermal head actually used is much larger than 16.
Therefore, the effect of reducing the circuit size of the thermal head is great.

【００１０】図３に示す発熱駆動用集積回路１０は、図
１における集積回路１０'と同様の集積回路であり、そ
れぞれ、８ビットのシフトレジスタ部１０１、ラッチ部
１０２、出力ゲート部１０３及び出力トランジスタＱ１
〜Ｑ８で構成され、その各ビットは発熱素子のＲ１〜Ｒ
８に対応している。印字データＳｉ１は、１ラインが８
ビットのシリアルデータである。この印字データＳｉ１
は、クロック信号ＣｌｏｃｋＴに同期してシフトレジス
タ部１０１へ入力された後、ラッチ信号ＬａｔｃｈＴ１
のタイミングでラッチ部１０２へ転送される。出力ゲー
ト部１０３は、ラッチ部１０２の各ビットの出力とスト
ローブ信号Ｓｔｒｏｂｅの反転信号との論理積により、
例えば出力レベルがＨのビットに対してストローブ信号
ＳｔｒｏｂｅがＬレベルの時間だけオンになり、該当す
る出力トランジスタＱ１〜Ｑ８をオンにする。これによ
り、印字データがＨレベルの発熱素子Ｒ１〜Ｒ８にのみ
電圧ＶＨＤが印加され、記録紙に印字が得られる。な
お、発熱駆動用集積回路１００も、発熱素子Ｒ９〜Ｒ１
６にそれぞれ接続される出力トランジスタＱ９〜Ｑ１６
を備えた同様の回路を有するが、説明を省略する。The integrated circuit 10 for driving heat shown in FIG. 3 is the same as the integrated circuit 10 'in FIG. 1, and includes an 8-bit shift register 101, a latch 102, an output gate 103 and an output. Transistor Q1
To Q8, each bit of which is a heating element R1 to R8.
8 is supported. The print data Si1 has eight lines per line.
It is bit serial data. This print data Si1
Is input to the shift register unit 101 in synchronization with the clock signal ClockT, and then the latch signal LatchT1
Is transferred to the latch unit 102 at the timing of. The output gate unit 103 calculates the logical product of the output of each bit of the latch unit 102 and the inverted signal of the strobe signal Strobe.
For example, for a bit whose output level is H, the strobe signal Strobe is turned on only during the L level, and the corresponding output transistors Q1 to Q8 are turned on. As a result, the voltage VHD is applied only to the heating elements R1 to R8 whose print data is at the H level, and printing is obtained on recording paper. Note that the heat generation driving integrated circuit 100 also includes the heat generation elements R9 to R1.
6 connected to output transistors Q9-Q16, respectively.
, But the description is omitted.

【００１１】図４は、サーマルヘッド３００の図式的な
側面図である。サーマルヘッド３００は、ガラス製のサ
ーマルヘッド基材３１０、フレキシブル基板３２１およ
びアルミ製の保持板３２２などから構成されている。保
持板３２２には、その表面中央付近の長手方向に端から
端まで凹みが設けられており、この中にサーマルヘッド
基材３１０が接着固定され、フレキシブル基板３２１も
所定の位置に接着される。このフレキシブル基板３２１
にはサーマルヘッド基材３１０の大きさの窓が設けられ
ており、平面的にはサーマルヘッド基材３１０の周囲を
フレキシブル基板３２１が囲んだ状態にある。また、こ
れら基材と基板表面は、ほぼ同じ高さになるように保持
板３２２が加工されている。なお、サーマルヘッド基材
３１０が搭載される部分の両端に位置するフレキシブル
基板３２１はサーマルヘッドの表面より低くなってい
る。FIG. 4 is a schematic side view of the thermal head 300. The thermal head 300 includes a thermal head substrate 310 made of glass, a flexible substrate 321, and a holding plate 322 made of aluminum. The holding plate 322 is provided with a recess from end to end in the longitudinal direction near the center of the surface, in which the thermal head substrate 310 is bonded and fixed, and the flexible substrate 321 is also bonded in a predetermined position. This flexible substrate 321
Is provided with a window having the size of the thermal head substrate 310, and the flexible substrate 321 surrounds the thermal head substrate 310 in plan view. The holding plate 322 is processed so that the base material and the substrate surface have substantially the same height. The flexible substrates 321 located at both ends of the portion where the thermal head substrate 310 is mounted are lower than the surface of the thermal head.

【００１２】電気絶縁性のサーマルヘッド基材３１０に
は、一列に並置された多数の発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６と、
各発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６からそれぞれ独立して引き出さ
れた個別端子３１１と、発熱素子Ｒ１〜Ｒ８およびＲ９
〜Ｒ１６を各々一括して接続しているブロック共通端子
３１２とが装備されている。ここで、個別端子３１１に
は金メッキが、また共通端子３１２の一部にはハンダメ
ッキが施されており、その他の全面は保護膜３１３で覆
われている。なお、発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６は、負に大き
な抵抗温度依存性を有するクロム・アルミ系合金薄膜に
より形成されており、温度の高いほど抵抗値が小さくな
る性質を有している。On the electrically insulating thermal head substrate 310, a number of heating elements R1 to R16 arranged in a line are provided.
Individual terminals 311 independently drawn from the respective heating elements R1 to R16, and heating elements R1 to R8 and R9.
To R16 are collectively connected to each other. Here, gold plating is applied to the individual terminals 311, and solder plating is applied to a part of the common terminals 312, and the other entire surface is covered with a protective film 313. The heating elements R1 to R16 are formed of a chromium-aluminum alloy thin film having a large negative resistance-temperature dependency, and have a property that the resistance value decreases as the temperature increases.

