JP2002127484A - 厚膜型サーマルヘッド並びにその発熱駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚膜型サーマルヘッドにおいて、発熱体セル
の数に応じた最大解像度を維持しつつ精度の高い発熱制
御を行なうことができるようにする。 【解決手段】 互いに電気的に絶縁が取られて幅方向に
並ぶ３以上（分割数Ｎ）の分割電極基部１Ａ〜１Ｘから
なる電極基部１にする。各分割電極基部１Ａ〜１Ｘから
共通電極リード２Ａ〜２Ｘが突設され、この共通電極リ
ード２Ａ〜２Ｘが１本ずつ各分割電極基部１Ａ〜１Ｘの
前記幅方向の並び順にクシ歯状に並んで配され且つ各共
通電極リード２Ａ〜２Ｘの間に個別電極リード４を配す
るとともにこの並びが周期的に繰り返されるようにす
る。各共通電極リード２Ａ〜２Ｘと各個別電極リード４
との間の発熱体セル６の不要発熱量を１／（２Ｎ−１）
² と極めて少なくすることができ、精度の高い発熱制御
を行なうことができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感熱記録紙を使っ
た印刷あるいは感熱孔版原紙の穿孔に使用される厚膜型
サーマルヘッド並びに該厚膜型サーマルヘッドの発熱駆
動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】感熱記録紙を使う感熱方式プリンタや感
熱孔版原紙に穿孔を施して製版を行なう感熱製版装置な
どにおいては、記録や穿孔のためにサーマルヘッドが使
用されている。

【０００３】このサーマルヘッドは、蒸着やスパッタリ
ングなどによる膜形成とフォトリソグラフィなどによる
パターン形成とを繰り返すことにより製造される薄膜型
のサーマルヘッド（以下薄膜ヘッドともいう）と、導体
および抵抗体インキなどの印刷および焼成を繰り返すこ
とにより製造される厚膜型のサーマルヘッド（以下厚膜
ヘッドともいう）に大別されるが、製造容易性や低コス
トの点から厚膜ヘッドが広く採用されている。

【０００４】図９は厚膜ヘッドの電極部分の基本構成を
示す平面図、図１０（Ａ）は図９におけるＰ−Ｐ線断面
図（幅方向の断面図）、図１０（Ｂ）は同じくＱ−Ｑ線
断面図（長手方向の断面図）である。

【０００５】図９（Ａ）に示すように、従来の厚膜ヘッ
ドは、長手方向（主走査方向）に延びる電極基部１およ
び該電極基部１の幅方向（副走査方向）に突設して該電
極基部１の長手方向に所定間隔を開けてクシ歯状に並ん
で配された多数の共通電極リード２とからなる共通電極
３と、各共通電極リード２の間に配された発熱ドット制
御用の個別電極リード４（個別電極リード４の集合を個
別電極という）と、共通電極リード２と個別電極リード
４のそれぞれの上に各リード２，４に接触して長手方向
に帯状に延びるように形成された発熱抵抗体（以下抵抗
体という）５とを備えた構成である。以下共通電極３と
個別電極とを纏めて単に電極という。

【０００６】電極基部１および個別電極リード４は、抵
抗体５の共通電極リード２と個別電極リード４との間に
位置する部分（以下発熱体セルともいう）６に電流を流
して発熱体セル６を発熱駆動するための図示しない駆動
回路に接続されている。

【０００７】また図１０に示すように、この厚膜ヘッド
を製造するに際しては、図示しない放熱構造体のアルミ
基板上にセラミック基板７を設け、さらにセラミック基
板７上に絶縁性のガラスグレース層８を形成する。そし
てこのガラスグレース層８上に導電インキをスキージン
グなどにより印刷した後焼成して電極基部１および共通
電極リード２並びに個別電極リード３（すなわち電極）
を形成する。次に、共通電極リード２と個別電極リード
４のそれぞれの上に、長手方向に帯状に各リードを接続
するように抵抗ペーストをスキージングなどにより塗布
した後乾燥および焼成を行なって抵抗体５を形成する。
最後に、電極基部１、共通電極リード２、および個別電
極リード３の電極と抵抗体５の全体に亘ってガラスペー
ストを印刷した後乾燥および焼成を行なって保護膜９を
形成する。電極と抵抗体５とが保護層９によって覆われ
ることによりサーマルヘッドの耐摩耗性を補強してい
る。なお、電極基部１に、例えばＡｇペースト、Ａｕペ
ーストを印刷、乾燥および焼成して、電極基部１の抵抗
値の低減を図ってもよい。

【０００８】この厚膜ヘッドの個別電極リード４と共通
電極リード２との間に位置する抵抗体５の部分である発
熱体セル６を発熱駆動するときには、電極基部１に駆動
用の直流電圧Ｅを印加することにより各共通電極リード
２を同時に駆動するとともに、個別電極リード４を印字
用あるいは穿孔用のデータ（以下纏めて発熱データとい
う）にしたがって選択的に駆動（通常は接地）すること
により、駆動された個別電極リード４とその両隣りの共
通電極リード２との間に位置する２つの発熱体セル６に
電流を流す。

【０００９】例えば、図９に示す１番の個別電極リード
４を駆動したときには、同図中の１番（図中括弧内に示
すエレメント番号に対応；以下同様）の発熱体セル６に
電流Ｉ１が流れ、２番の発熱体セル６に電流Ｉ２が流れ
る。この電流によって、１番および２番の２カ所の発熱
体セル６が同時に発熱する。このとき１番および２番の
発熱体セル６の各中央部分の温度が最も高いが、全体と
しては両者が一体となって楕円形の高温部が形成される
ために発熱領域が小さくできないという問題がある。つ
まり、１つの個別電極リード４とその両隣りの共通電極
リード２によって区画される２つの発熱体セル６によっ
て一単位の発熱素子が形成される。また、両者が一体と
ならないような温度範囲としたとしても、２カ所が同じ
データで駆動されることに変わりがない。換言すれば、
印字あるいは穿孔の実質的な解像度が、個別電極リード
４と共通電極リード２の間の発熱体セル６の単位長さ当
たりの数に応じた最大解像度の１／２になってしまうと
いう問題がある。

【００１０】これらの問題を解決する一手法として、共
通電極３の電極基部１をその幅方向（副走査方向）に２
つに分割した形態の厚膜ヘッド（以下２分割型厚膜ヘッ
ドという）とすることが考えられる。図１１は２分割型
厚膜ヘッドとした場合における電極部分の基本構成を示
す平面図（Ａ）および断面図（Ｂ）〜（Ｄ）、図１２は
抵抗体５の所望部分（発熱体セル６）を発熱駆動するた
めの駆動回路を平面図とともに示した図である。図１２
においては、共通電極ドライバと個別電極ドライバ２０
が駆動回路を構成している。

【００１１】２分割型厚膜ヘッドとする場合には、共通
電極３の電極基部１をその幅方向に２つに分けて並べた
分割電極基部１Ａ，１Ｂとするとともに各分割電極基部
１Ａ，１Ｂの幅方向に突設させて多数の共通電極リード
２Ａ，２Ｂを交互に配する。そして、この共通電極リー
ド２Ａ，２Ｂの間に個別電極リード４を配し、１つの個
別電極リード４を挟む両側の共通電極リード２Ａ，２Ｂ
が互いに異なる分割電極基部１Ａ，１Ｂから幅方向に突
設したものとなるように周期的に配した構成とする。２
つの分割電極基部１Ａ，１Ｂの電気的絶縁を取るため
に、図１１の断面図（Ｄ）に示すように、絶縁層９０を
設ける。

