JPS6230062A - サ−マルプリンタ - 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、シリアル型サーマルプリンタに関し。

特にその印字品位の向上を図ったものである。

〈従来技術〉 従来からサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの連続
使用時の熱蓄積による印字品位の低下を防止するため、
様々な方法が用いられてきている。

その中には特今昭５５−４８６３．１の１うに、ドツト
ごとに前のデータを記憶して通電時間を決定する方法や
、特公昭３７−１８５０７のように駆動周期に工って通
電時間を変える方式等が用いられている０これらを一般
に履歴制御方式と言う。

更に他の方法として、サーマルヘッド表面の温度を検出
してヘッドへの印加エネルギを決定す方法等が用いられ
てきている。

〈発明の解決しようとする問題点〉 これら従来例は、シリアル型サーマルヘッドでは、不充
分であり、実際にサーマルヘッドの蓄熱を抑制すること
は不可能であった。

それは履歴制御方式に於いては発熱要素ごとに履歴を確
認しながら印加エネルギを決定しても。

隣接する発熱要素への熱拡散がある九めで、これら全１
の発熱要素の状況を演算のみで処理する従来の方法に無
理があった。又、高速を要求されるシリアル型サーマル
ヘッドに於いては、このような複雑な処理は処理時間が
鳥速性を疎外することになる。

更に、感熱素子でサーマルヘッド表面の温度を検出する
方法では１発熱要素からの検出時間遅れのために、シリ
アルプリンタに於いては、−行目にはほとんどその効果
を発揮できないというのが実状であった。

本発明の目的は、これら従来技術の問題点を除却し、高
速でかつ、印字品位の優れたシリアル型サーマルプリン
タを提供することにある。

く問題を解決するための手段〉 本発明のサーマルプリンタは、複数（ｎ個）の発熱女系
を表面に配置したセラミックスからなるベース基材と、
該ベース基材の一部を盛り上げ発熱要素を突出させるガ
ラスグレーズ部と、前記ベース暴利の背面の前記ガラス
グレーズ部の反対側の部位に接触配置された感熱素子と
を有するサーマルヘッドを有し、更に前記感熱素子によ
って前記発熱要素への基準通電時間を決定する通電幅制
御回路と、前記発熱要素の駆動履歴を最大、基本となる
で文字分（ｎｘＩｌ［］ドドラのマトリックスの文字な
らｍドツト列）の印字データを記憶するｄ己憶手設と、
該記憶手段の紀憶結来に裏って前記基準通に時間内の一
部を休止し前記発熱要素への通電エネルギを減すること
ヲ特激とするものである。　・〈実施例〉 第１図は本発明によるサーマルヘッド部分の構成を示す
略図であり（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。１はセラ
ミックスからなるベース基材、２はベース基材の一部を
突出させたガラスグレーズ部、３は発熱要素、４は発熱
要素の電極７を配置したフレキシブル基板、５は、ガラ
スグレーズ部の反対側のベース基材の背面に接触配置さ
れた感熱素子の一種であるサーミスタ、６はサーミスタ
５と空気との接触を防止する樹脂剤であり、ガラスグレ
ーズ部２の直近の温度を正確に検出できるようにするも
のである。背面に更に放熱部材を設置しても良い。

く作用〉 第２図（ａ）　ｌ　（ｂ）　、　（ｃ）はサーマルヘッ
ドに接触配置きねたサーミスタの設置部位の相異による
温度検出特性の違いを示す説明図である。

第２図Ｔａ）　Ｉｄ丈−ミスタの抵抗値変化を、電圧変
化でチェックするための回路を表わしていて。

１１は温度の影＃全受けない固定抵抗器であり、１２は
サーミスタである。

第２図（１））は、従来例に於けるサーミスタの取付は
位置を示し、サーマルヘッド１０の表面にサーミスタ５
が設置されている。３は発熱要素であるＯ 第２図（Ｃ）に、第１図に示した本発明によるサーマル
ヘッドと従来例とのサーミスタの抵抗値変化の違いを示
すものであり、横軸に時間を縦軸にチェック端子の′電
圧をとっている。Ｔ、はサーマルヘッドに印字と同じ印
加パルスが加えられる時間で、Ｔｆ　　は体１ヒ時間で
ある。１６は従来例に於ける特性曲線で１通電パルスが
終了してからも、更にサーミスタの温度は上昇し、その
時の遅れ時間ｔｄＩは、ｃＬ５秒近くに遜する。１４は
本発明に於ける特性曲線を示し、外気温の影響が少ない
ため。

発熱女系付近の温度を＝〈検出することが可能となシ、
検出の遅７１時間ｔｄ２は一３０ｍ５　前後となる。こ
のため従来、印字を連成させた場合、１行目はほとんど
サーミスタ等の感熱素子の効果が表われなかったが本発
明に用いるサーマルヘッドでは応答遅れがきわめて小さ
いので一行目から感熱素子の効果を用いることが可能で
ある。