【００１３】フレキシブル基板３２１にはハンダメッキ
の施されたブロック共通端子３２３が設けられ、この共
通端子３２３には、抵抗温度依存性の小さな市販のチッ
プ抵抗器が電流検出用抵抗体ｒ１およびｒ２としてハン
ダ付けされている。抵抗体ｒ１とｒ２の抵抗値は発熱素
子Ｒ１〜Ｒ１６の抵抗値に比べて十分に小さい。また、
発熱駆動用集積回路１０、１００（図示しない）も搭載
されており、その出力端子を除く全ての端子はフレキシ
ブル基板３２１上の該当する端子と金ワイヤーでボンデ
ィング接続されている。The flexible substrate 321 is provided with a solder-plated block common terminal 323. The common terminal 323 includes a commercially available chip resistor having a small resistance temperature dependency as current detecting resistors r1 and r2. Soldered. The resistance values of the resistors r1 and r2 are sufficiently smaller than the resistance values of the heating elements R1 to R16. Also,
Heating drive integrated circuits 10 and 100 (not shown) are also mounted, and all the terminals except the output terminals are bonded to the corresponding terminals on the flexible substrate 321 by gold wires.

【００１４】以上のように、サーマルヘッド基材３１
０、フレキシブル基板３２１および保持板３２２を組み
合わせた後、発熱駆動用集積回路３２４の出力端子とサ
ーマルヘッド基材３１０上に設けられた個別端子３１１
とが、金ワイヤー３２５を用いてボンディング接続され
ている。As described above, the thermal head substrate 31
After combining the flexible substrate 321 and the holding plate 322, the output terminals of the integrated circuit for driving heat 324 and the individual terminals 311 provided on the thermal head substrate 310
Are connected by bonding using a gold wire 325.

【００１５】図２に示すように、サーマルヘッド３００
において、発熱素子Ｒ１〜Ｒ８の共通端子は電流検出用
抵抗器ｒ１を介して、また、発熱素子Ｒ９〜Ｒ１６の共
通端子は電流検出用抵抗器ｒ２を介してサーマルヘッド
駆動用の直流電圧ＶＨＤに接続されている。この発熱素
子Ｒ１〜Ｒ１６の独立した端子は、それぞれ発熱駆動用
集積回路１０、１００の出力端子Ｑ１’〜Ｑ１６’に接
続されている。本サーマルヘッド３００の熱制御では、
印字に先立ち、まず発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６を予熱し、そ
のときの電流を検出するための電圧ＶＨＤが、発熱素子
Ｒ１〜Ｒ８には固定抵抗体ｒ１を介して、Ｒ９〜Ｒ１６
には固定抵抗体ｒ２を介して時分割で順次印加される。
このとき、抵抗体ｒ１とｒ２の固定抵抗値は発熱素子Ｒ
１〜Ｒ１６の抵抗値に比べて十分に小さいため、発熱素
子Ｒ１〜Ｒ８に順次流れる電流Ｉ１および発熱素子Ｒ９
〜Ｒ１６に順次流れる電流Ｉ２は、印加電圧ＶＨＤと発
熱素子個々の抵抗値で決定される。電流Ｉ１、Ｉ２は、
固定抵抗体ｒ１、ｒ２の両端電圧から読み取られ、これ
より発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６の抵抗値が求められる。した
がって、発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６の抵抗値が温度によって
大きく変化することから、電流Ｉ１およびＩ２の値によ
り各発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６の温度が計測できる。そし
て、この温度情報に基づいて発熱素子に印加するエネル
ギーが制御される。As shown in FIG. 2, the thermal head 300
, The common terminals of the heating elements R1 to R8 are connected to the DC voltage VHD for driving the thermal head via the current detection resistor r1 and the common terminals of the heating elements R9 to R16 are connected via the current detection resistor r2. It is connected. The independent terminals of the heating elements R1 to R16 are connected to the output terminals Q1 'to Q16' of the integrated circuits 10 and 100 for driving heat, respectively. In the thermal control of the thermal head 300,
Prior to printing, first, the heating elements R1 to R16 are preheated, and a voltage VHD for detecting a current at that time is supplied to the heating elements R1 to R8 via fixed resistors r1 to R9 to R16.
Are sequentially applied in a time-sharing manner via a fixed resistor r2.
At this time, the fixed resistance value of the resistors r1 and r2 is
Since the resistance value is sufficiently smaller than the resistance values of the heating elements R1 to R16 and the heating element R9
To R16 are determined by the applied voltage VHD and the resistance of each heating element. The currents I1 and I2 are
The resistance values of the heating elements R1 to R16 are obtained from the voltages read from both ends of the fixed resistors r1 and r2. Therefore, since the resistance values of the heating elements R1 to R16 greatly change depending on the temperature, the temperatures of the heating elements R1 to R16 can be measured based on the values of the currents I1 and I2. The energy applied to the heating element is controlled based on the temperature information.

【００１６】図２は、サーマルヘッド３００の熱制御回
路を示す。図５は熱制御データを格納するＲＡＭのメモ
リーマップであり、図５の（ａ）は予熱と印字データお
よび熱制御の補正データの一例を、また（ｂ）は電流検
出データを示している。さらに、図６は、その全体的な
動きを示すタイミングチャートであり、図７は熱制御デ
ータの詳細を示すタイミングチャートである。以下、こ
れらの図面を参照して、熱制御回路の電気的な動作を説
明する。FIG. 2 shows a thermal control circuit of the thermal head 300. FIG. 5 is a memory map of a RAM for storing thermal control data. FIG. 5A shows an example of preheating and print data and correction data of thermal control, and FIG. 5B shows current detection data. FIG. 6 is a timing chart showing the overall movement, and FIG. 7 is a timing chart showing details of the thermal control data. Hereinafter, the electrical operation of the thermal control circuit will be described with reference to these drawings.

