JPH0331588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プリンタ装置に内蔵されるサーマル
プリンタヘツドに関する。

（従来の技術） 従来、サーマルヘツドにおいて、プリントしよ
うとする文字、図形を鮮明にするためには発熱体
のドツト密度を高くすればよいことが知られてい
る。一方、ドツト密度を高めること、これに比例
して発熱体に通電するための導線の数が多くなる
ため、前記導線の間隔が狭くなり、導線間で短絡
が生じたり、加工上の困難性から生産性が悪くな
るなどの問題がある。

そこで、(イ)ドツト密度を高めながら、前記短絡
を防止でき生産性も低下しないように、導線間の
間隔をできるだけ大きく確保できるサーマルヘツ
ド構造として、実開昭54−137352号公報、特開昭
58−5279号公報、特開昭57−107864号公報などが
知られている。これらは、基板上に発熱体を２列
に設けるとともに、前記発熱体には、これに通電
するための導線を複数設け、この導線は、前記列
形成同一面上で形成され、それぞれ接続した発熱
体列の導線ごとに前記列形成方向と直交する方向
で、かつ列ごとで異なる方向に導出し、他方の発
熱体に交差しないように接続されたものが知られ
ている。

また、(ロ)特開昭54−21854号公報には、多数導
線が形成される基板上に、如何にして、前記複数
の導線と接続する駆動回路素子を設けるためのス
ペースを確保するかの課題が提起されており、こ
の課題を達成するため、前記導線群と駆動回路素
子との間に絶縁層を介在することが提案されてい
る。

さらに(ハ)特開昭54−44928号公報には複数の印
字ドツトを適宜数に分けて２列に構成し、各列の
ドツトは他の列の印字ドツトとその幅方向cm²で重
ならないように１ドツトおきに設けたものが開示
されている。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、上述した(イ)に示す従来技術では、適
当な導線間の間隔を確保しながらドツト密度を高
くすることができるが、前記基板から外部の発熱
制御手段に接続すべき導線の数が全体で多くな
り、その結果、基板から外部の発熱制御手段とを
電気的に接続するために複雑な配線を施した大型
フレキシブル接続配線基板が必要になり、ヘツド
可動する方式のサーマルプリントヘツドでは可動
抵抗が増大し可動動力に大型の動力原が必要にな
り、プリント装置全体が大型化するなどの欠点が
ある。しかも、２列の発熱抵抗体の間に共通電極
用の導線を介在するものであるから、２列の発熱
抵抗体の間隔が大きくなり、このため高密度ドツ
ト印字において、印字すべき被印刷物が両抵抗間
を移動する間に微妙にでも被印刷物の位置ズレが
生じたときに印字むらが生じるという問題があ
る。

また、上記従来(ロ)のものでは、絶縁層を介在す
ることによつて、ある程度の導線の複雑化に対応
できるものの、抵抗体を２列にしてさらにドツト
密度を上げる場合には、十分対応しきれなかつ
た。

さらに、(ハ)のものでは、２列に設けられた印字
ドツトが他の列のドツトと幅方向で重ならないよ
うに１ドツトおきに設けてあるから、各ドツトの
発熱温度分布は通電リードに挾まれる発熱体の中
央部分で高温でリードに近づくにつれ低温とな
り、例えば全ての印字ドツトを発熱させドツト列
に沿つた方向に被印刷物に対し直線を引く場合、
各ドツト間の境界部分でで印字むらとなる問題が
ある。

また、この(ハ)は共通導線を２列の印字ドツト間
に介在するものであるから、(イ)と同様に印字むら
となる問題がある。

本発明は上記従来の問題をことごとく解消しつ
つ、同一基板上において、プリンタヘツドの厚み
も厚くすることなく構造簡単で極めて高密度ドツ
トを可能とするプリンタヘツドを得供することを
目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解消するため、この発明は次のよう
な技術的手段を採つている。

基板の表面に直線上で一連に形成され、かつ被
印刷物の移送方向に対し垂直方向であつて、互い
に平行かつ一定間隔を有する一対の発熱抵抗体
と、前記発熱抵抗体を区画するように前記発熱抵
抗体の幅方向を横切り、該横切り箇所は他の発熱
抵抗体のものと同一直線上に位置しないようにず
らして配置され、かつ両発熱抵抗体を同時に横切
らないように互いに反対方向に導出される複数の
導線と、前記発熱抵抗体を横切る導線間に形成さ
れる複数の発熱領域部と、前記導線の先端に接続
されるコモン導線と、同じく前記導線の先端に接
続され、前記発熱領域部を選択的に発熱制御する
駆動回路素子とからなり、前記導線の先端は、前
記コモン導線と前記駆動回路素子とに交互に接続
され、さらに、コモン導線は、それぞれ別々に電
源と接続される第１コモン導線と第２コモン導線
とからなり、第１コモン導線は第２コモン導線は
交互に前記導線の先端にダイオードを介して接続
されており、前記駆動回路素子内にはシフトレジ
スタを内蔵してあるものである。

