JPS62193848A - 熱記録方式およびサ−マルヘツド - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱記録方式、特に２列に配列した発熱素子群
を有するサーマルヘッドにより記録を行う熱記録方式に
関する。

まず、従来一般の熱記録装置の構成について説明する。

第７図はその一例としての熱転写プリンタの例を示し、
ここで、印字記録をする記録ヘッド１１は、熱転写リボ
ン（不図示）を介して記録媒体１５に圧接するように設
けられている。熱転写リボンを格納するリボンカセット
１７と共に記録へラド１１はキャリッジ１８に格納され
ている。キャリッジ１８は、ガイドバー２０に摺動自在
に支持されており、パルスモータ２２によってプーリ１
６および２１に巻回されたワイヤ１９を介して円筒状の
プラテン１４に沿って本図において左右に往復移動する
。

紙などの記録媒体１５に対する記録ヘッド１１の記録走
査は、主走査がキャリッジ１８の移動により行われ、副
走査はプラテン１４により記録媒体１５を矢印Ｐの方向
に移動することにより行う。また記録ヘッド１１は、記
録媒体１５に対して圧接を行うヘッドダウン位置と記録
媒体１５から離間するヘッドアップ位置との間で不図示
の駆動手段により揺動する。

［従来の技術］ 従来の記録装置の中で熱記録装置は、小型軽量化でき、
保守が容易で動作騒音が小さく、しかも記録結果の保存
性がよいことなどから、近年ファクシミリ装置、ワード
プロセッサ、コンピュータ等の記録装置として用いられ
ている。

しかし、従来の熱記録装置には、ワイヤドツト方式やイ
ンクジェット方式の記録装置などに比して記録速度が遅
いという欠点があった。その理由は、良質な記録を得る
ためには、発熱して記録を行うサーマルヘッドの発熱駆
動を連続させずに、記録と記録との間に冷却期間を設け
ていることや、サーマルヘッドが記録可能状態に駆動さ
れるまでに時間がかかるからであった。

従来のこの種の熱記録装置は一般的に、複数個の発熱素
子を１列に配列したサーマルヘッドを有し、このサーマ
ルヘッドを移動しつつ選択的に発熱素子を発熱駆動する
ことにより熱記録を行っている。

第８図に従来のサーマルヘッドの構成の一例を示す。

この例においては、複数個の発熱素子１が基板２上のグ
レーズ層３の表面に１列に配列されている。発熱素子１
の一端は、共通電極４に共通に接続され、他端はそれぞ
れ駆動電極５と接続されている。

上述の１列型のサーマルヘッドの外にも、例えば５層７
行などのマトリクス状に発熱素子を配列したサーマルヘ
ッドも知られている。この種のマトリクス型のサーマル
ヘッドは、１列型が１層の薄膜形成により発熱素子を形
成できるのに対して、多層の薄膜形成を行わなければな
らない。また、信号線の引き回しが複雑であるので、コ
スト高になりやすい欠点があり、サーマルヘッドとして
さほど使用されておらず、現在は１列型のサーマルヘッ
ドが主流となっている。

１列型のサーマルヘッドでは、第８図の矢印入方向にヘ
ッド全体を移動させながら記録電流のヒートパルスを各
発熱素子１に印加して記録を行うが、高速記録の場合に
は、ヒートパルスを短い間隔で発熱素子１に印加する。

その結果、発熱素子１の温度が一定に保たれず上昇しが
ちである。発熱素子１の温度上昇、したがって過熱は素
子の劣化を早めるとともに、記録品質を大きく低下させ
るので好ましくない。したがって、１列型のサーマルヘ
ッドでは、過熱防止の点から発熱素子１の冷却時間を十
分に設けると、駆動時間が制約され、記録速度の向上が
困難であるという欠点があった。