【００１７】本熱制御回路には、図１の場合と同様の信
号、すなわち印字データＤａｔａ、タイミング信号Ｃｌ
ｏｃｋ０、ラッチ信号Ｌａｔｃｈ０およびストローブ信
号Ｓｔｒｏｂｅ０が入力される。ストローブ信号Ｓｔｒ
ｏｂｅ０は、Ｌの期間に印字を行う信号であり、発熱駆
動用集積回路１０、１００にそのまま入力される。さら
に、印字データＤａｔａ、タイミング信号Ｃｌｏｃｋ
０、Ｌａｔｃｈ０は、本制御回路において加工されて、
タイミング信号ＣｌｏｃｋＴ、ラッチ信号ＬａｔｃｈＴ
１およびＬａｔｃｈＴ２、また、予熱後に電流を検出し
て印字し前記の温度情報に基づき熱制御するためのシリ
アル入力データＳｉ１とＳｉ２として、サーマルヘッド
３００に搭載された発熱駆動用集積回路１０および１０
０に入力される。以下、これら信号の加工について詳細
に説明する。The thermal control circuit has the same signals as those in FIG. 1, that is, the print data Data and the timing signal Cl.
ock0, a latch signal Latch0, and a strobe signal Strobe0 are input. Strobe signal Str
ob0 is a signal for performing printing during the L period, and is directly input to the heat generation driving integrated circuits 10 and 100. Further, the print data Data and the timing signal Clock
0, Latch0 are processed in this control circuit,
Timing signal ClockT, latch signal LatchT
1 and LatchT2, and heat-generating integrated circuits 10 and 10 mounted on the thermal head 300 as serial input data Si1 and Si2 for detecting and printing current after preheating and performing thermal control based on the temperature information.
Input to 0. Hereinafter, the processing of these signals will be described in detail.

【００１８】本熱制御回路に入力される印字データＤａ
ｔａは、発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６に対応したシリアル１６
ビットであり、印字周期毎にクロック信号Ｃｌｏｃｋ０
と同期してＲＡＭ４０１および４０２に格納される。Ｒ
ＡＭ４０１は１２ビット２４ワードの容量があり、加算
器４０９とカウンタ４１０を経たクロック信号Ｃｌｏｃ
ｋ０により、印字データがＲＡＭ４０１のＡＤ１〜ＡＤ
１６番地のＤ０の位に順次格納される。また、ＲＡＭ４
０２は、１ビット１６ワードの容量をもち、印字データ
が入力された順に格納されて、後述する補正データ作成
時に参照される。The print data Da input to the thermal control circuit
ta is a serial 16 corresponding to the heating elements R1 to R16.
And a clock signal Clock0 for each printing cycle.
Are stored in the RAMs 401 and 402 in synchronization with the data. R
The AM 401 has a capacity of 12 bits and 24 words, and the clock signal Cloc passed through the adder 409 and the counter 410.
By k0, the print data is stored in AD1 to
The data is sequentially stored at the position of D0 at address 16. RAM4
02 has a capacity of 1 word and 16 words, is stored in the order in which print data is input, and is referred to when creating correction data described later.

【００１９】次に、ＲＡＭ４０１のメモリーマップを、
図５に基づき詳細に説明する。図５の（ａ）に示した番
地ＡＤ１〜ＡＤ１６は、印字データ、温度検出に先立つ
予熱データおよび熱制御のための補正データを格納する
番地である。各番地のＤ０の位には前記の印字データＤ
ａｔａが格納される。この図では、発熱素子Ｒ２、Ｒ
４、Ｒ６およびＲ８がＬで、他の発熱素子がＨの場合を
示している。Ｄ１１の位には予熱データとして常時Ｈが
格納されており、また、Ｄ１〜Ｄ１０の位は初期にはＬ
がセットされている。しかし、後に述べるように、この
内のＤ１〜Ｄ３の位には、発熱素子Ｒ１〜Ｒ１６の温度
情報に基づいて適正な印字エネルギーにするための補正
データがその都度配分される。一方、図５の（ｂ）に示
した番地ＡＤ１７〜ＡＤ２４は、電流検出のための領域
であり、Ｄ１１の位には、電流検出データとしてＨが、
その他の位Ｄ０〜Ｄ１０にはＬがセットされている。Next, the memory map of the RAM 401 is
This will be described in detail with reference to FIG. Addresses AD1 to AD16 shown in FIG. 5A are addresses for storing print data, preheating data prior to temperature detection, and correction data for heat control. In the place of D0 of each address, the print data D
data is stored. In this figure, the heating elements R2, R
4, R6 and R8 are L and other heating elements are H. H is always stored in the place of D11 as preheating data, and the place of D1 to D10 is initially L.
Is set. However, as will be described later, correction data for obtaining proper printing energy based on the temperature information of the heating elements R1 to R16 is distributed to each of D1 to D3. On the other hand, addresses AD17 to AD24 shown in FIG. 5B are areas for current detection, and H is placed at the place of D11 as current detection data.
L is set in the other positions D0 to D10.

