(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が発熱素子と温度検知素子とを兼ねる複数の発熱抵抗体、および該各発熱抵抗体を電流駆動する発熱駆動回路を備えるサーマルヘッドと、
前記発熱抵抗体上に印画する記録媒体を押圧するためのプラテンローラと、
前記記録媒体を前記発熱抵抗体上に搬送するための搬送機構と、を備え、
前記プラテンローラによって前記記録媒体を前記発熱抵抗体に押圧しつつ、前記搬送機構によって前記記録媒体を搬送しながら、前記発熱抵抗体を発熱させることにより、印画動作を行う印画制御装置であって、
前記複数の発熱抵抗体のいずれか１つである第１の発熱抵抗体に直列に接続される固定抵抗体を有しており、該固定抵抗体に流れる電流を電圧値に変換して前記第１の発熱抵抗体の温度値を検知する第１の温度検知回路と、
前記複数の発熱抵抗体の他のいずれか１つである第２の発熱抵抗体に直列に接続される固定抵抗体を有しており、該固定抵抗体に流れる電流を電圧値に変換して前記第２の発熱抵抗体の温度値を検知する第２の温度検知回路と、
前記第１の発熱抵抗体の電流回路を、発熱駆動時は前記発熱駆動回路に、温度検知時は第１の温度検知回路に切り替え、前記第２の発熱抵抗体の電流回路を、発熱駆動時は前記発熱駆動回路に、温度検知時は第２の温度検知回路に切り替える切替制御回路と、
前記第１の温度検知回路および前記第２の温度検知回路の前記電圧値をそれぞれデジタル変換するアナログ／デジタル変換回路と、
前記第１の温度検知回路での温度検知時に、選択的に、前記第１の温度検知回路と前記第２の温度検知回路とを並列に接続可能な並列接続回路と、
前記第１の温度検知回路での温度検知時において、前記第１の温度検知回路と前記第２の温度検知回路とが並列に接続されているときに、前記第１の温度検知回路のデジタル変換された前記電圧値と前記第２の温度検知回路のデジタル変換された前記電圧値とを比較し、これらの電圧値の差が所定の範囲内にあるか否かを検出する比較回路と、
前記比較回路によって前記電圧値の差が所定の範囲外であることが検出された場合に、前記印画動作を停止させる回路と、を備えることを特徴とする印画制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印画制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーマルヘッドを用いて印画を行う際にその印画を制御するための印画制御装置が種々提案されている。例えば、特許文献１に記載された印画制御装置（印刷制御装置）は、各々が発熱素子と温度検知素子とを兼ねる複数の発熱抵抗体（発熱体）、および各発熱抵抗体を電流駆動する複数の発熱駆動回路を備えるサーマルヘッドと、各発熱抵抗体の温度値を検知する複数の温度検知回路とを備えている。この温度検知回路は、複数の発熱抵抗体のそれぞれに直列に接続された固定抵抗体を有しており、この固定抵抗体に流れる電流を電圧値に変換して各発熱抵抗体の温度値を検知するようになっている。この発熱抵抗体の電流回路は、制御回路によって、発熱抵抗体の発熱駆動時は発熱駆動回路に、温度検知時は温度検知回路に切り替えられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１１０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の印画制御装置では、上記のように発熱抵抗体の発熱駆動時と温度検知時とで、発熱駆動回路と温度検知回路とを切り替えている。そのため、例えば、温度検知回路の配線に接続不良等による抵抗増加が発生している場合には、温度検知時に発熱抵抗体を流れる電流が、発熱駆動時に発熱抵抗体を流れる電流よりも小さくなる。この場合、例えば、温度の上昇に伴って抵抗が小さくなるような発熱抵抗体であれば、発熱抵抗体の温度値が、実際の温度値よりも低いと検知される。
【０００５】
このような場合、発熱抵抗体に供給するエネルギー量を制御して発熱抵抗体の温度を制御する印画制御装置では、通常、発熱抵抗体の温度が目標値に達していないと判断され、発熱抵抗体に供給するエネルギー量を増加させる。そのため、実際は目標温度に到達している発熱抵抗体に過剰なエネルギーが供給されるために、不要な電力を消費したり、発熱抵抗体の過度の発熱より、発熱抵抗体そのものを破壊したり、印画する記録媒体に損傷を与えたりする等の問題が発生する。