JPH08150752A - サーマルヘッド - Google Patents

サーマルヘッド

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JPH08150752A
JPH08150752A JP4102295A JP4102295A JPH08150752A JP H08150752 A JPH08150752 A JP H08150752A JP 4102295 A JP4102295 A JP 4102295A JP 4102295 A JP4102295 A JP 4102295A JP H08150752 A JPH08150752 A JP H08150752A
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JP
Japan
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thermal head
elements
heating resistor
shift register
driving
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Application number
JP4102295A
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English (en)
Inventor
Tetsuharu Hyodo
徹治 兵頭
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】駆動用ICを小型化し、かつ、従来より低い製
造コストで製作することが可能なサーマルヘッドを提供
する。 【構成】多数の発熱抵抗体2と、該発熱抵抗体2に流れ
る電流を制御する多数のスイッチング素子T1〜Tn
と、所定の周波数を有するストローブ信号によって前記
スイッチング素子T1〜Tnを開閉する複数個のゲート
素子G1〜Gnと、シリアルデータから成る印字データ
をパラレルデータに変換して前記ゲート素子G1〜Gn
に供給するシフトレジスタSR1〜SRnとを備えたサ
ーマルヘッドであって、前記各スイッチング素子T1〜
Tnには複数個の発熱抵抗体2が並列に接続されてお
り、且つ、該スイッチング素子T1〜Tnと各発熱抵抗
体2との間に、それぞれが異なる周波数領域の電力入力
に対してインピーダンスを極小となす周波数選択素子S
a、Sbを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワードプロセッサやフ
ァクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサーマ
ルヘッドの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機
構として組み込まれるサーマルヘッドは、図9に示す如
く、アルミナセラミックス等からなる絶縁基板21上
に、窒化タンタル等からなる多数の発熱抵抗体22(R
1〜R2048)と、該発熱抵抗体22に電力を供給す
る個別電極および共通電極と、前記発熱抵抗体22を印
字信号に基づいて選択的にジュール発熱させる駆動用I
C23と、該各駆動用IC23に印字信号、ラッチ信
号、ストローブ信号等の制御信号を入力するための種々
の制御信号線とを取着した構造を有しており、該駆動用
IC23の内部には、図10に示す如く、発熱抵抗体2
2と同一ビット数のシフトレジスタSR、ラッチL、ア
ンドゲートG及びスイッチングトランジスタTを有して
いる。
【0003】尚、前記発熱抵抗体22はその数が例えば
2048個と極めて多く、これらを同時に通電すると共
通電極で電圧降下が発生して印画の濃度むらが形成され
る等、好ましくないため、これを防止するため、通常、
複数のストローブ信号(例えばSTB1、STB2の2
種類)を用いて発熱抵抗体22を分割駆動している。次
に従来のサーマルヘッドの印画動作について、図11の
タイミングチャートを用いて説明する。
【0004】まず外部からの印字信号DATAをクロッ
ク信号CLKに同期してシフトレジスタSRにシリアル
に入力することにより1ライン分の印字信号DATAを
シフトレジスタSRに格納し、次にラッチ信号LATに
同期してシフトレジスタSRの各ビットに格納された印
字信号DATAをラッチLにパラレルに転送することに
より1ライン分の印字信号DATAをラッチLで保持す
る。
【0005】次にストローブ信号STB1がハイレベル
からロウレベルに反転すると、ストローブ信号STB1
