KR0140450B1

KR0140450B1 - 열 헤드 장치

Info

Publication number: KR0140450B1
Application number: KR1019940032719A
Authority: KR
Inventors: 이따루 후꾸시마; 다까시 오까모또
Original assignee: 가네꼬 히사시; 니뽄 덴끼 가부시끼 가이샤
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1998-07-01
Also published as: DE69413178D1; DE69413178T2; CA2136931C; CA2136931A1; JP2746088B2; AU679129B2; AU7909494A; JPH07148959A; EP0655340A2; EP0655340B1; KR950013724A; EP0655340A3; US5642148A

Abstract

열 헤드 장치는 발열 구동 집적 회로와 전류 검출 집적 회로를 구비한다. 상기 발열 구동 집적 회로는 전류 검출 저항기와 직렬로 각각 접속된 다수의 제1스위칭 소자, 발열 소자를 가열 하기 위해 프린트 입력 데이타를 연속적으로 입력하는 제1시프트 레지스터, 소정의 시간에서 상기 프린트 입력 데이타 입력을 제1시프트 레지스터에 래치하는 제1래치 회로와, 상기 래치 회로에 의해 래치된 프린트 입력 데이타에 기초하여 상기 제1스위칭 소자의 여기를 선택적으로 제어하는 제1출력 게이트 외로로 구성되어 있다. 상기 전류검출 집적 회로는 발열 소자 및 전류 검출 저항기 간의 접속점에 각각 접속된 다수의 제2스위칭 소자, 제2시프트 레지스터, 제2래치 회로 및, 상기 제2래치 회로에 의해 래치된 데이타에 기초하여 제2스위칭 소자의 여기를 선택적으로 제어하는 제2출력-게이트 회로로 구성되며, 상기 전류 검출 집적회로는 상기 제2스위칭 소자를 여기시키는 전류 검출 데이타를 연속데이타로서 출력한다.

Description

열 헤드 장치

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 열 헤드 장치의 구성을 도시하는 단면도.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 열 헤드 장치의 배열을 도시하는 회로선도.

제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 열 헤드 장치의 동작을 도시하는 타이밍챠트.

제4도는 본 발명의 일실시예에 따른 열 헤드 장치와 외부 제어 회로를 도시하는 블록선도.

제5도는 종래의 열 헤드 장치를 도시하는 회로선도.

제6도는 다른 종래의 열 헤드 장치를 도시하는 블록선도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

18:전류 검출 집적회로 422:비교기

423:설정기 802:래치 유닛

[발명의 배경]

본 발명은 열 프린터에 이용되는 열 헤드 장치에 관한 것으로, 특히 소형이고 저가인 열 헤드 장치에 관한 것이다.

열 프린터는 간단한 메카니즘을 가지며, 또한 기록 소자로서 작용하는 다수의 발열 소자를 갖는 열 프린터가 용이하게 제조될 수 있다. 이런 이유 때문에, 열 프린터는 범용되고 있다. 열 프린터에 있어서, 열 헤드 장치는 발열 소자로서 구성되며 이에 대한 구동 회로가 배치된다.

제5도는 종래의 열 헤드 장치를 도시한다. 이 열 헤드 장치는 64개의 발열 소자(R1 내지 R64) 및 발열 구동 회로(80)로서 구성되며, 또한 발열 소자(R1 내지 R64)와 발열 구동 집적 회로(80)는 단일 열 헤드 기재(81)에 형성된다. 발열 구동 집적 회로(80)는 시프트 레지스터 유닛(801), 래치 유닛(802), 출력 게이트 유닛(803) 및 64개의 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64),그리고 각각의 시프트 레지스터 유닛(801), 래치 유닛(802)으로 구성되며, 또한 출력 게이트 유닛(803)은 64비트에 대응하는 출력 단자를 갖는다. 발열 구동 집적 회로(80)는 상술한 바와 같이 열 헤드 장치와 외부 제어 회로 사이의 배선 수를 감소시키기 위해 배치된다. 더군다나, 열 헤드 기재(81)는 예를 들어 알루미나 세라믹 보드등으로 구성된다.

프린트 데이타는 64비트 병렬 데이타로서가 아니라 1선 직렬 데이타(직렬 인)로서 클럭 신호 Clock과 동기해서 시프트 레지스터 유닛(801)에 입력된다. 프린트 데이타는 래치 신호(Latch)의 타이밍에서 래치 유닛(802)에 전송된다.

스트로브 신호(Strobe)가 L레벨에 설정되는 동안에만, 출력 게이트 유닛(803)은 각 발열 소자(R1 내지 R64)에 대응하는 각각의 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)를 턴온하고, 래치 유닛(802)로부터 H-레벨 출력을 수신한다. 이런 이유로, 발열 소자(R1 내지 R64)는 H-레벨 프린트 데이타와 조합해서 구동한다. 이런 방법으로, 수백내지 수천개의 발열 소자를 갖는 열 헤드 장치는 열 헤드 장치와 외부 회로간의 배선의 수가 매우 적어지게끔 배치된다.