そのため、特許文献１の印画制御装置では、このような問題の発生を抑制するために、温度検知回路の異常を検出する必要があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、発熱抵抗体の温度値を検知するための温度検知回路の異常を検出することが可能な印画制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る印画制御装置は、各々が発熱素子と温度検知素子とを兼ねる複数の発熱抵抗体、および該各発熱抵抗体を電流駆動する発熱駆動回路を備えるサーマルヘッドと、前記発熱抵抗体上に印画する記録媒体を押圧するためのプラテンローラと、前記記録媒体を前記発熱抵抗体上に搬送するための搬送機構と、を備え、前記プラテンローラによって前記記録媒体を前記発熱抵抗体に押圧しつつ、前記搬送機構によって前記記録媒体を搬送しながら、前記発熱抵抗体を発熱させることにより、印画動作を行う印画制御装置であって、前記複数の発熱抵抗体のいずれか１つである第１の発熱抵抗体に直列に接続される固定抵抗体を有しており、該固定抵抗体に流れる電流を電圧値に変換して前記第１の発熱抵抗体の温度値を検知する第１の温度検知回路と、前記複数の発熱抵抗体の他のいずれか１つである第２の発熱抵抗体に直列に接続される固定抵抗体を有しており、該固定抵抗体に流れる電流を電圧値に変換して前記第２の発熱抵抗体の温度値を検知する第２の温度検知回路と、前記第１の発熱抵抗体の電流回路を、発熱駆動時は前記発熱駆動回路に、温度検知時は第１の温度検知回路に切り替え、前記第２の発熱抵抗体の電流回路を、発熱駆動時は前記発熱駆動回路に、温度検知時は第２の温度検知回路に切り替える切替制御回路と、前記第１の温度検知回路および前記第２の温度検知回路の前記電圧値をそれぞれデジタル変換するアナログ／デジタル変換回路と、前記第１の温度検知回路での温度検知時に、選択的に、前記第１の温度検知回路と前記第２の温度検知回路とを並列に接続可能な並列接続回路と、前記第１の温度検知回路での温度検知時において、前記第１の温度検知回路と前記第２の温度検知回路とが並列に接続されているときに、前記第１の温度検知回路のデジタル変換された前記電圧値と前記第２の温度検知回路のデジタル変換された前記電圧値とを比較し、これらの電圧値の差が所定の範囲内にあるか否かを検出する比較回路と、前記比較回路によって前記電圧値の差が所定の範囲外であることが検出された場合に、前記印画動作を停止させる回路と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発熱抵抗体の温度値を検知するための温度検知回路の異常を検出することが可能な印画制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る印画制御装置の構成回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の印画制御装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ここでは、本発明の印画制御装置をサーマルプリンタに適用した場合の一実施形態について、図１を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態の印画制御装置の構成回路図である。
【００１２】
本実施形態の印画制御装置は、複数の発熱抵抗体を有するサーマルヘッドを備えている。この複数の発熱抵抗体は、例えば、１８０〜２４００ｄｐｉ（dot per inch）等の密度で一列に配列されている。本実施形態のサーマルプリンタでは、印画する記録媒体の搬送方向に対して、この複数の発熱抵抗体の列が直交するようにサーマルヘッドが配置される。そして、プラテンローラ等によって記録媒体を発熱抵抗体上に押圧しつつ、記録媒体を所定のピッチで搬送しながら発熱抵抗体を選択的に発熱させることにより、記録媒体上に所望の印画が行われるようになっている。
【００１３】
この複数の発熱抵抗体は、図１において、符号１００で示されている。なお、図１では、説明の便宜上、上記のように高密度で配列された発熱抵抗体のうちの２つの発熱抵抗体１００のみを図示している。この発熱抵抗体１００は、各々が発熱素子と温度検知素子とを兼ねるものであり、発熱温度の変化に伴って電気抵抗が変化するものである。このような素子は、一般にサーミスタと称されており、例えば、アルミニウム、クロムおよびボロンの合金によって形成されている。本実施形態の発熱抵抗体１００は、その発熱温度の上昇に伴って電気抵抗が小さくなる特性を有している。
【００１４】
以下、図１を参照して、本実施形態の印画制御装置の回路動作について説明する。
【００１５】
まず、図１の印画制御装置の上位装置から、入力端子１０２を介して、記録媒体への印画データである信号“１”が、各発熱抵抗体１００に対応したデータレジスタ１０１にタイミング信号１０５が入力されるタイミングで書き込まれて記憶される。
【００１６】
その後、上位装置から制御信号１０８として信号“０”が入力されると、インバータ１０９により信号が反転し、“１”として論理積ゲート１１０に入力される。
