JP2746088B2 - サーマルヘッド装置 - Google Patents
サーマルヘッド装置Info
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- JP2746088B2 JP2746088B2 JP5326339A JP32633993A JP2746088B2 JP 2746088 B2 JP2746088 B2 JP 2746088B2 JP 5326339 A JP5326339 A JP 5326339A JP 32633993 A JP32633993 A JP 32633993A JP 2746088 B2 JP2746088 B2 JP 2746088B2
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- integrated circuit
- head device
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- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
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- Electronic Switches (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サーマルプリンタに使
用されるサーマルヘッド装置に関し、詳しくは、小型
化，低廉化等を図るためのサーマルヘッド装置に関す
る。
用されるサーマルヘッド装置に関し、詳しくは、小型
化，低廉化等を図るためのサーマルヘッド装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】サーマルプリンタは、機構が簡単である
と共に、記録素子である発熱素子を多数有するものが容
易に製造できることから、広い範囲で用いられている。
サーマルプリンタには、発熱素子とその駆動用回路とか
ら成るサーマルヘッド装置が設けられている。
と共に、記録素子である発熱素子を多数有するものが容
易に製造できることから、広い範囲で用いられている。
サーマルプリンタには、発熱素子とその駆動用回路とか
ら成るサーマルヘッド装置が設けられている。
【０００３】図５は従来のサーマルヘッド装置の一例を
示す回路図である。このサーマルヘッド装置は、64個の
発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と、発熱駆動用集積回路８０とか
ら、同一のサーマルヘッド基材８１に構成されている。
発熱駆動用集積回路８０は、各64ビット分の、シフトレ
ジスタ部８０１，ラッチ部８０２，出力ゲート部８０３
及び出力トランジスタＱ１〜Ｑ６４から構成されてい
る。発熱駆動用集積回路８０をこのような構成にしたの
は、サーマルヘッド装置と外部の制御回路との配線を少
なくするためである。また、サーマルヘッド基材８１
は、例えばアルミナセラミックス板等である。
示す回路図である。このサーマルヘッド装置は、64個の
発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と、発熱駆動用集積回路８０とか
ら、同一のサーマルヘッド基材８１に構成されている。
発熱駆動用集積回路８０は、各64ビット分の、シフトレ
ジスタ部８０１，ラッチ部８０２，出力ゲート部８０３
及び出力トランジスタＱ１〜Ｑ６４から構成されてい
る。発熱駆動用集積回路８０をこのような構成にしたの
は、サーマルヘッド装置と外部の制御回路との配線を少
なくするためである。また、サーマルヘッド基材８１
は、例えばアルミナセラミックス板等である。
【０００４】印字データは、64ビットのパラレルデータ
ではなく、１ラインのシリアルデータSerial-in とし
て、クロック信号Clock と同期されたシフトレジスタ部
８０１へ入力される。これらの印字データは、ラッチ信
号Latch のタイミングでラッチ部８０２へ転送される。
出力ゲート部８０３は、ラッチ部８０２の出力レベルが
Ｈレベルの発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に対して、ストローブ
信号StrobeがＬレベルの時間だけ、出力トランジスタＱ
１〜Ｑ６４をオンにする。これにより、印字データのＨ
レベルに対応して発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４が駆動される。
このように、一般には数百から数千の発熱素子を有する
サーマルヘッド装置でも、外部との配線は極めて少なく
なるように構成されている。
ではなく、１ラインのシリアルデータSerial-in とし
て、クロック信号Clock と同期されたシフトレジスタ部
８０１へ入力される。これらの印字データは、ラッチ信
号Latch のタイミングでラッチ部８０２へ転送される。
出力ゲート部８０３は、ラッチ部８０２の出力レベルが
Ｈレベルの発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に対して、ストローブ
信号StrobeがＬレベルの時間だけ、出力トランジスタＱ
１〜Ｑ６４をオンにする。これにより、印字データのＨ
レベルに対応して発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４が駆動される。
このように、一般には数百から数千の発熱素子を有する
サーマルヘッド装置でも、外部との配線は極めて少なく
なるように構成されている。
【０００５】しかしながら、この従来のサーマルヘッド
装置では、印字の開始直後は印字が薄く、印字を行って
いくに従い印字が濃くなるという、印字品質上の問題が
あった。これは、印字を行うための熱が発熱素子Ｒ１〜
Ｒ６４近傍の基材やサーマルヘッド装置全体に蓄熱され
るためである。
装置では、印字の開始直後は印字が薄く、印字を行って
いくに従い印字が濃くなるという、印字品質上の問題が
あった。これは、印字を行うための熱が発熱素子Ｒ１〜
Ｒ６４近傍の基材やサーマルヘッド装置全体に蓄熱され
るためである。
【０００６】この蓄積の影響を低減するために種々の蓄
熱補正方法、すなわちサーマルヘッド装置の温度に応じ
て印字のための印加エネルギーを制御する回路が提案さ
れている。例えば、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方法がある。しかしながら、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が
長いことや、温度センサ自体の熱応答時間が長いことに
より十分な補正はできていない。
熱補正方法、すなわちサーマルヘッド装置の温度に応じ
て印字のための印加エネルギーを制御する回路が提案さ
れている。例えば、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方法がある。しかしながら、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が