に対応するストローブ信号線が接続されたアンドゲート
Gを介してスイッチングトランジスタTの開閉が制御さ
れ、発熱抵抗体22のうち半数が選択的に通電される。
【0006】次にストローブ信号STB1がロウレベル
からハイレベルに反転し、ストローブ信号STB2がハ
イレベルからロウレベルに反転すると、ストローブ信号
STB2に対応するストローブ信号線が接続されたアン
ドゲートGを介してスイッチングトランジスタTの開閉
が制御され、発熱抵抗体22のうち残りの半数が選択的
に通電される。
【0007】これにより発熱抵抗体22が2分割駆動さ
れ、感熱紙等に一連の感熱記録が行われる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドにおいては、駆動用IC23内に発
熱抵抗体22と同一ビット数のシフトレジスタSR、ラ
ッチL、アンドケートG及びスイッチングトランジスタ
Tを有しており、これらの中でも特に各発熱抵抗体22
毎に接続されているスイッチングトランジスタTには1
0mA〜30mAの大電流が流れ、かつ、25V〜30
Vの電圧が印加されることから、大きな耐圧特性を要す
る。このため、駆動用IC23の内部には多数のスイッ
チングトランジスタTを設けるための広い面積が必要と
なって駆動用IC23が大型化し、サーマルヘッドの小
型化が困難であるという欠点を有していた。
【0009】また駆動用IC23を構成するのに発熱抵
抗体22と同数の極めて多くのシフトレジスタSR、ラ
ッチL、アンドケートG及びスイッチングトランジスタ
Tが必要であることから、駆動用IC23の製造コスト
を低く抑えることが困難であり、製品としてのサーマル
ヘッドが高価なものとなる欠点を有している。
【0010】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は駆動用ICを小型化し、かつ、従来より
低い製造コストで製作することが可能なサーマルヘッド
を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
は、多数の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に流れる電流を
制御する多数のスイッチング素子と、所定の周波数を有
するストローブ信号によって前記スイッチング素子を開
閉する複数個のゲート素子と、シリアルデータから成る
印字データをパラレルデータに変換して前記ゲート素子
に供給するシフトレジスタとを備えたサーマルヘッドで
あって、前記各スイッチング素子には複数個の発熱抵抗
体が並列に接続されており、且つ、該スイッチング素子
と各発熱抵抗体との間に、それぞれが異なる周波数領域
の電力入力に対してインピーダンスを極小となす周波数
選択素子が接続されていることを特徴とする。
【0012】また本発明のサーマルヘッドは、多数の発
熱抵抗体と、該発熱抵抗体に流れる電流を制御する多数
のスイッチング素子と、所定の周波数を有するストロー
ブ信号によって前記スイッチング素子を開閉する複数個
のゲート素子と、シリアルデータから成る印字データを
パラレルデータに変換して前記ゲート素子に供給するシ
フトレジスタとを備えたサーマルヘッドであって、前記
各スイッチング素子に2個の発熱抵抗体が並列に接続さ
れ、且つ、該スイッチング素子と一方の発熱抵抗体との
間に、コンデンサ、或いは、コイルが接続されているこ
とを特徴とする。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。
【0014】(実施例1)図1は本発明のサーマルヘッ
ドの第1実施例を示す回路図、図2は図1に示すサーマ
ルヘッドの駆動用IC内の構成を示す回路図であり、1
は絶縁基板、2は発熱抵抗体、3aは個別電極、3bは
共通電極、4は駆動用IC、SRはシフトレジスタ、L
はラッチ、Gはアンドゲート、Tはスイッチングトラン
ジスタ、Sa、Sbは周波数選択素子である。
【0015】本実施例のサーマルヘッドは、アルミナセ
ラミックス等からなる絶縁基板1上に、窒化タンタル等
からなる多数の発熱抵抗体2(R1〜R2048)と、
該発熱抵抗体2の両端に接続される個別電極3a及び共
通電極3bと、前記発熱抵抗体2を印字信号に基づいて
選択的に発熱させるための駆動用IC4と、該駆動用I
C4に種々の制御信号を入力するための制御信号線(ス
トローブ信号線5、ラッチ信号線6、データ信号線7、
クロック信号線8)とが取着されている。
【0016】また前記駆動用IC4は、その内部に発熱
抵抗体2の1/2のビット数をもつシフトレジスタS
