JP2018187852A - Thermal print head - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to control a calorific value with high accuracy in a thermal print head without addition of a driver IC.SOLUTION: A thermal print head comprises: a substrate; plural first heat elements which are arranged on the substrate at intervals in a main-scanning direction; a folding electrode which connects first ends of a pair of first heat elements adjacent to the plural first heat elements; a first common electrode which is connected to a second end of one first heat element among the pair of first heat elements, which is not connected to the folding electrode; an individual electrode which is connected to a second end of the other first heat element among the pair of heat elements, which is not connected to the folding electrode; and plural second heat elements which are arranged on the substrate at intervals in the main-scanning direction. Each of the plural second heat elements has one end which is connected to the folding electrode, and the other end which is connected to a second common electrode.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、プリンタにおいて使用されるサーマルプリントヘッドに関する。   The present invention relates to a thermal print head used in a printer.

従来から、複数の発熱抵抗体を配列したサーマルプリントヘッドと、このサーマルプリントヘッドに対向するように配置されたプラテンローラとを備えたプリンタが知られている。かかるプリンタでは、プラテンローラ上に搬送された印字媒体に対してサーマルプリントヘッドを押圧することで印字媒体に印字するように構成されている。サーマルプリントヘッドをインクリボンの上から押圧する方法と、感熱タイプの印字媒体を使用することでサーマルプリントヘッドにより直接印字する方法がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, printers are known that include a thermal print head in which a plurality of heating resistors are arranged and a platen roller disposed so as to face the thermal print head. Such a printer is configured to print on a print medium by pressing a thermal print head against the print medium conveyed on the platen roller. There are a method of pressing the thermal print head from above the ink ribbon and a method of printing directly by the thermal print head by using a heat-sensitive printing medium.

従来のサーマルプリントヘッドにおいて、1ラインに含まれる複数のドットの各々に対応して、2個の発熱抵抗体を設けたものが知られている(例えば、特許文献1、2)。例えば引用文献1のサーマルプリントヘッドによれば、2個の発熱抵抗体で発生する発熱量を調整してスティッキングを生じないようにした、とされている。   A conventional thermal print head is known in which two heating resistors are provided corresponding to each of a plurality of dots included in one line (for example, Patent Documents 1 and 2). For example, according to the thermal print head of Cited Document 1, the amount of heat generated by two heating resistors is adjusted so as not to cause sticking.

特開2002−370398号公報JP 2002-370398 A 特開2008−126513号公報JP 2008-126513 A

上記特許文献1に記載されたサーマルプリントヘッドでは、電圧を発熱部分と第2発熱部分に対して独立に印加することで発熱量を調整しているが、発熱部分と第2発熱部分とは同一ラインに近接して配置されている(例えば、図2の発熱部分14、第2発熱部分15を参照)。そのため、いずれか一方の発熱部分に対する電圧印加をオフにした場合であっても、他方の発熱部分の発熱によって、電圧印加をオフにした一方の発熱部分を印字できる程度にまで加熱する場合があることから、精度の高い発熱量の制御が難しい構成となっている。   In the thermal print head described in Patent Document 1, the amount of heat generation is adjusted by independently applying a voltage to the heat generating portion and the second heat generating portion, but the heat generating portion and the second heat generating portion are the same. They are arranged close to the line (for example, see the heat generating portion 14 and the second heat generating portion 15 in FIG. 2). Therefore, even when the voltage application to one of the heat generation parts is turned off, the heat generation of the other heat generation part may heat the one heat generation part with the voltage application turned off to an extent that can be printed. Therefore, it is difficult to control the calorific value with high accuracy.

上記特許文献2に記載されたサーマルプリントヘッドでは、1ライン上で2つの発熱抵抗体列を設け、発熱抵抗体列ごとに独立した駆動を行うように構成されている。かかる構成では、精度の高い発熱量の制御が可能となるものの、発熱抵抗体列ごとに独立した2個のドライバICが必要となるため、サーマルプリントヘッドが高価となる。   The thermal print head described in Patent Document 2 is configured to provide two heating resistor rows on one line and perform independent driving for each heating resistor row. In such a configuration, although it is possible to control the heat generation amount with high accuracy, two independent driver ICs are required for each heating resistor array, so that the thermal print head becomes expensive.

そこで、本発明は、サーマルプリントヘッドにおいて、ドライバICを増設することなく精度の高い発熱量の制御が可能となるようにすることを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to control a heat generation amount with high accuracy without adding a driver IC in a thermal print head.