長いことや、温度センサ自体の熱応答時間が長いことに
より十分な補正はできていない。
【０００７】また、印字履歴情報に基づく補正方法もあ
る。これは、発熱素子毎の印字履歴に従って印加エネル
ギーを制御する方法である。この場合には発熱素子自体
に印加された印字情報を基にすることから、上述した温
度センサを用いる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り、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な印字品質が得られていた。
る。これは、発熱素子毎の印字履歴に従って印加エネル
ギーを制御する方法である。この場合には発熱素子自体
に印加された印字情報を基にすることから、上述した温
度センサを用いる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り、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な印字品質が得られていた。
【０００８】しかしながら、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、上記の方法で良
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
ならず、かつ発熱素子の並置方法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必要とする
という問題があった。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、従来の印字制御
方式では充分な対応ができない状態にあった。
ラフィック印字にまで応用される現在、上記の方法で良
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
ならず、かつ発熱素子の並置方法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必要とする
という問題があった。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、従来の印字制御
方式では充分な対応ができない状態にあった。
【０００９】これらの問題を解決する方法として、発熱
素子に電気抵抗の温度依存性が大きな材料を用い、その
電気抵抗の変化から発熱素子の温度を測定し、この温度
情報に基づき発熱素子に印加するエネルギーを制御して
良好な印字を得る方法が発明されている。この例を図６
に示す。
素子に電気抵抗の温度依存性が大きな材料を用い、その
電気抵抗の変化から発熱素子の温度を測定し、この温度
情報に基づき発熱素子に印加するエネルギーを制御して
良好な印字を得る方法が発明されている。この例を図６
に示す。
【００１０】図６は従来のサーマルヘッド装置の他の例
を示すブロック図である。図５と同一部分には同一符号
を付し説明を省略する。このサーマルヘッド装置は、発
熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の形成されたサーマルヘッド基材８
２，発熱駆動用集積回路８０，単体の抵抗器を用いた電
流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４，電流検出回路８４及びこ
れらの制御回路８６から構成されている。
を示すブロック図である。図５と同一部分には同一符号
を付し説明を省略する。このサーマルヘッド装置は、発
熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の形成されたサーマルヘッド基材８
２，発熱駆動用集積回路８０，単体の抵抗器を用いた電
流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４，電流検出回路８４及びこ
れらの制御回路８６から構成されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図６のサーマルヘッド
装置における、図５に示したサーマルヘッド装置との基
本的な違いは、発熱駆動用集積回路８０などがサーマル
ヘッド基材８２に搭載されず外付けになっていることで
ある。そのため、その間の電気接続には数百〜数千とい
う配線数を有する配線ケーブルが要求される。このよう
に、このサーマルヘッド装置では、配線ケーブルが膨大
となるなどの欠点があった。
装置における、図５に示したサーマルヘッド装置との基
本的な違いは、発熱駆動用集積回路８０などがサーマル
ヘッド基材８２に搭載されず外付けになっていることで
ある。そのため、その間の電気接続には数百〜数千とい
う配線数を有する配線ケーブルが要求される。このよう
に、このサーマルヘッド装置では、配線ケーブルが膨大
となるなどの欠点があった。
【００１２】これは、電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４の
体積が発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に比べて著しく大きいこと
から、この電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４をサーマルヘ
ッド基材８２に搭載したとすると、サーマルヘッド装置
が巨大になってしまうからである。また、電流検出回路
８４に用いる高価なスイッチング回路も発熱素子Ｒ１〜
Ｒ６４、すなわち電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４と同じ
数だけ必要であり、このスイッチング回路をサーマルヘ
ッド基材８２に搭載するには、サイズが大きくなるだけ
でなく、サーマルヘッド装置全体のコストも大きくなる
ためである。
体積が発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に比べて著しく大きいこと
から、この電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４をサーマルヘ
ッド基材８２に搭載したとすると、サーマルヘッド装置
が巨大になってしまうからである。また、電流検出回路
８４に用いる高価なスイッチング回路も発熱素子Ｒ１〜
Ｒ６４、すなわち電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４と同じ
数だけ必要であり、このスイッチング回路をサーマルヘ
ッド基材８２に搭載するには、サイズが大きくなるだけ
でなく、サーマルヘッド装置全体のコストも大きくなる
ためである。
【００１３】
【発明の目的】そこで、本発明は、温度による発熱素子
の電気抵抗の変化を検出する回路をサーマルヘッド装置
を構成する基板上で簡潔にまとめることにより、サーマ
ルヘッド装置と外部の制御回路との配線ケーブル等を少