【００１２】また、図１２に示すように、分割電極基部
１Ａ，１Ｂにはそれぞれ独立に分割共通電極ドライバ
（駆動）回路１０Ａ，１０Ｂを接続する。各分割共通電
極ドライバ回路１０Ａ，１０Ｂには、交互にアクティブ
になる電極制御信号Ａ，Ｂを対応する分割共通電極ドラ
イバ回路１０Ａ，１０Ｂに各別に入力するとともに、電
源４０から駆動用の直流電圧Ｅを共通に入力する。電極
制御信号Ａ，Ｂがアクティブのとき対応する分割電極基
部（１Ａまたは１Ｂ）に直流電圧Ｅが印加されるが、電
極制御信号Ａ，Ｂは交互にアクティブになるので、分割
電極基部１Ａ，１Ｂには交互に直流電圧Ｅが印加される
ことになる。つまり、この２分割型厚膜ヘッドは、分割
電極基部１Ａ，１Ｂが同時にアクティブとならないよう
に、分割電極基部１Ａ，１Ｂを時分割駆動（独立に制
御）して使用する。なお電極制御信号Ａ，Ｂがインアク
ティブのときには分割電極基部１Ａ，１Ｂを接地ではな
くフローティングにする。

【００１３】この２分割型厚膜ヘッドの各発熱体セル６
を発熱駆動するときには分割共通電極ドライバ回路１０
Ａ，１０Ｂにより分割電極基部１Ａ，１Ｂに発熱駆動用
の直流電圧Ｅを時分割で印加し、個別電極ドライバ回路
２０により時分割で直流電圧Ｅが印加されている分割電
極基部（１Ａまたは１Ｂ）に対応する個別電極リード６
をオンオフ制御するとともに直流電圧Ｅが印加されてい
ない分割電極基部（１Ａまたは１Ｂ）に対応する個別電
極リード６をオフさせる。

【００１４】このとき、直流電圧Ｅが印加されているア
クティブな分割電極基部（１Ａまたは１Ｂ）から幅方向
に突設した共通電極リード（２Ａまたは２Ｂ）に隣接す
る個別電極リード４のみが時分割であるいは同時にアク
ティブとなるように、対応する分割電極基部１Ａ，１Ｂ
の時分割駆動（アクティブ状態）に合わせて個別電極リ
ード４も時分割駆動する。

【００１５】例えば図１２において、分割電極基部１Ａ
がアクティブなとき（直流電圧Ｅが印加されていると
き）には１番および／または４番、５番および／または
８番、・・・・、４ｉ−３および／または４ｉ番の発熱
体セル６を発熱駆動し、分割電極基部１Ｂがアクティブ
なときには２番および／または３番、６番および／また
は７番、・・・・、４ｉ−２および／または４ｉ−１番
の発熱体セル６を発熱駆動する（ｉは正の整数）。

【００１６】より具体的には、例えば図１２に示す１番
の発熱体セル６のみを発熱させるときには、分割電極基
部１Ａにのみ直流電圧Ｅを印加するとともに設定温度に
なるように決められた時間だけ１番の個別電極ドライバ
回路２０をオンさせて１番の個別電極リード４を接地に
することにより、１番の発熱体セル６に電流Ｉ１＝Ｅ／
Ｒ１（Ｒｎはｎ番の発熱体セル６の抵抗分）を流す。こ
のときの消費電力Ｗ１はＷ１＝Ｅ² ／Ｒ１である。

【００１７】同様に、２番の発熱体セル６のみを発熱さ
せるときには、分割電極基部１Ｂにのみ直流電圧Ｅを印
加するとともに設定温度になるように決められた時間だ
け１番の個別電極ドライバ回路２０をオンさせて１番の
個別電極リード４を接地にすることにより、２番の発熱
体セル６に電流Ｉ２＝Ｅ／Ｒ２を流す。このときの消費
電力Ｗ２はＷ２＝Ｅ² ／Ｒ２である。

【００１８】この方法によって、ドット制御用の個別電
極リード４と該個別電極リード４の両隣の共通電極リー
ド２Ａ，２Ｂとに挟まれた２つの発熱体セル６を独立に
発熱させることができ、発熱領域を図１に示したものと
比較して１／２に減少させることができ、結果として、
印刷や穿孔の解像度を発熱体セル６の単位長さ当たりの
数に応じた最大解像度と等しくできる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した２
分割型厚膜ヘッドでは、所望とする（本来発熱させた
い）発熱体セル６にのみ電流を流すべく対応する個別電
極リード４に接続された個別電極ドライバ回路２０をオ
ンさせる（アクティブにする）と、オンした個別電極ド
ライバ回路２０に接続された個別電極リード４とアクテ
ィブ状態にある分割電極基部（１Ａまたは１Ｂ）から幅
方向に突設された共通電極リード（２Ａまたは２Ｂ）と
の間において、前記所望とする発熱体セル６だけでなく
所望以外の（本来発熱させたくない）発熱体セル６にも
電流が流れ、該所望以外の発熱体セル６も発熱駆動され
てしまうという問題が生じる。

【００２０】例えば、１番の発熱体セル６を発熱駆動
し、２〜４番の発熱体セル６を発熱駆動させないための
発熱データが入力されている場合、１番の個別電極ドラ
イバ回路２０がオン、２番の個別電極ドライバ回路２０
がオフとなる。このとき、前述のように分割電極基部１
Ａから幅方向に突設された１番の共通電極リード２Ａか
ら１番の発熱体セル６を経由して１番の個別電極ドライ
バ回路２０に電流Ｉ１が流入するが、同じ分割電極基部
１Ａから幅方向に突設された３番の共通電極リード２Ａ
から４，３，２番の発熱体セル６を順に経由して電流Δ
Ｉ１ａ＝Ｅ／（Ｒ４＋Ｒ３＋Ｒ２）が１番の個別電極ド
ライバ回路２０に流入する。

【００２１】このときの電流ΔＩ１ａによる各発熱体セ
ル６の消費電力ΔＷ１ａはΔＷ１ａ＝Ｒｊ・（Ｅ／（Ｒ
４＋Ｒ３＋Ｒ２））² （ｊは２，３，４の何れか）とな
る。所望以外の各発熱体セル６における消費電力を以下
不要消費電力、該不要消費電力による発熱量を不要発熱
量という。

【００２２】バラ付きがないとした場合には各発熱体セ
ル６の抵抗分Ｒｎはほぼ同一としてよく、この抵抗分を
Ｒとすると、不要消費電力はΔＷ１ａ＝Ｅ² ／（３² ・
Ｒ）＝Ｗ１／９となり、所望とする１番の発熱体セル６
以外の２〜４番の各発熱体セル６が、所望とする発熱体
セルにおける発熱量（以下標準発熱量ともいう）の１０
％以上の電力で発熱駆動されてしまい、結果として、精
度の高い発熱制御を行なうことが難しくなる。

【００２３】例えば、昇華型カラープリンタは、１ドッ
トに対する発熱量を他段階に制御することによって多階
調のカラー印刷を実現しており、Ｃ（シアン），Ｍ（マ
ゼンタ），Ｙ（イエロー）の３原色の色バランスを崩さ
ないためには、発熱量の制御にかなりの正確さが求めら
れている。したがって、上記２分割型厚膜ヘッドを、昇
華型プリンタに利用した場合には、適正なカラー印刷を
行なうことが難しくなる。

【００２４】一方、上述のように共通電極３の電極基部
１を２分割して各分割電極基部を時分割駆動すると、こ
の時分割駆動の分だけ印刷や穿孔に時間がかかり、精度
の高い発熱制御を必要としない場合には、待ち時間など
の無駄が生じてしまう。

【００２５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、発熱体セルの数に応じた最大解像度を維持しつ
つ精度の高い発熱制御を行なうことのできる厚膜型サー
マルヘッド並びにこの厚膜型サーマルヘッドの発熱体セ
ルを発熱駆動する発熱駆動装置を提供することを目的と
するものである。

