JPH0671924A - サーマルプリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルプリントヘッドの駆動回路の印字デ
ータ処理およびデータ転送を簡易化するとともにその駆
動回路の構造の複雑化を避けて、高速印字を実現する簡
易な構造のサーマルプリントヘッドを提供する。 【構成】 本発明のサーマルプリントヘッドは、パラレ
ルな印字データが入力されるラッチ７と、前記ラッチ７
を走査選択駆動させ前記ラッチに前記印字データを保持
させる選択駆動回路としてのマルチプレクサ１１、１
３、１５、１７と、絶縁基板上に複数の発熱抵抗体１が
配列された印字部３と、前記ラッチ７と前記発熱抵抗体
１との間に介挿され前記ラッチ７に保持されたデータに
基づいて前記発熱抵抗体１への電圧印加を制御するスイ
ッチング素子１９とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感熱記録装置等に用いら
れるサーマルプリントヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のサーマルプリントヘッドにおいて
は、図４（ａ）にその概念図を示すように、外部のＣＣ
Ｄ４０１のような読み取り部でシリアルなデータとして
読み取った画像情報を、マイクロプロセッサなどからそ
の主要部が構成される画像処理装置４０３に入力し、そ
れを一旦パラレルな印字データにして画像処理を施して
出力させ、この出力されたパラレルな印字データを再び
シリアルなデータに変換装置４０５で変換してからサー
マルプリントヘッド４０７の回路基板上などに配設され
た駆動回路に入力して印字を行なっている。

【０００３】そのサーマルプリントヘッドは、図４
（ｂ）に示すように、駆動回路４０９としてシフトレジ
スタ４１１とラッチ４１３とスイッチング素子４１５と
からその主要部が構成された集積回路が通常用いられて
いる。そして図４（ｃ）に示すごとく駆動回路４０９
は、発熱抵抗体４１７が列設されたサブストレート５０
１上またはサブストレートと同じくヒートシンク５０２
上に貼設される駆動回路基板５０３上に搭載され、ワイ
ヤーボンディング５０４等により発熱抵抗体４１７と電
気的に接続されている。

【０００４】このような従来のサーマルプリントヘッド
の駆動方法としては、まず外部からシリアルなデータと
して入力された 1ライン分の印字（画像）データを転送
クロック信号に基づいてシフトレジスタ４１１に格納
し、これをラッチ信号によってラッチ４１３にて保持す
る。このラッチ４１３に保持された印字データに基づい
てスイッチング素子４１５のオン・オフおよびオン時間
を制御し、ストローブ信号ＳＴＢによりそのスイッチン
グ素子４１５のオン時間を制御し、スイッチング素子４
１５に接続された発熱抵抗体４１７の発熱を制御して、
印字を行なっている。

【０００５】このため、従来のサーマルプリントヘッド
では、 1ライン分の印字データをシフトレジスタ４１１
に格納するために、その外部でマイクロプロセッサなど
からその主要部が構成される画像処理装置４０３から出
力されるパラレルな印字データを再びシリアルなデータ
に変換装置４０５などで変換し、このシリアルな印字デ
ータを入力していた。そしてシフトレジスタ４１１から
ラッチ４１３に入力する際には印字データを再びパラレ
ルな状態に戻し、このラッチ４１３に保持した印字デー
タに基づいて各スイッチング素子を介してそれに接続さ
れた発熱抵抗体４１７を制御して印字していた。

【０００６】近年サーマルプリンタヘッドには高精細化
やＡ３サイズのような大判な記録紙への対応や高速印字
などが要求されており、これを実現するためには、多画
素数化への対応や、ますます高速化する印字データの高
速処理への対応が必須の条件となってきている。

【０００７】しかしながら、従来のサーマルプリントヘ
ッドにおいては、前述したように、外部から入力された
パラレルな印字データを一旦シリアルな印字データに直
してからサーマルプリントヘッドの駆動回路に入力し、
その駆動回路内に設けたシフトレジスタにて再びパラレ
ルな状態の印字データに戻し、ラッチにてラッチを掛け
て保持し、この印字データに基づいてスイッチング素子
を介して印字部の発熱抵抗体に印字を行なわせているの
で、印字データの転送に時間がかかり、高速印字の実現
を容易ではないものとしていた。特に、1000段を越すよ
うな多段のシフトレジスタを駆動回路に用いて、データ
の転送エラーを防ぐためには、その転送クロック周波数
を低くしなければならず、より高速な印字を行なう上の
障害となっていた。

