JPH01145165A - サーマルヘッドの電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ワードプロセッサやタイアライタあるいはフ
ァクシミリ受信機などにおいて好適に実施されるサーマ
ルヘッドの電源回路に関する。

背景技術 第５Ｉ２１は典型的な先行技術のサーマルヘッド１の一
部分の平面図であり、第６図はその等価回路図である。

アルミナなどの基板２上に複数（この先行技術ではｒｒ
　）の抵抗発熱体３が一列（第５図左右方向）に形成さ
れており、この抵抗発熱体３の一端部は、共通電極４お
よび導体５から成る共通用電力ライン６を介して、図示
しない電源回路の一方電極に接続される。抵抗発熱体３
の他端部は、個別電極７およびスイッチング素子８をそ
れぞれ介して、個別用電力ライン９によって前記電源回
路の他方電極に接続される。１１個のスイッチング素子
８は１つの集積回路１５を構成し、参照符Ｒ１〜Ｒｒｓ
で示される対応する１１個の抵抗発熱体３を同時に電力
付勢することができる。このように構成されたサーマル
ヘッド１は、スイッチ〉・グ素子８が選択的に導通され
ることによって、対応した抵抗発熱体３が発熱し、恐熱
紙などに所望とする記録を行うことができる。

このようなサーマルヘッド１が用いられるファクシミリ
受信機などの機器では、小形ｆヒへの要望が強く、した
がってサーマルヘッド１を小形化するに当って、共通用
電力ライン６の幅を狭くすると、第６図において参照符
ｒで総括して示されるこの共通用電力ライン６の抵抗に
よる電圧降下が大きくなり、これによってジュール熱が
大きくなって、この共通用電力ライン６も発熱し、記録
品質が悪化してしまう。

また抵抗発熱体３の抵抗値をＲ，電源電圧をＶ、。

抵抗光熱体３に印加される電圧をＶｏとするとぎ、□ル
ー− ・・・（１〉 の関係がある。ただし、ｋは同時に電力（を勢される抵
抗発熱体３の数であり、その最大値は共通用電力ライン
６に接続される全ての抵抗光熱体３の数に等しく、この
例ではｒｌである。

したがって抵抗発熱体３に印加されろ電圧Ｖ０は同時に
電力付勢される抵抗発熱体３の数ｋに依存することが理
解される。このため、数ｋが大きくなったとき電圧Ｖ０
は小さくなり、したがってＶｏ、”Ｒから抵抗発熱体３
の発熱量が小さくなって、記録濃度が薄くなる。このよ
うな数にの変化による記録濃度の変化を抑えるためには
、抵抗発熱体３の抵抗値Ｒを大きくするが、あるいは共
通用電力ライン６の抵抗１ｆｉ　ｒを小さくすることが
望まれる。したがってこれによってもまた小形化が困難
である。

さらにまた同時に電力付勢することができる抵抗光熱体
３の数ｒ１が大きくなるほど、高速度に記録を行うこと
ができ、したがって上述のような問題を解決するために
複数の抵抗発熱体３をグループに分割し、数ｒ１を小さ
くすると、高速化が困難になる。

また画像の記録を行う場きには、Ｉｖ調を表現するため
に抵抗発熱体３の温度を正確に制御する必要があり、た
とえば６４階階調度では発熱温度の誤差を１％内とする
必要があり、したがって上述のような先行技術ではＩＩ
Ｊ調を正確に表現することができない。

このような問題を解決するための他の先行技術であるサ
ーマルへラド１１は第７図で示される。

このサーマルヘッド１１では共通用電力ライン６は厚膜
印刷によって形成されており、したがって抵抗値ｒを小
さくすることができ、高速化に対応することができると
ともに、階調を表現することができる。共通用電力ライ
ン６は半田肉盛や導電板全半田付けすることによって形
成されてもよい。

