(57)【要約】【課題】コストアップすることなく発熱素子の抵抗測定を高精度に行う。【解決手段】抵抗測定モードでは、トランジスタＴｒ１がオン，トランジスタ１８ｂ〜１８ｎはオフにされる。スイッチＳｂがオンされ、コンデンサ２０の充電が開始される。マイクロコンピュータ１３はヘッド印加電圧制御信号を変化させてヘッド印加電圧ＶＨを放電開始電圧Ｅに一致させる。コンデンサ２０の電荷電圧がＥに達した後、スイッチＳｂがオフされ、コンデンサ２０が放電開始する。コンデンサ２０の端子電圧がＡ／Ｄ変換器２４により連続的にデジタル変換され、低下する抵抗測定部１３ａのＡ／Ｄ入力端子の電圧値Ｖが基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。これらが一致すると、これに要した放電時間Ｔａがタイマ１３ｃによって計測され、発熱素子１８ａの抵抗値Ｒａが算出され、ＲＡＭ１３ｂに書き込まれる。【選択図】　　　　図１
2004001256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部からサーマルヘッドに印加するヘッド印加電圧を観測し、このヘッド印加電圧が所定電圧になるように電源部を制御するとともに、サーマルヘッドにライン状に配置された複数の発熱素子と並列にコンデンサを接続し、このコンデンサを電源部により充電した後、前記コンデンサが前記所定電圧を放電開始電圧として放電を開始し、所定の基準電圧に達するまでの時間を各発熱素子毎に計測し、この計測結果に基づいて各発熱素子の抵抗値を算出することを特徴とするサーマルヘッドの抵抗値測定方法。
【請求項２】
前記ヘッド印加電圧は、Ａ／Ｄ変換手段によりデジタル信号に変換されて制御手段に入力され、前記デジタル信号に基づいて制御手段が電源部を制御することを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッドの抵抗値測定方法。
【請求項３】
サーマルヘッドにライン状に配置された複数の発熱素子と、前記発熱素子に一端が接続され、前記発熱素子とサーマルヘッドの電源端子との接続をオン／オフする第１のスイッチ手段群と、それぞれの発熱素子が電源に接続されるように第１のスイッチ手段群を制御する制御回路と、サーマルヘッドの電源端子に並列接続したコンデンサと、前記発熱素子を駆動するためにヘッド印加電圧をサーマルヘッドに印加する電源部と、前記ヘッド印加電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段から入力されたデジタル信号に基づいてヘッド印加電圧を所定電圧になるように電源部を制御する制御手段と、前記電源部と前記コンデンサに直列に接続された第２のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段をオンにしてコンデンサを前記所定電圧に充電した後、第２のスイッチ手段をオフにし、前記所定電圧を放電開始電圧としてコンデンサの電荷が発熱素子により放電を開始してから所定の基準電圧に達するまでの時間を各発熱素子毎に計測する放電時間計測手段と、この計測結果に基づいて各発熱素子の抵抗値を算出する抵抗値算出手段とからなることを特徴とするサーマルヘッドの抵抗値測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッドを構成する発熱素子の抵抗値を測定する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルヘッドの発熱素子の抵抗値は、経時や印画により変化していくことが知られている。また、抵抗値の変化は発熱素子毎にばらつくため、印画むらの原因になる。このため、本出願人は、各発熱素子の抵抗値を測定し、この結果に基づいて各発熱素子の通電時間を制御する方法を提案している（例えば特開平６−７９８９７号公報，特開平９−１９３４３７号公報）。