このような欠点を解決すべく、たとえば第９図に示すよ
うにサーマルヘッドを２列に配列することが考えられる
。

第９図において、このサーマルヘッドは、第８図に示し
た１列型サーマルヘッドと同じ構成部材から形成されて
おり、基板２の中心線に対して、線対称にＡ列およびＢ
列の発熱素子１八、ＩＢが２列に配列されている。ここ
で、第８図に対応する個所には、同一符号にサフィック
スＡ、Ｂを付して示す。

ここで、基板２の中心線上にはＡ列およびＢ列の発熱素
子ＩＡ、ＩＢとが共有する共通電極４が配設されている
。Ａ列発熱素子群ＩＡとＢ列の発熱素子群１Ｂとの間隔
は、本例ではサーマルヘッドの８勤のピッチの偶数倍、
たとえば４ピツチに定められ、Ａ列の発熱素子群ＩＡが
駆動されているときにはＢ列発熱素子群ＩＢは冷却期間
となるように制御することが考えられる。

以上のように２列の発熱素子群を各列交互に駆動するこ
とによって、冷却時間を確保しながら記録速度を高める
ことができる。また、１列型とほぼ同じ平面構成で製造
できるという利点もある。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながらこのような２列型のサーマルヘッドは、各
列発熱素子群のうちのいずれか一方が常に駆動されるよ
うになっているので、駆動１サイクル中に１列の発熱素
子群による１ドツト列の記録を終了しなければならなか
った。そのためには、演算処理手段において例えば均一
な印字濃度を保つための各発熱素子の通電時間を計算す
る処理と、演算処理手段から印字制御を行う駆動用ドラ
イバへの１ドツト列の記録データの転送処理を駆動の１
サイクル中に終了しなければならない。

たとえ発熱素子の品質特性から発熱素子群の１サイクル
駆動時間を短縮しようとしても、上述の通電時間の計算
時間や記録データの転送時間に制限があり、１サイクル
駆動時間すなわち、記録速度が制限されるという問題が
あった。他方、記録速度を優先させると、均一な印字濃
度を保つための各発熱素子の通電時間を計算する処理（
画像記録データ補正処理）を省かざるを得ないので、良
質な記録ができないという問題があった。

他方、記録速度を優先させると、均一な印字濃鰭 度を保つための各発Ｉ素子の通電時間を計算する処理（
画像記録データ補正処理）を省かざるを得ないので良質
な記録ができないという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上述の問題点を解決し、簡単
な構成ではあるが、記録品質が優れ、しかも高速記録が
可能な熱記録方式を提供することにある。

本発明の他の目的は、簡単な構成ではあるが、記録品質
が優れ、しかも高速記録が可能な熱記録方式に好適なサ
ーマルヘッドを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明熱記録方式は、走
査の方向と交叉する方向に互いに平行に配列した第１お
よび第２の発熱素子群を有するサーマルヘッドを所定の
走査方向に所定の移動ピッチで８勅させて記録を行うよ
うにし、第１および第２発熱素子群の間隔をその移動ピ
ッチの奇数倍に定め、第１および第２の発熱素子群を互
いに同期して、前述した移動ピッ手づつ移動させ、その
移動に応じて第１および第２の発熱素子群の同時駆動お
よび同時冷却を交互に繰返して記録を行うことを特徴と
する。

本発明サーマルヘッドは、走査の方向と交叉する方向に
互いに平行に配列した第１および第２の発熱素子群を有
し、第１および第２発熱素子の間隔を、サーマルヘッド
の移動ピッチの奇数倍に定めたことを特徴とする。

［作用］ 本発明では、２列の発熱素子群の間隔をサーマルヘッド
が移動する所定のピッチの奇数倍としたことにより、第
１の発熱素子群が繰り返し記録した印字と、第２の発熱
素子群が繰り返し記録した印字とは重複しないようにな
し、これら２列の発熱素子群が同期して同時駆動、同時
冷却を交互に繰り返すことにより発熱素子群は必要な冷
却時間を確保しつつ高速記録を行うことができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

