JP6839603B2

JP6839603B2 - Thermal print head

Info

Publication number: JP6839603B2
Application number: JP2017092751A
Authority: JP
Inventors: 秋二小原
Original assignee: Sato Holdings Corp
Current assignee: Sato Holdings Corp
Priority date: 2017-05-09
Filing date: 2017-05-09
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2037-05-09
Also published as: JP2018187852A

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 thermal printheads used in printers.

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。 Conventionally, a printer including a thermal print head in which a plurality of heat generating resistors are arranged and a platen roller arranged so as to face the thermal print head has been known. In such a printer, the thermal print head is pressed against the print medium conveyed on the platen roller to print on the print medium. There are a method of pressing the thermal print head from above the ink ribbon and a method of printing directly with the thermal print head by using a heat-sensitive type 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。 It is known that a conventional thermal print head is provided with two heat generating resistors 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 printhead of Reference 1, it is said that the amount of heat generated by the two heat generating resistors is adjusted to prevent sticking.

特開２００２−３７０３９８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-370398 特開２００８−１２６５１３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-126513

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 printhead described in Patent Document 1, the amount of heat generated 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. It is arranged close to the line (see, for example, 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-generating parts is turned off, the heat generation of the other heat-generating part may heat the one heat-generating part for which the voltage application is turned off to the extent that printing can be performed. Therefore, it is difficult to control the amount of heat generated 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 printhead described in Patent Document 2 is configured to provide two heat-generating resistor rows on one line and drive each heat-generating resistor row independently. In such a configuration, it is possible to control the calorific value with high accuracy, but since two independent driver ICs are required for each heat generating resistor row, 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。 Therefore, an object of the present invention is to enable highly accurate control of the amount of heat generated in a thermal print head without adding a driver IC.

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。 One aspect of the present invention is
With the board
A plurality of first heat-generating resistors arranged at intervals in the main scanning direction on the substrate,
A folded electrode connecting the first ends of the pair of adjacent first heat generating resistors of the plurality of first heat generating resistors to each other,
A first common electrode connected to the second end of one of the pair of first heat-generating resistors, which is not connected to the folded electrode,
An individual electrode connected to the second end of the other first heat-generating resistor of the pair of first heat-generating resistors, which 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 a 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, it is possible to control the calorific value with high accuracy in the thermal print head 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 printhead which concerns on 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 printhead 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 the operation of the thermal printhead which concerns on 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 Printhead According to Embodiment The thermal printhead according to one embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a plan view of the 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 heat generating resistors (a plurality of first heat generating resistors and a plurality of second heat generating resistors, which will be described later) are spaced apart from each other in the main scanning direction on the substrate ST. It is configured by arranging resistors in a line. Here, the main scanning direction (direction D1 in FIG. 1) means a direction orthogonal to the transport direction of the print medium. The sub-scanning direction (direction D2 in FIG. 1) is the same direction as the transport direction of the print medium. In the printer using the thermal printhead 1 of the present embodiment, the printing medium is conveyed in the sub-scanning direction, and a plurality of heat-generating resistors arranged in the main scanning direction are selectively generated to generate heat to select on each line. Dots are formed at the designated positions.

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 a second heating resistor group R2. The pair of first heating resistors R1 includes first heating resistors R11_1, ..., R11_n and paired first heating resistors R12_1, ..., R12_n, respectively. The second heating resistor group R2 is composed of the second heating resistors R2_1, ..., R2_n.
The thermal print head 1 is configured to be capable of printing n dots 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 heat-generating resistors group R1 is provided for printing one line, and the second heat-generating 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 the first end, and the other end of the heating resistor is referred to as the second end. That is, the first end and the second end mean the ends opposite to each other.

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, ..., R12_n are folded back. They are connected via individual electrodes E2_1, ..., E2_n, respectively. 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 first voltage VP is applied to all the second ends of the first heat generating resistors R11_1, ..., R11_n (that is, the ends opposite to the first end and not connected to the folded electrode). 1 It 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 end and not connected to the folded electrode) are connected to the individual electrodes E1-1, ..., E1_n, respectively. Has been done.
The first voltage VP is provided for passing a current through the pair of first heat generating resistors group R1 to generate heat at the time of 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. Each individual terminal and each individual electrode E1_1, ..., E1_n are electrically connected by bonding wires BW_1, ..., BW_n, respectively.

