JPS639560A - サ−マルヘツド - Google Patents
サ−マルヘツドInfo
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- JPS639560A JPS639560A JP15474986A JP15474986A JPS639560A JP S639560 A JPS639560 A JP S639560A JP 15474986 A JP15474986 A JP 15474986A JP 15474986 A JP15474986 A JP 15474986A JP S639560 A JPS639560 A JP S639560A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 31
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 16
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/345—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads characterised by the arrangement of resistors or conductors
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１ｍ冴す１褒艷
本発明は、サーマルプリンタのサーマルヘッドに関し、
殊に、印字品位を低下させることなく、記録速度を向上
させることを可能としたサーマルヘッドの改良である。
殊に、印字品位を低下させることなく、記録速度を向上
させることを可能としたサーマルヘッドの改良である。
ｌ米Ω茨玉
一般に、サーマルへラドの発熱素子を記録可能（インク
の転写、感熱紙の発色）な温度にするためには、適度な
時間が必要であり、逆に、必要以上の記録が行われない
ようある程度の降温時間も必要である。
の転写、感熱紙の発色）な温度にするためには、適度な
時間が必要であり、逆に、必要以上の記録が行われない
ようある程度の降温時間も必要である。
そこで、これらの時間を短縮して印字速度を速めるため
従来のサーマルヘッドは、特開昭６０−２４８３７１号
公報にみられるように印字を行う発熱素子の印字方向前
方位置に予備発熱体を設けている。
従来のサーマルヘッドは、特開昭６０−２４８３７１号
公報にみられるように印字を行う発熱素子の印字方向前
方位置に予備発熱体を設けている。
日が”° しようとする間 へ
ところで、前記サーマルヘッドでは、発熱素子が印字可
能となるまでのいわゆる立ち上がり特性が改良されるの
で印字速度は速くすることができるものの、発熱素子の
蓄熱に対する配慮が何らなされていないので、連続印字
を行なうと、発熱素子が蓄熱現象を起こし、尾引き等の
現象が現れ、記録品位が劣化する問題点を有する。
能となるまでのいわゆる立ち上がり特性が改良されるの
で印字速度は速くすることができるものの、発熱素子の
蓄熱に対する配慮が何らなされていないので、連続印字
を行なうと、発熱素子が蓄熱現象を起こし、尾引き等の
現象が現れ、記録品位が劣化する問題点を有する。
また、この構造のサーマルヘッドは、基板の同一面上で
発熱素子の印字方向前方に予備発熱体を設けているので
、互いに取付は位置が制限されることとなり、発熱素子
を最善の位置に設定するための障害ともなっている。
発熱素子の印字方向前方に予備発熱体を設けているので
、互いに取付は位置が制限されることとなり、発熱素子
を最善の位置に設定するための障害ともなっている。
本発明は、上記の問題点に鑑み、合理的な改良で印字速
度を速くできるとともに、連続印刷時においても常に鮮
明な印字を可能とするサーマルへノドを提供することを
目的とする。
度を速くできるとともに、連続印刷時においても常に鮮
明な印字を可能とするサーマルへノドを提供することを
目的とする。
問題点を解決するための手段 ′
前記目的を達成するため、本発明は、基板上に発熱素子
を配したサーマルへノドにおいて、前記基板が発熱と吸
熱を交互に行なう熱電素子を含んでいると共に、基板温
度が検温素子の検温出力によって制御されていることを
特徴とする。
を配したサーマルへノドにおいて、前記基板が発熱と吸
熱を交互に行なう熱電素子を含んでいると共に、基板温
度が検温素子の検温出力によって制御されていることを
特徴とする。
作 用
熱電素子の発熱、吸熱の周期を発熱素子の印字ストロー
ブと同一周期に設定すれば、発熱素子の昇温、降温が促
進され、これによって印字速度の高速化が達成される。
ブと同一周期に設定すれば、発熱素子の昇温、降温が促
進され、これによって印字速度の高速化が達成される。
そして、この場合、基板温度が検温素子の検温結果に基
づき管理されているので、連続印字を行っても基板が蓄
熱現象を起こすことは防止される。
づき管理されているので、連続印字を行っても基板が蓄
熱現象を起こすことは防止される。
大−＾−■
第１図は本発明の一実施例としてのサーマルヘッドの斜
視図を示し、１は基板で、２枚のセラミック基板２．３
