JPH11277784A - Thermal head and printer employing it - Google Patents

Thermal head and printer employing it

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Publication number
JPH11277784A
JPH11277784A JP8652598A JP8652598A JPH11277784A JP H11277784 A JPH11277784 A JP H11277784A JP 8652598 A JP8652598 A JP 8652598A JP 8652598 A JP8652598 A JP 8652598A JP H11277784 A JPH11277784 A JP H11277784A
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JP
Japan
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heat
thermal head
heating
heat absorbing
resistance
Prior art date
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Pending
Application number
JP8652598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuaki Kurokawa
光章 黒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11277784A publication Critical patent/JPH11277784A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal head in which heat absorption can be varied automatically depending on heat generation (heat storage). SOLUTION: A heating element 1 having negative temperature characteristics (NTC characteristics) is connected electrically in parallel with a heat absorbing element, i.e., a Peltier element 11. A large current flows through a Peltier element 11 connected in series with a high temperature heating element 1 to increase heat absorption of the Peltier element 11. A small current flows through a Peltier element 11 connected in series with a low temperature heating element 1 to decrease heat absorption of the Peltier element 11. Heat absorption varies automatically depending on the fluctuation of heat generation of each heating element 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルヘッドお
よびこれを用いた印写装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a thermal head and a printing apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複数の発熱抵抗素子を縦方向
(記録紙の送り方向)に一列に並べて成るシリアルタイ
プのサーマルヘッドを、記録紙の横方向に走査すること
により走査記録ラインを印写し、この走査記録ラインの
印写を繰り返すことで画像を記録紙上に形成するように
した印写装置が知られている。また、複数の発熱抵抗素
子を横方向(記録紙の幅方向)に一列に並べて成るライ
ンタイプのサーマルヘッドも知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a serial type thermal head in which a plurality of heating resistance elements are arranged in a line in a vertical direction (recording paper feeding direction) is scanned in a horizontal direction of a recording paper to form a scan recording line. 2. Description of the Related Art There has been known a printing apparatus in which an image is formed on a recording sheet by repeating printing and printing of a scanning recording line. There is also known a line type thermal head in which a plurality of heating resistance elements are arranged in a row in a horizontal direction (width direction of recording paper).

【0003】図11に従来のサーマルヘッドを示す。ア
ルミナ等のセラミックで形成された基板56に絶縁層と
してガラス系のグレース層55が積層され、その上に真
空蒸着法によりコモン電極58及び制御リード線52が
互いに対向するように設けられている。そして、これら
と直交するように発熱抵抗素子51がシルクスクリーン
印刷によって形成されている。かかる構成において、外
部から制御リード線52に電圧を選択的に印加すると、
印加された制御リード線52とコモン電極58との間の
発熱抵抗素子51が発熱し、この発熱によって転写リボ
ンのカーボンが溶解・昇華され、溶解したカーボンが記
録紙に転写されたり、或いは感熱紙のインクカプセルが
破裂されて印字が行われる。
FIG. 11 shows a conventional thermal head. A glass-based grace layer 55 is laminated as an insulating layer on a substrate 56 formed of a ceramic such as alumina, and a common electrode 58 and a control lead wire 52 are provided thereon by a vacuum evaporation method so as to face each other. The heating resistance element 51 is formed by silk screen printing so as to be orthogonal to these. In such a configuration, when a voltage is selectively applied to the control lead wire 52 from the outside,
The heating resistance element 51 between the applied control lead wire 52 and the common electrode 58 generates heat, and the generated heat causes the carbon of the transfer ribbon to be dissolved and sublimated, so that the dissolved carbon is transferred to recording paper, or the heat-sensitive paper is heated. The ink capsule is ruptured and printing is performed.

【0004】カーボンの溶解やインクカプセルの破壊に
は約80℃以上の温度が必要であり、安定した印字を行
うためには、一定温度範囲内、例えば、120℃〜14
0℃の範囲内まで昇温させなければならない。逆に印字
をしないときには、80℃よりも温度を下げないと印字
作用が現れて記録紙が汚損されることになる。高速印字
を実現するためには、通電後に素早く昇温し、通電を停
止したら素早く冷却されることが必要である。しかし、
冷却は自然冷却に頼っているのが通例であり、このよう
な自然冷却では蓄熱が生じがちとなり、連続して印字す
るドットと、印字しなかったドットとでは立ち上がりの
温度に差が生じ、印字品質が低下するという問題があ
る。
[0004] A temperature of about 80 ° C or higher is required for dissolving carbon and breaking ink capsules. To perform stable printing, a temperature within a certain temperature range, for example, 120 ° C to 14 ° C, is required.
The temperature must be raised to within 0 ° C. Conversely, when printing is not performed, unless the temperature is lowered below 80 ° C., a printing effect appears and the recording paper is soiled. In order to realize high-speed printing, it is necessary to quickly raise the temperature after energization, and to quickly cool after stopping the energization. But,
It is customary to rely on natural cooling for cooling, and in such natural cooling, heat tends to accumulate, and there is a difference in the rising temperature between dots that are printed continuously and dots that are not printed. There is a problem that quality is reduced.

【0005】このような問題を解決にするために、ドッ
トの最高温度が一定範囲になるように且つ最低温度が一
定温度以下になるように調整すべく、自然冷却の効率を
挙げるための放熱板を設けたり、ドットの発熱履歴によ
り電力パルス幅を変化させてドットに供給される電力を
変える印加パルス制御手段を設けている。しかし、高速
印字の場合には、冷却時間を長くとれなくなり、放熱板
のみでは蓄熱による最高温度の上昇に起因した印字むら
を防止できなくなる。また、長時間の連続高速印字が行
われる場合には、印加パルス制御による電力パルス幅の
調整では、ドットの最高温度を一定範囲内にするのが困
難になる。
In order to solve such a problem, a heat radiating plate for increasing the efficiency of natural cooling so as to adjust the maximum temperature of the dots to be within a certain range and to make the minimum temperature be equal to or lower than a certain temperature. Or an applied pulse control means for changing the power pulse width according to the heat generation history of the dot to change the power supplied to the dot. However, in the case of high-speed printing, a long cooling time cannot be taken, and it is no longer possible to prevent printing unevenness due to an increase in the maximum temperature due to heat storage using only a heat sink. In addition, when continuous high-speed printing is performed for a long time, it is difficult to keep the maximum dot temperature within a certain range by adjusting the power pulse width by controlling the applied pulse.