그러나, 이런 종래의 열 헤드 장치에서, 프린트 양의 문제가 제기된다. 즉, 저밀도 프린팅이 프린팅 시작후에 즉시 수행되며, 프린팅 개선으로 고밀도 프린팅이 수행된다. 이런 문제는 프린팅을 수행하는 열이 발열 소자(R1 내지 R64)에 가까운 기재에 기억되거나 전체 열 헤드 장치에 기억되기 때문에 제기된다.

열 저장의 영향을 감소시키기 위하여 여러 열 저장 보정방법, 즉 열 헤드 장치의 온도와 일치해서 프린팅을 수행하기 위해 인가된 에너지를 제어하는 회로가 제안된다. 예를 들면, 프린팅 밀도를 균일하게 하기 위해 발열 소자에 가까이 배치되는 서미스터와 같은 온도 센서의 정보를 기초로 발열 소자에 적용되는 에너지 제어 방법이 제안된다. 그러나, 이런 방법을 따르면 각 발열 소자와 온도 센서간의 열 경로가 길어지고 온도센서 그 자체의 열 응답 시간이 길어진다. 따라서 충분한 열저장 보정이 수행될 수 없다.

더욱이, 프린팅 히스테리시스 정보에 기초한 보정 방법이 또한 제안된다. 이 방법은 각 발열 소자의 프리팅 히스테리시스와 일치해서 각 발열 소자에 인가된 에너지를 제어한다. 이 경우에, 이 방법은 각각의 발열 소자에 공급된 프린트 정보에 기초하기 때문에, 각각의 발열 소자에 인가된 에너지는 온도 센서를 이용한 상기 방법의 것보다 매우 높은 정확도로서 제어될 수 있다. 각각의 발열 소자에 인가된 에너지는 상대적으로 짧은 프린팅 히스테리시스 정보에 의해 제어될 수 있는데, 예를들어, 저 프리팅율을 갖는 문자 프린팅과 같은 프린팅에 수행될때, 만족스러운 프린트 양이 획득될 수 있다.

그러나, 현재로서 열 프린트 구조는 그래픽 프린팅에 적용된다. 이런 이유로 상기 방법을 이용한 양호한 프린트 양을 얻기 위해서, 장시간 히스테리시스가 인용되며, 또한 발열 소자를 배치하는 방법의 프린트 정보가 또한 인용된다. 따라서, 상기 방법을 실제로 이용하기 위해 매우 많은 수의 집적 회로가 요구된다. 더욱이, 이미지가 프린트될 때 농도 계조(density gradation)는 각각의 칼러 발생 돗트를 필요로 한다. 이런 이유로, 종래의 프린트 제어 구조는 이미지의 프린팅으로 충분히 대처할 수 없다.

상기 문제를 해결하는 방법으로서, 다음 방법이 제안된다. 즉 온도에 크게 의존하는 전기 저항을 갖는 재료가 발열 소자로서 이용되고, 발열 소자의 온도는 전기 저항의 변화를 기초로 측정되며, 또한 발열 소자에 인가된 에너지는 온도 정보에 기초해서 제어되므로서 양호하게 프린팅을 수행하게 된다. 이 방법이 제6도에 도시되어 있다.

제6도는 다른 종래의 열 헤드 장치를 도시하고 있다. 제5도와 같은 동일 참조숫자는 제6도에서의 동일 부분을 나타내며, 이의 설명은 생략하였다. 이 열 헤드 장치는 여기에 형성된 발열 소자(R1 내지 R64), 전류 검출 회로(84) 및 상기 소자, 회로 및 레지스터를 제어하는 제어 회로(86)로 구성되어 있다.

제6도에서 열 헤드 장치와 제5도에서의 열 헤드 장치의 기본적인 차니점은 발열 구동 집적 회로(80)등이 제6도에서 열 헤드 기재(82)에 설치되어 있지 않고 외부적으로 배치된다. 이런 이유로, 수백 내지 수천개의 배선을 갖는 배선 케이블은 발열 구동 집적 회로(80)와 열 헤드 기재(82)등 사이에서 필요해진다. 이런 방법으로, 제6도에 도시한 열 헤드 장치는 매우 많은 수의 배선을 갖는 배서 케이블을 바람직스럽지 못하게 요구하고 있다.

