CN1126967A - 热敏打印头和用于其上的驱动ic以及热敏打印头的控制方法 - Google Patents
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Abstract
根据本发明,数个驱动IC(7)被配置在具有所定个数发热点(3)的热敏印刷头(1)上。各驱动IC(7)的输出位数是上述发热点(3)的所定个数的1/4的约数,并被设定为48以上的8的倍数。这样,把数个驱动IC(7)分为2个或4个组,每个组可以进行按时间分段控制。并且,如果把各驱动IC(7)的输出位数设定为上述发热点(3)的所定个数的1/4和1/3的公约数,则热敏印刷头(1)在进行2段和4段控制的基础上,还可进行3段控制。具体地说,各驱动IC(7)的输出位数最好为72、144或216的任意一个,特别是为144位。
Description
本发明涉及一种热敏打印头和一用于其上的驱动IC(集成电路)。另外,本发明也涉及一种热敏打印头的控制方法。
一种在传真机等的热感应打印装置中所用的热敏打印头的构成是这样,即由阵列式配置的驱动IC发热驱动在绝缘头部基板上呈一线性配置的多个发热点。在所谓厚薄膜的热敏打印头的场合,其构成是通过打印等在一头部基板上形成线性发热电阻,而同时平行于该线性发热电阻形成具有梳形齿的共集电极,使共集电极的梳形齿插入到发热电阻的下部,发热点是由发热电阻中位于共集电极的梳形齿之间的部分进行分段划分的。使每个发热点与个别电极的一端电连通,用细丝压焊连接法使个别电极的另一端与一相应的驱动IC上的对应的输出凸缘电连通。驱动IC根据打印数据,选择性地接通输出凸缘。由于在与该接通的输出凸缘对应的个别电极和上述共集电极之间有电流通过,因此所需的发热点被发热驱动。
例如,以200dpi(在1mm内8个点)的打印密度在A4规格用纸上进行印字时要形成1728个发热点。目前,由于受半导体制造技术的制约,用一个单个IC片难以驱动全部发热点。因此,在头部基板上配置有多个IC触点片,使每个驱动ICS承担多个预数目的发热点的驱动。在各驱动CS内装有一个具有与输出凸缘的数目相对应的预定数目的移位寄存器,由于在每个驱动IC的输出数据凸缘和另一个输入数据凸缘之间进行串联连接,实际上所有的移位寄存器被连接起来。当在A4规格的纸上打印时,打印数据每一排为1728位,在数个驱动IC中,从配置在端部的一驱动IC的输入数据凸缘串行输入这一排的打印数据。这样,根据被储存在1728位移位寄存器中的打印数据,由输入各驱动ICS中的选通脉冲信号的定时,各输出凸缘被接通和断开驱动。
这种热敏打印头用驱动IC的输出的数目,根据各驱动IC之间的数据转送的情况等,最好基本上是8位的倍数。实际上,过去的驱动IC的位数,例如32位、64位、96位、128位之类,仅为32位的倍数。一个触点片的位的数目逐渐增大,这是IC可高集成化的原因。
但是,按1排1728位的打印数据的打印驱动并不是同时进行的,通常是按时间分段地进行的,其原因是:如果使1728个点全部发热,则流过共集电极的电流量多,随之,共集电极电路中的电压下降显著,产生打印不均等不良现象,并且必须设定大容量的电源,导致成本提高。
因此,1728位的打印数据被输入后,由例如承担左半部分发热点的驱动ICS和承担右半部分发热点的驱动ICS,在时间上错开地输入控制打印定时的选通脉冲信号。
例如,用64位的驱动ICS构成A4宽度1728个点的热敏打印头时,所用的驱动ICS的数目为27个。这样,分为2段控制进行打印时,不得不分为例如左侧13个驱动ICS和右侧14个驱动ICS,被分割的点的数目左右不同。这不仅是造成产生打印不均的原因,而且由于对应于14个驱动ICS承担的发热点数而设定电源容量,因此对于13个驱动ICS承担的部分来说,产生电源容量的浪费。
此外,主要为了使电源容量更加小型化而实现打印装置的更加小型化,还考虑分为4段进行打印控制。在这种情况下,由于27不能被4分割,因此也产生如上所述的分为2段控制时一样的问题。
