JP2008126514A - Thermal head and manufacturing method for thermal head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の発熱素子を主走査方向に配列し、記録媒体を副走査方向に搬送しながら各発熱素子を発熱させることにより、記録媒体に記録を行うサーマルヘッド及びサーマルヘッドの製造方法に係るものであり、詳しくは、高速な記録を行っても、良好な記録品質が得られるようにした技術に関するものである。 The present invention relates to a thermal head for recording on a recording medium by arranging a plurality of heating elements in the main scanning direction, and heating each heating element while conveying the recording medium in the sub-scanning direction, and a method for manufacturing the thermal head. More particularly, the present invention relates to a technique that can obtain good recording quality even when high-speed recording is performed.
従来より、複数の発熱抵抗体(発熱素子)を配列したサーマルヘッドと、このサーマルヘッドに対向するように設けられたプラテンローラとを備えるサーマルプリンタが知られている。このようなサーマルプリンタは、プラテンローラ上に搬送された記録媒体(記録用紙等)に対して、サーマルヘッドをインクリボンの上から記録媒体に押圧し、記録を行うようになっている。なお、感熱タイプの記録媒体を使用する場合には、インクリボンが不要となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a thermal printer including a thermal head in which a plurality of heating resistors (heating elements) are arranged and a platen roller provided so as to face the thermal head. Such a thermal printer performs recording by pressing a thermal head against the recording medium from above the ink ribbon against a recording medium (recording paper or the like) conveyed on the platen roller. Note that an ink ribbon is not required when a heat-sensitive recording medium is used.
図18は、一般的なサーマルプリンタ10の要部を示す概略図であり、プラテンローラ30の回転軸31に垂直な方向の断面を示す図である。
図18に示すサーマルプリンタ10は、複数の発熱抵抗体(図示せず)をライン状に配列したライン型のサーマルヘッド20を備えている。そして、プラテンローラ30上に記録用紙40が保持されており、プラテンローラ30の回転によって記録用紙40が移動する。
FIG. 18 is a schematic view showing a main part of a general thermal printer 10, and is a view showing a cross section in a direction perpendicular to the rotation shaft 31 of the platen roller 30.
A thermal printer 10 shown in FIG. 18 includes a line-type thermal head 20 in which a plurality of heating resistors (not shown) are arranged in a line. The recording paper 40 is held on the platen roller 30, and the recording paper 40 is moved by the rotation of the platen roller 30.
ここで、サーマルプリンタ10によって記録される一般的な画像は、横長の長方形である。そのため、サーマルプリンタ10の種類によっても異なるが、サーマルヘッド20は、製造コスト等を考慮して、画像の相対的に短い辺の側(図18では、紙面に垂直な方向)をサーマルヘッド20の長さとし、それを主走査方向としている。また、記録用紙40を搬送(図18では、紙面の右方向に紙送り)しながら記録を行って画像の相対的に長い辺の側を形成し、それを副走査方向としている。 Here, a general image recorded by the thermal printer 10 is a horizontally long rectangle. Therefore, although different depending on the type of the thermal printer 10, the thermal head 20 takes the relatively short side of the image (in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 18) of the thermal head 20 in consideration of the manufacturing cost and the like. The length is the main scanning direction. Further, recording is performed while the recording paper 40 is conveyed (in FIG. 18, the paper is fed to the right of the paper surface) to form a relatively long side of the image, which is the sub-scanning direction.
そして、記録用紙40には、2つのリボンカートリッジ51の間に巻き付けられた反物状のインクリボン50を介して、サーマルヘッド20が押し付けられる。この際、サーマルヘッド20には、垂直方向に屹立し、主走査方向に伸びた凸状部分であるグレーズ21が設けられており、このグレーズ21の頂面に沿って、複数の発熱抵抗体がライン状に設けられている。そのため、記録時は、サーマルヘッド20の各発熱抵抗体が高い線圧で記録用紙40を押圧することとなる。
Then, the thermal head 20 is pressed against the recording paper 40 via a paper-like ink ribbon 50 wound between two ribbon cartridges 51. At this time, the thermal head 20 is provided with a
実際に記録を実行するには、この状態で各発熱抵抗体を発熱させる。すると、サーマルプリンタ10が昇華転写方式のものである場合には、発熱抵抗体が発生する熱エネルギーに比例して、インクリボン50の染料(熱溶融性インク)が記録用紙40上に転写され、サーマルプリンタ10が溶融転写方式のものである場合には、発熱抵抗体が発生する熱エネルギーにより、インクリボン50のワックスをバインダ(結合剤)とした顔料(熱溶融性インク)が溶け出し、記録用紙40上に付着して転写される。そのため、発熱抵抗体によって記録用紙40上に転写された熱溶融性インクの1つの点が1つのドットとして形成される。 In order to actually execute recording, each heating resistor is heated in this state. Then, when the thermal printer 10 is of the sublimation transfer type, the dye (heat-meltable ink) of the ink ribbon 50 is transferred onto the recording paper 40 in proportion to the thermal energy generated by the heating resistor, When the thermal printer 10 is of the melt transfer type, the thermal energy generated by the heating resistor melts the pigment (hot-melt ink) using the wax of the ink ribbon 50 as a binder (binder), and recording. The toner is transferred onto the paper 40. Therefore, one point of the hot-melt ink transferred onto the recording paper 40 by the heating resistor is formed as one dot.
また、このようなライン型のサーマルヘッド20によって2次元画像を形成するには、サーマルヘッド20と記録用紙40とを相対的に移動させる必要がある。すなわち、記録用紙40を副走査方向に紙送りしながら順次ドットを形成する。すると、副走査方向に複数のドットが並び、それが次々に続く集合となってドットラインが形成される。しかも、このドットラインは、主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体によって主走査方向に複数形成される。そのため、記録用紙40の全体に2次元画像を形成できる。 Further, in order to form a two-dimensional image with such a line type thermal head 20, it is necessary to relatively move the thermal head 20 and the recording paper 40. That is, dots are sequentially formed while the recording paper 40 is fed in the sub-scanning direction. Then, a plurality of dots are arranged in the sub-scanning direction, and a dot line is formed as a set in which the dots are successively arranged. In addition, a plurality of dot lines are formed in the main scanning direction by a plurality of heating resistors arranged in the main scanning direction. Therefore, a two-dimensional image can be formed on the entire recording paper 40.
このように、図18に示すサーマルプリンタ10は、複数の発熱抵抗体を主走査方向に配列したライン型のサーマルヘッド20を用い、記録用紙40を副走査方向に紙送りしながら各発熱抵抗体を発熱させることにより、記録用紙40に記録を行う。そして、サーマルプリンタ10の解像度(ドットラインの密度)は、サーマルヘッド20の主走査方向に配列された発熱抵抗体の個数によって決定される。 As described above, the thermal printer 10 shown in FIG. 18 uses the line-type thermal head 20 in which a plurality of heating resistors are arranged in the main scanning direction, and each heating resistor while feeding the recording paper 40 in the sub-scanning direction. Is recorded on the recording paper 40. The resolution of the thermal printer 10 (dot line density) is determined by the number of heating resistors arranged in the main scanning direction of the thermal head 20.
図19は、従来のサーマルヘッド200を示す平面図である。
図19に示すように、サーマルヘッド200には、複数の発熱抵抗体h(h1,h2,h3,h4,h5,h6・・・)が主走査方向に1列に配列されており、発熱抵抗体hの合計個数は、2560個となっている。そのため、このサーマルヘッド200は、各発熱抵抗体hの主走査方向の1ライン当たりで2560個のドットを形成できる。そして、解像度が300DPI(dots per inch)であることから、発熱抵抗体hは、2560ドット/300DPI=8.53インチ(216mm)にわたって並置されている。
FIG. 19 is a plan view showing a conventional thermal head 200.
As shown in FIG. 19, the thermal head 200 has a plurality of heating resistors h (h1, h2, h3, h4, h5, h6...) Arranged in a line in the main scanning direction. The total number of bodies h is 2560. Therefore, the thermal head 200 can form 2560 dots per line in the main scanning direction of each heating resistor h. Since the resolution is 300 DPI (dots per inch), the heating resistors h are juxtaposed over 2560 dots / 300 DPI = 8.53 inches (216 mm).
図20は、このような従来のサーマルヘッド200を備えるサーマルプリンタ100の一部分を示すブロック図である。
サーマルプリンタ100が記録する一画面分の画像情報(データ)は、図20に示すように、CPU及びメモリコントローラを介して、一旦、フレームメモリに蓄積される。そして、転写するデータ(例えば、主走査方向に1列に配列された各発熱抵抗体h(図19参照)が形成する1ライン分の各ドットのデータ)は、ラインメモリコントローラを介して、ラインメモリに書き込まれる。
FIG. 20 is a block diagram showing a part of a thermal printer 100 including such a conventional thermal head 200. As shown in FIG.
Image information (data) for one screen recorded by the thermal printer 100 is temporarily stored in the frame memory via the CPU and the memory controller, as shown in FIG. Data to be transferred (for example, data of each dot for one line formed by each heating resistor h (see FIG. 19) arranged in a line in the main scanning direction) is transferred to the line via the line memory controller. Written to memory.
次に、ラインメモリから読み出された1ライン分の各ドットのデータは、階調データ比較手段により、サーマルヘッドの各発熱抵抗体h(図19参照)が形成する2560個のドットの1ドット毎について、各発熱抵抗体hに対する通電時間が決定され、全てのドットの一つ一つが熱エネルギー的に制御されて濃淡(濃度階調)となり、記録用紙40(図18参照)に転写される。そして、各ライン毎の転写を一画面分だけ繰り返し、最終的に1画面分の画像を形成する。 Next, the data of each dot for one line read from the line memory is 1560 dots of 2560 dots formed by each heating resistor h (see FIG. 19) of the thermal head by the gradation data comparison means. For each, the energization time for each heating resistor h is determined, and each dot is controlled in terms of thermal energy to become light and shade (density gradation) and transferred to the recording paper 40 (see FIG. 18). . Then, transfer for each line is repeated for one screen, and finally an image for one screen is formed.
このように、各ドットの濃淡の決定は、階調データ比較手段によって行われる。すなわち、階調データ比較手段は、階調カウンタからのデータとラインメモリからのデータとを比較する比較器を有している。そして、例えば、各ドットの濃淡が256階調であるとすれば、カウント値は、0〜255まで順次インクリメント(増数)された256のデータとなり、階調カウンタから階調データ比較手段に順次出力される。 Thus, the gradation of each dot is determined by the gradation data comparison means. That is, the gradation data comparison means has a comparator that compares the data from the gradation counter with the data from the line memory. For example, if the density of each dot is 256 gradations, the count value becomes 256 data that is sequentially incremented (incremented) from 0 to 255, and sequentially from the gradation counter to the gradation data comparison means. Is output.
一方、ラインメモリには、1ライン分の各ドットのデータそのもの(2560個の発熱抵抗体h(図19参照)に対応する2560の画像データ)が、例えば、8ビットの深さ方向の情報をもって格納されている。そして、ラインメモリに格納された2560のデータ(画像データの値)と階調カウンタからのデータ(カウント値)とが階調データ比較手段に入力されると、比較器によって両データの値の大小が比較され、その比較結果がサーマルヘッドに送られる。 On the other hand, each line of dot data itself (2560 image data corresponding to 2560 heating resistors h (see FIG. 19)) has, for example, 8-bit depth information in the line memory. Stored. When the 2560 data (image data value) stored in the line memory and the data (count value) from the gradation counter are input to the gradation data comparison means, the magnitude of the value of both data is detected by the comparator. Are compared, and the comparison result is sent to the thermal head.
この際、階調カウンタからのデータ(カウント値)よりもラインメモリから読み出されたデータ(画像データの値)の方が大きければ、サーマルヘッドに対して、論理高(ハイレベル)のデータが出力される。そして、サーマルヘッドは、論理高が入ってくると、その発熱抵抗体h(図19参照)を通電するようになっている。 At this time, if the data (image data value) read from the line memory is larger than the data (count value) from the gradation counter, logical high (high level) data is output to the thermal head. Is output. The thermal head is energized through the heating resistor h (see FIG. 19) when a logic high is entered.
ここで、サーマルヘッドの内部には、1列状に2560個のシフトレジスタが入っており、ラッチ機構を有している。そして、1ライン分のデータを比較し、その結果がシフトレジスタ上に記憶され、記憶された結果(シフトレジスタ上のデータ)に基づいて発熱抵抗体h(図19参照)がON/OFF制御される。すなわち、階調カウンタのカウント値が「0」の状態で一回比較される。 Here, inside the thermal head, 2560 shift registers are arranged in a line and have a latch mechanism. Then, the data for one line is compared, the result is stored on the shift register, and the heating resistor h (see FIG. 19) is ON / OFF controlled based on the stored result (data on the shift register). The That is, the comparison is performed once in a state where the count value of the gradation counter is “0”.
次に、階調カウンタのカウント値を「1」にインクリメント(増数)して、再び、2560のデータ(画像データの値)の各々と比較する。そして、階調カウンタのカウント値を順次インクリメント(増数)し、これを256の階調にわたって繰り返す。例えば、ラインメモリの特定のデータが画像として濃度が薄い状態で、階調カウンタのカウント値が「62」で最初に論理低(ローレベル)になったとすると、この場合には、「62」以降での階調データ比較手段からの比較結果は、論理低が連続することとなるので、対応する発熱抵抗体h(図19参照)に通電されない。 Next, the count value of the gradation counter is incremented (increased) to “1”, and again compared with each of 2560 data (image data value). Then, the count value of the gradation counter is sequentially incremented (incremented), and this is repeated over 256 gradations. For example, if the specific data of the line memory is in a low density state as an image, and the count value of the gradation counter is “62” and first logically low (low level), in this case, “62” or later. In the comparison result from the gradation data comparison means in FIG. 6, since the logic low continues, the corresponding heating resistor h (see FIG. 19) is not energized.
このように、ラインメモリのデータにより、濃度が濃いときは、階調カウンタのカウント値「0〜255」の最初から大半で通電し、濃度が薄いときは、階調カウンタのカウント値の最初からわずかな部分でしか通電しないことになる。そのため、ラインメモリの画像データの値がどれ位の値を持つかにより、ドット毎に発熱抵抗体h(図19参照)の通電時間が時間的に変調され、温度が制御されて濃淡が決定する。そして、1ライン分が終了すると、フレームメモリから次に記録される1ライン分のデータがラインメモリに入力され、同じ動作が繰り返されて、1画面分の記録が終了する。 As described above, when the density is high according to the line memory data, most of the gradation counter count values “0 to 255” are energized from the beginning, and when the density is low, from the beginning of the gradation counter count value. Only a small part will be energized. Therefore, the energization time of the heating resistor h (see FIG. 19) is temporally modulated for each dot depending on how much the value of the image data in the line memory has, and the temperature is controlled to determine the light and shade. . When one line is completed, data for one line to be recorded next is input from the frame memory to the line memory, the same operation is repeated, and recording for one screen is completed.
ところで、近年、サーマルプリンタ10(図18参照)には、形成画像の高精細化と同時に、より一層の高速記録化が求められ、例えば、1ドット当たり1ms以下という高い記録速度が要求されるようになっている。こうした「超高速記録」とでも呼ぶべき記録速度の向上は、サーマルヘッド200(図19参照)の温度上昇をもたらすこととなる。 By the way, in recent years, the thermal printer 10 (see FIG. 18) is required to have a higher recording speed as well as higher definition of the formed image. For example, a high recording speed of 1 ms or less per dot is required. It has become. Such an improvement in recording speed, which should be called “ultra-high-speed recording”, causes an increase in the temperature of the thermal head 200 (see FIG. 19).
そして、サーマルヘッド200(図19参照)の過度の温度上昇に起因して、本来的に消耗品であるサーマルヘッド200の劣化がより急速に進行し、サーマルヘッド200の寿命が著しく短くなるといった問題が発生していた。また、高精細化のために、発熱抵抗体h(図19参照)が高密度に配列されるようになると、サーマルヘッド200の放熱性が損なわれ、その結果、サーマルヘッド200に蓄えられた熱に起因して、記録が終了したにもかかわらず尾を引くような跡ができる「尾引き」等が発生し、記録品質が低下するといった問題が発生していた。 Then, due to the excessive temperature rise of the thermal head 200 (see FIG. 19), the deterioration of the thermal head 200, which is essentially a consumable item, proceeds more rapidly, and the life of the thermal head 200 is significantly shortened. Had occurred. Further, when the heating resistors h (see FIG. 19) are arranged at a high density for high definition, the heat dissipation of the thermal head 200 is impaired, and as a result, the heat stored in the thermal head 200 is lost. As a result, there has been a problem that “trailing” or the like that causes a trail to be traced despite the completion of recording and recording quality is deteriorated.
そこで、例えば、1列に配列された発熱抵抗体h(図19参照)を2列にして、その片方の列を記録用紙40(図18参照)やインクリボン50(図18参照)のプレヒートに用いたり、副走査方向に並ぶ複数のドットの集合であるドットラインを2列で形成することにより、各発熱抵抗体hの過度の温度上昇を防止するようにした技術が知られている。 Therefore, for example, the heating resistors h (see FIG. 19) arranged in one row are arranged in two rows, and one of the rows is used for preheating the recording paper 40 (see FIG. 18) and the ink ribbon 50 (see FIG. 18). A technique is known in which an excessive temperature rise of each heating resistor h is prevented by using or forming two lines of dot lines that are a set of a plurality of dots arranged in the sub-scanning direction.