좀더 특별하게, 전류 검출 레지스터(r1 내지 r64)의 볼륨은 발열 소자(R1 내지 R64)의 볼륨보다 매우 크다. 이런 이유로 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)가 열 헤드 기재(82)상에 설치되는 경우, 열 헤드 장치의 크기는 증대된다. 더욱이 발열 소자(R1 내지 R64), 즉 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)와 같은 수이고 전류 검출 회로(84)에 사용되는 고가의 스위칭 회로가 요구된다. 이들 스위칭 회로가 열 헤드 기재(82)상에 설치되는 경우에는 열 헤드 장치의 크기가 증대될 뿐만아니라 전체 열 헤드 장치의 가격도 상승한다.

발명의 개요

본 발명의 목적은 온도 변화로 인한 발열 소자의 전기저항 변화 검출용 회로를 보드상에 간단히 배열하여, 배서 케이블등의 수를 감소시키도록 열 헤드 장치를 구성함으로써, 그 열 헤드 장치를 포함하고 있는 전체 열 프린터와 종래의 열 프린터와 비교되는 외부 제어 회로의 크기를 줄이는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 비용절감을 위해 집적 회로를 공통으로 이용할 수 있는 열 헤드 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따라서 제공되는 열 헤드 장치는 열 헤드 기재상의 선에 배열되어 있고 각각 전기적으로 접속된 하나의 공통 단자를 갖는 다수의 발열 소자, 각각 발열 소자들과 직렬로 접속되어 있는 다수의 전류 검출 저항기, 전류 검출 저항기와 각각 직렬로 접속되어 있는 다수의 제1스위칭 소자들로 이루어지는 발열 구동용-집적 회로, 발열 소자를 가열하기 위한 프린트 입력 데이타를 직렬 입력시키는 제1시프트 레지스터, 소정의 타이밍에 제 1 시프트 레지스터로 입력되는 프린트 입력 데이타를 래치하는 제 1래치 회로, 제1래치 회로에 의해서 래치된 프린트 입력 데이타에 기하여 제1스위칭 소자의 에너지화를 선택적으로 제어하는 제1출력 게이트 회로, 발열 소자와 전류 검출 저항기간의 접속점에 각각 접속되어 있는 다수의 제2스위칭 소자로 구성되는 전류 검출 집적 회로, 발열 소자에서 흐르는 전류를 검출하기 위한 직렬 데이타를 입력하는 제2시프트 레지스터, 소정의 타이밍에 제2시프트 레지스터로 입력되는 데이타를 래치하는 제2래치 회로 및, 그 제2래치 회로와 제2스위칭 소자를 에너지화한는 전류 검출_데이타를 직렬 데이타로서 출력하는 전류 검출 집적 회로에 의해서 래치되는 데이타에 기하여 제2스위칭 소자의 에너지화를 선택적으로 제어하는 제2출력 게이트 회로를 구비하고 있다.

양호한 실시예의 상세한 설명

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 열 헤드 장치를 도시하고 있다. 이하, 제1도를 참조하여 이 실시예를 설명한다. 제5도에서와 같은 도면부호는 제1도와 동일 부분을 나타내며, 그 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 열 헤드 장치(10)는 열 헤드 기재(12)와 설치판(14)으로 구성되어 있다. 열 헤드 기재(12)에는 한 선에 병렬로 배열되어 있는 다수의 발열 소자(R1 내지 R64)와 그 발열 소자(R1 내지 R64)에 각각 접속되어 있는 열 헤드 기재 단자(16)가 설치되어 있다. 장착판(14)에는 대응하는 발열 소자(R1 내지 R64)와 직렬로 직각 접속되어 있는 전류 검출 저항기(r1 내지 r64), 그 전류 검출 저항기(r1 내지 r640의 전압 강하에 의해 발열 소자(R1 내지 R64)로 각각 유입하는 전류(I1 내지 I64)를 각각 검출하는 전류 검출 집적회로(18), 프린트 데이타에 기하여 발열 소자(R1 내지 R64)를 구동하는 발열 구동 집적 회로(80)및, 열 헤드 기재단자(16)의 간격과 같은 간격으로 배열되고 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)등에 각각 접속되어 있는 장착판 단자(20)가 설치되어 있다. 장착판 단자(20)는 땜납에 의해서 각각 열 헤드 기재 단자(16)에 직접 접속되어 있다. 더욱이, 발열 구동 집적 회로(80)와 전류 검출 집적 회로(18)는 각각 그 배열이 서로 같은 집적 회로를 구비하고 있다.

열 헤드 기재(12)는 알루미나 세라믹과 같은 재료를 원통형으로 몰딩함으로써 형성된다. 다수의 발열 소자(R1 내지 R64)는 열 헤드 기재(12)의 외면의 축을 따라 한선에 병렬로 배열되어 있다. 열 헤드기재 단자(16)는 발열 소자(R1 내지 R64)의 주위 연장선상에 각각 배열되어 있다. 더욱이 모든 발열 소자(R1 내지 R64)가 한곳으로 접속되어 있는 공통 전극(20)은 열 헤드 기재 단자(16)의 상대측에서 열 헤드 기재(12)의 외면상에 배열되어 있다. 모든 발열 소자(R1 내지 R64)와 대부분의 열 헤드 기재 단자(16) 및 공통 전극(22)은 그들을 보호하기 위한 보호막(24)으로 피복되어 있다. 열 헤드 기재 단자(16)와 공통 전극(22)의 비 피복부는 땜납판(26 및 28)으로 피복된 면을 갖는다.

