JP2881631B2 - サーマルプリントヘッド用駆動ｉｃおよびこれを用いたサーマルプリントヘッドならびにこのサーマルプリントヘッドの制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、サーマルプリントヘ
ッド用駆動ＩＣおよびこれを用いたサーマルプリントヘ
ッドならびにこのサーマルプリントヘッドの制御方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ等の感熱印字部に用いられ
るサーマルプリントヘッドは、絶縁基板上に列状配置し
た多数個の発熱ドットを駆動ＩＣによって発熱駆動する
ように構成される。いわゆる厚膜型のサーマルプリント
ヘッドの場合、上記発熱ドットは、絶縁基板上に印刷等
によって直線状に延びるように形成された発熱抵抗体を
その下層にもぐり込ませた櫛歯状のコモン電極パターン
によって区分することによって形成される。各発熱ドッ
トは、個別電極の一端に導通させられており、この個別
電極の他端は、駆動ＩＣ上の出力パッドにワイヤボンデ
ィングによって導通させられる。駆動ＩＣは、印字デー
タにしたがって所定の出力パッドをオンとし、このオン
となった出力パッドに対応する個別電極と上記コモン電
極パターン間に電流が流れることによって、所定の発熱
ドットが発熱駆動される。

【０００３】たとえば、２００ｄｐｉ（１mm内に８ドッ
ト）の印字密度でＡ４サイズの印字を行うようにする場
合、１７２８個の発熱ドットが形成される。現状におい
ては、半導体製造上の都合等により、一つのＩＣチップ
ですべての発熱ドットを駆動させるのは困難であるた
め、基板上には複数個のＩＣチップが搭載され、各駆動
ＩＣが所定個数ずつの発熱ドットの駆動を担当するよう
にしている。各駆動ＩＣ内には、出力パッド数と対応し
た所定ビット数のシフトレジスタが内蔵され、各駆動Ｉ
Ｃのデータ・アウト端子とデータ・イン端子間をカスケ
ード接続することにより、すべてのシフトレジスタが実
質的に連続させられる。印字データは、Ａ４サイズの印
字の場合、１ラインにつき、１７２８ビットということ
になり、複数の駆動ＩＣのうち、端部に配置される駆動
ＩＣのデータ・イン端子からこの１ライン分の印字デー
タがシリアル入力される。こうして１７２８ビットのシ
フトレジスタに保持された印字データにしたがい、各駆
動ＩＣに共通入力されるストローブ信号のタイミングで
各出力パッドがオン駆動される。

【０００４】ところで、従来、この種のサーマルプリン
トヘッド用駆動ＩＣの出力ビット数は、各駆動ＩＣ間の
データ転送の都合等から、基本的に８ビットの倍数であ
ることが好ましく、実際には、たとえば、３２ビット、
６４ビット、９６ビット、１２８ビットというように、
単純に３２ビットの倍数としている。１チップのビット
数が次第に増大してきているのは、ＩＣの高集積化が可
能となったからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、１ライン１
７２８ビットの印字データにしたがう印字駆動は、同時
に行うのではなく、時分割して行うのが通常である。そ
の理由は、１７２８ドットのすべてを発熱させると、コ
モン電極に流れる電流量が多くなり、これにともなうコ
モン電極配線の電圧ドロップが著しくなり、印字ムラ等
の不具合が生じるし、大容量の電源を設定する必要が生
じ、コストアップとなるからである。

【０００６】したがって、１７２８ビットの印字データ
が入力された後、印字タイミングをつかさどるストロー
ブ信号を、たとえば、左半分の発熱ドットを担当する駆
動ＩＣと右半分の発熱ドットを担当する駆動ＩＣとで時
間的にずらせて入力するようにしている。

【０００７】たとえば、６４ビットの駆動ＩＣを用いて
Ａ４幅１７２８ドットのサーマルプリントヘッドを構成
する場合、用いられる駆動ＩＣの個数は２７個となる。
そうすると、２分割制御で印字を行う場合、たとえば、
左側１３個の駆動ＩＣと、右側１４個の駆動ＩＣにわけ
ざるをえず、分割されるドット数が左右で異なることに
なる。このことも、印字ムラの発生の原因になるし、ま
た、１４個の駆動ＩＣが担当する発熱ドット数に対応し
た電源容量を設定することになり、１３個の駆動ＩＣが
担当する部分については電源容量の無駄が生じる。