【０００３】
上記公報記載の方法では、発熱素子及び基準抵抗器に並列にコンデンサを接続し、その放電時間を測定することにより発熱素子の抵抗値を算出する。放電時間Ｔから発熱素子の抵抗値Ｒを算出するには、下記の式（２）を用いる。放電開始電圧をＥ，基準電圧をＶｒｅｆ，コンデンサの静電容量をＣ，発熱素子の抵抗値をＲ，ＥからＶｒｅｆまでの放電時間をＴとすると、次の式（１）が成り立つ。
Ｖｒｅｆ／Ｅ＝ｅｘｐ（−Ｔ／ＣＲ）　・・・（１）
∴Ｒ＝−Ｔ／Ｃ／ｌｎ（Ｖｒｅｆ／Ｅ）　・・・（２）
Ｃが既知ならば、Ｒを算出できる。Ｃが既知でなくても既知抵抗Ｒｓで放電させた放電時間Ｔｓを別に測定することで、次の式（３）から算出できる。
Ｒ＝Ｒｓ＊Ｔ／Ｔｓ　・・・（３）
なお、放電時間Ｔは、次の式（４）で表すことができる。
Ｔ＝−ＣＲ・ｌｎ（Ｖｒｅｆ／Ｅ）　・・・（４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記式（４）において、放電開始電圧Ｅ，基準電圧Ｖｒｅｆ，コンデンサ静電容量Ｃ，発熱素子の抵抗値Ｒには、それぞれ偏差がある。特に、放電開始電圧Ｅ，基準電圧Ｖｒｅｆの影響が大きい。放電時間をカウントするカウンタがオーバーフローしないように放電時間を短く設定し過ぎると、測定精度が低下する。これを抑えるには、放電開始電圧Ｅ，基準電圧Ｖｒｅｆを高精度に設定しなければならないため、調整コスト，高精度部品の使用により、コストアップの要因になる。
【０００５】
本発明は、コストアップすることなく発熱素子の抵抗測定を高精度に行うことができるサーマルヘッドの抵抗値測定方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のサーマルヘッドの抵抗値測定方法は、電源部からサーマルヘッドに印加するヘッド印加電圧を観測し、このヘッド印加電圧が所定電圧になるように電源部を制御するとともに、サーマルヘッドにライン状に配置された複数の発熱素子と並列にコンデンサを接続し、このコンデンサを電源部により充電した後、前記コンデンサが前記所定電圧を放電開始電圧として放電を開始し、所定の基準電圧に達するまでの時間を各発熱素子毎に計測し、この計測結果に基づいて各発熱素子の抵抗値を算出するものである。また、前記ヘッド印加電圧は、Ａ／Ｄ変換手段によりデジタル信号に変換されて制御手段に入力され、前記デジタル信号に基づいて制御手段が電源部を制御するものである。
【０００７】
本発明のサーマルヘッドの抵抗値測定装置は、サーマルヘッドにライン状に配置された複数の発熱素子と、前記発熱素子に一端が接続され、前記発熱素子とサーマルヘッドの電源端子との接続をオン／オフする第１のスイッチ手段群と、それぞれの発熱素子が電源に接続されるように第１のスイッチ手段群を制御する制御回路と、サーマルヘッドの電源端子に並列接続したコンデンサと、前記発熱素子を駆動するためにヘッド印加電圧をサーマルヘッドに印加する電源部と、前記ヘッド印加電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段から入力されたデジタル信号に基づいてヘッド印加電圧を所定電圧になるように電源部を制御する制御手段と、前記電源部と前記コンデンサに直列に接続された第２のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段をオンにしてコンデンサを前記所定電圧に充電した後、第２のスイッチ手段をオフにし、前記所定電圧を放電開始電圧としてコンデンサの電荷が発熱素子により放電を開始してから所定の基準電圧に達するまでの時間を各発熱素子毎に計測する放電時間計測手段と、この計測結果に基づいて各発熱素子の抵抗値を算出する抵抗値算出手段とからなるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の抵抗値測定方法を適用したカラー感熱プリンタの電気的構成を示す図１において、フレームメモリ１０には、１フレームの画像データが色毎に分離された状態で書き込まれている。