장착판 (14)은 예컨대 알루미나 세라믹등으로 이루어지는 절연판(30)과, 예컨대 함성수지등으로 이루어지는 홀딩판(32)으로 구성되어 있다. 금으로 도금된 박막으로 구성되어 있는 장착판 단자(20)는 열 헤드 기재 단자(16)의 피치와 같은 피치로 절연판(30)의 면에 배열되어 있다. 장착판 단자(20)의 수는 열 헤드 기재 단자(66)의 수와 같다. 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)는 장팍판 단자(20)의 연장선상의 절연판(30)의 면에 배열되어 있고, 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)의 면들은 보호막(34)으로 피복되어 있다. 더욱이 장착판 단자((20)에는 가요성 케이블(36)이 부착되어 있다. 전류 검출 집적 회로(18)는 그 가요성 케이블(36)에 설치되어 있고, 금선(18a)는 그 가요성 케이블(36)에 접속되어 있다. 반면에, 저항기(r1 내지 r64)에 접속되어 있는 배선 전극(38)에 접속되어 잇고, 또 그 발열 구동 집적 회로(80)는 다른 금선(80a)을 통해서 가요성 케이블(40)에 접속되어 있다. 홀링판(32)에는 절연판(30)과 가요성 케이블(40)이 고정되어 있다.

발열 소지(R1 내지 R64)는 고저항 온도 계수를 갖는 재료로 이루어지는 크롬-알루미늄 합금 박막으로 구성되어 있다. 이 경우, 저항치는 약 1K 으로 설정된다. 이에 대하여, 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)는 는 저저항 온도 계수를 갖는 재료로 이루어지는 니켈-크롬 합금 박막으로 구성되어 있다. 이 겨우 저항치는 약 10 으로 설정된다. 발열 소자(R1 내지 R64)와 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)가 서로 독립적으로 형성된후, 열 헤드 기재(12)상의 열 헤드 기재 단자(16)는 땜납에 의해 각각 절연판(30)상의 장착판 헤드 기재(12)에 접속된다. 동시에 열 헤드 기재(12)상의 공통 전극(22)은 땜납에 의해 절연판(30)상의 가요성 케이블(36)에 접속된다. 더욱이 발연 소자(R1 내지 R64)의 저항 온도 계수와 다른 저항 온도 계수를 갖는 발열 소자(R1 내지 R64) 및 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)는 서로 독립적으로 형성되며, 그 장치 제조 단계에서의 관리를 쉽게 수행할 수 있다.

제2도는 제1도에 도시되어 있는 열 헤드 장치의 회로를 도시하고 있고, 제3도는 제1도의 열 헤드 장치의 동작을 도시하고 있으며, 제4도는 제1도의 열 헤드 장치 및 외부 제어 장치를 도시하고 있다. 제5도에서의 도면 부호는 제2도 내지 제4도의 동일 부분을 나타내고 있으며, 그 설명은 생략한다.

모든 발열 소자(R1 내지 R64)중 각각의 한 단자는 공통 전극(22)에 접속되고, 열 헤드 장치를 구동하는 DC 전원 공급 전압 VHD 는 공통 전극(22)에 인가한다. 발열 소자(R1 내지 R64)중 각각으ㅢ 다른 단자는 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)중 대응하는 한 레지스터를 통해 시프트 레지스터 유닛(801), 래치 유닛(802), 출력 게이트 유닛(803) 및 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)로 구성된 발열 구동 집적 회로(80)에 접속된다. 프린트 입력 데이타(Din)은 직렬(Serial) 신호의 형태로 동기(Sync) 신호(D-클럭)를 가진 시프트 레지스터 유닛(801)에 입력되고, 프린트 입력 데이타(Din) 및 동기 신호(D-클럭)는 래치 신호(D-래치)의 타이밍으로 즉시 래치 유닛(802)에 전송된다. 출력 케이트 유닛(803)이 스트로브 신호 (D-스트로브)가 전류를 발열 소자(R1 내지 R64)로 흐로도록 L-레벨에 세트되는 시간동안 래치 유닛(802)에 전송된 프린트 데이타를 기초로 on 상태에서 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)를 세트하므로서, 발열 소자(R1 내지 R64)는 열을 발생하게 된다.

