JPH03234552A - Thermal printing head - Google Patents

Thermal printing head

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JPH03234552A
JPH03234552A JP3124590A JP3124590A JPH03234552A JP H03234552 A JPH03234552 A JP H03234552A JP 3124590 A JP3124590 A JP 3124590A JP 3124590 A JP3124590 A JP 3124590A JP H03234552 A JPH03234552 A JP H03234552A
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heating element
drive circuit
print
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Hidetoshi Akao
英俊 赤尾
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Casio Computer Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make the temperature of a heating element approximately constant, uniformize a printing temperature, and perform a sharp printing by providing a temperature sensor for regulating a printing current in accordance with the temperature of the heating element heated by a printing current supplied from a printing drive circuit part. CONSTITUTION:A temperature sensor 5 is provided which regulates a printing current to be supplied from a printing drive circuit part 3 to a heating element 4 in accordance with the temperature of the heating element 4 heated by a printing current supplied from the printing drive circuit part 3. With the increase of the temperature of the heating element 4, in accordance with the heat the temperature sensor 5 decreases a printing current supplied from the printing drive circuit 3 to the heating element 4. On the contrary, with the low temperature of the heating element 4, the temperature sensor 5 increases a printing current supplied from the printing drive circuit 3 to the heating element 4. In this manner, without conducting a complicated printing history control, the temperature of the heating element at the time of printing can be made approximately constant. Therefore, a uniform printing density and a sharp printing can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は感熱記録を行なうサーマル印字ヘッドに関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thermal print head that performs thermal recording.

行なうサーマル印字ヘットは、基板上に配列された多数
の発熱素子に印字駆動回路を接続した構造となっている
。印字駆動回路部はシフトレジスタ回路、ラッチ回路、
ドライブ素子等よりなり、印字データがクロック信号に
従ってシフトレジスタ回路に順次入力され、この入力さ
れた印字データがラッチ信号によりラッチ回路に並列転
送されて保持され、この保持された印字データが印字タ
イミング等を決定するストローブ信号によってラッチ回
路のゲートを開成してドライブ素子に入力される。
The thermal print head used for this purpose has a structure in which a print drive circuit is connected to a large number of heating elements arranged on a substrate. The print drive circuit section includes a shift register circuit, latch circuit,
The print data is sequentially input to the shift register circuit according to the clock signal, and the input print data is transferred in parallel to the latch circuit by the latch signal and held, and the held print data is used to adjust the print timing, etc. The strobe signal that determines opens the gate of the latch circuit and is input to the drive element.

このようなサーマル印字ヘッドでは、印字データが印字
駆動回路部のドライブ素子に入力されると、ドライブ素
子が発熱素子に選択的に電流を流して発熱素子を発熱さ
せ、この熱で直接感熱紙に感熱記録を行なったり、ある
いは感熱インクシートを介して被記録紙に感熱記録を行
なう。
In such a thermal print head, when print data is input to the drive element of the print drive circuit, the drive element selectively sends current to the heating element to generate heat, and this heat is directly applied to the thermal paper. Heat-sensitive recording is performed, or heat-sensitive recording is performed on recording paper via a heat-sensitive ink sheet.

[従来技術] 従来1発熱素子の選択的発熱により感熱記録を[発明が
解決しようとする課題] しかしながら、上述したサーマル印字ヘッドにおいては
、発熱素子の間隔が微細であったり、あるいは発熱動作
が高速で繰り返されると、発熱素子の熱が充分に下がら
ないうちに次の加熱が行なわれるため、発熱素子の温度
が必要以上に上昇してしまい、そのため印字濃度が不均
一となり、鮮明な印字ができなくなるという問題がある
[Prior Art] Conventional 1 Heat-sensitive recording by selective heat generation of heat generating elements [Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned thermal print head, the spacing between the heat generating elements is small, or the heat generating operation is fast. If this is repeated, the next heating will be performed before the heat of the heating element has cooled down sufficiently, causing the temperature of the heating element to rise more than necessary, resulting in uneven printing density and the inability to print clearly. The problem is that it disappears.