しかしながら、サーマルヘッド表面に設置されたガラス
グレーズ部への蓄熱の影響及び、背面への熱伝導時間等
ＶＣよって、応答遅れが微小時間残る。ガラスグレーズ
部に５紙への応答性のために設置さね、たもので極部的
に発熱要素の温度を急激に上昇させるために役立つかわ
りに、蓄熱効果を有している。このため同一発熱要素へ
の通電が連続するとサーミスタが感知できる以前に、ガ
ラスゲ、レーズ部表面の温度が上昇し１尾引き現象が発
生しドツト形状が乱れ、印字品質を低下させる。

従来サーミスタを用いたサーマルプリンタに於いてはこ
の工つな問題点が放ｔされていた。

本発明に於いては、サーマルヘッドのベース基材の温度
を検出するだけではなく更に、ガラスグレーズ部の温度
上昇を補正する友め、既に駆動された発熱要素の駆動履
歴によって通電パルス幅ヲ可変する方法音用いている。

この駆動履歴による補正は、最大、基本となる文字の一
文字以内で充分である。例えば縦ｎドツト×横ｍドツト
ならｍドツト外分以内を記憶する記憶手段を準備すわ、
ば良い。

第３図は本発明に於ける基準通電時間を決定する通電幅
制御回路の一実施例を示し、第１図と同一物は同一番号
で示している。

５４に、サーミスタ、６６は可変抵抗器、６５は抵抗器
、６１はコンデンサ、３２はコンデンサ３１を瞬時放電
するトランジスタ、３７ｉ−ｊ：コンデンサ６１の充電
レベルに応じてオン・オフする比較回路、５６は充電Ｖ
ベルを決定する基１―電圧用ツェナーダイオード、５８
はインバータ、４０は発熱要素２への給電トランジスタ
を工Ｃ化し化ドライバ、５９はドライバの電源端子をオ
ン・オフするスイッチングトランジスタ、４１は、ＣＰ
Ｕをそねぞれ示している。

ＩＮ端子にトリガ入力Ｔｇが印加されるとサー　・ミヌ
タ６４を含む抵抗回路を介してコンデンサ５１への充電
が開始される。所定の充電レベルに達すると比較回路３
７の出力端子ＯＵＴからパルス幅ＴＶのパルスが出力さ
れる。このパルス幅は、サーマルヘッドの温度を検出し
たサーミスタの特性にエリ、その時のサーマルヘッドの
温度に適したパルス幅を持たせることが可能である。こ
の出力を直接サーマルヘッドの基準通電時間とする次め
。

ドライバの電源端子をオン−オフすることにエリ元熱要
素２へ適正な印字エネルギを供給することが可能となる
。

第４図は本発明によるサーマルプリンタの一実抛し１１
の構成を示すブロック図の略図である。第１図、第３図
と同一物は同一番号で示し説明を略す。

６０は第３図に示し友通電福利御回路でサーマルヘッド
１０への基準通電時間、すなわち同一時間に駆動される
発熱ｆ２素への最大通電時間を得るである。４２は第３
バツフア、４３は第２バツフア、４４は第１バツフア２
４５はＣＰＵ４１をコントロールするコントロールプロ
クラムカ格納されているＲＯＭ、５０は１発熱要素の駆
動履歴を格納する記憶手段を含むＲＡＭであり、５１は
次回の印字データ、５２は現印字データ、５５は前回の
印字データを記憶しているレジスタをそれぞれ示してい
る。

〈作用〉 第５図は本発明の作用を示す説明図であり、以下に詳述
する。

５４ば、記憶手段に記憶されたそね、ぞれのデータ全示
し、発熱要素の数がｎ＝ａの場合金示している。それぞ
れのドツトの駆動履歴は、１又は０で表わし、１がオン
、０がオフを示している。

６１は１ドツト目の通電波形を示し、斜線部は。

休止時間を示している。１ｏは前回の通電タイミング、
ｔｌは現在−ｔ２は次回の通電タイミングをボしている
。同様に、６２は３ドツト目、６５は５ドツト目をそれ
ぞれ示している。６４は通電パルスの詳細図を示し、ｒ
ｌは通電の開始位置タイミングで、第１バツフア４４の
データをヘッドドライバーに送出するタイミングであｊ
）−ｒｌは第２バツフアを、ｒｌは第６バツフアを送出
するタイミングである。ｒ４は通電幅制御回路３０で決
定される通電時間の終了を示している。Ｔ。

Ｔ２Ｔ３はそれぞね、の通電区間を示し、第５図の実施
例ではＴＩ）Ｔｌ　となっている。

６１．６３に示すように、前回駆動されたドラは連続し
て通電される場合ＴＩ区間減じて印加され更に連続する
場合、ＴＩ区間も減じられＴ３のみ印加される。又６２
に示すように、１ドツト休止が間に入つこ場合はＴ２区
間が減じられる。