本発明サーマルヘッドの一実施例を第１図に示す。

第１図において、このサーマルヘッド３０は、同時に記
録したいドツトの個数に対応した個数、たとえば８個の
発熱素子Ｄ＾１〜ＤＡ８を一列に配列した第１の発熱素
子群３１と、この第１発熱素子群と互いに平行に配置さ
れ、同じ個数の発熱素子ＤＢＩ〜ＤＢ８を一列に配列し
た第２の発熱素子群３２とを有し、以下の説明の都合上
、発熱素子り八Ｉ〜ＤＡ８を破線により示し、発熱素子
ＤＢＩ〜ＤＢ８を２重丸の破線で示す。発熱素子群３１
と発熱素子群３２とはサーマルヘッド３０が移動する所
定のピッチの奇数倍、たとえば３ドツトピツチの間隔と
なるようにあらかじめ定めて配設されている。

第２図は第１図示のサーマルヘッドを制御する本発明の
一実施例を示すブロック図である。

第２図において、４０はファクシミリ装置、ワードプロ
セッサ、あるいはパーソナルコンピュータなどのホスト
装置であり、記録すべき文字や画像のデータおよびキャ
リッジリターンやラインフィードなどの各種の駆動制御
信号は信号線５１を介して、熱記録装置の中央処理装置
（ＣＰＵ）　４１に送出される。ＣＰｔ１４１は、演算
処理部、バッファメモリとして用いられるＲＡＭおよび
画像データの記録処理プログラムを格納したＲＯＭを一
体に構成した１チツプの素子から構成できる。ＣＰＵ　
４１は信号線Ｓ２およびＳ３を介して画像信号および駆
動制御信号をそれぞれドライバ４２に供給する。

この駆動制御信号は論理レベルの信号なのでドライバ４
２においてレベル変換を行って、各駆動対象に必要なレ
ベルの信号に変換してから、記録へラド３０．キヤリツ
ジ送り用のパルスモータ２２（第７図）、プラテン１４
を駆動して紙送りを行うパルスモータ４３、熱転写リボ
ンシフト用のモータ４４および転写リボンを巻取用のモ
ータ４５を制御する。ここで、第１図に示した各発熱素
子ＤＡＩ〜ＤＡ８またはＤＢＩ〜ＤＢＢの駆動電極はそ
れぞれドライバ３４に接続されている。

上述の各部分４１．４２および３０への給電は電源４６
から電源スィッチ４７を介して行われる。

キャリッジ用のパルスモータ２２および紙送り用のパル
スモータ４３は、それぞれ、　Ｓφ１〜Ｓφ４およびＦ
φ１〜Ｆφ４の４つの励磁相を持ち、ドライバ４２によ
り駆動制御される。

リボン用のモータ４４および４５は、たとえば直流、モ
ータまたはステッピングモータを用いることができ、ド
ライバ４２により駆動制御される。

ＣＰＵ　３３は、たとえば第３図に示す制御手順で処理
を行う。電源スィッチ４７がオンの状態でＣＰｔ１４１
にホスト装置４０から画像信号が出力されてくると、　
ＣＰＵ　４１内ではクロックパルスカウンタに基準値「
１」を設定し、クロックパルスのカウントを開始する（
ステップＳｌ）。つぎに、画像信号を読取る（ステップ
５２）。その後良質な印字記録をするための画像信号の
修正、例えば各発熱素子（ＤＡＩ〜ＤＡ８．Ｄ［ｌ　１
〜ＤＢ８）の印字時間の計算を行い（ステップＳ３）、
得られた修正データをＲＡＭへ格納する（ステップ５４
）。