还有,近年来,除了具有大致相当于上述A4宽度的8英寸的热敏打印头的打印装置以外,例如作为收银机或铁道车辆内等使用的2英寸的终端打印机、煤气和水使用费等的计算用的3英寸的终端打印机、医疗器械类用的4英寸的终端打印机以及10英寸的打印机等也被提供使用。这些打印机,例如上述2英寸的打印机,必须有400个左右的发热点,关于3英寸、4英寸和10英寸的打印机也一样,必须有适应其大小的预定数目的发热点。因此,为了对上述每一种打印机配置不同数量的驱动ICS,并为了以小的电源进行合适的打印,必须进行上述分段控制等的驱动控制。
但是,在过去,对于上述举例的各种打印机,没有找到一种具有适当的互换性而配置同一种类的驱动ICS的具体手段,这是实际情况。因此,为了用多个例如上述输出位数64的驱动ICS制造2英寸、3英寸、4英寸、8英寸和10英寸的打印机,即使假如使其适当个数的驱动ICS的总输出位的数目适合地对应于上述的各种打印机的发热点的数目,也与上述一样,不能进行均匀的分段控制等,在其驱动控制中产生障碍。
本发明的目的在于:在构成特别是A4规格1728个点的热敏打印头的情况下,可以合适地进行以适当的2段、3段或4段控制的打印。
本发明的另一目的在于:与此同时,在制作规格不同的各种热敏打印头时,用相同的驱动ICC尽可能简单地进行其驱动控制。
本发明是提供一种热敏打印头用驱动IC,其特征是它是一种配置在具有预定数目的发热点的热敏打印头上的驱动IC,上述驱动IC的输出位数是上述发热点的预定数目的1/4的约数,并被设定成48以上的8的倍数。
例如,对于具有1728个发热点的A4规格打印用的热敏打印头,若采用本发明的话,全部发热点的数目的1/4为432。作为该432的约数,且相当于8的倍数的数为8、16、24、48、72、144、216和432。本发明将其中的16和24除外。这是因为,作成这样小的输出位的数目的ICS,在实现高集成化的现在,可以说是不太现实的。因此,具有48、72、144、216和432的输出位的数目的驱动IC包括在本发明范围内。
1728的1/4即432是1728的1/2即864的约数。因此,用具有上述各输出位的数目(48,72,144,216和432)之一的多个驱动ICS,构成具有A4规格1728个点的发热点的热敏打印头时,如下那样,可以合适地进行2段的按时间分段的控制和4段的按时间分段的控制。
例如,考虑用144位的驱动ICS的情况。在这种情况下,驱动ICS的数目当1728÷144=12个。该12不管用2还是用4都没有剩用数。因此,在进行2段的按时间分段打印控制时,分为左侧6个驱动ICS的组和右侧6个驱动IC5的组,对于各组输入在时间上错开定时的选通脉冲信号。这样,可以将1728个点的发热点分为左侧864个点和右侧864个点,而进行按时间分段的驱动。
并且,进行分为4段的按时间分段控制时,将12个驱动IC分为每3个为1组的4个组,并对各组输入错开定时的选通脉冲信号。这样,可以将1728个点的发热点例如从左侧开始以各432个点的4段控制进行驱动。
不管进行2段控制,还是进行4段控制,被分成的组的发热点的数目相同。因此,进行打印时,被分割的发热点所形成的各组必需的电流容量相等,在打印状态时的共集电极的电压下降也是均等的。其结果是,在每个被分成的组不会产生打印浓度不同这样的打印不均现象。并且,也不会因分组产生电源的电流容量浪费的问题。
根据本发明的优选实施例,上述驱动ICS的输出位的数目是全部发热点的数目的1/4和1/3的公约数。试将该实施例应用于同样具有A4规格1728个点的发热点的热敏打印头。作为相当于1728的1/4即432和相当于1728的1/3即576的公约数、并成为8的倍数的是16、24、48、72和144。其中,16和24由于上述原因而被除外。因此,48、72及144位的驱动ICS为该优选实施例的范围。根据该实施例,由于输出位数也是上述576的约数,因此,也可以进行合适的3段打印控制。
将此与上述一样,若考虑使用144位的驱动ICS时,则可以把12个驱动ICS分为各4个的3个组。对于该各4个ICS的3个组,输入错开定时的选通脉冲信号,这样可把1排1728个点的发热点例如从左侧起分为各576个点的3次分段驱动。由于所分成的组的发热点的数目相同,因此可以防止打印不均的产生,同时可以将电源设定成无浪费的最小容量,这一点如上所述。