例えば、下記の特許文献1には、互いに平行となるように主走査方向に直線状に形成された2列の発熱抵抗体に対し、各々複数の電源側リード導体と複数の接地側リード導体、及び駆動回路を設け、それぞれの発熱抵抗体に設けられる複数の電源側リード導体を各々共通電極に接続し、それぞれの共通電極に個別の電源を各々接続して構成したサーマルヘッドが開示されている。
また、下記の特許文献2には、基板と、この基板の表面を覆って設けられ、表面の一部が盛り上げられた絶縁層と、この絶縁層の盛り上げ箇所の表面に形成された発熱抵抗体のパターンとを備え、基板は、その表面から突出して絶縁層の盛り上げ箇所を貫通し、絶縁層の表面から露出することにより、発熱抵抗体のパターンに接続され、この接続箇所を中心として、発熱抵抗体のパターンを第1の発熱抵抗体と第2の発熱抵抗体とに分割する共通電極を有するようにしたサーマルヘッドが開示されている。
さらにまた、下記の特許文献3には、発熱抵抗体の一方に共通電極を接続し、他方に個別電極を接続して形成した第1発熱体及び第2発熱体を有し、第1発熱体を主走査方向に複数配列し、第1発熱体に対して、第2発熱体を副走査方向にその配置位置をずらして、主走査方向に複数配列したサーマルヘッドが開示されている。
しかし、上記の特許文献1には、2列の発熱抵抗体に対し、各々複数の電源側リード導体と複数の接地側リード導体、及び駆動回路を設けることが記載されているものの、電源側リード導体及び接地側リード導体の配線や、リード導体と発熱抵抗体との位置関係について何ら記載されていない。そして、この配線や位置関係は、記録品質に大きく影響するものである。
However, although the above-mentioned
また、上記の特許文献2に記載の技術では、発熱抵抗体のパターンを第1の発熱抵抗体と第2の発熱抵抗体とに分割しているだけなので、各発熱抵抗体が発生する熱エネルギーを十分伝達させるには、各発熱抵抗体を過度に発熱させなければならず、温度が必要以上に上昇してしまうという問題がある。
Further, in the technique described in
さらにまた、上記の特許文献3に記載の技術では、主走査方向に複数配列された第1発熱体及び第2発熱体の間に電極が設けられているので、この電極の出っ張りによって第1発熱体及び第2発熱体の熱伝導率が悪くなる。そのため、特許文献2に記載の技術と同様に、第1発熱体及び第2発熱体が発生する熱エネルギーを十分伝達させるために過度に発熱させなければならず、温度が必要以上に上昇してしまうという問題がある。
Furthermore, in the technique described in Patent Document 3, since an electrode is provided between the first heating element and the second heating element arranged in the main scanning direction, the first heating is caused by the protrusion of the electrode. The thermal conductivity of the body and the second heating element is deteriorated. Therefore, similar to the technique described in
図21は、上記の特許文献1から特許文献3に記載の技術のように、発熱抵抗体を2列にした従来の他のサーマルヘッド220を示す平面図及び主走査方向の断面図である。
図21に示すサーマルヘッド220では、2列の発熱抵抗体列ha(発熱抵抗体h1a,h2a,h3a,h4a,h5a・・・)及び発熱抵抗体列hb(発熱抵抗体h1b,h2b,h3b,h4b,h5b・・・)が主走査方向に配列されている。そして、図21(a)に示すように、発熱抵抗体h1aと副走査方向で対向する発熱抵抗体h1bの電極e1は、発熱抵抗体列ha中で隣り合う発熱抵抗体h1aと発熱抵抗体h2aとの間に配線され、発熱抵抗体h2bと副走査方向で対向する発熱抵抗体h2aの電極e7は、発熱抵抗体列hb中で隣り合う発熱抵抗体h1bと発熱抵抗体h2bとの間に配線され、他も同様となっている(主走査方向の両端を除く)。
FIG. 21 is a plan view and a sectional view in the main scanning direction showing another conventional thermal head 220 in which heating resistors are arranged in two rows, as in the techniques described in
In the thermal head 220 shown in FIG. 21, two heating resistor rows ha (heating resistors h1a, h2a, h3a, h4a, h5a...) And a heating resistor row hb (heating resistors h1b, h2b, h3b, h4b, h5b... are arranged in the main scanning direction. As shown in FIG. 21A, the electrode e1 of the heating resistor h1b facing the heating resistor h1a in the sub-scanning direction is adjacent to the heating resistor h1a and the heating resistor h2a adjacent to each other in the heating resistor row ha. And the electrode e7 of the heating resistor h2a facing the heating resistor h2b in the sub-scanning direction is wired between the heating resistor h1b and the heating resistor h2b adjacent in the heating resistor row hb. Others are the same (except for both ends in the main scanning direction).
このように、発熱抵抗体h1aとh2a,h1bとh2b,h3aとh4a,h3bとh4b・・・の間には電極e1,e7,e3,e9・・・が配線されている。そして、発熱抵抗体h1a,h2a,h3a,h4a,h5a・・・や発熱抵抗体h1b,h2b,h3b,h4b,h5b・・・に比べ、電極e1,e2,e3,e4,e5,e6,e7,e8,e9,e10・・・の方が厚いため、図21(b)に示すように、発熱抵抗体h1a,h2a,h3aよりも電極e1,e2,e3の方が高い位置となって出っ張っている。 In this way, the electrodes e1, e7, e3, e9... Are wired between the heating resistors h1a and h2a, h1b and h2b, h3a and h4a, h3b and h4b. And compared to the heating resistors h1a, h2a, h3a, h4a, h5a... And the heating resistors h1b, h2b, h3b, h4b, h5b..., The electrodes e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7. , E8, e9, e10... Are thicker, and as shown in FIG. 21 (b), the electrodes e1, e2, e3 protrude at higher positions than the heating resistors h1a, h2a, h3a. ing.
ここで、前述したように、図18に示すサーマルプリンタ10は、記録用紙40及びインクリボン50をグレーズ21とプラテンローラ30との間に挟み込み、図21に示す発熱抵抗体列ha及び発熱抵抗体列hbによって所定の圧力と熱を加えて記録を行う。そのため、記録用紙40及びインクリボン50を介した発熱抵抗体列ha及び発熱抵抗体列hbとプラテンローラ30との「当たり」(発熱抵抗体h1a,h1b,h2a,h2b・・・が衝突する角度)が適正であることが求められる。
Here, as described above, in the thermal printer 10 shown in FIG. 18, the recording paper 40 and the ink ribbon 50 are sandwiched between the
しかしながら、図21(b)に示すように、電極e1,e2,e3が出っ張り、発熱抵抗体h1a,h2a,h3aが低い位置に配置されていると、「当たり」が悪くなって熱伝達率が悪くなる。そのため、最適な記録を行うためには、発熱抵抗体h1a,h2a,h3aを過度に発熱させる必要が生じ、サーマルヘッド220の温度が必要以上に上昇してしまう。そして、このようなサーマルヘッド220の過度の温度上昇は、2列の発熱抵抗体列haと発熱抵抗体列hbとを設けた効果を弱めてしまうので、形成画像の高精細化や高速記録化を実現しつつ、記録品質の低下を防止するには不十分である。 However, as shown in FIG. 21 (b), if the electrodes e1, e2, e3 protrude and the heating resistors h1a, h2a, h3a are arranged at low positions, the “hit” becomes worse and the heat transfer coefficient is reduced. Deteriorate. Therefore, in order to perform optimal recording, it is necessary to heat the heating resistors h1a, h2a, h3a excessively, and the temperature of the thermal head 220 rises more than necessary. Such an excessive temperature rise of the thermal head 220 weakens the effect of providing the two heating resistor rows ha and the heating resistor row hb, so that the formed image has high definition and high speed recording. This is insufficient to prevent the recording quality from deteriorating.
したがって、本発明が解決しようとする課題は、形成画像の高精細化や高速記録化を実現しても、サーマルヘッドの過度の温度上昇を回避でき、サーマルヘッドの劣化の進行を抑制するとともに、「尾引き」等の発生による記録品質の低下を防止できるようにすることである。また、そのようなサーマルヘッドを製造できるようにすることである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that even if high definition and high speed recording of the formed image are realized, an excessive temperature rise of the thermal head can be avoided, and the progress of deterioration of the thermal head is suppressed, It is intended to prevent a decrease in recording quality due to occurrence of “tailing” or the like. It is also possible to manufacture such a thermal head.
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の1つである請求項1に記載の発明は、複数の発熱素子を主走査方向に配列して発熱素子列とし、記録媒体を副走査方向に搬送しながら各前記発熱素子を発熱させ、前記記録媒体上に、副走査方向に並ぶ複数のドットの集合であるドットラインを主走査方向に複数形成して記録を行うサーマルヘッドであって、前記発熱素子列は、副走査方向に複数列で配列され、各前記発熱素子は、それぞれの両端部が電極に接続されており、副走査方向で対向する各前記電極は、各前記発熱素子列中で隣り合う各前記発熱素子の間に、各前記発熱素子よりも低い位置で配線されていることを特徴とする。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
According to a first aspect of the present invention, a plurality of heat generating elements are arranged in a main scanning direction to form a heat generating element array, and each of the heat generating elements is caused to generate heat while transporting a recording medium in the sub scanning direction. A thermal head that performs recording by forming, in the main scanning direction, a plurality of dot lines that are a set of a plurality of dots arranged in the sub-scanning direction on the recording medium. The heating elements are arranged in a row, and both ends of the heating elements are connected to electrodes, and the electrodes facing each other in the sub-scanning direction are arranged between adjacent heating elements in the heating element rows. The wiring is arranged at a position lower than each of the heating elements.
(作用)
上記の請求項1に記載の発明において、副走査方向で対向する各電極は、各発熱素子列中で隣り合う各発熱素子の間に、各発熱素子よりも低い位置で配線されている。すなわち、各電極が各発熱素子の間に配線されているが、各発熱素子よりも低い位置となっている。そのため、各電極が出っ張らず、各発熱素子の「当たり」が良くなるので、熱伝達率が向上する。
(Function)
In the first aspect of the present invention, the electrodes facing each other in the sub-scanning direction are wired at a position lower than the respective heat generating elements between the adjacent heat generating elements in each heat generating element row. That is, although each electrode is wired between each heat generating element, it is positioned lower than each heat generating element. For this reason, each electrode does not protrude, and the “contact” of each heating element is improved, so that the heat transfer coefficient is improved.
また、本発明の他の1つである請求項7に記載の発明は、複数の発熱素子を主走査方向に配列して発熱素子列とし、記録媒体を副走査方向に搬送しながら各前記発熱素子を発熱させ、前記記録媒体上に、副走査方向に並ぶ複数のドットの集合であるドットラインを主走査方向に複数形成して記録を行うサーマルヘッドであって、前記発熱素子列は、副走査方向に複数列で配列され、各前記発熱素子は、主走査方向に分割されるとともに、それぞれの両端部が電極に接続された複数の分割発熱素子からなり、各分割発熱素子は、各前記電極が各前記発熱素子列中で隣り合う各前記分割発熱素子の間に配線されないようにして、直列的に接続されていることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, a plurality of heat generating elements are arranged in a main scanning direction to form a heat generating element array, and each of the heat generating elements is conveyed while conveying a recording medium in the sub scanning direction. A thermal head that heats an element and performs recording by forming a plurality of dot lines, which are a set of a plurality of dots arranged in the sub-scanning direction, in the main scanning direction on the recording medium. The heating elements are arranged in a plurality of rows in the scanning direction, and each of the heating elements is divided in the main scanning direction and includes a plurality of divided heating elements having both ends connected to the electrodes. The electrodes are connected in series so as not to be wired between the divided heating elements adjacent to each other in the heating element rows.
(作用)
上記の請求項7に記載の発明において、各発熱素子は、主走査方向に分割されるとともに、それぞれの両端部が電極に接続された複数の分割発熱素子からなり、各分割発熱素子は、各電極が各発熱素子列中で隣り合う各分割発熱素子の間に配線されないようにして、直列的に接続されている。このように、各電極が各分割発熱素子の間に配線されていなければ、各発熱素子の「当たり」が良くなり、熱伝達率が向上する。
(Function)
In the invention according to claim 7, each heating element is divided in the main scanning direction and is composed of a plurality of divided heating elements whose both ends are connected to the electrodes. The electrodes are connected in series so as not to be wired between adjacent divided heating elements in each heating element row. Thus, if each electrode is not wired between each divided heating element, the “hit” of each heating element is improved and the heat transfer rate is improved.
さらにまた、本発明の他のもう1つである請求項10に記載の発明は、複数の発熱素子を主走査方向に配列して発熱素子列とし、記録媒体を副走査方向に搬送しながら各前記発熱素子を発熱させ、前記記録媒体上に、副走査方向に並ぶ複数のドットの集合であるドットラインを主走査方向に複数形成して記録を行うサーマルヘッドの製造方法であって、基板に対し、主走査方向に配列される各前記発熱素子の個数に対応した凹凸を有するグレーズを形成するグレーズ形成工程と、前記グレーズの凸の部分に対し、各前記発熱素子を形成するとともに、前記グレーズの凹の部分に対し、各前記発熱素子を駆動する電極を形成する発熱部形成工程と、各前記発熱素子及び各前記電極を保護膜で被覆する保護膜形成工程とを含むことを特徴とする。 Furthermore, in another aspect of the present invention, a plurality of heating elements are arranged in the main scanning direction to form a heating element array, and each of the heating media is conveyed while being conveyed in the sub-scanning direction. A method of manufacturing a thermal head that heats the heating element and forms a plurality of dot lines in the main scanning direction on the recording medium, each of which is a set of a plurality of dots arranged in the sub-scanning direction. On the other hand, a glaze forming step of forming a glaze having irregularities corresponding to the number of the heat generating elements arranged in the main scanning direction, forming the heat generating elements on the convex portions of the glaze, and the glaze A heat generating portion forming step for forming electrodes for driving the heat generating elements, and a protective film forming step for covering the heat generating elements and the electrodes with a protective film. .
(作用)
上記の請求項10に記載の発明においては、基板に対し、主走査方向に配列される各発熱素子の個数に対応した凹凸を有するグレーズを形成するグレーズ形成工程と、グレーズの凸の部分に対し、各発熱素子を形成するとともに、グレーズの凹の部分に対し、各発熱素子を駆動する電極を形成する発熱部形成工程とを含む。そのため、各電極がグレーズの凹の部分に形成されて出っ張らず、各発熱素子の「当たり」が良くなるので、熱伝達率が向上したサーマルヘッドを製造できる。
(Function)
In the invention described in claim 10, a glaze forming step for forming a glaze having irregularities corresponding to the number of heating elements arranged in the main scanning direction on the substrate, and for the convex portions of the glaze And a heating part forming step of forming each heating element and forming an electrode for driving each heating element in the concave portion of the glaze. Therefore, each electrode is formed in the concave portion of the glaze and does not protrude, and the “contact” of each heating element is improved, so that a thermal head with improved heat transfer coefficient can be manufactured.
上記の請求項1及び請求項7に記載の発明によれば、各発熱素子の「当たり」が良くなり、熱伝達率が向上する。また、上記の請求項10に記載の発明によれば、各発熱素子の「当たり」が良くなり、熱伝達率が向上したサーマルヘッドを製造できる。そのため、形成画像の高精細化や高速記録化を実現しても、サーマルヘッドの過度の温度上昇を回避できる。その結果、サーマルヘッドの劣化の進行が抑制され、サーマルヘッドの寿命が延びる。しかも、「尾引き」等の発生による記録品質の低下を防止できる。 According to the first and seventh aspects of the present invention, the “heat-off” of each heating element is improved and the heat transfer coefficient is improved. In addition, according to the invention described in claim 10, it is possible to manufacture a thermal head in which the “heat” of each heating element is improved and the heat transfer coefficient is improved. For this reason, even if the formation image has high definition and high-speed recording, an excessive temperature rise of the thermal head can be avoided. As a result, the progress of deterioration of the thermal head is suppressed, and the life of the thermal head is extended. In addition, it is possible to prevent deterioration in recording quality due to occurrence of “tailing” or the like.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態においては、本発明における発熱素子に相当するものとして、発熱抵抗体を用いており、発熱抵抗体列は、本発明における発熱素子列に相当する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a heating resistor is used as the heating element in the present invention, and the heating resistor array corresponds to the heating element array in the present invention.
図1は、後述する各実施例について共通の本実施形態のサーマルヘッド20を示す副走査方向の断面図である。
図1に示すように、本実施形態のサーマルヘッド20は、アルミナセラミックの基板(図示せず)上にガラスからなるグレーズ21を形成したものである。そして、グレーズ21は、副走査方向の断面が山形状(半円状)の山形部22を備えており、山形部22の上側には、後述する発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbの配列数(2列)に対応して副走査方向に並ぶ複数(2つ)の凸部23a及び凸部23bが形成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view in the sub-scanning direction showing a thermal head 20 of the present embodiment that is common to each example described later.
As shown in FIG. 1, the thermal head 20 of this embodiment is formed by forming a
また、これらの上側には、抵抗物質層24及びアルミニウム層25が順次積層されており、それにより、発熱抵抗体H1a(発熱抵抗体列Ha中の1つ)、発熱抵抗体H1b(発熱抵抗体列Hb中の1つ)、及び各電極Eが形成されている。さらにまた、これらを覆うように保護膜26が形成されている。なお、発熱抵抗体列Ha、発熱抵抗体列Hb、及び各電極Eの平面的な形成パターンは、後述する各実施例で説明する。 In addition, a resistive material layer 24 and an aluminum layer 25 are sequentially stacked on the upper side thereof, whereby a heating resistor H1a (one in the heating resistor array Ha) and a heating resistor H1b (heating resistor) are formed. One in the column Hb), and each electrode E is formed. Furthermore, a protective film 26 is formed so as to cover them. The planar formation pattern of the heating resistor row Ha, the heating resistor row Hb, and each electrode E will be described in each embodiment described later.