【００２０】本実施例では、図６のタイミングチャート
に示すように、１印字周期、すなわちストローブ信号Ｓ
ｔｒｏｂｅ０がＬの期間を１２回の小印字周期に分割し
ている。この最初の小印字周期は発熱素子Ｒ１とＲ９の
予熱・電流検出に割り当てられ、２番目の小印字周期は
発熱素子Ｒ１とＲ９の基本印字および発熱素子Ｒ２とＲ
１０の予熱・電流検出に割り当てられ、３番目の小印字
周期は発熱素子Ｒ１とＲ９の熱制御の第１印字、発熱素
子Ｒ２とＲ１０の基本印字および発熱素子Ｒ３とＲ１１
の予熱・電流検出に割り当てられ、さらに４番目の小印
字周期は発熱素子Ｒ１とＲ９の熱制御の第２印字、発熱
素子Ｒ２とＲ１０の熱制御の第１印字、発熱素子Ｒ３と
Ｒ１１の基本印字および発熱素子Ｒ４とＲ１２の予熱・
電流検出に割り当てられる。５番目から１２番目の周期
も同様に割り当てられる。発熱素子Ｒ８とＲ１６の予熱
・電流検出、基本印字、熱制御の第１〜第３印字は、８
番目から１２番目の小印字周期に割り当てられる。In this embodiment, as shown in the timing chart of FIG. 6, one printing cycle, that is, the strobe signal S
The period in which probe 0 is L is divided into 12 small printing cycles. The first small printing cycle is assigned to the preheating / current detection of the heating elements R1 and R9, and the second small printing cycle is the basic printing of the heating elements R1 and R9 and the heating elements R2 and R9.
And the third small printing cycle is the first printing of the heat control of the heating elements R1 and R9, the basic printing of the heating elements R2 and R10, and the heating elements R3 and R11.
The fourth small printing cycle is the second printing of the heat control of the heating elements R1 and R9, the first printing of the heat control of the heating elements R2 and R10, and the basic printing of the heating elements R3 and R11. Printing and preheating of heating elements R4 and R12
Assigned to current detection. The fifth to twelfth periods are similarly assigned. The preheating / current detection of the heating elements R8 and R16, the basic printing, and the first to third printing of the thermal control are as follows.
It is assigned to the twelfth to twelfth small printing cycles.

【００２１】このように、Ｒ１またはＲ９からＲ８また
はＲ１６までの個々の発熱素子について、小印字周期毎
の予熱・電流検出、基本印字および熱制御の第１〜第３
印字のデータがシリアルデータＳｉ１またはＳｉ２に加
工され、発熱駆動用集積回路１０または１００に入力さ
れる。ここで、発熱素子Ｒ１〜Ｒ８のためのシリアルデ
ータＳｉ１または発熱素子Ｒ９〜Ｒ１６のためのシリア
ルデータＳｉ２は、スイッチＳＷ４１１を切り替えるこ
とにより、サーマルヘッド３００に搭載された発熱駆動
用集積回路１０または１００に入力される。ＲＡＭ４０
１からのデータの読みだしの基となるラッチ信号Ｌａｔ
ｃｈ０により、発振器４０３は小印字周期の１／４の周
期で発振を開始し、カウンタ４０５に信号を入力する。
カウンタ４０５のＱＢ出力は、遅延回路４２１で１／２
周期遅らされた信号ＴＢとなり、スイッチＳＷ４１１を
切り替える。なお、信号ＴＢはスイッチＳＷ４１２およ
びＳＷ４１５の切り替え、また後述するＲＡＭ４０１の
番地ＡＤ１〜ＡＤ８と番地ＡＤ９〜ＡＤ１６との切り替
えにも使われる。As described above, for the individual heating elements R1 or R9 to R8 or R16, the first to third steps of the preheating / current detection, the basic printing, and the thermal control for each small printing cycle are performed.
The print data is processed into serial data Si1 or Si2 and input to the heat generation driving integrated circuit 10 or 100. Here, the serial data Si1 for the heating elements R1 to R8 or the serial data Si2 for the heating elements R9 to R16 can be changed by switching the switch SW411 to generate the heat driving integrated circuit 10 or 100 mounted on the thermal head 300. Is input to RAM40
Latch signal Lat that is the basis of reading data from 1
With ch0, the oscillator 403 starts oscillating at a quarter of the small printing cycle, and inputs a signal to the counter 405.
The QB output of the counter 405 is で
It becomes the signal TB delayed in period, and switches the switch SW411. The signal TB is also used for switching the switches SW412 and SW415, and for switching between addresses AD1 to AD8 and addresses AD9 to AD16 of the RAM 401 described later.

【００２２】図７は、先頭の２小印字周期にある予熱と
電流検出のタイミングを示す詳細図であり、ＱＣの１サ
イクルがシリアルデータＳｉ１の、ＭＣの１サイクルが
シリアルデータＳｉ２の１小印字周期を表している。ま
た、クロック信号ＣｌｏｃｋＴはＲ１〜Ｒ８またはＲ９
〜Ｒ１６の８ビットが１小印字周期に４サイクル割り当
てられ、それぞれシリアルデータＳｉ１またはＳｉ２を
転送するが、ここではＳｉ１についてのみ説明する。FIG. 7 is a detailed diagram showing the timing of preheating and current detection in the first two small printing cycles. One cycle of QC is serial data Si1 and one cycle of MC is one small printing of serial data Si2. Represents the period. Further, the clock signal ClockT is R1 to R8 or R9.
4 bits are allocated to one small printing cycle to transfer serial data Si1 or Si2, respectively. Here, only Si1 will be described.