【０００８】また、パラレル／シリアル変換装置を必要
とするなど、装置が複雑化するといった問題もあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解決するために成されたもので、その目的は、サ
ーマルプリントヘッドの駆動回路の印字データ処理を簡
易化するとともにその駆動回路の構造の複雑化を避け
て、高速印字を実現する簡易な構造のサーマルプリント
ヘッドを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明のサーマルプ
リントヘッドは、パラレルな印字データが入力されるラ
ッチと、前記ラッチを走査選択駆動させ前記ラッチに前
記印字データを保持させる選択駆動回路と、絶縁基板上
に複数の発熱抵抗体が配列された印字部と、前記ラッチ
と前記発熱抵抗体との間に介挿され、前記ラッチに保持
されたデータに基づいて前記発熱抵抗体への電圧印加を
制御するスイッチング素子とを具備することを特徴とし
ている。

【００１１】なお、本発明のサーマルプリントヘッド
は、前記のパラレルな印字データを前記ラッチに入力す
るとともに前記選択駆動回路を制御するマイクロプロセ
ッサを具備するようにしてもよい。

【００１２】また、第２の発明のサーマルプリントヘッ
ドは、入力されたシリアルな印字データをパラレルな印
字データへ変換するシリアル／パラレル変換装置と、デ
ータ処理およびシステム全体の制御を行ないパラレルな
印字データを出力するマイクロプロセッサと、前記マイ
クロプロセッサのデータバスに接続され前記印字データ
が入力されるラッチと、前記マイクロプロセッサに接続
され、該マイクロプロセッサの制御信号に基づいて前記
ラッチを走査選択駆動させて前記ラッチに前記印字デー
タを保持させるアドレスラッチおよびマルチプレクサを
有する選択駆動回路と、絶縁基板上に複数の発熱抵抗体
が配列された印字部と、前記ラッチと前記発熱抵抗体と
の間に介挿され、かつ前記選択駆動回路に接続され選択
駆動されて、前記ラッチに保持されたデータに基づいて
前記発熱抵抗体への電圧印加を制御するスイッチング素
子とを具備することを特徴としている。

【００１３】なお、前記のマイクロプロセッサの配置さ
れる位置は、必ずしもサーマルプリントヘッドに隣接し
て設けられる駆動回路内に設けなければならないことに
は限定しない。例えば、このサーマルプリントヘッドが
装着されるプリンタ装置内に配置された画像処理装置の
マイクロプロセッサなどを用いてもよい。あるいは、こ
のサーマルプリントヘッドの外部に設けられ、このサー
マルプリントヘッドに画像処理を施された印字データを
入力する画像処理装置内のマイクロプロセッサなどを用
いてもよい。

【００１４】

【作用】本発明のサーマルプリントヘッドは、画像処理
装置などに設けられたマイクロプロセッサなどからのパ
ラレルな印字データが直接にラッチに入力され、このラ
ッチを前記のマイクロプロセッサの制御信号に基づいて
走査選択駆動させることで、このラッチに前記の印字デ
ータを保持させ、この印字データに基づいてスイッチン
グ素子を介して印字部の発熱抵抗体に通電して印字を行
なうようにしている。

【００１５】本発明の技術によれば、上記のようにサー
マルプリントヘッドの外部または内部に設けられたマイ
クロプロセッサから入力されたパラレルな印字データを
直接にラッチで保持させ、この印字データに基づいて印
字部にて印字を行なうようにしているので、多段シフト
レジスタを用いることを避けることができる。

【００１６】このため、パラレルな印字データを一旦シ
リアルな印字データに直してから再びパラレルな状態に
戻すといったシフトレジスタを有する従来技術に係るサ
ーマルプリントヘッドのような動作の煩雑さを解消でき
るとともに、そのような動作を行なわせるための多段シ
フトレジスタを配設することに起因した駆動回路の複雑
化を避けることもできる。