【００２６】また、本発明の厚膜型サーマルヘッドを用
いる場合において、精度の高い発熱制御を必要としない
場合には、印刷や穿孔の時間を短縮することのできる駆
動回路を備えたヘッドおよび発熱駆動装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の厚膜型サーマル
ヘッドは、共通電極をなす電極基部を幅方向に３以上に
分割することにより、所望とする発熱体セル（駆動対象
の発熱体セル）以外の発熱体セルにおける不要発熱量を
２分割の場合よりも低減可能としたことを特徴とするも
のである。

【００２８】すなわち、本発明の厚膜型サーマルヘッド
は、長手方向に延びる電極基部および該電極基部から該
電極基部の幅方向に突設され該電極基部の長手方向に所
定間隔を開けてクシ歯状に並んだ多数の共通電極リード
からなる共通電極と、各共通電極リードの間に配された
個別電極リードと、共通電極リードと個別電極リードに
接触して前記長手方向に延びる発熱抵抗体とを備えてな
る厚膜型サーマルヘッドにおいて、電極基部が互いに電
気的に絶縁が取られて前記幅方向に並ぶ３以上の分割電
極基部からなるとともに各分割電極基部から共通電極リ
ードが幅方向に突設され、各分割電極基部から幅方向に
突設された共通電極リードが１本ずつ各分割電極基部の
前記幅方向の並び順に並んで配されるとともにこの並び
が周期的に繰り返されていることを特徴とするものであ
る。

【００２９】本発明の厚膜型サーマルヘッドにおいて
は、各分割電極基部にそれぞれ独立に発熱駆動用電圧を
時分割で印加する独立駆動モードで各分割電極基部を駆
動する共通電極駆動回路と、共通電極リードと個別電極
リードとの間に位置する部分の発熱抵抗体（発熱体セ
ル）を発熱駆動するための発熱データに基づいて発熱駆
動用電圧が印加されている分割電極基部に対応する個別
電極リードをオンオフ制御するとともに発熱駆動用電圧
が印加されていない分割電極基部に対応する個別電極リ
ードをオフさせる個別電極駆動回路とが設けられている
ものとすることが望ましい。

【００３０】この厚膜型サーマルヘッドは、要するに、
電極や発熱抵抗体に加えて、発熱データに基づいて発熱
抵抗体を駆動するための共通電極駆動回路および個別電
極駆動回路を備えたもの、つまり「発熱駆動装置を含む
厚膜型サーマルヘッド」である。

【００３１】なお、本発明においては、発熱データに基
づいて発熱抵抗体を駆動するための共通電極駆動回路お
よび個別電極駆動回路は、必ずしもサーマルヘッドをな
す電極や発熱抵抗体とともに構成されたものでなくても
よい。つまり、発熱抵抗体を発熱データに基づいて発熱
駆動する共通電極駆動回路および個別電極駆動回路を備
えた発熱駆動装置とサーマルヘッドとを別体の構成とし
てもよい。

【００３２】上記において、「発熱駆動用電圧が印加さ
れている分割電極基部に対応する個別電極リードをオン
オフ制御する」とは、発熱データが発熱を示していれば
個別電極リードをアクティブ（ドライバ回路をオン）に
し、それ以外はインアクティブ（ドライバ回路をオフ）
とすることを意味する。

【００３３】また、「発熱駆動用電圧が印加されていな
い分割電極基部に対応する個別電極リードをオフさせ
る」とは、発熱データの状態に拘わらず個別電極リード
をインアクティブ（ドライバ回路をオフ）にすることを
意味する。

【００３４】また、本発明の厚膜型サーマルヘッドにお
いては、共通電極駆動回路が、独立駆動モードから、１
つの個別電極リードを挟む両側の共通電極リードがそれ
ぞれ異なるグループに属するように分割電極基部をグル
ープ分けし該グループごとに発熱駆動用電圧を印加する
とともに各グループを時分割駆動する同時駆動モードに
切替え可能に構成されているものとすることが望まし
い。

【００３５】この場合、個別電極駆動回路は、必然的
に、分割電極基部の時分割駆動に合わせて個別電極リー
ドを時分割駆動する構成となる。

【００３６】「１つの個別電極リードを挟む両側の共通
電極リードがそれぞれ異なるグループに属するように」
とは、１つの画像データに対して２箇所以上の発熱体セ
ルが駆動対象セルとならないようにする、換言すれば、
両隣の共通電極リードに挟まれた２つの発熱体セルを独
立に発熱させることができるようにグループ分けするこ
とを意味する。要するに、同時駆動モードにした場合に
おいても、少なくとも２分割型厚膜ヘッドのように、発
熱体セルの単位長さ当たりの数に応じた最大解像度を維
持するようにグループ分けするということである。

【００３７】「グループごとに発熱駆動用電圧を印加す
る」とは、グループに複数の分割電極基部が属するとき
にはこのグループに属する全ての分割電極基部に同時に
発熱駆動用電圧を印加し、グループに１つの分割電極基
部のみが属するときには、この１つの分割電極基部にの
みに発熱駆動用電圧を印加することを意味する。

【００３８】ここで、分割電極基部を上述のようにグル
ープ分けする場合、以下のような手順を踏むとグループ
分けを簡単にできる。すなわち、１）お互いに隣接しな
い複数の分割電極基部を探しグループ化する、２）全て
の分割電極基部がグループ化されるまで１）の処理を繰
り返す、３）お互いに隣接しない複数の分割電極基部を
探すことができないときにはその分割電極基部のみを１
つのグループとする。

【００３９】これにより、３分割のときには全ての分割
電極基部が上記３）に該当し３つのグループすなわち３
分割のままとなるので、同時駆動モードにする効果を得
るためのグループ分けの解を得ることは事実上できな
い。

【００４０】４分割のときにはそれぞれ２，２個にグル
ープ分けでき、５分割のときにはそれぞれ２，２，１個
にグループ分けでき、また６分割のときにはそれぞれ
２，２，２個のグループ分けと、３，３個のグループ分
けの２通りを選択することができる。

【００４１】以下、電極基部が奇数個２ｎ＋１に分割さ
れているときには、１つの分割電極基部からなるグルー
プと、２ｎの公約数分の分割電極基部からなるグループ
とに分けることができる。電極基部が偶数個２ｎに分割
されているときには、２ｎの公約数分の分割電極基部か
らなるグループとに分けることができる。最大公約数で
グループ分けした方が同時駆動モードにグループ化する
ことの効果（スピードアップ）が大きくなる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の厚膜型サーマルヘッドおよびそ
の発熱駆動装置によれば、共通電極をなす電極基部を３
以上に分割するとともに各分割電極基部から幅方向に突
設された共通電極リードが１本ずつ各分割電極基部の幅
方向の並び順に並んで且つ周期的に繰り返されるように
配している。ここで、Ｎ分割とすると、所望とする発熱
体セル以外の各発熱体セルにおける不要発熱量は、１／
（２Ｎ−１）² ；Ｎは分割数で３以上）とすることがで
きるから、不要発熱量を２分割時（略１０％）よりも少
なくすることができる。また、共通電極リードを前述の
ように分割電極基部の幅方向の並び順に周期的に繰り返
し配しているから、発熱体セルの数に応じた最大解像度
を全ての部分において維持することができる。

【００４３】このように本発明の厚膜型サーマルヘッド
およびその発熱駆動装置は、発熱体セルの数に応じた最
大解像度を維持しつつ精度の高い発熱制御を行なうこと
ができ、昇華型カラープリンタなど高解像度且つ高精度
な発熱制御が要求される装置に好適なものとすることが
できる。