【0006】図12は、発熱抵抗素子の温度と発熱抵抗
素子の駆動パルスとの関係を示した説明図である。1画
素の印写周期は、立ち上げ加熱用駆動パルス期間と、階
調表現用駆動パルス期間と、冷却期間とから成ってい
る。高速印写のためには、この1画素印写期間を短くし
なければならないが、前記立ち上げ加熱用駆動パルス期
間を短くした場合には所定の温度まで発熱抵抗素子の温
度が上昇しなくなり、前記階調表現用駆動パルスを減ら
した場合には階調が低下して画質が劣化することにな
り、前記冷却期間を短くした場合には、図12において
一点鎖線で示しているように、発熱抵抗素子を十分に冷
却することができず、ヘッドの蓄熱が大きくなってしま
う。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the temperature of the heating resistor and the driving pulse of the heating resistor. The printing cycle of one pixel includes a drive pulse period for rising heating, a drive pulse period for gradation expression, and a cooling period. For high-speed printing, this one-pixel printing period must be shortened. However, if the startup heating drive pulse period is shortened, the temperature of the heating resistor element does not rise to a predetermined temperature, When the driving pulse for gradation expression is reduced, the gradation is reduced and the image quality is degraded. When the cooling period is shortened, the heat generation is performed as shown by a dashed line in FIG. The resistance element cannot be sufficiently cooled, and the heat storage of the head increases.

【0007】そこで、発熱抵抗素子51が発する熱を積
極的に吸収すべく、通電によって吸熱作用を発揮する吸
熱素子(ペルチェ素子等)を設けた構造が提案されてい
る。例えば、特開平5−246060号公報(IPC
B41J 2/335)に開示されているラインサーマ
ルヘッド、或いは、特開平5−238035号公報(I
PC B41J 2/345)に開示されているサーマ
ルヘッドである。上記二つの公報のうち前者に開示され
ているラインサーマルヘッドは、各ドットにペルチェ素
子を設け、各発熱抵抗素子に通電がなされるときにそれ
に対応するペルチェ素子にも通電がなされるように構成
されており、熱を必要とする印字面とは反対側の面にお
ける熱を前記ペルチェ素子で吸収する。一方、後者の公
報に開示されているサーマルヘッドは、各発熱抵抗素子
に通電するときに、この通電によってペルチェ素子を発
熱させ、発熱抵抗素子への通電を停止するときにペルチ
ェ素子に逆電流を流して吸熱を行わせるように構成され
ている。
Therefore, a structure has been proposed in which a heat absorbing element (such as a Peltier element) which exerts a heat absorbing effect by energization is provided in order to positively absorb the heat generated by the heating resistor element 51. For example, JP-A-5-246060 (IPC)
B41J 2/335) or a line thermal head disclosed in JP-A-5-238035 (I).
PCB41J 2/345). The line thermal head disclosed in the former of the above two publications is configured such that a Peltier element is provided for each dot, and when a current is applied to each heating resistor element, the corresponding Peltier element is also energized. The heat is absorbed by the Peltier element on the surface opposite to the printing surface requiring heat. On the other hand, the thermal head disclosed in the latter publication causes the Peltier element to generate heat by energizing each heating resistor element when energizing each heating resistor element, and applies a reverse current to the Peltier element when stopping energization to the heating resistor element. It is configured to flow and absorb heat.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記二
つの公報に開示されているサーマルヘッドは、一定熱量
を吸熱素子にて吸熱するだけの構成であり、吸熱素子が
無い場合に比べればヘッド内の蓄熱を小さくできるもの
の、各発熱抵抗素子の発熱量のばらつきに対応して各吸
熱素子の吸熱量を変化させるようにはなっていない。従
って、発熱抵抗素子の並び方向の蓄熱のばらつきを防止
することができず、発熱抵抗素子の並び方向に濃度むら
が生じるという欠点がある。更に、後者の技術にあって
は、電流の向きを変えるためのコイル等が必要になり、
ヘッドが大型化する。
However, the thermal heads disclosed in the above two publications have a configuration in which only a certain amount of heat is absorbed by the heat absorbing element, and the inside of the head is compared with a case where there is no heat absorbing element. Although the heat storage can be reduced, the amount of heat absorbed by each heat absorbing element is not changed in accordance with the variation in the amount of heat generated by each heat generating resistance element. Therefore, it is not possible to prevent variations in heat storage in the direction in which the heating resistor elements are arranged, and there is a disadvantage that uneven density occurs in the direction in which the heating resistor elements are arranged. Furthermore, in the latter technique, a coil or the like for changing the direction of the current is required,
The head becomes larger.

【0009】この発明は、上記の事情に鑑み、発熱量
(蓄熱量)に応じて自動的に吸熱量を変化させることが
できるサーマルヘッドを提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a thermal head capable of automatically changing the amount of heat absorption according to the amount of heat generation (heat storage amount).

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明のサーマルヘッ
ドは、上記の課題を解決するために、複数の発熱抵抗素
子を所定方向に並べて成るサーマルヘッドにおいて、前
記発熱抵抗素子は温度が上昇するとその抵抗値を低下さ
せる熱抵抗特性を有し、かかる特性を有する各発熱抵抗
素子に対して吸熱素子が電気的に直列に接続されている
ことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a thermal head including a plurality of heating resistance elements arranged in a predetermined direction. It has a heat resistance characteristic to reduce the resistance value, and a heat absorbing element is electrically connected in series to each heat generating resistance element having such a characteristic.

【0011】上記の構成であれば、高い温度の発熱抵抗
素子に直列接続されている吸熱素子には大きな電流が流
れるので、当該吸熱素子の吸熱量は大きくなる。一方、
低い温度の発熱抵抗素子に直列接続されている吸熱素子
には小さな電流が流れるので、当該吸熱素子の吸熱量は
小さくなる。従って、各発熱抵抗素子の発熱量(蓄熱
量)のばらつきに対応して各吸熱素子の吸熱量を変化さ
せることができる。
With the above configuration, a large amount of current flows through the heat absorbing element connected in series to the high-temperature heat-generating resistance element, so that the amount of heat absorbed by the heat absorbing element increases. on the other hand,
Since a small current flows through the heat-absorbing element connected in series to the low-temperature heat-generating resistance element, the heat-absorbing amount of the heat-absorbing element becomes small. Therefore, the amount of heat absorbed by each heat absorbing element can be changed according to the variation in the amount of heat generated (heat storage amount) of each heating resistor.

【0012】各発熱抵抗素子ごと及び各吸熱素子ごとに
駆動素子が設けられているとともに、発熱駆動期間には
発熱されるべき発熱抵抗素子に接続されている駆動素子
をONし、冷却期間には発熱していた発熱抵抗素子に対
応する吸熱素子に接続されている駆動素子をONする制
御手段が設けられていてもよい。
A drive element is provided for each heat-generating resistor element and each heat-absorbing element, and a drive element connected to the heat-generating resistor element to be heated is turned on during the heat drive period, and is turned on during the cooling period. Control means for turning on a driving element connected to a heat absorbing element corresponding to the heat generating resistance element that has generated heat may be provided.

【0013】かかる構成では、発熱駆動期間に発熱して
いた発熱抵抗素子に対し、その冷却期間においても発熱
抵抗素子に通電がなされて発熱を生じさせてしまうこと
になるが、この発熱量よりも吸熱素子による吸熱量を上
回らせ、自然冷却以上の冷却効果を期待することができ
る。
In such a configuration, the heating resistor element that has generated heat during the heating driving period is also energized during the cooling period to generate heat. The amount of heat absorbed by the heat absorbing element can be exceeded, and a cooling effect higher than natural cooling can be expected.