これを防ぐために、従来では、各発熱素子での印字回数
に基づいて各発熱素子の温度上昇を予想し、この予想に
よりストローブ信号のパルス幅等を調整してドライブ素
子による発熱素子の駆動を制御することにより、発熱素
子の発熱量を調整して発熱素子の温度が必要以上に上昇
するのを抑える印字履歴制御を行なっている。しかし、
この印字履歴制御は、発熱素子の実際の温度を検出して
行なうのではなく、温度上昇の予想を立てて行なうため
、制御条件の決定が非常に難しく、しかも外部からの印
字データやストローブ信号等に制御データを含ませなけ
ればならないため、印字駆動回路が非常に複雑になると
いう問題がある。特に、発熱素子数の多い高密度なサー
マル印字ヘッドでは、高速駆動するために非常の多くの
データを短時間に送らねばならず5回路に高速動作が要
求される。このように発熱素子の熱制御を印字履歴制御
で行なうためには、種々の問題がある。
To prevent this, in the past, the temperature rise of each heating element was predicted based on the number of times of printing on each heating element, and based on this prediction, the pulse width of the strobe signal, etc. was adjusted to control the driving of the heating element by the drive element. By doing so, printing history control is performed that adjusts the amount of heat generated by the heating element to prevent the temperature of the heating element from rising more than necessary. but,
This printing history control is performed not by detecting the actual temperature of the heating element, but by predicting the temperature rise, so it is extremely difficult to determine control conditions, and moreover, it is difficult to determine the control conditions, and it is necessary to use external printing data, strobe signals, etc. Since control data must be included in the print drive circuit, there is a problem in that the print drive circuit becomes extremely complex. In particular, in a high-density thermal print head with a large number of heating elements, a large amount of data must be sent in a short period of time in order to drive at high speed, and five circuits are required to operate at high speed. In this way, there are various problems in controlling the heat of the heating element by controlling the print history.

この発明の目的は、複雑な印字履歴制御を行なわなくで
も、印字時における発熱素子の温度をほぼ一足にするこ
とができ、印字濃度が均一で、鮮明な印字ができるサー
マル印字ヘッドを提供することである。
An object of the present invention is to provide a thermal print head that can maintain the temperature of a heating element during printing to almost the same temperature without performing complicated print history control, and that can print clearly with uniform print density. It is.

[課題を解決するための手段J この発明は上述した目的を達成するために、印字駆動回
路部から供給される印字電流によって発熱する発熱素子
の発熱温度により、前記印字駆動回路部から前記発熱素
子に供給される印字電流を調整する温度センサを備えた
ものである。
[Means for Solving the Problems J] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has the following features: The printer is equipped with a temperature sensor that adjusts the printing current supplied to the printer.

[作 用] この発明によれば、印字駆動回路部からの印字電流によ
って発熱素子が繰り返し発熱し1発熱素子の温度が上昇
すると、その熱により温度センサが印字駆動回路から発
熱素子に供給される印字電流を減少させ、逆に発熱素子
の温度が低いときには印字駆動回路部から発熱素子に供
給される印字電流を増加させるので、複雑な印字履歴制
御を行なわなくても、印字時における発熱素子の温度を
ほぼ一定にすることができ、これにより印字濃度が均一
で、鮮明な印字が可能となる。
[Function] According to the present invention, when the heating element repeatedly generates heat due to the printing current from the printing drive circuit section and the temperature of one heating element rises, the temperature sensor is supplied with the heat from the printing drive circuit to the heating element. This reduces the printing current and, conversely, increases the printing current supplied to the heating element from the print drive circuit when the temperature of the heating element is low, so the heating element's power during printing can be reduced without complicated printing history control. The temperature can be kept almost constant, which enables clear printing with uniform print density.