なくし、これにより、サーマルヘッド装置と外部の制御
回路とを含むサーマルプリンタ全体を小さくすることを
目的とする。
の電気抵抗の変化を検出する回路をサーマルヘッド装置
を構成する基板上で簡潔にまとめることにより、サーマ
ルヘッド装置と外部の制御回路との配線ケーブル等を少
なくし、これにより、サーマルヘッド装置と外部の制御
回路とを含むサーマルプリンタ全体を小さくすることを
目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るサーマルヘ
ッド装置は、サーマルヘッド基材と、実装基板とから構
成されている。前記サーマルヘッド基材には、一列に並
列に設けられた多数の発熱素子と、これらの発熱素子に
それぞれ接続されたサーマルヘッド基材用端子とが装備
されている。前記実装基板には、前記発熱素子にそれぞ
れ直列に接続されると共にこの発熱素子と同じ電流が流
れる電流検出用抵抗器と、この電流検出用抵抗器の電圧
降下により前記発熱素子へ流れる電流を検出する電流検
出用集積回路と、印字データに基づき前記発熱素子を駆
動する発熱駆動用集積回路と、前記サーマルヘッド基材
用端子と同じ間隔で設けられると共に前記電流検出用抵
抗器等と接続された実装基板用端子とが装備されてい
る。そして、この実装基板用端子と前記サーマルヘッド
基材用端子とがハンダ付けにより直接接続されて成るも
のである。また、前記発熱駆動用集積回路と前記電流検
出用集積回路とは、それぞれ同一構成の集積回路を備え
たものとしてもよい。
ッド装置は、サーマルヘッド基材と、実装基板とから構
成されている。前記サーマルヘッド基材には、一列に並
列に設けられた多数の発熱素子と、これらの発熱素子に
それぞれ接続されたサーマルヘッド基材用端子とが装備
されている。前記実装基板には、前記発熱素子にそれぞ
れ直列に接続されると共にこの発熱素子と同じ電流が流
れる電流検出用抵抗器と、この電流検出用抵抗器の電圧
降下により前記発熱素子へ流れる電流を検出する電流検
出用集積回路と、印字データに基づき前記発熱素子を駆
動する発熱駆動用集積回路と、前記サーマルヘッド基材
用端子と同じ間隔で設けられると共に前記電流検出用抵
抗器等と接続された実装基板用端子とが装備されてい
る。そして、この実装基板用端子と前記サーマルヘッド
基材用端子とがハンダ付けにより直接接続されて成るも
のである。また、前記発熱駆動用集積回路と前記電流検
出用集積回路とは、それぞれ同一構成の集積回路を備え
たものとしてもよい。
【００１５】
【作用】発熱素子，サーマルヘッド基材用端子等が装備
されているサーマルヘッド基材と、発熱駆動用集積回
路，電流検出用抵抗器，電流検出用集積回路，実装基板
用端子等が装備されている実装基板とは、サーマルヘッ
ド基材用端子と実装基板用端子とがハンダ付けにより直
接接続されることにより一体化されている。したがっ
て、発熱素子と発熱駆動用集積回路等とを接続する配線
ケーブルは不要である。
されているサーマルヘッド基材と、発熱駆動用集積回
路，電流検出用抵抗器，電流検出用集積回路，実装基板
用端子等が装備されている実装基板とは、サーマルヘッ
ド基材用端子と実装基板用端子とがハンダ付けにより直
接接続されることにより一体化されている。したがっ
て、発熱素子と発熱駆動用集積回路等とを接続する配線
ケーブルは不要である。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明に係るサーマルヘッド装置の
一実施例を示す断面図である。以下、この図を参照して
本実施例を説明する。ただし、図５と同一部分には同一
符号を付し説明を省略する。
一実施例を示す断面図である。以下、この図を参照して
本実施例を説明する。ただし、図５と同一部分には同一
符号を付し説明を省略する。
【００１７】本発明に係るサーマルヘッド装置１０は、
サーマルヘッド基材１２と、実装基板１４とから構成さ
れている。サーマルヘッド基材１２には、一列に並列に
設けられた多数の発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と、発熱素子Ｒ
１〜Ｒ６４にそれぞれ接続されたサーマルヘッド基材用
端子１６とが装備されている。実装基板１４には、発熱
素子Ｒ１〜Ｒ６４にそれぞれ直列に接続されると共に発
熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と同じ電流が流れる電流検出用抵抗
器ｒ１〜ｒ６４と、電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４の電
圧降下により発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４へ流れる電流Ｉ１〜
Ｉ６４を検出する電流検出用集積回路１８と、印字デー
タに基づき発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４を駆動する発熱駆動用
集積回路８０と、サーマルヘッド基材用端子１６と同じ
間隔で設けられると共に電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４
等と接続された実装基板用端子２０とが装備されてい
る。そして、実装基板用端子２０とサーマルヘッド基材
用端子１６とがハンダ付けにより直接接続されて成るも
のである。また、発熱駆動用集積回路８０と電流検出用
集積回路１８とは、それぞれ同一構成の集積回路を備え
ている。
サーマルヘッド基材１２と、実装基板１４とから構成さ
れている。サーマルヘッド基材１２には、一列に並列に
設けられた多数の発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と、発熱素子Ｒ
１〜Ｒ６４にそれぞれ接続されたサーマルヘッド基材用
端子１６とが装備されている。実装基板１４には、発熱
素子Ｒ１〜Ｒ６４にそれぞれ直列に接続されると共に発
熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と同じ電流が流れる電流検出用抵抗
器ｒ１〜ｒ６４と、電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４の電
圧降下により発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４へ流れる電流Ｉ１〜
Ｉ６４を検出する電流検出用集積回路１８と、印字デー
タに基づき発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４を駆動する発熱駆動用
集積回路８０と、サーマルヘッド基材用端子１６と同じ
間隔で設けられると共に電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４
等と接続された実装基板用端子２０とが装備されてい
る。そして、実装基板用端子２０とサーマルヘッド基材
用端子１６とがハンダ付けにより直接接続されて成るも
のである。また、発熱駆動用集積回路８０と電流検出用