【0014】供給電圧値が異なる二種の電源供給部と、
前記発熱駆動期間における電源供給部と前記冷却期間に
おける電源供給部とを切り換えるスイッチ手段とを備え
る構成でもよい。どちら側を大きな電圧値とするかは、
発熱抵抗素子の電圧−発熱特性と、吸熱素子の電圧−吸
熱特性の兼ね合いによって決定される。
Two types of power supply units having different supply voltage values;
The power supply unit may be configured to include a switch unit that switches between a power supply unit during the heat generation driving period and a power supply unit during the cooling period. Which side has the larger voltage value depends on
It is determined by the balance between the voltage-heat generation characteristic of the heat generating resistance element and the voltage-heat absorption characteristic of the heat absorption element.

【0015】また、この発明のサーマルヘッドは、複数
の発熱抵抗素子を所定方向に並べて成るサーマルヘッド
において、前記発熱抵抗素子は温度が上昇するとその抵
抗値を上昇させる熱抵抗特性を有し、かかる特性を有す
る各発熱抵抗素子に対して吸熱素子が電気的に並列に接
続されていることを特徴とする。
Further, the thermal head according to the present invention is a thermal head in which a plurality of heating resistance elements are arranged in a predetermined direction, wherein the heating resistance elements have a heat resistance characteristic of increasing the resistance value when the temperature rises. A heat absorbing element is electrically connected in parallel to each of the heat generating resistance elements having characteristics.

【0016】上記の構成であれば、高い温度の発熱抵抗
素子に並列接続されている吸熱素子には大きな電流が流
れるので、当該吸熱素子の吸熱量は大きくなる。一方、
低い温度の発熱抵抗素子に並列接続されている吸熱素子
には小さな電流が流れるので、当該吸熱素子の吸熱量は
小さくなる。従って、各発熱抵抗素子の発熱量のばらつ
きに対応して各吸熱素子の吸熱量を変化させることがで
きる。
With the above configuration, a large current flows through the heat absorbing element connected in parallel to the high-temperature heat-generating resistance element, so that the heat absorbing element has a large amount of heat absorption. on the other hand,
Since a small current flows through the heat-absorbing element connected in parallel to the low-temperature heat-generating resistance element, the amount of heat absorbed by the heat-absorbing element decreases. Therefore, the amount of heat absorbed by each heat absorbing element can be changed in accordance with the variation in the amount of heat generated by each heating resistor.

【0017】前記吸熱素子を前記発熱抵抗素子の印字面
と反対側の面に設けた構成であれば、印字のための熱を
紙側に与えつつ、印字面の反対側に生じる余分な熱を吸
熱することが可能になる。
If the heat absorbing element is provided on the surface of the heating resistor element opposite to the printing surface, the heat for printing is applied to the paper side while the excess heat generated on the opposite side of the printing surface is generated. It becomes possible to absorb heat.

【0018】また、この発明のサーマルヘッドは、複数
の発熱抵抗素子を所定方向に並べて成るサーマルヘッド
において、吸熱手段の一端を発熱抵抗素子のコモン電極
に、他端を電源供給部に電気的に接続したことを特徴と
する。前記吸熱手段に放熱板が貼着されているのが望ま
しい。
In a thermal head according to the present invention, a plurality of heating resistance elements are arranged in a predetermined direction. One end of the heat absorbing means is electrically connected to a common electrode of the heating resistance element, and the other end is electrically connected to a power supply unit. It is characterized by being connected. It is desirable that a heat radiating plate is attached to the heat absorbing means.

【0019】上記の構成であれば、発熱のために通電し
た発熱抵抗素子の数に比例した電流がコモン電極に流れ
ることになり、従って、コモン電極と電源との間に設け
られている吸熱手段にも、発熱する発熱抵抗素子の数に
比例した電流が流れるので、発熱する発熱抵抗素子の数
に比例した吸熱能力が発揮されることになる。また、各
発熱抵抗素子に対応させて吸熱素子を形成する場合に比
べ、製造が容易であり、歩留りも向上する。また、前記
吸熱手段によって移動された熱が放熱板によって効率的
に放熱される。
According to the above configuration, a current proportional to the number of heat-generating resistance elements that are energized to generate heat flows through the common electrode. Therefore, the heat absorbing means provided between the common electrode and the power supply is provided. In addition, since a current proportional to the number of heat-generating resistance elements that generate heat flows, heat absorption ability that is proportional to the number of heat-generating resistance elements that generate heat is exhibited. Further, as compared with the case where a heat absorbing element is formed corresponding to each heating resistance element, manufacture is easier and the yield is improved. Further, the heat transferred by the heat absorbing means is efficiently radiated by the radiator plate.

【0020】そして、かかる構成において、温度が上昇
するとその抵抗値を低下させる熱抵抗特性を有した発熱
抵抗素子を用いれば、同じ数の発熱抵抗素子に通電され
た場合でも蓄熱の程度によってコモン電流値が変化し、
発熱量(蓄熱量)に応じて吸熱手段の吸熱量を変化させ
ることができる。また、前記吸熱手段は発熱抵抗素子の
並びの方向に複数に分割されていてもよい。
In such a configuration, if a heating resistance element having a thermal resistance characteristic of decreasing its resistance value when the temperature rises is used, even if the same number of heating resistance elements are energized, the common current depends on the degree of heat storage. The value changes,
The amount of heat absorbed by the heat absorbing means can be changed according to the amount of heat generated (heat storage amount). Further, the heat absorbing means may be divided into a plurality of parts in the direction in which the heating resistance elements are arranged.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)以下、この発明
の実施の形態を図に基づいて説明する。
(Embodiment 1) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0022】図1はこの実施の形態のサーマルヘッドの
断面図である。この図の上側が印写面になる。絶縁性で
断熱性の高い基板6には、ガラス系のグレーズ層5が積
層されている。グレーズ層5上には、NTC(温度が上
昇するとその抵抗値を低下させる熱抵抗特性)を有する
多数の発熱抵抗素子1が所定の方向に一列に並んで形成
されている。そして、発熱抵抗素子1の一端側(図に向
かって左側)にはそれらの全てに接続されるコモン電極
8が形成されており、他端側(図に向かって右)にはそ
の各々に個別に接続される制御リード線2が形成されて
いる。制御リード線2は基板6を貫通して基板裏面側に
延設されている。基板裏面側に延設された制御リード線
2のうち後述するトランジスタQcに接続される制御リ
ード線には符号2aを付記し、トランジスタQpに接続
される制御リード線には符号2bを付記している。そし
て、制御リード線2aと制御リード線2bは絶縁層9に
よって絶縁されている。
FIG. 1 is a sectional view of a thermal head according to this embodiment. The upper side of this figure is the printing surface. A glass-based glaze layer 5 is laminated on an insulating and highly heat-insulating substrate 6. On the glaze layer 5, a large number of heat generating resistance elements 1 having NTC (a heat resistance characteristic of lowering the resistance value when the temperature rises) are formed in a line in a predetermined direction. Further, a common electrode 8 connected to all of them is formed on one end side (left side in the figure) of the heating resistor element 1 and individually formed on the other end side (right side in the figure). Is formed to be connected to the control lead wire 2. The control lead wire 2 penetrates the substrate 6 and extends to the rear surface of the substrate. Of the control lead wires 2 extending on the rear surface side of the substrate, a control lead wire connected to a transistor Qc described later is denoted by reference numeral 2a, and a control lead wire connected to the transistor Qp is denoted by reference numeral 2b. I have. The control lead wire 2a and the control lead wire 2b are insulated by the insulating layer 9.