【００４４】また、１つの個別電極リードを挟む両側の
共通電極リードがそれぞれ異なるグループに属するよう
に分割電極基部をグループ分けし、該グループごとに発
熱駆動用電圧を印加するとともに各グループを時分割駆
動する同時駆動モードに切替え可能な構成の共通電極駆
動回路とすれば、ユーザの選択操作や画像種類に応じ
て、各分割電極基部を独立駆動する独立駆動モードとグ
ループ内の分割電極基部を同時駆動する同時駆動モード
とを切り替えることが可能となり、独立駆動モード時に
は実質的に高画質モードにすることができるとともに、
同時駆動モード時にはグループ分けによって分割電極基
部を纏めた分だけ時分割の数を少なくすることができる
から実質的には高速モードにすることができる。

【００４５】したがって、精度の高い発熱制御を必要と
しない場合（発熱精度が要求されない場合）において
は、分割された多数の分割電極基部のうち、グループ内
の分割電極基部には同時に駆動用電圧を印加しつつそれ
に応じた個別電極リードを発熱データに基づいてオンオ
フ制御することによって、発熱体セルの数に応じた最大
解像度を維持しつつ印刷や穿孔の時間を短縮することが
できる。

【００４６】これにより例えば昇華型プリンタに本発明
の厚膜型サーマルヘッドを使用する際には、多階調のカ
ラー印刷を行なう際にはＣ，Ｍ，Ｙの３原色の色バラン
スを崩さないように発熱量の制御に正確さが求められる
ので、各分割電極基部を独立駆動する独立駆動モード
（高画質モード）に設定する一方、モノクロ印刷を行な
う際には多少の発熱量のばらつきがあっても画質上問題
になることがないので、高速性を有する同時駆動モード
（高速モード）に設定することができる。

【００４７】このように、独立駆動モードと同時駆動モ
ードとを切替え可能な構成とすることにより、用途の広
い厚膜型サーマルヘッドおよびその発熱駆動装置とする
ことができる。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００４９】図１は本発明の厚膜型サーマルヘッドを示
す概念図であって、共通電極３の電極基部１をＮ個（Ｎ
は３以上の正の整数）に分割した形態のＮ分割型厚膜ヘ
ッドの電極部分の基本構成を示す概略平面図（Ａ）およ
び断面図（Ｂ）〜（Ｆ）である。

【００５０】図１に示すように、このＮ分割型厚膜ヘッ
ドは、共通電極３の電極基部１がその幅方向（副走査方
向）において分割電極基部１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，・・・，
１ＸのＮ個に分割されるとともに各分割電極基部１Ａ，
１Ｂ，１Ｃ，・・・，１Ｘの幅方向に突設された共通電
極リード２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，・・・，２Ｘが分割電極基
部１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，・・・，１Ｘの前記幅方向の並び
順に並んで配され、この共通電極リード２Ａ，２Ｂ，２
Ｃ，・・・，２Ｘの間に個別電極リード４が配され、各
電極リードが周期的に配される構成となっている。

【００５１】次に、共通電極３の電極基部１をその幅方
向において奇数個に分割する一例として、３個に分割し
た形態の３分割型厚膜ヘッドを例にして、本発明の厚膜
ヘッドの特徴について具体的に説明する。

【００５２】図２は３分割型厚膜ヘッドにおける抵抗体
５の発熱体セル６を発熱駆動するための駆動回路をなす
分割共通電極ドライバ回路１０Ａ〜１０Ｃからなる共通
電極ドライバ回路１０と個別電極ドライバ回路２０とを
電極部分の平面図とともに示した図、図３は３分割型厚
膜ヘッドにおける駆動回路の詳細を示したブロック図、
図４は３分割型厚膜ヘッドにおける発熱駆動のタイミン
グチャートである。

【００５３】この３分割型厚膜ヘッドは、共通電極３や
個別電極リード４からなる電極部分や抵抗体５に加え
て、発熱データに基づいて発熱抵抗体を駆動するための
分割共通電極ドライバ回路１０Ａ〜１０Ｃおよび個別電
極ドライバ回路２０を備えた「発熱駆動装置を含む厚膜
型サーマルヘッド」である。

【００５４】なお、共通電極ドライバ回路１０および個
別電極ドライバ回路２０は、必ずしも電極部分や発熱抵
抗体とともに構成されたものでなくてもよく、各発熱体
セル６を発熱データに基づいて発熱駆動する共通電極ド
ライバ回路１０および個別電極ドライバ回路２０を備え
た発熱駆動装置とサーマルヘッドとを別体の構成として
もよい。

【００５５】この３分割型厚膜ヘッドの抵抗体５の各発
熱体セル６を発熱駆動するときには、電極基部１Ａ，１
Ｂ，１Ｃに駆動用の直流電圧Ｅを時分割で印加するとと
もに個別電極リード４を発熱データにしたがって選択的
に駆動するが、このとき直流電圧Ｅが印加されているア
クティブな分割電極基部（１Ａ，１Ｂ，または１Ｃ）か
ら幅方向に突設された共通電極リード（２Ａ，２Ｂ，ま
たは２Ｃ）に隣接する個別電極リード４のみがアクティ
ブとなるように、分割電極基部１Ａ，１Ｂ，１Ｃの時分
割駆動に合わせて個別電極リード４も時分割駆動する。
これにより、各発熱体セル６が独立に発熱駆動されるの
で、発熱体セル６の数に応じた最大解像度にすることが
できる。

【００５６】一例として、図２において１番の発熱体セ
ル６のみを発熱させるものとする。１番の発熱体セル６
を発熱させるには、分割電極基部１Ａにのみ直流電圧Ｅ
を印加し且つ１番の個別電極ドライバ回路２０をオンさ
せる。このとき、分割電極基部１Ｂ，１Ｃには直流電圧
Ｅが印加されずフローティング状態にあるので、１番の
個別電極ドライバ回路２０をオンさせても、分割電極基
部１Ｂから幅方向に突設された２番の共通電極リード２
Ａや分割電極基部１Ｃから幅方向に突設された３番の共
通電極リード２Ａから１番の発熱体セル６を経由する電
流は生じない。

【００５７】一方、１番の個別電極ドライバ回路２０を
オンさせると、該１番の個別電極ドライバ回路２０と接
続された１番の個別電極リード４と該１番の個別電極リ
ード４の両隣の１番および４番の共通電極リード２Ａと
の間において電流が流れる。すなわち、１番の共通電極
リード２Ａから１番の発熱体セル６を経由して１番の個
別電極ドライバ回路２０に電流Ｉ１＝Ｅ／Ｒ（Ｒは各発
熱体セル６の抵抗分）が流入し、１番の発熱体セル６は
Ｗ１＝Ｅ² ／Ｒの消費電力で発熱がなされる。また、４
番の共通電極リード２Ａから６〜２番の発熱体セル６を
順に経由して電流ΔＩ１ａ＝Ｅ／（Ｒ６＋Ｒ５＋Ｒ４＋
Ｒ３＋Ｒ２）が１番の個別電極ドライバ回路２０に流入
する。このときの電流ΔＩ１ａによる各発熱体セル６の
不要消費電力ΔＷ１ａはΔＷ１ａ＝Ｒｊ・（Ｅ／（Ｒ６
＋Ｒ５＋Ｒ４＋Ｒ３＋Ｒ２））²（ｊは２，３，４，
５，６の何れか）となる。

【００５８】バラ付きがないとした場合には各発熱体セ
ル６の抵抗分Ｒｎはほぼ同一としてよく、この抵抗分を
Ｒとすると、ΔＷ１ａ＝Ｅ² ／（５² ・Ｒ）＝Ｗ１／２
５となり、所望とする１番の発熱体セル６以外の２〜６
番の各発熱体セル６が標準発熱量の４％の電力で発熱駆
動される。

【００５９】２分割型厚膜ヘッドにおける不要消費電力
は標準発熱量の１１％以上であったのに対して３分割型
厚膜ヘッドにおける不要消費電力を４％に低減でき、そ
の分だけ不要発熱量を少なくすることができる。