階調表現加熱に際して、フレームメモリ１０からプリントすべき色の画像データが１ラインずつ読み出されてラインメモリ１１に書き込まれる。このラインメモリ１１の画像データは、画素毎に読み出されてコンパレータ１２に送られる。コンパレータ１２は、各画素の画像データと階調データ（比較データ）とを比較し、画像データの方が大きい場合には「１」の信号を出力する。
【０００９】
マイクロコンピュータ１３は、例えば６４階調の場合に、１６進法で「０」〜「３Ｆ」の階調データを順番に発生する。コンパレータ１２は、マイクロコンピュータ１３から「０」の階調データが送られると、この階調データに対して各画素の画像データを順番に比較する。これにより、１ライン分の比較結果がシリアル信号としてコンパレータ１２から出力され、プリントモードと抵抗測定モードを切り換えるスイッチＳａを介してサーマルヘッド１のシフトレジスタ１４に送られる。１ライン分の画像データの比較が終了すると、マイクロコンピュータ１３は、「１」の階調データを発生してコンパレータ１２に送る。したがって、「０」〜「３Ｆ」の階調データを用いることにより、各画素の画像データは６４回比較され、６４ビットの駆動データに変換される。そして、この６４ビットの駆動データは、６４回に分けてシフトレジスタ１４に送られる。
【００１０】
シリアルな駆動データは、クロックによってシフトレジスタ１４内でシフトされてパラレル信号に変換される。シフトレジスタ１４でパラレル信号に変換された駆動データは、ラッチ信号に同期してラッチアレイ１５にラッチされる。ＡＮＤゲートアレイ１６は、ストローブ信号が入力されたときに、入力されている駆動信号が「１」の場合に「Ｈ」の信号を出力する。これらのラッチアレイ１５とＡＮＤゲートアレイ１６は、各画素毎に回路素子が設けられている。
【００１１】
ＡＮＤゲートアレイ１６の各出力端子には、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎがそれぞれ接続されており、出力信号が「Ｈ」の場合にトランジスタがオンする。これらのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎには、発熱素子１８ａ〜１８ｎが直列に接続されている。各発熱素子１８ａ〜１８ｎとしては抵抗素子が用いられている。
【００１２】
発熱素子１８ａ〜１８ｎと並列にノイズ吸収用のコンデンサ２０が接続されており、このコンデンサ２０は電源部２１に接続されている。この電源部２１は、スイッチＳｂ，整流回路２２，電圧安定化回路２３からなり、サーマルヘッド１にヘッド印加電圧ＶＨを印加する。スイッチＳｂは、プリントモード時には常時閉じられており、抵抗測定モード時には、発熱素子１８ａ〜１８ｎの各抵抗値Ｒａ〜Ｒｎを測定する毎にマイクロコンピュータ１３によって開閉が制御される。
【００１３】
コンデンサ２０の一方の端子には１０ビットのＡ／Ｄ変換器２４が接続され、Ａ／Ｄ変換器２４からの出力はマイクロコンピュータ１３の抵抗測定部１３ａのＡ／Ｄ入力端子に入力される。また、マイクロコンピュータ１３は、１０ビットのＤ／Ａ変換器２５を介して電源部２１の電圧安定化回路２３に接続されており、Ｄ／Ａ変換器２５にＤ／Ａ制御信号を入力することにより、Ｄ／Ａ変換器２５からヘッド印加電圧制御信号を電源部２１の電圧安定化回路２３に入力する。