前記発熱抵抗体を導線に横切らせる際、導線は
発熱抵抗体形成長手方向に対し、垂直に横切つて
設けるのが好ましい。

前記ダイオードは半導体整流素子に限らず公知
の整流回路でもよい。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図
Ａ、第２図Ｂ、第２図Ｃに沿つて以下に説明す
る。

Ａは基板であつて、この基板Ａにはその基板Ａ
表面に直線状で一連に発熱抵抗体１，２が形成さ
れている。

前記発熱抵抗体１，２は互いに平行かつ一定間
隔ｄを有し、被記録対象物の移送方向に対し垂直
に並設されている。前記一定間隔ｄは、後述する
理由により狭く構成する方が好ましいのは勿論で
ある。

前記発熱抵抗体１および２には、当該発熱抵抗
体１，２の幅方向を区画して横切る複数の導線
３，３および３・３および４……４を設けてあ
る。

前記発熱抵抗体１および２からそれぞれ導出さ
れる導線３……３および４……４は、互いに上下
同一直線上に位置しないよう、その幅方向に、導
線３……３および４……４の間隔の1/2ピツチず
つ位置をずらして設けている（第１図、第２図Ｃ
参照）。しかも、前記導線３……３，４……４は、
前記発熱抵抗体１，２の両方を一度に横切らない
ように互いに反対方向（第１図、第２図Ｃにおい
て、導線３は上方向、導線４は下方向）に導出し
てある。

前記導線３……３の導線３ａ……３ａには、後
述するダイオード回路素子２１の逆流防止用のダ
イオード５……５が接続される一方、他の導線３
……３の導線３ｂ……３ｂには、後述する駆動回
路素子２３に含まれるトランジスタ６……６がそ
れぞれ接続されている。前記ダイオード５……５
のような半導体整流素子に限らず公知の整流回路
でもよいのは勿論である。

前記導線４……４は、前記導線３……３と同様
に導線３ａ……３ａに相当する導線４ａ……４
ａ、導線３ｂ……３ｂに相当する導線４ｂ……４
ｂがダイオード１５………１５およびトランジス
タ１６……１６にそれぞれ接続されている。

前記ダイオード５……５および１５……１５
は、ひとつおきに第１コモン導線の端子であるコ
モン端子７および１７にそれぞれ一括して接続さ
れる一方、残りのダイオード５……５および１５
……１５も第２コモン導線の端子であるコモン端
子８および１８に一括して接続されている。この
ように一連の発熱抵抗体１，２に対して互いに独
立して通電される２つのコモン端子７，８または
１７，１８に導線３……３または４……４を接続
するように構成すれば、後述する駆動回路素子２
３，２４のトランジスタ６……６，１６……１６
にそれぞれ接続する導線３ｂまたは４ｂと、前記
導線３ａまたは４ａとの間で良好かつ選択的な発
熱を得ることができる。そして、隣り合う導線３
ａと３ｂおよび４ｂの間の抵抗部分が発熱領域部
Ｓ（１ドツト）となる。

２３，２４は駆動回路素子であつて、この駆動
回路素子２３，２４は発熱抵抗体１，２を挾みそ
れぞれ中間配線板２５，２６を介して基板Ａ上に
配設してある（第２図Ａ、第２図Ｂ参照）。この
駆動回路素子２３および２４には、前述したトラ
ンジスタ６……６および１６……１６と、シフト
レジスタ１０または２０をそれぞれ内蔵してあ
る。

前記トランジスタ６……６および１６……１６
の各ベースはシフトレジスタ１０および２０にそ
れぞれ接続されている。

さらに、前記中間配線板２５，２６上、駆動回
路２３，２４と発熱抵抗体１，２との間には、前
述したダイオード５……５または１５……１５か
らなるダイオード回路２１および２２がそれぞれ
設けられている（第１図および第２図Ａ、第２図
Ｂ参照）。

なお、前記ダイオード回路素子２１、駆動回路
素子２３、およびダイオード回路素子２２、駆動
回路素子２４をそれぞれ中間配線板２５および２
６上に設置する際、前記各導線３……３，４……
４は各中間配線板２５，２６上に予め形成した
Cμ箔等よりなる配線を介して各回路素子２１，
２２，２３，２４に導通接続されている。