이때에, 발열 소자(R1 내지 R64)에서 흐르는 전류(I1 내지 I64)는 인가된 전압 및 발열 소자(R1 내지 R64)의 저항에 의해 거의 결정된다. 또한 발열 소자 (R1 내지 R64)의 저항은 온도에 의해 크게 변화되기 때문에 발열 소자(R1 내지 R64)를 흐르는 전류는 프린팅동안 발열로 인해 크게 변화한다. 특히, 전류(I1 내지 I64)는 발열 소자(R1 내지 R64)의 온도와 상호 관련되어 있고, 발열 소자(R1 내지 R64)의 온도는 전류(I1 내지 I64)의 각각은 전류 검출 레지스터(r1 내지 r64)의 대응하는 레지스터 양단 전압에 비례한다. 따라서, 전압은 전류 검출 집적 회로 (18)를 통해 외부적 직렬 신호 sout 에 의해 열 헤드 장치(10)로 출력된다

상업상 이용가능한 발열 구동 집적 회로(80)가 전류 검출 집적 회로(18)로서 이용될 수 있지만, 어떤 집적 회로는 전류 검출 집적 회로(18)로서 반드시 이용될 수 없다. 특히, 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)의 접지선(이미터 회로)이 다른 회로의 접지선으로부너 전기적으로 절연되어 있거나, 다이오드가 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)로부터 다른 회로로의 방향에 역방향으로 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)의 접지선과 다른 회로의 접지선 사이에 끼워지고, 또한 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)의 접지선과 다른 회로의 단자가 독립 단자로서 배열되는 경우에 발열 구동 집적 회로(80)는 전류 검출 집적 회로(18)로서 이용될 수 있다.

전류 검출 집적 회로(18)에 대한 직렬 입력 Sin에서, 하나의 스타트 비트만이 데이타를 가지며, 나머지 비트들은 L레벨로 설정되고 클럭 신호(S-Clock)와 함께 시프트 레지스터 유닛(181)으로 입력된다. 입력 1비트 데이타는 래치 신호(S-Latch)의 타이밍으로 래치 유닛(182)에 전송된다. 그러나, 클럭 신호(S-Latch)는 래치 신호(S-Latch)의 타이밍은 클럭 신호(S-Clock)의 타이밍으로부터 지연된다. 이런 연유로, 직렬 신호 Sin가 시프트되면, 1비트 데이타가 전류 검출 저항기 r1로부터 전류 검출 저항기 r64로 시프트되고 직렬 출력 단자 Sout 으로 출려된다.

발열 소자(R1 내지 R64)의 온도와 연관되어 있는 전류(I1 내지 I64)에 대응하는 신호들은 단자 Sout 으로부터 출력되고 열 헤드 장치(10) 외부에 배열 되어 있는 제어 회로(42) (제4도에 도시됨)로 전송되며, 이어서 A/D 변환기(421)에 의해 디지털량으로 변환된다. 이후 비교기(422)는 그 디지털량을 설정기(423)의 온도값과 비쇼한다.

임의의 디지털 량이 세트 온도에 도달하지 않을 때는, H-레벨 신호가 열 헤드 장치(10)의 직렬 입력 단자 Din에 피드백되고, 디지털 량이 세트 온도에 도달할 때는, L-레벨 신호가 열 헤드 장치(10)의 상기 직렬 입력 단자 Din에 피드백된다. 상기 일련의 동작들은 각각 발열 구동 집적 회로(80) 및 전류 검출 집적 회로(18)에 대한 클럭 신호(D-Clock 및 S-Clock)의 주기에서 실행된다.

상기 발열 구동 집적 회로(80)의 시프트 레지스터 유닛(801)의 클럭 신호는 상기 전류 검출 집적 회로(18)의 시프트 레지스터 유닛(181)의 클럭 신호와 동기화되며, 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)에 접속된 상기 발열 구동 집적 회로(8)의 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)의 출력 단자들은 각각, 이들 울력 트랜지스터의 접속 순서가 출력 트랜지스터(q1 내지 q64)의 접속 순서와 반대가 되도록 출력 트랜지스터(q64 내지 q1)의 출력 단자에 접속된다. 이 때문에, 상기 전류 검출 집적 회로(18)의 단자 Sout 로부터 출력된 신호는 제어될 프린트 데이타의 타이밍, 및 배열 순서와 일치하는 데이타 타이밍 및 배열 순서를 갖는다.