【００１７】
論理積ゲート１１０のもうひとつの入力端子には、前述のデータレジスタ１０１の出力信号１０６が“１”で入力されているので、論理積ゲート１１０の論理積がとられる結果として、トランジスタ１２０が駆動され、ＯＮ状態となる。なお、トランジスタ１２１は、発熱駆動時は制御信号１０８が“０”であるから、ＯＦＦ状態となっている。この結果、発熱抵抗体１００とトランジスタ１２０に電流が流れる。前述のように、この発熱抵抗体１００は、電流が流れると発熱し、その発熱温度の上昇に伴って抵抗値が小さくなる。そのため、発熱温度の上昇に伴ってトランジスタ１２０を流れる電流値は増加していく。
【００１８】
次に、この発熱抵抗体１００の温度値を検知する温度検知回路について説明する。発熱抵抗体１００の発熱駆動時はトランジスタ１２０をＯＮとすることにより発熱抵抗体１００に電流が流れるようになっているが、発熱抵抗体１００の温度検知時は、制御信号１０８を“１”とすることで、このトランジスタ１２０をＯＦＦ状態にし、もうひとつのトランジスタ１２１をＯＦＦからＯＮへ変化させる。この結果、電流検出抵抗として設けられた、例えば７０オーム程度の固定抵抗体１２２に電流が流れる。
【００１９】
発熱抵抗体１００が発熱し温度上昇するにつれ、その抵抗値が減少し、電流値が増加する結果、固定抵抗体１２２に流れる電流は増加し、固定抵抗体１２２の端子間電圧は上昇する。この固定抵抗体１２２の端子間電圧をリニアアンプ回路１１１にて増幅し、さらに増幅された信号を次段のアナログ／デジタル変換器１１２へ入力する。この結果、アナログ／デジタル変換器１１２の出力値は、マルチプレクサ１３７に入力され、選択制御信号１３９によって選択された発熱抵抗体１００の温度値として、８ビット程度のビット数で表現されたデジタル値に変換されて検知される。
【００２０】
この温度値データを、発熱抵抗体１００の加熱開始から連続的に、例えば２０μ秒程度の周期で検知しその都度、積算器１１３へ加算入力して積算する。この結果、積算器１１３のデジタル出力により、加熱開始時以降の発熱エネルギー値“Ａ”が検知できる。この発熱エネルギー値“Ａ”は、大小比較回路１１７へ比較のため入力される。なお、積算器１１３は、所定のピッチで印画される記録媒体の各ラインの印画制御開始前にセット信号１０３でゼロクリアされ、各ラインの印画制御中は制御信号１０８が“０”から“１”となる都度、遅延回路１２７で若干遅延させた信号１２８が入力されるタイミングで、アナログ／デジタル変換器１１２のデジタル出力を積算器１１３に加算させる。
【００２１】
一方、上位装置から、制御対象である発熱発熱体１００の印画濃度の目標値データが入力端子１１６へ、例えば２５６階調表現のために８ビットデータで送られてくる。この目標値データは、発熱抵抗体１００の発熱エネルギーとその発熱エネルギーによって得られる記録媒体の印画濃度との関係から予め得られたデータ変換テーブル１１４により、印画濃度の目標値データが発熱エネルギー値に変換される。
【００２２】
このデータ変換テーブル１１４で変換されて得られた発熱エネルギー値は、レジスタ１１５に発熱抵抗体１００での１ドットの印画の間、格納され、目標発熱エネルギー値“Ｂ”として、前述の大小比較回路１１７へ入力され、前述の発熱エネルギー値“Ａ”と比較される。
【００２３】
発熱エネルギー値“Ａ”が目標発熱エネルギー値“Ｂ”よりも小さいうちは、制御信号１１８が“０”であることにより、加熱が続行されるが、徐々に、積算エネルギー値が増加し、発熱エネルギー値“Ａ”が目標発熱エネルギー値“Ｂ”よりも大きくなると、大小比較回路１１７から出力される制御信号１１８が“０”から“１”へ変化し、その結果、
論理和ゲート１２６の出力が“１”となり、デマルチプレクサ１４０に入力される。このデマルチプレクサ１４０に入力された信号は、上位装置からの選択制御信号１３８によって選択されたレジスタ１０１へ送られ、レジスタ１０１がリセットされ、論理積ゲート１１０の出力が“０”となる。従って、トランジスタ１２０がＯＦＦとなり、発熱抵抗体１００に電流が流れなくなり、発熱は停止する。つまり、目標とする印画濃度が得られるまで発熱エネルギーが印加されたため、発熱抵抗体１００の発熱駆動が停止する。このような印画制御は、サーマルヘッド上に１列に配列された全ての発熱抵抗体に対し、同様にして個別に行われる。
【００２４】
全ての発熱抵抗体の発熱が完了した後、記録媒体が発熱抵抗体１００上を１ピッチ分移動すると、次のラインの印画動作が開始される。上述の印画動作を繰り返し行うことで、記録媒体の印画領域全体に対する印画が行われる。
【００２５】
本実施形態の印画制御装置によれば、以上の印画制御によって、記録媒体上の各ラインに与える発熱エネルギーの積算値を検知しつつ印画を行うので、所望の濃度での印画を行うことができる。
【００２６】