【００２３】まず第１小印字周期の１サイクル目には、
発熱素子Ｒ１の予熱データが、また４サイクル目にはＲ
１の電流検出データがシリアルデータＳｉ１に送られ、
８ビット中の第１ビットがＨレベルになる。次の小印字
周期の１サイクル目には、発熱素子Ｒ１の基本印字デー
タと発熱素子Ｒ２の予熱データが送られてシリアルデー
タＳｉ１の第１ビットと第２ビットがＨレベルになり、
また４サイクル目には、発熱素子Ｒ２の予熱データが送
られてシリアルデータＳｉ１の第２ビット目のみがＨに
なる。このように、ＲＡＭ４０１に格納されたデータが
クロック信号ＣｌｏｃｋＴと同期してシリアルデータＳ
ｉ１またはＳｉ２に転送され、熱制御データが作られ
る。First, in the first cycle of the first small printing cycle,
The preheating data of the heating element R1 and R4
1 is sent to the serial data Si1.
The first bit of the eight bits goes to H level. In the first cycle of the next small printing cycle, basic print data of the heating element R1 and preheating data of the heating element R2 are sent, and the first bit and the second bit of the serial data Si1 become H level,
In the fourth cycle, preheating data of the heating element R2 is sent, and only the second bit of the serial data Si1 becomes H. As described above, the data stored in the RAM 401 is synchronized with the clock signal ClockT to generate the serial data S.
Transferred to i1 or Si2 to create thermal control data.

【００２４】ＲＡＭ４０１からのデータの読み出しはラ
ッチ信号Ｌａｔｃｈ０が基になっている。この信号によ
り発振器４０３は小印字周期の１／４の周期で発振を開
始し、また、発振器４０４は、加算器４１３を介したラ
ッチ信号Ｌａｔｃｈ０により発振器４０３の１／１０以
下の周期で発振を開始する。発振器４０４の出力は、加
算器４０９を経て、予め出力がゼロになっていたカウン
タ４１０に入力され、カウンタ４１０の出力は、発振器
４０３の発振毎に、ＲＡＭ４０１の番地ＡＤ１〜ＡＤ８
またはＡＤ９〜ＡＤ１６を順次指定する。なお、番地Ａ
Ｄ１〜ＡＤ８とＡＤ９〜ＡＤ１６との切り替えは、前記
の信号ＴＢにより、また番地ＡＤ１〜ＡＤ１６とＡＤ１
７〜ＡＤ２４との切り替えは、カウンタ４１０からの信
号ＱＡによる。Reading of data from the RAM 401 is based on the latch signal Latch0. With this signal, the oscillator 403 starts oscillating at a cycle of 1/4 of the small printing cycle, and the oscillator 404 starts oscillating at a cycle of 1/10 or less of the oscillator 403 by the latch signal Latch0 via the adder 413. I do. The output of the oscillator 404 is input via an adder 409 to a counter 410 whose output has become zero in advance, and the output of the counter 410 is stored in the address AD1 to AD8 of the RAM 401 every time the oscillator 403 oscillates.
Alternatively, AD9 to AD16 are sequentially specified. Address A
Switching between D1 to AD8 and AD9 to AD16 is performed by the signal TB, and addresses AD1 to AD16 and AD1 to AD1 are switched.
Switching between 7 and AD24 is based on the signal QA from the counter 410.

【００２５】一方、発振器４０３の出力は、予め出力が
ゼロにセットされていたカウンタ４０５に入力され、カ
ウンタ４０５の出力は、小印字周期の順番を表す信号Ｑ
Ｃ、ＱＤ、ＱＥおよびＱＦとなりダウンカウンタ４０７
に入力される。ダウンカウンタ４０７は、前記入力から
発振器４０４の信号により１カウントずつ減じられた出
力Ｑａ、Ｑｂ、ＱｃおよびＱｄを出力し、これがセレク
タ４０８に入力されてＲＡＭ４０１のＤ０〜Ｄ１１の位
が指定される。すなわち、ＲＡＭ４０１の位は、発振器
４０４の発振毎に、また小印字周期毎にＤ１１からＤ４
へ、Ｄ０からＤ１１に戻ってＤ５へ、Ｄ１からＤ０また
Ｄ１１に戻ってＤ６へというように走査する。On the other hand, the output of the oscillator 403 is input to a counter 405 whose output has been previously set to zero, and the output of the counter 405 is a signal Q indicating the order of the small printing cycle.
C, QD, QE and QF become down counter 407
Is input to The down counter 407 outputs outputs Qa, Qb, Qc, and Qd, which are reduced by one by the signal of the oscillator 404 from the input, and the outputs Qa, Qb, Qc, and Qd are input to the selector 408 to specify the positions of D0 to D11 of the RAM 401. That is, the position of the RAM 401 is changed from D11 to D4 every oscillation of the oscillator 404 and every small printing cycle.
Then, scanning is performed from D0 to D11 and back to D5, from D1 to D0 and back to D11 to D6, and so on.

【００２６】カウンタ４０５の出力に基づくＲＡＭ４０
１の位の走査は、発熱素子Ｒ１〜Ｒ８のシリアルデータ
Ｓｉ１のためのものである。これに対し、発熱素子Ｒ９
〜Ｒ１６のデータになるシリアルデータＳｉ２に対して
は、カウンタ４２２の出力ＭＣ、ＭＤ、ＭＥおよびＭＦ
が、上記のカウンタ４０５の出力と同様に機能する。た
だし、カウンタ４２２への入力信号は、発振器４０３の
信号が遅延回路４２３により２周期遅れた形で入力され
る。RAM 40 based on output of counter 405
The first digit scan is for the serial data Si1 of the heating elements R1 to R8. On the other hand, the heating element R9
To the data MC, MD, ME, and MF of the
Function similarly to the output of the counter 405 described above. However, the input signal to the counter 422 is input in such a manner that the signal of the oscillator 403 is delayed by two cycles by the delay circuit 423.