【0023】前記グレーズ層5の反対側(印字面の反対
側)には、発熱抵抗素子1の配置解像度と同じ解像度で
ペルチェ素子(吸熱素子)11が配置・形成されてい
る。このペルチェ素子11は、p型の熱電半導体11c
とn型の熱電半導体11bとこれらを電気的に接続する
電極11aとから成り、図1に示すごとくπ型(逆π型
でもよい)に接続されている。このペルチェ素子11は
この実施例では前記の基板6に埋め込んでいるが、これ
に限らず、絶縁性で断熱性の高い別の部材に埋め込んで
もよい。
On the opposite side of the glaze layer 5 (on the opposite side of the printing surface), a Peltier element (heat absorbing element) 11 is arranged and formed at the same resolution as the arrangement resolution of the heating resistor element 1. This Peltier element 11 is a p-type thermoelectric semiconductor 11c.
And an n-type thermoelectric semiconductor 11b and an electrode 11a for electrically connecting them, and are connected in a π-type (or an inverse π-type) as shown in FIG. Although the Peltier element 11 is embedded in the substrate 6 in this embodiment, the present invention is not limited to this, and the Peltier element 11 may be embedded in another member having an insulating property and a high heat insulating property.

【0024】図2は、ペルチェ素子11の拡大図であ
る。このペルチェ素子11に直流の電流を流すと、p型
の熱電半導体であれば電流の向きに熱が運ばれ、n型の
熱半導体であれば電流と逆向きに熱が運ばれ、熱半導体
の両端(図では上側と下側)で温度差が生じる。各熱半
導体と電極11a,2,2aとは半田層によって接着さ
れている。また、隣り合うペルチェ素子11同士の電極
は互いに絶縁される必要があるので、かかる電極は例え
ばセラミックス系の絶縁板に固定される。電極は一般に
は銅(Cu)が用いられ、n型の熱半導体としてはビス
マス・テルル系の化合物半導体が用いられ、p型の熱半
導体としてはビスマス・アンチモン・テルル系の化合物
半導体が用いられる。かかる化合物半導体は、室温付近
での性能が現在のところ最も良いとされている。
FIG. 2 is an enlarged view of the Peltier element 11. When a DC current is applied to the Peltier element 11, heat is transferred in the direction of the current in the case of a p-type thermoelectric semiconductor, and heat is transferred in the direction opposite to the current in the case of an n-type heat semiconductor. A temperature difference occurs at both ends (upper and lower sides in the figure). Each thermal semiconductor and the electrodes 11a, 2, 2a are bonded by a solder layer. Further, since the electrodes of the adjacent Peltier elements 11 need to be insulated from each other, such electrodes are fixed to, for example, a ceramic insulating plate. Generally, copper (Cu) is used for the electrode, a bismuth tellurium-based compound semiconductor is used as the n-type heat semiconductor, and a bismuth-antimony-tellurium-based compound semiconductor is used as the p-type heat semiconductor. Such compound semiconductors are currently considered to have the best performance near room temperature.

【0025】図3は、前記サーマルヘッドの発熱抵抗素
子1とペルチェ素子11と駆動素子であるトランジスタ
Qp,Qcとの接続関係を示した回路図である。コモン
電極8はスイッチ16に接続されている。このスイッチ
16を操作することで、発熱駆動期間においては第1の
電源供給部14を選択し、冷却期間においては第2の電
源供給部15を選択するといった制御が可能となる。電
源供給部14,15の電位をどのように設定するかは、
発熱抵抗素子1の電圧−発熱特性と、ペルチェ素子11
の電圧−吸熱特性の兼ね合いによって決定される。前記
トランジスタQpは発熱抵抗素子1の駆動用として当該
素子1に接続され、トランジスタQcはペルチェ素子1
1の駆動用として当該素子11に接続されている。印字
信号に基づき、発熱駆動期間においては発熱すべき発熱
抵抗素子1に接続されているトランジスタQpがONさ
れ、冷却期間においてはトランジスタQpがOFFされ
るとともに発熱していた発熱抵抗素子1に対応して設け
られたペルチェ素子11に接続されているトランジスタ
QcがONされる。かかる制御は図示しない駆動制御手
段(ドライバ回路,ラッチ回路,シフトレジスタ回路等
を備えて成る)によって行われる。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a connection relationship among the heating resistor element 1, Peltier element 11, and transistors Qp and Qc as driving elements of the thermal head. The common electrode 8 is connected to the switch 16. By operating this switch 16, it is possible to control such that the first power supply unit 14 is selected during the heat generation driving period and the second power supply unit 15 is selected during the cooling period. How to set the potentials of the power supply units 14 and 15 is as follows.
Voltage-heating characteristics of heating resistor element 1 and Peltier element 11
Is determined by the balance between the voltage and the endothermic characteristic. The transistor Qp is connected to the heating resistor 1 for driving the heating resistor 1, and the transistor Qc is connected to the Peltier device 1.
1 is connected to the element 11 for driving. On the basis of the print signal, the transistor Qp connected to the heating resistor element 1 to be heated during the heating driving period is turned on, and the transistor Qp is turned off during the cooling period and corresponds to the heating resistor element 1 that has been heated. The transistor Qc connected to the provided Peltier element 11 is turned on. Such control is performed by drive control means (including a driver circuit, a latch circuit, a shift register circuit, etc.) not shown.