本发明也提供配置具有上述结构的多个驱动ICS的热敏打印头及其控制方法。
例如,如果使用3个或4个144位驱动ICS,则可以容易地制造比较小型的热敏打印头。同样,通过使144位驱动ICS的使用数目增加到6个、12个或14个,热敏打印头的规格也可依次大型化。
因此,输出位数为144的驱动ICS不仅可用于热敏打印头适当的分段控制,而且也可用于构成各种规格的热敏打印头。其结果是,通过标准化,在成本方面是有利的,同时也可简化地进行热敏打印头的制造工作等。
在这种情况下,若设定热敏打印头的发热点的点密度为200dpi,则使用3个144位驱动ICS时的总输出位的数目,与2英寸规格的打印头所必需的发热点的数目合适地相对应。另外,同样使用4个144位驱动ICS时的总输出位的数目,与3英寸规格的打印头所必需的发热点的数目合适地相对应。还有,使用6个144位驱动ICS时的总输出位的数目,与4英寸规格的打印头所必需的发热点的数目合适地相对应。
使用14个144位驱动IC时的总输出位的数目,与10英寸规格的打印头所必需的发热点的数目合适地相对应。因此,对于这种打印头也可以有效地利用上述驱动ICS,同时,在这种情况下,可以将驱动ICS分为各7个ICS的2个组,因此可以良好地进行2段控制。
关于本发明的其它特征及优点,通过下面按照附图说明的实施例的详细说明将可以明白。
图的简单说明
图1是示意性地表示一个本发明实施例的热敏打印头的设置的平面图;
图1a-1c是对图1所示的热敏打印头分别进行2段控制、3段控制及4段控制时的说明图;
图2是图1所示的热敏打印头的局部放大平面图;
图3是用于图1所示的热敏打印头的驱动IC的一实施例的放大平面图;
图4是对图1所示的热敏打印头进行4段打印控制时的定时曲线图;
图5是本发明的热敏打印头用的驱动IC的另一实施例的放大平面图;
图6是示意性地表示本发明的另一实施例的热敏打印头的设置的平面图;
图7是示意性地表示本发明的又一个实施例的热敏打印头的设置的平面图;
图8是示意性地表示本发明的又一个实施例的热敏打印头的设置的平面图;
图9是示意性地表示本发明的又一个实施例的热敏打印头的设置的平面图;
图10是本发明的热敏打印头用驱动IC的又一个实施例的放大平面图;
图11是表示配置图10所示的驱动IC的热敏打印头的局部放大平面图;
图12a~12c是图3或图10所示的驱动IC的较佳的驱动方法的说明图;和
图13是为实现图12a~12c所示的驱动方法的驱动IC的简要设置图。
下面将参照附图边具体地说明本发明的较佳实施例。
图1是示意性地表示厚薄膜型热敏打印头1的结构的平面图。一细长矩形的头部基板2具有一上面,沿其一侧的纵向边缘2a配置一线性发热电阻3,而沿其另一侧的纵向边缘2b配置有驱动ICS7。在该线状发热电阻3与头部基板2的纵向边缘2a之间的带状区域配置有共集电极4,该共集电极4的各端部延长至头部基板2的上述另一侧纵长边缘2b,构成共集用连接端子5。
如图2详细示出,上述共集电极4具有沿长度方向间隔开的多个梳形齿4a。而另一方面,各个电极6每个的一端被延长而插入共集电极4的梳形齿4a之间。各个电极6的另一端延长到配置在头部基板上的一相关驱动IC7的附近,在其端部分别形成细丝压焊连接用的凸缘6a。
上述线头发热电阻3如图2中点划线所示,其形成为重迭在上述共集电极4的梳形齿4a和插入延伸于这些梳形齿之间的个别电极6上,从而,在梳形齿4a之间形成发热点。即,各个电极6被接通电流驱动时,在位于特定的各个电极6两侧上的2个梳形齿4a之间的发热电阻3的一部分(发热点)上是有电流通过。
当要进行200dpi(200点/英寸)的打印时,各个发热点之间的间距为0.125μm。并且,如上所述,在A4规格的纸上进行打印时,直线状地配置1728个这样的发热点。
在本实施例中,每个驱动IC7采用144毕特。即,如图3所示,驱动IC7在其上面一侧的纵向边缘附近,交错式地配置了144个输出凸缘8。并且,如图3所示,驱动IC7在其上面的另一侧的纵向边缘附近,分别设有输入一数据凸缘9、一输出数据凸缘10、输入时钟脉冲凸缘11、一选通脉冲凸缘12、一逻辑供电凸缘13、接地凸缘14。