次に、本実施形態の印画制御装置において、発熱抵抗体１００の温度検知回路の異常を検出する回路動作について、図１を参照しつつ説明する。
【００２７】
ここでは、図１の２つの発熱抵抗体１００のうちの左側の発熱抵抗体１００（Ａ）（以下、第１の発熱抵抗体１００（Ａ）という）の温度を検知する上記の温度検知回路、特に、第１の発熱抵抗体１００（Ａ）に接続されたトランジスタ１２１（Ａ）からグランドＧＮＤ（Ａ）までを含む回路の異常（配線の接続不良等による抵抗増加等）を検出する回路動作について説明する。なお、図１の右側の発熱抵抗体１００（Ｂ）を、以下、第２の発熱抵抗体１００（Ｂ）として称して説明する。
【００２８】
まず、本実施形態の印画制御装置の上位装置から、コントロール信号１３１として“０”が入力されると、スイッチ１３０がＯＮ状態になる。これにより、第１の発熱抵抗体１００の温度検知回路（以下、第１の温度検知回路という）と、第２の発熱抵抗体１００の温度検知回路（以下、第２の温度検知回路という）とが並列に接続される。なお、このように第１の温度検知回路と第２の温度検知回路とは、スイッチ１３０によって選択的に接続可能となっている。また、このようにスイッチ１３０をＯＮ状態にして温度検知回路の異常を検出するタイミングは、任意のタイミングでよく、例えば、印画動作の開始前等のタイミングであってもよい。
【００２９】
次に、この第１の発熱抵抗体１００（Ａ）の温度値を検知するために、制御信号１０８を“１”とすることで、第１の発熱抵抗体１００（Ａ）に接続されたトランジスタ１２０（Ａ）をＯＦＦ状態にし、もうひとつのトランジスタ１２１（Ａ）をＯＦＦからＯＮへ変化させる。この結果、第１の温度検知回路の電流検出抵抗として設けられた固定抵抗体１２２（Ａ）に電流が流れる。
【００３０】
このとき、上記のようにスイッチ１３０がＯＮ状態になっており、第１の温度検知回路と第２の温度検知回路とが並列に接続されているため、第２の温度検知回路の固定抵抗体１２２（Ｂ）にも電流が流れる。
【００３１】
これらの固定抵抗体１２２（Ａ）および１２２（Ｂ）の端子間電圧をそれぞれ、リニアアンプ回路１１１（Ａ）および１１１（Ｂ）にて増幅し、さらに増幅された信号を次段のアナログ／デジタル変換器１１２（Ａ）および１１２（Ｂ）へ入力する。そして、このアナログ／デジタル変換器１１２（Ａ）および１１２（Ｂ）によって、固定抵抗体１２２（
Ａ）および１２２（Ｂ）の電圧値が、例えば８ビット程度のビット数で表現されたデジタル値にデジタル変換される。
【００３２】
これらのアナログ／デジタル変換器１１２（Ａ）および１１２（Ｂ）の出力値は、比較回路１３５へ比較のために入力される。そして、この比較回路１３５によって、デジタル変換された固定抵抗体１２２（Ａ）および１２２（Ｂ）の電圧値の差が所定の範囲内にあるか否かが検出されるようになっている。この電圧値の差が所定の範囲内にない場合、つまり、この電圧値の差が大きい場合は、配線の接続不良等による抵抗増加等が生じていることになる。これにより、本実施形態の印画制御装置では、温度検知回路の異常を検出することができる。
【００３３】
また、このように異常が検出された場合には、比較回路１３５からの出力信号１３６が“０”から“１”へ変化し、上位装置にリセット信号が入力されることで、印画動作が停止されるようにすればよい。こうすることにより、従来例のように、実際は目標温度に到達している発熱抵抗体に過剰なエネルギーが供給されることによって、不要な電力を消費したり、発熱抵抗体の過度の発熱より、発熱抵抗体そのものを破壊したり、印画する記録媒体に損傷を与えたりする等の問題が発生するのを抑制することができる。
【００３４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３５】
例えば、上記実施形態のサーマルヘッドでは、図１に示すように、高密度で配列された発熱抵抗体１００のうちの２つの発熱抵抗体１００のみを図示している。この図１では、２つの発熱抵抗体１００のそれぞれに、固定抵抗体１２２を有する温度検知回路が接続されているが、これに限定されるものではない。例えば、図示しないが、配列された複数の発熱抵抗体１００を２つのグループに分け、各グループに属する複数の発熱抵抗体１００のうちのいずれか１つの発熱抵抗体１００に、固定抵抗体１２２を有する温度検知回路をスイッチによって選択的に接続するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１００  発熱抵抗体
１０１  データレジスタ
１１１  リニアアンプ回路
１１２  アナログ／デジタル変換器
１１３  積算器
１１７  大小比較回路
１２０，１２１  トランジスタ
１３０  スイッチ
１３５  比較回路
【図１】
0005765991.tif 000002