【００１４】
電源部２１を示す図２において、交流電源は、４個の整流素子３１ａ〜３１ｄを使用したブリッジ型の整流回路２２により直流電源に変換される。この直流電源は、電圧安定化回路２３のインバータ３２により周波数が高い交流電源に再変換された後、トランス３３及び整流素子３４ａ，３４ｂにより２つの異なる電圧の直流に変換される。
【００１５】
電圧が低い方の出力はコンデンサ３５，３６及びコイル３７によって平滑化された後、抵抗３８，３９によって抵抗分圧されてコンパレータ４０の非反転入力端子に印加される。一方、コンパレータ４０の反転入力端子には、Ｄ／Ａ変換器２５からヘッド印加電圧制御信号が入力され、コンパレータ４０の出力端子はインバータ３２に接続されている。すなわち、ヘッド印加電圧制御信号によってインバータ３２の周波数を特定し、電圧安定化回路２３から出力されるヘッド印加電圧ＶＨを制御する。また、コイル３７とコンデンサ３６の接続点は、ＦＥＴ４２を介して、サーマルヘッド１に接続されている。ＦＥＴ４２は、ゲートとソース間に、この間を一定電圧に保つためのツェナダイオード４３と、ＦＥＴ４２のオフ時の逆流を阻止するためのダイオード４４とが接続されている。
【００１６】
通常は、トランジスタ４５がオフであるから、ＦＥＴ４２がオンしている。したがって、スイッチＳｂがオンするから、インバータ３２で制御された一定の電圧ＶＨがライン４６を介してサーマルヘッド１に供給される。抵抗測定モードでは、抵抗測定部１３ａのスタート信号でトランジスタ４５がオンする。このトランジスタ４５がオンすると、ＦＥＴ４２のゲート電圧が低下してＦＥＴ４２がオフとなるから、スイッチＳｂがオフとなる。このときに、サーマルヘッド１のコンデンサ２０からの放電電源が、ツェナダイオード４３，トランジスタ４５を通って流れようとするが、ダイオード４４が設けられているから、これが阻止される。したがって、コンデンサ２０の放電電流は、全て発熱素子に供給される。
【００１７】
マイクロコンピュータ１３はＤ／Ａ制御出力信号によってＤ／Ａ変換器２５から出力されるヘッド印加電圧制御信号を変化させ、電源部２１から出力されるヘッド印加電圧ＶＨを制御し、ヘッド印加電圧ＶＨを所定の放電開始電圧Ｅに一致させる。
【００１８】
抵抗測定モード時には、コンデンサ２０を放電開始電圧Ｅに充電した後、スイッチＳｂが開けられ、測定しようとする例えば発熱素子１８ａのトランジスタＴｒ１だけがオンされる。この直後には、抵抗測定部１３ａのＡ／Ｄ入力端子の電圧値Ｖは放電開始電圧Ｅであるが、コンデンサ２０に蓄積されていた電荷が発熱素子１８ａによって放電されるに従ってＡ／Ｄ入力端子の電圧値Ｖは低下し、抵抗測定部１３ａに予め記憶してある基準電圧Ｖｒｅｆにやがて一致する。なお、この間、Ａ／Ｄ変換器２４は連続してコンデンサ２０から入力される電圧をデジタル信号に変換する。
【００１９】
マイクロコンピュータ１３の抵抗測定部１３ａは、スイッチＳｂが開けられた直後からＡ／Ｄ入力端子の電圧値Ｖを観測し、電圧値Ｖが基準電圧Ｖｒｅｆに一致するまでの時間Ｔａをタイマ１３ｃによって計測し、これに基づいて発熱素子１８ａの抵抗値Ｒａを算出してＲＡＭ１３ｂに書き込む。
【００２０】
放電時間Ｔａから抵抗値Ｒａを算出するには、下記の式（５）を用いる。放電開始電圧をＥ，放電時間をＴ，コンデンサ２０の容量をＣ，発熱素子の抵抗値をＲとすると、コンデンサ２０の端子電圧Ｖは次の式（１）で表される。
Ｖ／Ｅ＝ｅｘｐ（−Ｔ／ＣＲ）　・・・（１）
Ｖ＝（１／２）Ｅとすると、式（１）は次のようになる。
ｅｘｐ（−Ｔ／ＣＲ）＝１／２
∴Ｒ＝Ｔ／０．６９３Ｃ　・・・（５）
【００２１】