【００６０】上記例は３分割型厚膜ヘッドの場合である
が、４分割型厚膜ヘッドにすれば、同一の分割電極基部
から幅方向に突設された隣接する２つの共通電極リード
２間には２・４個の発熱体セル６が配され、その内の１
つが発熱させるべき所望の発熱体セル６となり残りの７
個の発熱体セル６が所望以外の発熱体セル６となり、不
要消費電力を１／７² ＝１／４９と大幅に減少させるこ
とができる。

【００６１】同様に、電極基部をその幅方向においてＮ
個に分割した形態のＮ分割型厚膜ヘッドにすれば、２Ｎ
−１個の発熱体セル６が所望以外の発熱体セル６とな
り、不要消費電力を１／（２Ｎ−１）² と減少させるこ
とができる。

【００６２】したがって、本発明を適用した厚膜型のサ
ーマルヘッドによれば、２分割型厚膜ヘッドと同じく発
熱体セルの数に応じた最大解像度を維持することができ
るとともに、不要発熱量を２分割型厚膜ヘッドよりも低
減して精度の高い発熱制御を行なうことができるように
なる。

【００６３】次に３分割型厚膜ヘッドを用いる場合にお
ける発熱駆動方法および装置の具体的な態様について説
明する。

【００６４】図２および図３に示すように、分割された
各分割電極基部１Ａ，１Ｂ，１Ｃにはそれぞれ独立に分
割共通電極ドライバ回路１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが接続
される。交互にアクティブになる電極制御信号Ａ，Ｂ，
Ｃが対応する分割共通電極ドライバ回路１０Ａ，１０
Ｂ，１０Ｃに各別に入力されるとともに、電源４０から
駆動用の直流電圧Ｅが共通に入力される。分割共通電極
ドライバ回路１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃとしては、大電流
を切り替えるので、例えばサイリスタなどを用いるのが
よい。

【００６５】電極制御信号Ａ，Ｂ，Ｃがアクティブ（本
例ではハイレベル）のとき対応する分割電極基部（１
Ａ，１Ｂ，または１Ｃ）に直流電圧Ｅが印加されるが、
電極制御信号Ａ，Ｂ，Ｃは同時にアクティブになること
はなく、分割電極基部１Ａ，１Ｂ，１Ｃには直流電圧Ｅ
が順に印加されることになる。つまり、この３分割型厚
膜ヘッドを用いるに際しては、各分割電極基部１Ａ，１
Ｂ，１Ｃが同時にアクティブとならないように、各分割
電極基部１Ａ，１Ｂ，１Ｃを時分割駆動（独立に制御）
する独立駆動モードに設定する。なお電極制御信号Ａ，
Ｂ，Ｃがインアクティブのときには分割電極基部１Ａ，
１Ｂ，１Ｃを接地ではなくフローティングにする。

【００６６】この３分割型厚膜ヘッドの抵抗体５の発熱
体セル６を発熱駆動するときには、上述のように直流電
圧Ｅが印加されているアクティブな分割電極基部から幅
方向に突設された共通電極リードに隣接する個別電極リ
ードのみが駆動対象となるように、分割電極基部１Ａ，
１Ｂ，１Ｃの時分割駆動（アクティブな分割電極基部）
に合わせて個別電極リード４も時分割駆動する。レジス
タ回路３０を個別電極ドライバ回路２０の前段に設け、
図４に示すタイミングで、電極制御信号Ａ，Ｂ，Ｃに基
づいて分割共通電極ドライバ回路１０Ａ，１０Ｂ，１０
Ｃを選択的に駆動するとともにストローブ信号Ａ，Ｂ，
Ｃに基づいてレジスタ回路３０を選択的（この場合は唯
一でなくともよい）にアクティブにしているのはこのた
めである。

【００６７】また、例えばアクティブな分割電極基部１
Ａの両隣の個別電極リード４を同時に駆動対象にすると
個別電極ドライバ回路２０がオンのときには２つの個別
電極リード４を介して電流が流れ、その分だけ電源４０
や分割電極基部１Ａの電流容量が増えるので、分割電極
基部１Ａがアクティブなときには１番および６番、７番
および１０番、・・・・、６ｉ−５および６ｉ番の各々
何れか一方の発熱体セル６を発熱対象セルとし、分割電
極基部１Ｂがアクティブなときには２番および３番、８
番および９番、・・・・、６ｉ−４および６ｉ−１番の
各々何れか一方の発熱体セル６を発熱対象セルとし、分
割電極基部１Ｃがアクティブなときには４番および５
番、１０番および１１番、・・・・、６ｉ−３および６
ｉ−２番の各々何れか一方の発熱体セル６を発熱対象セ
ルとするなど、分割電極基部１Ａ、１Ｂ，１Ｃを時分割
駆動するとともにアクティブ状態にある分割電極基部
（１Ａ，１Ｂ，または１Ｃ）から幅方向に突設された共
通電極リードの両隣の個別電極リード４も時分割駆動す
ることにより、同一の分割電極基部１Ａ、１Ｂ，１Ｃか
ら幅方向に突設された共通電極リード２Ａ，２Ｂ，２Ｃ
間に配される発熱体セル６の全て（本例では６個）を時
分割駆動するとよい。時分割駆動によるアクティブな１
つの分割電極基部に合わせて１つのレジスタ回路３０の
みがアクティブとなるように電極制御信号Ａ，Ｂ，Ｃに
応じてストローブ信号Ａ，Ｂ，Ｃを設定しているのはこ
のためである。

【００６８】また各発熱体セル６がレジスタ回路３０内
に設けられた対応するラッチＡ，Ｂから出力された適正
な発熱データにしたがって駆動されるようにする。スト
ローブ信号Ａ，Ｂ，Ｃに基づいてレジスタ回路３０を唯
一選択的にアクティブにするだけでなく、レジスタ切替
信号に基づいてレジスタ回路３０内のラッチＡ，Ｂを切
り替えているのはこのためである。以下具体的に説明す
る。

【００６９】図２および図３に示すように、各個別電極
リード４にはドライバ回路（本例ではトランジスタ）２
０の出力端子（本例ではコレクタ）が接続される。個別
電極ドライバ回路２０の入力端子（本例ではベース）に
はレジスタ回路３０の出力端子が接続される。

【００７０】各レジスタ回路３０は、図３に示すよう
に、縦列接続された２つのラッチＡ，Ｂ（前段がラッチ
Ｂで後段がラッチＡ）からなる２ビットのシフトレジス
タ３１とレジスタ切替信号に基づいてラッチＡ，Ｂの出
力データ（発熱データ）の何れか一方を選択するための
切替回路３２からなり、切替回路３２の出力がレジスタ
回路３０の出力端子となっている。

【００７１】各ラッチＡ，Ｂには該ラッチＡ，Ｂの出力
バッファ（不図示）をオンさせるためのストローブ信号
が入力されており、ストローブ信号がアクティブ（本例
ではハイレベル）のときにラッチＡ，Ｂからデータが出
力され、切替回路３２により選択された方のラッチの出
力データが個別電極ドライバ回路２０に向けて出力され
るようになっている。

【００７２】切替回路３２は、ラッチクロックが入力さ
れることによりラッチＢの出力を選択し、レジスタ切替
信号が入力されることによりラッチＡの出力を選択する
ように構成されている。

【００７３】各レジスタ回路３０は、後段のラッチＡの
出力データが次段のレジスタ回路３０の前段のラッチＢ
に入力されるように縦列接続されており、これにより各
レジスタ回路３０には発熱データである２ビットのオン
オフデータ（０，１）が記憶されるようになっている。
換言すれば、シリアルデータとして１番のレジスタ回路
３０に入力された発熱データが、縦列接続された各レジ
スタ回路３０によってパラレルデータに変換されるよう
に構成されている。