在该驱动IC7的内部装有与上述输出凸缘8对应的144位的移位寄存器。当向选通脉冲凸缘12输入一选通脉冲信号时,根据被存贮在移位寄存器中的打印数据。被选择的输出凸缘8成为接通状态,使对应的发热点被发热驱动。
如上所述,每个驱动IC7具有144位。因此,构成具有1728个点的发热点的图1所示的A4规格用的热敏打印头时,在上述头部基板2上配置有12个这样的驱动IC7(参见图1)。如图2所示,各个驱动IC7的输出凸缘8与个别电极6的细丝压焊连接用凸缘6a之间,以众所周知的方式,用细丝压焊连接法进行连接。并且,各个驱动IC7的输入同步脉冲凸缘11、选通脉冲凸缘12、逻辑电源凸缘13以及接地凸缘14,用细丝压焊连接法,一起分别连接到在头部基板2上形成的一同步脉冲信号用配线图形(图示略)、一选通脉冲信号用配线图形(图示略)、一逻辑电源用配线图形(图示略)以及一接地用配线图形(图示略)。
在图1中,例如位于最左侧的驱动IC7的输入数据凸缘9(参见图3),相对于一设在头部基板2上的具有一输入数据端子的配线图形,用细丝压焊连接法进行连接。在这种情况下,位于图1的最右侧的驱动IC7的输出数据凸缘10,相对于一设在头部基板2上的具有一输出数据端子的配线图形,用细丝压焊连接法进行连接。并且,在每2个相邻的驱动ICS7之间,一方的驱动IC7的输出数据凸缘10,对于另一方的驱动IC7的输入数据凸缘9,通过细丝压焊连接法,与设在头部基板2上的配线图形(图示略)进行连接。因此,头部基板2上的全部的驱动ICS7(即装在其内的移位寄存器)关系到数据的输入及输出,而被串联连接起来。
成一线的1728位的打印数据,如上所述那样地被保持在串联连接的合计1728位的移位寄存器内。通过向选通脉冲凸缘12输入的一选通脉冲信号的定时,进行打印驱动。通常,并不是同时驱动全部的发热点,而是分为几个组,按时间分段进行驱动。
图1a示意性地表示出将1728个点的发热点分成各为864个点的2个组进行驱动的情况。同样,图1b示意性地表示将发热点分成各为576个点的3个组,按时间分段进行驱动的情况。图1c示意性地表示将发热点分成各为432个点的4个组,按时间分段进行驱动的情况。
例如,如图1a所示,进行2段控制时,在12个驱动ICS7之中,左侧6个驱动ICS7的选通脉冲凸缘12(参照图2和图3)共同连接在一第一选通脉冲信号用配线图形上(图示略),而另外的右侧6个驱动ICS7的选通脉冲用凸缘12共同连接在一第二选通脉冲信号用配线图形上(图示略)。
同样,当进行3段控制时(见图1b),需要有3个系统的选通脉冲信号用配线图形。而当进行4段控制时(见图1c),需要有4个系统的选通脉冲信号用配线图形。
图4表示分为4段进行按时间分段打印控制时(见图1c)的定时图形。根据时钟脉冲信号(CLK),1728位的打印数据被保持在串联连接的全部驱动ICS内的合计1728位的移位寄存器内。并且,在一第一选通脉冲信号STB1的下降时间期间,由第1个至第3个驱动ICS,根据打印数据选择性地发热驱动第1~432个发热点(D1~D432)。接着,在一第二选通脉冲信号STB2的下降时间期间,由第4个至第6个驱动ICS,根据打印数据选择性地发热驱动第433~864个的发热点(D433~D864)。接着,在一第三选通脉冲信号STB3的下降时间期间,由第7个至第9个驱动ICS,根据打印数据,选择性地发热驱动第865~1296个发热点(D865~D1296)。最后,在一第四选通脉冲信号STB4的下降时间期间,由第10个至第12个驱动ICS,根据打印数据,选择性发热驱动第1297~1728个发热点(D1297~D1728)。
由图1可知,在本实施例中,为了采用144位驱动ICS驱动A4规格1728个点的热敏印刷头,配置在头部基板上的驱动IC7的个数为12个。由于12这一数字可以被2、3或4整除而无余数,因此可以合适地进行2段打印控制、3段打印控制和4段打印控制。即,可以以各个被划分成组的发热点的数目相同的方式进行分段控制。
因此,在本实施例中,进行2段控制、3段控制和4段控制的任意一种按时间分段控制的情况都与此相对应,可以进行适合的打印驱动控制。