[実施例J 以下、第1図〜第3図を参照して、この発明の一実施例
を説明する。
[Embodiment J] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

第2図はこの発明のサーマル印字ヘッドの全体構成を示
す、このサーマル印字ヘッドは全体が四角形の平板状に
形成されたものであり、シリコン基板l上の右側に発熱
素子配列部2が設けられ、左半分に印字駆動回路部3が
設けられている0発S素子配列部2には後述する発熱抵
抗層(発熱素子)4が多数配列されているとともに、各
発熱抵抗R4の下側にそれぞれダイオード(温度センサ
)5が対応して設けられている。印字駆動回路部3は駆
動トランジスタ(ドライブ素子〕6゜C−MO57、お
よび接続端子8a〜8f等から構成されている。駆動ト
ランジスタ6は薄膜のMO3ΦFETであり、C−MO
37はシフトレジスタ回路9、ラッチ回路lO等を構成
するものである。なお、接続端子8a、8bはシフトレ
ジスタ回路9の接続配線11.11に設けられ、接続端
子8C18dはラッチ回路lOの接続配線12.12に
設けられ、接続端子8eは駆動トランジスタ6のグラン
ド用の接続配線13に設けられ、さらに接続端子8fは
発熱抵抗層4の共通電極配線14に設けられている。
FIG. 2 shows the overall configuration of the thermal print head of the present invention. This thermal print head is formed as a rectangular flat plate as a whole, and a heat generating element arrangement section 2 is provided on the right side of the silicon substrate l. , a large number of heating resistor layers (heating elements) 4, which will be described later, are arranged in the 0-shot S element array section 2 in which the print drive circuit section 3 is provided on the left half, and a heating resistor layer (heating element) 4, which will be described later, is arranged on the bottom side of each heating resistor R4. A diode (temperature sensor) 5 is correspondingly provided. The print drive circuit section 3 is composed of a drive transistor (drive element) 6° C-MO 57, connection terminals 8a to 8f, etc. The drive transistor 6 is a thin film MO3ΦFET, and a C-MO
Reference numeral 37 constitutes the shift register circuit 9, latch circuit IO, and the like. The connection terminals 8a and 8b are provided on the connection wiring 11.11 of the shift register circuit 9, the connection terminal 8C18d is provided on the connection wiring 12.12 of the latch circuit IO, and the connection terminal 8e is provided on the connection wiring 12.12 of the drive transistor 6. The connection terminal 8f is provided on the connection wiring 13, and the connection terminal 8f is provided on the common electrode wiring 14 of the heat generating resistance layer 4.

N41図は上述したサーマル印字ヘッドの拡大断面図で
ある。シリコン基板lはn型の単結晶シリコンよりなる
ウェハである。このシリコン基板1上には、右側に発熱
抵抗層4およびダイオード5がN層形成され、左半分に
駆動トランジスタ6、C−MO37、および接続端子8
a〜8fが一括して形成されている。以下、各素子の構
成を順に説明する。
Figure N41 is an enlarged sectional view of the above-mentioned thermal print head. The silicon substrate l is a wafer made of n-type single crystal silicon. On this silicon substrate 1, a heating resistor layer 4 and a diode 5 are formed in N layers on the right side, and a drive transistor 6, a C-MO 37, and a connecting terminal 8 are formed on the left half.
a to 8f are formed all at once. Hereinafter, the configuration of each element will be explained in order.

ダイオード5はpn接合型のものであり、シリコン基板
lの右側上面に形成されている。すなわち、その部分の
シリコン基板lにはポロン(B)等のアクセプタ不純物
がドープされたp層領域15が形成されており、このp
層領域15の一部にはリン(P)等のドナー不純物がド
ープされたn型領域16が形成されている。そして、P
型頭域15の一部およびn型領域16にはA1.Al−
3i、MoJ等の低抵抗金属よりなる電極配線17.1
8が5i02.SiN等の絶縁1119に包まれて接続
されている。この場合、絶縁膜19は2層構造であり、
1層目を形成した上に各電極配線17.18をパターン
形成し、その−Lに2層目を形成した構造となっている
。なお、p層領域15に接続された電極配線17および
n型領域16に接続された電極配線18の各他端は、第
2図に示すように、それぞれスルーホール20を介して
後述する駆動トランジスタ6を乗り越えた上、C−MO
37に接続されている。
The diode 5 is of a pn junction type and is formed on the upper right surface of the silicon substrate l. That is, a p-layer region 15 doped with an acceptor impurity such as poron (B) is formed in that portion of the silicon substrate l.
An n-type region 16 doped with a donor impurity such as phosphorus (P) is formed in a part of the layer region 15 . And P
A1. Al-
Electrode wiring 17.1 made of low resistance metal such as 3i, MoJ, etc.
8 is 5i02. They are connected while being wrapped in an insulator 1119 such as SiN. In this case, the insulating film 19 has a two-layer structure,
The structure is such that each electrode wiring 17 and 18 is patterned on the first layer formed, and the second layer is formed on -L thereof. Note that, as shown in FIG. 2, the other ends of the electrode wiring 17 connected to the p-layer region 15 and the electrode wiring 18 connected to the n-type region 16 are connected to drive transistors, which will be described later, through through holes 20, respectively. After overcoming 6, C-MO
It is connected to 37.