각각의 프린팅 주기에서, 프린팅 에너지가 발열 소자(R1 내지 R64)에 여러번 인가된다. 이 순간, 상기 발열 소자 R1 내지 R64의 온도가 검출된다. 더이상 어떠한 프린팅 에너지도 발열 소자(R1 내지 R64)중 세트 온도에 도달하는 온도를 가진 한 발열 소자에 인가되지 않는다. 이때, 각 프린팅 주기의 제1서브-프린트 데이타 데이타 인(Data in)가 제어 회로로부터 전달되더라도, 시프트 레지스터 유닛(801)으로 부터 주기적으로 전달된 데이타는 제2 또는 연속 프린트 데이타로써 사용된다. 이 데이타 전환은 석택 신호 셀렉트(Select)를 사용하는 스위치(46)에 의해 실행된다. 이때, 비교기(422)로부터 비교기 신호가 직렬 입력 단자에 입력되고, 상가 발열 소자(R1 내지 R64)중 소정의 온도에 도달하지 않는 온도를 가진 단지 한 발열 소자만이 H-레벨로 세트된다. AND 게이트(44)에서, 상기 시프트 레지스터 유닛(801)으로 부터의 출력과 서브-프린트 데이타 사이의 논리 곱이 계산된다. 상기 시프트 레지스터 유닛(801)이 상기 발열 소자(R1 내지 R64)중 소정의 온도에 도달하지 않는 온도를 가진 사익 발열 소자에 부합하여 H-레벨로 진행하며, 에너지가 상기 소정의 온도에 도달하지 않는 온도를 가진 발열 소자에 인가된다. 한편, 상기 시프트 레지스터 유닛(801)이 상기 발열 소자(R1 내지 R64)중 상기 소정의 온도에 도달하는 온도를 가진 발열 소자에 부합하여 L 레벨로 진행하며, 더 이상 어떠한 에너지도 상기 발열 소자(R1 내지 R64)중 상기 소정의 온도에 도달하는 온도를 가진 발열 소자에 인가되지 않는다.

이 실시예에 따라, 상기 발열 구동 집적 회로(80)의 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64) 및 상기 전류 검출 집적 회로(18)의 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)의 접속 순서가 상기 출력 트랜지스터(q1 내지 q64)의 단자들은 상기 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)의 접속 순서가 상기 출력 트랜지스터(q1 내지 q64)의 접속 nts서와 반대가 되도록 각각 접속된다. 이 때문에, 상기 전류 검출 집적 회로(18)로부터 제어 신호가 프린팅용 직렬 데이타로써 사용될 수 있으며, 프린트 데이타가 고속으로 처리될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 농도계조를 가진 고속 프린팅 동작에 대처할 수 있다.

단색 반색조 프린팅(monochrome halftone printing)에 있어서, 한 선 화소들에 대응하는 프린트 데이타가 설정기(423)에 저장된다. 한 화소가 8비트로 표현될 경우, 256계조 레벨의 1-선 프린트 데이타가 설정기9423)에 저장된다. 이 프린트 데이타는 또한 프린팅 페이퍼로 하여금 각각의 발열 소자(R1 내지 R64)에 의해 칼라를 생성하게 하는 세트 온도 데이타로 사용된다.

데이타 인은 프린트될 도트에 관한 1선의 H-레벨 서브-프린트 데이타이며, 프린트되지 않을 도트에 관한 1선의 L-레벨 서브-프린트 데이타이다.

데이타의 동작은 제3도의 타이밍 챠트를 참조하여 상세히 후술 하고자 한다. 상기 서브-프린트 데이타 데이타 인은 단지 선택 신호 셀렉트(Select)가 H 레벨에 세트될 때만 OR 게이트(424)에 입력된다. 즉, 단지 각각의 선에 대한 초기 프린팅 타이밍에서 데이타 수신 주기에선마, 대응 선의 서브-프린트 데이타 데이타 인가 OR 게이트(424)에 입력된다. 다시 말해, 상기 서브-프린트 데이타 데이타 인은 입력되지 않는다.

이 실시예에서, 1-선 프린팅이 실행될 때, 클럭 신호(D-클럭)는 1선에 대한 N 클럭을 반복적으로 발생시키며, 발열 소자(R1 내지 R64)의 온도를 점진적으로 증가시키기 위해 1-선 프린팅을 완성할 때까지 상기 발열 소자(R1 내지 R64)를 반복적으로 구동한다. 상기 클럭 신호(D-클럭)는 세트 온도에 도달하는 온도를 가진 한 화소의 발열 소자를 정지시키며, 그에 따라 각각의 발열 소자(R1 내지 R64)에 대한 최적 밀도에서 레코딩이 실행될 수 있다.

제1선의 데이타 A1의 프린트 데이타가 설정기(423)에 저장될 때, 데이타(A1)의 서브-프린트 데이타 데이타 인가 주기 TA1에서 OR 게이트(424)에 입력된다. 상기 서브-프린트 데이타가 입력되는 동안, 비교기(422)는, A/D 변환기(421)가 임의의 데이타를 출력하고 있을 때 조차 항상 0을 출력한다. 선택 신호(셀렉트)가 H-레벨에 세트되기 때문에, 스위치(46)는 단자 Din의 입력 신호를 선택한다. 그러므로, 상기 서브-프린트 데이타 데이타 인이 곧바로 상기 발열 구동 집적 회로(80)의 시프트 레지스터 유닛(801)에 입력된다. 서브-프린트 데이타 데이타 인이 입력된 직후, 상기 시프트 레지스터 유닛(801)으로부터 출력이 래치 유닛(802)에 의해 래치되며, 상기 발열 소자(R1 내지 R64)가 서브-프린트 데이타 데이타 인에 따라 구동된다.