【００２７】上記の印字データの読み出しを、図５のメ
モリーマップを基に具体的に説明する。まず、初回の小
印字周期のデータは、ＡＤ１・Ｄ１１からＡＤ８・Ｄ４
までの番地・位を斜め左下に走査する。２番目の小印字
周期のデータは、ＡＤ１・Ｄ０からＡＤ２・Ｄ１１に移
り、以後はＡＤ８・Ｄ５までを斜め左下に走査する。３
番目の小印字周期のデータは、ＡＤ１・Ｄ１からＡＤ２
・Ｄ０に移り、以後はＡＤ３・Ｄ１１からＡＤ８・Ｄ６
までを斜め左下に走査する。以下同様に、１２回の小印
字周期について各々８ビットのデータを走査し、これら
がシリアルデータＳｉ１にあてられる。また、シリアル
データＳｉ２については、対象番地がＡＤ９〜ＡＤ１６
に変わるだけで、上記と同様の番地・位が順次走査され
てデータが読みだされる。なお、９回目から１２回目の
小印字周期についてはＤ１１の位が走査の対象外になる
ため、予熱のデータは読み込まれない。The reading of the print data will be specifically described based on the memory map shown in FIG. First, the data of the first small printing cycle is AD1 · D11 to AD8 · D4.
Scan the address and position up to the lower left. The data of the second small printing cycle shifts from AD1 • D0 to AD2 • D11, and then scans diagonally lower left from AD8 • D5. 3
The data of the small printing cycle is AD1 · D1 to AD2
· Move to D0, and from AD3 · D11 to AD8 · D6
Is scanned diagonally to the lower left. Similarly, data of 8 bits is scanned for each of the 12 small printing cycles, and these are assigned to the serial data Si1. For the serial data Si2, the target addresses are AD9 to AD16.
, The addresses and positions similar to the above are sequentially scanned and data is read. Note that, during the ninth to twelfth small printing cycles, the data of preheating is not read because the position of D11 is excluded from scanning.

【００２８】一方、発振器４０３の発振によりカウンタ
４０５が３つ増加されると、出力信号ＱＡおよびＱＢが
Ｈに変わり、ＲＡＭ４０１の番地ＡＤ１７が選択され、
このときのカウンタ４０７の出力が１１になっているこ
とからＤ１１の位が選定され、この番地・位から斜め左
下のＡＤ２４・Ｄ４の番地・位までが走査される。さら
に、上に説明したのと同様に、小印字周期毎に番地・位
をシフトしながら電流検出用のデータが作られる。ま
た、この電流検出データの番地は、シリアルデータＳｉ
１およびＳｉ２に共通に使用される。なお、９回目から
１２回目の小印字周期についてはＤ１１の位が走査の対
象外になるため、電流検出用のデータは読み込まれな
い。On the other hand, when the counter 405 is increased by three by the oscillation of the oscillator 403, the output signals QA and QB change to H, and the address AD17 of the RAM 401 is selected.
Since the output of the counter 407 at this time is 11, the position of D11 is selected, and scanning is performed from this address / position to the address / position of AD24 / D4 diagonally lower left. Further, in the same manner as described above, data for current detection is generated while shifting the address and position in each small printing cycle. The address of the current detection data is the serial data Si.
1 and Si2. Note that, for the ninth to twelfth small printing cycles, the data for current detection is not read because the position of D11 is excluded from scanning.

【００２９】以上のようにして作られたシリアルデータ
Ｓｉ１またはＳｉ２は、小印字周期毎にクロック信号Ｃ
ｌｏｃｋＴにより発熱駆動用集積回路１０または１００
に入力され、ラッチ信号ＬａｔｃｈＴ１またはＬａｔｃ
ｈＴ２のタイミングで出力に転送される。出力Ｑ１〜Ｑ
１６は、ラッチされたシリアルデータＳｉ１またはＳｉ
２とストローブ信号Ｓｔｒｏｂｅ０の反転信号との論理
積でオンになり、発熱素子Ｒ１〜Ｒ８またはＲ９〜Ｒ１
６に対して予熱、電流検出、および印字データのある発
熱素子に対しては基本印字と熱制御のための補正印字と
の電流が流れる。The serial data Si1 or Si2 produced as described above is supplied to the clock signal C every small printing cycle.
Heat generation integrated circuit 10 or 100 by lockT
And the latch signal LatchT1 or Latc
It is transferred to the output at the timing of hT2. Output Q1-Q
16 is the latched serial data Si1 or Si
2 and the inversion signal of the strobe signal Strobe0, which is turned on, and the heating elements R1 to R8 or R9 to R1
For the heating element having preheating, current detection, and printing data, currents for basic printing and correction printing for heat control flow to the heating element.