発熱抵抗層4は発熱する部分であり、上述したダイオー
ド5上に対応して形成されている。すなわち、ダイオー
ド5上の絶縁膜19には、シリコン基板工の幅方向の全
長に亘って凸状に隆起した発熱形成部21が形成されて
おり、この隆起した発熱形成部21上には両側の低い部
分に亘って多結晶シリコンに不純物をドープしてなる発
熱抵抗層4が形成されている0発熱抵抗層4は発熱形成
部21の長手方向に沿って、16〜32ドツ) / m
 mのピッチで等間隔に配列形成されている。また1発
熱抵抗層4は不純物として所定量のPイオンがドープさ
れることにより、所定のシート抵抗(数十Ω/口)を有
する。すなわち、この発熱抵抗層4の全抵抗値はPイオ
ンの打ち込み濃度およびその面積によって決定されるた
め、Pイオンの打ち込み量および非エツチングの量によ
って調節され、最終的には数十〜数百Ω程度に調整され
ている。そして、発熱抵抗層4の右端には共通電極配線
14が、左端には電極配線22がそれぞれ接続されてい
る。各電極配線14.22はダイオード5の各電極配線
17.18と同じ材料よりなり、右側の共通電極配線1
4は各発熱抵抗層4に連続して接続され、左側の電極配
線22は後述する駆動トランジスタ6にそれぞれ接続さ
れている。これら発熱抵抗層4および各電極配線14.
22の表面には保護膜23が形成されている。この保護
膜23は耐酸化性および耐摩耗性を有するもので、5i
02と5i11の2層構造のものであっても、5iON
の単層構造のものであってもよい、なお、この保護膜2
3は発熱形成部21と対応する部分がその周囲全域の保
護膜23よりも高く突出して形成されている。この構造
は各発熱抵抗層4に対応する領域の保護膜23の表面を
感熱紙や感熱インクシート等に接触させるのに極めて効
果的である。
The heating resistor layer 4 is a portion that generates heat, and is formed corresponding to the diode 5 described above. That is, on the insulating film 19 on the diode 5, a heat generating portion 21 which is raised in a convex shape is formed over the entire length in the width direction of the silicon substrate. A heat generating resistor layer 4 formed by doping polycrystalline silicon with an impurity is formed over the lower part thereof.The heat generating resistor layer 4 has 16 to 32 dots (16 to 32 dots)/m along the longitudinal direction of the heat generating portion 21.
They are arranged at equal intervals with a pitch of m. Further, the first heating resistance layer 4 has a predetermined sheet resistance (several tens of Ω/hole) by doping a predetermined amount of P ions as an impurity. That is, the total resistance value of the heating resistance layer 4 is determined by the implantation concentration of P ions and its area, and is adjusted by the implantation amount of P ions and the amount of non-etching. It has been adjusted to a certain extent. A common electrode wiring 14 is connected to the right end of the heating resistance layer 4, and an electrode wiring 22 is connected to the left end. Each electrode wiring 14.22 is made of the same material as each electrode wiring 17.18 of the diode 5, and the common electrode wiring 1 on the right side
4 are connected continuously to each heat generating resistor layer 4, and the electrode wirings 22 on the left side are respectively connected to drive transistors 6, which will be described later. These heating resistance layer 4 and each electrode wiring 14.
A protective film 23 is formed on the surface of 22 . This protective film 23 has oxidation resistance and wear resistance, and has 5i
Even if it has a two-layer structure of 02 and 5i11, 5iON
The protective film 2 may have a single layer structure.
3, a portion corresponding to the heat generating portion 21 is formed to protrude higher than the protective film 23 in the entire surrounding area. This structure is extremely effective in bringing the surface of the protective film 23 in the area corresponding to each heating resistor layer 4 into contact with thermal paper, thermal ink sheet, or the like.