集積回路１８とは、それぞれ同一構成の集積回路を備え
ている。
【００１８】サーマルヘッド基材１２は、例えばアルミ
ナセラミックス等から成るの円筒型を呈し、その外表面
の軸方向に複数の発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４が一列に並設さ
れている。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の延長上にサーマルヘ
ッド基材用端子１６が、各々の発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に
対応して配設されている。また、サーマルヘッド基材用
端子１６の反対側のサーマルヘッド基材１２の外表面
に、全ての発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４を一括する共通電極２
２が設けられている。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の全部と、
サーマルヘッド基材用端子１６及び共通電極２２の大半
とは、保護膜２４に覆われ保護されている。サーマルヘ
ッド基材用端子１６及び共通電極２２の保護膜２４に覆
われていない部分には、ハンダメッキ２６，２８が施さ
れている。
ナセラミックス等から成るの円筒型を呈し、その外表面
の軸方向に複数の発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４が一列に並設さ
れている。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の延長上にサーマルヘ
ッド基材用端子１６が、各々の発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に
対応して配設されている。また、サーマルヘッド基材用
端子１６の反対側のサーマルヘッド基材１２の外表面
に、全ての発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４を一括する共通電極２
２が設けられている。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の全部と、
サーマルヘッド基材用端子１６及び共通電極２２の大半
とは、保護膜２４に覆われ保護されている。サーマルヘ
ッド基材用端子１６及び共通電極２２の保護膜２４に覆
われていない部分には、ハンダメッキ２６，２８が施さ
れている。
【００１９】実装基板１４は、例えばアルミナセラミッ
クス等から成る絶縁基板３０と、例えば合成樹脂等から
成る保持板３２とから構成されている。絶縁基板３０の
表面には、サーマルヘッド基材用端子１６のピッチと個
数とに合わせて、金メッキの施された薄膜から成る実装
基板用端子２０が設けられている。その延長上の絶縁基
板３０の表面には、電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４が設
けられ、さらに電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４の表面は
保護膜３４で覆われている。また、実装基板用端子２０
の上にフレキシブルケーブル３６が貼り合わされてい
る。電流検出用集積回路１８は、フレキシブルケーブル
３６の上に実装されており、実装基板用端子２０とは金
ワイヤ１８ａで接続され、フレキシブルケーブル３６と
も金ワイヤ１８ａで接続されている。一方、発熱駆動用
集積回路８０は、配線電極３８と金ワイヤ８０ａで接続
され、フレキシブルケーブル４０とも金ワイヤ８０ａで
接続される。絶縁基板３０及びフレキシブルケーブル４
０は保持板３２に固着されている。
クス等から成る絶縁基板３０と、例えば合成樹脂等から
成る保持板３２とから構成されている。絶縁基板３０の
表面には、サーマルヘッド基材用端子１６のピッチと個
数とに合わせて、金メッキの施された薄膜から成る実装
基板用端子２０が設けられている。その延長上の絶縁基
板３０の表面には、電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４が設
けられ、さらに電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４の表面は
保護膜３４で覆われている。また、実装基板用端子２０
の上にフレキシブルケーブル３６が貼り合わされてい
る。電流検出用集積回路１８は、フレキシブルケーブル
３６の上に実装されており、実装基板用端子２０とは金
ワイヤ１８ａで接続され、フレキシブルケーブル３６と
も金ワイヤ１８ａで接続されている。一方、発熱駆動用
集積回路８０は、配線電極３８と金ワイヤ８０ａで接続
され、フレキシブルケーブル４０とも金ワイヤ８０ａで
接続される。絶縁基板３０及びフレキシブルケーブル４
０は保持板３２に固着されている。
【００２０】発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４は、電気抵抗の温度
依存性が大きなクロムーアルミ系合金薄膜で作られる。
これに対し、電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４は、電気抵
抗の温度依存性が小さいニッケル−クロム系合金薄膜で
作られる。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と電流検出用抵抗器ｒ
１〜ｒ６４は別々に作成された後、サーマルヘッド基材
１２上のサーマルヘッド基材用端子１６と絶縁基板３０
上の実装基板用端子２０とがハンダで接続されると共
に、サーマルヘッド基材１２上の共通電極２２と絶縁基
板３０上のフレキシブルケーブル３６とがハンダで接続
される。また、互いに電気抵抗の温度依存性が異なる、
発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４
とを別々に作成することにより、製造工程での管理を容
易にしている。
依存性が大きなクロムーアルミ系合金薄膜で作られる。
これに対し、電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４は、電気抵
抗の温度依存性が小さいニッケル−クロム系合金薄膜で
作られる。発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と電流検出用抵抗器ｒ
１〜ｒ６４は別々に作成された後、サーマルヘッド基材
１２上のサーマルヘッド基材用端子１６と絶縁基板３０
上の実装基板用端子２０とがハンダで接続されると共
に、サーマルヘッド基材１２上の共通電極２２と絶縁基
板３０上のフレキシブルケーブル３６とがハンダで接続
される。また、互いに電気抵抗の温度依存性が異なる、
発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４と電流検出用抵抗器ｒ１〜ｒ６４
とを別々に作成することにより、製造工程での管理を容
易にしている。