図1に示すように、山形部22の副走査方向の断面形状は、少なくともその最頂部の近傍が上に凸の半円弧状であり、なだらかな曲線で構成されている。そして、山形部22の最頂部の両側には、さらに上に凸で頂部が平坦な2つの凸部23a及び凸部23bが左右対称に形成されており、この凸部23a及び凸部23bの平坦な頂部の上側に、2つの発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bがそれぞれ配置されている。なお、発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bの副走査方向の中心は、凸部23a及び凸部23bの頂部の中心に位置している。 As shown in FIG. 1, the cross-sectional shape of the chevron portion 22 in the sub-scanning direction is a semicircular arc shape that is convex upward at least in the vicinity of the topmost portion, and is constituted by a gentle curve. Further, two convex portions 23a and 23b that are further convex upward and flat at the top are formed symmetrically on both sides of the topmost portion of the chevron portion 22, and the flatness of the convex portions 23a and the convex portions 23b is formed. Two heating resistors H1a and H1b are respectively arranged on the upper side of the top. Note that the centers of the heating resistor H1a and the heating resistor H1b in the sub-scanning direction are located at the centers of the tops of the convex portions 23a and the convex portions 23b.
また、発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bの両端部は、それぞれ電極Eに接続されている。そして、発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bの副走査方向で対向する電極接続部Cは、発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bの最も高い部分よりも低い位置にある。そのため、発熱抵抗体H1aと発熱抵抗体H1bとの間の保護膜26のエッジ部がインクリボン50(記録用紙40,プラテンローラ30)に接触することはない。 Further, both ends of the heating resistor H1a and the heating resistor H1b are connected to the electrode E, respectively. And the electrode connection part C which opposes the heating resistor H1a and the heating resistor H1b in the sub-scanning direction is at a position lower than the highest portion of the heating resistor H1a and the heating resistor H1b. Therefore, the edge portion of the protective film 26 between the heating resistor H1a and the heating resistor H1b does not contact the ink ribbon 50 (recording paper 40, platen roller 30).
さらにまた、凸部23a及び凸部23bの両肩部がなだらかな曲線で構成されているので、凸部23a及び凸部23bの上側を通過するように配線されている各電極Eの断線等が起こりにくく、保護膜26を形成する際の膜応力等も緩和されている。 Furthermore, since both shoulder portions of the convex portion 23a and the convex portion 23b are formed with gentle curves, disconnection of each electrode E wired so as to pass above the convex portion 23a and the convex portion 23b, etc. It is hard to occur, and the film stress and the like when forming the protective film 26 are alleviated.
このように、本実施形態のサーマルヘッド20は、山形部22の副走査方向の断面が半円状であり、この山形部22の上側に凸部23a及び凸部23bが形成され、この凸部23a及び凸部23bの上側に発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bがそれぞれ配置されている。そのため、発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bとプラテンローラ30との「当たり」が良くなり、両者の間に挟まれて加圧される記録用紙40及びインクリボン50とも良好な「当たり」が得られるようになる。その結果、形成画像の高精細化や高速記録化を実現しても、サーマルヘッド20の過度の温度上昇を回避でき、劣化の進行が抑制されるとともに、「尾引き」等の発生による記録品質の低下を防止できる。 As described above, in the thermal head 20 of the present embodiment, the cross section in the sub-scanning direction of the chevron part 22 is semicircular, and the convex part 23 a and the convex part 23 b are formed on the upper side of the chevron part 22. A heating resistor H1a and a heating resistor H1b are respectively arranged on the upper side of 23a and the convex portion 23b. Therefore, the “contact” between the heating resistor H1a and the heating resistor H1b and the platen roller 30 is improved, and both the recording paper 40 and the ink ribbon 50 that are pressed between the two are obtained. Be able to. As a result, even if high definition and high speed recording of the formed image are realized, an excessive temperature rise of the thermal head 20 can be avoided, the progress of deterioration is suppressed, and the recording quality due to the occurrence of “tailing” or the like. Can be prevented.
なお、発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bの副走査方向の中心は、凸部23a及び凸部23bの頂部の中心よりも中央寄りにずれた位置としても良い。これにより、発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bの「当たり」をさらに改善できる。ただし、そのずらし量は、電極接続部Cの上側にできる保護膜26のエッジ部が上方に出っ張らない範囲内とすることが好ましい。
次に、平面図に基づいて、発熱抵抗体列Ha、発熱抵抗体列Hb、及び各電極Eの平面的な形成パターンの各実施例について説明する。
Note that the center of the heating resistor H1a and the heating resistor H1b in the sub-scanning direction may be shifted to the center from the centers of the tops of the protrusions 23a and 23b. As a result, the “hit” between the heating resistor H1a and the heating resistor H1b can be further improved. However, the shift amount is preferably within a range in which the edge portion of the protective film 26 formed above the electrode connection portion C does not protrude upward.
Next, each example of the planar formation pattern of the heating resistor row Ha, the heating resistor row Hb, and each electrode E will be described based on a plan view.
図2は、実施例1のサーマルヘッド20−1を示す平面図である。
図2に示すように、サーマルヘッド20−1には、発熱抵抗体H(H1a,H1b,H2a,H2b,H3a,H3b,H4a,H4b,H5a,H5b・・・)が配列されている。すなわち、発熱抵抗体H1a,H2a,H3a,H4a,H5a・・・が主走査方向に配列されて発熱抵抗体列Haを構成し、発熱抵抗体H1b,H2b,H3b,H4b,H5b・・・が主走査方向に配列されて発熱抵抗体列Hbを構成している。なお、各発熱抵抗体Hのサイズは55μm×170μm、解像度は300DPIであり、発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbのそれぞれについて2560個の発熱抵抗体H1a,H2a,H3a,H4a,H5a・・・及び発熱抵抗体H1b,H2b,H3b,H4b,H5b・・・が配列されている。
FIG. 2 is a plan view illustrating the thermal head 20-1 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, heating resistors H (H1a, H1b, H2a, H2b, H3a, H3b, H4a, H4b, H5a, H5b...) Are arranged in the thermal head 20-1. That is, the heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a,... Are arranged in the main scanning direction to form a heating resistor array Ha, and the heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b,. The heating resistor rows Hb are arranged in the main scanning direction. Each heating resistor H has a size of 55 μm × 170 μm and a resolution of 300 DPI. Each of the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb has 2560 heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a,. .. and heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b... Are arranged.
また、発熱抵抗体列Haと発熱抵抗体列Hbとの間で対向する2つの発熱抵抗体H1aとH1b、H2aとH2b、H3aとH3b、H4aとH4b、H5aとH5b・・・は、副走査方向に、(主走査方向に関して)重複部分を有しており、他の発熱抵抗体H(例えば、発熱抵抗体H1aは、発熱抵抗体H1bを除く他の発熱抵抗体H2a〜H5b)と副走査方向に、(主走査方向に関して)重複部分が無いように配列されている。そのため、発熱抵抗体列Haと発熱抵抗体列Hbとの間で対向する2つの発熱抵抗体H1aとH1b、H2aとH2b、H3aとH3b、H4aとH4b、H5aとH5b・・・により、主走査方向に並ぶドットライン(記録用紙40(図18参照)上に副走査方向に並ぶ複数のドットの集合)を形成できるだけでなく、同一のドットライン中のドット(副走査方向の同一又は別々のドット)を分担して形成することができる。 Further, two heating resistors H1a and H1b, H2a and H2b, H3a and H3b, H4a and H4b, H5a and H5b,... Facing each other between the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb are sub-scanned. In the direction, there is an overlapping portion (with respect to the main scanning direction), and sub-scanning with another heating resistor H (for example, the heating resistor H1a is a heating resistor H2a to H5b other than the heating resistor H1b). It is arranged so that there is no overlapping portion (with respect to the main scanning direction) in the direction. Therefore, main scanning is performed by two heating resistors H1a and H1b, H2a and H2b, H3a and H3b, H4a and H4b, H5a and H5b,... Facing each other between the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb. In addition to forming dot lines arranged in the direction (a set of a plurality of dots arranged in the sub-scanning direction on the recording paper 40 (see FIG. 18)), dots in the same dot line (identical or separate dots in the sub-scanning direction) ) Can be shared.
さらにまた、発熱抵抗体列Haと発熱抵抗体列Hbとは、副走査方向に長さSだけずれて配置されている。そのため、発熱抵抗体列Haの発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5a・・・の中心(●印)を結ぶ基準線Aと、発熱抵抗体列Hbの発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5b・・・の中心(●印)を結ぶ基準線Bとは、副走査方向の間隔がSとなっている。そして、この間隔Sは、記録用紙40(図18参照)の副走査方向に形成されるドットのピッチ(以下、ドットピッチという)のn倍(nは自然数)となっている。なお、各発熱抵抗体Hの中心とは、発生する熱エネルギーが最も高い点を指す。また、図1に示す副走査方向の断面は、各発熱抵抗体Hの副走査方向に沿った断面であり、副走査方向で隣接した発熱抵抗体H1aと発熱抵抗体H1bとを横切るような断面(C−C断面)である。 Furthermore, the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb are arranged so as to be shifted by a length S in the sub-scanning direction. Therefore, the reference line A connecting the centers (marks ●) of the heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a,... Of the heating resistor row Ha and the heating resistors H1b, H2b, H3b of the heating resistor row Hb. , H4b, H5b..., And the reference line B connecting the centers (marks ●) are S in the sub-scanning direction. The interval S is n times (n is a natural number) the pitch of dots (hereinafter referred to as dot pitch) formed in the sub-scanning direction of the recording paper 40 (see FIG. 18). The center of each heating resistor H refers to the point where the generated thermal energy is the highest. Further, the cross section in the sub-scanning direction shown in FIG. 1 is a cross section along the sub-scanning direction of each heat generating resistor H, and a cross section that crosses the heat generating resistors H1a and H1b adjacent in the sub-scanning direction. (C-C cross section).
ここで、間隔Sを大きくし過ぎると、各発熱抵抗体Hの中心が凸部23a及び凸部23b(図1参照)の頂部から大きくずれてしまい、各発熱抵抗体Hの「当たり」が悪くなり、熱伝達率が低くなってしまう。この「当たり」は、使用するプラテンローラ30(図1参照)の直径やゴム硬度、サーマルヘッド20(図1参照)の押圧力等と密接な関係を有するが、実施例1のサーマルヘッド20−1は、間隔Sをドットピッチの3倍として、適切な「当たり」を確保している。そのため、ドットピッチを85μmとすると、間隔Sは、85μm×n(n=3)より、255μmとなる。 Here, if the interval S is too large, the centers of the respective heating resistors H are greatly displaced from the tops of the convex portions 23a and the convex portions 23b (see FIG. 1), and the “hit” of the respective heating resistors H is poor. As a result, the heat transfer coefficient is lowered. This “hit” has a close relationship with the diameter and rubber hardness of the platen roller 30 (see FIG. 1) to be used, the pressing force of the thermal head 20 (see FIG. 1), and the like. 1 secures an appropriate “hit” by setting the interval S to three times the dot pitch. Therefore, when the dot pitch is 85 μm, the interval S is 255 μm from 85 μm × n (n = 3).
また、各発熱抵抗体Hは、両端側が電極E(E1a,E1b,E2a,E2b,E3a,E3b,E4a,E4b,E5a,E5b,E6a,E6b,E7a,E7b,E8a,E8b,E9a,E9b,E10a,E10b・・・)にそれぞれ接続されている。そして、副走査方向の両端部には、発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbを駆動するためのドライブIC(図示せず)がそれぞれ実装されており、電極E1a,E2a,E3a,E4a,E5a,E6a,E7a,E8a,E9a,E10a・・・が共通電極として、電極E1b,E2b,E3b,E4b,E5b,E6b,E7b,E8b,E9b,E10b・・・が個別電極として、それぞれが発熱抵抗体列Ha又は発熱抵抗体列Hbの駆動を担当するドライブICの方向に伸びている。そのため、副走査方向で対向する電極E1b,E2b,E3b,E4b,E5b,E6b,E7b,E8b,E9b,E10b・・・(個別電極)は、対向する側と反対の側(ドライブICが実装されている副走査方向の両端側)に折り返して配線されている。 Each heating resistor H has electrodes E (E1a, E1b, E2a, E2b, E3a, E3b, E4a, E4b, E5a, E5b, E6a, E6b, E7a, E7b, E8a, E8b, E9a, E9b, E10a, E10b...). Drive ICs (not shown) for driving the heating resistor rows Ha and the heating resistor rows Hb are mounted on both ends in the sub-scanning direction, respectively, and electrodes E1a, E2a, E3a, E4a, E5a, E6a, E7a, E8a, E9a, E10a,... Serve as common electrodes, electrodes E1b, E2b, E3b, E4b, E5b, E6b, E7b, E8b, E9b, E10b,. It extends in the direction of the drive IC in charge of driving the resistor row Ha or the heating resistor row Hb. Therefore, the electrodes E1b, E2b, E3b, E4b, E5b, E6b, E7b, E8b, E9b, E10b... (Individual electrodes) facing in the sub-scanning direction are opposite to the facing side (the drive IC is mounted). Are folded and wired at both ends in the sub-scanning direction.
このように、実施例1のサーマルヘッド20−1は、2列の発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbをそれぞれ独立して駆動できるので、発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbによる記録の駆動条件を最適に制御できる。なお、各電極Eの太さの違いに意味はなく、共通電極と個別電極との位置関係(例えば、電極E1aと電極E1b)に関しても、どちらか一方が共通電極で他の一方が個別電極であることを示すにすぎない。 Thus, since the thermal head 20-1 of the first embodiment can drive the two heating resistor rows Ha and the heating resistor row Hb independently of each other, the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb are used. Recording drive conditions can be optimally controlled. Note that the difference in thickness of each electrode E is meaningless, and regarding the positional relationship between the common electrode and the individual electrode (for example, electrode E1a and electrode E1b), either one is the common electrode and the other is the individual electrode. It just shows that there is.
図3は、実施例1のサーマルヘッド20−1を示す平面図及び主走査方向の断面図である。
図3(a)に示すように、発熱抵抗体H1bと副走査方向で対向する発熱抵抗体H1abの電極E1bは、発熱抵抗体列Ha中で隣り合う発熱抵抗体H1aと発熱抵抗体H2aとの間に配線され、発熱抵抗体H1aと副走査方向で対向する発熱抵抗体H1bの電極E6bは、発熱抵抗体列Hb中で隣り合う発熱抵抗体H1bと発熱抵抗体H2bとの間に配線されており、他も同様となっている(発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbの一端を除く)。
FIG. 3 is a plan view showing the thermal head 20-1 of the first embodiment and a sectional view in the main scanning direction.
As shown in FIG. 3A, the electrode E1b of the heating resistor H1ab that opposes the heating resistor H1b in the sub-scanning direction is formed between the heating resistor H1a and the heating resistor H2a adjacent to each other in the heating resistor row Ha. The electrode E6b of the heating resistor H1b that is wired between and opposed to the heating resistor H1a in the sub-scanning direction is wired between the adjacent heating resistor H1b and the heating resistor H2b in the heating resistor row Hb. Others are the same (except for one end of the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb).
そして、図3(b)に示すように、発熱抵抗体H1a,H2a.H3aに比べて厚い電極E1b,E2b,E3bは、発熱抵抗体列Ha中で隣り合う発熱抵抗体H1aとH2a、H2aとH3aの間で、グレーズ21の凹部27に埋め込まれている(図示はしないが、発熱抵抗体列Hb中で隣り合うH1bとH2b、H2bとH3b・・・も同様)。そのため、折り返された電極E1b,E2b,E3b・・・が発熱抵抗体H1a,H2a.H3a・・・よりも低い位置で配線されるので、発熱抵抗体H1a,H2a.H3a・・・の「当たり」が良くなり、熱伝達率が向上する。
そこで次に、「当たり」を良くしたグレーズ21の製造方法について説明する。
As shown in FIG. 3B, the heating resistors H1a, H2a. The electrodes E1b, E2b, E3b that are thicker than H3a are embedded in the recess 27 of the
Next, a method for manufacturing the
図4は、本実施形態のサーマルヘッド20の製造方法におけるグレーズ形成工程を示す斜視図である。なお、図4(b)、図4(c)、及び図4(d)は、それぞれ別々のグレーズ21a、グレーズ21b、及びグレーズ21cを示す。
図4(b)に示すグレーズ21aは、実施例1のサーマルヘッド20−1におけるグレーズ21(図1参照)に相当するものである。このグレーズ21aは、凸部23a及び凸部23bが主走査方向に分割されており、そのそれぞれの上に各発熱抵抗体H(図2参照)が1対1対応で配置される。
FIG. 4 is a perspective view showing a glaze forming step in the method for manufacturing the thermal head 20 of the present embodiment. In addition, FIG.4 (b), FIG.4 (c), and FIG.4 (d) show the separate glaze 21a, the glaze 21b, and the glaze 21c, respectively.
The glaze 21a shown in FIG. 4B corresponds to the glaze 21 (see FIG. 1) in the thermal head 20-1 of the first embodiment. In the glaze 21a, the convex portions 23a and the convex portions 23b are divided in the main scanning direction, and the heating resistors H (see FIG. 2) are arranged on each of them in a one-to-one correspondence.