しかしながらこのような先行技術によっても、同時ニ電
力汀勢される抵抗発熱体３の数にの変１ヒによる電圧■
。の変動をなくすことはできず、不充分である。

発明が解決すべき問題点 本発明の目的は、同時に電力付勢される抵抗発熱体の数
に拘わらず、該抵抗発熱体に印加さｉしる電圧を一定と
することができ、これによって高０記録品質を得ること
ができるとともに、高速化９よび小形化の可能なサーマ
ルへ・ンドの電源回路を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、複数の抵抗発熱体を電気絶縁性基板上に配列
して形成し、これらの抵抗発熱体の一端部を、共通用電
力ラインから電源の一方電極（こ接続し、抵抗発熱体の
各他端部を、該抵抗発熱体番二個別的に対応するスイ・
ソチング手段を介して、個別用電力ラインから電源の他
方電極に接続するようにしたサーマルヘッドの電源回路
において、抵抗発熱体の前記共通用電力ラインに接続さ
れている前記一端部に、第１電圧検出線を接続し、前記
スイッチング手段の個別用電力ライン側め端部に、第２
電圧検出線を接続し、 第１および第２電圧検出線間の電圧と、予め定めた基準
電圧との差を検出する比較回路と、共通用および個別用
電力ラインと、電源との間に介在され、前記比較回路の
出力に応答して、共通用および個別用電力ライン間の電
圧を予め定めた一定値となるように調整する［Ｉ手段と
を含むことを特徴とするサーマルヘッドの電源回路であ
る。

好ましい実施態様では、前記基板上の抵抗発熱体に接続
される配線を可撓性配線基板に形成し、この可撓性配線
基板上に電源回路を設けたことを特徴とする。

また好ましい実施態様では、前記基板上に電源回路を設
けたことをｆ！徴とする。

さらにまた好ましい実施態様では、前記調整手段は、電
源と、共通用または個別用電力ラインとの間に介在され
た直列抵抗の抵抗値を変化する構成を有することを特徴
とする。

また好ましい実施態様では、前記調整手段は、前記比較
回路の出力に対応した周波数で発振動ｆヤを行う発振回
路と、この発振回路の出力を受信して、その周波数に対
応したレベルを有する電圧を前記共通用および個別用電
力ライン間に印加する回路と３含むことを特徴とする。

さらにまた好ましい実施態様では、前記共通用電力ライ
ンの少なくとも抵抗発熱体寄りの部分は、導体箔から成
り、その導体箔を分断して、共通用電力ラインと、それ
よりも幅の狭い第１電圧検出線とを形成し、その分断箇
所は、一斉に電力付勢することが可能な抵抗発熱体の配
列されている長さのほぼ中央位置に設けられることを特
徴とする。

作　　用 本発明に従えば、共通用電力ラインに接続される複数の
抵抗発熱体の一端部に第１電圧検出線を接続し、またス
イッチング手段を介して前記抵抗発熱体の他端部に接続
される個別用型カライン番こ第２電圧検出線を接続する
。この第１および第２電圧検出線間の電圧は比較回路に
よって予め定めた基準電圧と比較されており、この比較
回路によ−）て検出された前記第１および第２電圧検出
線間の電圧と基準電圧との差に基づいて、ｙＪ整千手段
、共通用および個別用電力ライン間の電圧を予め定めた
一定値となるように調整する。

したがって同時に電力付勢される抵抗発熱体の数が変化
して、共通用電力ラインによる電圧降下旦が変化した場
きでも、抵抗発熱体に印加される電圧は一定となるよう
に調整される。

実施例 第１０は本発明の一実施例のサーマルヘッド２１の等価
回路図であり、第２図はサーマルヘッド２１の平面図で
ある。たとえばアルミナなどのセラミックから成り、電
気絶縁性を有する剛性の基板２２上には、複数の抵抗発
熱体２３が一列（第２図左右方向）に配列して形成され
る。この抵抗発熱体２３の一端部は、共通主峰２４に接
続されァおり５．の共通型ｔｆ＋２４は導体２５を介し
て、電源回路３１の一方電極に接続される。抵抗発熱ｆ
本２３の曲端部は、個別型４Ｎ！２７を介して、集積回
路３２内のスイッチング素子２８の一方の端子にそれぞ
れ接続される。スイッチング素子２８の他方の端子は、
導体２９．３０を介して、前記電源回路３１の他方重傷
に接続される。