駆動トランジスタ6はn−MO5LIFETであり、発
熱抵抗層4から左側へ大きく離れた部分に形成されてい
る。すなわち、その部分のシリコン基板lの上面側内部
にはBイオンがドープされたp要領域24が形成されて
おり、このp要領域24の領域内にはPイオンがドープ
された2つのn型領域25.25が形成されている。こ
の2つのn型領域25.25はそれぞれソース、ドレイ
ンの電極をなすものである。この2つのn型領域25.
25を含むp型債域24の中央部分を除くシリコン基板
1上には、上述と同じ絶縁膜19が形成されており、2
つのn型領域25.25間に位置する箇所には、5iO
zよりなるゲート絶縁膜26で包まれたゲート電a27
が形成されている。このゲート電極27は発熱抵抗層4
と同様、多結晶シリコンにPイオンをドープすることに
より発熱抵抗層4よりも低抵抗に形成されている。
The drive transistor 6 is an n-MO5LIFET, and is formed in a portion far leftward from the heating resistance layer 4. That is, a p-type region 24 doped with B ions is formed inside the upper surface of the silicon substrate l in that portion, and two n-type regions doped with P ions are formed within this p-required region 24. A region 25.25 is formed. These two n-type regions 25.25 form source and drain electrodes, respectively. These two n-type regions 25.
The same insulating film 19 as described above is formed on the silicon substrate 1 except for the central part of the p-type bond region 24 including 25.
5iO
A gate electrode a27 surrounded by a gate insulating film 26 consisting of
is formed. This gate electrode 27 is connected to the heating resistance layer 4
Similarly, by doping polycrystalline silicon with P ions, it is formed to have a lower resistance than the heating resistance layer 4.

さらに、2つのn型領域25.25には、それ、ぞれソ
ース用およびドレイン用の電極配線28.28が接続さ
れている。この各電極配線28゜28は上述した各電極
配線17.18と同じ材料からなり、一方の電極配線2
8は発熱抵抗!a4の電極配線22と一体化されており
、他方の電極配線28は第2図に示すようにグランド用
の接続配線13に接続されている。そして、各電極配線
28.28およびゲート絶縁膜26上には発熱抵抗J’
iii’4と同じ保IFI123が形成されている。こ
の保護@23は発熱抵抗層4の保HFl123よりも低
く形成されている。
Further, source and drain electrode wirings 28.28 are connected to the two n-type regions 25.25, respectively. Each of the electrode wirings 28.28 is made of the same material as each of the electrode wirings 17 and 18 described above, and one of the electrode wirings 28.
8 is the heating resistance! It is integrated with the electrode wiring 22 of a4, and the other electrode wiring 28 is connected to the ground connection wiring 13 as shown in FIG. A heating resistor J' is provided on each electrode wiring 28, 28 and gate insulating film 26.
The same protection IFI 123 as in iii'4 is formed. This protection@23 is formed to be lower than the protection HFl 123 of the heating resistance layer 4.

C−MO37は多数のn −M OSとp−MO3とか
らなり、上述した駆動トランジスタ6の左側に接近して
形成されている。この場合、n −M O5は小電流用
に小面積に形成されている以外は上述した駆動トランジ
スタ6と同じ構造となっており、P −MOSはシリコ
ン基板1の上面側内部に2つのP層領域29.29を形
成した以外は上述した駆動トランジスタ6と同じ構造と
なっている。したがって、ここでは同一部分に同一符号
を付し、その説明を省略する。なお、p −MOSのP
層領域29.29上に形成された電極配線28.28の
うち、右側の電極配線28はn −MO5の左側の電極
配&128に接続されている。
The C-MO 37 is composed of a large number of n-MOS and p-MO 3, and is formed close to the left side of the drive transistor 6 described above. In this case, the n-M O5 has the same structure as the drive transistor 6 described above except that it is formed in a small area for small current, and the P-MOS has two P layers inside the upper surface of the silicon substrate 1. It has the same structure as the drive transistor 6 described above except that regions 29 and 29 are formed. Therefore, the same parts are given the same reference numerals here, and the explanation thereof will be omitted. In addition, P of p-MOS
Of the electrode wirings 28.28 formed on the layer region 29.29, the right electrode wiring 28 is connected to the left electrode wiring &128 of the n-MO5.