【００２１】図２は図１のサーマルヘッド装置の回路
図、図３は図１のサーマルヘッド装置の動作を示すタイ
ミングチャート、図４は図１のサーマルヘッド装置及び
外部の制御回路を含むブロック図である。以下、これら
の図面により、本実施例の電気的な動作を説明する。た
だし、図５と同一部分には同一符号を付し説明を省略す
る。
図、図３は図１のサーマルヘッド装置の動作を示すタイ
ミングチャート、図４は図１のサーマルヘッド装置及び
外部の制御回路を含むブロック図である。以下、これら
の図面により、本実施例の電気的な動作を説明する。た
だし、図５と同一部分には同一符号を付し説明を省略す
る。
【００２２】発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の全ての一端は共通
電極２２に接続され、共通電極２２にはサーマルヘッド
装置駆動用の直流電源電圧VHD が印加されている。発熱
素子Ｒ１〜Ｒ６４の他端のそれぞれは、電流検出用抵抗
器ｒ１〜ｒ６４を介して、シフトレジスタ部８０１、ラ
ッチ部８０２、出力ゲート部８０３及び出力トランジス
タＱ１〜Ｑ６４から成る発熱駆動用集積回路８０に接続
されている。印字入力データDin は、シフトレジスタ部
８０１へ同期信号D-Clock とともにシリアル信号の形で
入力され、ラッチ信号D-Latch のタイミングでラッチ部
８０２へ一括して転送される。出力ゲート部８０３は、
ラッチ部８０２へ転送された印字データに基づきストロ
ーブ信号D-StrobeのＬレベルの時間だけ出力トランジス
タＱ１〜Ｑ６４をオンにし、発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に電
流を流して発熱させる。
電極２２に接続され、共通電極２２にはサーマルヘッド
装置駆動用の直流電源電圧VHD が印加されている。発熱
素子Ｒ１〜Ｒ６４の他端のそれぞれは、電流検出用抵抗
器ｒ１〜ｒ６４を介して、シフトレジスタ部８０１、ラ
ッチ部８０２、出力ゲート部８０３及び出力トランジス
タＱ１〜Ｑ６４から成る発熱駆動用集積回路８０に接続
されている。印字入力データDin は、シフトレジスタ部
８０１へ同期信号D-Clock とともにシリアル信号の形で
入力され、ラッチ信号D-Latch のタイミングでラッチ部
８０２へ一括して転送される。出力ゲート部８０３は、
ラッチ部８０２へ転送された印字データに基づきストロ
ーブ信号D-StrobeのＬレベルの時間だけ出力トランジス
タＱ１〜Ｑ６４をオンにし、発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に電
流を流して発熱させる。
【００２３】この時、発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に流れる電
流Ｉ１〜Ｉ６４は、印加電圧VHD と個々の発熱素子Ｒ１
〜Ｒ６４の抵抗値によってほぼ決定される。また、発熱
素子Ｒ１〜Ｒ６４は温度によって抵抗値が大きく変化す
るため、印字による発熱によって流れる電流も大きく変
化する。すなわち、電流Ｉ１〜Ｉ６４と発熱素子Ｒ１〜
Ｒ６４の温度とは相関関係を持ち、その電流Ｉ１〜Ｉ６
４の値により発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の温度を検知するこ
とができる。また、電流Ｉ１〜Ｉ６４は、電流検出用抵
抗器ｒ１〜ｒ６４の両端に生じる電圧と比例関係にあ
る。したがって，この電圧を電流検出用集積回路１８を
介してサーマルヘッド装置１０の外部シリアル信号Sout
によって外部に取り出す。
流Ｉ１〜Ｉ６４は、印加電圧VHD と個々の発熱素子Ｒ１
〜Ｒ６４の抵抗値によってほぼ決定される。また、発熱
素子Ｒ１〜Ｒ６４は温度によって抵抗値が大きく変化す
るため、印字による発熱によって流れる電流も大きく変
化する。すなわち、電流Ｉ１〜Ｉ６４と発熱素子Ｒ１〜
Ｒ６４の温度とは相関関係を持ち、その電流Ｉ１〜Ｉ６
４の値により発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の温度を検知するこ
とができる。また、電流Ｉ１〜Ｉ６４は、電流検出用抵
抗器ｒ１〜ｒ６４の両端に生じる電圧と比例関係にあ
る。したがって，この電圧を電流検出用集積回路１８を
介してサーマルヘッド装置１０の外部シリアル信号Sout
によって外部に取り出す。
【００２４】なお、電流検出用集積回路１８として市販
の発熱駆動用集積回路８０を流用するが、どの集積回路
でも使用できるのではない。すなわち、出力トランジス
タＱ１〜Ｑ６４群の接地線と他の回路の接地線とが電気
的に絶縁され、もしくは出力トランジスタＱ１〜Ｑ６４
群の接地線から他の回路の接地線へ逆方向にダイオード
が挿入され、かつ出力トランジスタＱ１〜Ｑ６４群の接
地線と前記他の回路の接地線とが独立した端子として設
けられた発熱駆動用集積回路８０を選択する。
の発熱駆動用集積回路８０を流用するが、どの集積回路
でも使用できるのではない。すなわち、出力トランジス
タＱ１〜Ｑ６４群の接地線と他の回路の接地線とが電気
的に絶縁され、もしくは出力トランジスタＱ１〜Ｑ６４
群の接地線から他の回路の接地線へ逆方向にダイオード
が挿入され、かつ出力トランジスタＱ１〜Ｑ６４群の接
地線と前記他の回路の接地線とが独立した端子として設
けられた発熱駆動用集積回路８０を選択する。
【００２５】この電流検出用集積回路１８のシリアル入
力Sin は先頭の１ビットのみデータがあり、他のビット
はＬレベルでクロック信号S-Clock と一緒にシフトレジ
スタ部１８１に入力される。入力された１ビットのデー
タは、ラッチ信号S-Latch のタイミングにてラッチ部１
８２に転送されるが、クロック信号S-Clock とラッチ信
号S-Latch は同じ周期であり、タイミング的にはややラ
ッチ信号S-Latch の方を遅らせているためシリアル信号
Sin がシフトされていくに従い、電流検出用抵抗器ｒ１
からｒ６４の方へシフトされてシリアル出力端子Soutに
出力される。
力Sin は先頭の１ビットのみデータがあり、他のビット
はＬレベルでクロック信号S-Clock と一緒にシフトレジ
スタ部１８１に入力される。入力された１ビットのデー
タは、ラッチ信号S-Latch のタイミングにてラッチ部１
８２に転送されるが、クロック信号S-Clock とラッチ信
号S-Latch は同じ周期であり、タイミング的にはややラ
ッチ信号S-Latch の方を遅らせているためシリアル信号
Sin がシフトされていくに従い、電流検出用抵抗器ｒ１
からｒ６４の方へシフトされてシリアル出力端子Soutに
出力される。
【００２６】発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４の温度と相関関係の
ある電流Ｉ１〜Ｉ６４に対応する信号は、Sout端子から
取り出され、サーマルヘッド装置１０の外部にある制御
回路４２に転送され、Ａ／Ｄコンバータ４２１にて逐次
デジタル量に変換された後、比較器４２２で設定器４２
３で設定された温度と比較され、その温度に達していな