共通電極２４と導体２５とは共通用電力ライン３３を構
成し、また導体２９．３０は個別用電力ライン３４を構
成し、これらは薄膜状に形成される。導体２５の一部分
２６と導体２９の一部分・４９および導体３０とは、た
とえば合成樹脂なとがら成る可撓性の基板３５上に形成
される。この基板３５上には、前記電源回路３１が設け
られる。

この電源回路３１、前記一部分２６．４９および導体３
０は、基板２２上に設けられてもよい。

集積回路３２にはｎ個のスイッチング素子２８が設けら
れており、参照符Ｒ１〜Ｒｎで示される対応する抵抗発
熱体２３を同時に電力付勢することができる。こうして
複数の抵抗発熱体２３はグループに分割され、各グルー
プごとに集積回路３２が設けられる。基板２２．３５上
には、このようなグループが複数設けられる。集積回路
３２は、アドレスライン３６を介する図示しない処理回
路からのアドレス信号に従って、スイッチング素子２８
を選択的に導通／遮断し、これによって導通されたスイ
ッチング素子２８に対応する抵抗発熱体２３が発熱し、
たとえば怒熱紙などに所望とする記録を行うことができ
る。

共通電極２４の一部分および導体２５は、講３７によっ
て長手方向に分断されており、その分断開始箇所は、共
通電極２４において、複数の抵抗発熱体２３の前記一端
部が接続されている区間Ｗ１の中央位置、すなわちＷｌ
／２ｆ寸近に選ばれる。

分断された共通電極２４および導体２５のうち、幅の広
い導体部分２４ａ、２５ａは前記共通用電力ライン３３
として用いられ、残余の幅の侠い導体部分２４ｂ、２５
ｂは第１電圧検出線４１として用いられる。同様に導体
３ｏの一部分も溝３８によって長手方向に分断されてお
り、その分断開始箇所は、複数の集積回路３２から延び
る導体２つが接続されている区間Ｗ２の中央位置、すな
わちＷ　２　、・′２け近に選ばれる。分断された導体
３゜ゾ）うち、幅の広い導体部分３０　ａは前記個別用
電力ライン３４として用いられ、残余の幅の狭い導体部
分３０ｂは第２電圧検出線４２として用いられる。

前記第１電圧検出線４１は抵抗ｒ２１を介して、また前
記第２電圧検出線４２は抵抗ｒｌｌを介して、それぞれ
比較回路ｔ１３の反転入力端子に接続される。したがっ
て第１および第２電圧検出線４１．４２間の電圧Ｖ１は
、この抵抗ｒ２１．ｒ１１で分圧され、前記反転入力端
子にはこの抵抗ｒ２１とｒｌｌとの接続点４０の電圧Ｖ
２が入力される。抵抗ｒｌｌ、ｒ２１はたとえば５００
　Ｋ〜ＩＭΩ程度に還ばれる。したがって第１電圧検出
線４１を流れる電流は極僅かであり、後述するような抵
抗発熱体２３に印加される電圧Ｖ１を正確に検出するこ
とができる。比較回路４３の非反転入力端子には基準電
圧源４４が接続されており、基準電圧■３が入力される
。

比較回路４３は、電圧Ｖ３と■２との差に対応した電圧
■４をライン４５に導出し、調整手段であるトランジス
タＱのベースに与える。コク）［・ランジスタＱのコレ
クタは、直流電源４６のハイレベル側の端子は接続され
、またエミッタは前記共通用電力ライン３３に接続され
る。直流電源＝１６のローレベル側の端子は、個別用電
力ライン３４とともに接地される。