つぎにクロックパルスカウンタからのクロックパルスが
奇数番目のパルスか否かの判断を行い（ステップＳ５）
、否であればステップＳ２へ戻り、画像データ信号の読
み取りを続ける。クロックパルスカウンタからのクロッ
クパルスが奇数番目のパルスであればステップＳ６へ進
む。ステップＳ６では記録すべき修正画像データをＣＰ
Ｕ　４１からドライバ４２へ出力する。ドライバ４２は
ステップＳ７でＣＰＵ　４１から記録命令信号が出力さ
れると、修正画像データに基づいてドライバ４２からサ
ーマルヘッド３０の各発熱素子Ｄ＾１〜ＤＡＢおよびＤ
ＢＩ〜ＤＢ８へ駆動信号を出力し、以てサーマルヘッド
３０により記録が行われ、１回の記録動作が終了する。

ステップＳ８では記録終了の判断を行い、記録を続行す
るときにはステップＳ２へ戻る。

以上のように本実施例では、クロックパルスの個数が奇
数のときには発熱素子群３１および３２を同時駆動し、
クロックパルスの個数が偶数のときには発熱素子群３１
および３２を冷却させ、なおかつ画像情報のヒート時間
の計算をも可能としている。

次に、記録動作におけるクロックパルスと発熱素子群３
１および３２と駆動タイミングの関係を第４図に示す。

本実施例では、クロックパルスが奇数個生起したときに
は発熱素子群３１および３２を同時に駆動し、クロック
パルスが偶数個生起したときには発熱素子群３１および
３２を同時に冷却する。なお、これら発熱素子群をパル
ス駆動している時間はＣＰＵ　４１により計算され、１
クロツクパルス周期以内の時間となるように設定する。

つぎにサーマルヘッド３０の記録動作と記録される文字
との関係を、第５図を参照しながら説明する。

サーマルヘッド３０は、第５図において、１クロツクパ
ルスのタイミングで矢印方向に１ドツトピツチだけ移動
して、縦７　ドツトで横５ドツトの文字を記録していき
、文字間隔を２ドツトピツチとする。

今、クロックパルス区間ｔｌの時にサーマルヘッド３０
上の第１発熱素子群３１が記録列８１の記録を行う。第
２発熱素子群３２は記録データがないので記録を行わな
い。クロックパルス区間し２になると、発熱素子群３１
は、記録列Ｂ２の位置に移動するが、発熱素子群３１お
よび３２は冷却期間となり記録を行わない。クロックパ
ルス区間ｔ３になると、発熱素子群３１は記録列Ｂ３の
位置に移動して記録を行う。

同様にして、ｔ４区間は冷却期間、ｔ５区間では発熱素
子群３１によって記録列Ｂ５が記録され、それと同時に
発熱素子群３２によって記録列Ｂ２が記録される。すな
わち、第２発熱素子群３２は、クロックパルスｔ５にな
った時にはじめて記録列Ｂ２の位置に来るので、ここで
記録を行う。

第６図は第５図示の記録動作を各発熱素子の駆動タイミ
ングによりまとめて示す図である。

クロックパルス区間ｔ１の時、発熱素子群３１は記録列
Ｂ１に位置して、発熱素子ＤＡ２　、ＤＡ３　、ＤＡ４
　、ＤＡ５　。

ＤＡ６．ＤＡ７が記録を行う。クロックパルス区間ｔ２
の時、発熱素子群３１は記録列Ｂ２に移動するが冷却期
間となるために記録を行わない。クロックパルス区間ｔ
３の時、発熱素子群３１は記録列Ｂ３に位置し発熱素子
ＤＡＩ、Ｄ＾５が記録を行う。クロックパルス区間ｔ５
の時、発熱素子群３２は記録列Ｂ２に位置し、発熱素子
Ｄ［１１，Ｄ［１５か記録を行う。クロックパルス区間
ｔ６の時に、発熱素子群３２は、記録列Ｂ５に位置する
発熱素子群３１と共に冷却期間となる。以上の動作をｔ
１２まで続け、第５図に示す文字を形成する。

このようにして奇数番目のクロックパルスの生起時に記
録が行われ、さらに詳しくは、第１発熱素子群３１によ
り奇数番目のドツト列、第２発熱素子群３２により偶数
番目のドツト列の記録が行われ、５クロツクパルスで１
つの文字が記録され、次の２クロツクパルスにより文字
間隔が形成され、さらに再び次の５クロツクパルスで次
の１文字の記録が行われる。

