JPH04341870A - サーマルヘッド - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置やプ
リンタ等に設けられるサーマルヘッド、特に待機時に発
熱体への電圧印加をオフするようにしたサーマルヘッド
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のサーマルヘッドとしては
、例えば、図２に示すようなものがあった。以下、その
構成を図２を用いて説明する。

【０００３】図２は、従来のサーマルヘッドの概略の回
路図である。なお、図２では、サーマルヘッドは、１つ
の印字ドットについて示されている。

【０００４】このサーマルヘッドは、印字データＤ入力
用の複数の入力端子１を有し、該入力端子１には、制御
回路２が接続されている。制御回路２は、電源３により
駆動し、入力印字データＤに応じたスイッチ切換え用の
複数の制御信号Ｓ２を生成する機能を有し、シフトレジ
スタ回路，ラッチ回路，ＡＮＤ回路等で構成されている
。制御回路２の各出力側には、スイッチング用のＮＰＮ
型トランジスタ４のベース電極がそれぞれ接続されてい
る。

【０００５】トランジスタ４のコレクタ電極４ｃは、発
熱体５の一端に接続され、そのエミッタ電極４ｅが、接
地電位Ｖｓｓに接続されている。トランジスタ４と発熱
体５とで１ドットを印字する構成とされている。発熱体
５の他端は、スイッチ６を介して駆動電源７の電源電位
Ｖ１（例えば、２４Ｖ）に接続されている。スイッチ６
は、サーマルヘッドの待機時に発熱体５へ電圧を印加さ
せないように設けられたオン，オフ制御手段であり、開
閉制御部からの信号によって動作する。

【０００６】このサーマルヘッドは、筐体を有し、該筐
体に基板が取付けられ、該基板上に複数の（例えば、２
０４８個）発熱体５が配列形成されている。各発熱体５
に対応する複数のトランジスタ４及び制御回路２が１つ
の半導体チップ上に形成され、半導体チップが所定個数
、基板と共に筐体に搭載されている。筐体は、プラテン
ローラ等で構成される紙送り機構と共に、例えば、プリ
ンタの金属機構部に組み付けられている。

【０００７】次に、このサーマルヘッドの動作を説明す
る。

【０００８】電源３及び駆動電源７を投入し、スイッチ
６をオン状態にした後、印字データＤを入力端子１に入
力する。

【０００９】制御回路２は、印字データＤに応じた制御
信号Ｓ２を生成し、それぞれのトランジスタ４をオン，
オフ動作させる。トランジスタ４のオン状態で、駆動電
源７から発熱体５へ駆動電流が供給され、発熱体５が発
熱する。これにより、プラテンローラにより紙送りされ
た感熱記録紙等の記録媒体に文字等が印字される。

【００１０】この種のサーマルヘッドは、駆動電源７と
発熱体５との間にスイッチ６が設けられている。このた
め、待機時には、スイッチ６をオフ状態として駆動電源
７の電源電位Ｖ１を切り離し、発熱体５に駆動電源７の
電圧が加わらないようになっている。待機時とは、例え
ばスイッチ６がオフ状態で、プラテンローラとサーマル
ヘッドとが接触して感熱記録紙は挾まれている状態であ
る。

【００１１】筐体は通常、接地電位Ｖｓｓに接続されて
いるため、スイッチ６を設けていない場合、駆動電源７
の電源電位Ｖ１が発熱体５に常時印加されて印字を行っ
ていない待機時では、発熱体５と周辺の金属機構部との
間に電位差が生じる。発熱体５とサーマルヘッド周辺の
金属機構部との間の電位差は、駆動電源７の電圧（２４
Ｖ）相当になる。記録媒体が発熱体５に接していると、
記録媒体中に僅かに含まれる水分、不純物イオン等によ
り、発熱体５が電食により破損する可能性がある。電食
を防止するため、スイッチ６を設けて電圧が発熱体５に
加わらないようにしたり、或いは、待機時にサーマルヘ
ッドと記録媒体とを引き離す機構を設けて対応している
。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のサーマルヘッドでは、電食による破損から発熱体５
を保護するため、駆動電源７のオン，オフ制御手段を設
ける必要がある。そのため、制御回路の素子数が増加し
回路構成が複雑化する。また、スイッチ６のオン，オフ
動作を行う開閉制御部の制御系が複雑化し、コストアッ
プの要因となっていた。

【００１３】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、発熱体に電食が生じる点、及びスイッチのオン
，オフ制御のための制御系が複雑化することによりコス
トアップを伴う点について解決したサーマルヘッドを提
供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、第１の発明のサーマルヘッドは、印字データに基づ
きスイッチ切換え用の制御信号を生成する制御回路と、
前記制御信号によりオン，オフ動作し、第１及び第２の
電極を有すると共に該第１の電極が電源電位に接続され
たスイッチング素子と、前記第２の電極と接地電位との
間に接続された印字用の発熱体とを、前記接地電位に接
続された筐体に搭載したものである。

