JPH07125289A - サーマルヘッド駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２列に平行配置された第１発熱素子群Ａと第
２発熱素子群Ｂの直線性および平行度を補償する。 【構成】第１発熱素子群Ａと第２発熱素子群Ｂとをそれ
ぞれ複数のグループに分割し、各グループの規準位置か
らの変位量を求め、該変位量に応じた駆動タイミングで
各グループの駆動を行うよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は複数列、例えば２列の
発熱素子列が平行に配置形成されたサーマルヘッドを駆
動するサーマルヘッド駆動回路に関するもので、特にこ
の駆動回路による記録品質の向上を図ることを目的とし
たものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種サーマルヘッドおよびその
駆動回路としては、特開平１−１８０３６２号および特
開平４−２９０７５６号公報に記載された装置があっ
た。これらのサーマルヘッドは所定の間隔で平行な２列
に配列された発熱素子列を有し、かつこれらの各発熱素
子は半ピッチづつずらされていた。これは、解像度（発
熱素子密度、３００〜４００ＤＰＩまたはそれ以上）を
向上させる目的で成されたものである。このため、これ
らのサーマルヘッドは、一般に図４に示すような構成を
有していた。なお、図４は本発明の実施例装置でもある
が、ここでは従来部分についてのみ説明する。すなわ
ち、連続する発熱抵抗体に電源リード１２ａ〜１２ｑと
接地リード１３ａ〜１３ｑとを交互に等間隔に接続させ
ることにより、接地リード１３ａ〜１３ｑが発熱抵抗体
に接触する部分を中心とするとともに両側の電源リード
１２ａ〜１２ｑにはさまれた部分が１つの発熱素子を形
成する。２列の発熱抵抗体について同様に各リードを半
ピッチだけずらせて接続することで各発熱抵抗体の発熱
素子を半ピッチだけずらすことができ第１発熱素子群Ａ
と第２発熱素子群Ｂを有する高解像度のサーマルヘッド
を製作していた。また、このようなサーマルヘッドは一
般に移動する記録媒体を横断する方向に支持され該記録
媒体に所望の記録を行うものであるが、２列の発熱素子
列（群）による記録をこの記録媒体の同一記録ラインに
行わせるため移動する記録媒体の上流側に配置された発
熱素子群（例えば第２発熱素子群Ｂ）の駆動を下流側に
配置された発熱素子群（第１発熱素子群Ａ）の駆動から
所定時間（第１発熱素子群Ａの記録ラインが第２発熱素
子群Ｂに到達するまでの時間）遅らせて行わせていた。
このように構成することにより、高解像度でまた品質の
良いサーマルヘッドによる記録を実現させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のサ
ーマルヘッドおよびサーマルヘッド駆動回路では、次の
ような問題点があった。すなわち、一般にこの種のサー
マルヘッドにおける発熱抵抗体は印刷等により形成され
るものであるが、子細に見たときその直線性あるいは平
行度が十分でない場合があった。すなわち、図３に示す
ように、第１発熱素子群Ａおよび第２発熱素子群Ｂとも
にわずかに曲折している場合があった。これらの曲折は
印刷以外で形成する場合にも生じ得るものである。そし
て、これらの曲折は通常の記録品質を達成するものにあ
ってはそれほどの悪影響をもたらすものではないが、高
精細の記録を行う場合無視できないものとなる欠点があ
った。さらに、電源リードと接地リードとを交互に等間
隔に接続させることにより発熱素子列を形成するととも
に各発熱素子を半ピッチずらすようにしたサーマルヘッ
ドにおいては、記録が行われた際に隣合う記録ドット
（２列に配置される発熱素子の内隣合う発熱素子により
記録されたもの）が重なってしまい、使用状態によって
は高密度実装した場合であっても記録ドットの分解能が
低下したようになってしまうという不都合があった。し
たがって、この発明は、これらの欠点を改善することを
目的としたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、移動する媒体を横断する方向に直線上に形成さ
れた第１の発熱素子群Ａとこの第１の発熱素子群Ａに平
行な方向に所定の間隔Ｄをもって直線上に形成された第
２の発熱素子群Ｂとを有し、各発熱素子群Ａ、Ｂの各々
の発熱素子には選択的に電力が供給されるよう構成され
たサーマルヘッド１０を用い、上記媒体上に信号に応じ
た記録を行うサーマルヘッド駆動回路において、第１の
発熱素子群Ａを複数の発熱素子をそれぞれ有したＮ個
（Ｎは２以上の整数）のグループ（ＡＬ１、ＡＬ２、Ａ
Ｌ３、・・・）に分割するとともに当該各グループ（Ａ
Ｌ１、ＡＬ２、ＡＬ３、・・・）に対応してそれぞれ設
けられたＮ個の第１駆動回路部３１と、第２の発熱素子
群Ｂを複数の発熱素子をそれぞれ有したＭ個（Ｍは２以
上の整数）のグループ（ＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ３、・・
・）に分割するとともに当該各グループ（ＢＬ１、ＢＬ
２、ＢＬ３、・・・）に対応してそれぞれ設けられたＭ
個の第２駆動回路部３２と、第１の発熱素子群ＡのＮ個
のそれぞれのグループ（ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３、・・
・）の規準位置からのズレ量に対応するそれぞれの駆動
タイミングを規定する第１の駆動タイミング規定手段
と、第２の発熱素子群ＢのＭ個のそれぞれのグループ
（ＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ３、・・・）の規準位置からの
ズレ量に対応するそれぞれの駆動タイミングを規定する
第２の駆動タイミング規定手段と、Ｎ個の第１の駆動回
路部３１をそれぞれ第１の駆動タイミング規定手段によ
り規定されたタイミングで独立に駆動させる第１の制御
手段４と、Ｍ個の第２の駆動回路部３２をそれぞれ第２
の駆動タイミング規定手段により規定されたタイミング
で独立に駆動させる第２の制御手段４と、から第１の発
明を構成し、各発熱素子群Ａ、Ｂは連続した抵抗体列と
して形成され、これらの各抵抗体列に対して電源リード
１２ａ〜１２ｑと接地リード１３ａ〜１３ｑとが交互に
等間隔に接続されて各発熱素子列が形成され、かつ各発
熱素子群Ａ、Ｂの上記電源リード１２ａ〜１２ｑと接地
リード１３ａ〜１３ｑは互いに半ピッチずらされて形成
され、さらに、各発熱素子に接続する電源リード１２ａ
〜１２ｑの太さを各発熱素子に接続される接地リード１
３ａ〜１３ｑより太くしたサーマルヘッドを用いること
により第２の発明を成した。