本発明のある態様は、
基板と、
前記基板上において主走査方向に間隔を隔てて配列された複数の第1発熱抵抗体と、
前記複数の第1発熱抵抗体の隣接する一対の第1発熱抵抗体の第1端同士を接続する折り返し電極と、
前記一対の第1発熱抵抗体のうち一方の第1発熱抵抗体の、前記折り返し電極に接続されていない第2端に接続される第1共通電極と、
前記一対の第1発熱抵抗体のうち他方の第1発熱抵抗体の、前記折り返し電極に接続されていない第2端に接続される個別電極と、
前記基板上において主走査方向に間隔を隔てて配列された複数の第2発熱抵抗体と、
を備え、
前記複数の第2発熱抵抗体の各々は、第1端が前記折り返し電極に接続され、第2端が第2共通電極に接続されている、
サーマルプリントヘッドである。
An aspect of the present invention provides:
A substrate,
A plurality of first heating resistors arranged at intervals in the main scanning direction on the substrate;
A folded electrode that connects first ends of a pair of first heating resistors adjacent to each other of the plurality of first heating resistors;
A first common electrode connected to a second end of one of the pair of first heating resistors that is not connected to the folded electrode of the first heating resistor;
An individual electrode connected to a second end of the other first heating resistor of the pair of first heating resistors that is not connected to the folded electrode;
A plurality of second heating resistors arranged at intervals in the main scanning direction on the substrate;
With
Each of the plurality of second heating resistors has a first end connected to the folded electrode and a second end connected to the second common electrode.
It is a thermal print head.

本発明のある態様によれば、サーマルプリントヘッドにおいて、ドライバICを増設することなく精度の高い発熱量の制御が可能となる。   According to an aspect of the present invention, in a thermal print head, it is possible to control the amount of heat generation with high accuracy without adding a driver IC.

実施形態に係るサーマルプリントヘッドの平面図である。It is a top view of the thermal print head concerning an embodiment. 実施形態に係るサーマルプリントヘッドの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the thermal print head which concerns on embodiment. 実施形態に係るサーマルプリントヘッドの動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation of a thermal print head concerning an embodiment.

(1)実施形態に係るサーマルプリントヘッドの構成
以下、本発明の一実施形態に係るサーマルプリントヘッドについて説明する。
図1は、実施形態に係るサーマルプリントヘッド1の平面図である。図1に示すように、本実施形態のサーマルプリントヘッド1では、基板ST上において主走査方向に間隔を隔てて複数の発熱抵抗体(後述する複数の第1発熱抵抗体および複数の第2発熱抵抗体を含む。)をライン状に配列して構成されている。ここで、主走査方向(図1の方向D1)とは、印字媒体の搬送方向と直交する方向を意味している。副走査方向(図1の方向D2)とは、印字媒体の搬送方向と同じ方向である。本実施形態のサーマルプリントヘッド1を使用するプリンタでは、印字媒体を副走査方向に搬送させながら、主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体を選択的に発熱させることで各ライン上の選択された位置にドット(点)を形成する。
(1) Configuration of Thermal Print Head According to Embodiment Hereinafter, a thermal print head according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a plan view of a thermal print head 1 according to the embodiment. As shown in FIG. 1, in the thermal print head 1 of the present embodiment, a plurality of heating resistors (a plurality of first heating resistors and a plurality of second heatings described later) are spaced apart on the substrate ST in the main scanning direction. Including resistors.) Arranged in a line. Here, the main scanning direction (direction D1 in FIG. 1) means a direction orthogonal to the conveyance direction of the print medium. The sub-scanning direction (direction D2 in FIG. 1) is the same direction as the conveyance direction of the print medium. In the printer using the thermal print head 1 of the present embodiment, selection on each line is performed by selectively generating heat from a plurality of heating resistors arranged in the main scanning direction while transporting the print medium in the sub scanning direction. A dot (point) is formed at the position.

図1に示すサーマルプリントヘッド1は、一対の第1発熱抵抗体群R1および第2発熱抵抗体群R2を含む。一対の第1発熱抵抗体群R1は、第1発熱抵抗体R11_1,…,R11_nと、それぞれ対となる第1発熱抵抗体R12_1,…,R12_nとを含む。第2発熱抵抗体群R2は、第2発熱抵抗体R2_1,…,R2_nからなる。
サーマルプリントヘッド1は、1ラインでnドットの印字が可能となるように構成されている。例えば、1番目のドットに対応して、一対の第1発熱抵抗体R11_1,R12_1と、第2発熱抵抗体R2_1とが設けられている。2番目のドットに対応して、一対の第1発熱抵抗体R11_2,R12_2と、第2発熱抵抗体R2_2とが設けられている。同様にして、n番目のドットに対応して、一対の第1発熱抵抗体R11_n,R12_nと、第2発熱抵抗体R2_nとが設けられている。
The thermal print head 1 shown in FIG. 1 includes a pair of first heating resistor group R1 and second heating resistor group R2. The pair of first heating resistor groups R1 includes first heating resistors R11_1,..., R11_n and first heating resistors R12_1,. The second heating resistor group R2 includes second heating resistors R2_1,..., R2_n.
The thermal print head 1 is configured so that n dots can be printed in one line. For example, a pair of first heating resistors R11_1 and R12_1 and a second heating resistor R2_1 are provided corresponding to the first dot. A pair of first heating resistors R11_2 and R12_2 and a second heating resistor R2_2 are provided corresponding to the second dot. Similarly, a pair of first heating resistors R11_n and R12_n and a second heating resistor R2_n are provided corresponding to the nth dot.