また、凸部23a及び凸部23bの主走査方向に分割された凹部27内には、折り返された電極E1b,E2b,E3b,E4b,E5b,E6b,E7b,E8b,E9b,E10b・・・(図2参照)が配線される。そのため、電極E1b,E2b,E3b,E4b,E5b,E6b,E7b,E8b,E9b,E10b・・・がグレーズ21aの凹部27に埋め込まれ、各発熱抵抗体Hよりも低い位置で配線されるので、各発熱抵抗体Hの「当たり」が良くなる。なお、凹部27により、図2に示す発熱抵抗体列Ha中で隣り合う発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5aの間や、発熱抵抗体列Hb中で隣り合うH1b、H2b、H3b、H4b、H5bの間での熱干渉が防止されるという効果も得られる。 In the concave portion 27 divided in the main scanning direction of the convex portion 23a and the convex portion 23b, the folded electrodes E1b, E2b, E3b, E4b, E5b, E6b, E7b, E8b, E9b, E10b,. 2). Therefore, the electrodes E1b, E2b, E3b, E4b, E5b, E6b, E7b, E8b, E9b, E10b... Are embedded in the recesses 27 of the glaze 21a and wired at positions lower than the respective heating resistors H. The “hit” of each heating resistor H is improved. It should be noted that, due to the recess 27, the adjacent heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, and H5a in the heating resistor row Ha shown in FIG. 2 and the adjacent H1b, H2b, H3b in the heating resistor row Hb, An effect of preventing thermal interference between H4b and H5b is also obtained.
図4(b)に示すグレーズ21aを製造するには、一例(製法1)として、最初に、アルミナセラミック等の基板(図示せず)上にガラスペーストを所定の形状で形成する。その後、ガラスペーストを1200℃程度の温度で焼き付け、熱処理による意図的なリフロー等によって矩形状パターンからR形状に変形させ、図4(a)に示すグレーズガラス81とする。 To manufacture the glaze 21a shown in FIG. 4B, as an example (manufacturing method 1), first, a glass paste is formed in a predetermined shape on a substrate (not shown) such as alumina ceramic. Thereafter, the glass paste is baked at a temperature of about 1200 ° C., and deformed from a rectangular pattern to an R shape by intentional reflow or the like by heat treatment to obtain a glaze glass 81 shown in FIG.
次に、グレーズガラス81の表面にレジスト層を形成し、凸部23a、凸部23b、及び凹部27に対応した所定のパターンを有するフォトマスクを使用し、紫外線露光及び現像を行うことにより、所定のレジストパターンを形成する。続いて、例えば、フッ酸を含むエッチング液を用いたウェットエッチングにより、レジストパターンの開口部に対応するグレーズガラス81を所定の深さまでエッチングする。その後、レジストパターンを剥離すれば、図4(b)に示すように、凸部23a、凸部23b、及び凹部27が形成されたグレーズ21aとなる。なお、全体を800〜850℃程度の温度で再加熱処理(熱処理工程)し、凸部23a及び凸部23bの角部をなだらかにしておく。 Next, a resist layer is formed on the surface of the glaze glass 81, and a photomask having a predetermined pattern corresponding to the convex portions 23a, the convex portions 23b, and the concave portions 27 is used, and ultraviolet exposure and development are performed. The resist pattern is formed. Subsequently, the glaze glass 81 corresponding to the opening of the resist pattern is etched to a predetermined depth by, for example, wet etching using an etchant containing hydrofluoric acid. Thereafter, if the resist pattern is peeled off, the glaze 21a in which the convex portions 23a, the convex portions 23b, and the concave portions 27 are formed is obtained as shown in FIG. In addition, the whole is reheat-processed at the temperature of about 800-850 degreeC (heat treatment process), and the corner | angular part of the convex part 23a and the convex part 23b is made smooth.
このように、レジストパターンを形成する際に用いるフォトマスクのパターンを凸部23a、凸部23b、及び凹部27に対応させることにより、主走査方向に配列される各発熱抵抗体H(図2参照)の個数に対応した凹凸(凸部23a、凸部23b、及び凹部27)を有するグレーズ21aが形成される。そして、グレーズ21aの凸の部分(凸部23a及び凸部23b)に対し、各発熱抵抗体Hをそれぞれ配置するとともに、グレーズ21aの凹の部分(凹部27)に対し、電極E1b,E2b,E3b,E4b,E5b,E6b,E7b,E8b,E9b,E10b・・・(図2参照)を形成(発熱部形成工程)した後、保護膜26(図1参照)で被覆(保護膜形成工程)して、実施例1のサーマルヘッド20−1(図2参照)とする。 In this way, the heat generating resistors H arranged in the main scanning direction (see FIG. 2) are obtained by making the photomask pattern used when forming the resist pattern correspond to the convex portions 23a, the convex portions 23b, and the concave portions 27. ), The glazes 21a having the irregularities (the convex portions 23a, the convex portions 23b, and the concave portions 27) corresponding to the number of them are formed. The heating resistors H are arranged on the convex portions (the convex portions 23a and the convex portions 23b) of the glaze 21a, and the electrodes E1b, E2b, E3b are arranged on the concave portions (the concave portions 27) of the glaze 21a. , E4b, E5b, E6b, E7b, E8b, E9b, E10b (see FIG. 2) (heat generating part forming step), and then covered with a protective film 26 (see FIG. 1) (protective film forming step) Thus, the thermal head 20-1 of Example 1 (see FIG. 2) is used.
また、別の手法(製法2)を用いてグレーズ21aを形成することもできる。すなわち、前述した製法1と同様の工程によって図4(a)に示すグレーズガラス81を得る。そして、凸部23a及び凸部23bに対応した所定のパターンを有するフォトマスクを使用してレジストパターンを形成し、グレーズガラス81をエッチングして凸部23a及び凸部23bを形成(凹部27は未形成)する。また、上記の熱処理工程により、凸部23a及び凸部23bの角部をなだらかにしておく。その後、凹部27に対応した所定のパターンを有するフォトマスクを使用してレジストパターンを形成し、エッチングして凹部27を形成することにより、グレーズ21aとする。
Moreover, the glaze 21a can also be formed using another method (manufacturing method 2). That is, the glaze glass 81 shown in FIG. 4A is obtained by the same process as the
ここで、熱処理工程は、各発熱抵抗体H及び各電極E(図2参照)の断線防止や信頼性向上のために、凸部23a及び凸部23bの角部をなだらかにするものである。そのため、凸部23a又は凸部23bと凹部27とを横切るような配線パターンがない主走査方向に関しては、角部を丸める必要がない。そこで、製法2では、凹部27を形成した後の熱処理工程を省略している。ただし、角部での保護膜26(図1参照)の被覆性や膜応力等の影響を考慮すれば、凹部27の形成後に熱処理工程を行うことが好ましい。
Here, the heat treatment step is to smooth the corners of the protrusions 23a and the protrusions 23b in order to prevent disconnection of the heating resistors H and the electrodes E (see FIG. 2) and to improve reliability. Therefore, it is not necessary to round corners in the main scanning direction where there is no wiring pattern that crosses the convex portion 23a or the convex portion 23b and the concave portion 27. Therefore, in the
さらにまた、もう1つの別の手法(製法3)を用いてグレーズ21aを形成することもできる。すなわち、回転砥石ブレードを用いた切削加工により、凸部23a及び凸部23bを形成(凹部27は未形成)する。その後、製法2と同様に、凹部27に対応した所定のパターンを有するフォトマスクを使用してレジストパターンを形成し、エッチングして凹部27を形成することにより、グレーズ21aとする。
Furthermore, the glaze 21a can be formed using another method (Production Method 3). That is, the convex part 23a and the convex part 23b are formed by cutting using a rotating grindstone blade (the concave part 27 is not formed). Thereafter, similarly to the
次に、図4(c)に示すグレーズ21bは、図4(b)に示すグレーズ21aのような凸部23a及び凸部23bを形成せず、山形部22の上側に各発熱抵抗体H(図2参照)を配置するようにしたものである。すなわち、グレーズ21bは、主走査方向に配列される各発熱抵抗体Hの個数に対応した凹凸(山形部22及び凹部28)を有しており、グレーズ21bの凸の部分(山形部22)には、図2に示す発熱抵抗体列Haと発熱抵抗体列Hbとの間で対向する2つの発熱抵抗体H1aとH1b、H2aとH2b、H3aとH3b、H4aとH4b、H5aとH5b・・・が配置される。 Next, the glaze 21b shown in FIG. 4C does not form the convex portions 23a and the convex portions 23b like the glaze 21a shown in FIG. 4B, and each heating resistor H ( (See FIG. 2). That is, the glaze 21b has irregularities (mountain portions 22 and recesses 28) corresponding to the number of heating resistors H arranged in the main scanning direction, and the convex portions (mountain portions 22) of the glaze 21b. Are the two heating resistors H1a and H1b, H2a and H2b, H3a and H3b, H4a and H4b, H5a and H5b,... Facing between the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb shown in FIG. Is placed.
一方、グレーズ21bの凹の部分(山形部22の主走査方向に分割された凹部28)には、折り返された電極E1b,E2b,E3b,E4b,E5b,E6b,E7b,E8b,E9b,E10b・・・(図2参照)が配線される。そのため、電極E1b,E2b,E3b,E4b,E5b,E6b,E7b,E8b,E9b,E10b・・・がグレーズ21bの凹部28内に埋め込まれ、表面からの突出しが防止される。 On the other hand, in the concave portion of the glaze 21b (the concave portion 28 divided in the main scanning direction of the chevron 22), the folded electrodes E1b, E2b, E3b, E4b, E5b, E6b, E7b, E8b, E9b, E10b, .. (see FIG. 2) is wired. Therefore, the electrodes E1b, E2b, E3b, E4b, E5b, E6b, E7b, E8b, E9b, E10b,... Are embedded in the concave portion 28 of the glaze 21b to prevent protrusion from the surface.
このように、図4(c)に示すグレーズ21bの場合には、山形部22自体が主走査方向に分割されており、分割された凹部28により、電極E1b,E2b,E3b,E4b,E5b,E6b,E7b,E8b,E9b,E10b・・・(図2参照)が各発熱抵抗体Hよりも低い位置で配線されるので、各発熱抵抗体Hの「当たり」が良くなる。なお、凹部28の深さは、表面からの突出しを防止できる程度であれば良い。また、凹部28により、図2に示す発熱抵抗体列Ha中で隣り合う発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5aの間や、発熱抵抗体列Hb中で隣り合うH1b、H2b、H3b、H4b、H5bの間での熱干渉が防止されるという効果も得られる。 In this way, in the case of the glaze 21b shown in FIG. 4C, the chevron 22 itself is divided in the main scanning direction, and the electrodes E1b, E2b, E3b, E4b, E5b, Since E6b, E7b, E8b, E9b, E10b... (See FIG. 2) are wired at a position lower than each heating resistor H, the “hit” of each heating resistor H is improved. It should be noted that the depth of the concave portion 28 only needs to be such that protrusion from the surface can be prevented. Further, due to the recess 28, the adjacent heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, and H5a in the heating resistor row Ha shown in FIG. 2 and the adjacent H1b, H2b, H3b in the heating resistor row Hb, An effect of preventing thermal interference between H4b and H5b is also obtained.
図4(c)に示すグレーズ21bを製造するには、例えば、基板(図示せず)上にガラスペーストを所定の形状で形成した後、ガラスペーストを1200℃程度の温度で焼き付け、熱処理によって矩形状パターンからR形状に変形させ、図4(a)に示すグレーズガラス81とする。この場合、グレーズガラス81の形状は、山形部22に対応させる。続いて、凹部28に対応した所定のパターンを有するフォトマスクを使用してレジストパターンを形成し、エッチングして凹部28を形成することにより、グレーズ21bとする。 In order to manufacture the glaze 21b shown in FIG. 4C, for example, after a glass paste is formed in a predetermined shape on a substrate (not shown), the glass paste is baked at a temperature of about 1200 ° C. and rectangular by heat treatment. The shape pattern is deformed into an R shape to obtain a glaze glass 81 shown in FIG. In this case, the shape of the glaze glass 81 corresponds to the mountain-shaped portion 22. Subsequently, a resist pattern is formed using a photomask having a predetermined pattern corresponding to the concave portion 28, and the concave portion 28 is formed by etching to form the glaze 21b.
ここで、主走査方向をエッチングによって分離し、凹部28を形成する際には、エッチングの条件により、凹部28の深さを任意にコントロールすることができる。そのため、山形部22の深さ方向のすべてを除去することも、表面からの突出しをなくすことができる程度の最低限の深さとすることも可能である。なお、凹部28を横切るような配線パターンはないので、熱処理工程によって角部を丸める必要はないが、角部での保護膜26(図1参照)の被覆性や膜応力等の影響を考慮すれば、凹部28の形成後に熱処理工程を行うことが好ましい。 Here, when the main scanning direction is separated by etching and the recess 28 is formed, the depth of the recess 28 can be arbitrarily controlled according to the etching conditions. Therefore, it is possible to remove all of the chevron portions 22 in the depth direction or to have a minimum depth that can eliminate protrusion from the surface. Since there is no wiring pattern that crosses the recess 28, there is no need to round the corners by the heat treatment process, but the influence of the coverage of the protective film 26 (see FIG. 1) at the corners, film stress, etc. should be considered. For example, it is preferable to perform a heat treatment step after the formation of the recess 28.
次に、図4(d)に示すグレーズ21cは、図4(c)に示すグレーズ21bと同様の凹部28を形成したものであるが、図4(c)に示す山形部22の頂部を平坦にし、台形状の台形部29としたものである。このようなグレーズ21cを製造するには、例えば、回転砥石ブレードを用いることができる。すなわち、回転砥石ブレードによる切削加工で台形状の台形部29を形成し、その後、凹部28に対応した所定のパターンを有するフォトマスクを使用してレジストパターンを形成し、エッチングして凹部28を形成することにより、グレーズ21cとする。 Next, the glaze 21c shown in FIG. 4 (d) is formed by forming the concave portion 28 similar to the glaze 21b shown in FIG. 4 (c), but the top of the chevron 22 shown in FIG. 4 (c) is flat. The trapezoidal trapezoidal portion 29 is formed. In order to manufacture such a glaze 21c, for example, a rotating grindstone blade can be used. That is, a trapezoidal trapezoidal portion 29 is formed by cutting with a rotating grindstone blade, and then a resist pattern is formed using a photomask having a predetermined pattern corresponding to the concave portion 28, and the concave portion 28 is formed by etching. By doing so, it is set as the glaze 21c.
このように、副走査方向の断面が単純な山形状(図4(c)に示す山形部22)ではなく、台形的な特殊形状(図4(d)に示す台形部29)であっても、回転砥石ブレードによって切削加工を行えば、容易に形成することが可能である。なお、図4(c)に示す山形部22等の形成においても、回転砥石ブレードを使用できる。 Thus, even if the cross section in the sub-scanning direction is not a simple mountain shape (mountain portion 22 shown in FIG. 4C), but a trapezoidal special shape (trapezoid portion 29 shown in FIG. 4D). If it is cut with a rotating grindstone blade, it can be formed easily. In addition, also in formation of the chevron part 22 grade | etc., Shown in FIG.4 (c), a rotary grindstone blade can be used.
ところで、実施例1のサーマルヘッド20−1は、前述したように、図2に示す発熱抵抗体列Haと発熱抵抗体列Hbとの間で対向する2つの発熱抵抗体H1aとH1b、H2aとH2b、H3aとH3b、H4aとH4b、H5aとH5b・・・により、同一のドットライン中の1つのドットを分担して形成することができる。 By the way, as described above, the thermal head 20-1 according to the first embodiment includes two heating resistors H1a, H1b, and H2a facing each other between the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb shown in FIG. H2b, H3a and H3b, H4a and H4b, H5a and H5b,... Can share one dot in the same dot line.
ここで、例えば、1つのドットの記録濃度を2つの発熱抵抗体H1aとH1b等で均等に分担して記録する場合を考えると、最初の発熱抵抗体H1aによる記録に比べ、発熱抵抗体H1bによって2回目の記録を行う際には、記録用紙40(図1参照)やインクリボン50(図1参照)に、最初の記録で加熱された影響が残っている。そのため、2回目の記録時は、いわばプリヒートされたような状態であり、最初の記録と同じ濃度の記録を行うには、発熱抵抗体H1bに加える積算エネルギーが相対的に低くて良い。 Here, for example, considering the case where the recording density of one dot is equally shared by the two heating resistors H1a and H1b, the recording by the heating resistor H1b is compared to the recording by the first heating resistor H1a. When performing the second recording, the recording paper 40 (see FIG. 1) and the ink ribbon 50 (see FIG. 1) remain affected by the heating in the first recording. Therefore, at the time of the second recording, the state is preheated, so that the integrated energy applied to the heating resistor H1b may be relatively low in order to perform the recording at the same density as the first recording.
第1の発熱抵抗体H1aに対し、第2の発熱抵抗体H1bによる記録時の積算エネルギーを低く制御する手段としては、 例えば、PWM変調における印加パルスの幅を独立して設定する手段がある。ただし、この制御手段の場合には、第1の発熱抵抗体H1a用と第2の発熱抵抗体H1b用とのそれぞれに対して与える記録データが別々に2種類必要となるため、信号処理等がやや複雑になってしまう。 As means for controlling the integrated energy during recording by the second heat generating resistor H1b to be lower than that of the first heat generating resistor H1a, for example, there is means for independently setting the width of the applied pulse in PWM modulation. However, in the case of this control means, two types of recording data are separately required for each of the first heating resistor H1a and the second heating resistor H1b. A little complicated.
また、他の制御手段として、発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbの各列に与える印加電圧を独立して制御し、第1の発熱抵抗体列Haよりも第2の発熱抵抗体列Hbに印加する電圧を低く設定する手段がある。この制御手段によれば、印加電圧によって積算エネルギーを調整するため、1つのドットの記録を担当する2つの発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bに対し、それぞれ別の記録データを与える必要がなく、同一の記録データだけになるので、信号処理等が複雑にならない。 Further, as another control means, the applied voltage applied to each of the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb is controlled independently, so that the second heating resistor row is more than the first heating resistor row Ha. There is a means for setting the voltage applied to Hb low. According to this control means, since the integrated energy is adjusted by the applied voltage, it is not necessary to give separate recording data to the two heating resistors H1a and H1b in charge of recording one dot, Since only the same recording data is obtained, signal processing or the like is not complicated.