【０００８】また、主として電源容量をさらに小型化し
て印字装置のさらなる小型化を図るために、印字制御を
４分割で行うことも考えられる。この場合においても、
２７は４で割り切れないため、上記のように２分割制御
する場合と同様の問題が生じる。

【０００９】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、特にＡ４サイズ１７２８ドット
のサーマルプリントヘッドを構成する場合、２分割、３
分割あるいは４分割制御による印字を適正に行えるよう
にすることをその課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では次の各技術的手段を講じている。

【００１１】請求項１の発明では、サーマルプリントヘ
ッド用駆動ＩＣが提供され、この駆動ＩＣは、２００ｄ
ｐｉの密度で配置された１７２８個の有効発熱ドットを
備えるサーマルプリントヘッドにおいて、上記発熱ドッ
トを所定個数ずつ担当して駆動するための駆動ＩＣであ
って、上記駆動ＩＣの出力ビット数は、７２または１４
４に設定されていることを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明では、サーマルプリントヘ
ッドが提供され、このサーマルプリントヘッドは、請求
項１の駆動ＩＣを搭載し、かつ、１ラインの印字を２等
分分割、３等分分割または４等分分割の時分割で行うよ
うに構成されていることを特徴とする。

【００１３】そして請求項３の発明では、サーマルプリ
ントヘッドの制御方法が提供され、この方法は、請求項
２のサーマルプリントヘッドの制御方法であって、１ラ
インの印字を２等分分割、３等分分割または４等分分割
の時分割で行うことを特徴とする。

【００１４】

【発明の作用および効果】たとえば、１４４ビットの駆
動ＩＣを用いる場合を考える。この場合、駆動ＩＣの個
数は、１７２８÷１４４＝１２個となる。この１２は、
２でも４でも３でも割り切れる。しがって、２分割によ
る時分割印字制御を行う場合には、左側６個の駆動ＩＣ
と、右側６個の駆動ＩＣとに、それぞれ時間的にタイミ
ングをずらせたストローブ信号を与えることにより、１
７２８ドットの発熱ドットを、左側８６４ドットと右側
８６４ドットに２等分して時分割駆動することができ
る。

【００１５】また、４分割による時分割制御を行う場合
には、１２個の駆動ＩＣを３個ずつの４つのグループに
わけ、各グループにタイミングをずらせたストローブ信
号を与えるようにすることにより、１７２８ドットの発
熱ドットを、たとえば左側から４３２ドットずつの４等
分の時分割駆動をすることができる。

【００１６】さらに、３分割による時分割制御を行う場
合には、１２個の駆動ＩＣを、４個ずつの３つのグルー
プにわけることができる。この４個ずつの３つのグルー
プに対して、タイミングをずらせたストローブ信号を与
えることにより、１ライン１７２８ドットの発熱ドット
を、たとえば左から５７６ドットずつの３等分による時
分割駆動が可能となる。

【００１７】２分割制御を行うにせよ、４分割制御を行
うにせよ、また３分割制御を行うにせよ、分割された発
熱ドットの個数は同じとなる。したがって、各分割され
た発熱ドットのグループを印字する場合に必要な電流容
量が等しくなり、印字状態におけるコモン電極の電圧ド
ロップも均等となる。したがって、分割されたグループ
ごとに印字濃度が異なるといった印字ムラが発生するこ
とはない。また、電源の電流容量がグループによって無
駄になるということもない。

【００１８】このように、本願の請求項１ないし３の発
明によれば、Ａ４幅の印字幅を２００ｄｐｉの印字密度
で印字するべく１７２８個の有効発熱ドットを備えるサ
ーマルプリントヘッドを、２等分分割、３等分分割また
は４等分分割された発熱ドットごとに時分割駆動制御す
ることができる。

【００１９】

【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００２０】図１の(a) は、厚膜型サーマルプリントヘ
ッド１の平面的な構成を概略的に示している。長矩形状
をした絶縁基板２の上面における一側縁に沿って、発熱
抵抗体３が直線状に配置されている。この発熱抵抗体３
と基板２の一側縁２ａとの間の帯状領域には、コモン配
線パターン４が配置され、このコモン配線パターン４の
両端部は、基板他側縁２ｂにいたるまでに延ばされてい
て、その端部がコモン用端子５に接続されている。