【０００５】

【作用】第１の発明によれば、各発熱素子群を複数のグ
ループに分割し、このグループ毎に規準位置からのズレ
量を算出して各グループに対応した駆動回路部により各
ズレ量に応じたタイミングで各グループを独立に駆動す
るよう構成したので、発熱素子群の直線性および平行度
について各グループ毎に制御することができ良好な記録
品質を実現することができる。また、第２の発明によれ
ば、電源リードを太くすることにより、発熱素子による
記録ドットを小さくすることができ見かけ上の分解能を
向上させることができる。

【０００６】

【実施例】以下、図面の１実施例に基づき本発明を説明
する。図１〜図４は本発明に関わるサーマルヘッドおよ
びサーマルヘッド駆動回路に関するものであり、図１は
サーマルヘッド駆動回路の全体回路構成図、図２は図１
の回路によるサーマルヘッド駆動タイミング図、図３は
２列に形成された発熱素子列の状態を説明するサーマル
ヘッドの模式図、図４はサーマルヘッドの正面図であ
る。まず、図３および図４を参照してこの発明に関わる
サーマルヘッドを説明する。 図４に示すように、この
発明のサーマルヘッド１０は間隔Ｄだけ空けられた平行
に配置された２列の発熱抵抗体が形成されている。この
２列の発熱抵抗体の中間部分には共通電極１１が帯状に
形成されている。この共通電極１１からは等間隔に電源
リード１２ａ〜１２ｑが両発熱抵抗体に向けて半ピッチ
だけずらされて順次形成されている。さらに、各側の電
源リード１２ａ〜１２ｑの中央部に接地リード１３ａ〜
１３ｑが形成配置されている。共通電極１１には適当な
間隔で選択した電源リードに給電線１２が接続形成され
電源の電力が供給可能に構成されている。また、一方の
接地リード１３ａ〜１３ｑは駆動回路部を構成する駆動
ＩＣ３１、３２にそれぞれ接続されている。接地リード
導体１３ｋを駆動ＩＣ３１により接地すると、電流は電
源リード１２ｉ、１２ｋから接地リード１３ｋに流れる
ので、電源リード１２ｉ、１２ｋ間の領域が記録ドット
ＤＴ１となる。この実施例のサーマルヘッド１０はこの
ようにして第１発熱素子群Ａ及び第２発熱素子群Ｂを形
成している。電源リード１２ｉ〜１２ｋに示すように、
このサーマルヘッド１０の電源リードを比較的細く形成
すると、これらによる記録ドットはＤＴ１、ＤＴ２のよ
うに大きくなって記録状態では相互に重なりあってしま
う。これに対して、電源リード１２ｍ、１２ｎ、１２
ｏ、１２ｐに示すように、電源リードを一方の側の隣合
う接地リード間隔の１／２（すなわち接地リード１３
ｍ、１３ｏ間の半分の距離）程度の太さとすることによ
りＤＴ３、ＤＴ４に示される記録ドットを得ることがで
き両ドットの重なり程度を小さくでき見かけ上の分解能
を向上させることができる。