いときＨレベル、達したときＬレベルの信号をサーマル
ヘッド装置１０のシリアル入力Din にフィードバックす
る。この一連の働きは、発熱駆動用集積回路８０および
電流検出用集積回路１８のクロック信号D-Clock および
S-Clock の１周期毎に行われる。
ある電流Ｉ１〜Ｉ６４に対応する信号は、Sout端子から
取り出され、サーマルヘッド装置１０の外部にある制御
回路４２に転送され、Ａ／Ｄコンバータ４２１にて逐次
デジタル量に変換された後、比較器４２２で設定器４２
３で設定された温度と比較され、その温度に達していな
いときＨレベル、達したときＬレベルの信号をサーマル
ヘッド装置１０のシリアル入力Din にフィードバックす
る。この一連の働きは、発熱駆動用集積回路８０および
電流検出用集積回路１８のクロック信号D-Clock および
S-Clock の１周期毎に行われる。
【００２７】発熱駆動用集積回路８０のシフトレジスタ
部８０１と電流検出用集積回路１８のシフトレジスタ１
８１のクロック信号は同期しており、電流検出用抵抗器
ｒ１〜ｒ６４に接続される各集積回路の出力トランジス
タＱ１〜Ｑ６４とｑ１〜ｑ６４の出力端子は、その端子
番号が各々逆の順序になるように接続されている。その
ため、電流検出用集積回路１８のSoutから出力される信
号は、タイミングもデータの並び順も制御される印字デ
ータに一致する。
部８０１と電流検出用集積回路１８のシフトレジスタ１
８１のクロック信号は同期しており、電流検出用抵抗器
ｒ１〜ｒ６４に接続される各集積回路の出力トランジス
タＱ１〜Ｑ６４とｑ１〜ｑ６４の出力端子は、その端子
番号が各々逆の順序になるように接続されている。その
ため、電流検出用集積回路１８のSoutから出力される信
号は、タイミングもデータの並び順も制御される印字デ
ータに一致する。
【００２８】１印字周期毎に、発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に
印字のエネルギーを複数回印加し、その瞬間の温度を検
出して設定温度に到達していた発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に
は、それ以降の印加を中止する。この時、印字周期毎の
初回の印字データDatainは制御回路４２から転送される
が、２回目からはシフトレジスタ部８０１のデータをサ
イクリックに転送して使用する。これは選択信号Select
により切り替えられる。このとき、シリアル入力には前
述のコンパレータ信号が入力され、所定の温度に達して
いない発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４のみＨレベルとなってお
り、ＡＮＤ回路４４にてシフトレジスタ部８０１の出力
をＡＮＤされ、この所定の温度に達していない発熱素子
Ｒ１〜Ｒ６４に対応してシフトレジスタ部８０１はＨレ
ベルとなり、その発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４にエネルギーが
印加される。
印字のエネルギーを複数回印加し、その瞬間の温度を検
出して設定温度に到達していた発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４に
は、それ以降の印加を中止する。この時、印字周期毎の
初回の印字データDatainは制御回路４２から転送される
が、２回目からはシフトレジスタ部８０１のデータをサ
イクリックに転送して使用する。これは選択信号Select
により切り替えられる。このとき、シリアル入力には前
述のコンパレータ信号が入力され、所定の温度に達して
いない発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４のみＨレベルとなってお
り、ＡＮＤ回路４４にてシフトレジスタ部８０１の出力
をＡＮＤされ、この所定の温度に達していない発熱素子
Ｒ１〜Ｒ６４に対応してシフトレジスタ部８０１はＨレ
ベルとなり、その発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４にエネルギーが
印加される。
【００２９】また、本実施例によれば、発熱駆動用集積
回路８０の出力トランジスタＱ１〜Ｑ６４の端子、およ
び電流検出用集積回路１８の出力トランジスタｑ１〜ｑ
６４の端子について、各々の端子番号が逆の順になるよ
うに発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４及び電流検出用抵抗器ｒ１〜
ｒ６４に接続したことから、電流検出用集積回路１８か
らの制御信号が印字用のシリアルデータとして用いるこ
とが可能になり、印字用データの処理が著しく簡略化さ
れ、高速処理も可能になったことから、濃度諧調を伴う
高速印字への対応も可能になった。
回路８０の出力トランジスタＱ１〜Ｑ６４の端子、およ
び電流検出用集積回路１８の出力トランジスタｑ１〜ｑ
６４の端子について、各々の端子番号が逆の順になるよ
うに発熱素子Ｒ１〜Ｒ６４及び電流検出用抵抗器ｒ１〜
ｒ６４に接続したことから、電流検出用集積回路１８か
らの制御信号が印字用のシリアルデータとして用いるこ
とが可能になり、印字用データの処理が著しく簡略化さ
れ、高速処理も可能になったことから、濃度諧調を伴う
高速印字への対応も可能になった。
【００３０】
【発明の効果】本発明に係るサーマルヘッド装置によれ
ば、発熱素子等が装備されているサーマルヘッド基材
と、発熱駆動用集積回路等が装備されている実装基板と
をハンダ付けにより直接接続することにより一体化させ
ているので、発熱素子と発熱駆動用集積回路等とを接続
する配線ケーブルを不要にできる。したがって、サーマ
ルヘッド装置と外部の制御回路とを含むサーマルプリン
タ全体の小型化を図ることができる。
ば、発熱素子等が装備されているサーマルヘッド基材
と、発熱駆動用集積回路等が装備されている実装基板と
をハンダ付けにより直接接続することにより一体化させ
ているので、発熱素子と発熱駆動用集積回路等とを接続
する配線ケーブルを不要にできる。したがって、サーマ
ルヘッド装置と外部の制御回路とを含むサーマルプリン
タ全体の小型化を図ることができる。
【００３１】また、同一構成の集積回路を発熱駆動用集
積回路と前記電流検出用集積回路とにそれぞれ用いてい
るので、同一品種の集積回路を大量に使用することによ
る、サーマルヘッド装置の低廉化を図ることができる。
積回路と前記電流検出用集積回路とにそれぞれ用いてい
るので、同一品種の集積回路を大量に使用することによ
る、サーマルヘッド装置の低廉化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例の構成を示す回路図である。
【図３】本発明に一実施例を動作を示すターミングチャ
ートである。
ートである。
【図４】本発明の一実施例のサーマルヘッド装置及び外
部の制御回路を示すブロック図である。
部の制御回路を示すブロック図である。
【図５】従来のサーマルヘッド装置の一例を示す回路図
である。
である。