前記ダイオード回路素子２１，２２および駆動
回路素子２３，２４は抵抗体１，２の長手方向に
対して直交する方向に沿つて分配設置してあり、
これによれば抵抗体の発熱領域部Ｓ（ドツト）が
高密度であるとき、各回路の集積密度が高くなく
とも各回路を配列することができるようになつて
都合がよい（第１図、第２図Ａ、第２図Ｂ参照）。

以上の構成によると、たとえば、“１”なる内
容がシフトレジスタ１０または２０にレジスタさ
れたセクシヨンにベースが連なるトランジスタ６
または16はオンとされ、“０”なる内容がシフト
レジスタ１０または２０にレジスタされたセクシ
ヨンにベースが連なるトランジスタ６または１６
はオフとされる。したがつて、シフトレジスタ１
０または２０のレジスタ内容により各トランジス
タを選択的にオンオフ制御できる。ここで端子７
または１７を発熱用の直流電源の正極に、また端
子９または１９を同電源の負極に接続すれば端子
７または１７にダイオード５または１５を介して
接続される導線３ａまたは４ａとによつて区画さ
れている発熱領域部Ｓ（ドツト）が発熱されるよ
うになる。一方、端子８または１８を前記電源の
正極に、端子９または１９を同じく負極に接続す
れば、端子８または１８にダイオード５または１
５を介して接続される導線３ａまたは４１ａと、
オンされたトランジスタ６または１６に連なる導
線３ａまたは４ａとによつて区画された発熱領域
部Ｓ（ドツト）が発熱する。以上のように、端子
７と８または１７と１８とを前記電源の正極に切
り替えて接続するようにすれば抵抗体１または２
の全ての発熱領域部Ｓ（ドツト）についてトラン
ジスタのオンオフに基づき選択的に発熱させるこ
とができるようになる。

すなわち、今、第１図の発熱領域部Ｓのうちの
ドツトＳ１を発熱する場合を例にとつて、さらに
詳しく説明すると、トランジスタ１０ａを“０”、
レジスタ１０ｂを“”、レジスタ１０ｃを“０”
とし、端子９を“0V”（GND）とする一方、端
子７を一定時間正極電位に保持することにより、
電流は端子７→ダイオード５ｃ→ドツトＳ１→ト
ランジスタ６ｂ→端子９と流れドツトＳ１が発熱
ドツト形成される。

また、発熱領域部ＳのうちのドツトＳ２を発熱
させたいときには、レジスタ１０ａを“０”、レ
ジスタ１０ｂを“１”、レジスタ１０ｃを“０”
とし、端子を“0V”（GND）とする一方、端子
８を一定時間正極電位にすることにより、電流は
端子８→ダイオード５ｂ→ドツトＳ２→トランジ
スタ６ｂ→端子９に流れＳ２が発熱ドツト形成さ
れる。

以上のように、ドツトＳ１、ドツトＳ２は発熱
ドツト形成されるが、サーマルヘツドにおいて任
意の像を描くには発熱領域部Ｓを連続的、非連続
的に任意に選択発熱ドツト形成できることが必要
であり、これを本実施例では一つの発熱抵抗体に
対し、２つの正極電位に接続される端子を有する
ことにより可能としている。

すなわち、発熱領域部Ｓを非連続的に発熱ドツ
ト形成させる際、例えば第１図におけるドツトＳ
１，Ｓ２，Ｓ３のうち、ドツトＳ１とＳ３を発熱
ドツト形成し、ドツトＳ２をドツト形成しない場
合には、前述の端子７と端子８とを同時に正極電
位とすると、ドツトＳ１，Ｓ２，Ｓ３が全て発熱
ドツト形成されるので、端子７と端子８は別々の
タイミングで正極電位とすれば、隣合うドツトで
あつても別々に発熱ドツト形成できるから、ドツ
トＳを連続的、非連続的に任意に選択発熱ドツト
形成できて、任意の像を極めて高密度ドツトで描
くことができ鮮明な画像で印字できる。

さらに、例えば記録紙上に2.5ドツト分に相当
する長さだけプリントしたいとする。このために
は、抵抗体１のドツトＳ１，Ｓ２によつて最初に
記録紙に記録し、続いて前記したように記録紙を
距離ｄだけ移送させ、ドツトＳ１，Ｓ２によつて
記録された記録部分に抵抗体２の発熱領域部Ｓの
ドツトＳ１１によつて記録する。このときドツト
Ｓ２による記録部分とドツトＳ１１による記録部
分とが一部重なり合うが、この記録紙の移送にと
もなうプリントによつて、記録紙には2.5ドツト
分布に相当するプリントが実施されたことにな
る。即ち、抵抗体のドツト密度に対して２倍の密
度でプリントされたことになるのである。