R、ラッチL、アンドゲートGおよびスイッチングトラ
ンジスタTを有している。
【0017】前記シフトレジスタSRは、シリアルデー
タからなる印字信号をパラレルデータに変換してラッチ
Lに転送するためのものであり、ラッチLはシフトレジ
スタSRからの印字信号をラッチ信号に同期して一時的
に保持するためのものである。
【0018】また前記スイッチングトランジスタTは発
熱抵抗体2に流れる電流を制御するためのものであり、
アンドゲートGに所定の周波数を有するストローブ信号
STBが入力されると、スイッチングトランジスタTの
開閉が制御されるようになっている。
【0019】これら各スイッチングトランジスタTのド
レイン側には2個の発熱抵抗体2が並列に接続されてお
り、且つ、該スイッチングトランジスタTと各発熱抵抗
体2との間に、それぞれが異なる周波数領域の電力入力
に対してインピーダンスを極小となす周波数選択素子S
a、Sbが直列に接続されている。
【0020】前記周波数選択素子Sa、Sbは、それぞ
れ所定の周波数を選択するためのものであり、例えば、
周波数選択素子Saは所定の静電容量Ca(160μ
F)をもつコンデンサと所定のインダクタンスLa(1
60μH)をもつコイルとを直列接続して成り、所定の
周波数fa、例えば1kHzを選択する。
【0021】また周波数選択素子Sbは所定の静電容量
Cb(0.16μF)をもつコンデンサと所定のインダ
クタンスLb(0.16μH)をもつコイルとを直列接
続して成り、所定の周波数fb、例えば1MHzを選択
する。
【0022】次に上述したサーマルヘッドの印画動作に
ついて、図3に示すタイミングチャートを用いて説明す
る。
【0023】まず1ライン分の印字信号(DATA)の
うち、奇数ビットの印字信号Daをクロック信号(CL
K)に同期してシフトレジスタSにシリアル入力し、シ
フトレジスタSRに奇数ビットの印字信号(Da)を格
納する。
【0024】次にラッチ信号(LAT)に同期してシフ
トレジスタSRに格納されている印字信号(Da)をパ
ラレルデータに変換し、これをラッチLに転送する。
【0025】次に周波数fa(1kHz)で第1のスト
ローブ信号(STB)をアンドゲートGに入力し、これ
によって周波数選択素子Saを低インピーダンスとな
す。
【0026】前記発熱抵抗体2の合成インピーダンス
Z、及び共振周波数fO は次式で表される。
【0027】
【数1】
【0028】前記Ca、Laの回路素子を有する周波数
選択素子Saの場合、共振周波数fO が1kHzとな
り、インピーダンス成分のうち、(Lω−1/Cω)の
項が0となるので、スイッチングトランジスタTと発熱
抵抗体2との間は完全に導通しているのに対し、同じス
イッチングトランジスタTに並列接続されている周波数
選択素子Sbでは容量Cb及びインダクタンスLbを有
する場合、(Lω−1/Cω)の項が1000Ωとなり
高インピーダンスとなるので、例えば発熱抵抗体2の電
気抵抗値が1000Ωであるとき、偶数ビットの消費電
力は奇数ビットの消費電力に比し約70%と低くなる。
【0029】従って感熱紙等に記録する際の臨界エネル
ギーを、この両者の中間に設定しておけば、奇数ビット
では印字信号(Da)に基づいて印字が行われ、偶数ビ
ットでは印字が行われない。
【0030】このようにしてラッチLで保持されている
印字信号(Da)に基づき奇数ビットの印画動作が行わ
れた後、偶数ビットの印字信号(Db)をクロック信号
(CLK)に同期してシフトレジスタSRにシリアルに
入力し、シフトレジスタSRに印字信号Dbを格納す
る。
【0031】次にラッチ信号(LAT)に同期してシフ
トレジスタSRに格納されている印字信号Dbをパラレ
ルデータに変換し、これをラッチLに転送する。
【0032】次に前記第1のストローブ信号とは異なる
周波数fb(1MHz)をもった第2のストローブ信号
(STB)をアンドゲートGに入力し、これによって周
波数選択素子Sbを低インピーダンスとなす。
【0033】これによって周波数選択素子Saが高イン
ピーダンスになり、偶数ビットの発熱抵抗体Rが選択的
にジュール発熱する。
【0034】このとき、周波数選択素子Sbの共振周波
数が1MHzで、(Lω−1/Cω)の項が0となるの
で、スイッチングトランジスタTと偶数ビットの発熱抵
抗体2との間が完全に導通する。これに対し、奇数ビッ
トの周波数選択素子Saは(Lω−1/Cω)の項が1
000Ωとなり、高インピーダンスとなる。
【0035】以上のようなサイクルを繰り返すことによ
って感熱紙等に一連の印字画像が形成される。
【0036】上述した第1実施例のサーマルヘッドにお