【００２１】図２に詳示するように、上記コモン配線パ
ターン４から、櫛歯状のコモン電極４ａが延ばされてお
り、一方、この櫛歯状のコモン電極４ａ間に入り込むよ
うにして、個別電極６の一端が延出されている。各個別
電極６の他端部は、基板上に搭載される駆動ＩＣ７の近
傍まで延びており、その端部には、それぞれワイヤボン
ディング用パッド６ａが形成されている。

【００２２】上記発熱抵抗体３は、図２に仮想線で示す
ように、上記櫛歯状のコモン電極４ａおよびこれらの間
に入り込む個別電極６に重なるようにして形成されてい
るのであり、隣合う櫛歯状コモン電極４ａによって、発
熱ドットが規定される。すなわち、図２に符号６で示す
個別電極がオン駆動されると、この電極を囲む２つの櫛
歯状コモン電極４ａで囲まれる領域の発熱抵抗体３に電
流が流れ、その部分が発熱ドットとして機能する。

【００２３】２００ｄｐｉの印字を行うようにする場
合、各発熱ドットのピッチは、０．１２５μｍとなる。
そして、前述したように、Ａ４サイズ用には、この発熱
ドットが１７２８個直線状に列状配置されることにな
る。

【００２４】さて、この実施例においては、上記発熱ド
ットを所定個数ずつ担当して駆動するための駆動ＩＣ７
を、１４４ビットにしたものを用いている。すなわち、
図３に示すように、この駆動ＩＣ７は、その一側縁上面
に、１４４個の出力パッド８が千鳥状に配置されてい
る。なお、図３において符号９はデータ・インパッド、
符号１０はデータ・アウトパッドをそれぞれ示してい
る。また、符号１１はクロックパルス入力パッド、符号
１２はストローブパッド、符号１３はロジック電源パッ
ド、符号１４はグランドパッドをそれぞれ示している。

【００２５】この駆動ＩＣ７の内部には、上記出力パッ
ド８と対応する、１４４ビットのシフトレジスタが内蔵
されており、かかるシフトレジスタに保持される印字デ
ータにしたがって、ストローブパッド１２から入力され
るストローブ信号のタイミングにより、対応する出力パ
ッド８がオン駆動されるようになっている。

【００２６】この駆動ＩＣ７は、１４４ビットであるた
めに、１７２８ドットの発熱ドットをもつ図１に示すＡ
４サイズ用のサーマルプリントヘッドを構成する場合、
１２個の駆動ＩＣ７が上記基板上に搭載されることにな
る。各駆動ＩＣ７の出力パッド８と、前述の個別電極６
のワイヤボンディング用パッド６ａ間は、公知のよう
に、ワイヤボンディングによって結線される。隣合う駆
動ＩＣ７のデータ・アウトパッド１０とデータ・インパ
ッド９間は、基板上に設けた配線パターン（図示略）と
の間をワイヤボンディングすることにより、実質的に導
通させられる。上記ロジック電源パッド１３は、基板上
に形成される電源用配線パターン（図示略）にワイヤボ
ンディングを介して共通接続される。上記クロックパル
ス入力パッド１１もまた、基板上に形成されるクロック
信号用配線パターン（図示略）に共通接続される。上記
グランドパッドについても同様である。

【００２７】図１の(a) においてたとえば最も左側の駆
動ＩＣ７におけるデータインパッド９（図３参照）は、
基板に設けたデータイン端子につながる配線パターンに
対してワイヤボンディングによって結線される。

【００２８】１ライン１７２８ビットの印字データは、
前述のようにして実質的に連結される合計１７２８ビッ
トのシフトレジスタ内に保持される。印字駆動は、スト
ローブパッド１２から入力されるストローブ信号のタイ
ミングによって行われるが、通常、全ての発熱ドットを
同時に駆動するのではなく、幾つかのグループにわけ
て、時分割により駆動される。

【００２９】図１(b) は、１７２８ドットの発熱ドット
を、８６４ドットずつの２等分のグループにわけて駆動
する場合を模式的に表している。同じく、図１の(c)
は、５７６ドットずつの３等分のグループにわけて時分
割駆動する場合を、図１の(d)は、４３２ドットずつの
４等分のグループにわけて時分割駆動する場合を、それ
ぞれ模式的に示している。