【００１７】また、ラインごとに全ての印字データを変
換する必要がなく、必要な画素に対応するラッチのデー
タのみを書き換えることになるため、データの転送時間
を短くすることができる。

【００１８】

【実施例】本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実
施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお本実施例に
おいては、2048個の発熱抵抗体を有するサーマルプリン
トヘッドの場合を例として取り上げて説明する。

【００１９】本実施例のサーマルプリントヘッドは、絶
縁基板上に複数の発熱抵抗体１が配列された印字部３
と、サーマルプリントヘッドの外部に設けられた画像処
理部のマイクロプロセッサ（図示省略）のデータバス５
に接続され、このマイクロプロセッサから出力されるパ
ラレルな印字データが入力される合計 256個の 8ビット
のラッチ７と、前記のマイクロプロセッサの制御信号に
基づいて前記のラッチ７を走査選択駆動させアドレスデ
ータを保持させるアドレスラッチ９およびマルチプレク
サ（Ａ）１１、マルチプレクサ（Ｂ）１３、マルチプレ
クサ（Ｃ）１５、マルチプレクサ（Ｄ）１７とからその
主要部が構成される選択駆動回路と、印字部３の発熱抵
抗体１とラッチ７との間に介挿され、かつ選択駆動回路
のマルチプレクサ（Ｃ）１５からのストローブ信号によ
り制御され、前記のラッチ７に保持された印字データに
基づいて各発熱抵抗体１への通電を制御するスイッチン
グ素子１９とを有している。

【００２０】これを図１および図２に示す。また、図３
はこのサーマルプリントヘッドを動作させる各信号およ
びデータ信号を示すタイミングチャートである。

【００２１】これらの構成部位のうち、ラッチ７とマル
チプレクサ（Ｄ）１７と各スイッチング素子１９とは、
図２にその概略構成を示すような集積回路２００に作り
込まれている。

【００２２】この集積回路２００は 1個あたりに 8個の
ラッチ７を有し、そのラッチ７の 1個につき各々スイッ
チング素子１９が 8個ずつ接続されている。従ってこの
集積回路２００の 1個あたりには合計64個のスイッチン
グ素子１９が接続され制御される。

【００２３】このような集積回路２００が、図１に示す
ように全部で32個配設され、合計2048個のスイッチング
素子１９が制御される。そしてそのスイッチング素子１
９の各々につき 1個ずつ発熱抵抗体１が接続され、合計
2048個の発熱抵抗体１の印字動作が制御される。

【００２４】印字部３は、例えば図４（ｃ）に示す駆動
回路基板からなり、前記の2048個の発熱抵抗体１が配列
されたサブストレートとその裏面に貼設されるヒートシ
ンク５０２とから主要部が構成されている。

【００２５】アドレスラッチ９は、このサーマルプリン
トヘッドの外部に設けられた画像処理部のマイクロプロ
セッサからデータバス５を介して入力されたＡ／Ｄ信号
がＨレベルとなった後、ラッチ７のうちのデータを書き
込もうとするラッチ７のアドレスデータをラッチし、信
号Ａ0 〜Ａ7 を生成する。その際のアドレスラッチ９の
ラッチ動作は、マイクロプロセッサから入力された信号
ＷＲ、ＣＥ、Ａ／Ｄに基づいて制御される。そしてこの
アドレスラッチ９はアドレスバス２１を介して信号Ａ0
〜Ａ7 を所定のマルチプレクサ１１〜１７に送出しこれ
を制御する。信号Ａ7 、Ａ6 はマルチプレクサ（Ａ）１
１、（Ｃ）１５を、信号Ａ5 、Ａ4 、Ａ3 はマルチプレ
クサ（Ｂ）１３を、信号Ａ2 、Ａ1 、Ａ0 はマルチプレ
クサ（Ｄ）１７をそれぞれ制御する。

【００２６】マルチプレクサ（Ａ）１１、（Ｂ）１３、
（Ｃ）１５、（Ｄ）１７は、集積回路２００を走査選択
駆動させて、その内部のラッチ７にデータバス５から入
力されるパラレルな印字データを保持させる。