一対の第1発熱抵抗体群R1は1ライン分の印字のために設けられており、第2発熱抵抗体群R2は1ライン分の印字の前又は後において発熱量を制御するために設けられている。   The pair of first heating resistor groups R1 is provided for printing one line, and the second heating resistor group R2 is provided for controlling the amount of heat generated before or after printing for one line. ing.

以下の説明において、発熱抵抗体の一方の端を第1端といい、当該発熱抵抗体の他方の端を第2端という。つまり、第1端と第2端とは互いに反対側の端を意味する。   In the following description, one end of the heating resistor is referred to as a first end, and the other end of the heating resistor is referred to as a second end. That is, the first end and the second end mean opposite ends.

図1の電極パターンに着目すると、一方の第1発熱抵抗体R11_1,…,R11_nの第1端と、他方の第1発熱抵抗体R12_1,…,R12_nの第1端とが折り返すようにして、それぞれ個別電極E2_1,…,E2_nを介して接続されている。折り返し電極は、一対の第1発熱抵抗体の中間ノードに相当する。以下の説明では、個別電極E2_1,…,E2_nは適宜、折り返し電極として言及される。   Focusing on the electrode pattern of FIG. 1, the first end of one first heating resistor R11_1,..., R11_n and the first end of the other first heating resistor R12_1,. The individual electrodes E2_1,..., E2_n are connected to each other. The folded electrode corresponds to an intermediate node of the pair of first heating resistors. In the following description, the individual electrodes E2_1,..., E2_n are appropriately referred to as folded electrodes.

一方の第1発熱抵抗体R11_1,…,R11_nの第2端(つまり、第1端と反対側の端で、折り返し電極と接続されていない端)はすべて、第1電圧VPが印加される第1共通電極パターン3に接続されている。
他方の第1発熱抵抗体R12_1,…,R12_nの第2端(つまり、第1端と反対側の端で、折り返し電極と接続されていない端)は、それぞれ個別電極E1_1,…,E1_nに接続されている。
第1電圧VPは、印字のときに一対の第1発熱抵抗体群R1に電流を流して発熱させるために設けられている。
The second ends of the first heating resistors R11_1,..., R11_n (that is, the ends opposite to the first ends and not connected to the return electrode) are all applied with the first voltage VP. 1 is connected to the common electrode pattern 3.
The second ends of the other first heating resistors R12_1,..., R12_n (that is, the ends opposite to the first ends and not connected to the folded electrodes) are connected to the individual electrodes E1_1,. Has been.
The first voltage VP is provided to generate heat by flowing a current through the pair of first heating resistor groups R1 during printing.

ドライバIC(Integrated Circuit)2は、個別端子Out_1,…,Out_nを有する。各個別端子と、各個別電極E1_1,…,E1_nとの間は、ボンディングワイヤBW_1,…,BW_nによりそれぞれ電気的に接続されている。   The driver IC (Integrated Circuit) 2 has individual terminals Out_1, ..., Out_n. The individual terminals and the individual electrodes E1_1,..., E1_n are electrically connected by bonding wires BW_1,.

図1をさらに参照すると、折り返し電極E2_1,…,E2_nを挟んで第1発熱抵抗体とは反対側には第2発熱抵抗体が形成されている。すなわち、第2発熱抵抗体R2_1,…,R2_nの第1端は、折り返し電極E2_1,…,E2_nにそれぞれ接続されている。第2発熱抵抗体R2_1,…,R2_nの第2端はすべて、第2電圧VHが印加される第2共通電極パターン4に接続されている。
第2電圧VHは、印字の前又は後において第2発熱抵抗体群R2に電流を流して発熱させ、それによって発熱量を制御するために設けられている。
Referring further to FIG. 1, a second heating resistor is formed on the opposite side of the first heating resistor across the folded electrodes E2_1,..., E2_n. That is, the first ends of the second heating resistors R2_1,..., R2_n are connected to the folded electrodes E2_1,. The second ends of the second heating resistors R2_1,..., R2_n are all connected to the second common electrode pattern 4 to which the second voltage VH is applied.
The second voltage VH is provided to control the amount of heat generated by causing a current to flow through the second heating resistor group R2 before or after printing.