の間に、熱電素子４を挿入した状態で三者２．３．４を
一体化して構成されている。
視図を示し、１は基板で、２枚のセラミック基板２．３
の間に、熱電素子４を挿入した状態で三者２．３．４を
一体化して構成されている。
一方のセラミック基板２の表面には印字を行うための発
熱素子５・・・と、各発熱素子５・・・に図外（Ｃドラ
イバー等からの駆動電力を供給する個別電極パターン６
ａ・・・及び共通電極パターン６ｂと、発熱素子近傍の
基板温度を検出する検温素子としてのサーミスタ７と、
該サーミスタから検温出力を取り出すための電極パター
ン８ａが形成されている。
熱素子５・・・と、各発熱素子５・・・に図外（Ｃドラ
イバー等からの駆動電力を供給する個別電極パターン６
ａ・・・及び共通電極パターン６ｂと、発熱素子近傍の
基板温度を検出する検温素子としてのサーミスタ７と、
該サーミスタから検温出力を取り出すための電極パター
ン８ａが形成されている。
他方のセラミック基板３には、熱電素子４と熱交換を行
うためのフィン９が取付けられ、熱電素子４の発熱・吸
熱の熱サイクルを向上する補助的な機能を果たしている
。
うためのフィン９が取付けられ、熱電素子４の発熱・吸
熱の熱サイクルを向上する補助的な機能を果たしている
。
前記熱電素子４としてはペルチェ効果を利用したペルチ
ェ素子を用いている。該ペルチェ素子に電流を通ずると
、電流の方向によって一方面が発熱、他方面が吸熱し、
これが２枚のセラミック基板２．３に伝達されて、一方
のセラミック基板２（３）が加熱され、他方のセラミッ
ク基板３（２）が冷却される。いずれのセラミック基板
２，３が加熱されるか、冷却されるかは流す電流の方向
によって決まる。ペルチェ素子４としては、セラミック
基板２．３を可及的速やかに加熱・冷却させるためにあ
る程度大きな熱容量が必要である。本実施例では、その
ような所要の熱容量を確保するため、複数のペルチェ素
子をマトリクス状に配設している。尚、セラミック基板
３に取付けたフィン９は、全ペルチェ素子４の熱容量に
つり合った容量のものが選ばれている。
ェ素子を用いている。該ペルチェ素子に電流を通ずると
、電流の方向によって一方面が発熱、他方面が吸熱し、
これが２枚のセラミック基板２．３に伝達されて、一方
のセラミック基板２（３）が加熱され、他方のセラミッ
ク基板３（２）が冷却される。いずれのセラミック基板
２，３が加熱されるか、冷却されるかは流す電流の方向
によって決まる。ペルチェ素子４としては、セラミック
基板２．３を可及的速やかに加熱・冷却させるためにあ
る程度大きな熱容量が必要である。本実施例では、その
ような所要の熱容量を確保するため、複数のペルチェ素
子をマトリクス状に配設している。尚、セラミック基板
３に取付けたフィン９は、全ペルチェ素子４の熱容量に
つり合った容量のものが選ばれている。
前記ペルチェ素子４の発熱・吸熱は通電方向を切り換え
ることによって交互に行われる。第２図はそのようなペ
ルチェ素子の駆動を行うためのブロック図で、１１は検
温素子としてのサーミスタ７から送出される検温出力を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、１２は前
記検温出力及び発熱素子に供給する印字ストローブパル
ス等から演算によってペルチェ素子４に印加するパルス
を求めるＣＰＵ、１３はＣＰＵからの指令に従い所定周
期、デユーティ比のパルスを発生するパルス発生器、１
４はパルス発生器１３からのパルスに基づきペルチェ素
子４を駆動するのに必要なパワーの駆動パルスを発生す
るペルチェ素子駆動回路である。
ることによって交互に行われる。第２図はそのようなペ
ルチェ素子の駆動を行うためのブロック図で、１１は検
温素子としてのサーミスタ７から送出される検温出力を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、１２は前
記検温出力及び発熱素子に供給する印字ストローブパル
ス等から演算によってペルチェ素子４に印加するパルス
を求めるＣＰＵ、１３はＣＰＵからの指令に従い所定周
期、デユーティ比のパルスを発生するパルス発生器、１
４はパルス発生器１３からのパルスに基づきペルチェ素
子４を駆動するのに必要なパワーの駆動パルスを発生す
るペルチェ素子駆動回路である。
次に、第３図に示すタイムチャートによってサーマルヘ
ッドの制御を説明する。同図の横軸は全て時間（１）を
示し、図（ａｌは発熱素子５に電圧供給パルスを与える
印字ストローブ、図（ｂｌはペルチェ素子４に印加する
電流波形で正方向に電流Ｉ’ＬＩＩを流した時は、セラ
ミック基板２側（発熱素子５側）が発熱面、セラミック
基板３側が吸熱面となり、負方向に流した時は上記と逆
に、セラミック基板２側（発熱素子５側）が吸熱面、セ
ラミック基板３側が発熱面となる。図（Ｃ）はサーミス
タフによって検出される周辺のセラミック基板２の温度
を示し、図（ｄ）は発熱素子５の温度を示している。ま
た、Ｔ１はインク転写温度又は感熱紙の発色温度で、モ
ノクロ記録であれば黒か白のしきい値となる温度、Ｔ２
は印字待機温度である。
ッドの制御を説明する。同図の横軸は全て時間（１）を