さらにまた、別の制御手段として、発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbの各列に与えるストローブパルス幅によって調整する手段がある。すなわち、通常は、階調記録手段として、上記したPWM変調を用いるが、各濃度に対応して印加するパルス幅は、ストローブ信号によって与えられるストローブパルス幅で決まる基本パルス幅と、階調データに応じてそのパルス幅を決めるため数との積に比例して決まる。そこで、第2の発熱抵抗体列Hb側に与えるストローブパルス幅を第1の発熱抵抗体列Ha側に与えるストローブパルス幅よりも短く設定することにより、加える積算エネルギーを調整できる。この制御手段の場合には、1つのドットの記録を担当する2つの発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bに対して与える記録データが同一で良く、発熱抵抗体H1a及び発熱抵抗体H1bに与える印加電圧も同一で良いため、信号処理の電気的な回路等を簡易化できる。 Furthermore, as another control means, there is a means for adjusting by the strobe pulse width given to each of the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb. That is, normally, the PWM modulation described above is used as the gradation recording means, but the pulse width to be applied corresponding to each density is the basic pulse width determined by the strobe pulse width given by the strobe signal and the gradation data. Accordingly, the pulse width is determined in proportion to the product of the number. Therefore, the integrated energy to be applied can be adjusted by setting the strobe pulse width applied to the second heating resistor array Hb side to be shorter than the strobe pulse width applied to the first heating resistor array Ha side. In the case of this control means, the recording data given to the two heating resistors H1a and H1b in charge of recording one dot may be the same, and the application given to the heating resistors H1a and H1b. Since the voltage may be the same, an electric circuit for signal processing can be simplified.
続いて、図2に示す実施例1のサーマルヘッド20−1を用いた場合のラインメモリの書込み及び読出し動作について説明する。
実施例1のサーマルヘッド20−1は、図2に示すように、発熱抵抗体列Haと発熱抵抗体列Hbとが副走査方向に長さSだけずれて配置されているので、主走査方向に1列に配列された発熱抵抗体列Ha(発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5a・・・)によって1ライン分の各ドットを形成することができ、同様に、主走査方向に1列に配列された発熱抵抗体列Hb(発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5b・・・)によって別の1ライン分の各ドットを形成することができる。そのため、一回の記録で異なる2ライン分の各ドットを同時に形成可能であり、1ラインそれぞれについて考えれば、時間的に2回に分けて記録することができる。
Next, the writing and reading operations of the line memory when the thermal head 20-1 of the first embodiment shown in FIG. 2 is used will be described.
As shown in FIG. 2, in the thermal head 20-1 of the first embodiment, the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb are arranged so as to be shifted by a length S in the sub-scanning direction. Each line of dots can be formed by the heating resistor rows Ha (heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a...) Arranged in one row in the same manner in the main scanning direction. The dots for another line can be formed by the heating resistor rows Hb (heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b...) Arranged in one row. Therefore, different dots for two different lines can be formed simultaneously in one recording, and if one line is considered, it can be recorded in two times in terms of time.
したがって、実施例1のサーマルヘッド20−1では、2ライン分の各ドットのデータを蓄積する2つのラインメモリを備える。そして、2ライン分のデータをラインメモリに書き込む際に、書込みラインメモリ選択信号によって第1ラインメモリ又は第2ラインメモリのいずれか一方が選択される。その後、いずれか一方に書き込まれたデータを読み出す際は、読出しラインメモリ選択信号によって2ライン毎に第1ラインメモリと第2ラインメモリとが交互に選択される。 Therefore, the thermal head 20-1 according to the first embodiment includes two line memories that accumulate data of each dot for two lines. When writing data for two lines into the line memory, either the first line memory or the second line memory is selected by the write line memory selection signal. Thereafter, when reading the data written in either one, the first line memory and the second line memory are alternately selected every two lines by the read line memory selection signal.
図5は、実施例1のサーマルヘッド20−1による各ドットの記録方法を説明する説明図である。
図5において、各○印は、それぞれドットを示し、ドットの全体は、記録すべき画像を示している。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a recording method of each dot by the thermal head 20-1 according to the first embodiment.
In FIG. 5, each ◯ mark represents a dot, and the entire dot represents an image to be recorded.
そして、横方向の○の列は、主走査方向に配列された発熱抵抗体列Ha(発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5a・・・)及び発熱抵抗体列Hb(発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5b・・・)によって形成された主走査方向に並ぶ複数のドットの集合である横ドットラインを示し、上から下にラインL1 〜L6となっている。また、縦方向の○の列は、2つの発熱抵抗体H1aとH1b、H2aとH2b、H3aとH3b、H4aとH4b、H5aとH5b・・・によって形成された副走査方向に並ぶ複数のドットの集合である縦ドットライン(本発明におけるドットラインに相当するもの)を示している。 The horizontal rows of circles are the heating resistor rows Ha (heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a,...) And the heating resistor row Hb (heating resistors H1b) arranged in the main scanning direction. , H2b, H3b, H4b, H5b...)), Horizontal dot lines that are a set of a plurality of dots arranged in the main scanning direction are shown, and lines L1 to L6 are shown from the top to the bottom. Further, the vertical circles indicate a plurality of dots arranged in the sub-scanning direction formed by two heating resistors H1a and H1b, H2a and H2b, H3a and H3b, H4a and H4b, H5a and H5b,. A vertical dot line (corresponding to a dot line in the present invention) as a set is shown.
ここで、ラインL1 〜L6間のそれぞれの距離がドットピッチm(85μm)であり、ドットピッチmは、記録用紙40(図1参照)の紙送りのピッチに対応する。また、発熱抵抗体列Haの発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5a・・・の中心を結ぶ基準線Aと、発熱抵抗体列Hbの発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5b・・・の中心を結ぶ基準線Bとは、副走査方向の間隔がSとなっており、この間隔Sは、ドットピッチmの3倍(255μm)である。そのため、発熱抵抗体H1aとH1b、H2aとH2b、H3aとH3b、H4aとH4b、H5aとH5b・・・は、同一の縦ドットライン中の3個だけずれた位置のドットを同時に形成可能であり、発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbは、ラインL1 〜L6中の3つずれた横ドットライン(例えば、ラインL1 とラインL4)を同時に記録することができる。 Here, the distance between the lines L1 to L6 is the dot pitch m (85 μm), and the dot pitch m corresponds to the paper feed pitch of the recording paper 40 (see FIG. 1). Further, the reference line A connecting the centers of the heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a,... Of the heating resistor row Ha and the heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b of the heating resistor row Hb. The interval in the sub-scanning direction is S with respect to the reference line B connecting the centers of..., And this interval S is three times (255 μm) the dot pitch m. Therefore, the heating resistors H1a and H1b, H2a and H2b, H3a and H3b, H4a and H4b, H5a and H5b, etc. can form dots at the same time shifted by three in the same vertical dot line. The heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb can simultaneously record three horizontal dot lines (for example, the line L1 and the line L4) shifted from the lines L1 to L6.
図6から図8は、実施例1のサーマルヘッド20−1による各ドットの記録順序を説明する説明図である。
図6から図8において、横線の入った○印は、図5に示す発熱抵抗体列Hbによって記録されたドットを示し、横線及び縦線の入った○印は、図5に示す発熱抵抗体列Hbによって記録された後で、発熱抵抗体列Haによって重ねて記録されたドットを示しており、この段階で記録が終了する。
6 to 8 are explanatory diagrams for explaining the recording order of each dot by the thermal head 20-1 of the first embodiment.
6 to 8, the circles with horizontal lines indicate the dots recorded by the heating resistor row Hb shown in FIG. 5, and the circles with horizontal lines and vertical lines indicate the heating resistors shown in FIG. The dots recorded by the heating resistor row Ha after being recorded by the row Hb are shown, and the recording ends at this stage.
各ドットを記録するには、最初に、図6(a)に示すように、発熱抵抗体列HbによってラインL1を記録する。その後、図6(b)及び図6(c)に示すように、記録用紙40(図1参照)の紙送りを行い、発熱抵抗体列HbによってラインL2及びラインL3を記録する。すなわち、ラインL1 〜L3までが発熱抵抗体列Hbによって順次記録される。 In order to record each dot, first, as shown in FIG. 6A, the line L1 is recorded by the heating resistor row Hb. Thereafter, as shown in FIGS. 6B and 6C, the recording paper 40 (see FIG. 1) is fed, and the lines L2 and L3 are recorded by the heating resistor row Hb. That is, the lines L1 to L3 are sequentially recorded by the heating resistor row Hb.
次に、図7(a)に示すように、発熱抵抗体列HbによってラインL4を記録する。また、同時に、発熱抵抗体列HaによってラインL1を記録する。そのため、発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbによって同一のラインL1が形成され、ラインL1の記録が終了する。同様に、図7(b)に示すように、発熱抵抗体列HbによってラインL5を記録すると同時に、発熱抵抗体列HaによってラインL2を記録する。さらに、図7(c)に示すように、発熱抵抗体列HbによってラインL6を記録すると同時に、発熱抵抗体列HaによってラインL3を記録して、ラインL1 〜L3までを完成させる。 Next, as shown in FIG. 7A, the line L4 is recorded by the heating resistor row Hb. At the same time, the line L1 is recorded by the heating resistor row Ha. Therefore, the same line L1 is formed by the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb, and the recording of the line L1 is completed. Similarly, as shown in FIG. 7B, the line L5 is recorded by the heating resistor row Hb, and at the same time, the line L2 is recorded by the heating resistor row Ha. Further, as shown in FIG. 7C, the line L6 is recorded by the heating resistor row Hb, and at the same time, the line L3 is recorded by the heating resistor row Ha to complete the lines L1 to L3.
最後に、図8(a)から図8(c)にそれぞれ示すように、発熱抵抗体列Haによって残りのラインL4、ラインL5、及びラインL6を順次記録する。すると、ラインL1 〜L6までの全ての記録が完了する。なお、各ドットに対応する画像情報(データ)は、例えば、各ドットの濃淡が256階調であれば、8ビットのデータからなる。そして、各ドットの濃淡は、階調データ比較手段によって決定される。 Finally, as shown in FIGS. 8A to 8C, the remaining lines L4, L5, and L6 are sequentially recorded by the heating resistor row Ha. Then, all the recording from the lines L1 to L6 is completed. Note that the image information (data) corresponding to each dot is, for example, 8-bit data if the density of each dot is 256 gradations. The density of each dot is determined by the gradation data comparison means.
このように、実施例1のサーマルヘッド20−1は、一回の記録の際に、異なる2ライン分の各ドットを同時に形成(例えば、発熱抵抗体列HbによってラインL4を記録し、同時に、発熱抵抗体列HaによってラインL1を記録)することができる。また、1ラインそれぞれについて考えれば、時間的に2回に分けて記録(例えば、発熱抵抗体列HbによってラインL4を記録した後、発熱抵抗体列HaによってラインL4を記録)することができる。そのため、2ライン分の各ドットのデータを蓄積する2つのラインメモリ(第1ラインメモリ及び第2ラインメモリ)を備えており、第1ラインメモリ及び第2ラインメモリの前段と後段にセレクタ(第1セレクタ及び第2セレクタ)を接続して書込みと読出しとを制御している。 As described above, the thermal head 20-1 according to the first embodiment simultaneously forms dots for two different lines in one recording (for example, the line L4 is recorded by the heating resistor row Hb, The line L1 can be recorded by the heating resistor row Ha). If each line is considered, recording can be performed in two steps in time (for example, after recording the line L4 by the heating resistor row Hb, the line L4 is recorded by the heating resistor row Ha). For this reason, two line memories (first line memory and second line memory) for storing data of each dot for two lines are provided, and selectors (first and second stages) are provided at the front and rear stages of the first line memory and the second line memory. 1 selector and 2nd selector) are connected to control writing and reading.
図9は、このような実施例1のサーマルヘッド20−1を備えるサーマルプリンタ10の一部分を示すブロック図である。
図9に示すように、実施例1のサーマルヘッド20−1を備えるサーマルプリンタ10には、2つのラインメモリ(第1ラインメモリ及び第2ラインメモリ)と2つのセレクタ(第1セレクタ及び第2セレクタ)とが用意されており、この点が図20に示す従来のサーマルプリンタ100と相違している。すなわち、図9に示すサーマルプリンタ10の特徴的な部分は、第1セレクタ及び第2セレクタが設けられ、第1ラインメモリ又は第2ラインメモリに対して選択的な入力及び出力が可能な点にある。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a part of the thermal printer 10 including the thermal head 20-1 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 9, the thermal printer 10 including the thermal head 20-1 of the first embodiment includes two line memories (first line memory and second line memory) and two selectors (first selector and second line). This is different from the conventional thermal printer 100 shown in FIG. That is, the characteristic part of the thermal printer 10 shown in FIG. 9 is that a first selector and a second selector are provided, and selective input and output to the first line memory or the second line memory are possible. is there.
この点に関してさらに詳述すると、CPUは、プラテンローラの駆動手段に対し、2ライン毎の記録後に、ドットピッチmで記録用紙40(図1参照)を紙送りする制御信号を出力する。また、CPUは、メモリコントローラに対してメモリ制御信号を出力する。そして、メモリコントローラには、ラインメモリコントローラ及びフレームメモリが接続されており、ラインメモリコントローラに対してライン毎の書込みを制御するライン同期パルスが出力される。さらにまた、フレームメモリに対して1画面分の書込みを制御するタイミング信号が出力される。 More specifically, the CPU outputs a control signal for feeding the recording paper 40 (see FIG. 1) at a dot pitch m after recording every two lines to the platen roller driving means. The CPU also outputs a memory control signal to the memory controller. A line memory controller and a frame memory are connected to the memory controller, and a line synchronization pulse for controlling writing for each line is output to the line memory controller. Furthermore, a timing signal for controlling writing for one screen is output to the frame memory.
このようにして、フレームメモリには、1画面分の画像情報(データ)が蓄積される。そして、このフレームメモリに対し、第1セレクタを介して第1ラインメモリ又は第2ラインメモリのいずれかが選択的に接続され、第1ラインメモリ及び第2ラインメモリに2ライン分のデータが書き込まれる。さらに、第1ラインメモリ又は第2ラインメモリのいずれかに対し、第2セレクタを介して階調データ比較手段が選択的に接続され、2ライン分のデータが階調データ比較手段に読み出される。なお、この階調データ比較手段は、階調カウンタからのデータと第1ラインメモリ及び第2ラインメモリからのデータとを比較する比較器を有しており、比較器による比較結果がサーマルヘッドに出力されるようになっている。 In this way, image information (data) for one screen is stored in the frame memory. Then, either the first line memory or the second line memory is selectively connected to the frame memory via the first selector, and data for two lines is written into the first line memory and the second line memory. It is. Further, the gradation data comparison means is selectively connected to either the first line memory or the second line memory via the second selector, and data for two lines is read out to the gradation data comparison means. The gradation data comparing means has a comparator for comparing the data from the gradation counter with the data from the first line memory and the second line memory, and the comparison result by the comparator is stored in the thermal head. It is output.
また、サーマルプリンタ10には、第1ラインメモリ及び第2ラインメモリに対するラインメモリコントローラが設けられており、第1ラインメモリ及び第2ラインメモリに書込み及び読出しのイネーブル信号を出力する。すなわち、ラインメモリコントローラは、第1セレクタに対してラインメモリ書込み選択信号を出力するとともに、第2セレクタに対してラインメモリ読出し選択信号を出力する。 The thermal printer 10 is provided with a line memory controller for the first line memory and the second line memory, and outputs write and read enable signals to the first line memory and the second line memory. That is, the line memory controller outputs a line memory write selection signal to the first selector and outputs a line memory read selection signal to the second selector.
次に、図9に示すブロック図によるサーマルプリンタ10の動作について説明すると、メモリコントローラが発生するライン周期パルスに同期して、記録すべき1画像を蓄積したフレームメモリから、記録すべき2ライン分のデータを第1ラインメモリ及び第2ラインメモリに転送する。この際、第1セレクタは、ラインメモリコントローラが発生するラインメモリ書込み選択信号によって選択された第1ラインメモリ又は第2ラインメモリのいずれかに、2ライン毎に、各ラインのデータをデータ毎に交互に配列して転送する。 Next, the operation of the thermal printer 10 according to the block diagram shown in FIG. 9 will be described. From the frame memory in which one image to be recorded is stored in synchronization with the line cycle pulse generated by the memory controller, two lines to be recorded are recorded. Are transferred to the first line memory and the second line memory. At this time, the first selector applies the data of each line for each data to either the first line memory or the second line memory selected by the line memory write selection signal generated by the line memory controller. Transfers are arranged alternately.
そして、メモリコントローラが発生するライン周期パルスに同期して、記録すべき2ライン分のデータを階調データ比較手段に転送する。この際、第2セレクタは、ラインメモリコントローラが発生するラインメモリ読出し選択信号によって選択された第1ラインメモリ又は第2ラインメモリから、交互にデータを転送する。その後、階調データ比較手段は、第1ラインメモリ及び第2ラインメモリから読み出されるデータと階調カウンタから出力されるデータとを比較し、比較結果をサーマルヘッドに転送する。 Then, in synchronization with the line cycle pulse generated by the memory controller, the data for two lines to be recorded is transferred to the gradation data comparison means. At this time, the second selector alternately transfers data from the first line memory or the second line memory selected by the line memory read selection signal generated by the line memory controller. Thereafter, the gradation data comparison means compares the data read from the first line memory and the second line memory with the data output from the gradation counter, and transfers the comparison result to the thermal head.