このように構成されたサーマルヘッド２１において、同
時に電力付勢される抵抗発熱体２３の数が増加すると、
電力ライン３３．３４を流れる電流が増加し、これらの
ライン３３．３＝１の抵抗ｒ１、ｒ２による電圧降下が
大きくなって、第１および第２電圧検出線４１．４２間
の電圧Ｖ１が降下する。このため比較回路４３の反転入
力端子の入力電圧Ｖ２が降下し、比較回路４３の出力電
圧Ｖ４が上昇する。これによって直流電源４６と共通用
電力ライン３３との間に介在されるＩ−ランジスタＱの
・ｆンビーダンスが低下して、ライン３３゜３４間の電
圧■５が上昇し、前記抵抗ｒｌ、ｒ２による電圧降下が
吸収されて、第１もよう第２電圧検出線１１１．４２間
の電圧■１、すなわち抵抗発熱体２３に印加される電圧
が一定に保たれろ。

二うして電力は勢される抵抗発熱体２３の数に関係なく
、この抵抗発熱体２３に印加される電圧を一定とするこ
とができる。したがって高い記録品質を得ることができ
るとともに、記録濃度の誤差を小さくして階調の表現を
行うことができる。

また電力付勢される抵抗発熱体２３の数が増加した場き
には、電力ライン３３．３４間の電圧■５が増加される
ので、これらの電力ライン３３．３−１を介する電流量
があまり大きくなることはなく、このためこの電力ライ
ン３３．３４の抵抗ｒｌ。

ｒ２による光熱を抑えることができるとともに、これら
の電力ライン３３．３４を細くシて小形化を図ることが
できる。さらにまた同時に電力付勢することができる抵
抗発熱体２３の数を増やすことができ、高速度化にも対
応することができる。

また集積回路３２のアドレスライン３６が集中する部分
を多層構造の容易な可撓性の基板３５に形成したので、
設計の自由度が向上される。

第３［２１は本発明の他の実施例のサーマルヘッド５１
の等価回路図であり、この実施例は前述の実施例に類似
し、対応する部分には同一の参照符を付す。こｆ）実施
例では電源回路５２において、比較回路４３の出力はラ
イン４５を介してスイッチングレギュレータ５３内の発
振回路５４に与えられる。この発振回路５４は、比較回
路４３の出力電圧Ｖ４に対応したデユーティ比で発振を
行い、トランジスタＱ１の導通／３１！断を行う。すな
わちたとえば電圧■４が高いときには大きいデユーティ
比で発振を行い、トランジスタＱ１の導通時間は長くさ
れる。このトランジスタＱ１のコレクタはコイルしおよ
びコンデンサＣを介して、共通用電力ライン３３に接続
される。トランジスタＱ１のコレクタはまた、コイルＬ
の逆起電力吸収用のダイオードＤを介して接地される。

コイルＬとコンデンサＣとは共振回路を構成する。この
ようにして発振回路５４のデユーティ比に対応して、電
カライア３３．３４間の電圧を変化することができる。

上述グ）実施例では、第２電圧検出線、１２は導体３０
に形成されたけれども、本発明のさらに他の実施ＩＦＩ
＋として第４Ｕ２のサーマルヘッド６１で示されるよう
に、導体２す）に講３９を形成し、分割された導体２（
）の幅の広い導体部分２９２ｔを前記個別用電力ライン
３４として用い、幅の侠い導体部分２９１：＋を第２電
圧検出線４２として用いるようにしてもよい。この場キ
、導体２９　ｂの少なくとも導体３０と交差する部分は
、基板３５の裏側、あるいは導体３０上に絶縁１’ｆｆ
ｌ’＆介して形成される。