この場合、各抵抗体のドツトの選択はシフトレ
ジスタ１０，２０のレジスタ内容及び端子７，
８，１７，１８の選択によつて可能であることは
前述したとおりである。又、前述の例において抵
抗体２による印刷は記録紙の移送に同期して行う
必要のあることはいうまでもない。記録紙がプラ
テンに沿つて移送される場合、そのプラテンがロ
ーラであるときは、一本のローラで両抵抗体がと
もに圧接できるようにすることが望ましいので、
両抵抗体１，２のピツチｄは極力狭いのがよい。
具体的にはピツチｄは0.3〜0.5mmが適当である。

なお、この発明と同じ目的を達成する他の手段
として抵抗体を一列のみとし、一回のプリントの
あとにヘツドを抵抗体の長手方向に沿つて0.5ド
ツトに相当する距離だけ移動させて再びプリント
するようにすることが考えられるが、この方式で
はヘツドを移動させなければならず、実際には次
の行のプリントのためにヘツドを最初の位置にも
どすので、結局ヘツドを繰返し往復移動させなけ
ればならないことになる。しかもこの往復移動に
同期してプリント動作を実施すればよいのである
から、構成並びに制御は極めて容易である。

（発明の効果） 本発明は前述した構成を採ることにより、以下
のような効果を奏する。

基板の表面に直線上で一連に形成され、かつ被
印刷物の移送方向に対し垂直方向であつて、互い
に平行かつ一定間隔を有する一対の発熱抵抗体
と、前記発熱抵抗体を区画するように前記発熱抵
抗体の幅方向を横切り、該横切り箇所が他の発熱
抵抗体の横切り箇所と同一直線上に位置しないよ
うにずらして配置され、かつ両発熱抵抗体を同時
に横切らないように互いに反対方向に導出される
複数の導線と、 前記発熱抵抗体を横切る導線間に形成される複
数の発熱領域部と、 前記導線の先端に接続されるコモン導線と、 同じく前記導線の先端に接続され、前記発熱領
域部を選択的に発熱制御する駆動回路素子とから
なり、 前記導線の先端は、前記コモン導線と前記駆動
回路素子とに交互に接続され、 さらに、コモン導線は、それぞれ別々に電源と
接続される第１コモン導線と第２コモン導線とか
らなり、第１コモン導線と第２コモン導線は交互
に前記導線の先端にダイオードを介して接続され
ており、 前記駆動回路素子内にはシフトレジスタを内蔵
してあるから、 (1) 前記一対の発熱体は、その区画した発熱領域
が被印刷物の移動方向に対し互いに共有部分を
有するから、印字むらが解消できる。

(2) また、一般に抵抗体の長手方向、即ちヘツド
基板の横サイズはプリンターの幅寸法との関係
で、所定の幅に制限されるが、制限されにくい
抵抗体の幅方向のスペースを利用する上記構成
で、高密度ドツトを達成しつつ、例えば可動ヘ
ツドの場合でも外部と接続するフレキシブル基
板を大型化したり、特に回路配線上に絶縁層を
介在する製造行程を付加摺ることなく、一対で
一連の抵抗体に必要なダイオードと駆動回路素
子と導線とを抵抗体の幅方向に対照に配設する
極めて簡単な構成で提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２
図Ａは第１図の構成例示す平面図、第２図Ｂは第
２図Ａの部分拡大斜視図、第２図Ｃは第２図Ｂの
Ｂ部分の拡大部分平面図である。 Ａ……基板、１，２……発熱抵抗体、３，４…
…導線、５，１５……ダイオード、６，１６……
シフトレジスタ、２３……駆動回路素子、Ｓ……
発熱領域部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板の表面に直線上で一連に形成され、かつ
   被印刷物の移送方向に対し垂直方向であつて、互
   いに平行かつ一定間隔を有する一対の発熱抵抗体
   と、前記発熱抵抗体を区画するように前記発熱抵
   抗体の幅方向を横切り、該横切り箇所が他の発熱
   抵抗体の横切り箇所と同一直線上に位置しないよ
   うにずらして配置され、かつ両発熱抵抗体を同時
   に横切らないように互いに反対方向に導出される
   複数の導線と、 前記発熱抵抗体を横切る導線間に形成される複
   数の発熱領域部と、 前記導線の先端に接続されるコモン導線と、 同じく前記導線の先端に接続され、前記発熱領
   域部を選択的に発熱制御する駆動回路素子とから
   なり、 前記導線の先端は、前記コモン導線と前記駆動
   回路素子とに交互に接続され、 さらに、コモン導線は、それぞれ別々に電源と
   接続される第１コモン導線と第２コモン導線とか
   らなり、第１コモン導線と第２コモン導線は交互
   に前記導線の先端にダイオードを介して接続され
   ており、 前記駆動回路素子内にはシフトレジスタを内蔵
   してあることを特徴とするサーマルプリンタヘツ
   ド。