【００７４】ストローブ信号は電極基部１（共通電極
３）の分割数Ｎ（本例ではＮ＝３）に等しい３つが用意
され、ストローブ信号Ａは１番，４番，・・・，Ｎｋ−
２番のレジスタ回路３０へ、ストローブ信号Ｂは２番，
５番，・・・，Ｎｋ−１番のレジスタ回路３０へ、スト
ローブ信号Ｃは３番，６番，・・・，Ｎｋ番のレジスタ
回路３０へというように、各ストローブ信号Ａ，Ｂ，Ｃ
が縦列接続されたレジスタ回路３０に順次繰り返して入
力される。なお、ｋは個別電極ドライバ回路２０やレジ
スタ回路３０のユニット数であり、１ユニットは分割数
（＝Ｎ）分の個別電極ドライバ回路２０やレジスタ回路
３０で構成される。

【００７５】ここで１番の個別電極リード４に対応する
１番のレジスタ回路３０のラッチＢに発熱データである
シリアルデータが入力されると、転送クロックにしたが
ってデータがラッチされた後順次後段の各レジスタ回路
３０にシフト転送される。２ｎ個分のシフト動作が完了
した後にラッチクロック（例えば立ち上がりパルス）が
入力されるとシフト動作が停止され、各ラッチＡ，Ｂに
発熱データ（全体で２ｎ個分の制御データ）が記憶され
る。以下、各レジスタ回路３０に示した括弧内のエレメ
ント番号（段数）ｎを用いてラッチｎＡ，ｎＢなどとい
う。

【００７６】これにより、１番のレジスタ回路３０のラ
ッチ１Ｂには１番の発熱体セル（発熱素子）６を駆動
（オンオフ）するデータが、ラッチ１Ａには２番の発熱
体セル６を駆動するデータが、ラッチ２Ｂには３番の発
熱体セル６を駆動するデータがラッチされる。以下順に
ラッチｎＢには２ｎ−１番の発熱体セル６を駆動するデ
ータが、ラッチｎＡには２ｎ番の発熱体セル６を駆動す
るデータが、ラッチされる。つまり、入力されたシリア
ル形式の発熱データがパラレル形式の発熱データに変換
され、ストローブ信号Ａ，Ｂ，Ｃがアクティブのときに
各ラッチＡ，Ｂから発熱データが切替回路３２に向けて
出力される。

【００７７】発熱体セル６を発熱させるための駆動タイ
ミングとしては、主走査の１サイクルをレジスタ切替信
号によって２つに区分し、その前半の半サイクルにはラ
ッチＢを選択するとともに電極制御信号Ａとストローブ
信号Ａあるいは電極制御信号Ｂとストローブ信号Ｂをそ
れぞれペアにして順にアクティブにし、後半の半サイク
ルにはラッチＡを選択するとともに電極制御信号Ｂとス
トローブ信号Ａあるいは電極制御信号Ａとストローブ信
号Ｂをそれぞれペアにして順にアクティブにするように
なっている。

【００７８】これにより、前半および後半ともにレジス
タ回路３０および対応する個別電極ドライバ回路２０が
２つおきに順次切り替わってアクティブとなり、結果的
には、時分割駆動により順にアクティブになる分割電極
基部（１Ａ，１Ｂ，または１Ｃ）に隣接する個別電極リ
ード４も前記アクティブ状態の期間内において時分割駆
動される。そして各発熱体セル６に対応するラッチ（Ａ
またはＢ）がレジスタ切替信号によって選択され、同一
の分割電極基部１Ａ、１Ｂ，１Ｃから幅方向に突設され
た共通電極リード２Ａ，２Ｂ，２Ｃ間に配される発熱体
セル６の全てが選択されたラッチ（ＡまたはＢ）から出
力された適正な発熱データにしたがって時分割駆動され
る。

【００７９】例えば、図４に示すように前半の半サイク
ルにおいては、コモン電極Ａ，Ｂ，Ｃの順に且つストロ
ーブＡ，Ｂ，Ｃの順にアクティブにしており、図２およ
び図３に示す各発熱体セル６は、「１，７，１３，・・
・，２Ｎ（ｋ−１）＋１」、「３，９，１５，・・・，
２Ｎ（ｋ−１）＋３」、「５，１１，１７，・・・，２
Ｎ（ｋ−１）＋５」のように各発熱体セル６が時分割で
順次駆動対象セルとなり、発熱データがオンデータのと
き（発熱すべき旨を示しているとき）は対応する個別電
極ドライバ回路２０がオンして発熱体セル６が発熱する
ことになる。一方、レジスタ切替信号が入力された後の
後半の半サイクルにおいては、コモン電極Ｂ，Ｃ，Ａの
順に且つストローブＡ，Ｂ，Ｃの順にアクティブにして
おり、図２および図３に示す各発熱体セル６は、「２，
８，１４，・・・，２Ｎ（ｋ−１）＋２」、「４，１
０，１６，・・・，２Ｎ（ｋ−１）＋４」、「６，１
２，１８，・・・，２Ｎ（ｋ−１）＋６」のように各発
熱体セル６が時分割で順次駆動対象セルとなり、発熱デ
ータがオンデータのとき（発熱すべき旨を示していると
き）は対応する個別電極ドライバ回路２０がオンして発
熱体セル６が発熱することになる。なお、分割数Ｎは３
であり、ｋは上記同様個別電極ドライバ回路２０やレジ
スタ回路３０のユニット数である。

【００８０】このような時分割駆動による発熱駆動制御
を行なうことにより、制御対象以外の発熱体セル６にお
ける不要発熱量を制御対象の発熱体セル６における発熱
量の４％とすることができ、発熱体セル６の数に応じた
最大解像度を維持することができるとともに、不要発熱
量を２分割型厚膜ヘッドよりも低減して精度の高い発熱
制御を行なうことができる。

【００８１】上記実施形態では、分割電極基部１Ａ、１
Ｂ，１Ｃを時分割駆動する独立駆動モードにするととも
にアクティブ状態にある分割電極基部（１Ａ，１Ｂ，ま
たは１Ｃ）から幅方向に突設された共通電極リードの両
隣の個別電極リード４も時分割駆動し、同一の分割電極
基部１Ａ、１Ｂ，１Ｃから幅方向に突設された共通電極
リード２Ａ，２Ｂ，２Ｃ間に配される発熱体セル６の全
てを時分割駆動していたが、電源４０や分割電極基部１
Ａ，１Ｂ，１Ｃの電流容量を問題としない場合には、ア
クティブ状態にある分割電極基部（１Ａ，１Ｂ，または
１Ｃ）から幅方向に突設された共通電極リードの両隣の
個別電極リード４を同時に駆動して電極リード間に位置
する２つの発熱体６を同時に発熱させるように制御して
もよい。

【００８２】アクティブな共通電極リードの両隣の個別
電極リード４を同時に駆動するには、ストローブ信号
Ａ，Ｂ，Ｃを２つずつ同時にＨ（ハイ）にする必要があ
る。また、この場合、一方の発熱体６は前段のレジスタ
回路３０のラッチＢの出力データに基づいて発熱駆動さ
れ、他方の発熱体６は後段のレジスタ回路３０のラッチ
Ａの出力データに基づいて発熱駆動されるように、各レ
ジスタ回路３０の構成や該レジスタ回路３０に入力され
るレジスタ切替信号のタイミングを変更する必要があ
る。

【００８３】次に共通電極３の電極基部１を偶数個に分
割する一例としての４分割型厚膜ヘッドを用いる場合に
おける発熱駆動方法および装置の具体的な態様について
説明する。

【００８４】図５は４分割型厚膜ヘッドにおける抵抗体
５の発熱体セル６を発熱駆動するための駆動回路を平面
図とともに示した図、図６は４分割型厚膜ヘッドにおけ
る駆動回路の詳細を示したブロック図、図７は４分割型
厚膜ヘッドにおける発熱駆動のタイミングチャートであ
る。