示し、図（ａｌは発熱素子５に電圧供給パルスを与える
印字ストローブ、図（ｂｌはペルチェ素子４に印加する
電流波形で正方向に電流Ｉ’ＬＩＩを流した時は、セラ
ミック基板２側（発熱素子５側）が発熱面、セラミック
基板３側が吸熱面となり、負方向に流した時は上記と逆
に、セラミック基板２側（発熱素子５側）が吸熱面、セ
ラミック基板３側が発熱面となる。図（Ｃ）はサーミス
タフによって検出される周辺のセラミック基板２の温度
を示し、図（ｄ）は発熱素子５の温度を示している。ま
た、Ｔ１はインク転写温度又は感熱紙の発色温度で、モ
ノクロ記録であれば黒か白のしきい値となる温度、Ｔ２
は印字待機温度である。
先ず、印字を行う前にペルチェ素子４に発熱素子５側が
加熱されるように電流を流し、発熱素子５近傍がしきい
値温度Ｔ、付近の温度に達するまで予備加熱を行う。こ
の温度を印字待機温度Ｔ２とする。この予備加熱を与え
ることによって、印字ストローブを印加してからの立ち
上がり時間をわずかなものとしている。そして、印字が
開始されると、印字ストローブがハイレベルになると、
前述のように、ペルチェ素子４に対して正の電流を供給
し、逆に印字ストローブがローレベルになると、ペルチ
ェ素子４に対して負の電流を供給する。このように、印
字ストローブと同一の周期でペルチェ素子４に対する電
流の正・負を切り換えることで、発熱素子５の立ち上が
り及び立ち下がり時間を短縮して、全体的な印字速度を
速めることができる。第４図に、本発明の印字速度と比
較するために従来のサーマルヘッドの印字ストローブｆ
ａ）と発熱素子温度（ｂ）とを掲示する。尚、第３図に
おいて、ペルチェ素子４に対する電流パルスが印字スト
ローブより若干早くされているが、これは発熱素子５に
熱が伝わるまでの伝達時間を考慮したためである。
加熱されるように電流を流し、発熱素子５近傍がしきい
値温度Ｔ、付近の温度に達するまで予備加熱を行う。こ
の温度を印字待機温度Ｔ２とする。この予備加熱を与え
ることによって、印字ストローブを印加してからの立ち
上がり時間をわずかなものとしている。そして、印字が
開始されると、印字ストローブがハイレベルになると、
前述のように、ペルチェ素子４に対して正の電流を供給
し、逆に印字ストローブがローレベルになると、ペルチ
ェ素子４に対して負の電流を供給する。このように、印
字ストローブと同一の周期でペルチェ素子４に対する電
流の正・負を切り換えることで、発熱素子５の立ち上が
り及び立ち下がり時間を短縮して、全体的な印字速度を
速めることができる。第４図に、本発明の印字速度と比
較するために従来のサーマルヘッドの印字ストローブｆ
ａ）と発熱素子温度（ｂ）とを掲示する。尚、第３図に
おいて、ペルチェ素子４に対する電流パルスが印字スト
ローブより若干早くされているが、これは発熱素子５に
熱が伝わるまでの伝達時間を考慮したためである。
ところで、サーマルヘッドは連続印字を行うと蓄熱現象
を起こし、濃度ムラ等の原因となる。これを防止するた
めこの実施例ではサーミスタフによって検出された基板
温度をＡ／Ｄコンバータ１１を通じてフィードバックし
、ペルチェ素子４へ供給する電流パルスのデユーティ比
（−周期当りの冷却時間）ｔｃ／ｌｐを変えることによ
り、印字しないときは常に印字待機温度Ｔ２に保つよう
にしている。
を起こし、濃度ムラ等の原因となる。これを防止するた
めこの実施例ではサーミスタフによって検出された基板
温度をＡ／Ｄコンバータ１１を通じてフィードバックし
、ペルチェ素子４へ供給する電流パルスのデユーティ比
（−周期当りの冷却時間）ｔｃ／ｌｐを変えることによ
り、印字しないときは常に印字待機温度Ｔ２に保つよう
にしている。
この場合、印字待機温度Ｔ２は従来のサーマルヘッドの
非印字時の温度Ｔ３ （第４図参照）よりも高く、この
ため次に印字するときの立ち上がり時間は短縮されるし
、それでいて連続印字時も蓄熱現象が防止できることと
なる。かぐして、サーミスタフによる温度管理によって
蓄熱を起こさない品位の良い高速な印字を行うことがで
きる。
非印字時の温度Ｔ３ （第４図参照）よりも高く、この
ため次に印字するときの立ち上がり時間は短縮されるし
、それでいて連続印字時も蓄熱現象が防止できることと
なる。かぐして、サーミスタフによる温度管理によって
蓄熱を起こさない品位の良い高速な印字を行うことがで
きる。
光夙皇苅果
以上説明したように本発明によれば、熱電素子の発熱・
吸熱によって発熱素子の昇温、降温を促進する共に、基
板温度を検温素子によって管理しているので、連続印字
時にも蓄熱を回避した状態で高速印字が可能になるとい
った優れた効果がある。
吸熱によって発熱素子の昇温、降温を促進する共に、基
板温度を検温素子によって管理しているので、連続印字
時にも蓄熱を回避した状態で高速印字が可能になるとい
った優れた効果がある。
加えて、熱電素子は基板自体に含まれているので、発熱
素子の設置位置を制限することがないといった効果も併
せ待つ。
素子の設置位置を制限することがないといった効果も併
せ待つ。
第１図は本発明の一実施例としてのサーマルへ・ノドの
斜視図、第２図は熱電素子の駆動を行なうためのブロッ