【0026】図4(a)は発熱抵抗素子1の温度が高い
場合の説明図であり、同図(b)は発熱抵抗素子1の温
度が低い場合の説明図である。発熱抵抗素子1の温度が
高い場合、これに直列接続されているペルチェ素子11
には大きな電流Iが流れるので、当該ペルチェ素子11
の吸熱量は大きくなる。一方、発熱抵抗素子1の温度が
低い場合、これに直列接続されているペルチェ素子11
には小さな電流が流れるので、当該ペルチェ素子11の
吸熱量は小さくなる。図5は、この説明を模式的に示し
ている。この模式図および上記説明から分かるように、
各発熱抵抗素子1の発熱量のばらつきに対応して各ペル
チェ素子11の吸熱量が自動的に変化することになる。
従って、発熱抵抗素子の並び方向の蓄熱のばらつきが回
避され、発熱抵抗素子の並び方向に濃度むらが生じるの
を防止できる。また、例えばコイルなどの余計な部材が
不要であるから、サーマルヘッドの大型化も防止でき
る。更に、シリアルタイプの印写装置で生じがちなバン
ディング現象、即ち、ヘッドの中央部分が上下部分に比
べて蓄熱が大きいために、隣り合う走査記録ライン間の
濃度が低くなって“すじ”が発生したように見える現象
も、防止できる。
FIG. 4A is an explanatory diagram when the temperature of the heating resistor 1 is high, and FIG. 4B is an explanatory diagram when the temperature of the heating resistor 1 is low. When the temperature of the heating resistance element 1 is high, the Peltier element 11 connected in series to the heating resistance element 1
A large current I flows through the Peltier element 11
Endothermic amount becomes large. On the other hand, when the temperature of the heating resistance element 1 is low, the Peltier element 11 connected in series
Since a small current flows through the Peltier element 11, the amount of heat absorbed by the Peltier element 11 is reduced. FIG. 5 schematically illustrates this description. As can be seen from this schematic diagram and the above description,
The amount of heat absorbed by each Peltier element 11 automatically changes in accordance with the variation in the amount of heat generated by each heating resistor element 1.
Therefore, it is possible to avoid variations in heat storage in the direction in which the heating resistor elements are arranged, and to prevent the occurrence of density unevenness in the direction in which the heating resistor elements are arranged. In addition, since an extra member such as a coil is not required, an increase in the size of the thermal head can be prevented. Furthermore, the banding phenomenon that tends to occur in the serial type printing apparatus, that is, since the central portion of the head has a larger heat storage than the upper and lower portions, the density between adjacent scanning recording lines is low, and "streaks" occur. The phenomenon that appears to have occurred can also be prevented.

【0027】なお、上記の構成では、発熱駆動期間に発
熱していた発熱抵抗素子1に対し、その冷却期間におい
ても当該発熱抵抗素子1に通電がなされて発熱を生じさ
せてしまうことになるが、この発熱量よりもペルチェ素
子11による吸熱量を上回らせ、自然冷却以上の冷却効
果を期待することができる。ここで、トランジスタQp
とトランジスタQcのうち、トランジスタQpを削除し
た構成が考えられる。この構成の場合には、図1におい
て絶縁層9及びリード線2bは不要となる。かかる構成
であれば、発熱駆動期間において発熱抵抗素子1を発熱
させて印字のための熱を紙側に与えつつ、余分な熱(特
に、印字面の反対側に生じる熱)を吸収することが可能
になる。また、吸熱素子としてペルチェ素子を用いる場
合、これに流す電流の方向を切り換える手段を設けるこ
とで、冷却期間以外の期間にペルチェ素子に発熱を生じ
させることができる。このようにすれば、前記ペルチェ
素子11を発熱させることによるプリヒートが可能とな
る。
In the above configuration, heat is generated in the heating resistor element 1 which has been generating heat during the heating driving period, and the heating resistor element 1 is also energized during the cooling period. The amount of heat absorbed by the Peltier element 11 can be made larger than this heat generation amount, and a cooling effect higher than natural cooling can be expected. Here, the transistor Qp
A configuration in which the transistor Qp among the transistors Qc and Qc is omitted is conceivable. In the case of this configuration, the insulating layer 9 and the lead wire 2b are unnecessary in FIG. With such a configuration, it is possible to cause the heating resistor element 1 to generate heat during the heating driving period and to apply heat for printing to the paper side, while absorbing excess heat (particularly, heat generated on the side opposite to the printing surface). Will be possible. When a Peltier element is used as the heat absorbing element, by providing a means for switching the direction of the current flowing through the Peltier element, heat can be generated in the Peltier element during periods other than the cooling period. This makes it possible to perform preheating by causing the Peltier element 11 to generate heat.

【0028】(実施の形態2)次に、この発明の第2の
実施の形態を図6に基づいて説明する。なお、図1に示
した部材と同一の部材には同一の符号を付記してその説
明を省略する。この実施の形態のサーマルヘッドは、発
熱抵抗素子1′とペルチェ素子11′とを並列に接続し
ている。即ち、図に向かって左側には基板6を挟んで上
下にコモン電極8が形成されており、これが電源に接続
されている。そして、図に向かって右側には、対を成す
発熱抵抗素子1′及びペルチェ素子11′の一端側に接
続された制御リード線2が形成されており、この制御リ
ード線2は絶縁膜9によって前記下側のコモン電極8に
接触することなく図の左側に延設されている。上記の発
熱抵抗素子1′は、PTC特性(温度が上昇するとその
抵抗値を上昇させる熱抵抗特性)を有する。そして、ペ
ルチェ素子11′におけるp型の熱電半導体11cとn
型熱電半導体11bの配置は、図1のそれとは反対にな
っている。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the thermal head of this embodiment, a heating resistor element 1 'and a Peltier element 11' are connected in parallel. That is, a common electrode 8 is formed above and below the substrate 6 on the left side of the figure, and is connected to a power supply. On the right side of the drawing, a control lead wire 2 connected to one end of the heating resistor element 1 ′ and the Peltier element 11 ′ forming a pair is formed. The control lead wire 2 is formed by an insulating film 9. It extends on the left side of the figure without contacting the lower common electrode 8. The heat generating resistance element 1 'has PTC characteristics (thermal resistance characteristics that increase its resistance value when the temperature rises). Then, the p-type thermoelectric semiconductors 11c and n in the Peltier element 11 '
The arrangement of the type thermoelectric semiconductor 11b is opposite to that of FIG.

【0029】かかる構成であれば、高い温度の発熱抵抗
素子1′に並列接続されているペルチェ素子には大きな
電流が流れるので、当該ペルチェ素子11′の吸熱量は
大きくなる。一方、低い温度の発熱抵抗素子1′に並列
接続されているペルチェ素子11′には小さな電流が流
れるので、当該ペルチェ素子11′の吸熱量は小さくな
る。従って、各発熱抵抗素子1′の発熱量(蓄熱量)の
ばらつきに対応して各ペルチェ素子11′の吸熱量が変
化することになり、発熱抵抗素子の並び方向の蓄熱のば
らつきを回避し、発熱抵抗素子の並び方向に濃度むらが
生じるのを防止することができる。
With such a configuration, a large current flows through the Peltier element connected in parallel to the high-temperature heating resistor element 1 ', so that the Peltier element 11' absorbs a large amount of heat. On the other hand, since a small current flows through the Peltier element 11 'connected in parallel with the low-temperature heating resistor element 1', the heat absorption of the Peltier element 11 'becomes small. Therefore, the amount of heat absorbed by each Peltier element 11 'changes in accordance with the variation in the amount of heat generation (the amount of heat storage) of each heating resistor element 1', and the variation in heat storage in the direction in which the heating resistor elements are arranged is avoided. It is possible to prevent the occurrence of density unevenness in the direction in which the heating resistance elements are arranged.