【０００７】さて、図３に示すように、このようなサー
マルヘッド１０では、微視的に見た場合それぞれの発熱
素子列Ａ、Ｂは一般に曲折している場合がある。この曲
折は６００ＤＰＩ程度以上の高精細記録を行う場合無視
できなくなる。したがってこの発明では、これらの各発
熱素子群Ａ、ＢをＬ１〜Ｌ５で示す各グループに分割
し、それぞれ５個の発熱素子グループを形成している。
そして、各グループについて、規準位置（この実施例で
は図３の発熱素子群ＡのグループＬ１（ＡＬ１）の存在
位置とみなすことができる符号ＲＡで示した位置）から
の変位を算出し、この変位量に応じて各グループの駆動
タイミングを制御するようにしたものである。例えば、
発熱素子列ＡのグループＬ２（ＡＬ２）はＡＬ１に対し
てＡＤ（２−１）だけ下方に変位し、また発熱素子列Ｂ
のグループＬ３（ＢＬ３）はＡＬ１に対してＤ＋ＢＤ
（３−１）だけ変位している。これらの変位量は顕微鏡
等を使用することで測定可能である。なお、この変位量
は各発熱素子グループ内の上方の最大ズレ量と下方の最
大ズレ量との平均値として求めることが最も便利であ
る。

【０００８】このようにして、各発熱素子列Ａ、Ｂの各
グループの求めた変位量は、図１に示す制御手段４の図
示しない変位量メモリにセットされる。このサーマルヘ
ッドにより所定の記録がなされる媒体の移動速度は、使
用者が任意に設定可能であるので、制御手段４内には設
定された媒体移動速度と変位量メモリにセットされた各
グループの変位量とを演算して同一ラインの記録を行う
ためにそれぞれのグループの駆動タイミングを規定する
駆動タイミング規定手段が設けられている。そして、こ
の駆動タイミング規定手段により規定された駆動タイミ
ングで制御手段４が各発熱素子グループを駆動する。こ
の明細書では、便宜上、第１発熱素子群Ａにおける発熱
素子グループに対する上記各手段を第１の駆動タイミン
グ規定手段、第１の制御手段と呼び、第２発熱素子群Ｂ
における各手段について第２の駆動タイミング規定手
段、第２の制御手段と呼ぶこととするが、これらはそれ
ぞれ１つの回路で構成しても良い。さて、記録データは
図１の制御手段４（この制御手段４内に第１、第２の制
御手段を形成しても良い）に入力され所定処理がなされ
た後、その記録順位に応じて（１個おきに）第１発熱素
子群Ａ、第２発熱素子群Ｂに分配された後、さらに各発
熱素子グループに対応した駆動ＩＣ（第１駆動回路部３
１、第２駆動回路部３２）に分配セットされる。まず、
同一記録ラインに属するデータの内、第１発熱素子群Ａ
で記録すべきデータのみがそれぞれ対応する第１駆動回
路部３１のそれぞれの駆動ＩＣに分配セットされる。そ
して、第１の駆動タイミング規定手段により規定された
駆動タイミングでそれぞれ記録動作が行われる。この分
配セットを含む記録動作が順次行われて第１発熱素子群
Ａによる記録が次々と実行される。なお、この段階の第
２発熱素子群Ｂに対応する各駆動ＩＣには図３に示す両
発熱素子群Ａ、Ｂの間隔Ｄに相当するだけ前の記録ライ
ンにおける第２発熱素子群Ｂに割り当てられたデータの
記録が順次行われている。