ク図、第３図（ａ）は発熱素子に電圧供給パルスを与え
る印字ストローブ、（ｂ）はペルチェ素子に印加する電
流波形、（Ｃ）は発熱素子周辺のセラミック基板の温度
、（ｄｌは発熱素子の温度をそれぞれ示すタイムチャー
ト、第４図は従来のサーマルヘッドの印字速度を説明す
るための図である。 に基板（熱電素子）、 ２．３：セラミック基板、４：熱電素子、５：発熱素子
、７：サーミスタ（検温素子）。
斜視図、第２図は熱電素子の駆動を行なうためのブロッ
ク図、第３図（ａ）は発熱素子に電圧供給パルスを与え
る印字ストローブ、（ｂ）はペルチェ素子に印加する電
流波形、（Ｃ）は発熱素子周辺のセラミック基板の温度
、（ｄｌは発熱素子の温度をそれぞれ示すタイムチャー
ト、第４図は従来のサーマルヘッドの印字速度を説明す
るための図である。 に基板（熱電素子）、 ２．３：セラミック基板、４：熱電素子、５：発熱素子
、７：サーミスタ（検温素子）。
Claims (4)
- （１）基板上に発熱素子を配したサーマルヘッドにおい
て、 前記基板が発熱と吸熱を交互に行なう熱電素子を含んで
いると共に、基板温度が検温素子の検温出力によって制
御されていることを特徴とするサーマルヘッド。 - （２）前記熱電素子は、発熱素子の印字ストローブと同
一周期で、発熱と吸熱を繰返すことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のサーマルヘッド。 - （３）前記熱電素子がペルチェ素子であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項記載のサーマルヘ
ッド。 - （４）前記熱電素子は、検温素子によるヘッド温度検知
結果により発熱と吸熱の時間比がコントロールされ、も
って、非印字時のヘッド温度を所定の印字待機温度に保
つようにされていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項、第２項又は第３項記載のサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154749A JPH0767816B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | サ−マルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154749A JPH0767816B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | サ−マルヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS639560A true JPS639560A (ja) | 1988-01-16 |
| JPH0767816B2 JPH0767816B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=15591070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61154749A Expired - Lifetime JPH0767816B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | サ−マルヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767816B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50101038A (ja) * | 1973-12-26 | 1975-08-11 | ||
| JPS6046268A (ja) * | 1984-07-25 | 1985-03-13 | Hitachi Ltd | 感熱ヘツドの冷却装置 |
| JPS60248364A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-09 | Canon Inc | サ−マルヘツド |
-
1986
- 1986-07-01 JP JP61154749A patent/JPH0767816B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50101038A (ja) * | 1973-12-26 | 1975-08-11 | ||
| JPS60248364A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-09 | Canon Inc | サ−マルヘツド |
| JPS6046268A (ja) * | 1984-07-25 | 1985-03-13 | Hitachi Ltd | 感熱ヘツドの冷却装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0767816B2 (ja) | 1995-07-26 |
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