【0030】(実施の形態3)次に、この発明の第3の
実施の形態を図に基づいて説明する。図7(a)はこの
実施の形態のサーマルヘッドの平面図であり、同図
(b)は同図(a)のA−A矢視断面図である。なお、
実施の形態1と同一の機能を有する部材には同一の符号
を付記している。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7A is a plan view of the thermal head of this embodiment, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. In addition,
Members having the same functions as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

【0031】基板6を挟んで発熱抵抗素子1と背向いと
なる位置に吸熱ブロック11Aが発熱抵抗素子1の並び
方向に4つに分割されて設けられている。また、この分
割に対応して前記コモン電極8も4つに分割されてい
る。吸熱ブロック11Aの下面側(熱が運ばれる側)に
は、放熱板7が貼着されている。
A heat absorbing block 11A is provided at a position facing away from the heating resistor 1 with the substrate 6 interposed therebetween, divided into four in the direction in which the heating resistor 1 is arranged. The common electrode 8 is also divided into four parts corresponding to this division. A radiator plate 7 is attached to a lower surface side (a side where heat is transferred) of the heat absorbing block 11A.

【0032】図8は、吸熱ブロック11Aを示した断面
図である。吸熱ブロック11Aは、ペルチェ素子11を
発熱抵抗素子1の並びの方向と直交する方向に複数個連
続的に配置して成る。もしくは、図には示さないが、吸
熱ブロック11Aは、ペルチェ素子11を発熱抵抗素子
1の並びの方向に複数個連続的に配置して成る。各ペル
チェ素子11は、図2に示した基本構造を有し、基板6
側の熱を放熱板7側へ運ぶように動作する。
FIG. 8 is a sectional view showing the heat absorbing block 11A. The heat absorbing block 11 </ b> A is configured by continuously arranging a plurality of Peltier elements 11 in a direction orthogonal to the direction in which the heating resistance elements 1 are arranged. Alternatively, although not shown in the drawing, the heat absorbing block 11 </ b> A is configured by continuously arranging a plurality of Peltier elements 11 in the direction in which the heating resistance elements 1 are arranged. Each Peltier element 11 has the basic structure shown in FIG.
It operates to transfer the heat of the side to the heat sink 7 side.

【0033】図9は、吸熱ブロック11Aと、コモン電
極8と、コモン電極8に繋がる発熱抵抗素子1と、発熱
抵抗素子1に接続される駆動素子であるトランジスタQ
pとの接続関係を示した回路図である。電源供給部15
とコモン電極8との間に吸熱ブロック11Aが存在す
る。そして、各コモン電極8に複数の発熱抵抗素子1が
接続されている。トランジスタQpの制御は、図示しな
い制御手段(ドライバ回路,ラッチ回路,シフトレジス
タ回路等を備えて成る)によって行われる。
FIG. 9 shows a heat absorbing block 11A, a common electrode 8, a heating resistor 1 connected to the common electrode 8, and a transistor Q as a driving device connected to the heating resistor 1.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a connection relationship with p. Power supply unit 15
A heat absorbing block 11 </ b> A exists between the common electrode 8 and the heat absorbing block 11 </ b> A. The plurality of heating resistance elements 1 are connected to each common electrode 8. The control of the transistor Qp is performed by control means (including a driver circuit, a latch circuit, a shift register circuit, and the like) not shown.

【0034】図10(a)は、吸熱ブロック11Aにお
いて、発熱駆動(ON)される発熱抵抗素子1の数が多
い場合の説明図であり、同図(b)は発熱駆動(ON)
される発熱抵抗素子1の数が少ない場合の説明図であ
る。ONされる発熱抵抗素子1の数が多い場合、吸熱ブ
ロック11Aにはその数に応じた大きな電流Iが流れる
ので、当該吸熱ブロック11Aの吸熱量は大きくなる。
一方、ONされる発熱抵抗素子1の数が少ない場合、吸
熱ブロック11Aには小さな電流が流れるので、当該吸
熱ブロック11Aの吸熱量は小さくなる。即ち、各発熱
抵抗素子1の発熱駆動している数に対応して各吸熱ブロ
ック11Aの吸熱量が自動的に変化することになる。そ
して、かかる構造であれば、各発熱抵抗素子に対応させ
てペルチェ素子を形成する実施の形態1の構成に比べ、
ペルチェ素子の微細化が緩和されることになり、歩留り
が向上するとともに製造が容易になる。
FIG. 10A is an explanatory diagram in the case where the number of the heating resistor elements 1 driven to be heated (ON) is large in the heat absorbing block 11A, and FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram in the case where the number of heating resistance elements 1 to be performed is small. When the number of the heat-generating resistance elements 1 to be turned on is large, a large current I flows according to the number of the heat-absorbing blocks 11A.
On the other hand, when the number of the heating resistance elements 1 to be turned on is small, a small amount of current flows through the heat absorbing block 11A, so that the heat absorbing amount of the heat absorbing block 11A decreases. That is, the heat absorption amount of each heat absorbing block 11A automatically changes in accordance with the number of the heat generating resistance elements 1 that are driven to generate heat. With such a structure, compared with the configuration of the first embodiment in which a Peltier element is formed corresponding to each heating resistance element,
Since the miniaturization of the Peltier element is eased, the yield is improved and the manufacture is facilitated.

【0035】また、この実施の形態ではNTC特性を有
する発熱抵抗素子1を用いたので、同じ数の発熱抵抗素
子に通電がなされた場合でも蓄熱の程度によってコモン
電流値が変化し、吸熱ブロック11Aの吸熱量を変化さ
せることができる。
Further, in this embodiment, since the heating resistor element 1 having NTC characteristics is used, even when the same number of heating resistor elements are energized, the common current value changes depending on the degree of heat storage, and the heat absorbing block 11A Can be changed.

【0036】ここで、4つの吸熱ブロック11に分割す
る構成を採用するのではなく、これらを一体化した一枚
板状の吸熱手段を設けてもよいのであるが、これでは或
る部分での発熱に対してその部分の集中的な吸熱が行わ
れるのではなく、全体面での吸熱が行われてしまう。一
方、各発熱抵抗素子に対応させてペルチェ素子を設ける
のでは、前述のごとくペルチェ素子の微細化が要求され
ることになる。この実施の形態の図7に示したごとく、
複数の吸熱ブロック11Aから成る分割構成を採用した
場合、蓄熱部分に対して或る程度集中的に吸熱が行える
とともに、ペルチェ素子の微細化の緩和も実現できるこ
とになる。
Here, instead of adopting a structure of dividing the heat absorbing block into four heat absorbing blocks 11, a single plate-shaped heat absorbing means integrating these may be provided. The heat is not absorbed intensively in that part, but is absorbed in the entire surface. On the other hand, if a Peltier element is provided corresponding to each heating resistance element, the Peltier element must be miniaturized as described above. As shown in FIG. 7 of this embodiment,
In the case where the divided configuration including the plurality of heat absorbing blocks 11A is adopted, heat can be absorbed to a certain extent in the heat storage portion, and miniaturization of the Peltier element can be alleviated.