ドライバIC2の内部構成については後述するが、ドライバIC2は、ストローブ信号(図1には図示せず)に応じて、各個別端子Out_1,…,Out_nを介して一対の第1発熱抵抗体および第2発熱抵抗体に選択的に電流を流して発熱させるための駆動回路である。
第1共通電極パターン3の第1電圧VP、および、第2共通電極パターン4の第2電圧VHは、例えば外部のプリンタ用回路基板(図示せず)から、図示しないコネクタ若しくはフレキシブルケーブルを介してサーマルプリントヘッド1に入力される。
Although the internal configuration of the driver IC 2 will be described later, the driver IC 2 receives the pair of first heating resistors and the first via the individual terminals Out_1,..., Out_n according to a strobe signal (not shown in FIG. 1). 2 is a driving circuit for generating heat by selectively passing a current through the heating resistor.
The first voltage VP of the first common electrode pattern 3 and the second voltage VH of the second common electrode pattern 4 are, for example, from an external printer circuit board (not shown) via a connector or a flexible cable (not shown). Input to the thermal print head 1.

図1に示すサーマルプリントヘッド1において、発熱抵抗体および所定のパターンの電極を形成することは、公知の技術を利用して行うことができる。例えば、アルミナやシリコン等からなる基板STを用意し、その上にグレーズ層を形成し、グレーズ層の上に発熱抵抗体および電極を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて、発熱抵抗体および電極を図1に示した形状となるようにパターニングを行うことは本開示を見た当業者であれば実施可能である。   In the thermal print head 1 shown in FIG. 1, the heating resistor and the electrode having a predetermined pattern can be formed by using a known technique. For example, a substrate ST made of alumina, silicon, or the like is prepared, a glaze layer is formed thereon, and a heating resistor and an electrode are formed on the glaze layer. Then, it is possible for those skilled in the art who have seen the present disclosure to pattern the heating resistor and the electrode so as to have the shape shown in FIG. 1 by using a photolithography technique.

(2)実施形態に係るサーマルプリントヘッドの回路構成および動作
次に、図2および図3を参照して、本実施形態に係るサーマルプリントヘッド1の回路構成および動作について説明する。図2は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッド1の等価回路を示す図である。本実施形態に係るサーマルプリントヘッド1の動作例を示すタイミングチャートである。
(2) Circuit Configuration and Operation of Thermal Printhead According to Embodiment Next, the circuit configuration and operation of the thermal printhead 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the thermal print head 1 according to the present embodiment. 4 is a timing chart showing an operation example of the thermal print head 1 according to the present embodiment.

先ず、図2を参照してサーマルプリントヘッド1の回路構成について説明する。図2に示すように、ドライバIC2は少なくとも、1ライン分の印字データDATAを一時的に記憶するためのシフトレジスタ(S/R)21およびラッチ回路(L)22と、ゲート回路群23と、インバータ24を含む。
ドライバIC2は、印字データDATA、クロック信号CLK、ラッチ信号LATCH、および、ストローブ信号STBによって動作するが、これらのデータおよび信号は、例えば外部のプリンタ用回路基板(図示せず)から、図示しないコネクタ若しくはフレキシブルケーブルを介してサーマルプリントヘッド1に入力される。
First, the circuit configuration of the thermal print head 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the driver IC 2 includes at least a shift register (S / R) 21 and a latch circuit (L) 22 for temporarily storing print data DATA for one line, a gate circuit group 23, Inverter 24 is included.
The driver IC 2 operates in accordance with the print data DATA, the clock signal CLK, the latch signal LATCH, and the strobe signal STB. These data and signals are supplied from, for example, an external printer circuit board (not shown) to a connector not shown. Alternatively, it is input to the thermal print head 1 via a flexible cable.

シフトレジスタ21には、クロック信号CLKに同期して1ライン分の印字データDATAが入力され、保持される。なお、印字データDATAは、「印字」の場合がハイレベルであり、「非印字」の場合がローレベルであるビット列で構成される。ラッチ回路22は、シフトレジスタ21にパラレルに接続され、シフトレジスタ21上の各ビットデータを、同時並列的に移送して保持する。シフトレジスタ21からラッチ回路22へのデータの転送タイミングは、ラッチ信号LATCHによって制御される。   Print data DATA for one line is input to and held in the shift register 21 in synchronization with the clock signal CLK. The print data DATA is composed of a bit string having a high level in the case of “printing” and a low level in the case of “non-printing”. The latch circuit 22 is connected to the shift register 21 in parallel, and each bit data on the shift register 21 is transferred and held simultaneously in parallel. Data transfer timing from the shift register 21 to the latch circuit 22 is controlled by a latch signal LATCH.