図10は、このような図9に示すサーマルプリンタ10におけるデータの書込み及び読出し状況を説明する説明図である。
ここで、図10は、図5に示すように、発熱抵抗体列Haと発熱抵抗体列Hbとの間隔Sがドットピッチmの3倍のずれを有する場合、すなわち、発熱抵抗体列Haと発熱抵抗体列Hbとが3列ずれた横ドットライン(例えば、ラインL1 とラインL4)の記録を同時に行う場合に、各横ドットラインの各データを図9に示す第1ラインメモリ又は第2ラインメモリのいずれに書き込み、読み出すかを説明するものである。なお、図10において、「1」は、データが第1ラインメモリに書き込まれたことを示し、「2」は、データが第2ラインメモリに書き込まれたことを示している。また、破線の図形「○」、「△」、及び「◇」は、その同じ図形で囲まれたデータが、それぞれ同時に記録されることを示している。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the state of data writing and reading in the thermal printer 10 shown in FIG.
Here, in FIG. 10, as shown in FIG. 5, when the interval S between the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb has a deviation of three times the dot pitch m, that is, the heating resistor row Ha and When the horizontal dot lines (for example, the line L1 and the line L4) that are shifted from the heating resistor row Hb by three rows are simultaneously recorded, the data of each horizontal dot line is stored in the first line memory or the second line shown in FIG. This is to explain which of the line memories is written to and read from. In FIG. 10, “1” indicates that data has been written to the first line memory, and “2” indicates that data has been written to the second line memory. Also, broken line figures “◯”, “Δ”, and “◇” indicate that data surrounded by the same figure are recorded simultaneously.
各横ドットラインの各データの書込み及び読出しの前に、まず、サーマルヘッド20−1(図5参照)と記録用紙40(図1参照)との相対的な位置が、最初のラインL1(図5参照)の直前の0番目の位置L0になるように、プラテンローラ(図1参照)が駆動される。 Before writing and reading each data of each horizontal dot line, first, the relative position between the thermal head 20-1 (see FIG. 5) and the recording paper 40 (see FIG. 1) is the first line L1 (see FIG. 1). The platen roller (see FIG. 1) is driven so that the 0th position L0 immediately before (see FIG. 5) is reached.
そして、図5に示す発熱抵抗体列Hbの発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5b・・・でのみラインL1の記録を行い、発熱抵抗体列Haの発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5a・・・では記録を行わないようにするため、第1ラインメモリ(図9参照)に、ラインL1のデータと、ゼロ又は記録用紙40(図1参照)の地色と同じ濃度のデータ(ダミー)とをデータ毎に交互に書き込み、記録用紙40を副走査方向に1ピッチ(m)だけ紙送りする。 The line L1 is recorded only on the heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b... Of the heating resistor row Hb shown in FIG. 5, and the heating resistors H1a, H2a, H3a of the heating resistor row Ha are recorded. , H4a, H5a,..., The first line memory (see FIG. 9) stores the data of line L1 and the same density as zero or the ground color of the recording paper 40 (see FIG. 1). Data (dummy) is alternately written for each data, and the recording paper 40 is fed by 1 pitch (m) in the sub-scanning direction.
また、図5に示す発熱抵抗体列Hbの発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5b・・・のみによるラインL2の記録に関して、ラインL1のデータの場合と全く同様に、ラインL2のデータと、ゼロ又は記録用紙40の地色と同じ濃度のデータ(ダミー)とをデータ毎に交互に配列して、第2ラインメモリ(図9参照)に順次書き込む。 Further, regarding the recording of the line L2 by only the heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b,... Of the heating resistor row Hb shown in FIG. 5, the data of the line L2 is exactly the same as the data of the line L1. Then, zero or data (dummy) having the same density as the ground color of the recording paper 40 are alternately arranged for each data and sequentially written in the second line memory (see FIG. 9).
この段階で、発熱抵抗体列Hbの発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5b・・・のみによってラインL1の記録を実行する。すなわち、発熱抵抗体列HbでのみラインL1の記録を実行するために、第1ラインメモリ(図9参照)に書き込まれたデータ(図10に示すラインL1において、発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5bに対応する部分に示された「1」)が読み出され、発熱抵抗体列Hbによって実際にラインL1の記録を行う。その後、記録用紙40を副走査方向に1ピッチ(m)だけ紙送りする。 At this stage, the recording of the line L1 is executed only by the heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b. That is, in order to execute the recording of the line L1 only in the heating resistor row Hb, the data written in the first line memory (see FIG. 9) (in the line L1 shown in FIG. 10, the heating resistors H1b, H2b, H3b). , H4b, “1”) shown in the portion corresponding to H5b) is read, and the line L1 is actually recorded by the heating resistor row Hb. Thereafter, the recording paper 40 is fed by 1 pitch (m) in the sub-scanning direction.
同じように、発熱抵抗体列HbのみによるラインL3の記録のために、ラインL3のデータとゼロ等のデータ(ダミー)とをデータ毎に交互に配列して、第1ラインメモリに書き込む。一方、発熱抵抗体列HbのみによってラインL2の記録を実行するために、第2ラインメモリに書き込まれたデータ(図10に示すラインL2において、発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5bに対応する部分に示された「2」)が読み出され、発熱抵抗体列Hbによって実際にラインL2の記録を行う。その後、記録用紙40を副走査方向に1ピッチ(m)だけ紙送りする。 Similarly, in order to record the line L3 by only the heating resistor row Hb, the data of the line L3 and the data (dummy) such as zero are alternately arranged for each data and written to the first line memory. On the other hand, in order to execute the recording of the line L2 only by the heating resistor row Hb, the data written in the second line memory (in the heating resistor H1b, H2b, H3b, H4b, H5b in the line L2 shown in FIG. 10). "2") shown in the corresponding part is read out, and the line L2 is actually recorded by the heating resistor row Hb. Thereafter, the recording paper 40 is fed by 1 pitch (m) in the sub-scanning direction.
また、発熱抵抗体列HbによるラインL4の記録に関しては、発熱抵抗体列Hbだけでなく、発熱抵抗体列HaによってラインL1の記録を同時に行うため、ラインL4のデータとラインL1のデータとをデータ毎に交互に配列して、第2ラインメモリに書き込む。一方、発熱抵抗体列HbのみによってラインL3の記録を実行するために、第1ラインメモリに書き込まれたデータ(図10に示すラインL3において、発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5bに対応する部分に示された「1」)が読み出され、発熱抵抗体列Hbによって実際にラインL3の記録を行う。その後、記録用紙40を副走査方向に1ピッチ(m)だけ紙送りする。 In addition, regarding the recording of the line L4 by the heating resistor row Hb, not only the heating resistor row Hb but also the recording of the line L1 by the heating resistor row Ha is performed simultaneously. Therefore, the data of the line L4 and the data of the line L1 are The data is alternately arranged for each data and written to the second line memory. On the other hand, in order to execute the recording of the line L3 only by the heating resistor row Hb, the data written in the first line memory (in the heating resistor H1b, H2b, H3b, H4b, H5b in the line L3 shown in FIG. 10). “1”) shown in the corresponding part is read out, and the line L3 is actually recorded by the heating resistor row Hb. Thereafter, the recording paper 40 is fed by 1 pitch (m) in the sub-scanning direction.
さらにまた、発熱抵抗体列HbによるラインL5の記録と、発熱抵抗体列HaによるラインL2の記録とに関しては、ラインL5のデータとラインL2のデータとをデータ毎に交互に配列して、第1ラインメモリに書き込む。一方、発熱抵抗体列HbによってラインL4の記録を実行するために、第2ラインメモリに書き込まれたデータ(図10に示すラインL4において、発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5bに対応する部分に示された破線の図形「○」で囲まれた「2」)が読み出され、発熱抵抗体列Hbによって実際にラインL4の記録を行う。同時に、発熱抵抗体列HaによってラインL1の記録を実行するために、第2ラインメモリに書き込まれたデータ(図10に示すラインL1において、発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5aに対応する部分に示された破線の図形「○」で囲まれた「2」)が読み出され、発熱抵抗体列Haによって実際にラインL1の記録を行う。その後、記録用紙40を副走査方向に1ピッチ(m)だけ紙送りする。 Furthermore, regarding the recording of the line L5 by the heating resistor row Hb and the recording of the line L2 by the heating resistor row Ha, the data of the line L5 and the data of the line L2 are alternately arranged for each data, Write to 1 line memory. On the other hand, in order to execute recording of the line L4 by the heating resistor row Hb, data written in the second line memory (corresponding to the heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b in the line L4 shown in FIG. 10). “2”) surrounded by a broken line graphic “◯” shown in the portion to be read, and the line L4 is actually recorded by the heating resistor row Hb. At the same time, in order to execute the recording of the line L1 by the heating resistor row Ha, the data written in the second line memory (corresponding to the heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a in the line L1 shown in FIG. 10). "2") surrounded by a broken-line figure "◯" shown in the portion to be read, and the line L1 is actually recorded by the heating resistor row Ha. Thereafter, the recording paper 40 is fed by 1 pitch (m) in the sub-scanning direction.
このように、サーマルプリンタ10(図9参照)は、発熱抵抗体列Hbの発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5b・・・によってラインL4の記録を実行すると同時に、発熱抵抗体列Haの発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5a・・・によってラインL1の記録を実行する(同時に記録することを示すため、図10に示すラインL1及びラインL4において、第2ラインメモリのデータであることを示す「2」を同じ破線の図形「○」で囲んでいる)。 As described above, the thermal printer 10 (see FIG. 9) performs the recording of the line L4 by the heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b... Of the heating resistor row Hb, and at the same time, the heating resistor row Ha. The line L1 is recorded by the heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a,. "2" indicating that it is the same, is surrounded by the same dashed figure "O").
同じように、発熱抵抗体列HbによるラインL6の記録と、発熱抵抗体列HaによるラインL3の記録とに関しては、ラインL6のデータとラインL3のデータとをデータ毎に交互に配列して、第2ラインメモリに書き込む。一方、発熱抵抗体列HbによってラインL5の記録を実行するために、第1ラインメモリに書き込まれたデータ(図10に示すラインL5において、発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5bに対応する部分に示された破線の図形「△」で囲まれた「1」)が読み出され、発熱抵抗体列Hbによって実際にラインL5の記録を行う。同時に、発熱抵抗体列HaによってラインL2の記録を実行するために、第1ラインメモリに書き込まれたデータ(図10に示すラインL2において、発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5aに対応する部分に示された破線の図形「△」で囲まれた「1」)が読み出され、発熱抵抗体列Haによって実際にラインL2の記録を行う。その後、記録用紙40を副走査方向に1ピッチ(m)だけ紙送りする。 Similarly, regarding the recording of the line L6 by the heating resistor row Hb and the recording of the line L3 by the heating resistor row Ha, the data of the line L6 and the data of the line L3 are alternately arranged for each data, Write to the second line memory. On the other hand, in order to execute the recording of the line L5 by the heating resistor row Hb, data written in the first line memory (corresponding to the heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b in the line L5 shown in FIG. 10). "1") surrounded by a broken line graphic "[Delta]" shown in the portion to be read, and the line L5 is actually recorded by the heating resistor row Hb. At the same time, in order to execute the recording of the line L2 by the heating resistor row Ha, data written in the first line memory (corresponding to the heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a in the line L2 shown in FIG. 10). "1") surrounded by a broken-line figure "[Delta]" shown in the portion to be read is read, and the line L2 is actually recorded by the heating resistor row Ha. Thereafter, the recording paper 40 is fed by 1 pitch (m) in the sub-scanning direction.
続いて、発熱抵抗体列HaでのみラインL4の記録を行い、発熱抵抗体列Hbでは記録を行わないようにするため、ラインL4のデータとゼロ等のデータ(ダミー)とをデータ毎に交互に配列して、第1ラインメモリに書き込む。一方、発熱抵抗体列HbによってラインL6の記録を実行するために、第2ラインメモリに書き込まれたデータ(図10に示すラインL6において、発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5bに対応する部分に示された破線の図形「◇」で囲まれた「2」)が読み出され、発熱抵抗体列Hbによって実際にラインL6の記録を行う。同時に、発熱抵抗体列HaによってラインL3の記録を実行するために、第2ラインメモリに書き込まれたデータ(図10に示すラインL1において、発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5aに対応する部分に示された破線の図形「◇」で囲まれた「2」)が読み出され、発熱抵抗体列Haによって実際にラインL3の記録を行う。その後、記録用紙40を副走査方向に1ピッチ(m)だけ紙送りする。 Subsequently, in order to record the line L4 only in the heating resistor row Ha and not in the heating resistor row Hb, the data of the line L4 and data such as zero (dummy) are alternated for each data. And write to the first line memory. On the other hand, in order to execute the recording of the line L6 by the heating resistor row Hb, the data written in the second line memory (corresponding to the heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b in the line L6 shown in FIG. 10). "2") surrounded by a broken-line figure "」 "shown in the portion to be read is read, and the line L6 is actually recorded by the heating resistor row Hb. At the same time, in order to execute the recording of the line L3 by the heating resistor row Ha, the data written in the second line memory (corresponding to the heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a in the line L1 shown in FIG. 10). "2") surrounded by the broken-line figure "」 "shown in the part to be read is read, and the line L3 is actually recorded by the heating resistor row Ha. Thereafter, the recording paper 40 is fed by 1 pitch (m) in the sub-scanning direction.
また、発熱抵抗体列HaでのみラインL5を記録するために、ラインL5のデータとゼロ等のデータ(ダミー)とをデータ毎に交互に配列して、第2ラインメモリに書き込む。一方、発熱抵抗体列HaによってのみラインL4の記録を実行するために、第1ラインメモリに書き込まれたデータ(図10に示すラインL4において、発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5aに対応する部分に示された「1」)が読み出され、発熱抵抗体列Haによって実際にラインL4の記録を行う。その後、記録用紙40を副走査方向に1ピッチ(m)だけ紙送りする。 Further, in order to record the line L5 only in the heating resistor row Ha, the data of the line L5 and data (dummy) such as zero are alternately arranged for each data and written to the second line memory. On the other hand, in order to execute the recording of the line L4 only by the heating resistor row Ha, the data written in the first line memory (in the heating resistor H1a, H2a, H3a, H4a, H5a in the line L4 shown in FIG. 10). "1") shown in the corresponding part is read out, and the line L4 is actually recorded by the heating resistor row Ha. Thereafter, the recording paper 40 is fed by 1 pitch (m) in the sub-scanning direction.
さらにまた、発熱抵抗体列HaでのみラインL6を記録するために、ラインL6のデータとゼロ等のデータ(ダミー)とをデータ毎に交互に配列して、第1ラインメモリに書き込む。一方、発熱抵抗体列HaによってのみラインL5の記録を実行するために、第2ラインメモリに書き込まれたデータ(図10に示すラインL5において、発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5aに対応する部分に示された「2」)が読み出され、発熱抵抗体列Haによって実際にラインL5の記録を行う。その後、記録用紙40を副走査方向に1ピッチ(m)だけ紙送りする。 Furthermore, in order to record the line L6 only in the heating resistor row Ha, the data of the line L6 and data (dummy) such as zero are alternately arranged for each data and written to the first line memory. On the other hand, in order to execute the recording of the line L5 only by the heating resistor row Ha, data written in the second line memory (in the heating resistor H1a, H2a, H3a, H4a, H5a in the line L5 shown in FIG. 10). "2") shown in the corresponding part is read out, and the line L5 is actually recorded by the heating resistor row Ha. Thereafter, the recording paper 40 is fed by 1 pitch (m) in the sub-scanning direction.
最後に、発熱抵抗体列HaによってのみラインL6の記録を実行するために、第1ラインメモリに書き込まれたデータ(図10に示すラインL6において、発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5aに対応する部分に示された「1」)が読み出され、発熱抵抗体列Haによって実際にラインL6の記録を行い、ラインL1〜ラインL6の全ての記録を完成する。なお、図10では、説明の簡潔化のために、ライン数をラインL1〜ラインL6の6つとし、発熱抵抗体数を10個としているが、ライン数や発熱抵抗体数は、これに限定されるものではない。 Finally, in order to execute the recording of the line L6 only by the heating resistor row Ha, the data written in the first line memory (in the line L6 shown in FIG. 10, the heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a "1") shown in the portion corresponding to is read, and the recording of the line L6 is actually performed by the heating resistor array Ha, and all the recording of the lines L1 to L6 is completed. In FIG. 10, for simplicity of explanation, the number of lines is six lines L1 to L6 and the number of heating resistors is ten. However, the number of lines and the number of heating resistors are limited to this. Is not to be done.
このように、図9に示すサーマルプリンタ10は、図10に示すような第1ラインメモリ及び第2ラインメモリのデータの書込み及び読出しに基づいてラインL1〜ラインL6の記録を実行する。
そこで次に、第1ラインメモリ及び第2ラインメモリに対するデータの書込み及び読出しの動作タイミングについて説明する。
As described above, the thermal printer 10 shown in FIG. 9 executes the recording of the lines L1 to L6 based on the writing and reading of the data in the first line memory and the second line memory as shown in FIG.
Next, the operation timing of data writing and reading with respect to the first line memory and the second line memory will be described.
図11は、図9に示すサーマルプリンタ10における動作タイミングを示す説明図である。
図11において、信号(a)は、ライン周期パルスを示し、信号(b)は、ラインメモリ書込み選択信号を示し、信号(c)は、データを示し、信号(d)は、ラインメモリ読出し選択信号を示している。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing operation timings in the thermal printer 10 shown in FIG.
In FIG. 11, a signal (a) indicates a line cycle pulse, a signal (b) indicates a line memory write selection signal, a signal (c) indicates data, and a signal (d) indicates a line memory read selection. The signal is shown.