【０００９】図３はこのような記録動作のタイミングを
示すタイミング図である。まず、第１発熱素子群Ａに属
するデータが第１駆動回路部３１の各駆動ＩＣに分配セ
ットされた後にＡＬ１〜ＡＬ５の駆動が行われる。これ
らの各駆動はそれぞれのグループのズレ量に応じてスト
ローブ信号の発生タイミングを異ならせている。第２発
熱素子群Ｂについては第１発熱素子群Ａによる記録デー
タと同一の記録ラインに属する記録データが遅れ時間Ｔ
Ｄ（図２においては、図面の関係上この時間ＴＤを実際
より短く示している）をもって第２駆動回路部３２の各
駆動ＩＣに分配セットされる。この遅れ時間ＴＤは図３
に示す両発熱素子群Ａ、Ｂ間の距離Ｄを記録が施される
媒体が移動する時間に対応している。すなわち、この発
明のサーマルヘッド駆動回路にあっては、一つの記録ラ
インに属するデータの内、第１発熱素子群Ａにより記録
されるべきデータはほぼ実時間で記録され、第２発熱素
子群Ｂにより記録されるべきデータは第１発熱素子群Ａ
に対する記録から時間ＴＤだけ遅れて記録が実行され
る。したがって、先に述べたように、図２の遅れ時間Ｔ
Ｄの間にも次々に分配セットされる対応する記録ライン
の第２発熱素子群Ｂに属するデータの記録が行われてい
る。

【００１０】以上の実施例においては、各発熱素子群の
各発熱素子グループの規準位置からの変位量に直接対応
した駆動タイミングを規定するよう構成したものを示し
たが、これとは別に次の方法によっても同様に実施する
ことができる。すなわち、図３に示すように、第１発熱
素子群Ａと第２発熱素子群Ｂとの間の距離が設計値とし
てＤであったとする。第１発熱素子群Ａの各発熱素子グ
ループの規準位置ＲＡからの変位量を測定し変位量メモ
リに格納する。同様に第２発熱素子群Ｂの各発熱素子グ
ループについてもその規準位置ＲＢからの変位量を測定
し変位量メモリに格納する。この場合の制御手段４内に
は第１発熱素子群Ａにより記録されるべきデータを格納
するＡメモリと第２発熱素子群Ｂにより記録されるべき
データを格納するＢメモリとが備えられている。これら
のメモリは、記録すべきラインナンバーデータと当該記
録ラインに属する発熱素子の印字データとが考慮されて
格納される構成を有している。そして、第２発熱素子群
Ｂのデータを格納するメモリの読みだしタイミングを第
１発熱素子群Ａのそれよりも記録媒体が距離Ｄだけ移動
する時間遅延させるようにしておく。そして、各発熱素
子群の各発熱素子グループの変位量について、その記録
動作時に設定された記録媒体の送りステップ（この種装
置では、一般に記録媒体が１送りステップ移動する毎に
１ラインの記録が行われる）の大きさと比較する。発熱
素子グループの変位量が１送りステップの１／２を越え
る場合には当該発熱素子グループに属するデータのライ
ンナンバーデータを前（記録媒体の上流側に変位してい
る場合）または後（記録媒体の下流側に変位している場
合）に１だけシフトして当該発熱素子グループのデータ
を前述のＡ、Ｂメモリに格納していくように構成してお
く。この明細書ではこの補償動作を粗調整ということに
する。そして、この粗調整が終わった段階で微調整を行
う。すべての発熱素子グループの変位量は前述の粗調整
が終わった段階で１送りステップ以内の変位量であると
いうことができる。このような記録媒体の１送りステッ
プ以内の変位量補償は、各発熱素子グループの印字パル
ス（ストローブ信号）の発生タイミングを、当該発熱素
子グループの残された変位量に応じて早めたりあるいは
遅らせたりする事により行う。この１送りステップ以内
のストローブ信号の発生タイミングはＡ、Ｂそれぞれの
第１、第２の駆動タイミング規定手段により演算規定さ
れ、第１、第２の駆動回路部３１、３２のそれぞれの駆
動ＩＣに個別に設定される。以上の補償動作が実際の記
録動作を行う前に動作する。実際の記録動作時において
は、外部制御装置等から記録データがこの制御回路４内
に送られてくると、制御回路４は、まずこれらの入力デ
ータを第１発熱素子群Ａに属するＡデータと第２発熱素
子群Ｂに属するＢデータとに分ける。そして、補償動作
により補償された記録ライン毎にそれぞれのデータをＡ
メモリおよびＢメモリに格納する。Ａメモリに格納され
たデータの内、記録すべきラインに属するデータについ
ては、当該ラインを記録する直前にそれぞれの発熱素子
グループに対応する第１駆動回路部３１に分配セットさ
れる。そして、各発熱素子グループ毎に独立に規定され
た駆動タイミングで印字記録動作が行われる。Ｂメモリ
に格納されたデータについても同様に記録される。