いては、各スイッチングトランジスタTと複数個の発熱
抵抗体2との間に、それぞれが異なる周波数領域を選択
する複数個の周波数選択素子Sa、Sbを接続したこと
により、2種類の異なる周波数をもったストローブ信号
(STB)を順次アンドゲートGに入力して、1本のス
トローブ信号線5で、発熱抵抗体2を2分割駆動するこ
とができる。
【0037】しかも駆動用IC4内のシフトレジスタS
R、ラッチL、アンドゲートG及びスイッチングトラン
ジスタTの数は大幅に減るので、駆動用IC4の小型化
が可能であり、これによってサーマルヘッドを小型化す
ることもできる。
【0038】また駆動用IC4内で大きな面積を占める
スイッチングトランジスタTの数も大幅に減るため、駆
動用IC4の小型化には極めて有利であり、更に駆動用
IC4の製造コストの低減されて製品としてのサーマル
ヘッドを安価になすことができる。
【0039】(第2実施例)次に本発明のサーマルヘッ
ドの第2実施例について説明する。
【0040】図4は本発明の第2実施例にかかる駆動用
ICの構成を示す回路図、図5は図4のサーマルヘッド
を用いて印画動作を行う際のタイミングチャートであ
る。尚、第1実施例と同一箇所には同一符号を用いる。
【0041】第2実施例のサーマルヘッドが、第1実施
例のサーマルヘッドと異なる点は、周波数選択素子Sa
が0.032μFの静電容量Cをもつコンデンサであ
り、周波数選択素子Sbが1.6mHのインダクタンス
をもつコイルであることである。尚、各発熱抵抗体2の
電気抵抗値Rは3000Ωに設定されている。
【0042】次に上述したサーマルヘッドの印画動作に
ついて、図5に示すタイミングチャートを用いて説明す
る。
【0043】まず1ライン分の印字信号(DATA)の
うち、偶数ビットの印字信号Dbをクロック信号(CL
K)に同期してシフトレジスタSにシリアル入力し、シ
フトレジスタSRに偶数ビットの印字信号(Db)を格
納する。
【0044】次にラッチ信号(LAT)に同期してシフ
トレジスタSRに格納されている印字信号(Db)をパ
ラレルデータに変換し、これをラッチLに転送する。
【0045】次に2msec周期の第1のストローブ信
号(周波数:500Hz)をアンドゲートGに入力し、
これによって周波数選択素子Sbを低インピーダンスと
なす。このとき、奇数ビットの発熱抵抗体2と周波数選
択素子Saとの合成インピーダンスZa、及び偶数ビッ
トの発熱抵抗体2と周波数選択素子Sbとの合成インピ
ーダンスZbは次式で表される。
【0046】
【数2】
【0047】前記周波数選択素子Saとして用いたコン
デンサの静電容量Cは0.032μFであることから、
Saのインピーダンス成分1/Cωは10kΩとなり、
合成インピーダンスZaも約10kΩと極めて大きくな
る。このため、奇数ビットの発熱抵抗体2の消費電力は
58mWと極めて小さく、印画に寄与しない。これに対
してSbのインピーダンス成分Lωは5kΩと極めて小
さく、偶数ビットの発熱抵抗体2の消費電力は190m
Wと大きいため、スイッチングトランジスタTと偶数ビ
ットの発熱抵抗体2との間が完全に導通して偶数ビット
の発熱抵抗体2の発熱のみが感熱紙等への印画に寄与す
る。
【0048】このようにしてラッチLで保持されている
印字信号(Db)に基づき偶数ビットの印画動作が行わ
れた後、奇数ビットの印字信号(Da)をクロック信号
(CLK)に同期してシフトレジスタSRにシリアルに
入力し、シフトレジスタSRに印字信号Daを格納す
る。
【0049】次にラッチ信号(LAT)に同期してシフ
トレジスタSRに格納されている印字信号Daをパラレ
ルデータに変換し、これをラッチLに転送する。
【0050】次に1μsec周期の前記第2のストロー
ブ信号(周波数:1MHz)をアンドゲートGに入力
し、これによって周波数選択素子Saを低インピーダン
スとなす。
【0051】これによって周波数選択素子Sbが高イン
ピーダンスになり、奇数ビットの発熱抵抗体Rが選択的
にジュール発熱する。
【0052】このとき、偶数ビットのコンデンサのイン
ピーダンス成分は5kΩと極めて小さく、反対に偶数ビ
ットのコイルのインピーダンス成分は10kΩと極めて
大きくなるため、スイッチングトランジスタTと奇数ビ
ットの発熱抵抗体2との間が完全に導通して奇数ビット
の発熱抵抗体2が印画駆動され、偶数ビットの発熱抵抗
体2は印画駆動されない。
【0053】以上のようなサイクルを繰り返すことによ
って感熱紙等に一連の印字画像が形成される。
【0054】この第2実施例においても、各スイッチン
グトランジスタTと複数個の発熱抵抗体2との間に、そ