【００８５】図示するように、電極制御信号Ｄやストロ
ーブ信号Ｄを新たに設けて４分割に対応しているが、基
本的な回路構成や制御タイミングは上記３分割型厚膜ヘ
ッドにおける場合と同様である。

【００８６】この４分割型厚膜ヘッドを用いる場合の発
熱駆動回路の構成およびタイミングは以下の通りであ
る。

【００８７】分割電極基部１Ａがアクティブなときには
１番および８番、９番および１６番、・・・・、８ｉ−
７および８ｉ番の各々何れか一方の発熱体セル６を発熱
対象セルとし、分割電極基部１Ｂがアクティブなときに
は２番および３番、１０番および１１番、・・・・、８
ｉ−６および８ｉ−５番の各々何れか一方の発熱体セル
６を発熱対象セルとし、分割電極基部１Ｃがアクティブ
なときには４番および５番、１２番および１３番、・・
・・、８ｉ−４および８ｉ−３番の各々何れか一方の発
熱体セル６を発熱対象セルとし、分割電極基部１Ｄがア
クティブなときには６番および７番、１４番および１５
番、・・・・、８ｉ−２および８ｉ−１番の各々何れか
一方の発熱体セル６を発熱対象セルとするなど、分割電
極基部１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを時分割駆動するととも
にアクティブ状態にある分割電極基部（１Ａ，１Ｂ，１
Ｃ，または１Ｄ）から幅方向に突設された共通電極リー
ドの両隣の個別電極リード４も時分割駆動することによ
り、同一の分割電極基部１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄから幅
方向に突設された共通電極リード２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２
Ｄ間に配される発熱体セル６の全て（本例では８個）を
時分割駆動する構成およびタイミングにする。

【００８８】例えば、図７に示すように前半の半サイク
ルにおいては、コモン電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順に且つス
トローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順にアクティブにしており、
図５および図６に示す各発熱体セル６は、「１，９，１
７，・・・，２Ｎ（ｋ−１）＋１」、「３，１１，１
９，・・・，２Ｎ（ｋ−１）＋３」、「５，１３，２
１，・・・，２Ｎ（ｋ−１）＋５」、「７，１５，２
３，・・・，２Ｎ（ｋ−１）＋７」のように各発熱体セ
ル６が時分割で順次駆動対象セルとなり、発熱データが
オンデータのとき（発熱すべき旨を示しているとき）は
対応する個別電極ドライバ回路２０がオンして発熱体セ
ル６が発熱することになる。一方、レジスタ切替信号が
入力された後の後半の半サイクルにおいては、コモン電
極Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａの順に且つストローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
の順にアクティブにしており、図５および図６に示す各
発熱体セル６は、「２，１０，１８，・・・，２Ｎ（ｋ
−１）＋２」、「４，１２，２０，・・・，２Ｎ（ｋ−
１）＋４」、「６，１４，２２，・・・，２Ｎ（ｋ−
１）＋６」、「８，１６，２４，・・・，２Ｎ（ｋ−
１）＋８」のように各発熱体セル６が時分割で順次駆動
対象セルとなり、発熱データがオンデータのとき（発熱
すべき旨を示しているとき）は対応する個別電極ドライ
バ回路２０がオンして発熱体セル６が発熱することにな
る。

【００８９】なお、分割数Ｎは４であり、ｋは上記同様
個別電極ドライバ回路２０やレジスタ回路３０のユニッ
ト数である。

【００９０】このように時分割駆動による発熱駆動制御
を行なうと、制御対象以外の発熱体セル６の数が２・４
−１＝７となり、制御対象以外の発熱体セル６における
不要発熱量を制御対象の発熱体セル６における発熱量の
１／７²（≒２％）とすることができ、発熱体セル６の
数に応じた最大解像度にすることができるとともに、不
要発熱量を２分割型厚膜ヘッドよりも著しく低減して精
度の高い発熱制御を行なうことができる。

【００９１】ここで上記実施形態のように、各分割電極
基部１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを時分割駆動する独立駆動
モード（高画質モード）とすると精度の高い発熱制御に
より高画質な印刷結果が得られる一方、時分割駆動の分
だけ印刷や穿孔に時間がかかり、精度の高い発熱制御を
必要としない場合には、待ち時間などの無駄が生じてし
まう。

【００９２】したがって、精度の高い発熱制御を必要と
しない場合には、１つの個別電極リードを挟む両側の共
通電極リードがそれぞれ異なるグループに属するように
分割電極基部１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄをグループ分け
し、該グループごとにグループ内の分割電極基部に同時
に発熱駆動用電圧を印加する（複数個纏めて駆動する）
とともに各グループを時分割駆動する同時駆動モードに
設定すれば、発熱体セル６の数に応じた最大解像度を維
持するとともに駆動時間の短縮を図ることができる。

【００９３】なお、厚膜型サーマルヘッドを使用する装
置によっては、高精度モードと同時駆動モードのいずれ
か一方のみの設定ではなく、ユーザの選択操作や画像種
類に応じてモードを選択できるようにすることが望まし
い。したがって、各分割電極基部を独立駆動する高精度
モードとグループ内の分割電極基部に同時に発熱駆動用
電圧を印加する同時駆動モードとを切替え可能に構成す
る。

【００９４】ここで、分割電極基部１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，
１Ｄを上述のようにグループ分けする場合、１）お互い
に隣接しない複数の分割電極基部を探しグループ化す
る、２）全ての分割電極基部がグループ化されるまで
１）の処理を繰り返す、３）お互いに隣接しない複数の
分割電極基部を探すことができないときにはその分割電
極基部のみを１つのグループとする、という手順を踏む
とグループ分けを簡単にできる。

【００９５】上記４分割型厚膜ヘッドの場合、電極基部
１は、２つの分割電極基部１Ａ，１Ｃからなるグループ
と、２つの分割電極基部１Ｂ，１Ｄからなるグループと
に分けることができる。

【００９６】分割電極基部１Ａ，１Ｃと分割電極基部１
Ｂ，１Ｄのそれぞれに同時に発熱駆動用電圧を印加する
とともに各グループを時分割駆動する同時駆動モードと
する場合の駆動制御のタイミングチャートを図８に示
す。この場合には、電極制御信号Ａ，Ｃ且つＢ，Ｄの各
２つを同時にアクティブにして１サイクル当たりの駆動
時間を１／２に短縮する。また、電極制御信号Ａ，Ｃお
よびＢ，Ｄの各２つを同時にアクティブにするのに合わ
せて、ストローブ信号Ａ，ＣおよびＢ，Ｄの各２つを同
時にアクティブにする。これにより、前半の半サイクル
には、分割電極基部１Ａ，１Ｃが同時にアクティブにな
るとともにストローブ信号Ａ，Ｃが同時にアクティブに
なり、その後分割電極基部１Ｂ，１Ｄが同時にアクティ
ブになるとともにストローブ信号Ｂ，Ｄが同時にアクテ
ィブになるので、発熱体セルは「１，５，９，１３，１
７，２１，・・・」、「３，７，１１，１５，１９，２
３，・・・」の順にしたがって発熱駆動が行なわれる。
一方、後半の半サイクルには、分割電極基部１Ａ，１Ｃ
が同時にアクティブになるとともにストローブ信号Ｂ，
Ｄが同時にアクティブになり、その後分割電極基部１
Ｂ，１Ｄが同時にアクティブになるとともにストローブ
信号Ａ，Ｃが同時にアクティブになるので、発熱体セル
は、「４，８，１２，，１６，２０，・・・，ｎ」、
「２，６，１０，１４，１８，・・・」の順にしたがっ
て発熱駆動が行なわれる。