H-레벨 서브-프린트 데이타 데이타 인을 가진 발열 소자에 에너지가 가해지고 상기 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)중 대응 하는 한 트랜지스터가 턴 온됨에 따라 가열된다. L-레벨 서브-프린트 데이타 데이타 인을 가진 발열 소자는, 상기 출력 트랜지스터(Q1 내지 Q64)중 대응하는 한 출력 트랜지스터가 OFF 상태로 세트됨에 따라 에너지가 가해지지 않거나 가열되지 않는다.

동시에, 상기 발열 소자(R1 내지 R64)의 온도는 상기 전류 검출 집적 회로(18)의 직렬 출력 단자 Sout 로부터 검출되며, 상기 온도를 나타내는 데이타 스트링이 각각의 발열 소자의 온도 데이타에 대해 상기 A/D 변환기(421)로 A/D 변환된다. 예컨대, 클럭 신호(D-클럭) 및 클럭 신호(S-클럭);(사실상 클럭 신호(D-클럭)에 일치함)의 각각의 클럭율이 4MHz 에 세트될 때, 상기 직렬 출력 Sout 의 데이타율은 4MHz이고, A/D변환율은 100MHz로, 상기 직렬 출력 Sout의 데이타율 보다 높다. 상기 A/D 변환기(421)로부터의 출력이, 비교기(422)에 의해, 상기 각각의 발열 소자 (R1 내지 R64)에 대해 설정기(423)에 의해 세트된 프린트 데이타와 비교된다. 상기 직렬 출력 Sout에서, a1 은 데이타 A1가 출력될 때 얻어진 온도 검출 데이타 데이타 인을 나타내고, 참조번호 a2 는, 데이타 A2가 출력될 때 얻어진 온도 검출 데이타데이타 인을 냄을 주의한다.

비교 결과로써, 온도 데이타가 세트값보다 적지않을 때는, H-레벨 출력이 출력되고, 상기 온도 데이타가 세트값보다 적을 때는 L-레벨 출력이 출력된다. 이 출력이 OR 게이트(424)에 입력될 때, 서브-프린트 데이타 데이타 인가 프린팅 주기 역할을 하는 주기 TA2 내지 TAN에서0로 세트된다. 이 때문에, 상기 비교기(422)로부터의 출력이 입력 데이타 Din로써 AND 게이트(44)에 곧바로 입력된다.

상기 발열 소자 R1 가 온도 검출 데이타에 관한 비교 결과가 입력 데이타 Din 일 때, 상기 시프트 레지스터 유닛(801)으로부터 오른쪽으로 시프트된 데이타는 상기 발열 소자(R1)를 구동하는 데이타 이며, 동일한 발열 소자와 관련된 데이타가 AND 게이트(44)에 입력된다. 상기 AND 게이트(44)로부터의 출력이 다시한번 스위치(46)를 통해 시프트 레지스터 유닛(801)에 저장된다. 이대,상기 비교기(422)로부터의 모든 출력이 H 레벨에 세트되었다고 가정했을 경우 상기 시프트 레지스터 유닛(801)의 저장 용량은 상기 시프트 레지스터 유닛 레지스터 유닛(801)에 저장된 데이타 A1의 저장 용량과 일치한다. 상기 발열 소자(R1 내지 R64)중 비교기(422)로 하여금 L-레벨을 출력하게 하는 한 발열 소자에 관하여, 상기 시프트 레지스터 유닛(801)의 저장 용량은 L 레벨(0)로 진행한다. 특히, 상기 세트 온도로 가열된 발열 소자의 구동은, 상기 비교기(422)로 부터의 출력을 L 레벨에 세트시키고 상기 시프트 레지스터 유닛(801)에서 상기 L 레벨 출력을 기록 하므로써 정지되며, 2에따라 상기 발열 소자의 가열을 중지시키게 된다.

상술된 동작은, 1-선 클럭 신호 D-클럭이 N번 제공될 때까지 반복된다.

이 숫자 N는, 클럭 신호(D-Clock)가 N번 입력될 때까지 가장 높은 밀도를 가진 화소의 프린팅이 완성되는 값으로 결정된다.

1-선 프린팅이 완성시, 그다음 1-선 데이타 B1이 설정기(423)에 저장되며, 상기 데이타 B1의 프린트 데이타 데이타 인가 주기 TB1에서 입력된다. 계속해서 상술된 것과 동일한 동작이 반복된다.