れぞれが異なる周波数領域を選択する複数個の周波数選
択素子Sa、Sbを接続したことにより、第1実施例と
全く同様の効果を奏する。
【0055】(第3実施例)次に本発明のサーマルヘッ
ドの第3実施例について説明する。
【0056】図6は本発明の第3実施例にかかる駆動用
ICの構成を示す回路図である。尚、第1実施例と同一
箇所には同一符号を用いる。
【0057】第3実施例のサーマルヘッドが、第1実施
例のサーマルヘッドと異なる点は、各スイッチングトラ
ンジスタTに2個の発熱抵抗体2が並列に接続されてお
り、且つ、該スイッチングトランジスタTと前記2個の
発熱抵抗体2の間に、静電容量の異なるコンデンサC
1、C2が周波数選択素子としてそれぞれ接続されてい
ることである。
【0058】前記コンデンサC1はスイッチングトラン
ジスタTと奇数ビットの発熱抵抗体2の間に介在されて
おり、0.032μFの静電容量Cを有している。
【0059】また前記コンデンサC2はスイッチングト
ランジスタTと偶数ビットの発熱抵抗体2の間に介在さ
れており、3.2μFの静電容量C’を有している。
【0060】尚、各発熱抵抗体2の電気抵抗値Rは30
00Ωに設定されている。
【0061】次に上述したサーマルヘッドの印画動作に
ついて、図5に示すタイミングチャートを用いて説明す
る。
【0062】まず発熱抵抗体2と同一ビット数の画像デ
ータより、スイッチングトランジスタTに接続されてい
る2個の発熱抵抗体2のうち一方のみを発熱駆動するデ
ータで構成した印字信号(Db)と2個の発熱抵抗体2
を両方とも発熱駆動するデータで構成した印字信号(D
a)とを作成し、最初に前記印字信号(Db)をクロッ
ク信号(CLK)に同期してシフトレジスタSにシリア
ル入力し、シフトレジスタSRに印字信号(Db)を格
納する。
【0063】次にラッチ信号(LAT)に同期してシフ
トレジスタSRに格納されている印字信号(Db)をパ
ラレルデータに変換し、これをラッチLに転送する。
【0064】次に2msec周期の第1のストローブ信
号(周波数:500Hz)をアンドゲートGに入力し、
これによって周波数選択素子Sbを低インピーダンスと
なす。このとき、奇数ビットの発熱抵抗体2とコンデン
サC1との合成インピーダンスZc、及び偶数ビットの
発熱抵抗体2とコンデンサC2との合成インピーダンス
Zdは次式で表される。
【0065】
【数3】
【0066】前記コンデンサC1の静電容量Cは0.0
32μFであることから、インピーダンス成分1/Cω
は10kΩとなり、合成インピーダンスZcも約10k
Ωと極めて大きくなる。このため、奇数ビットの発熱抵
抗体2の消費電力は58mWと極めて小さく、印画に寄
与しない。これに対してZdのインピーダンス成分1/
C’ωは0.1kΩと極めて小さく、偶数ビットの発熱
抵抗体2の消費電力は190mWと大きいため、スイッ
チングトランジスタTと偶数ビットの発熱抵抗体2との
間が完全に導通して偶数ビットの発熱抵抗体2の発熱の
みが感熱紙等への印画に寄与する。
【0067】このようにしてラッチLで保持されている
印字信号(Db)に基づき偶数ビットのみの印画動作が
行われた後、前記印字信号(Da)をクロック信号(C
LK)に同期してシフトレジスタSRにシリアルに入力
し、シフトレジスタSRに印字信号(Da)を格納す
る。
【0068】次にラッチ信号(LAT)に同期してシフ
トレジスタSRに格納されている印字信号(Da)をパ
ラレルデータに変換し、これをラッチLに転送する。
【0069】そして次に1μsec周期の前記第2のス
トローブ信号(周波数:1MHz)をアンドゲートGに
入力する。これによってコンデンサC1のインピーダン
ス成分が5Ωと極めて小さくなり、スイッチングトラン
ジスタTにコンデンサC1、C2を介して接続されてい
る2個の発熱抵抗体2が印字信号(Da)に対応して同
時にジュール発熱し、感熱紙等への印画が行われる。
【0070】以上のようなサイクルを繰り返すことによ
って感熱紙等に一連の印字画像が形成される。
【0071】この第3実施例においても、各スイッチン
グトランジスタTと複数個の発熱抵抗体2との間に、そ
れぞれが異なる周波数領域を選択する複数個の周波数選
択素子を接続したことにより、第1実施例と同様の効果
を奏する。
【0072】(第4実施例)次に本発明のサーマルヘッ
ドの第4実施例について説明する。
【0073】図7は本発明の第4実施例にかかる駆動用
ICの構成を示す回路図である。尚、第1実施例と同一
箇所には同一符号を用いる。
【0074】第4実施例のサーマルヘッドが、第1実施
例のサーマルヘッドと異なる点は、各スイッチングトラ