接続端子8a〜8fはそれぞれバンプ電ai30(第1
図では1個のみを示す)である、このバンプ電極30は
保護@23の開口を通してシリコン基板1の絶縁膜19
Lに形成されたバット電極31上に形成され、保護膜2
3の上方に突出して設けられている。この場合、バット
電ai31は第2図に示すように接続端子8a〜8fと
対応する数だけ設けられており、それぞれがシフトレジ
スタ回路9.ラッチ回路10、駆動トランジスタ6のグ
ランド用の接続配Mj13、および発熱抵抗層4の共通
電極配線14に接続されている。
The connection terminals 8a to 8f are each connected to a bump electrode ai30 (first
This bump electrode 30 is connected to the insulating film 19 of the silicon substrate 1 through the opening of the protection@23 (only one is shown in the figure).
The protective film 2 is formed on the butt electrode 31 formed in the L shape.
It is provided to protrude above 3. In this case, as shown in FIG. 2, the number of batt electrodes ai31 corresponds to the number of connection terminals 8a to 8f, and each one is connected to a shift register circuit 9. It is connected to the latch circuit 10, the ground connection wiring Mj13 of the drive transistor 6, and the common electrode wiring 14 of the heating resistor layer 4.

次に、第2図および第3図を参照して、上述したサーマ
ル印字ヘッドにより感熱記録を行なう場合について説明
する。
Next, with reference to FIGS. 2 and 3, a case will be described in which thermal recording is performed using the above-mentioned thermal print head.

通常は、印字データが接続端子8aに供給され、クロッ
ク信号が接続端子8bを介してシフトレジスタ回路9に
入力されると、クロック信号に従って1ライン分の印字
データがシフトレジスタ回路9に順次入力される。この
lライ2分の印字データは、接続端子8cに印加された
ラッチ信号により、シフトレジスタ回路9からラッチ回
路10に並列転送される。ラッチ回路lOに保持された
印字データは、接続端子8dに印加された印字タイミン
グ等を決定するストローブ信号により、ラッチ回路lO
から駆動トランジスタ6に入力される。すなわち、第3
図に示すように、ラッチ回路lOのトランジスタ32が
ストローブ信号により開成すると、駆動トランジスタ6
のゲート電極27にはVoo(+5V)が抵抗33とダ
イオード5の間で分岐されて印加される。このとき、ダ
イオード5は逆バイアスされているので、微量のリーク
電流しか流れないため、VDDはほぼそのままの電圧(
+5V)が抵抗33を介してゲート電極27に印加され
、駆動トランジスタ6のゲートを選択的に開成する。す
ると、VHが印加された共通電極配線14側から発熱抵
抗層4および駆動トランジスタ6を介してグランド用の
接続配[13偏に選択的に電流が流れるので、発熱抵抗
層4が発熱する。この発S抵抗暦4の発熱により感熱印
字が行なわれる。
Normally, when print data is supplied to the connection terminal 8a and a clock signal is input to the shift register circuit 9 via the connection terminal 8b, one line of print data is sequentially input to the shift register circuit 9 according to the clock signal. Ru. This print data for 1 line and 2 is transferred in parallel from the shift register circuit 9 to the latch circuit 10 by the latch signal applied to the connection terminal 8c. The print data held in the latch circuit 10 is transferred to the latch circuit 10 by a strobe signal applied to the connection terminal 8d that determines the printing timing, etc.
is inputted to the drive transistor 6 from. That is, the third
As shown in the figure, when the transistor 32 of the latch circuit 1O is opened by the strobe signal, the drive transistor 6
Voo (+5V) is branched between the resistor 33 and the diode 5 and applied to the gate electrode 27 . At this time, since diode 5 is reverse biased, only a small amount of leakage current flows, so VDD remains at almost the same voltage (
+5V) is applied to the gate electrode 27 via the resistor 33 to selectively open the gate of the drive transistor 6. Then, a current selectively flows from the common electrode wiring 14 side to which VH is applied to the ground connection wiring 13 via the heating resistance layer 4 and the drive transistor 6, so that the heating resistance layer 4 generates heat. Thermal printing is performed by the heat generated by the S resistor 4.