【図６】従来のサーマルヘッド装置の他の例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１０ サーマルヘッド装置 １２ サーマルヘッド基材 １４ 実装基板 １６ サーマルヘッド基材用端子 １８ 電流検出用集積回路 ２０ 実装基板用端子 ８０ 発熱駆動用集積回路 Ｒ１〜Ｒ６４ 発熱素子 ｒ１〜ｒ６４ 電流検出用抵抗器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−115185（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−156275（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−141246（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−12137（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】 サーマルヘッド基材と、実装基板とから
構成され、 前記サーマルヘッド基材には、一列に並列に設けられた
多数の発熱素子と、これらの発熱素子にそれぞれ接続さ
れたサーマルヘッド基材用端子とが装備され、 前記実装基板には、前記発熱素子にそれぞれ直列に接続
されると共にこの発熱素子と同じ電流が流れる電流検出
用抵抗器と、この電流検出用抵抗器の電圧降下により前
記発熱素子へ流れる電流を検出する電流検出用集積回路
と、印字データに基づき前記発熱素子を駆動する発熱駆
動用集積回路と、前記サーマルヘッド基材用端子と同じ
間隔で設けられると共に前記電流検出用抵抗器等と接続
された実装基板用端子とが装備され、 この実装基板用端子と前記サーマルヘッド基材用端子と
がハンダ付けにより直接接続されて成るサーマルヘッド
装置。 - 【請求項２】 前記発熱駆動用集積回路と前記電流検出
用集積回路とは、それぞれ同一構成の集積回路を備えて
いることを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド装
置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5326339A JP2746088B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | サーマルヘッド装置 |
| DE69413178T DE69413178T2 (de) | 1993-11-30 | 1994-11-29 | Wärmekopfgerät |
| US08/350,055 US5642148A (en) | 1993-11-30 | 1994-11-29 | Thermal head apparatus with integrated circuits and current detection |
| CA002136931A CA2136931C (en) | 1993-11-30 | 1994-11-29 | Thermal head apparatus |
| AU79094/94A AU679129B2 (en) | 1993-11-30 | 1994-11-29 | Thermal head apparatus |
| EP94118781A EP0655340B1 (en) | 1993-11-30 | 1994-11-29 | Thermal head apparatus |
| KR1019940032719A KR0140450B1 (ko) | 1993-11-30 | 1994-11-30 | 열 헤드 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5326339A JP2746088B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | サーマルヘッド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07148959A JPH07148959A (ja) | 1995-06-13 |
| JP2746088B2 true JP2746088B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=18186680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5326339A Expired - Lifetime JP2746088B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | サーマルヘッド装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5642148A (ja) |
| EP (1) | EP0655340B1 (ja) |
| JP (1) | JP2746088B2 (ja) |
| KR (1) | KR0140450B1 (ja) |
| AU (1) | AU679129B2 (ja) |
| CA (1) | CA2136931C (ja) |
| DE (1) | DE69413178T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3531380B2 (ja) * | 1996-09-19 | 2004-05-31 | ブラザー工業株式会社 | 印字ヘッドユニットの検査方法及びその検査装置 |
| JP3788862B2 (ja) | 1998-01-16 | 2006-06-21 | 東芝テック株式会社 | プリンタヘッド駆動装置 |
| US6520615B1 (en) * | 1999-10-05 | 2003-02-18 | Hewlett-Packard Company | Thermal inkjet print head with integrated power supply fault protection circuitry for protection of firing circuitry |
| US6999202B2 (en) | 2001-03-27 | 2006-02-14 | Polaroid Corporation | Method for generating a halftone of a source image |
| US6842186B2 (en) * | 2001-05-30 | 2005-01-11 | Polaroid Corporation | High speed photo-printing apparatus |
| US6937365B2 (en) | 2001-05-30 | 2005-08-30 | Polaroid Corporation | Rendering images utilizing adaptive error diffusion |