ンジスタTに2個の発熱抵抗体2が並列に接続されてお
り、且つ、該スイッチングトランジスタTと、前記2個
の発熱抵抗体2のうち一方の発熱抵抗体2(奇数ビッ
ト)との間に、コンデンサC1が接続されていることで
ある。
【0075】前記コンデンサC1の静電容量Cは0.0
32μFであり、各発熱抵抗体2の電気抵抗値Rは30
00Ωに設定されている。
【0076】次に上述したサーマルヘッドの印画動作に
ついて、図5に示すタイミングチャートを用いて説明す
る。
【0077】まず発熱抵抗体2と同一ビット数の画像デ
ータより、スイッチングトランジスタTに接続されてい
る2個の発熱抵抗体2のうち一方のみを発熱駆動するデ
ータで構成した印字信号(Db)と2個の発熱抵抗体2
を両方とも発熱駆動するデータで構成した印字信号(D
a)とを作成し、最初に前記印字信号(Db)をクロッ
ク信号(CLK)に同期してシフトレジスタSにシリア
ル入力し、シフトレジスタSRに偶数ビットの印字信号
(Db)を格納する。
【0078】次にラッチ信号(LAT)に同期してシフ
トレジスタSRに格納されている印字信号(Db)をパ
ラレルデータに変換し、これをラッチLに転送する。
【0079】次に2msec周期の第1のストローブ信
号(周波数:500Hz)をアンドゲートGに入力し、
これによってコンデンサC1を高インピーダンスとな
す。
【0080】このとき、奇数ビットの発熱抵抗体2とコ
ンデンサC1との合成インピーダンスZは次式で表され
る。
【0081】
【数4】
【0082】前記コンデンサC1の静電容量Cは0.0
32μFであることから、Zのインピーダンス成分1/
Cωは10kΩとなり、合成インピーダンスZも約10
kΩと極めて大きくなる。このため、奇数ビットの発熱
抵抗体2の消費電力は58mWと極めて小さく、印画に
寄与しない。これに対してコンデンサC1が接続されて
いない偶数ビットの発熱抵抗体2の消費電力は190m
Wと大きいため、スイッチングトランジスタTと偶数ビ
ットの発熱抵抗体2との間が完全に導通して偶数ビット
の印画動作のみが行われる。
【0083】このようにしてラッチLで保持されている
印字信号(Db)に基づき偶数ビットのみの印画動作が
行われた後、前記印字信号(Da)をクロック信号(C
LK)に同期してシフトレジスタSRにシリアルに入力
し、シフトレジスタSRに印字信号Daを格納する。
【0084】次にラッチ信号(LAT)に同期してシフ
トレジスタSRに格納されている印字信号Daをパラレ
ルデータに変換し、これをラッチLに転送する。
【0085】そして次に1μsec周期の前記第2のス
トローブ信号(周波数:1MHz)をアンドゲートGに
入力する。これによってコンデンサC1のインピーダン
ス成分が5Ωと極めて小さくなり、スイッチングトラン
ジスタTに接続されている2つの発熱抵抗体2が印字信
号(Da)に対応して同時にジュール発熱し、感熱紙等
への印画が行われる。
【0086】以上のようなサイクルを繰り返すことによ
って感熱紙等に一連の印字画像が形成される。
【0087】この第4実施例においては、各スイッチン
グトランジスタTと2個の発熱抵抗体2とを並列に接続
し、且つ、該スイッチングトランジスタTと一方の発熱
抵抗体2との間にコンデンサCを接続したことから、2
種類のストローブ信号(STB)を順次アンドゲートG
に入力して、1本のストローブ信号線5で、発熱抵抗体
2を2分割駆動することができる。
【0088】しかも駆動用IC4内のシフトレジスタS
R、ラッチL、アンドゲートG及びスイッチングトラン
ジスタTの数は半分に減るので、駆動用IC4の小型化
が可能であり、これによってサーマルヘッドを小型化す
ることもできる。
【0089】また駆動用IC4内で大きな面積を占める
スイッチングトランジスタTの数も半分に減るため、駆
動用IC4の小型化には極めて有利であり、更に駆動用
IC4の製造コストの低減されて製品としてのサーマル
ヘッドを安価になすことができる。
【0090】(第5実施例)次に本発明のサーマルヘッ
ドの第5実施例について説明する。
【0091】図8は本発明の第5実施例にかかる駆動用
ICの構成を示す回路図である。尚、第1実施例と同一
箇所には同一符号を用いる。
【0092】第5実施例のサーマルヘッドが、第1実施
例のサーマルヘッドと異なる点は、各スイッチングトラ
ンジスタTに2個の発熱抵抗体2が並列に接続されてお
り、且つ、該スイッチングトランジスタTと、前記2個
の発熱抵抗体2のうち一方の発熱抵抗体2(奇数ビッ
ト)との間に、コイルL1が接続されていることであ
る。
【0093】前記コイルL1のインダクタンスLは1.