効　　果 １シ上のように本光明によれば、第１および第２電圧検
出線を介して抵抗発熱体に印加される電圧を検出し、そ
の検出結果に基づいて抵抗発熱体に印加される電圧が一
定となるように調整するようにしたので、電力付勢され
る抵抗発熱体の数に拘わらず、抵抗発熱体に印加される
電圧は一定であり、したがって高い記録品質を得ること
ができるとともに、電力ラインを細くして小形化および
高密度化を図ることができる。また同時に電力付勢され
る抵抗発熱体の数を増やすことができ、したがって記録
速度の高速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のサーマルヘッド２１の等価
回路図、第２図はサーマルヘッド２１の平面図、第３（
２Ｉは本発明の他の実施例のサーマルヘッド５１の等価
回路図、第４図は本発明のさらに池の実施例のサーマル
ヘッド６１の一部分の平面図、第５図は先行技術のサー
マルヘッド１の一部分の平面図、第６［２１はサーマル
ヘッド１の′！ＪｇＭ回路図、第７図は他の先行技術の
サーマルヘッド１１の断面図である。 ２１．５１．６１・・・サーマルヘッド、２２．３５・
・・基板、２３・・・抵抗発熱体、２４・・・共通電極
、２５．２９．３０・・・導体、２７・−個別電（至）
、２８・・・スイッチング素子、３１．５２・・・電源
回路、３２・・・集積回路、３３・・・共通用電力ライ
ン、３４・・・個別用電力ライン、３７，３８．３９・
・・溝、４１・・・第１電圧検出線、４２・・・第２電
圧検出線、４３・・比軸回路、４４・・・基準電圧源、
４６・・・直流電源、５３・・・スイッチングレギュレ
ータ、５４・・・発振回路、Ｑ、Ｑｌ・・・トランジス
タ 代理人　　弁理士　西教　圭一部 第４図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の抵抗発熱体を電気絶縁性基板上に配列して
   形成し、これらの抵抗発熱体の一端部を、共通用電力ラ
   インから電源の一方電極に接続し、抵抗発熱体の各他端
   部を、該抵抗発熱体に個別的に対応するスイッチング手
   段を介して、個別用電力ラインから電源の他方電極に接
   続するようにしたサーマルヘッドの電源回路において、 抵抗光熱体の前記共通用電力ラインに接続されている前
   記一端部に、第１電圧検出線を接続し、前記スイッチン
   グ手段の個別用電力ライン側の端部に、第２電圧検出線
   を接続し、 第１および第２電圧検出線間の電圧と、予め定めた基準
   電圧との差を検出する比較回路と、共通用および個別用
   電力ラインと、電源との間に介在され、前記比較回路の
   出力に応答して、共通用および個別用電力ライン間の電
   圧を予め定めた一定値となるように調整する調整手段と
   を含むことを特徴とするサーマルヘッドの電源回路。
2. （２）前記基板上の抵抗発熱体に接続される配線を可撓
   性配線基板に形成し、この可撓性配線基板上に電源回路
   を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   サーマルヘッドの電源回路。
3. （３）前記基板上に電源回路を設けたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のサーマルヘッドの電源回路
   。
4. （４）前記調整手段は、電源と、共通用または個別用電
   力ラインとの間に介在された直列抵抗の抵抗値を変化す
   る構成を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のサーマルヘッドの電源回路。
5. （５）前記調整手段は、前記比較回路の出力に対応した
   周波数で発振動作を行う発振回路と、この発振回路の出
   力を受信して、その周波数に対応したレベルを有する電
   圧を前記共通用および個別用電力ライン間に印加する回
   路とを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のサーマルヘッドの電源回路。
6. （６）前記共通用電力ラインの少なくとも抵抗発熱体寄
   りの部分は、導体箔から成り、その導体箔を分断して、
   共通用電力ラインと、それよりも幅の狭い第１電圧検出
   線とを形成し、その分断箇所は、一斉に電力付勢するこ
   とが可能な抵抗発熱体の配列されている長さのほぼ中央
   位置に設けられることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のサーマルヘッドの電源回路。