ここで、コンデンサ２０の容量Ｃは定数であるから、発熱素子の抵抗値Ｒは放電時間Ｔによって決まる。プリントモードでは、式（５）に従って算出された抵抗値Ｒによって画像データが補正されてプリントされる。なお、ＲＡＭ１３ｂに書き込まれた抵抗値Ｒａ〜Ｒｎは電池２６によってバックアップされる。
【００２２】
次に、上記実施形態の作用について図３ないし図５を参照して説明する。カラー感熱プリンタの最初のセットアップ時に、スイッチＳａにより抵抗測定モードに切り換えられ、シフトレジスタ１４がマイクロコンピュータ１３に接続される。マイクロコンピュータ１３は、トランジスタＴｒ１がオン，他のトランジスタ１８ｂ〜１８ｎがオフの状態となる１ライン分のデータを出力する。そして、抵抗測定部１３ａによってスイッチＳｂがオンされ、コンデンサ２０の充電が開始される。
【００２３】
マイクロコンピュータ１３は、Ｄ／Ａ変換器２５から出力されるヘッド印加電圧制御信号を変化させ、電源部２１から出力されるヘッド印加電圧ＶＨを制御し、ヘッド印加電圧ＶＨを放電開始電圧Ｅに一致させる。コンデンサ２０の電荷電圧がＥに達した後、スイッチＳｂがオフされる。これによって、コンデンサ２０の電荷が発熱素子１８ａにより放電され始め、コンデンサ２０の端子電圧がＡ／Ｄ変換器２４により連続的にデジタル変換され、抵抗測定部１３ａのＡ／Ｄ入力端子の電圧値Ｖが低下される。抵抗測定部１３ａはＡ／Ｄ入力端子の電圧値Ｖと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、これらが一致すると、これに要した放電時間Ｔａがタイマ１３ｃによって計測され、式（５）によって発熱素子１８ａの抵抗値Ｒａが算出され、これがＲＡＭ１３ｂに書き込まれる。
【００２４】
次に、トランジスタ１８ｂがオン，他のトランジスタＴｒ１及びトランジスタ１８ｃ〜１８ｎがオフにされる。抵抗測定部１３ａによって発熱素子１８ｂによる放電時間Ｔｂが計測された後、発熱素子１８ｂの抵抗値Ｒｂが算出され、これがＲＡＭ１３ｂに書き込まれる。以下同様に、発熱素子１８ｃ〜１８ｎの抵抗値Ｒｃ〜Ｒｎが算出されてＲＡＭ１３ｂに書き込まれる。これらの抵抗値Ｒｃ〜Ｒｎは、以後電池２６が消耗するまで保持される。あるいは図示しない不揮発性メモリに格納される。
【００２５】
プリントモードでは、スイッチＳａによってシフトレジスタ１４がコンパレータ１２に接続される。このプリントモードにおいては、まずフレームメモリ１０に３色の画像データが取り込まれる。これらの画像データは、発熱素子１８ａ〜１８ｎが完全に均一である場合の理想抵抗値と実際に測定された抵抗値Ｒａ〜Ｒｎとの差から補正データを算出し、発熱素子１８ａ〜１８ｎによって記録すべき画像が正確に印字されるように、補正データによって画像データを補正する。
【００２６】
マゼンタ感熱発色層，シアン感熱発色層，イエロー感熱発色層が支持体上に順次層設された周知のカラー感熱記録材料の記録エリアの先端がサーマルヘッド１に達すると熱記録が開始される。この熱記録に際しては、フレームメモリ１０からイエロー画像の画像データが１ライン分読み出されてラインメモリ１１にいったん書き込まれる。
【００２７】
次に、ラインメモリ１１から各画素の補正済み画像データを順番に読み出してコンパレータ１２に送り、ここで階調レベル「０」の階調データと比較される。イエロー画像を記録する画素ではコンパレータ１２の出力が「１」となり、イエロー画像を記録しない画素では「０」となる。この各画素の比較結果は、シリアルな駆動データとしてシフトレジスタ１４に送られ、そしてクロックによってシフトレジスタ１４内でシフトされてパラレルな駆動データに変換される。このパラレルな駆動データは、ラッチアレイ１５でラッチされてから、ＡＮＤゲートアレイ１６に送られる。
【００２８】