ゲート回路群23は、1ラインの1番目からn番目のドットにそれぞれ対応するNAND型ゲート回路23_1,23_2,…,23_nを含む。各ゲート回路の一方の入力端子にはストローブ信号STBの反転信号(インバータ24の出力信号)が供給され、各ゲート回路の他方の入力端子はラッチ回路22の出力に接続されている。
ゲート回路群23の各ゲート回路は、対応する印字データDATAとストローブ信号STBの反転信号との論理積をとって、その結果を反転して出力する。ゲート回路群23の各ゲート回路の出力端子は、ドライバIC2の個別端子Out_1〜Out_nに接続されている。
The gate circuit group 23 includes NAND gate circuits 23_1, 23_2,..., 23_n corresponding to the first to nth dots of one line, respectively. An inverted signal of strobe signal STB (output signal of inverter 24) is supplied to one input terminal of each gate circuit, and the other input terminal of each gate circuit is connected to the output of latch circuit 22.
Each gate circuit of the gate circuit group 23 takes the logical product of the corresponding print data DATA and the inverted signal of the strobe signal STB, inverts the result, and outputs the result. The output terminal of each gate circuit of the gate circuit group 23 is connected to the individual terminals Out_1 to Out_n of the driver IC 2.

従って、ストローブ信号STBがローレベルである間、個別端子Out_1〜Out_nの論理レベルはラッチ回路22の出力レベルが反転したものとなる。例えば、ラッチ回路22の出力レベルが「印字」を示すハイレベルである場合、対応する個別端子のレベルはローレベル(例えば電圧値でグランドレベル)となるため、第1電圧VP又は第2電圧VHとして有効な電圧が設定されれば当該個別端子に向かって電流が流れるようになる。逆に、ラッチ回路22の出力レベルが「非印字」を示すローレベルである場合、対応する個別端子のレベルはハイレベル(例えば、第1電圧VP,第2電圧VHに設定された電圧と同電圧)となるため、第1電圧VP又は第2電圧VHとして有効な電圧が設定されていても当該個別端子に向かって電流が流れない。   Therefore, while the strobe signal STB is at the low level, the logical level of the individual terminals Out_1 to Out_n is the output level of the latch circuit 22 inverted. For example, when the output level of the latch circuit 22 is a high level indicating “printing”, the level of the corresponding individual terminal is a low level (for example, a ground level with a voltage value), and thus the first voltage VP or the second voltage VH. If an effective voltage is set, current flows toward the individual terminal. Conversely, when the output level of the latch circuit 22 is a low level indicating “non-printing”, the level of the corresponding individual terminal is the same as the voltage set to the first voltage VP and the second voltage VH (for example, Therefore, even if an effective voltage is set as the first voltage VP or the second voltage VH, no current flows toward the individual terminal.

なお、図示しないが、第1電圧VPとして有効な電圧が与えられた場合に第1電圧VPから流れる電流が第2共通電極パターン4に流れ込むことがないように、第2共通電極パターン4には逆流防止用のダイオードが接続されていることや、電気的に回路を遮断するように構成されていることが好ましい。同様に、第2電圧VHとして有効な電圧が与えられた場合に第2電圧VHから流れる電流が第1共通電極パターン3に流れ込むことがないように、第1共通電極パターン3には逆流防止用のダイオードが接続されていることや、電気的に回路を遮断するように構成されていることが好ましい。   Although not shown, the second common electrode pattern 4 includes a second common electrode pattern 4 so that a current flowing from the first voltage VP does not flow into the second common electrode pattern 4 when an effective voltage is applied as the first voltage VP. It is preferable that a diode for preventing backflow is connected or that the circuit is electrically interrupted. Similarly, in order to prevent a current flowing from the second voltage VH from flowing into the first common electrode pattern 3 when an effective voltage is applied as the second voltage VH, the first common electrode pattern 3 has a backflow prevention function. It is preferable that the diode is connected or that the circuit is electrically cut off.

次いで、図3を参照して、サーマルプリントヘッド1の動作について説明する。図3は、1ラインの印字を行うときの、印字データDATA、クロック信号CLK、ラッチ信号LATCH、ストローブ信号STB、第1電圧VP、および、第2電圧VHの信号レベルを時間の経過とともに例示したものである。
図3に示す動作例では、時刻T0から時刻T4までの1ラインの印字サイクルにおいて、第1電圧VPにより印字を行った後に第2電圧VHによって発熱させる場合の動作を示している。
Next, the operation of the thermal print head 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 illustrates the signal levels of print data DATA, clock signal CLK, latch signal LATCH, strobe signal STB, first voltage VP, and second voltage VH over time when printing one line. Is.
The operation example shown in FIG. 3 shows an operation in the case where heat is generated by the second voltage VH after printing by the first voltage VP in a one-line printing cycle from time T0 to time T4.