【００２７】ラッチ７はその印字データをスイッチング
素子１９に出力し、これに基づいてスイッチング素子１
９は各々接続する発熱抵抗体１への通電を制御して発熱
抵抗体１に印字動作を行なわせる。

【００２８】例えば、アドレスが 0番地を選択する場
合、マイクロコンピュータからのアドレスデータに従っ
てアドレスラッチ９は 0（ＨＥＸ）の信号Ａ0 〜Ａ7 を
出力する。これに基づいてマルチプレクサ（Ａ）１１の
出力信号ＣＥ10がイネーブルとなり、集積回路２００の
うち 0番から 7番までの 8個の集積回路２００が選択さ
れる。またマルチプレクサ（Ｂ）１３の出力信号ＣＥ20
がイネーブルとなり、前記のＣＥ10によって選択された
集積回路２００のうちの 0番の集積回路が選択される。
さらにマルチプレクサ（Ｄ）の出力によって集積回路内
の 8個のラッチのうち 0番目のラッチ７が選択されるこ
とになり、結局、アドレスラッチ９の出力により任意の
ラッチ７を選択することができる。

【００２９】そしてＡ／Ｄ信号がＬレベルになると、マ
ルチプレクサＤにより選択された 0番目のラッチ７にそ
のとき書き込まれるべき印字データがデータバス５から
入力される。

【００３０】このような動作をアドレス 0（ 0ＨＥＸ）
からFF（31ＨＥＸ）までの 1走査周期にわたって繰り返
すことで、 1ライン分の印字データの転送を行なう。そ
してこのように転送されラッチ７に書き込まれた印字デ
ータに基づいてスイッチング素子１９が発熱抵抗体１へ
の電圧印加をスイッチングして印字動作を行なう。

【００３１】なお、このとき 1走査周期の中でラッチ内
のデータをアドレス 0（ＨＥＸ）からFF（ＨＥＸ）まで
すべて書き換える必要はなく、任意のラッチのみ印字デ
ータを書き換えてもよい。

【００３２】ここでマルチプレクサ（Ｃ）１５は、入力
された信号Ａ7 、Ａ6 に基づいてストローブ信号ＳＴＢ
1 〜4 を生成し、このストローブ信号ＳＴＢ1 〜4 によ
って4つのブロックに分けられた各ブロックごとの集積
回路２００の内部のスイッチング素子１７を制御して、
それに接続されている発熱抵抗体１の通電を制御するも
のである。例えば上記の例では、アドレス 0（ＨＥＸ）
から 7（ＨＥＸ）の集積回路２００へのデータ転送が終
了した後、アドレス 8（ＨＥＸ）から 16 進数の F（Ｈ
ＥＸ）までの集積回路２００にデータ書き込みを行って
いる間だけ、 0（ＨＥＸ）から 7（ＨＥＸ）の集積回路
２００に接続された64個の発熱抵抗体１を通電可能な状
態とし、その他の発熱抵抗体１には通電が行なわれない
ようにしている。

【００３３】即ち、本実施例のサーマルプリンタヘッド
においては、パラレルな印字データを直接パラレルな形
でラッチ７に入力し、ストローブ信号ＳＴＢ1 〜4 によ
り32個の集積回路２００を 4ブロックに分けて 8個の集
積回路２００を 1ブロックとして、ストローブ数4 の印
字動作を行なうようにしている。

【００３４】以上のように、本発明に係るサーマルプリ
ンタヘッドは、ラッチを走査選択駆動させる選択駆動回
路を配設し、マイクロプロセッサのデータバスから入力
されたパラレルな印字データを直接にラッチに保持さ
せ、この印字データに基づいて印字部３にて印字を行な
うようにしている。従って従来のサーマルヘッドにおい
て用いていたような多段シフトレジスタが不要となる。

【００３５】このため、パラレルな印字データを一旦シ
リアルな印字データに直してから再びパラレルな状態に
戻すといった多段シフトレジスタを有する従来技術に係
るサーマルプリントヘッドのような動作の煩雑さを解消
できるとともに、そのような動作を行なうための駆動回
路の複雑化を避けることもできる。その結果、印字デー
タ処理を簡易化して高速印字対応を可能とし、かつ駆動
回路の構造を簡易なものとすることができる。