マイクロコンピュータ１３は、幅が長いバイアス加熱用パルスを発生させ、ストローブ信号としてＡＮＤゲートアレイ１６に送る。ＡＮＤゲートアレイ１６は、ストローブ信号とラッチアレイ１５の出力信号との論理積を出力するから、ＡＮＤゲートアレイ１６の各出力端子のうち、ラッチアレイ１５の出力端子が「１」となっているものが「１」を出力する。例えば、ＡＮＤゲートアレイ１６の第１番目の出力端子が「１」の場合には、トランジスタＴｒ１がオンするから、発熱素子１８ａが通電されて発熱する。これにより、発熱素子１８ａがバイアス加熱用パルスに応じた時間だけ通電され、バイアス熱エネルギーをカラー感熱記録材料に与える。
【００２９】
前記バイアス加熱が終了する前に、マイクロコンピュータ１３は階調レベルが「０」の階調データを発生してコンパレータ１２に送り、再び各画素の画像データと比較する。この比較によってシリアルな駆動データが形成され、この駆動データがシフトレジスタ１４に書き込まれる。バイアス加熱が終了すると、マイクロコンピュータ１３は、パルス幅が短い階調表現用パルスを発生する。この階調表現用パルスはストローブ信号としてＡＮＤゲートアレイ１６に送られる。このストローブ信号によって発熱素子が短時間通電され、イエロー感熱発色層を階調レベル「１」の濃度に発色させる。
【００３０】
以下、マイクロコンピュータ１３が階調レベルを「１」から「３Ｆ」まで順番に変化させるために、各階調レベルに応じた駆動データがコンパレータ１２から出力される。これにより、各発熱素子１８ａ〜１８ｎが補正された画像データに応じた回数だけ通電され、カラー感熱記録材料に階調表現熱エネルギーを与えて所望の濃度に発色させる。例えば、６４階調の場合には、最大濃度の画素に対しては、階調表現のために６４個のパルス電流が発熱素子に供給される。
【００３１】
イエロー画像の第１ラインが記録されると、カラー感熱記録材料が１画素分送られ、これとともにフレームメモリ１０からイエロー画像の第２ライン目の画像データが読み出される。このイエロー画像の第２ライン目の画像データに基づいて、カラー感熱記録材料に第２ライン目が熱記録される。イエロー画像を熱記録した部分には、４２０ｎｍ付近の近紫外線が照射される。これにより、イエロー感熱記録材料に含有されたジアゾニウム塩化合物が分解して発色能力が消失する。
【００３２】
記録エリアが再びサーマルヘッド１の位置にくると、マゼンタ画像が１ラインずつマゼンタ感熱発色層に記録される。このマゼンタ画像の発色熱エネルギーは、イエロー画像の発色熱エネルギーよりも大きいが、イエロー感熱発色層は既に光定着されているので、このイエロー感熱発色層が再度発色することはない。マゼンタ画像を記録したカラー感熱記録材料には、３６５ｎｍ付近の紫外線が照射され、マゼンタ感熱発色層が光定着される。
【００３３】
更に記録エリアが再びサーマルヘッド１の位置にくると、シアン画像が１ラインずつシアン感熱発色層に記録される。このシアン感熱発色層は、発色熱エネルギーが通常の保管状態では発色しない値になっているので、シアン感熱発色層に対しては光定着性が与えられていない。こうしてイエロー画像，マゼンタ画像，シアン画像の熱記録が終了したカラー感熱記録材料は、カラー感熱プリンタの外に排出される。
【００３４】
ＲＡＭ１３ｂに書き込まれた発熱素子１８ａ〜１８ｎの抵抗値Ｒａ〜Ｒｎは、内蔵したバックアップ用の電池２６により保持されているが、電池２６が消耗又は経時変化した場合等には、再び測定してＲＡＭ１３ｂに書き込む。また、電池２６を使用せずに、バックアップ用の電源を例えば電源部２１から供給するようにしてもよい。この場合には、サーマルプリンタの電源を落とした直後にＲＡＭ１３ｂのデータは消失するから、サーマルプリンタをセットアップする毎に抵抗値Ｒａ〜Ｒｎの測定を行う。また、ＲＡＭ１３ｂのデータを不揮発性メモリに格納しておけば、データが破壊されたときのみ抵抗値Ｒａ〜Ｒｎの測定を行えばよい。