【００１１】

【発明の効果】以上、本発明によれば、複数列の発熱素
子群を有するサーマルヘッドの各発熱素子群について複
数のグループに分割し、各グループ毎に規準位置からの
変位量を測定し、該変位量に対応した駆動タイミングで
それぞれのグループに属する発熱素子群を駆動するよう
構成したので、発熱素子群の直線性および複数の発熱素
子群の平行度が低いものであっても極めて良好な記録品
質を得ることができる。さらに、サーマルヘッドとし
て、電源リードと接地リードとが交互に等間隔に連続し
た発熱抵抗体に接続することで、これらのリードによっ
て区画された領域が一つの発熱素子（記録ドット形成領
域）を形成するとともに電源リードを接地リードに比較
して大きなものとしたサーマルヘッドを使用した場合に
は、隣接する発熱素子による記録ドットの重なり具合を
小さくすることができ見かけ上の分解能を大きくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の１実施例に関わるサーマルヘ
ッド駆動回路の全体の回路構成図である。

【図２】図２は、図１のサーマルヘッド駆動回路の印字
記録タイミング図である。

【図３】図３は、本発明に関わるサーマルヘッドの発熱
素子群の状態を説明する模式図である。

【図４】図４は、本発明に関わるサーマルヘッドの構成
を示す正面図ある。

【符号の説明】

１０：サーマルヘッド Ａ：第１発熱素子群（列）
Ｂ：第２発熱素子群（列） ３１：第１駆動回路部 ３２：第２駆動回路部 ４：制
御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 3/20 １１３ Ｂ １１３ Ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動する媒体を横断する方向に直線上に形
   成された第１の発熱素子群Ａとこの第１の発熱素子群Ａ
   に平行な方向に所定の間隔Ｄをもって直線上に形成され
   た第２の発熱素子群Ｂとを有し、各発熱素子群Ａ、Ｂの
   各々の発熱素子には選択的に電力が供給されるよう構成
   されたサーマルヘッド１０を用い、上記媒体上に信号に
   応じた記録を行うサーマルヘッド駆動回路において、 第１の発熱素子群Ａを複数の発熱素子をそれぞれ有した
   Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のグループ（ＡＬ１、ＡＬ
   ２、ＡＬ３、・・・）に分割するとともに当該各グルー
   プ（ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３、・・・）に対応してそれ
   ぞれ設けられたＮ個の第１駆動回路部３１と、 第２の発熱素子群Ｂを複数の発熱素子をそれぞれ有した
   Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のグループ（ＢＬ１、ＢＬ
   ２、ＢＬ３、・・・）に分割するとともに当該各グルー
   プ（ＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ３、・・・）に対応してそれ
   ぞれ設けられたＭ個の第２駆動回路部３２と、 第１の発熱素子群ＡのＮ個のそれぞれのグループ（ＡＬ
   １、ＡＬ２、ＡＬ３、・・・）の規準位置からのズレ量
   に対応するそれぞれの駆動タイミングを規定する第１の
   駆動タイミング規定手段と、 第２の発熱素子群ＢのＭ個のそれぞれのグループ（ＢＬ
   １、ＢＬ２、ＢＬ３、・・・）の規準位置からのズレ量
   に対応するそれぞれの駆動タイミングを規定する第２の
   駆動タイミング規定手段と、 Ｎ個の第１の駆動回路部３１をそれぞれ第１の駆動タイ
   ミング規定手段により規定されたタイミングで独立に駆
   動させる第１の制御手段４と、 Ｍ個の第２の駆動回路部３２をそれぞれ第２の駆動タイ
   ミング規定手段により規定されたタイミングで独立に駆
   動させる第２の制御手段４と、 を有したサーマルヘッド駆動回路。
2. 【請求項２】各発熱素子群Ａ、Ｂは連続した発熱抵抗体
   列として形成され、これらの各抵抗体列に対して電源リ
   ード１２ａ〜１２ｑと接地リード１３ａ〜１３ｑとが交
   互に等間隔に接続されて各発熱素子列が形成され、かつ
   各発熱素子群Ａ、Ｂの上記電源リード１２ａ〜１２ｑと
   接地リード１３ａ〜１３ｑは互いに半ピッチずらされて
   形成され、 さらに、各発熱素子に接続する電源リード１２ａ〜１２
   ｑの太さを各発熱素子に接続される接地リード１３ａ〜
   １３ｑより太くしたサーマルヘッドを用いた、 サーマルヘッド駆動回路。