【００３０】本実施例では、予熱直後の発熱素子の温度
を精確に測定することにより適正な印加エネルギーを設
定できる。次に、電流検出結果と熱制御のための補正印
字との関係を詳細に説明する。予熱データにより電流が
流れて発熱素子の温度が上昇し、次のタイミングで電流
検出データにより発熱素子Ｒ１〜Ｒ８、Ｒ９〜Ｒ１６に
流れる電流Ｉ１またはＩ２は、電流検出抵抗体ｒ１およ
びｒ２の両端電圧としてサーマルヘッド３００の外部に
取出され、ＳＷ４１５を経て差動アンプ４１６で増幅さ
れて信号Ｉになる。この信号ＩはＡ／Ｄ変換器４１７で
デジタル量に変換された温度情報になり、照合表４１８
に入力される。照合表４１８に予め設定された熱制御の
データとＲＡＭ４０２に格納されたデータとの論理積が
ＡＮＤ回路４２０でとられ、ＲＡＭ４０２に印字データ
が格納されているビットに対してのみ熱制御のための補
正データが作られ、ＲＡＭ４０１のＡＤ１〜ＡＤ１６の
Ｄ１〜Ｄ３の位に書き込まれる。In this embodiment, an appropriate applied energy can be set by accurately measuring the temperature of the heating element immediately after preheating. Next, the relationship between the current detection result and correction printing for thermal control will be described in detail. The current flows due to the preheating data and the temperature of the heating element rises. At the next timing, the current I1 or I2 flowing through the heating elements R1 to R8 and R9 to R16 according to the current detection data is the voltage across the current detection resistors r1 and r2. Is taken out of the thermal head 300 and is amplified by the differential amplifier 416 via the SW 415 to become a signal I. This signal I becomes temperature information converted into a digital quantity by the A / D converter 417,
Is input to The logical product of the thermal control data set in the collation table 418 in advance and the data stored in the RAM 402 is obtained by the AND circuit 420, and only the bits for which the print data is stored in the RAM 402 are used for thermal control. Correction data is created and written in the order of D1 to D3 of AD1 to AD16 in the RAM 401.

【００３１】この照合表４１８のデータは、発熱素子に
流れる電流が小さいとき、すなわち温度が低いときには
ランクが大きく、また温度が高いときにはランクが小さ
くなる３ビットで構成され、０００、１００、１１０お
よび１１１の４段階に設定されており、電流Ｉの値が大
きいとき（高温）には０００が、また小さいとき（低
温）には１１１が選択される。なお、ＲＡＭ４０２に印
字データがないビットの補正データは、常にＬ（００
０）のままである。The data of the collation table 418 is composed of three bits in which when the current flowing through the heating element is small, that is, when the temperature is low, the rank is large, and when the temperature is high, the rank is small, 000, 100, 110 and The value is set to four stages of 111, 000 is selected when the value of the current I is large (high temperature), and 111 is selected when the value of the current I is small (low temperature). Note that the correction data of a bit having no print data in the RAM 402 is always L (00
0).

【００３２】例えば、図６のＱ１〜Ｑ１６の斜線部が電
流検出のタイミングを表している。ＲＡＭ４０１のＤ０
の位に印字データが格納されているＱ１についてみる
と、最初の小印字周期で予熱をした直後に電流が検出さ
れる。このとき、Ｒ１の温度が低いと増幅器４１６の出
力Ｉが図６のＩに示すように小さく現れるため、適正な
印字濃度を得るためには最大のエネルギーを与える必要
がある。そこで、ＲＡＭ４０１のＡＤ１番地のＤ１から
Ｄ３の位にＨレベルがセットされ、Ｄ０〜Ｄ３の全てが
Ｈレベルになる。そのため、２番目の小印字周期から４
番目の小印字周期までのＱ１出力がＯＮになり、発熱素
子Ｒ１には最大のエネルギーが印加される。For example, the hatched portions Q1 to Q16 in FIG. 6 indicate the current detection timing. D0 of RAM 401
Regarding Q1 in which print data is stored in the first place, current is detected immediately after preheating in the first small printing cycle. At this time, if the temperature of R1 is low, the output I of the amplifier 416 appears small as shown by I in FIG. 6, so that it is necessary to give the maximum energy to obtain an appropriate print density. Therefore, the H level is set at the place of D1 to D3 at the address AD1 of the RAM 401, and all of D0 to D3 become H level. Therefore, 4 times from the second small printing cycle
The Q1 output is turned on until the second small printing cycle, and the maximum energy is applied to the heating element R1.

【００３３】このようにして、発熱素子Ｒ１〜Ｒ８また
はＲ９〜Ｒ１６のＩが順次照合表４１８で参照され、そ
の値に応じてＲＡＭ４０１のＡＤ１〜ＡＤ１６番地のＤ
１〜Ｄ３の位に熱制御の補正データが書き込まれる。な
お、ここに書き込まれたデータが順次読みだされてシリ
アルデータＳｉ１またはＳｉ２として発熱駆動用集積回
路１０または１００に入力されるのは前に説明した通り
である。As described above, the I of the heating elements R1 to R8 or R9 to R16 is sequentially referred to in the collation table 418, and the D of the AD1 to AD16 of the RAM 401 is determined according to the value.
Correction data for thermal control is written in the order of 1 to D3. It is to be noted that the data written here is sequentially read and input to the heat generation driving integrated circuit 10 or 100 as serial data Si1 or Si2 as described above.

【００３４】以上の実施例では、補正データを３ビット
としてＲＡＭ４０１のＤ１〜Ｄ３の位を充てたが、補正
データのビット数を例えば４ビットとしてＲＡＭ４０１
のＤ〜Ｄ４の位を充てることにより、熱制御の精度は一
層向上する。しかし、この場合には、増えたビットの数
だけ小印字周期の回数とＲＡＭ４０１の位の数とが増加
する。また、本発明では予熱直後の発熱素子の温度を精
確に測定することにより適正な印加エネルギーを設定し
たが、印字データに基づき電圧が印加された発熱素子の
温度をリアルタイムに複数回測定し、発熱素子が到達温
度に達したときに電圧の印加を終了しても良い。In the above embodiment, the correction data is 3 bits and the positions of D1 to D3 of the RAM 401 are filled. However, the number of bits of the correction data is set to, for example, 4 bits.
, The accuracy of thermal control is further improved. However, in this case, the number of small printing cycles and the number of places in the RAM 401 increase by the number of increased bits. Also, in the present invention, the appropriate applied energy is set by accurately measuring the temperature of the heating element immediately after preheating.However, the temperature of the heating element to which a voltage is applied based on print data is measured a plurality of times in real time to generate heat. The application of the voltage may be terminated when the temperature of the device reaches the attained temperature.