【００３５】
次に、別の実施形態について図６〜図８を参照して説明する。この実施形態は、発熱素子１８ａ〜１８ｎ及びトランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎと並列に基準抵抗器１９及びトランジスタＴｒｓを接続したもので、この基準抵抗器１９としては抵抗値Ｒｓが既知で誤差１％程度のものを使用する。また、コンパレータ５０の基準電圧Ｖｒｅｆとしては、放電開始電圧Ｅより低い適当な電圧を用いることができるが、次のようにして特定できる。すなわち、マイクロコンピュータ１３がＤ／Ａ変換器２５からのヘッド印加電圧制御信号（Ｄ／Ａ変換値）をＭＡＸ（ヘッド印加電圧ＶＨ＝Ｅとなる時の値）から１ずつデクリメントすることにより、ヘッド印加電圧ＶＨを徐々に下げてゆき、コンパレータ５０からのストップ信号がアクティブになった時にＡ／Ｄ変換器２４から抵抗測定部１３に入力されたＡ／Ｄ入力端子の電圧値を基準電圧Ｖｒｅｆとする。
【００３６】
放電開始電圧Ｅは、次の式（６）から算出できる。
Ｅ＝Ｖｒｅｆ／ｅｘｐ（−Ｔｍａｘ／ＣｍａｘＲｍａｘ）　・・・（６）
Ｔｍａｘはタイマ１３ｃの測定最大時間，Ｃｍａｘは使用するコンデンサ２０の静電容量，Ｒｍａｘは基準抵抗器１９の抵抗値Ｒｓとする。なお、タイマ１３ｃがオーバーフローしないようにマージンをもたせた次の式（７）を用いてもよい。
Ｅ＝Ｖｒｅｆ／０．９ｅｘｐ（−Ｔｍａｘ／ＣｍａｘＲｍａｘ）　・・・（７）
【００３７】
マイクロコンピュータ１３は、Ｄ／Ａ変換器２５により、ヘッド印加電圧ＶＨを変化させながら、Ａ／Ｄ変換器２４によりヘッド印加電圧ＶＨをデジタル変換し、ＶＨ＝Ｅとなるように、Ｄ／Ａ変換器２５のＤ／Ａ制御出力信号を設定する。
【００３８】
例えば発熱素子１８ａの抵抗値Ｒａを測定するには、まずスイッチＳａにより抵抗測定モードに切り換え、トランジスタＴｒ１〜ＴｒｎをオフしたままトランジスタＴｒｓだけをオンにしてスイッチＳｂを閉じる。コンデンサ２０が放電開始電圧Ｅに充電した後、スイッチＳｂを開いてコンデンサ２０の電荷が基準抵抗器１９によって放電される時間Ｔｓを計測する。次に、トランジスタ１８ｂ〜１８ｎ及びトランジスタＴｒｓをオフにしてトランジスタＴｒ１だけをオンにする。スイッチＳｂを閉じてコンデンサ２０を充電した後、スイッチＳｂを開いて発熱素子１８ａによる放電時間Ｔａを計測する。
【００３９】
発熱素子１８ａの抵抗値Ｒａは、式Ｒａ＝（Ｔａ／Ｔｓ）ＲＳで算出されるから、抵抗値Ｒａの算出精度はコンデンサ２０の容量Ｃに依存せず、基準抵抗器１９の抵抗値ＲＳの精度だけに依存する。抵抗値ＲＳは１％程度の誤差であるから、発熱素子１８ａの抵抗値Ｒａは、精度良く算出することができる。他の発熱素子１８ｂ〜１８ｎの抵抗値Ｒｂ〜Ｒｎも同様に算出できる。
【００４０】
上記実施形態では、放電時間の計測をストップするストップ信号をコンパレータ５０を用いて作り出していたが、Ａ／Ｄ変換器２４が高速であれば、基準抵抗器１９による放電中のコンデンサ２０の端子電圧Ｖを連続的にＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ１３が監視できるから、Ｖ＝Ｖｒｅｆになるまでの時間Ｔｓを計測すればよい（図９，図１０参照）。なお、基準電圧Ｖｒｅｆはマイクロコンピュータ１３に予め記憶してある所定の電圧値である。
【００４１】
また、以上説明したカラー感熱プリンタからサーマルヘッドの発熱素子の抵抗値を測定する機能のみを取り出し、サーマルヘッドの抵抗測定装置として独立させることも可能である。この場合には、例えばサーマルヘッドを検査する際の試験器として使用することができる。
【００４２】