このようにして、発熱抵抗R4が発熱を繰り返して感熱
印字を行ない1発熱抵抗層4の温度が200℃程度に上
昇すると、この温度上昇に伴ってその下側に設けられた
ダイオード5が100℃程度に加熱されるので、タイオ
ート5にはリーク電流が流れる。このリーク電流は温度
の上昇に伴って増加する0例えば、10℃の温度上昇で
、リーク電流は2倍程度に増加する。そして、リーク電
流が増加すると、駆動トランジスタ6に印加される電圧
VDDは+5vよりも低下するため、発熱抵抗R4に流
れる電流が減少する0例えば、ダイオード5が100℃
程度のきに発熱抵抗層4を流れる電流は、それよりも1
0℃低いときの半分以下に減少する。これにより、発熱
抵抗層4は発熱量が低下して温度上昇が抑制される。ま
た、逆に発熱抵抗層4の温度が低いときには、ダイオー
ド5にリーク電流が生じないので、Woo(+5V)が
そのまま駆動トランジスタ6に印加されるため、発熱抵
抗層4に流れる電流が増加して、発熱抵抗層4の温度を
上昇させる。なお、この温度制御は、多数配列された各
発熱抵抗層4毎にそれぞれ独立して行なわれる。
In this way, when the heating resistor R4 repeatedly generates heat and performs thermal printing, and the temperature of the 1 heating resistor layer 4 rises to about 200°C, the diode 5 provided under it rises to 100°C. Since it is heated to a certain extent, a leakage current flows through the tie auto 5. This leakage current increases as the temperature rises. For example, when the temperature rises by 10° C., the leakage current increases by about twice. When the leakage current increases, the voltage VDD applied to the drive transistor 6 becomes lower than +5V, so the current flowing through the heat generating resistor R4 decreases.
The current flowing through the heating resistor layer 4 when the temperature is about 1
It decreases to less than half of what it was when it was 0℃ lower. As a result, the amount of heat generated by the heat generating resistance layer 4 is reduced, and a rise in temperature is suppressed. Conversely, when the temperature of the heat generating resistor layer 4 is low, no leakage current is generated in the diode 5, so Woo (+5V) is directly applied to the drive transistor 6, so the current flowing through the heat generating resistor layer 4 increases. , the temperature of the heat generating resistance layer 4 is increased. Note that this temperature control is performed independently for each of the heat generating resistor layers 4 arranged in large numbers.

このように、上述したサーマル印字ヘッドによれば、発
熱抵抗層4が繰り返し発熱して、その温度がF昇すると
、ダイオード5により目動的に発熱抵抗層4に流れる電
流を減少させて発熱抵抗層4の温度上昇を抑制し、逆に
発熱抵抗N4の温度が低いときには発熱抵抗層4に流れ
る電流を増加させて発熱抵抗層4の温度を上昇させるの
で、印字時における発熱抵抗層4の温度をほぼ一定にす
ることができる。これにより、印字濃度が均一で、鮮明
な感熱印字ができ、しかも従来必要であった?Illな
印字履歴回路が不要となるばかりか、制御情報を含むデ
ータを入力する必要もないので、印字駆動回路部3の構
造が簡単となり、高速駆動および高密度実装も可能とな
る。
In this way, according to the above-described thermal print head, when the heat generating resistor layer 4 repeatedly generates heat and its temperature rises by F, the diode 5 intentionally reduces the current flowing through the heat generating resistor layer 4, and the heat generating resistor The temperature rise of the layer 4 is suppressed, and conversely, when the temperature of the heat generating resistor N4 is low, the current flowing through the heat generating resistor layer 4 is increased to raise the temperature of the heat generating resistor layer 4, so the temperature of the heat generating resistor layer 4 during printing is reduced. can be kept almost constant. This enables clear thermal printing with uniform printing density, which was previously required. Not only does an extensive print history circuit become unnecessary, but also there is no need to input data including control information, so the structure of the print drive circuit section 3 becomes simple, and high-speed drive and high-density packaging are possible.