6mHであり、各発熱抵抗体2の電気抵抗値Rは300
0Ωに設定されている。
【0094】次に上述したサーマルヘッドの印画動作に
ついて、図5に示すタイミングチャートを用いて説明す
る。
【0095】まず発熱抵抗体2と同一ビット数の画像デ
ータより、スイッチングトランジスタTに接続されてい
る2個の発熱抵抗体2のうち一方のみを発熱駆動するデ
ータで構成した印字信号(Db)と2個の発熱抵抗体2
を両方とも発熱駆動するデータで構成した印字信号(D
a)とを作成し、最初に前記印字信号(Db)をクロッ
ク信号(CLK)に同期してシフトレジスタSにシリア
ル入力し、シフトレジスタSRに偶数ビットの印字信号
(Db)を格納する。
【0096】次にラッチ信号(LAT)に同期してシフ
トレジスタSRに格納されている印字信号(Db)をパ
ラレルデータに変換し、これをラッチLに転送する。
【0097】次に2msec周期の第1のストローブ信
号(周波数:500Hz)をアンドゲートGに入力し、
これによってコイルL1を高インピーダンスとなす。
【0098】このとき、奇数ビットの発熱抵抗体2とコ
イルL1との合成インピーダンスZは次式で表される。
【0099】
【数5】
【0100】前記コイルL1のインダクタンスLは1.
6mHであることから、Zのインピーダンス成分Lωは
10kΩとなり、合成インピーダンスZも約10kΩと
極めて大きくなる。このため、奇数ビットの発熱抵抗体
2の消費電力は58mWと極めて小さく、印画に寄与し
ない。これに対してコイルL1が接続されていない偶数
ビットの発熱抵抗体2の消費電力は190mWと大きい
ため、スイッチングトランジスタTと偶数ビットの発熱
抵抗体2との間が完全に導通して偶数ビットの印画動作
のみが行われる。
【0101】このようにしてラッチLで保持されている
印字信号(Db)に基づき偶数ビットのみの印画動作が
行われた後、前記印字信号(Da)をクロック信号(C
LK)に同期してシフトレジスタSRにシリアルに入力
し、シフトレジスタSRに印字信号(Da)を格納す
る。
【0102】次にラッチ信号(LAT)に同期してシフ
トレジスタSRに格納されている印字信号(Da)をパ
ラレルデータに変換し、これをラッチLに転送する。
【0103】そして次に1μsec周期の前記第2のス
トローブ信号(周波数:1MHz)をアンドゲートGに
入力する。これによってコイルL1のインピーダンス成
分が5Ωと極めて小さくなり、スイッチングトランジス
タTに接続されている2つの発熱抵抗体2が印字信号
(Da)に対応して同時にジュール発熱し、感熱紙等へ
の印画が行われる。
【0104】以上のようなサイクルを繰り返すことによ
って感熱紙等に一連の印字画像が形成される。
【0105】この第5実施例においては、各スイッチン
グトランジスタTと2個の発熱抵抗体2とを並列に接続
し、且つ、該スイッチングトランジスタTと一方の発熱
抵抗体2との間にコイルL1を接続したことから、2種
類のストローブ信号(STB)を順次アンドゲートGに
入力して、1本のストローブ信号線5で、発熱抵抗体2
を2分割駆動することができる。
【0106】しかも駆動用IC4内のシフトレジスタS
R、ラッチL、アンドゲートG及びスイッチングトラン
ジスタTの数は半減するため、駆動用IC4の小型化が
可能であり、これによってサーマルヘッドを小型化する
こともできる。
【0107】また駆動用IC4内で大きな面積を占める
スイッチングトランジスタTの数も半分に減るため、駆
動用IC4の小型化には極めて有利であり、更に駆動用
IC4の製造コストの低減されて製品としてのサーマル
ヘッドを安価になすことができる。
【0108】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種
々の変更、改良が可能であり、例えば、上記実施例にお
いては、発熱抵抗体2に2種類の周波数選択素子を接続
して2分割駆動を行ったが、発熱抵抗体2に4種類の周
波数選択素子を接続して4分割駆動をするようにしても
良く、この場合も上記実施例と同様の効果を奏する。
【0109】また上記実施例においては、周波数選択素
子としてコンデンサとコイルを直列に接続したバンドパ
スフィルターを用いたが、これに代えて、コンデンサと