このように２ドツト連続後の通電時間をＴ３゜１ドツト
前がオンの後の通電時間ｙ、−’ｒ、＋’ｒ、。

２ドツト前がオンで１ドツト前がオフの時はＴ１＋　Ｔ
　ｓとしかつその関係がＴ３　（Ｔ２＋Ｔｓ　（Ｔ、＋
７３　となるようにすることに工って、その時の発熱賛
素の＠度状態に合致した制御が可能となり、−行印字の
中の微小区間に於いて充分印字品位を向上することが可
能となる。

４６はそれぞれのタイミングに於ける次回の印字デ全夕
を示し、第１バツフアから順に所定のタイミングｒｌ　
ｌ　ｒｌ　ｌ　ｒｌに於いて送出されるデータをそれぞ
れ示している。第１から第３のバッファは一般にラッチ
回路やシフトレジスタが用いられるが、ＲＡＭに内蔵す
ることも可能で。

ＣＰＵが順次所定のタイミングにＲＡＭから読み出して
、ヘッドドライバへデータを送出すれば良いＯ ｒ４は前記しｆｃ如く１通常幅制御回路３０で決定され
る通電パルスの終了である。この通電幅制却回ｖ６３０
上記しｆｃ履歴による駆動方法に工っても徐々に上昇す
る丈−マルヘッドの温間全正確に検出して、基準通電時
間を決定し、更に発熱を防止し、印字品質の向上に役立
てるｋめに設置されている。

本失禿ｖｌＪでは、熱ｇＩダを２ドツト列前まで記憶す
る方法ｆ記述し−ごいるが、５ドツト列、４ドツト列と
数を増し、かつデータの送出回Ｉｉ！Ｌを４回。

５回とすることに工って更に効果は看るしいＯしかし、
印字スピードと、ＣＰＵの処理時間に工って限界があり
１通常の文字、ｎ×ｍドットマトリックスの文字ならば
ｍドツト列以内で充分その効果を発揮することが可能で
ある。それは、第１図に示した如く１発熱要素のあるガ
ラスグレーズ部−の直後のベース基材に接して配置され
たサーミスタがガラスグレーズ部の直近の温度をきわめ
て正確にかつ丁ばやく検出し、サーマルヘッドの印加エ
ネルギにフィードバックするためである。

〈発明の効果〉 本発明に工れば、シリアルサーマルプリンタに於けるサ
ーマルヘッドの蓄熱による印字品質の劣下を防止し、き
わめて良い印字品質をもたらすことができる。

従来の履歴制御のみによる印字制御方法の入点であった
サーマルヘッドの蓄熱を防とし、かつサーミスタによる
印字制御方法の印字ムラを供に解決するきわめて有用な
ものである。

更に、常に印字に要求きれる適性な印加エネルギが発熱
項累に供給式れるため、電力消費全節約するとともに、
サーマルヘッドの寿命を大幅に拡大することが可能とな
る等、その波及効果は着るしい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　ｌ　（１））は１本発明によるサーマル
ヘッド部分の構成を示す略図である。 １・・・ベース基材　　　　３・・・発熱要素５・・・
感熱素子 第２図（ａ）　、　（ｂＪ　、　（ｃ）はサーマルヘッ
ドに接触配置で眉、たサーミスタの設置部位の相違に＝
る温度検出甚性の違い金示す説明図である。 第６図は１本発明に於ける基準通電時間全決足する通電
幅制御回路の一実施例を示す説明図である０ 第４図は１本発明によるサーマルプリンタの一実施例の
ブロック図である。 １０・・・−ナー・ンルヘッド ５０・・・通電幅制御回路　５０・・・紀憶手段第５図
は１本発明の作用を示す説明図である。 以上 （α） 叱【オイ男のサーミスタ位置 （Ｃ） 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数（ｎ個）の発熱要素を有し、感熱紙又は転写フィル
   ムを用いて普通紙に相対的に移動しながら、ｎ×ｍドッ
   トのマトリックスの文字を基本とし、文字、記号、又は
   画像データを印刷する如きシリアル型サーマルプリンタ
   に於いて、前記発熱要素を表面に配置したセラミックス
   からなるベース基材と、該ベース基材の一部を盛り上げ
   前記発熱要素を突出させるガラスグレーズ部と、前記ベ
   ース基材の背面で前記ガラスグレーズ部に対応する部位
   に接触して配置された感熱素子とを少くとも構成要素と
   するサーマルヘッドを有し、更に前記感熱素子によつて
   、前記発熱要素への基準通電時間を決定する通電幅制御
   回路と、前記発熱要素のそれぞれの駆動履歴を最大ｍド
   ット列分記憶する記憶手段と該記憶手段に記憶された結
   果によつて、前記基準通電時間内の一部を休止し前記発
   熱要素への通電エネルギを減ずることを特徴とするサー
   マルプリンタ。