【0037】また、この発明の印写装置は、図示はしな
いが、以上説明したサーマルヘッド(シリアルタイプ或
いはラインタイプ)を備えて構成されるものであり、そ
の印写の形態は、転写リボンのカーボンを溶解・昇華
し、溶解したカーボンを記録紙に転写する形態、或いは
感熱紙のインクカプセルを破裂することによって印写す
る形態のいずれでもよいし、また、これら以外の形態で
もよいものである。そして、その全体的な構成として
は、図13に示したものを適用できる。なお、図13
は、NTC特性を有する発熱抵抗素子を用い、この発熱
抵抗素子の温度を検出して熱制御補正(ストローブ信号
波形制御)する場合に考えられる回路を示した回路図で
ある。
Although not shown, the printing apparatus of the present invention is provided with the above-described thermal head (serial type or line type). It may be in any form of dissolving and sublimating carbon and transferring the dissolved carbon to recording paper, or in a form of printing by bursting an ink capsule of thermal paper, or in any other form. . As the overall configuration, the configuration shown in FIG. 13 can be applied. Note that FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit that can be considered when a heating resistor element having NTC characteristics is used and the temperature of the heating resistor element is detected to perform thermal control correction (strobe signal waveform control).

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、NTC特性を有す
る各発熱抵抗素子に対して吸熱素子が電気的に直列に接
続された構成であれば、各発熱抵抗素子の発熱量のばら
つきに対応して各吸熱素子の吸熱量が変化し、発熱抵抗
素子の並び方向の蓄熱のばらつきを回避し、発熱抵抗素
子の並び方向に濃度むらが生じるのを防止することがで
きる。
As described above, if the heat-absorbing element is electrically connected in series to each of the heat-generating resistance elements having the NTC characteristic, it is possible to cope with the variation in the calorific value of each heat-generating resistance element. As a result, the amount of heat absorbed by each heat absorbing element changes, so that it is possible to avoid a variation in heat storage in the direction in which the heating resistance elements are arranged, and to prevent the occurrence of density unevenness in the direction in which the heating resistance elements are arranged.

【0039】各発熱抵抗素子ごと及び各吸熱素子ごとに
駆動素子が設けられているとともに、発熱駆動期間には
発熱されるべき発熱抵抗素子に接続されている駆動素子
をONし、冷却期間には発熱した発熱抵抗素子に対応す
る吸熱素子に接続されている駆動素子をONする制御手
段を備えた構成であれば、発熱駆動期間に発熱していた
発熱抵抗素子に対し、その冷却期間においても発熱抵抗
素子に通電がなされて発熱を生じさせてしまうことにな
るが、この発熱量よりも吸熱素子による吸熱量を上回ら
せ、自然冷却以上の冷却効果を期待することができる。
A driving element is provided for each heating resistor element and each heat absorbing element, and the driving element connected to the heating resistor element to be heated is turned on during the heating driving period, and is turned on during the cooling period. With a configuration including a control unit that turns on the driving element connected to the heat absorbing element corresponding to the heat generating resistance element that has generated heat, the heating resistance element that has generated heat during the heat generation driving period can generate heat even during the cooling period. The resistance element is energized to generate heat, but the amount of heat absorbed by the heat-absorbing element exceeds this amount of heat generation, and a cooling effect higher than natural cooling can be expected.

【0040】供給電圧値が異なる二種の電源供給部と、
前記発熱駆動期間における電源供給部と前記冷却期間に
おける電源供給部とを切り換えるスイッチ手段と、を備
えた構成であれば、発熱駆動期間において発熱抵抗素子
に適切な電圧を印加し、冷却期間において吸熱素子を適
切な電圧を印加することができる。
Two kinds of power supply units having different supply voltage values,
A switch means for switching between a power supply unit during the heat generation driving period and a power supply unit during the cooling period; applying an appropriate voltage to the heating resistance element during the heat generation driving period; An appropriate voltage can be applied to the element.

【0041】PTC特性を有する各発熱抵抗素子に対し
て吸熱素子が電気的に並列に接続されている構成であれ
ば、各発熱抵抗素子の発熱量のばらつきに対応して各吸
熱素子の吸熱量が変化し、発熱抵抗素子の並び方向の蓄
熱のばらつきを回避し、発熱抵抗素子の並び方向に濃度
むらが生じるのを防止することができる。
If the heat-absorbing element is electrically connected in parallel to each of the heat-generating resistance elements having the PTC characteristic, the heat-absorbing quantity of each heat-absorbing element corresponds to the variation in the calorific value of each heat-generating resistance element. , The variation in heat storage in the direction in which the heating resistor elements are arranged can be avoided, and the occurrence of uneven density in the direction in which the heating resistor elements are arranged can be prevented.

【0042】前記吸熱素子を前記発熱抵抗素子の印字面
と反対側の面に設けた構成であれば、印字のための熱を
紙側に与えつつ、印字面の反対側に蓄積される余分な熱
を吸収することが可能になる。
If the heat absorbing element is provided on the surface of the heating resistor opposite to the printing surface, extra heat accumulated on the opposite side of the printing surface while applying heat for printing to the paper side. It becomes possible to absorb heat.

【0043】吸熱手段の一端を発熱抵抗素子のコモン電
極に、他端を電源供給部に電気的に接続した構成であれ
ば、各発熱抵抗素子の発熱駆動している数に対応して吸
熱手段の吸熱量が自動的に変化することになる。また、
各発熱抵抗素子に対応させて吸熱素子を形成する場合に
比べ、吸熱素子の微細化が緩和されることになり、歩留
りが向上するとともに製造が容易になるという効果を奏
する。前記吸熱手段に放熱板が貼着されている構成であ
れば、前記吸熱手段により移動された熱の放熱が効率的
に行える。NTC特性を有する発熱抵抗素子を用いれ
ば、同じ数の発熱抵抗素子に通電された場合でも蓄熱の
程度によってコモン電流値が変化し、吸熱手段の吸熱量
を変化させることができるという効果を奏する。
In a configuration in which one end of the heat absorbing means is electrically connected to the common electrode of the heat generating resistance element and the other end is electrically connected to the power supply section, the heat absorbing means corresponds to the number of heat generated by each heat generating resistance element. Will automatically change. Also,
Compared to the case where a heat absorbing element is formed corresponding to each heat generating resistance element, the miniaturization of the heat absorbing element is eased, so that the yield is improved and the production is facilitated. With a configuration in which a heat radiating plate is attached to the heat absorbing means, the heat transferred by the heat absorbing means can be efficiently radiated. When a heating resistor having NTC characteristics is used, there is an effect that even when the same number of heating resistors are energized, the common current value changes depending on the degree of heat storage, and the amount of heat absorbed by the heat absorbing means can be changed.

【0044】[0044]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施の形態のサーマルヘッド
の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a thermal head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の吸熱素子であるペルチェ素子の説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a Peltier element which is a heat absorbing element of the present invention.

【図3】図1の等価回路にトランジスタを付記した図で
ある。
FIG. 3 is a diagram in which a transistor is added to the equivalent circuit of FIG. 1;

【図4】図1のNTC特性を有する発熱抵抗素子の温度
とペルチェ素子の吸熱量の関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the temperature of the heat-generating resistance element having the NTC characteristic of FIG. 1 and the amount of heat absorbed by the Peltier element.

【図5】図4を模式的に示した説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing FIG. 4;

【図6】この発明の第2の実施の形態のサーマルヘッド
の断面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a thermal head according to a second embodiment of the present invention.