【００９７】この場合、発熱制御のサイクルは前述の精
度を求めた駆動方法と比較して１／２に短縮されている
が、分割電極基部の配列構造としては実質的には２分割
の場合と同様となり、同時に発熱駆動の対象となる発熱
体セル６（例えば１番と５番）に挟まれた発熱体セル６
の数は３個となり不要発熱量は上昇する結果になるが、
１つの個別電極４（例えば２番）を挟む両側の共通電極
リード（前例では２番と３番）に互いに異なるタイミン
グで前記発熱駆動用の直流電圧Ｅが印加されるように分
割電極基部１Ａ，１Ｃあるいは１Ｂ，１Ｄの組合せでグ
ループ化しているので、２分割とした場合と同様に解像
度低下が生じない。

【００９８】したがって、例えば昇華型プリンタにこの
４分割型厚膜ヘッドを使用することにより、多階調のカ
ラー印刷を行なう際には高精度の発熱制御が可能な独立
駆動モード（高精度モード）に設定することによりＣ，
Ｍ，Ｙの３原色の色バランスを崩さないように発熱量を
正確に制御することができる一方、モノクロ印刷を行な
う際には多少の発熱量のばらつきがあっても画質上問題
になることがないので同時駆動モードに設定すること
で、高速印刷を行なうことができる。

【００９９】なお、上記１）〜３）の条件にしたがって
分割電極基部をグループ分けする場合、３分割のときに
は全ての分割電極基部が上記３）に該当し３つのグルー
プすなわち３分割のままとなるので、３分割型厚膜ヘッ
ドを使用する場合には、発熱体セル６の数に応じた最大
解像度を維持するとともに駆動時間の短縮を図るという
同時駆動モードに設定することはできない。

【０１００】以上、分割電極基部を奇数に分割する実施
形態として３分割型厚膜ヘッドを例に、また分割電極基
部を偶数に分割する実施形態として４分割型厚膜ヘッド
を例に、分割電極基部（共通電極）を３つ以上に分割し
た本発明の厚膜型サーマルヘッド並びにこのヘッドの発
熱駆動装置の好ましい実施形態を説明したが、本発明は
上記実施形態に限定されず、分割電極基部を５以上に分
割した形態のものであってもよい。この場合には、上記
各実施形態に準じて分割数に応じた発熱駆動のタイミン
グに修正して発熱駆動すればよい。なお、上記各実施形
態における発熱駆動のタイミングは一例であって、その
他の駆動タイミングとしてもよいのはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の厚膜型サーマルヘッドを示す概念図で
あって、共通電極の分割電極基部をＮ個（Ｎは３以上の
正の整数）に分割した形態のＮ分割型厚膜ヘッドの電極
部分の基本構成を示す概略平面図（Ａ）および断面図
（Ｂ）〜（Ｆ）

【図２】３分割型厚膜ヘッドにおける抵抗体の各発熱体
セルを発熱駆動するための駆動回路を平面図とともに示
した図

【図３】３分割型厚膜ヘッドにおける駆動回路の詳細を
示したブロック図

【図４】３分割型厚膜ヘッドにおける独立駆動モードの
発熱駆動のタイミングチャート

【図５】４分割型厚膜ヘッドにおける抵抗体の発熱体セ
ルを発熱駆動するための駆動回路を平面図とともに示し
た図

【図６】４分割型厚膜ヘッドにおける駆動回路の詳細を
示したブロック図

【図７】４分割型厚膜ヘッドにおける独立駆動モードの
発熱駆動のタイミングチャート

【図８】４分割型厚膜ヘッドを使用する場合において、
同時駆動モードとする場合の駆動制御のタイミングチャ
ート

【図９】厚膜ヘッドの電極部分の基本構成を示す平面図

【図１０】図９におけるＰ−Ｐ線断面図（Ａ）、Ｑ−Ｑ
線断面図（Ｂ）

【図１１】２分割型厚膜ヘッドの電極部分の基本構成を
示す平面図（Ａ）および断面図（Ｂ）〜（Ｄ）

【図１２】抵抗体の各発熱体セルを発熱駆動するための
駆動回路を平面図とともに示した図

【符号の説明】

１ 電極基部 １Ａ〜１Ｄ 分割電極基部 ２ 共通電極リード ３ 共通電極 ４ 個別電極リード ５ 発熱抵抗体 ６ 発熱体セル １０ 共通電極ドライバ回路 １０Ａ〜１０Ｄ 分割共通電極ドライバ回路 ２０ 個別電極ドライバ回路 ３０ レジスタ回路 ３１ シフトレジスタ ４０ 電源

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に延びる電極基部および該電
   極基部から該電極基部の幅方向に突設され該電極基部の
   長手方向に所定間隔を開けてクシ歯状に並んだ多数の共
   通電極リードからなる共通電極と、各共通電極リードの
   間に配された個別電極リードと、前記共通電極リードと
   前記個別電極リードとに接触して前記長手方向に延びる
   発熱抵抗体とを備えてなる厚膜型サーマルヘッドにおい
   て、 前記電極基部が互いに電気的に絶縁が取られて前記幅方
   向に並ぶ３以上の分割電極基部からなるとともに各分割
   電極基部から前記共通電極リードが突設され、各分割電
   極基部から突設された前記共通電極リードが１本ずつ各
   分割電極基部の前記幅方向の並び順に並んで配されると
   ともにこの並びが周期的に繰り返されていることを特徴
   とする厚膜型サーマルヘッド。
2. 【請求項２】 前記各分割電極基部にそれぞれ独立に
   発熱駆動用電圧を時分割で印加する独立駆動モードで前
   記各分割電極基部を駆動する共通電極駆動回路と、前記
   発熱抵抗体の前記共通電極リードと前記個別電極リード
   との間に位置する部分を発熱駆動するための発熱データ
   に基づいて前記発熱駆動用電圧が印加されている前記分
   割電極基部に対応する前記個別電極リードをオンオフ制
   御するとともに前記発熱駆動用電圧が印加されていない
   前記分割電極基部に対応する前記個別電極リードをオフ
   させる個別電極駆動回路とが設けられていることを特徴
   とする請求項１記載の厚膜型サーマルヘッド。
3. 【請求項３】 前記共通電極駆動回路が、前記独立駆
   動モードから、１つの個別電極リードを挟む両側の共通
   電極リードがそれぞれ異なるグループに属するように前
   記分割電極基部をグループ分けし該グループごとに前記
   発熱駆動用電圧を印加するとともに各グループを時分割
   駆動する同時駆動モードに切替え可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項２記載の厚膜型サーマルヘッ
   ド。
4. 【請求項４】 請求項１記載の厚膜型サーマルヘッド
   における前記発熱抵抗体の前記共通電極リードと前記個
   別電極リードとの間に位置する部分を発熱データに基づ
   いて発熱駆動する装置であって、 前記各分割電極基部にそれぞれ独立に発熱駆動用電圧を
   時分割で印加する独立駆動モードで前記各分割電極基部
   を駆動する共通電極駆動回路と、前記発熱データに基づ
   いて前記発熱駆動用電圧が印加されている前記分割電極
   基部に対応する前記個別電極リードをオンオフ制御する
   とともに前記発熱駆動用電圧が印加されていない前記分
   割電極基部に対応する前記個別電極リードをオフさせる
   個別電極駆動回路とを備えてなることを特徴とする厚膜
   型サーマルヘッドの発熱駆動装置。
5. 【請求項５】 前記共通電極駆動回路が、前記独立駆
   動モードから、１つの個別電極リードを挟む両側の共通
   電極リードがそれぞれ異なるグループに属するように前
   記分割電極基部をグループ分けし該グループごとに前記
   発熱駆動用電圧を印加するとともに各グループを時分割
   駆動する同時駆動モードに切替え可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項４記載の発熱駆動装置。