時刻T0の直前にドライバIC2に与えられる1ライン分の印字データDATAは、クロック信号CLKのタイミングに同期して順次、シフトレジスタ21に入力され格納されていく。そして時刻T0になりラッチ信号LATCHがローレベルになると、1ライン分の印字データDATAがシフトレジスタ21からラッチ回路22へ転送され、ラッチ回路22にて保持される。なお、時刻T0の直前では、ストローブ信号STBがハイレベルであり、第1電圧VPおよび第2電圧VHが0Vとなっている。   The print data DATA for one line given to the driver IC 2 immediately before time T0 is sequentially input and stored in the shift register 21 in synchronization with the timing of the clock signal CLK. When the latch signal LATCH becomes low level at time T 0, the print data DATA for one line is transferred from the shift register 21 to the latch circuit 22 and held in the latch circuit 22. Note that immediately before time T0, the strobe signal STB is at a high level, and the first voltage VP and the second voltage VH are 0V.

次いで、時刻T0から時刻T1までの間、ストローブ信号STBをローレベルとし、第1電圧VPを電圧V1とする。それによって、第1共通電極パターン3とドライバIC2の各個別端子の間に設けられている一対の第1発熱抵抗体R11_x,R12_x(x:1〜n)が通電し、印字が行われる。なお、時刻T0から時刻T1までの間は、第1期間の一例である。
印字が終了した時刻T1から時刻T2の間、ストローブ信号STBをハイレベルに戻し、第1電圧VPを0Vとする。そのため、時刻T1から時刻T2の間、いずれの発熱抵抗体も通電せず、発熱は行われない。
Next, between time T0 and time T1, the strobe signal STB is set to the low level, and the first voltage VP is set to the voltage V1. Accordingly, a pair of first heating resistors R11_x and R12_x (x: 1 to n) provided between the first common electrode pattern 3 and the individual terminals of the driver IC 2 are energized, and printing is performed. Note that the period from time T0 to time T1 is an example of the first period.
The strobe signal STB is returned to the high level from time T1 to time T2 when printing is completed, and the first voltage VP is set to 0V. Therefore, from time T1 to time T2, no heating resistor is energized and no heat is generated.

図3に示すように、時刻T2までの間に第2電圧VHによる発熱のためのデータDATAがクロック信号CLKのタイミングに同期して順次、シフトレジスタ21に入力され格納される。そして時刻T2になりラッチ信号LATCHが再びローレベルになると、1ライン分のデータDATAがシフトレジスタ21からラッチ回路22へ転送され、ラッチ回路22にて保持される。
ここで時刻T2にラッチ回路22に保持されるデータDATAは印字用データではないため、データの内容は適宜設定してもよい。当該データは、時刻T0にラッチ回路22に保持された印字データDATAと同一のデータであってもよいし、目的に合わせて適宜設定してもよい。
As shown in FIG. 3, until the time T2, data DATA for heat generation by the second voltage VH is sequentially input and stored in the shift register 21 in synchronization with the timing of the clock signal CLK. When the latch signal LATCH becomes low level again at time T2, the data DATA for one line is transferred from the shift register 21 to the latch circuit 22 and held in the latch circuit 22.
Here, since the data DATA held in the latch circuit 22 at time T2 is not print data, the content of the data may be set as appropriate. The data may be the same data as the print data DATA held in the latch circuit 22 at time T0, or may be set as appropriate according to the purpose.

次いで、時刻T2から時刻T3までの間、ストローブ信号STBをローレベルとし、第2電圧VHを電圧V2とする。それによって、第2共通電極パターン4とドライバIC2の各個別端子の間に設けられている第2発熱抵抗体R2_xおよび第1発熱抵抗体R12_x(x:1〜n)が通電して発熱する。なお、時刻T2から時刻T3までの間は、第2期間の一例である。
時刻T3から時刻T4の間、ストローブ信号STBをハイレベルに戻し、第2電圧VHを0Vとする。そのため、時刻T3から時刻T4の間、いずれの発熱抵抗体も通電しない。
ここで、図3に示すように、次の1ラインの印字のための印字データDATAは、時刻T4の直前にドライバIC2に与えられ、クロック信号CLKのタイミングに同期して順次、シフトレジスタ21に入力され格納されていく。
以上説明した1ライン分の印字サイクルが繰り返し行われる。
Next, between time T2 and time T3, the strobe signal STB is set to the low level, and the second voltage VH is set to the voltage V2. Thereby, the second heating resistor R2_x and the first heating resistor R12_x (x: 1 to n) provided between the second common electrode pattern 4 and the individual terminals of the driver IC 2 are energized to generate heat. Note that the period from time T2 to time T3 is an example of the second period.
From time T3 to time T4, the strobe signal STB is returned to the high level, and the second voltage VH is set to 0V. Therefore, neither heating resistor is energized from time T3 to time T4.
Here, as shown in FIG. 3, the print data DATA for printing the next one line is given to the driver IC 2 immediately before time T4, and sequentially to the shift register 21 in synchronization with the timing of the clock signal CLK. It is input and stored.
The printing cycle for one line described above is repeated.