【００３６】なお、本実施例においては、マイクロプロ
セッサはサーマルプリンタヘッドの駆動回路の外部に配
置したがこれには限定しない。このマイクロプロセッサ
がデータバス５を介してサーマルプリンタヘッドの駆動
回路にパラレルな状態の印字データと信号ＷＲ、ＣＥ、
Ａ／Ｄを入力するものであれば、このこのマイクロプロ
セッサ本体はサーマルプリンタヘッドの駆動回路部内に
配置してもよい。あるいは、本実施例のような画像処理
用のマイクロプロセッサでなくともよく、外部の画像処
理用マイクロプロセッサとは別に、画像処理用マイクロ
プロセッサに連動して信号ＷＲ、ＣＥ、Ａ／Ｄ等を出力
しサーマルプリンタヘッドの駆動を制御する駆動制御用
のマイクロプロセッサをサーマルプリンタヘッドの駆動
回路部内に配置してもよい。

【００３７】また、本実施例においては、 8ｂｉｔデー
タ対応の駆動回路としたが、これには限定しない。16ｂ
ｉｔ、32ｂｉｔ対応などに設定することもできることは
言うまでもない。

【００３８】

【発明の効果】以上の詳細な説明で明らかなように、本
発明によれば、サーマルプリントヘッドの駆動回路の印
字データ処理を簡易化するとともにその駆動回路の構造
の複雑化を避けて、高速印字を実現し、かつ構造の簡易
なサーマルプリントヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルプリントヘッドの回路構成を
示す図。

【図２】本発明のサーマルプリントヘッドの駆動回路に
用いられる集積回路1 個の回路構成を示す図。

【図３】本発明のサーマルプリントヘッドを動作させる
各信号および印字データを示すタイミングチャート。

【図４】従来のサーマルプリントヘッドの構成を示す
図。

【符号の説明】

１…発熱抵抗体 ３…印字部 ５…データバス ７…ラッチ ９…アドレスラッチ １１…マルチプレクサ（Ａ） １３…マルチプレクサ（Ｂ） １５…マルチプレクサ（Ｃ） １７…マルチプレクサ（Ｄ） １９…スイッチング素子 ２１…アドレスバス ２００…集積回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パラレルな印字データが入力されるラッ
   チと、 前記ラッチを走査選択駆動させ前記ラッチに前記印字デ
   ータを保持させる選択駆動回路と、 絶縁基板上に複数の発熱抵抗体が配列された印字部と、 前記ラッチと前記発熱抵抗体との間に介挿され、前記ラ
   ッチに保持されたデータに基づいて前記発熱抵抗体への
   電圧印加を制御するスイッチング素子とを具備すること
   を特徴とするサーマルプリントヘッド。
2. 【請求項２】 前記パラレルな印字データを前記ラッチ
   に入力し、前記選択駆動回路を制御するマイクロプロセ
   ッサを具備することを特徴とする請求項１記載のサーマ
   ルプリントヘッド。
3. 【請求項３】 入力されたシリアルな印字データをパラ
   レルな印字データへ変換するシリアル／パラレル変換装
   置と、 データ処理およびシステム全体の制御を行ないパラレル
   な印字データを出力するマイクロプロセッサと、 前記マイクロプロセッサのデータバスに接続され前記印
   字データが入力されるラッチと、 前記マイクロプロセッサに接続され、該マイクロプロセ
   ッサの制御信号に基づいて前記ラッチを走査選択駆動さ
   せて前記ラッチに前記印字データを保持させるアドレス
   ラッチおよびマルチプレクサを有する選択駆動回路と、 絶縁基板上に複数の発熱抵抗体が配列された印字部と、 前記ラッチと前記発熱抵抗体との間に介挿され、かつ前
   記選択駆動回路に接続され選択駆動されて、前記ラッチ
   に保持されたデータに基づいて前記発熱抵抗体への電圧
   印加を制御するスイッチング素子とを具備することを特
   徴とするサーマルプリントヘッド。