【００１５】第２の発明は、前記第１の発明のスイッチ
ング素子を、前記第１の電極をエミッタ電極とし、前記
第２の電極をコレクタ電極としたＰＮＰ型トランジスタ
で構成したものである。

【００１６】

【作用】第１の発明によれば、以上のようにサーマルヘ
ッドを構成したので、制御回路で生成された制御信号に
よりスイッチング素子がオン，オフ動作し、該スイッチ
ング素子のオン状態で発熱体が発熱して文字等の印字が
行われる。発熱体は、スイッチング素子の第２の電極と
接地電位との間に接続されているため、スイッチング素
子がオフ状態のときは、発熱体は電源電位から切り離さ
れ、発熱体の電位は接地電位に接続された筐体と同電位
になる。

【００１７】第２の発明によれば、ＰＮＰ型トランジス
タのコレクタ電極と接地電位との間に発熱体を設けてい
る。このため、第１の発明と同様に作用し、発熱体に通
電するためのオン，オフ動作と共に電源電位のオン，オ
フ制御が確実に行える。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明の実施例を示すサーマルヘッ
ドの一構成例を示す回路図である。

【００１９】このサーマルヘッドは、ストローブ信号Ｓ
Ｂ入力用の入力端子１０−１，ラッチ信号ＬＨ入力用の
入力端子１０−２，印字データＤＡ入力用の入力端子１
０−３，クロック信号ＣＫ入力用の入力端子１０−４及
び電源電位Ｖ２２供給用の電源端子１１−１，接地端子
１１−２を有し、これらの機能を持った各入力端子１０
−１〜１０−４，電源端子１１−１，接地端子１１−２
には、制御部２０が接続されている。

【００２０】制御部２０は、電源電位Ｖ２２により駆動
し、ストローブ信号ＳＢ，ラッチ信号ＬＨ，印字データ
ＤＡ，クロック信号ＣＫの入力によりスイッチ切換え用
の複数の制御信号Ｓ２０を生成する機能を有し、クロッ
ク信号ＣＫによりシリアル形式の印字データＤＡを取り
込むシフトレジスタ回路２１、ラッチ信号ＬＨによりシ
フトレジスタ回路２１内の内容をパラレルに取り込むラ
ッチ回路２２、ストローブ信号ＳＢによりラッチ回路２
２の内容のデコードを行うＡＮＤ回路２３、及び駆動回
路２４で構成されている。

【００２１】駆動回路２４は、ＡＮＤ回路２３の出力側
に対応する数だけ設けられ、電流制限用抵抗２４−１，
ＮＰＮ型トランジスタ２４−２，電流制限用抵抗２４−
３を有し、トランジスタ２４−２のベース電極が、電流
制限用抵抗２４−１を介してＡＮＤ回路２３の出力側に
接続され、エミッタ電極が接地電位Ｖｓｓに接続されて
いる。トランジスタ２４−２のコレクタ電極は、電流制
限用抵抗２４−３を介してスイッチング素子であるＰＮ
Ｐ型トランジスタ３０のベース電極に接続されている。

【００２２】トランジスタ３０の第１の電極であるエミ
ッタ電極３０ｅが駆動電源４０の電源電位Ｖ１１に接続
され、第２の電極であるコレクタ電極３０ｃが発熱体５
０の一端に接続されている。発熱体５０の他端は、接地
電位Ｖｓｓに接続されている。

【００２３】図３は、図１のサーマルヘッドが筐体に搭
載された全体斜視図である。

【００２４】このサーマルヘッドは、長方形の筐体６０
を有し、筐体６０には、マウント６１を介して基板６２
が取り付けられている。基板６２には、図１の複数の発
熱体５０が配列され、発熱体５０に対応するトランジス
タ３０及び制御回路２０が１つの半導体チップ６３上に
形成されている。半導体チップ６３が所定個数、基板６
２と共に筐体６０に搭載されている。筐体６０は、プラ
テンローラ等で構成される紙送り機構と共に、例えば、
プリンタの金属機構部に組み付けられている。電源電位
Ｖ２２及び電源電位Ｖ１１は、プリンタ本体の電源部か
ら供給されている。

【００２５】次に、このサーマルヘッドの動作を説明す
る。

【００２６】クロック信号ＣＫ、印字データＤＡ、ラッ
チ信号ＬＨ、及びストローブ信号ＳＢがそれぞれ入力端
子１０−１〜１０−４に入力される。シフトレジスタ回
路２１では、クロック信号ＣＫによりシリアル形式のデ
ータＤＡを取り込み、ラッチ回路２２では、シフトレジ
スタ回路２１内の内容をラッチ信号ＬＨによりパラレル
に取り込む。ＡＮＤ回路２３では、ストローブ信号ＳＢ
によりラッチ回路２２の内容に対しデコードを行い、各
駆動部２４へ出力する。