上記実施形態では、Ａ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ変換器の両方ともに１０ビットのものを用いたが、本発明はこれに限定されることなく、目的に応じて例えば１６ビットや８ビット等でもよい。また、高精度が要求されるのは、Ａ／Ｄ変換器だけであるから、Ａ／Ｄ変換器を１０ビットとし、Ｄ／Ａ変換器は８ビットとしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、基準電圧Ｖｒｅｆとして（１／２）Ｅが用いられている。この基準電圧Ｖｒｅｆは、ヘッド印加電圧Ｅに近い値である場合にはコンデンサの放電時間を計測する時間が短くなる代わりに計測精度が低下し、「０」もしくはこれに近い値にした場合にも放電カーブがなだらかになり、計測確度が悪くなる上に計測時間も長くなる。本実施形態では、迅速かつ高精度の測定を行うためにＶｒｅｆ＝（１／２）Ｅとしている。しかし、本発明は、これに限定されることなく、例えば（１／３）Ｅ，あるいは（２／３）Ｅとしてもよい。
【００４４】
また、カラー感熱プリンタを例にしたが、本発明は、モノクロの感熱プリンタやカラー熱転写プリンタ等にも適用することができる。なお、実施形態の説明では、予め発熱素子又は基準抵抗器１９をオンさせた後、コンデンサを充電するような順序であったが、逆に、始めにコンデンサを充電し、その後発熱素子又は基準抵抗器１９をオンさせて放電をさせてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、電源部からサーマルヘッドに印加するヘッド印加電圧を観測し、このヘッド印加電圧が所定電圧になるように電源部を制御するとともに、サーマルヘッドにライン状に配置された複数の発熱素子と並列に接続されたコンデンサの充放電を利用し、このコンデンサが放電して所定電位に達するまでの時間を各発熱素子毎に計測し、この計測結果に基づいて各発熱素子の抵抗値を算出したので、従来は必要であった放電開始電圧，基準電圧の調整を不要にでき、コストアップすることなく発熱素子の抵抗測定を高精度に行うことができる。また、前記ヘッド印加電圧は、Ａ／Ｄ変換手段によりデジタル信号に変換されて制御手段に入力され、前記デジタル信号に基づいて制御手段が電源部を制御するので、きわめて簡単な構成で上記効果を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー感熱プリンタの電気回路を示すブロック図である。
【図２】電源部の一例を示す回路図である。
【図３】抵抗測定モードのフローチャートである。
【図４】図１に示す各部に供給される信号の波形図である。
【図５】プリントモードのフローチャートである。
【図６】電気回路の別の例を示すブロック図である。
【図７】図６に示す各部に供給される信号の波形図である。
【図８】図６に示す実施形態の抵抗測定モードのフローチャートである。
【図９】ストップ信号を作成する回路を不要にした電気回路の例を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す実施形態の抵抗測定モードのフローチャートである。
【符号の説明】
１　サーマルヘッド
１２，４０，５０　コンパレータ
１３　マイクロコンピュータ
１３ａ　抵抗測定部
１３ｂ　ＲＡＭ
１３ｃ　タイマ
１８ａ〜１８ｎ　発熱素子
１９　基準抵抗器
２０　コンデンサ
２１　電源部
２３　電圧安定化回路
２４　Ａ／Ｄ変換器
２５　Ｄ／Ａ変換器
Ｓａ，Ｓｂ　スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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