図11に示す信号(a)は、図9に示すメモリコントローラからラインメモリコントローラに出力され、2ライン分を記録するためのライン周期パルスであり、図11に示すように、1周期T(T1又はT2)の内、論理低の期間に、フレームメモリ(図9参照)から2ライン分のデータが第1ラインメモリ又は第2ラインメモリに転送される。一方、1周期T(T1又はT2)の内、論理高の期間では、階調データ比較手段(図9参照)によってPWM変調がなされる。 A signal (a) shown in FIG. 11 is a line cycle pulse for recording two lines, which is output from the memory controller shown in FIG. 9 to the line memory controller. As shown in FIG. 11, one cycle T (T1 Alternatively, two lines of data are transferred from the frame memory (see FIG. 9) to the first line memory or the second line memory during the logic low period in T2). On the other hand, in one period T (T1 or T2), PWM modulation is performed by the gradation data comparison means (see FIG. 9) during a logical high period.
また、信号(b)は、図9に示すラインメモリコントローラから第1セレクタに出力されるラインメモリ書込み選択信号であり、その論理高は、例えば、第1ラインメモリにデータを書き込むように制御する信号で、その論理低は、第2ラインメモリにデータを書き込むように制御する信号である。そのため、信号(a)のライン周期パルスの1番目の周期T1では、信号(b)のラインメモリ書込み選択信号(論理高)によってデータが第1ラインメモリに書き込まれ、2番目の周期T2では、信号(b)のラインメモリ書込み選択信号(論理低)によってデータが第2ラインメモリに書き込まれる。なお、信号(c)が、図9に示すフレームメモリから第1ラインメモリ及び第2ラインメモリに転送されるデータである。 The signal (b) is a line memory write selection signal output from the line memory controller shown in FIG. 9 to the first selector, and its logic high is controlled to write data to the first line memory, for example. A logic low signal is a signal that controls to write data to the second line memory. Therefore, in the first cycle T1 of the line cycle pulse of the signal (a), data is written to the first line memory by the line memory write selection signal (logic high) of the signal (b), and in the second cycle T2, Data is written to the second line memory by the line memory write selection signal (logic low) of the signal (b). The signal (c) is data transferred from the frame memory shown in FIG. 9 to the first line memory and the second line memory.
さらにまた、信号(d)は、図9に示すラインメモリコントローラから第2セレクタに出力されるラインメモリ読出し選択信号であり、その論理高は、例えば、第2ラインメモリからデータが読み出されるように制御する信号で、その論理低は、第1ラインメモリからデータを読み出すように制御する信号である。そのため、信号(a)のライン周期パルスの1番目の周期T1では、信号(d)のラインメモリ読出し選択信号(論理高)によってデータが第2ラインメモリから読み出され、2番目の周期T2では、信号(d)のラインメモリ読出し選択信号(論理低)によってデータが第1ラインメモリから読み出されることとなる。 Furthermore, the signal (d) is a line memory read selection signal output from the line memory controller shown in FIG. 9 to the second selector, and its logic high is such that, for example, data is read from the second line memory. The signal to be controlled is a logic low signal that controls to read data from the first line memory. Therefore, in the first cycle T1 of the line cycle pulse of the signal (a), data is read from the second line memory by the line memory read selection signal (logic high) of the signal (d), and in the second cycle T2. The data is read from the first line memory by the line memory read selection signal (logic low) of the signal (d).
このように、第1ラインメモリ及び第2ラインメモリに対するデータの書込みは、信号(b)のラインメモリ書込み選択信号によって行われ、第1ラインメモリ及び第2ラインメモリからのデータの読出しは、信号(d)のラインメモリ読出し選択信号によって行われる。そして、第1ラインメモリ及び第2ラインメモリから読み出されたデータ(図10に示す「1」及び「2」)に基づいて、図10に示す発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5a(図5に示す発熱抵抗体列Ha)と、発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5b(図5に示す発熱抵抗体列Hb)とがそれぞれ個別に制御され、この2つの発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbで分担して同一のドットを形成する。 As described above, the data writing to the first line memory and the second line memory is performed by the line memory write selection signal of the signal (b), and the data reading from the first line memory and the second line memory is performed using the signal This is performed by the line memory read selection signal (d). Then, based on the data (“1” and “2” shown in FIG. 10) read from the first line memory and the second line memory, the heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a shown in FIG. (The heating resistor row Ha shown in FIG. 5) and the heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b (the heating resistor row Hb shown in FIG. 5) are individually controlled, and these two heating resistors The same dot is formed by sharing the row Ha and the heating resistor row Hb.
したがって、図2に示す実施例1のサーマルヘッド20−1によれば、2つの発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbで分担して同一のドットを形成することができるので、形成画像の高精細化や高速記録化を実現しても、サーマルヘッド20−1の過度の温度上昇を防止することができる。その結果、サーマルヘッド20−1の劣化の進行が抑制され、サーマルヘッド20−1の寿命を延ばすことができる。また、「尾引き」等の発生による記録品質の低下を防止することができる。 Therefore, according to the thermal head 20-1 of the first embodiment shown in FIG. 2, the same dot can be formed by sharing the two heating resistor rows Ha and the heating resistor row Hb. Even if high definition and high speed recording are realized, an excessive temperature rise of the thermal head 20-1 can be prevented. As a result, the progress of deterioration of the thermal head 20-1 is suppressed, and the life of the thermal head 20-1 can be extended. Further, it is possible to prevent a decrease in recording quality due to occurrence of “tailing” or the like.
図12は、実施例2のサーマルヘッド20−2を示す平面図である。
図12に示すように、実施例2のサーマルヘッド20−2は、発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5a、H6a・・・と発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5b、H6b・・・とが主走査方向に平行な2つの発熱抵抗体列Ha、Hbを形成しており、発熱抵抗体列Ha、Hb間で対向する2つの発熱抵抗体H1aとH1b、H2aとH2b、H3aとH3b、H4aとH4b、H5aとH5b、H6aとH6b・・・が副走査方向に、(主走査方向に関して)重複部分(図12に示す網かけ部分を参照)と重複しない部分とを有している。そして、重複しない部分に電極Eが配線されている。
FIG. 12 is a plan view illustrating the thermal head 20-2 according to the second embodiment.
As shown in FIG. 12, the thermal head 20-2 of Example 2 includes heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a, H6a,... And heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b, H6b. Are formed in two heating resistor rows Ha and Hb parallel to the main scanning direction, and the two heating resistor rows H1a and H1b, H2a and H2b facing each other between the heating resistor rows Ha and Hb, H3a and H3b, H4a and H4b, H5a and H5b, H6a and H6b... In the sub-scanning direction (with respect to the main scanning direction) have overlapping portions (see the shaded portion shown in FIG. 12) and non-overlapping portions. is doing. And the electrode E is wired in the part which does not overlap.
したがって、実施例2のサーマルヘッド20−2は、同一のドットライン中のドット(部分的に重複するドット)を分担して形成できる。しかも、発熱抵抗体列Ha、Hbは、各電極Eを配線するための余分なスペースを必要とせず、主走査方向の間隔(発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5a、H6a・・・間のピッチ、発熱抵抗体H1b、H2b、H3b、H4b、H5b、H6b・・・間のピッチ)を極力狭めることができるので、高密度化されたものとなっている。なお、各電極Eの幅、各電極Eと各発熱抵抗体Hとの間隔は、それぞれ10μmとなっている。また、解像度は300DPIであり、発熱抵抗体列Ha、Hb当たりで2560個の発熱抵抗体Hが配列されている。さらにまた、発熱抵抗体列Haと発熱抵抗体列Hbとは、副走査方向に長さSだけずれて配置されおり、長さSは、図2に示す実施例1のサーマルヘッド20−1と同様に、85μm(ドットピッチ)×n(n=3)で255μmとなっている。 Therefore, the thermal head 20-2 of Example 2 can be formed by sharing dots (partially overlapping dots) in the same dot line. Moreover, the heating resistor rows Ha and Hb do not require an extra space for wiring the electrodes E, and the intervals in the main scanning direction (heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a, H6a,. The pitch between the heating resistors H1b, H2b, H3b, H4b, H5b, H6b,...) Can be reduced as much as possible. In addition, the width | variety of each electrode E and the space | interval of each electrode E and each heating resistor H are 10 micrometers, respectively. The resolution is 300 DPI, and 2560 heating resistors H are arranged per heating resistor row Ha, Hb. Furthermore, the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb are arranged so as to be shifted by a length S in the sub-scanning direction, and the length S is the same as that of the thermal head 20-1 of the first embodiment shown in FIG. Similarly, 85 μm (dot pitch) × n (n = 3) is 255 μm.
そして、実施例2のサーマルヘッド20−2は、実施例1のサーマルヘッド20−1(図2参照)と異なり、折り返されずに各発熱抵抗体Hの片側に配線された各電極Eが発熱抵抗体列Ha中で隣り合う発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5a、H6a・・・の間や、発熱抵抗体列Hb中で隣り合うH1b、H2b、H3b、H4b、H5b、H6b・・・の間に配線されており、これらの間で、グレーズ21(図3参照)に埋め込まれている。そのため、実施例1のサーマルヘッド20−1と同様に、各電極Eが各発熱抵抗体Hよりも低い位置で配線されるので、各発熱抵抗体Hの「当たり」が良くなり、熱伝達率が向上する。 The thermal head 20-2 of the second embodiment differs from the thermal head 20-1 of the first embodiment (see FIG. 2) in that each electrode E wired on one side of each heat generating resistor H without being folded back is a heat generating resistor. .. Between adjacent heating resistors H1a, H2a, H3a, H4a, H5a, H6a... In the body row Ha, and adjacent H1b, H2b, H3b, H4b, H5b, H6b,. Are wired between and embedded in the glaze 21 (see FIG. 3). Therefore, similarly to the thermal head 20-1 of the first embodiment, since each electrode E is wired at a position lower than each heating resistor H, the “hit” of each heating resistor H is improved, and the heat transfer coefficient is increased. Will improve.
図13は、実施例3のサーマルヘッド20−3を示す平面図である。
図13に示す実施例3のサーマルヘッド20−3は、図12に示す実施例2のサーマルヘッド20−2と同様に、各電極Eが折り返されずに各発熱抵抗体Hの片側に配線されており、各発熱抵抗体Hは、副走査方向に対して角度を有している。そして、発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbは、発熱抵抗体H1aとH1b、H2aとH2b、H3aとH3b、H4aとH4b、H5aとH5b、H6aとH6b・・・の中心(●印)同士を結ぶ直線が副走査方向に対して平行になるように、副走査方向に2列で配列されている。そのため、図12に示す実施例2のサーマルヘッド20−2に比べ、各発熱抵抗体Hが副走査方向に、(主走査方向に関して)より多くの重複部分を有し、同一のドットライン中のドット(ほぼ重複するドット)を分担して形成できる。
FIG. 13 is a plan view illustrating a thermal head 20-3 according to the third embodiment.
As in the thermal head 20-2 of the second embodiment shown in FIG. 12, the thermal head 20-3 of the third embodiment shown in FIG. 13 is wired on one side of each heating resistor H without being folded back. Each heating resistor H has an angle with respect to the sub-scanning direction. The heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb are the centers of the heating resistors H1a and H1b, H2a and H2b, H3a and H3b, H4a and H4b, H5a and H5b, H6a and H6b,. The straight lines connecting each other are arranged in two rows in the sub-scanning direction so that they are parallel to the sub-scanning direction. Therefore, as compared with the thermal head 20-2 of the second embodiment shown in FIG. 12, each heating resistor H has more overlapping portions (in the main scanning direction) in the sub scanning direction, and is in the same dot line. Dots (almost overlapping dots) can be shared.
そして、実施例3のサーマルヘッド20−3は、実施例2のサーマルヘッド20−2(図12参照)と同様に、各電極Eが発熱抵抗体列Ha中で隣り合う発熱抵抗体H1a、H2a、H3a、H4a、H5a、H6a・・・の間や、発熱抵抗体列Hb中で隣り合うH1b、H2b、H3b、H4b、H5b、H6b・・・の間に配線され、グレーズ21(図3参照)に埋め込まれている。そのため、各電極Eが各発熱抵抗体Hよりも低い位置で配線されるので、各発熱抵抗体Hの「当たり」が良くなり、熱伝達率が向上する。 The thermal head 20-3 according to the third embodiment is similar to the thermal head 20-2 according to the second embodiment (see FIG. 12). The heating resistors H1a and H2a each electrode E are adjacent to each other in the heating resistor row Ha. , H3a, H4a, H5a, H6a... Or between adjacent H1b, H2b, H3b, H4b, H5b, H6b... In the heating resistor row Hb, and glaze 21 (see FIG. 3). Embedded in). Therefore, since each electrode E is wired at a position lower than each heat generating resistor H, the “hit” of each heat generating resistor H is improved, and the heat transfer rate is improved.
図14は、実施例4のサーマルヘッド20−4を示す平面図である。
図14に示す実施例4のサーマルヘッド20−4は、図12に示す実施例2のサーマルヘッド20−2と同様に、各電極Eが折り返されずに各発熱抵抗体Hの片側に配線されており、各発熱抵抗体Hは、副走査方向で、(主走査方向に関して)完全に重複している。そのため、同一のドットライン中のドット(完全に重複するドット)を分担して形成できるが、各電極Eが各発熱抵抗体Hを避けて配線されている。この場合であっても、各電極Eがグレーズ21(図3参照)に埋め込まれているので、各電極Eは、各発熱抵抗体Hよりも低い位置にある。そのため、各発熱抵抗体Hの「当たり」が良くなり、熱伝達率が向上する。
FIG. 14 is a plan view illustrating a thermal head 20-4 according to the fourth embodiment.
The thermal head 20-4 of Example 4 shown in FIG. 14 is wired to one side of each heating resistor H without the electrodes E being folded back, like the thermal head 20-2 of Example 2 shown in FIG. Each heating resistor H is completely overlapped (in the main scanning direction) in the sub-scanning direction. For this reason, although dots (completely overlapping dots) in the same dot line can be shared and formed, each electrode E is wired avoiding each heating resistor H. Even in this case, since each electrode E is embedded in the glaze 21 (see FIG. 3), each electrode E is at a position lower than each heating resistor H. For this reason, the “hit” of each heating resistor H is improved, and the heat transfer rate is improved.
図15は、実施例5のサーマルヘッド20−5を示す平面図である。
図15に示す実施例5のサーマルヘッド20−5は、副走査方向に2列で配列されている発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbの各発熱抵抗体Hが主走査方向に2分割された分割発熱抵抗体H11a、H12a、H11b、H12b、H21a、H22a、H21b、H22b・・・となっている。すなわち、図2に示す実施例1のサーマルヘッド20−1におけるの発熱抵抗体H1aが実施例5のサーマルヘッド20−5では2分割されて分割発熱抵抗体H11a及び分割発熱抵抗体H12aとなっている(他の発熱抵抗体Hも同様)。
FIG. 15 is a plan view illustrating a thermal head 20-5 according to the fifth embodiment.
In the thermal head 20-5 of the fifth embodiment shown in FIG. 15, the heating resistor rows Ha and the heating resistor rows Hb arranged in two rows in the sub-scanning direction are divided into two in the main scanning direction. The divided heating resistors H11a, H12a, H11b, H12b, H21a, H22a, H21b, H22b,. That is, the heating resistor H1a in the thermal head 20-1 of the first embodiment shown in FIG. 2 is divided into two in the thermal head 20-5 of the fifth embodiment to become a divided heating resistor H11a and a divided heating resistor H12a. (Other heating resistors H are also the same).
そして、両端部が電極Eに接続された分割発熱抵抗体H11a、H12a、H11b、H12b、H21a、H22a、H21b、H22b・・・は、各電極Eが発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hb中で隣り合う分割発熱抵抗体H11aとH12a、H11bとH12b、H12aとH21a、H12bとH21b・・・の間に配線されないようにして、直列的に接続されている。すなわち、分割発熱抵抗体H11aと分割発熱抵抗体H12aとの間は、副走査方向の上流側に向けて折り返され、直列に接続されるとともに、ドライブIC(図示せず)に接続されている。同様に、分割発熱抵抗体H11bと分割発熱抵抗体H12bとの間は、副走査方向の下流側に向けて折り返され、直列に接続されるとともに、別のドライブIC(図示せず)に接続されている。 The divided heating resistors H11a, H12a, H11b, H12b, H21a, H22a, H21b, H22b,..., Both ends of which are connected to the electrode E, each electrode E has a heating resistor row Ha and a heating resistor row Hb. Are not connected between adjacent divided heating resistors H11a and H12a, H11b and H12b, H12a and H21a, H12b and H21b,. That is, the divided heating resistor H11a and the divided heating resistor H12a are folded toward the upstream side in the sub-scanning direction, connected in series, and connected to a drive IC (not shown). Similarly, the divided heating resistor H11b and the divided heating resistor H12b are folded toward the downstream side in the sub-scanning direction, connected in series, and connected to another drive IC (not shown). ing.
実施例5のサーマルヘッド20−5では、このような分割発熱抵抗体H11a、H12a、H11b、H12b、H21a、H22a、H21b、H22b・・・を用いた構成とすることで、実施例1のサーマルヘッド20−1(図2参照)の場合と比較して、ほぼ同じ発熱抵抗体面積で比較した場合に、抵抗値を大きくすることが可能であるため、コモンドロップを小さくする点で有効である。 In the thermal head 20-5 of the fifth embodiment, such a divided heating resistor H11a, H12a, H11b, H12b, H21a, H22a, H21b, H22b,... Compared to the case of the head 20-1 (see FIG. 2), the resistance value can be increased when compared with almost the same heating resistor area, which is effective in reducing the common drop. .