当然,本发明的范围不限定于上述的实施例。在驱动A4规格的1728个点的热敏印刷头时,也可以作为对应于2段控制、3段控制和4段控制的任意一种控制的各驱动IC的输出位的数目,是48位或72位。图5示意性地表示72位的驱动IC7′的构成。
另外,为了可以对应于2段控制和4段控制,每个驱动IC的输出位数也可以是216位或432位。
制造一432位的驱动IC虽然用现代的半导体制造技术难以实现,但将来有实现的可能性。因此,从理论上说,用4个432位的驱动ICS驱动1728位的热敏打印头的情况也包括在本发明的范围内。
并且,在上述实施例中列举的驱动ICS7之中,关于输出位数被设定为144位的驱动ICS7,也可以如图6~9所示方式使用。另外,根据图6~9进行以下说明时,关于与图1所述的热敏打印头共同的构成部件和发热点的数目的表示方式,采用同一符号和同一表示形式,并省略其详细说明。
具有与上述相同构成的输出位数144位的驱动ICS7,也可用来构成图6所示的2英寸规格的热敏打印头1a、或构成图7所示的3英寸规格(实际上是2.7英寸左右的规格,为方便起见称为“3英寸规格”)的热敏打印头1b、或构成图8所示的4英寸规格的热敏打印头1c的任意一种。在这种情况下,以上述发热点的点密度为200dpi作为前提(以下也同样)。另外,上述A4规格的热敏打印头1对应于8英寸规格。
若更具体地进行说明,则图6所示的2英寸规格的热敏打印头1a采用了3个144位驱动ICS7。因此其总的输出位数为432位,其合适地对应于一2英寸规格的热敏打印头所需要的发热点的数目(例如约400点)。这一2英寸规格的热敏打印头用于例如高速缓冲存储器的收银机和铁道车辆使用的车票打印机。
图7所示的3英寸规格的热敏打印头1b,使用4个144位驱动ICS7,其总输出位的数目为576位。在这种情况下,上述总输出位数对应于一3英寸的热敏打印头所需的发热点的数目(例如约540点)。这一3英寸的热敏打印头用于例如用于煤气和水使用费的计算的终端打印机。
图8所示的4英寸规格的热敏打印头1c,使用6个144位驱动ICS7,其总输出位的数目为864位。在这种情况下,上述总输出位数对应于一4英寸规格的热敏打印头所需的发热点的数目(例如约800点)。另外,这一4英寸规格的热敏打印头用于心电图和其它诊断用的医疗器械等的终端打印机。
如上所述,很合适地用于A4规格(8英寸规格)的热敏打印头1的144位驱动ICS7,在2英寸、3英寸和4英寸规格的热敏打印头1a、1b、1c上也可有效地被利用。另外,图7所示的3英寸规格的热敏打印头1b可以通过将驱动ICS7分为每个包括2个驱动ICS的2组进行2段控制,图8所示的上述4英寸规格的热敏打印头1c,可以通过将驱动ICS7分为每个包括2个或3个的3组或2组进行3段控制或2段控制,并且,通过进行这样的分段控制,不需要一大容量的电源,这对可携带式终端打印机来说是很合适的,除此之外,通过使被分割成的各组的发热点的数目相同,可进行均匀的驱动控制,也不会产生打印不均等不良现象。
图9表示使用14个144位驱动ICS7所构成的一10英寸规格的热敏打印头1d。在这种情况下,上述14个驱动ICS7的输出位的总数目为2016,这对应于一10英寸规格的热敏打印头所需的发热点的数目(例如约2000点)。在图9所示的实施例中,该热敏打印头1d具有每个包括7个驱动ICS的2组,从而进行2段控制。这种情况也具有通过使所分成的各组的发热点的数目相同来进行均匀的驱动控制这一优点。
另外,上述2英寸、3英寸、4英寸、8英寸和10英寸的热敏打印头1a、1b、1c、1d各自所需的发热点的数目与配置在各个热敏打印头上的驱动ICS7的输出位的总数目相比,要稍少一些。例如,就2英寸规格的热敏打印头1a来说,所需的发热点的数目与这种情况下由驱动ICS7的输出位的总数目相比,要稍少即为400~420左右。