【図7】同図(a)はこの発明の第3の実施の形態の平
面図であり、同図(b)は同図(a)のA−A矢視断面
図である。
FIG. 7A is a plan view of a third embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 7A.

【図8】図7の吸熱ブロックの詳細図である。FIG. 8 is a detailed view of the heat absorbing block of FIG. 7;

【図9】図7の等価回路にトランジスタを付記した図で
ある。
FIG. 9 is a diagram in which transistors are added to the equivalent circuit of FIG. 7;

【図10】図7のNTC特性を有する発熱抵抗素子の温
度とペルチェ素子の吸熱量の関係を模式的に示した説明
図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the temperature of the heat-generating resistor element having the NTC characteristic shown in FIG. 7 and the amount of heat absorbed by the Peltier element.

【図11】従来のサーマルヘッドの断面図である。FIG. 11 is a sectional view of a conventional thermal head.

【図12】発熱抵抗素子の温度と発熱抵抗素子の駆動パ
ルスとの関係を示した説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a relationship between a temperature of the heating resistor and a driving pulse of the heating resistor.

【図13】NTC特性を有する発熱抵抗素子を用い、こ
の発熱抵抗素子の温度を検出して熱制御補正する場合に
考えられる一般的な回路を示した回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a general circuit that can be considered when a heating resistor having NTC characteristics is used and the temperature of the heating resistor is detected to perform thermal control correction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発熱抵抗素子(NTC特性) 1′ 発熱抵抗素子(PTC特性) 2 制御リード線 5 グレーズ層 6 基板 7 放熱板 8 コモン電極 9 絶縁層 11 ペルチェ素子(吸熱素子) 11a 電極 11b n型の熱電半導体 11c p型の熱電半導体 11A 吸熱ブロック(吸熱手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat generation resistance element (NTC characteristic) 1 'Heat generation resistance element (PTC characteristic) 2 Control lead wire 5 Glaze layer 6 Substrate 7 Heat sink 8 Common electrode 9 Insulation layer 11 Peltier element (heat absorption element) 11a Electrode 11b n-type thermoelectric semiconductor 11c p-type thermoelectric semiconductor 11A heat absorbing block (heat absorbing means)

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の発熱抵抗素子を所定方向に並べて
成るサーマルヘッドにおいて、前記発熱抵抗素子は温度
が上昇するとその抵抗値を低下させる熱抵抗特性を有
し、かかる特性を有する各発熱抵抗素子に対して吸熱素
子が電気的に直列に接続されていることを特徴とするサ
ーマルヘッド。
1. A thermal head comprising a plurality of heating resistance elements arranged in a predetermined direction, wherein the heating resistance elements have a heat resistance characteristic of decreasing the resistance value when the temperature rises, and each heating resistance element having such a characteristic. A thermal head, wherein a heat absorbing element is electrically connected in series.
【請求項2】 各発熱抵抗素子ごと及び各吸熱素子ごと
に駆動素子が設けられているとともに、発熱駆動期間に
は発熱されるべき発熱抵抗素子に接続されている駆動素
子をONし、冷却期間には発熱していた発熱抵抗素子に
対応する吸熱素子に接続されている駆動素子をONする
制御手段が設けられていることを特徴とする請求項1に
記載のサーマルヘッド。
2. A driving element is provided for each heat-generating resistance element and each heat-absorbing element, and a driving element connected to the heat-generating resistance element to be heated is turned on during a heat driving period, and a cooling period is set. 2. The thermal head according to claim 1, further comprising control means for turning on a driving element connected to the heat absorbing element corresponding to the heat generating resistance element that has generated heat.
【請求項3】 供給電圧値が異なる二種の電源供給部
と、前記発熱駆動期間における電源供給部と前記冷却期
間における電源供給部とを切り換えるスイッチ手段とを
備えたことを特徴とする請求項2に記載のサーマルヘッ
ド。
3. A power supply unit comprising two types of power supply units having different supply voltage values, and switch means for switching between a power supply unit during the heating driving period and a power supply unit during the cooling period. 3. The thermal head according to 2.
【請求項4】 複数の発熱抵抗素子を所定方向に並べて
成るサーマルヘッドにおいて、前記発熱抵抗素子は温度
が上昇するとその抵抗値を上昇させる熱抵抗特性を有
し、かかる特性を有する各発熱抵抗素子に対して吸熱素
子が電気的に並列に接続されていることを特徴とするサ
ーマルヘッド。
4. A thermal head comprising a plurality of heating resistance elements arranged in a predetermined direction, wherein the heating resistance elements have a heat resistance characteristic of increasing the resistance value when the temperature rises, and each heating resistance element having such a characteristic. A thermal head, wherein a heat absorbing element is electrically connected in parallel with the thermal head.
【請求項5】 前記吸熱素子は前記発熱抵抗素子の印字
面と反対側の面に設けられていることを特徴とする請求
項1乃至請求項4のいずれかに記載のサーマルヘッド。
5. The thermal head according to claim 1, wherein the heat absorbing element is provided on a surface of the heating resistor element opposite to a printing surface.
【請求項6】 複数の発熱抵抗素子を所定方向に並べて
成るサーマルヘッドにおいて、吸熱手段の一端を発熱抵
抗素子のコモン電極に、他端を電源供給部に電気的に接
続したことを特徴とするサーマルヘッド。
6. A thermal head comprising a plurality of heating resistance elements arranged in a predetermined direction, wherein one end of the heat absorbing means is electrically connected to a common electrode of the heating resistance element, and the other end is electrically connected to a power supply. Thermal head.
【請求項7】 前記吸熱手段に放熱板が貼着されている
ことを特徴とする請求項6に記載のサーマルヘッド。
7. The thermal head according to claim 6, wherein a heat radiating plate is attached to said heat absorbing means.
【請求項8】 前記の発熱抵抗素子は温度が上昇すると
その抵抗値を低下させる熱抵抗特性を有していることを
特徴とする請求項6又は請求項7に記載のサーマルヘッ
ド。
8. The thermal head according to claim 6, wherein said heat generating resistance element has a heat resistance characteristic of decreasing its resistance value when the temperature rises.
【請求項9】 前記吸熱手段は発熱抵抗素子の並びの方
向に複数に分割されており、この分割に対応して前記コ
モン電極も分割されていることを特徴とする請求項6乃
至請求項8のいずれかに記載のサーマルヘッド。
9. The device according to claim 6, wherein the heat absorbing means is divided into a plurality of parts in the direction in which the heating resistance elements are arranged, and the common electrode is also divided in accordance with the division. The thermal head according to any one of the above.
【請求項10】 前記の吸熱素子又は吸熱手段はペルチ
ェ特性を有することを特徴とする請求項1乃至請求項9
のいずれかに記載のサーマルヘッド。
10. The heat absorbing element or the heat absorbing means has a Peltier characteristic.
The thermal head according to any one of the above.
【請求項11】 請求項1乃至請求項10に記載のいず
れかのサーマルヘッドを備えた印写装置。
11. A printing apparatus comprising the thermal head according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013001121A (en) * 2011-06-14 2013-01-07 Rohm Co Ltd Thermal printhead and thermal printer

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