【００３０】たとえば、図１の(b) のように、２分割制
御する場合、１２個の駆動ＩＣ７のうち、左側６個の駆
動ＩＣ７のストローブパッドを、第１のストローブ信号
用配線パターンに共通接続し、右側の６個の駆動ＩＣ７
のストローブ用パッドを、第２のストローブ信号用配線
パターンに共通接続することになる。

【００３１】同様に、３分割制御する場合には、３系統
のストローブ信号配線パターンが必要となり、４分割制
御を行う場合には、４系統のストローブ信号用配線パタ
ーンが必要となる。

【００３２】図４は、４分割による時分割印字制御を行
う場合のタイミングチャートを示している。クロックパ
ルス信号（ＣＬＫ）にしたがって、１７２８ビットの印
字データが、カスケード接続される各駆動ＩＣ内の合計
１７２８ビットのシフトレジスタ内に保持される。そし
て、第１のストローブ信号ＳＴＢ１の立ち下がり時間の
間、１ないし３番目の駆動ＩＣによって、第１ないし第
４３２番目の発熱ドット（Ｄ₁ 〜Ｄ₄₃₂ ）が印字データ
にしたがって発熱駆動され、順次、第２のストローブ信
号ないし第４のストローブ信号ＳＴＢ２〜ＳＴＢ４の立
ち下がりの間、図１(d) で示す４３２ドットずつの発熱
ドットが、印字データにしたがって発熱駆動される。

【００３３】図１からわかるように、本実施例では、１
４４ビットの駆動ＩＣを用いてＡ４サイズ１７２８ドッ
トのサーマルプリントヘッドを駆動するようにしている
ため、基板上に搭載される駆動ＩＣ７の個数は１２個と
なる。この１２という数は、２でも３でもあるいは４で
も割り切れるため、２分割印字制御、３分割印字制御お
よび４分割の印字制御を適正に行うことができる。すな
わち、各分割された発熱ドット数が同じとなるように分
割制御をすることができるのである。

【００３４】このように、本実施例においては、２分割
制御、４分割制御のみならず、３分割制御をする場合に
おいても、これに対応して、適正な印字駆動制御を行う
ことができるようになる。

【００３５】もちろん、本願発明の範囲は上述した実施
例に限定されることはない。Ａ４サイズ１７２８ドット
のサーマルプリントヘッドを駆動する場合、２分割制
御、３分割制御および４分割制御のいずれの制御にも対
応しうる各駆動ＩＣの出力ビット数としては、７２ビッ
トであってもよい。図５に、７２ビットの駆動ＩＣの構
成を参考的に示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】 (a) は本願発明のサーマルプリントヘッドの第１実施例
の構成を模式的に示す平面図である。 (b) は２分割制御を行う場合の説明図である。 (c) は３分割制御を行う場合の説明図である。 (d) は４分割制御を行う場合の説明図である。

【図２】図１(a) に示されるサーマルプリントヘッドの
部分拡大平面図である。

【図３】本願発明のサーマルプリントヘッド用駆動ＩＣ
の一例の拡大平面図である。

【図４】４分割による時分割印字制御を行う場合のタイ
ミングチャートである。

【図５】本願発明のサーマルプリントヘッド用駆動ＩＣ
の他の実施例の拡大平面図である。

【符号の説明】

１ サーマルプリントヘッド ３ 発熱抵抗体 ７ 駆動ＩＣ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２００ｄｐｉの密度で配置された１７２
   ８個の有効発熱ドットを備えるサーマルプリントヘッド
   において、上記発熱ドットを所定個数ずつ担当して駆動
   するための駆動ＩＣであって、 上記駆動ＩＣの出力ビット数は、７２または１４４に設
   定されていることを特徴とする、サーマルプリントヘッ
   ド用駆動ＩＣ。
2. 【請求項２】 請求項１の駆動ＩＣを搭載し、かつ、１
   ラインの印字を２等分分割、３等分分割または４等分分
   割の時分割で行うように構成されていることを特徴とす
   る、サーマルプリントヘッド。
3. 【請求項３】 請求項２のサーマルプリントヘッドの制
   御方法であって、１ラインの印字を２等分分割、３等分
   分割または４等分分割の時分割で行うことを特徴とす
   る、サーマルプリントヘッドの制御方法。