在此,假如使用输出位数为64的驱动ICS而构成各种规格的热敏打印头,则得到如下结果。即,一2英寸规格的热敏打印头需要使用7个64位的驱动ICS,输出位的总数目为448,一3英寸规格的热敏打印头需要使用10个64位的驱动ICS,输出位的总数目为640,一4英寸规格的热敏打印头需要使用13个64位的驱动ICS,输出位的总数目为832。一8英寸规格的热敏打印头需要使用27个64位的驱动ICS;输出位的总数目为1728。一10英寸规格的热敏打印头需要使用32个64位的驱动ICS,输出位的总数目为2048。
因此,使用64位的驱动ICS时,为了构成各种规格的热敏打印头,必须使用7个、10个、13个、27个及32个驱动ICS。在这些个数中,7和13为素数,因此不能进行一均匀的分段控制,因此不能合适地达到电源小型化的要求或不浪费电源的要求。对此之下,如本发明的实施例那样,若使用144位驱动ICS,则不会产生这样的问题。
图10表示本发明的另一实施例的驱动IC7″。该实施例的驱动IC7″的形式是一具有一第一纵向边缘7a″、一第二纵向边缘7b″、一第一短边边缘7c″以及一第二短边边缘7d″的长矩形。沿着第一纵向边缘7a″配置有144个输出凸缘8,这一点与图3的驱动IC7类似。
但是,在图10的实施例中,沿着驱动IC7″的第二纵向边缘7b″只配置接地凸缘14,而控制信号凸缘15都配置在两短边边缘7c″、7d″附近。即,在该实施例中,接在凸缘14和控制信号凸缘15是明确地分区域进行配置的。在此,控制信号凸缘15包括一输入数据凸缘、一输出数据凸缘、一输入时钟脉冲凸缘、一选通脉冲凸缘等。
图10的实施例的驱动IC7″在许多方面是有利的。第一,由于接地凸缘14和控制信号凸缘15明确地分开区域进行配置,因此接地凸缘14用的连接细丝和控制信号凸缘15用的连接细丝不相混布置,由此,控制信号不易受杂波的影响。第二,由于与上述同样的原因,接地凸缘14用的连接细丝与控制信号凸缘15用的连接细丝之间可保持足够的间距,因此连接细丝之间不会相互接触,并相应地可实现驱动IC7″的小型化。
图11表示把每个具有图10所示同样结构的多个驱动ICS7″安装在一热敏打印头1e上时的结构。图11所示的热敏打印头1e包括一绝缘性的头基板2以及一与该头部基板2分离的电路板1b。
在做成的长矩形的头部基板2的上面,沿着其一侧的纵向边缘2a设有一线性发热电阻3,而沿着另一侧纵向边缘2b配置驱动IC7″。在该线性发热电阻3与头部基板2的纵向边缘2a之间的带状区域配置有一单一的主共集电极4。
上述主共集电极4包括有沿纵向方向间隔开的很小的多个通常的梳形齿4a和间距设置较大的延长齿4b,这些齿4a、4b装设在发热电阻3的下面。两相邻的延长齿4b之间的间距最好设定为例如通常两梳形齿4a之间间距的8倍左右。关于延长点4b的技术性说明将在后面阐述。另外,为了简化图示,图11不过是表示了有限数量的通常的梳形齿4a和延长齿4b。
另外,利用共集电极4的通常的梳形齿4a和延长齿4b相互交错的关系,个别电极6是装设在发热电阻3的下面而形成的。包括在与每个驱动ICS7″相对应的组中的个别电组6,从该驱动IC7″的逐渐扩张的状态向发热电阻3延伸。驱动ICS7″的输出凸缘8用细丝压焊连接法连接到对应的个别电极6个。
在本实施例中,每个驱动ICS7″为144位(参照图10)。因此,与使用先有技术的典型的64位驱动ICS的情况相比较,为得到所希望的点的总数目,必需的驱动ICS的个数3的减少。其结果,与过去相比,可以增大驱动ICS7″之间的间距。具体地说,144位的驱动IC7″的长度L1为7.8mm左右。在这种情况下,相邻的驱动ICS7″之间的间距L2可以为10.2mm左右,这样L2比L1大。这样,所形成的足够的间距L2,与将控制信号凸缘15在驱动IC7″的短边边缘7c″、7d″附近的配置相结合(参见图10),如下所述,可有利地用于一导体结构的配置。
如图11所示,在相邻的驱动ICS7″之间的间距L2内,形成有控制信号配线导体17,用细丝压焊连接法把每个驱动IC7″的控制信号凸缘15与这些配线导体17连接起来。另外,在每个驱动ICS7″的下侧形成一个附属共集电极4′,该附属共集电极4′更多地延长到间距L2内。
主共集电极4的每个延长齿4b在一对应的驱动IC7″的下侧延伸,用以与对应的附属共集电极4′相连接。其结果是,在每个驱动ICS7″的位置,主共集电极4与附属共集电极4′成导电连接状态。