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。 Further referring to FIG. 1, a second heating resistor is formed on the side opposite to the first heating resistor with the folded electrodes E2_1, ..., E2_n interposed therebetween. That is, the first ends of the second heating resistors R2_1, ..., R2_n are connected to the folded electrodes E2_1, ..., E2_n, respectively. 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 for controlling the amount of heat generated by passing a current through the second heat generating resistor group R2 to generate heat 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。 The internal configuration of the driver IC2 will be described later, but the driver IC2 has a pair of first heat-generating resistors and a first heat-generating resistor via the individual terminals Out_1, ..., Out_n according to a strobe signal (not shown in FIG. 1). 2 This is a drive circuit for selectively passing an electric current through a heating resistor to generate heat.
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). It is 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, forming a heat generating resistor and an electrode having a predetermined pattern can be performed by using a known technique. For example, a substrate ST made of alumina, silicon, or the like is prepared, a glaze layer is formed on the substrate ST, and a heat generating resistor and an electrode are formed on the glaze layer. Then, a person skilled in the art who has seen the present disclosure can carry out patterning of the heat generating resistor and the electrode so as to have the shape shown in FIG. 1 by using the 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 the 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. It is a timing chart which shows the operation example of the thermal print head 1 which concerns on this 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 printhead 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the driver IC 2 includes a shift register (S / R) 21 and a latch circuit (L) 22 for temporarily storing at least one line of print data DATA, a gate circuit group 23, and the like. The inverter 24 is included.
The driver IC2 operates by the print data DATA, the clock signal CLK, the latch signal LATCH, and the strobe signal STB, and these data and signals are obtained from, for example, an external printer circuit board (not shown) from 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。 One line of print data DATA is input to and held in the shift register 21 in synchronization with the clock signal CLK. The print data DATA is composed of bit strings 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 transfers and holds each bit data on the shift register 21 in parallel at the same time. The data transfer timing from the shift register 21 to the latch circuit 22 is controlled by the 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 the strobe signal STB (output signal of the 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 the latch circuit 22.
Each gate circuit of the gate circuit group 23 takes a logical product of the corresponding print data DATA and the inverted signal of the strobe signal STB, and inverts and outputs the result. The output terminals of each gate circuit of the gate circuit group 23 are connected to the individual terminals Out_1 to Out_n of the driver IC2.

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 low level, the logic level of the individual terminals Out_1 to Out_n is that the output level of the latch circuit 22 is 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, the ground level at the voltage value), so that the first voltage VP or the second voltage VH If an effective voltage is set as, current will flow toward the individual terminals. On the contrary, when the output level of the latch circuit 22 is a low level indicating "non-printing", the level of the corresponding individual terminals is the same as the voltage set to the high level (for example, the first voltage VP and the second voltage VH). Therefore, even if an effective voltage is set as the first voltage VP or the second voltage VH, no current flows toward the individual terminals.

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 is provided so that the current flowing from the first voltage VP does not flow into the second common electrode pattern 4 when a voltage effective as the first voltage VP is applied. It is preferable that a diode for preventing backflow is connected and that the circuit is electrically cut off. Similarly, the first common electrode pattern 3 is used for backflow prevention so that the current flowing from the second voltage VH does not flow into the first common electrode pattern 3 when a voltage effective as the second voltage VH is applied. It is preferable that the diode of the above is connected and 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 the print data DATA, the clock signal CLK, the latch signal LATCH, the strobe signal STB, the first voltage VP, and the second voltage VH when printing one line with the passage of time. It is a thing.
In the operation example shown in FIG. 3, in the one-line printing cycle from time T0 to time T4, the operation when printing is performed by the first voltage VP and then heat is generated by the second voltage VH is shown.