(3)実施例
以下、上述した実施形態において具体的な抵抗値を適用した場合について説明する。
例えば、一対の第1発熱抵抗体R11_x,R12_x(x:1〜n)をそれぞれ400Ω(合計800Ω)とし、第2発熱抵抗体R2_x(x:1〜n)を1200Ωとする。また、図3において、V1,V2をそれぞれ24Vとした場合を想定する。
この場合、内部ロスを無視すると、印字を行うときの消費電力は、例えば一対の第1発熱抵抗体R11_1,R12_1で合計0.72Wとなる。他方、第2電圧VHにより発熱させる場合、第2発熱抵抗体R2_1での消費電力は0.27Wとなり、第1発熱抵抗体R12_1での消費電力は0.09Wとなる。
この設定例では、第2電圧VHによって発熱量を制御するときの消費電力を、第1電圧VPによって印字を行うときの消費電力よりも低くできる(つまり、印字が行われない程度の消費電力に設定できる)ことがわかる。印字を行うときの消費電力と、発熱量を制御するとき(つまり、第2電圧VHにより発熱するとき)の消費電力との比率は、一対の第1発熱抵抗体と第2発熱抵抗体の抵抗値を調整することで所望の値に設定することが可能である。
(3) Example Hereinafter, the case where a specific resistance value is applied in the above-described embodiment will be described.
For example, the pair of first heating resistors R11_x and R12_x (x: 1 to n) is 400Ω (total 800Ω), and the second heating resistors R2_x (x: 1 to n) are 1200Ω. In FIG. 3, it is assumed that V1 and V2 are each 24V.
In this case, if the internal loss is ignored, the power consumption when performing printing is 0.72 W in total for the pair of first heating resistors R11_1 and R12_1, for example. On the other hand, when heat is generated by the second voltage VH, the power consumption of the second heating resistor R2_1 is 0.27W, and the power consumption of the first heating resistor R12_1 is 0.09W.
In this setting example, the power consumption when controlling the amount of heat generated by the second voltage VH can be made lower than the power consumption when printing is performed by the first voltage VP (that is, the power consumption is such that printing is not performed). It can be set). The ratio between the power consumption when printing and the power consumption when controlling the amount of heat generation (that is, when heat is generated by the second voltage VH) is the resistance of the pair of first heating resistor and second heating resistor. It is possible to set a desired value by adjusting the value.

本実施形態のサーマルプリントヘッド1の構成によれば、各発熱抵抗体の抵抗値を適切に設定することで、第2電圧VHにより発熱させる場合の発熱量を印字可能となる程度にまで高くすることなく、目的とする発熱量に設定することが可能である。目的とする発熱量は適宜設定してよいが、例えば、印字後の貼り付き防止のために有効な発熱量を設定可能である。
また、本実施形態のサーマルプリントヘッド1では、上述した発熱抵抗体の抵抗値だけでなく、第2電圧VHの値、および/または、ストローブ信号STBの長さ(図3では、ローレベルとする期間)を調整することによっても発熱量を制御することが可能である。
According to the configuration of the thermal print head 1 of the present embodiment, by appropriately setting the resistance value of each heating resistor, the amount of heat generated when heat is generated by the second voltage VH is increased to a level that allows printing. It is possible to set to the target calorific value without any problem. The target heat generation amount may be set as appropriate. For example, an effective heat generation amount for preventing sticking after printing can be set.
Further, in the thermal print head 1 of the present embodiment, not only the resistance value of the heating resistor described above but also the value of the second voltage VH and / or the length of the strobe signal STB (low level in FIG. 3). The calorific value can be controlled by adjusting the period.

以上説明したように、本実施形態に係るサーマルプリントヘッド1では、印字用の第1電圧とドライバICの間に一対の第1発熱抵抗体を折り返し電極で接続するとともに、発熱用の第2電圧と折り返し電極との間に第2発熱抵抗体を設ける構成とした。さらに、一対の第1発熱抵抗体のうちドライバICと直接電気的に接続されていない第1発熱抵抗体の一端を第1共通電極パターンに接続し、第2発熱抵抗体の一端を第2共通電極パターンに接続するように構成した。そのため、ドライバICを増設することなく、一対の第1発熱抵抗体と第2発熱抵抗体の抵抗値の調整することで、目的とする発熱量を精度良く実現することができる。   As described above, in the thermal print head 1 according to this embodiment, the pair of first heating resistors are connected between the first voltage for printing and the driver IC by the folded electrodes, and the second voltage for heating is used. The second heating resistor is provided between the electrode and the folded electrode. Furthermore, one end of the first heating resistor that is not directly electrically connected to the driver IC among the pair of first heating resistors is connected to the first common electrode pattern, and one end of the second heating resistor is connected to the second common electrode. It was comprised so that it might connect with an electrode pattern. Therefore, by adjusting the resistance values of the pair of first heating resistor and second heating resistor without increasing the number of driver ICs, the target amount of heat generation can be realized with high accuracy.