なお、この発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない0例えば、温度制御はダイオード5のリーク電流に
限らず、抵抗変化や容量変化を検出して制御するように
してもよく、しかもアナログ信号で制御する必要もなく
、デジタル信号に変換してデジタル的に制御するように
してもよい。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. For example, temperature control is not limited to the leakage current of the diode 5, but may also be controlled by detecting changes in resistance or capacitance. There is no need to control using a signal, and it may be converted into a digital signal and controlled digitally.

また、発熱抵抗層4は多結晶シリコンに不純物をドープ
したものである必要はなく、高抵抗金属層等でもよい、
また、基板はシリコン基板lである必要はなく、ガラス
、石英、セラミック等の絶縁基板でもよい、この場合に
は、絶縁基板上に多結晶シリコン層を形成してから温度
センサを形成すればよい、さらに、印字駆動回路部3は
発熱抵抗層4および温度センサと共に基板に一体に構成
する必要はなく、別体に構成してもよい。
Further, the heating resistance layer 4 does not need to be made of polycrystalline silicon doped with impurities, and may be a high-resistance metal layer or the like.
Also, the substrate does not need to be a silicon substrate, and may be an insulating substrate made of glass, quartz, ceramic, etc. In this case, the temperature sensor may be formed after forming a polycrystalline silicon layer on the insulating substrate. Furthermore, the print drive circuit section 3 does not need to be integrated with the substrate together with the heat generating resistor layer 4 and the temperature sensor, and may be constructed separately.

[発明の効果] 以上詳細に説明したように、この発明によれば、印字駆
動回路部から供給される印字電流によって発熱する発熱
素子の発熱温度により、温度センサが印字駆動回路部か
ら発熱素子に供給される印字電流を調整するので、複雑
な印字履歴制御を行なわなくでも、印字時における発熱
素子の温度をほぼ一定にすることができ、これにより印
字濃度が均一で、鮮明な感熱印字ができる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, the temperature sensor is moved from the print drive circuit to the heat generating element by the heat generation temperature of the heat generating element that generates heat due to the printing current supplied from the print drive circuit. Since the supplied printing current is adjusted, the temperature of the heating element during printing can be kept almost constant without the need for complex printing history control, resulting in uniform printing density and clear thermal printing. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図〜第3図はこの発明の一買施例を示し、第1図は
サーマルヘッドの要部拡大断面図、第2図はサーマル印
字ヘッドの全体構成を示す平面図、第3図は温度センサ
による発熱抵抗層の温度制御回路図である。 1・・・・・・シリコン基板、3・・・・・・印字駆動
回路部、4・・・・・・発熱抵抗層(発熱素子)、5・
・・・・・ダイオード(温度センサ)。
1 to 3 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an enlarged sectional view of the main part of the thermal head, FIG. 2 is a plan view showing the overall structure of the thermal print head, and FIG. FIG. 3 is a circuit diagram for controlling the temperature of the heat generating resistance layer using a temperature sensor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Silicon substrate, 3...Print drive circuit section, 4...Heating resistance layer (heating element), 5...
...Diode (temperature sensor).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  印字電流を供給する印字駆動回路部と、基板上に配列
されて前記印字駆動回路部からの印字電流により発熱す
る発熱素子と、この発熱素子の発熱温度により前記印字
駆動回路部から前記発熱素子に供給される印字電流を調
整する温度センサとを具備してなるサーマル印字ヘッド
a print drive circuit unit that supplies a print current; a heating element that is arranged on a substrate and generates heat due to the print current from the print drive circuit unit; A thermal print head comprising a temperature sensor that adjusts the supplied printing current.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004202827A (en) * 2002-12-25 2004-07-22 Shinko Electric Co Ltd Thermal printer
US8806466B2 (en) 2010-07-05 2014-08-12 Panasonic Corporation Program generation device, program production method, and program

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004202827A (en) * 2002-12-25 2004-07-22 Shinko Electric Co Ltd Thermal printer
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