【００２７】駆動回路２４では、例えば入力側に５Ｖが
与えられると、トランジスタ２４−２はオン状態となり
、トランジスタ３０のベース電極より電流を吸収し、そ
の結果、トランジスタ３０はオン状態となる。駆動電源
４０からの電流が発熱体５０へ流れることにより、該発
熱体５０が発熱し、記録媒体に所定の印字を行う。また
、入力側に０Ｖを与えた場合では、トランジスタ２４−
２はオフ状態となるため、トランジスタ３０のコレクタ
・エミッタ間は非導通となって発熱体５０への通電はさ
れず記録媒体には、印字ドットは現れない。

【００２８】ここで、サーマルヘッドが印字しない待機
時において、駆動電源４０の電圧をサーマルヘッドに常
時印加しても、発熱体５０の非通電時にはトランジスタ
３０がオフ状態であり、発熱体５０が接地電位Ｖｓｓに
接続されているため、発熱体５０の電位は、サーマルヘ
ッド周辺のプリンタ機構部の電位と同電位になる。

【００２９】本実施例では、次のような利点がある。

【００３０】（Ａ）　　図１では、トランジスタ３０の
エミッタ電極３０ｅが電源電位Ｖ１１に接続され、発熱
体５０が接地電位Ｖｓｓに接続されているため、トラン
ジスタ３０のオン，オフ動作により、発熱体５０の電位
はサーマルヘッド周辺のプリンタ機構部の電位と同電位
になる。発熱体５０に電位差が生じないため、電源電位
Ｖ１１をサーマルヘッドに常時印加しておくことができ
、発熱体５０の電食を完全に防止することができる。ま
た、トランジスタ３０は、オン，オフ動作することによ
り、従来の図２のスイッチ６のオン，オフ制御手段の機
能を併せもつ。これにより、従来の図２のスイッチ６を
省略できる。或いは、サーマルヘッドと記録媒体とを引
き離すための機械的な移動手段等を設ける必要もないた
め、制御系の回路構成を簡単化できてコストダウンが可
能となる。

【００３１】（Ｂ）　　図１では、トランジスタ３０の
エミッタ電極３０ｅを電源電位Ｖ１１に接続し、発熱体
５０を接地電位Ｖｓｓに接続した構成としたことに伴い
、ＡＮＤ回路２３の出力側に駆動回路２４を設けてトラ
ンジスタ３０のオン，オフ動作を行うようにしている。 このため、信号入力端子１０−１〜１０−４へ与える信
号は、従来と同じでよい。しかも、トランジスタ３０の
オン，オフ動作を最適に制御し、駆動電源４０の電源電
流を発熱体５０へ流すことができ、制御回路２０を簡単
な構成で実現できる。

【００３２】なお、本発明は、図示の実施例に限らず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。

【００３３】（１）　　図１では、スイッチング素子を
ＰＮＰ型トランジスタ３０で構成したが、他のＮＰＮ型
トランジスタ等のスイッチング素子を用いてもよい。 （２）　　駆動回路２４は、図１以外の他の回路構成に
してもよい。 （３）　　筐体６０は、図３以外の形状のものであって
もよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、第１の電極が電源電位に接続されたスイッチ
ング素子と、該スイッチング素子の第２の電極と接地電
位との間に発熱体を接続した構成としている。これによ
り、スイッチング素子のオン，オフ動作は、電源電位の
オン，オフ制御を兼ね、発熱体の電位を接地電位に接続
された筐体と同電位にできる。このため、従来、発熱体
の電食防止に用いられたスイッチによるオン，オフ制御
手段を省略でき、回路構成を簡単化できる。

【００３５】第２の発明によれば、ＰＮＰ型トランジス
タのコレクタ電極と接地電位との間に発熱体を設けてい
る。このため、電源電位のオン，オフ制御が確実に行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すサーマルヘッドの一構成
例を示す回路図である。

【図２】従来のサーマルヘッドの概略の回路図である。

【図３】図１のサーマルヘッドが筐体に搭載された全体
斜視図である。

【符号の説明】

６０　　筐体 ２０　　制御回路 ３０ｅ，３０ｃ　　第１，第２の電極（エミッタ電極，
コレクタ電極） ３０　　スイッチング素子（ＰＮＰ型トランジスタ）５
０　　発熱体 ＤＡ　　印字データ Ｓ２０　　制御信号 Ｖｓｓ　　接地電位 Ｖ１１　　電源電位

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　印字データに基づきスイッチ切換え用
   の制御信号を生成する制御回路と、前記制御信号により
   オン，オフ動作し第１及び第２の電極を有し該第１の電
   極が電源電位に接続されたスイッチング素子と、前記第
   ２の電極と接地電位との間に接続された印字用の発熱体
   とを、前記接地電位に接続された筐体に搭載したことを
   特徴とするサーマルヘッド。
2. 【請求項２】　　請求項１記載のサーマルヘッドにおい
   て、前記スイッチング素子は、前記第１の電極をエミッ
   タ電極とし、前記第２の電極をコレクタ電極としたＰＮ
   Ｐ型トランジスタで構成したサーマルヘッド。