另外,在电路板16上配备有控制信号连接端子18、接地导体19和一共集连接端子20,其中上述控制信号连接端子18被细丝压焊连接在各控制信号配线导体17上;上述接地导体19被细丝压焊连接在各驱动ICS7″上,而上述共集连接端子20被细丝压焊连接在每个附属次共集电极4″的每个伸出端部上。由图11可知,在压焊连接用的细丝之间确保有足够的间距,从而,不会产生短路的危险,并且也可以避免杂波对控制信号的影响。另外,可以把接地导体19的长度做成与各驱动IC7″的长度大致相同,以确保足够的电流量。
如上所述,主共集电极4通过其延长齿4b与附属共集电极4′连接,这一配置具有以下技术意义。即,热敏打印头1e的发热点的全部数目多时,就不能忽视沿主共集电极4的电压下降,不能无视热敏打印头的一端部的发热点与中央部位的发热点之间在发热量方面产生的差异,而这往往会引起打印质量的下降。但是,在图11所示的构成中,由于主共集电极4通过延长齿4b,与设在各个驱动ICS7″上的附属共集电极4′连接,因此,可以防止沿主共集电极4的电压下降。
图12a~12c是表示驱动如图3或图10所示的许多个位数的(例如144位)的驱动IC7或IC7″的较佳方法。另外,图13是表示实现这种方法的驱动IC的结构。
一般,热敏打印头用的驱动IC被设计成用24V左右的电源电压进行操作的。考虑到因动作中的冲击而造成的电压变动,最高耐压设计成32V左右,而最低耐压设定成-0.7V左右。过电压是因一急剧的电流变化而产生的,而电流变化率越大,过电压也增大。因此,同时处于接通状态或断开状态的驱动ICS的输出凸缘的数目越多,过电压也增大。例如对于144位的驱动IC进行考虑时,由于每一位流过8mA的电流,因此所有144位同时成为接通状态时,则整个流过1152mA的电流,从而产生约7~8V左右的过电压。因此,对于被设计成的24V电源电压运行的驱动IC来说,超过最高耐压(32V)的电压有产生破坏的可能性。
图13概略地表示出一能解决这样的问题的驱动IC7的构成。即,该驱动IC7内包括被接在输出凸缘8上的一系列开关元件FETS,这些开关元件FETS被分为几个组用以连接到接地凸缘14上。每个开关元件FETS的闸门通过一控制线21连接在一控制电路22上。控制电路22包括:一用以接受打印数据的移位寄存器;一用以保持打印数据的封闭电路;一用以把打印数据信号供给每个开关元件FETS的延迟电路。
在上述的配置中,当驱动IC7的全部开关元件FETS成为接通状态的一组打印数据被供给时,由于包含在控制电路22中的延迟电路的作用,一打印信号供给到每个开关元件FETS伴随着依次微小的延迟。另外,从接通状态向断开状态的变化,对于全部开关元件FETS来说是同时进行的。
图12a表示控制线21处的电压变化。图12b表示通过驱动IC7的电流变化。在图12a上,以细小的间隔所示的上升线段表示相应控制线21处的控制信号。由这些图可知,因上述延迟电路的作用,使电流的上升时间t1相对延长(上升的电流变化率小),而电流的下降时间t2较短(下降的电流变化率大)。
其结果,因电源线路的一电压波动而造成的电压变化如图12c所示,电压变化在上升时间限制在一小范围,由于在电流上升时电压被较小地抑制,因此电源线路的电压不会超过驱动IC的最高耐压。
另一方面,虽然因电流的一急剧下降造成的过电压是相当大的为-7~8V,但由于驱动IC7的基本操作电压高达24V,因此不会降低到低于最低耐压(-0.7V)。因而,不需不适当地降低驱动IC的驱动频率。
把上述延迟电路设定成电流的上升时间t1为100~1350ns是较佳的(但是,每个开关元件FETS本身的上升及下降时间为50ns)。另外,考虑到驱动IC7的操作频率,使电流下降时间t2设定为100ns以下、特别为50ns以下是较理想的。
另外,如图12a所示,本实施例的驱动IC7是设置成通过把一上升信号供给到控制线21(见图13),使每个开关元件FET导通。但是,也可以将驱动IC7设置成通过一下降信号使每个开关元件FETS导通,这一点对于本技术领域的技术人员很容易理解。