コイルを並列接続したバンドパスフィルターや圧電素子
等を用いても良く、このような場合にも上記実施例と同
様の効果を奏する。
【0110】
【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、異な
る周波数をもった複数のストローブ信号によって、1本
のストローブ信号線で、発熱抵抗体を分割駆動すること
ができるようになる。
【0111】しかも駆動用IC内に収容されているシフ
トレジスタ、ラッチ、アンドゲートおよびスイッチング
トランジスタの数は大幅に減るので、駆動用ICが小型
になり、サーマルヘッドの小型化が可能になるとともに
駆動用ICの製造コストが安価になり、製品としてのサ
ーマルヘッドを安価になすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサーマルヘッドの第1実施例を示す構
成図である。
【図2】図1に示すサーマルヘッドの駆動用ICの構成
を示す回路図である。
【図3】第1実施例のサーマルヘッドを用いて印画動作
を行う際のタイミングチャートである。
【図4】本発明のサーマルヘッドの第2実施例にかかる
駆動用ICの構成を示す回路図である。
【図5】第2〜5実施例のサーマルヘッドを用いて印画
動作を行う際のタイミングチャートである。
【図6】本発明のサーマルヘッドの第3実施例にかかる
駆動用ICの構成を示す回路図である。
【図7】本発明のサーマルヘッドの第4実施例にかかる
駆動用ICの構成を示す回路図である。
【図8】本発明のサーマルヘッドの第5実施例にかかる
駆動用ICの構成を示す回路図である。
【図9】従来のサーマルヘッドの構成図である。
【図10】図9に示すサーマルヘッドの駆動用ICの構
成を示す回路図である。
【図11】図9に示すサーマルヘッドを用いて印画動作
を行った際のタイミングチャートである。
【符号の説明】
2・・・発熱抵抗体 4・・・駆動用IC T・・・スイッチングトランジスタ Sa、Sb・・・周波数選択素子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多数の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に流れ
    る電流を制御する多数のスイッチング素子と、所定の周
    波数を有するストローブ信号によって前記スイッチング
    素子を開閉する複数個のゲート素子と、シリアルデータ
    から成る印字データをパラレルデータに変換して前記ゲ
    ート素子に供給するシフトレジスタとを備えたサーマル
    ヘッドであって、 前記各スイッチング素子には複数個の発熱抵抗体が並列
    に接続されており、且つ、該スイッチング素子と各発熱
    抵抗体との間に、それぞれが異なる周波数領域の電力入
    力に対してインピーダンスを極小となす周波数選択素子
    が接続されていることを特徴とするサーマルヘッド。
  2. 【請求項2】多数の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に流れ
    る電流を制御する多数のスイッチング素子と、所定の周
    波数を有するストローブ信号によって前記スイッチング
    素子を開閉する複数個のゲート素子と、シリアルデータ
    から成る印字データをパラレルデータに変換して前記ゲ
    ート素子に供給するシフトレジスタとを備えたサーマル
    ヘッドであって、 前記各スイッチング素子に2個の発熱抵抗体が並列に接
    続され、且つ、該スイッチング素子と一方の発熱抵抗体
    との間に、コンデンサ、或いは、コイルが接続されてい
    ることを特徴とするサーマルヘッド。
JP4102295A 1994-09-30 1995-02-28 サーマルヘッド Pending JPH08150752A (ja)

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JP23711794 1994-09-30
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