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 IC2 immediately before the time T0 is sequentially input to and stored in the shift register 21 in synchronization with the timing of the clock signal CLK. Then, when the time T0 is reached and the latch signal LATCH becomes low level, the print data DATA for one line is transferred from the shift register 21 to the latch circuit 22 and held by the latch circuit 22. 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, from time T0 to time T1, the strobe signal STB is set to the low level, and the first voltage VP is set to the voltage V1. As a result, a pair of first heat generating resistors R11_x and R12_x (x: 1 to n) provided between the first common electrode pattern 3 and each individual terminal of the driver IC 2 are energized and printing is performed. The period from time T0 to time T1 is an example of the first period.
From the time T1 to the time T2 when the printing is completed, the strobe signal STB is returned to the high level, and the first voltage VP is set to 0V. Therefore, between the time T1 and the time T2, none of the heat generating resistors 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, data DATA for heat generation by the second voltage VH is sequentially input to and stored in the shift register 21 in synchronization with the timing of the clock signal CLK until the time T2. Then, at time T2, when the latch signal LATCH becomes low level again, one line of data DATA is transferred from the shift register 21 to the latch circuit 22 and held by 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 appropriately set. The data may be the same data as the print data DATA held in the latch circuit 22 at time T0, or may be appropriately set 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, from time T2 to time T3, the strobe signal STB is set to the low level, and the second voltage VH is set to the voltage V2. As a result, 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 each individual terminal of the driver IC 2 are energized and generate heat. 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 a high level, and the second voltage VH is set to 0V. Therefore, from time T3 to time T4, none of the heat generating resistors is energized.
Here, as shown in FIG. 3, the print data DATA for printing the next one line is given to the driver IC2 immediately before the time T4, and is sequentially sent 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, a 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) are each 400Ω (total 800Ω), and the second heating resistors R2_x (x: 1 to n) are 1200Ω. Further, in FIG. 3, it is assumed that V1 and V2 are each set to 24V.
In this case, ignoring the internal loss, the power consumption at the time of printing is, for example, 0.72 W in total for the pair of first heat generating resistors R11_1 and R12_1. On the other hand, when heat is generated by the second voltage VH, the power consumption of the second heat generating resistor R2_1 is 0.27 W, and the power consumption of the first heat generating resistor R12_1 is 0.09 W.
In this setting example, the power consumption when controlling the calorific value 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). Can be set). The ratio of the power consumption when printing is performed and the power consumption when controlling the heat generation amount (that is, when heat is generated by the second voltage VH) is the resistance of the pair of first heat generation resistors and the second heat generation resistors. 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 heat generating resistor, the amount of heat generated when heat is generated by the second voltage VH is increased to the extent that printing becomes possible. It is possible to set the target calorific value without any problem. The target heat generation amount may be set as appropriate, but for example, an effective heat generation amount can be set to prevent sticking after printing.
Further, in the thermal print head 1 of the present embodiment, not only the resistance value of the heat generating resistor described above, but also the value of the second voltage VH and / or the length of the strobe signal STB (in FIG. 3, the low level is used). It is also possible to control the calorific value 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 printhead 1 according to the present embodiment, a pair of first heat generating resistors are connected between the first voltage for printing and the driver IC by folded electrodes, and the second voltage for heat generation is connected. A second heating resistor is provided between the and the folded electrode. Further, of the pair of first heating resistors, one end of the first heating resistor that is not directly electrically connected to the driver IC is connected to the first common electrode pattern, and one end of the second heating resistor is common to the second. It was configured to connect to the electrode pattern. Therefore, the target heat generation amount can be accurately realized by adjusting the resistance values of the pair of first heat generation resistors and the second heat generation resistors without adding a driver IC.

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）。 Although one embodiment of the thermal print head of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Further, the above-described embodiment can be improved or modified in various ways without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the operation example shown in FIG. 3, a case where heat is generated by a second voltage VH after printing in a one-line printing cycle has been described, but this is not the case. In the 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
21 ... Shift register 22 ... Latch circuit 23 ... Gate circuit group 23_1 to 23_n ... Gate circuit (NAND gate)
24 ... Inverter 3 ... 1st common electrode pattern 4 ... 2nd common electrode pattern ST ... Substrate R1 ... 1st heat generation resistor group R11_1 to R11_n ... 1st heat generation resistor R12_1 to R12_n ... 1st heat generation resistor R2 ... 2nd Heat-generating resistors R2-1 to R2_n ... Second heat-generating resistors E1-1 to E1_n ... Individual electrodes E2-1 to E2_n ... Individual electrodes (folded electrodes)
Out_1 to Out_n ... Individual terminals BW_1 to BW_n ... Bonding wire VP ... 1st voltage VH ... 2nd voltage

Claims

With the board
A plurality of first heat-generating resistors arranged at intervals in the main scanning direction on the substrate,
A folded electrode connecting the first ends of the pair of adjacent first heat generating resistors of the plurality of first heat generating resistors to each other,
A first common electrode connected to the second end of one of the pair of first heat-generating resistors, which is not connected to the folded electrode,
An individual electrode connected to the second end of the other first heat-generating resistor of the pair of first heat-generating resistors, which 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 a second common electrode.
Thermal print head.

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 following the first period, are defined. Have, have
The thermal print head according to claim 1.