以上,对本发明的实施例进行了说明,但本发明并不仅限于这些实施例。特别是虽然根据图10~13所说明的设置及驱动方法是较佳的,但对于本发明来说并不是必须的。因此,根据权利要求范围,本发明可以作种种改型。
Claims (19)
1.一种热敏打印头用的驱动IC,其特征在于,它是一种配置在具有预定数目的发热点的热敏打印头上的驱动IC,上述驱动IC的输出位的数目为上述发热点的预定数目的1/4的约数,并被设定为48以上的8的倍数。
2.如权利要求1所述的驱动IC,其特征在于,上述驱动IC的输出位的数目为上述发热点的预定个数的1/4和1/3的公约数。
3.如权利要求1所述的驱动IC,其特征在于,上述驱动IC的输出位的数目为72、144及216位中的任意一个。
4.如权利要求1所述的驱动IC,其特征在于,上述驱动IC的输出位的数目为144位。
5.一种热敏打印头用的驱动IC,其特征在于,它是一种配置在具有1728个发热点的热敏打印头上的驱动IC,上述驱动IC的输出位数为72、144和216位中的任意一个。
6.一中热敏打印头,其特征在于,它是一种配置有多个驱动IC的热敏打印头,其中上述多个驱动IC是将预定数目的发热点分为多个组且多个驱动ICS用于对发热点的各组进行驱动,而上述多个驱动IC的输出位的数目为上述发热点的预定数目的1/4的约数,且被设定为不少于48的倍数。
7.如权利要求6所述的热敏打印头,其特征在于,上述每个驱动IC的输出位的数目为上述发热点的预定数目的1/4和1/3的公约数。
8.如权利要求6所述的热敏打印头,其特征在于,上述每个驱动IC的输出位的数目为72、144和216位中的任意一个。
9.如权利要求6所述的热敏打印头,其特征在于,上述每个驱动IC的输出位的数目为144位。
10.如权利要求6所述的热敏打印头,其特征在于,上述驱动IC的数目为3个、4个、6个、12个和14个中的任意一种。
11.如权利要求6所述的热敏打印头,其特征在于,上述发热点的点密度被设定为200dpi。
12.如权利要求6所述的热敏打印头,其特征在于,上述发热点的预定数目为1728个。
13.如权利要求6所述的热敏打印头,其特征在于,上述每个驱动IC为具有二个纵向边缘和2个短边边缘的长矩形,上述每个驱动IC具有沿一侧的纵向边缘配置的输出凸缘和沿另一侧的纵向边缘配置的接地凸缘以及靠近上述两短边边缘配置的控制信号凸缘。
14.如权利要求13所述的热敏打印头,其特征在于,相邻的上述驱动ICS之间的间距设定得比上述每个驱动IC的长度要大。
15.如权利要求13所述的热敏打印头,其特征在于,在上述各驱动ICS之间,形成被细丝压焊连接在上述每个驱动IC的控制信号凸缘上的控制信号配线导体。
16.如权利要求13所述的热敏打印头,其特征在于,在上述发热点的附近设置一主共集电极,在上述每个驱动IC的下方设置一附属共集电极,该附属共集电极延伸超过上述每个驱动IC的两短边边缘,附属共集电极与上述主共集电极成电连接状态。
17.如权利要求6所述的热敏打印头,其特征在于,上述每个驱动IC具有一个使供给到上述相应输出凸缘的输出信号依次延迟的延迟电路。
18.一种热敏打印头的控制方法,其特征在于,它是一种配置有多个驱动IC的热敏打印头的驱动方法,其中上述多个驱动IC是将预定数目的发热点分为数个组且多个驱动IC用于驱动发热点的各个组,上述每个驱动ICS的输出位的数目为上述发热点的预定数目的1/4的约数,并设定为48以上的8的倍数,该方法包括:将上述多个驱动ICS划分为2个或4个组,且按时间分段驱动这些组的驱动ICS。
19.一种热敏打印头的控制方法,其特征在于,它是一种配置有多个驱动ICS的热敏打印头的驱动方法,其中上述多个驱动ICS是将预定数目的发热点分为多个组且多个驱动ICS用于驱动发热点的各个组,上述每个驱动IC的输出位的数目为上述发热点的预定数目的1/4和1/3的公约数,并设定成48以上的8的倍数,该方法包括:将上述多个驱动IC划分为2个、3个或4个组,并按时间分段驱动这些组的驱动ICS。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 19991201 Termination date: 20130413 |