また、実施例5のサーマルヘッド20−5では、主走査方向で隣接する分割発熱抵抗体H11aとH12a、H11bとH12b、H12aとH21a、H12bとH21b・・・の間に各電極Eが配線されないので、各発熱抵抗体Hの位置は、副走査方向だけでなく、主走査方向においても最も高い位置に形成されることとなる。すなわち、各電極Eの突出しがないため、図3に示す実施例1のサーマルヘッド20−1のように、各電極Eをグレーズ21の凹部27に埋め込むことなく、各発熱抵抗体Hの「当たり」が良くなり、熱伝達率が向上する。なお、実施例5のサーマルヘッド20−5による良好な「当たり」は、グレーズ21(図1参照)の形状に限らず得られるが、図1に示すような山形部22を備えるグレーズ21によれば、「当たり」をより良くできる点で好ましい。
Further, in the thermal head 20-5 of the fifth embodiment, the electrodes E are not wired between the divided heating resistors H11a and H12a, H11b and H12b, H12a and H21a, H12b and H21b,. Therefore, the position of each heating resistor H is formed at the highest position not only in the sub-scanning direction but also in the main scanning direction. That is, since each electrode E does not protrude, each electrode E is not “embedded” into the recess 27 of the
図16は、実施例6のサーマルヘッド20−6を示す平面図である。
図16に示す実施例6のサーマルヘッド20−6は、図15に示す実施例5のサーマルヘッド20−5と同様に、副走査方向に2列で配列されている発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbの各発熱抵抗体Hが主走査方向に2分割された分割発熱抵抗体H11a、H12a、H11b、H12b、H21a、H22a、H21b、H22b・・・となっているが、発熱抵抗体列Hbの主走査方向の位置は、発熱抵抗体列Haに対し、各発熱抵抗体Hの主走査方向における間隔の1/4倍だけずれている。
FIG. 16 is a plan view illustrating a thermal head 20-6 according to the sixth embodiment.
The thermal head 20-6 of the sixth embodiment shown in FIG. 16 is similar to the thermal head 20-5 of the fifth embodiment shown in FIG. 15, and the heating resistor rows Ha and the heat generation arranged in two rows in the sub-scanning direction. Each heating resistor H of the resistor row Hb is divided into two heating resistors H11a, H12a, H11b, H12b, H21a, H22a, H21b, H22b... Divided into two in the main scanning direction. The position of the row Hb in the main scanning direction is shifted from the heating resistor row Ha by ¼ times the interval of the heating resistors H in the main scanning direction.
このように、発熱抵抗体列Haと発熱抵抗体列Hbとの列間で意図的に位置をずらしたのは、濃度低下の影響をなくすためである。すなわち、分割発熱抵抗体H11a、H12a、H11b、H12b、H21a、H22a、H21b、H22b・・・は、分割間のギャップ領域(例えば、分割発熱抵抗体H11aと分割発熱抵抗体H12aとの間の領域)では自己発熱がないため、1ドットの記録に対応する各発熱抵抗体Hの発熱領域(ギャップ領域を含む)の熱分布において、ギャップ領域が多少低い温度となってしまう。そのため、厳密には記録濃度の低下が発生することとなる。 The reason why the positions of the heating resistor rows Ha and the heating resistor rows Hb are intentionally shifted in this way is to eliminate the influence of the decrease in density. That is, the divided heating resistors H11a, H12a, H11b, H12b, H21a, H22a, H21b, H22b,... Are divided into gap regions (for example, regions between the divided heating resistors H11a and the divided heating resistors H12a). ), There is no self-heating, and therefore the gap region has a slightly lower temperature in the heat distribution of the heating region (including the gap region) of each heating resistor H corresponding to one dot recording. Therefore, strictly speaking, a decrease in recording density occurs.
そこで、実施例6のサーマルヘッド20−6では、発熱抵抗体列Haのギャップ領域と発熱抵抗体列Hbのギャップ領域とが重ならないように主走査方向の位置をずらし、発熱抵抗体列Haの分割発熱抵抗体H11aと分割発熱抵抗体H12aとのギャップ領域には、発熱抵抗体列Hbの分割発熱抵抗体H11bが位置するようにしている(他の発熱抵抗体Hも同様)。 Therefore, in the thermal head 20-6 of the sixth embodiment, the position in the main scanning direction is shifted so that the gap region of the heating resistor row Ha and the gap region of the heating resistor row Hb do not overlap with each other. In the gap region between the divided heating resistor H11a and the divided heating resistor H12a, the divided heating resistor H11b of the heating resistor row Hb is positioned (the same applies to the other heating resistors H).
したがって、発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbによって同一のドットライン中の1つのドットを分担して形成する際に、発熱抵抗体列Haの各発熱抵抗体Hがギャップ領域によって濃度低下を起こしても、発熱抵抗体列Hbの各発熱抵抗体Hがその濃度低下を補完するので、最終的に濃度低下のない記録を行うことができる。 Therefore, when one dot in the same dot line is divided and formed by the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb, the density of each heating resistor H of the heating resistor row Ha is lowered by the gap region. Even if it occurs, each heating resistor H in the heating resistor row Hb supplements the decrease in density, so that recording without a decrease in density can be performed finally.
図17は、実施例7のサーマルヘッド20−7を示す平面図である。
図17に示す実施例7のサーマルヘッド20−7は、図15に示す実施例5のサーマルヘッド20−5と同様に、副走査方向に2列で配列されている発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbの各発熱抵抗体Hが主走査方向に分割されているが、2分割ではなく、4分割発熱抵抗体H11a、H12a、H13a、H14a、H11b、H12b、H13b、H14b・・・となっている。
FIG. 17 is a plan view showing a thermal head 20-7 of the seventh embodiment.
The thermal head 20-7 of the seventh embodiment shown in FIG. 17 is similar to the thermal head 20-5 of the fifth embodiment shown in FIG. 15, and the heating resistor rows Ha and the heat generation arranged in two rows in the sub-scanning direction. Each heating resistor H of the resistor row Hb is divided in the main scanning direction, but not divided into four, and divided into four divided heating resistors H11a, H12a, H13a, H14a, H11b, H12b, H13b, H14b,. It has become.
ここで、主走査方向の両側に位置する4分割発熱抵抗体H11a及び4分割発熱抵抗体H14aは、それぞれ電極E1a(共通電極)及び電極E1b(個別電極)と接続されている。そして、これらの2つに対し、主走査方向で挟まれる4分割発熱抵抗体H12a及び4分割発熱抵抗体H13が配置されており、それぞれの間は、折り返された電極Eによって直列に接続されている。そのため、実施例7のサーマルヘッド20−7は、図15に示す実施例5のサーマルヘッド20−5よりももっと抵抗値を大きくすることが可能であり、コモンドロップを小さくする点でより一層有効である。 Here, the four-split heating resistor H11a and the four-split heating resistor H14a located on both sides in the main scanning direction are connected to the electrode E1a (common electrode) and the electrode E1b (individual electrode), respectively. And for these two, a four-divided heating resistor H12a and a four-divided heating resistor H13 sandwiched in the main scanning direction are arranged, and between them are connected in series by the folded electrode E. Yes. Therefore, the thermal head 20-7 of the seventh embodiment can have a larger resistance value than the thermal head 20-5 of the fifth embodiment shown in FIG. 15, and is more effective in reducing the common drop. It is.
また、実施例7のサーマルヘッド20−7では、発熱抵抗体列Haの主走査方向で隣接する4分割発熱抵抗体H11a,H12a,H13a,H14a,H21a,H22a,H23a,H24aの各間に電極Eが配線されない(発熱抵抗体列Hbも同様)ので、各発熱抵抗体Hの位置が主走査方向において最も高い位置に形成され、各電極Eの突出しがない。そのため、図3に示す実施例1のサーマルヘッド20−1のように、各電極Eをグレーズ21の凹部27に埋め込むことなく、各発熱抵抗体Hの「当たり」が良くなり、熱伝達率が向上する。
Further, in the thermal head 20-7 of the seventh embodiment, an electrode is disposed between each of the four divided heating resistors H11a, H12a, H13a, H14a, H21a, H22a, H23a, and H24a adjacent to each other in the main scanning direction of the heating resistor row Ha. Since E is not wired (the same applies to the heating resistor row Hb), the position of each heating resistor H is formed at the highest position in the main scanning direction, and each electrode E does not protrude. Therefore, like the thermal head 20-1 of the first embodiment shown in FIG. 3, each electrode E is not embedded in the concave portion 27 of the
なお、各発熱抵抗体Hの分割数は、2つ(図15に示す実施例5のサーマルヘッド20−5)や4つ(図17に示す実施例7のサーマルヘッド20−7)に限ることなく、さらに多数に分割しても良い。ただし、発熱抵抗体面積や製造上の問題を考慮すると、2分割又は4分割程度が好ましい。すなわち、前述したように、各発熱抵抗体Hにはギャップ領域が存在するので、分割数が多くなるとギャップ領域が増加し、有効な発熱抵抗体面積が減少する。 The number of divided heating resistors H is limited to two (the thermal head 20-5 of the fifth embodiment shown in FIG. 15) or four (the thermal head 20-7 of the seventh embodiment shown in FIG. 17). However, it may be further divided into a large number. However, considering the heating resistor area and manufacturing problems, it is preferably about 2 or 4 divisions. That is, as described above, since each heating resistor H has a gap region, the gap region increases and the effective heating resistor area decreases as the number of divisions increases.
また、発熱抵抗体Hや電極Eを形成する場合、それらを形成するために抵抗物質層24(図1参照)及びアルミニウム層25(図1参照)を成膜し、エッチング等の方法によってパターニングして形成する。この際、製造装置の性能等に依存してエッチングによってパターニングが可能な最小寸法が決まる。そのため、ギャップ領域の幅の最小値も決るので、分割数が多くなると、その分だけギャップ領域が増加してしまう。したがって、発熱抵抗体面積の減少を最少にしつつ、コモンドロップを小さくするには、2分割又は4分割程度が好ましい。 Further, when forming the heating resistor H and the electrode E, a resistive material layer 24 (see FIG. 1) and an aluminum layer 25 (see FIG. 1) are formed and then patterned by a method such as etching. Form. At this time, the minimum dimension capable of patterning is determined by etching depending on the performance of the manufacturing apparatus. For this reason, since the minimum value of the width of the gap region is also determined, if the number of divisions increases, the gap region increases accordingly. Therefore, in order to reduce the common drop while minimizing the reduction in the area of the heating resistor, it is preferable to divide into two or four.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、例えば、以下のような種々の変形が可能である。
(1)上記の実施形態では、2つの発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbで分担して同じドットを形成しているが、別々のドットを形成するようにしても、一方を予備加熱用として用いても、2つの発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbによってドットの形成が分担されるので、サーマルヘッド20の過度の温度上昇を防止することができる。
(2)上記の実施形態では、発熱抵抗体列Ha及び発熱抵抗体列Hbの2列であるが、配列数はこれに限られず、3列以上であっても良い。
(3)さらにまた、上記の実施形態では、発熱抵抗体列Haと発熱抵抗体列Hbとの間隔Sをドットピッチの3倍とし、3個だけずれた位置のドットを形成するようにしているが、間隔Sはこれに限られず、ドットピッチのn倍(nは自然数)であれば良い。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications such as the following are possible.
(1) In the above embodiment, the same dots are formed by sharing the two heating resistor rows Ha and the heating resistor row Hb. However, even if separate dots are formed, one of them is preheated. Even if it is used, the formation of dots is shared by the two heating resistor rows Ha and the heating resistor row Hb, so that an excessive temperature rise of the thermal head 20 can be prevented.
(2) In the above embodiment, there are two rows of the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb, but the number of arrangements is not limited to this and may be three or more rows.
(3) Furthermore, in the above embodiment, the interval S between the heating resistor row Ha and the heating resistor row Hb is set to three times the dot pitch, so that dots at positions shifted by three are formed. However, the interval S is not limited to this, and may be n times the dot pitch (n is a natural number).
20,20−1〜20−7 サーマルヘッド
21 グレーズ
22 山形部
26 保護膜
40 記録用紙(記録媒体)
H,H1a〜H6a,H1b〜H6b 発熱抵抗体(発熱素子)
Ha,Hb 発熱抵抗体列(発熱素子列)
E 電極
20, 20-1 to 20-7
H, H1a to H6a, H1b to H6b Heating resistor (heating element)
Ha, Hb Heating resistor array (heating element array)
E electrode
Claims (10)
前記発熱素子列は、副走査方向に複数列で配列され、
各前記発熱素子は、それぞれの両端部が電極に接続されており、
副走査方向で対向する各前記電極は、各前記発熱素子列中で隣り合う各前記発熱素子の間に、各前記発熱素子よりも低い位置で配線されている
ことを特徴とするサーマルヘッド。 A plurality of heating elements are arranged in the main scanning direction to form a heating element array, each heating element is heated while conveying the recording medium in the sub scanning direction, and a plurality of dots arranged in the sub scanning direction are formed on the recording medium. A thermal head that performs recording by forming a plurality of dot lines as a set in the main scanning direction,
The heating element rows are arranged in a plurality of rows in the sub-scanning direction,
Each of the heating elements is connected to electrodes at both ends,
Each of the electrodes opposed in the sub-scanning direction is wired between each of the adjacent heating elements in each of the heating element rows at a position lower than each of the heating elements.
各前記発熱素子は、各前記発熱素子から発生した熱を蓄熱するグレーズの上側に配置されており、
各前記電極は、各前記発熱素子列中で隣り合う各前記発熱素子の間で、前記グレーズに埋め込まれている
ことを特徴とするサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 1,
Each of the heating elements is disposed on the upper side of the glaze that stores heat generated from each of the heating elements,
Each said electrode is embedded in the said glaze between each said heat generating element adjacent in each said heat generating element row | line | column. The thermal head characterized by the above-mentioned.
前記グレーズは、
副走査方向の断面が山形状の山形部と、
前記山形部の上側にそれぞれ形成され、各前記発熱素子列の配列数に対応して副走査方向に並ぶ複数の凸部と
を備え、
各前記発熱素子は、各前記凸部の上側にそれぞれ配置されている
ことを特徴とするサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 2,
The glaze is
A chevron with a cross section in the sub-scanning direction,
A plurality of protrusions formed on the upper side of the chevron and arranged in the sub-scanning direction corresponding to the number of arrangement of the heating element rows,
Each of the heating elements is disposed above each of the convex portions. A thermal head, wherein:
副走査方向で対向する各前記電極は、前記電極同士が対向する側と反対の側に折り返して配線されている
ことを特徴とするサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 1,
Each of the electrodes facing each other in the sub-scanning direction is folded and wired on the side opposite to the side where the electrodes face each other.
各前記発熱素子列における同じn番目(nは自然数)の各前記発熱素子は、同一のドットライン中のドットを形成可能である
ことを特徴とするサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 1,
The same n-th (n is a natural number) each heating element in each heating element row can form dots in the same dot line.
各前記発熱素子列の副走査方向の間隔は、同一のドットライン中におけるドットのピッチのn倍(nは自然数)である
ことを特徴とするサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 1,
The thermal head is characterized in that an interval in the sub-scanning direction of each of the heating element rows is n times (n is a natural number) the dot pitch in the same dot line.
前記発熱素子列は、副走査方向に複数列で配列され、
各前記発熱素子は、主走査方向に分割されるとともに、それぞれの両端部が電極に接続された複数の分割発熱素子からなり、
各前記分割発熱素子は、各前記電極が各前記発熱素子列中で隣り合う各前記分割発熱素子の間に配線されないようにして、直列的に接続されている
ことを特徴とするサーマルヘッド。 A plurality of heating elements are arranged in the main scanning direction to form a heating element array, each heating element is heated while conveying the recording medium in the sub scanning direction, and a plurality of dots arranged in the sub scanning direction are formed on the recording medium. A thermal head for recording by forming a plurality of dot lines as a set in the main scanning direction,
The heating element rows are arranged in a plurality of rows in the sub-scanning direction,
Each of the heating elements is divided in the main scanning direction and includes a plurality of divided heating elements each having both ends connected to electrodes,
Each of the divided heating elements is connected in series so that the electrodes are not wired between the adjacent divided heating elements in each of the heating element rows.
各前記発熱素子は、各前記発熱素子列ごとに独立して駆動可能である
ことを特徴とするサーマルヘッド。 In the thermal head according to claim 7,
Each of the heating elements can be driven independently for each of the heating element arrays.
各前記発熱素子列の主走査方向の位置は、各前記発熱素子の主走査方向における間隔の1/n倍(nは自然数)だけずれている
ことを特徴とするサーマルヘッド。 In the thermal head according to claim 7,
The thermal head characterized in that the position of each heating element row in the main scanning direction is shifted by 1 / n times (n is a natural number) the interval of each heating element in the main scanning direction.
基板に対し、主走査方向に配列される各前記発熱素子の個数に対応した凹凸を有するグレーズを形成するグレーズ形成工程と、
前記グレーズの凸の部分に対し、各前記発熱素子を形成するとともに、前記グレーズの凹の部分に対し、各前記発熱素子を駆動する電極を形成する発熱部形成工程と、
各前記発熱素子及び各前記電極を保護膜で被覆する保護膜形成工程と
を含む
ことを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。 A plurality of heating elements are arranged in the main scanning direction to form a heating element array, each heating element is heated while conveying the recording medium in the sub scanning direction, and a plurality of dots arranged in the sub scanning direction are formed on the recording medium. A method of manufacturing a thermal head that performs recording by forming a plurality of dot lines as a set in the main scanning direction,
A glaze forming step of forming a glaze having irregularities corresponding to the number of each of the heating elements arranged in the main scanning direction on the substrate;
A heat generating portion forming step of forming each of the heat generating elements with respect to the convex portion of the glaze and forming an electrode for driving each of the heat generating elements with respect to the concave portion of the glaze,
And a protective film forming step of covering each of the heat generating elements and each of the electrodes with a protective film.
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