以上、本発明のサーマルプリントヘッドの一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。また、上記の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更が可能である。
例えば、図3に示した動作例では、1ラインの印字サイクルの中で印字の後に第2電圧VHにより発熱させる場合について説明したが、その限りではない。1ラインの印字サイクルの中で印字の前に第2電圧VHにより発熱させてもよい(プリヒート)。
As mentioned above, although one embodiment of the thermal print head of the present invention was described in detail, the present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment can be variously improved and changed without departing from the gist of the present invention.
For example, in the operation example shown in FIG. 3, the case where heat is generated by the second voltage VH after printing in the printing cycle of one line has been described, but the present invention is not limited thereto. In one line printing cycle, heat may be generated by the second voltage VH before printing (preheating).

1…サーマルプリントヘッド
2…ドライバIC
21…シフトレジスタ
22…ラッチ回路
23…ゲート回路群
23_1〜23_n…ゲート回路(NANDゲート)
24…インバータ
3…第1共通電極パターン
4…第2共通電極パターン
ST…基板
R1…第1発熱抵抗体群
R11_1〜R11_n…第1発熱抵抗体
R12_1〜R12_n…第1発熱抵抗体
R2…第2発熱抵抗体群
R2_1〜R2_n…第2発熱抵抗体
E1_1〜E1_n…個別電極
E2_1〜E2_n…個別電極(折り返し電極)
Out_1〜Out_n…個別端子
BW_1〜BW_n…ボンディングワイヤ
VP…第1電圧
VH…第2電圧
1 ... Thermal print head 2 ... Driver IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Shift register 22 ... Latch circuit 23 ... Gate circuit group 23_1 to 23_n ... Gate circuit (NAND gate)
24 ... Inverter 3 ... First common electrode pattern 4 ... Second common electrode pattern ST ... Substrate R1 ... First heating resistor group R11_1-R11_n ... First heating resistor R12_1-R12_n ... First heating resistor R2 ... Second Heating resistor group R2_1 to R2_n ... second heating resistor E1_1 to E1_n ... individual electrode E2_1 to E2_n ... individual electrode (folded electrode)
Out_1 to Out_n ... individual terminals BW_1 to BW_n ... bonding wires VP ... first voltage VH ... second voltage

Claims (2)

基板と、
前記基板上において主走査方向に間隔を隔てて配列された複数の第1発熱抵抗体と、
前記複数の第1発熱抵抗体の隣接する一対の第1発熱抵抗体の第1端同士を接続する折り返し電極と、
前記一対の第1発熱抵抗体のうち一方の第1発熱抵抗体の、前記折り返し電極に接続されていない第2端に接続される第1共通電極と、
前記一対の第1発熱抵抗体のうち他方の第1発熱抵抗体の、前記折り返し電極に接続されていない第2端に接続される個別電極と、
前記基板上において主走査方向に間隔を隔てて配列された複数の第2発熱抵抗体と、
を備え、
前記複数の第2発熱抵抗体の各々は、第1端が前記折り返し電極に接続され、第2端が第2共通電極に接続されている、
サーマルプリントヘッド。
A substrate,
A plurality of first heating resistors arranged at intervals in the main scanning direction on the substrate;
A folded electrode that connects first ends of a pair of first heating resistors adjacent to each other of the plurality of first heating resistors;
A first common electrode connected to a second end of one of the pair of first heating resistors that is not connected to the folded electrode of the first heating resistor;
An individual electrode connected to a second end of the other first heating resistor of the pair of first heating resistors that is not connected to the folded electrode;
A plurality of second heating resistors arranged at intervals in the main scanning direction on the substrate;
With
Each of the plurality of second heating resistors has a first end connected to the folded electrode and a second end connected to the second common electrode.
Thermal print head.
1ラインの印字サイクルにおいて、前記第1共通電極に印字用電圧を印加する第1期間と、当該第1期間に続いて設定され、前記第2共通電極に電圧を印加する第2期間と、を有する、
請求項1に記載されたサーマルプリントヘッド。
In a one-line printing cycle, a first period in which a printing voltage is applied to the first common electrode, and a second period in which a voltage is applied to the second common electrode, which is set subsequent to the first period. Have
The thermal print head according to claim 1.
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