このように記録を行うことによって十分な冷却時間が確
保でき、また２クロツクパルスで１回のヒートパルスを
発熱素子に与えるだけなのでＣＰｔ１４１は良質な記録
を行うためのヒート時間の計算等の処理を十分行うこと
が可能になり、高速記録にもかかわらず記録品質のすぐ
れたものが得られる。

［発明の効果コ 以上から明らかなように、本発明によれば、２列の発熱
素子群が同時に駆動され、ついで同時に冷却される動作
を交互に繰返すことにより、２列の発熱素子群は必要な
冷却時間を確保できるので、発熱素子群の品質を劣化さ
せることなく、また良質な記録を行うためのヒート時間
計算等の処理を十分行う時間をとることができ、以て、
高速記録が可能であるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明サーマルヘッドの一実施例を示す平面図
、 第２図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
、 第３図はその制御手順の一例を示すフローチャート、 第４図は第１図の実施例のヒートタイミングの説明図、 第５図はその記録動作の説明図、 第６図は本発明実施例の発熱素子駆動タイミングの説明
図、 第７図は一般の熱記録装置の概略構成を示す斜視図、 第８図は従来のサーマルヘッドの一例を示す平、面図、 第９図は従来例を改良したサーマルヘッドの一例を示す
平面図である。 １．１八、ＩＢ・・・発熱素子、 ２・・・基板、 ３．３Ａ、３Ｂ・・・グレーズ相、 ４・・・共通電極、 ５．５Ａ、５Ｂ・・・駆動電極、 １１・・・記録ヘッド、 １４・・・プラテン、 １５・・・記録媒体、 １７・・・リボンカセット、 １８・・・キャリッジ、 １９・・・ワイヤ、 ２０・・・ガイドレバー、 ２１・・・プーリ、 ２２・・・パルスモータ、 ３０川サーマルヘツド、 ３１・・・第１発熱素子群、 ３２・・・第２発熱素子群、 ４０・・・ホスト装首、 ４１・・・ｃｐｕ　。 ４２・・・ドライバ、 ４３・・・紙送り用パルスモータ、 ４４・・・熱転写リボンシフト用モータ、４５・・・熱
転写リボン巻取用モータ。 Ａ発萌ス旅イ列のフ゛ロック図 第２図 本発明実施イ列の制錐ｐ手）噴のフローナＮ斗第３図 クロ１，７ノでルス分り　　　　１＋　　　７２　　　
ｔ３　１１４　　　ｔ５　　１に　　ｔ７ＶＯＷ嘗熱塾
常了君手３１１しＥｔカシンｉ千第２今肥灯詳３２　　
柾動冷岬 第４図 ８１Ｂ２Ｂ３Ｂ４１３５Ｂ６８７８８Ｂ’／　ＢＩＤ　
Ｂｒ３　Ｂ１２第４図の容乙錘動作の説胡図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）走査の方向と交叉する方向に、互いに平行に配列し
   た第１および第２の発熱素子群を有するサーマルヘッド
   を所定の走査方向に所定の移動ピッチで移動させて記録
   を行うようにし、前記第１および第２発熱素子群の間隔
   を前記移動ピッチの奇数倍に定め、前記第１および第２
   の発熱素子群を互いに同期して、前記ピッチづつ移動さ
   せて、その移動に応じて前記第１および第２の発熱素子
   群の同時駆動および同時冷却を交互に繰返して記録を行
   うことを特徴とする熱記録方式。 ２）走査の方向と交叉する方向に互いに平行に配列した
   第１および第２の発熱素子群を有し、前記第１および第
   ２発熱素子の間隔を、当該サーマルヘッドの移動ピッチ
   の奇数倍に定めたことを特徴とするサーマルヘッド。