【００３５】[0035]

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドと熱制御方法に
よれば、発熱素子自体の計測温度を基にした熱制御によ
り高品位の印字を得ることが可能になるとともに、サー
マルヘッドに搭載する部品とその部品間の配線を少なく
することができる。According to the thermal head and the thermal control method of the present invention, high-quality printing can be obtained by thermal control based on the measured temperature of the heating element itself, and the components mounted on the thermal head can be obtained. And the wiring between the components can be reduced.

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

【図１】 発熱素子の温度情報に基づき熱制御を行うサ
ーマルヘッドとその熱制御方法の一例を示す回路図であ
る。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an example of a thermal head that performs thermal control based on temperature information of a heating element and a thermal control method thereof.

【図２】 本発明の１実施例によるサーマルヘッドと熱
制御回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a thermal head and a thermal control circuit according to one embodiment of the present invention.

【図３】 サーマルヘッドの発熱駆動用集積回路のブロ
ック図である。FIG. 3 is a block diagram of an integrated circuit for driving heat generation of the thermal head.

【図４】 本発明の１実施例によるサーマルヘッドの側
面図である。FIG. 4 is a side view of a thermal head according to one embodiment of the present invention.

【図５】 熱制御のデータを格納するＲＡＭのメモリー
マップであり、（ａ）は予熱と印字データおよび熱制御
の補正データの一例を、また（ｂ）は電流検出データを
示している。5A and 5B are memory maps of a RAM for storing data of thermal control, wherein FIG. 5A shows an example of preheating and printing data and correction data of thermal control, and FIG. 5B shows current detection data.

【図６】 本発明の１実施例による熱制御方法の全体を
示すタイミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart showing the entire heat control method according to one embodiment of the present invention.

【図７】 本実施例の熱制御の詳細を示すタイミングチ
ャートである。FIG. 7 is a timing chart showing details of heat control of the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０、１００…発熱駆動用集積回路、 ３００…サーマルヘッド、 ３１０…サーマルヘッド基材、 Ｒ１〜Ｒ１６…発熱素子、 ｒ１，ｒ２…電流検出用固定抵抗素子。 10, 100: heat generating drive integrated circuit, 300: thermal head, 310: thermal head substrate, R1 to R16: heat generating element, r1, r2: current detection fixed resistance element.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−127005（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−205469（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−173157（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/335 B41J 2/345 - 2/365 Continuation of the front page (56) References JP-A-6-127005 (JP, A) JP-A-7-205469 (JP, A) JP-A-4-173157 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. ⁶ , DB name) B41J 2/335 B41J 2/345-2/365

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 電気絶縁性基材の表面に電気抵抗の温度
依存性の大きな多数の発熱素子が１列に並置され、 個々の発熱素子の一端は各々独立して駆動用集積回路の
出力端子に接続され、他端は複数の発熱素子を１群とし
た共通端子に接続され、 この共通端子には各群毎に１個の固定抵抗体の一端が接
続され、その固定抵抗体の他端から発熱素子に電圧が印
加されることを特徴とするサーマルヘッド。1. A large number of heating elements having a large temperature dependence of electrical resistance are arranged in a line on a surface of an electrically insulating base material, and one end of each heating element is independently connected to an output terminal of a driving integrated circuit. The other end is connected to a common terminal having a plurality of heating elements as a group. One end of one fixed resistor is connected to the common terminal for each group, and the other end of the fixed resistor is connected to the common terminal. A thermal head characterized in that a voltage is applied to a heating element from above. 【請求項２】 電気絶縁性基材の表面に電気抵抗の温度
依存性の大きな多数の発熱素子が１列に並置され、個々
の発熱素子の一端は各々独立して駆動用集積回路の出力
端子に接続され、これら発熱素子の他端は複数の発熱素
子を１群とした共通端子に接続され、この共通端子には
各群毎に１個の固定抵抗体の一端が接続され、その固定
抵抗体の他端から発熱素子に電圧が印加されるサーマル
ヘッドにおいて、 １群内の発熱素子に順次に電圧を印加し、 上記の電圧を印加された各発熱素子に流れる電流を前記
固定抵抗体の両端電圧から読み取ることにより各発熱素
子の温度を計測し、 この計測温度に基づいて各発熱素子に印加するエネルギ
ーを制御することを特徴とするサーマルヘッドの熱制御
方法。2. A large number of heating elements having a large temperature dependence of electrical resistance are arranged in a line on a surface of an electrically insulating base material, and one end of each heating element is independently connected to an output terminal of a driving integrated circuit. The other ends of these heating elements are connected to a common terminal having a plurality of heating elements as one group, and one end of one fixed resistor is connected to this common terminal for each group. In a thermal head in which a voltage is applied to the heating elements from the other end of the body, a voltage is sequentially applied to the heating elements in a group, and a current flowing through each heating element to which the voltage is applied is applied to the fixed resistor. A thermal control method for a thermal head, comprising: measuring a temperature of each heating element by reading from a voltage between both ends; and controlling energy applied to each heating element based on the measured temperature.