| DE60206039T2 (de) * | 2001-05-30 | 2006-06-22 | Polaroid Corp., Waltham | Hochgeschwindigkeits-photodruckgerät |
| US7295224B2 (en) * | 2001-08-22 | 2007-11-13 | Polaroid Corporation | Thermal response correction system |
| US6819347B2 (en) | 2001-08-22 | 2004-11-16 | Polaroid Corporation | Thermal response correction system |
| US7176953B2 (en) | 2001-08-22 | 2007-02-13 | Polaroid Corporation | Thermal response correction system |
| US7298387B2 (en) * | 2001-08-22 | 2007-11-20 | Polaroid Corporation | Thermal response correction system |
| US6906736B2 (en) * | 2002-02-19 | 2005-06-14 | Polaroid Corporation | Technique for printing a color image |
| US7283666B2 (en) | 2003-02-27 | 2007-10-16 | Saquib Suhail S | Digital image exposure correction |
| US8773685B2 (en) | 2003-07-01 | 2014-07-08 | Intellectual Ventures I Llc | High-speed digital image printing system |
| CN100528570C (zh) * | 2004-04-16 | 2009-08-19 | 深圳赛意法微电子有限公司 | 喷墨打印机的笔和笔故障检查电路及检查笔中故障的方法 |
| JP6750304B2 (ja) * | 2016-05-24 | 2020-09-02 | セイコーエプソン株式会社 | サーマルプリンター、及び、サーマルプリンターの制御方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4689694A (en) * | 1983-01-12 | 1987-08-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Image recording apparatus utilizing linearly arranged recording elements |
| JPS59201878A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-15 | Tokyo Electric Co Ltd | サ−マルプリンタ |
| JPS60201971A (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-12 | Tokyo Electric Co Ltd | サ−マルドツト式印字装置 |
| JPS61192569A (ja) * | 1985-02-21 | 1986-08-27 | Tokyo Electric Co Ltd | 計量印字装置 |
| JP2502345B2 (ja) * | 1988-06-28 | 1996-05-29 | 株式会社日立製作所 | サ―マルヘッドの駆動装置 |
| JP3038719B2 (ja) * | 1989-05-12 | 2000-05-08 | セイコーエプソン株式会社 | プリンタ |
| JPH048562A (ja) * | 1990-04-26 | 1992-01-13 | Sharp Corp | サーマルヘッド |
| US5132709A (en) * | 1991-08-26 | 1992-07-21 | Zebra Technologies Corporation | Apparatus and method for closed-loop, thermal control of printing head |
| JPH07205469A (ja) * | 1992-03-27 | 1995-08-08 | Nec Data Terminal Ltd | サーマルヘッド |
| JPH0818440B2 (ja) * | 1992-09-21 | 1996-02-28 | 日本電気データ機器株式会社 | サーマルヘッド |
| JP2788830B2 (ja) * | 1992-10-19 | 1998-08-20 | 日本電気データ機器株式会社 | サーマルヘッド |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP5326339A patent/JP2746088B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-29 DE DE69413178T patent/DE69413178T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-29 AU AU79094/94A patent/AU679129B2/en not_active Ceased
- 1994-11-29 EP EP94118781A patent/EP0655340B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-29 US US08/350,055 patent/US5642148A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-29 CA CA002136931A patent/CA2136931C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-30 KR KR1019940032719A patent/KR0140450B1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|
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| CA2136931C (en) | 1999-03-16 |
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| AU679129B2 (en) | 1997-06-19 |
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| EP0655340A3 (en) | 1996-02-07 |
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