소정의 블랙 레벨을 가진 프린팅을 실행하는 온도 데이타가 설정기(423)에 입력될 때, 단색 이진 프린팅이 실행될 수 있음을 주목하여라.

본 발명은 단색 프린팅 뿐만 아니라 칼라 프린팅에도 Y), 마젠타(M) 및 시안(C)을 사용한 프린팅이 실행된다.

프린팅 페이퍼로써는, 기재 페이퍼상에 시안 생성 층, 마젠타 생성층, 및 황색 생성 층을 순차적으로 형성하므로써 얻어진 열 페이퍼가 사용된다. 상기 프린팅 페이퍼는 가열되기 전에는 당연히 백색이다. 상기 칼라 생성 층들이 가열될때, 이들 층은 각각 다른 온도에서 칼라를 생성한다. 즉, 상기 프린팅 페이퍼는 가열되는 온도에 대응하는 칼라를 생성한다. 예컨데, 상기 Y, M, 및 C칼라 생성층의 칼라 생성 온도가 각각 A, B, 및 C로 표현된다고 가정햇을 때, ABC 가 만족된다.

황색이 제일 먼저 생성되어 고정된 후, 마젠타가 생성된다. 계속해서, 마젠타가 고정된 후, 시안이 생성된다. 황색과 마젠타 혼합해서 얻어진 칼라가 한 화소로 생성될 때, 황색이 생성되어 이 화소상에 고정되며, 마젠타가 생성되어 동일 화소상이 고정된다. 단지 마젠타만을 사용하여 프린팅이 실행될 때, 황색을 생성하지 않고 고정이 실행된 후, 마젠타가 생성됨을 주목하여라.

칼라 열(thermal)레코딩이 상기 프린팅 페이퍼를 사용하여 실행될 때, Y, M, 및 C의 칼라 생성 온도를 나타내는 1-선 온도 데이타가 각각의 화소(발열 소자)에 관하여 설정기(423)에 입력되어 그 안에 저장된다. 이 온도 데이타는 각각의 발열 소자로 하여금 열을 발생시키게 하는 칼라 생성 프린트 데이타이다.

서브-프린트 데이타Data in로써, H-레벨 1-선 데이타가 프린트 데이타에 부합하여 한 칼라를 생성하는 화소에 입력되며, L-레벨 1-선 데이타가 어떠한 칼라도 생성하지 않는 화소에 입력된다. 이 동작에 이러이즌 동작은 단색 반색조 프린팅 동작과 동일하다. 이 방식으로, 화소들이 각각 세트 온도에 대응하는 밀도를 가진 칼라들을 생성할 수 있는 반면, 발열 소자의 온도가 모니터되고, 칼라 열 레코딩이 단시간에 선명한 칼라를 사용하여 실행될 수 있다.

본 발명에 따른 열 헤드 장치에 있어서, 발열 소자 등이 장착된 열 헤드 기재가 납땜에 의해, 발열 구동 집적 회로등이 장착된 설치 기판에 바로 접속되어 상기 열 헤드 기재를 설치 기판과 집적시키기 때문에, 배선 케이블을 사용하지 않고도 상기 발열 소자가 상기 발열 구동 집적 회로등에 접속될 수 있다. 그러므로, 상기 열 헤드 장치와 외부 제어 회로를 포함하는 전체 열 프린터의 크기가 축소될 수 있다.

더욱이, 서로 동일한 배열을 가진 집적 회로들이 각각 발열 구동 집적 회로 및 전류 검출 집적 회로로 사용될 수 있기 때문에, 동일한 형태를 가진 집적 회로가 다량으로 사용될 수 있다. 이 때문에, 동일한 형태를 가진 집적 회로가 다량으로 사용될 수 있다. 이 때문에, 열 헤드 장치가 저렴한 비용으로 제공될 수 있다. 일반적으로 다량의 발열 구동 집적 회로가 다량으로 사용될 수 있다. 일반적으로 다량의 발열 구동 집적 회로가 사용되므로, 발열 구동 집적 hgl로가 저렴한 비용으로 얻어질 수 있다. 이 때문에, 전류 검출 집적 회로가 저렴한 비용으로 얻어질 수 있다. 그러므로, 열 헤드 장치가 저렴한 비용으로 얻어질 수 있다.

Claims

열 헤드 기재(12)상에 한 선으로 배열되고 전기적으로 공통 접속된 하나의 단자를 각각 갖는 다수의 발열 소자(R1 내지 R64)와; 상기 발열 소자와 직렬로 각각 접속된 다수의 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)와; 상기 전류 검출 저항기와 직렬로 각각 접속된 다수의 제1스위칭 소자(Q1 내지 Q64), 상기 발열 소자를 가열하기 위해 프린트 입력 데이타 입력을 연속적으로 입력하는 제1시프트 레지스터(801), 소정의 시간에서 상기 프린트 입력 데이타를 상기 제1시프트 레지스터에 래치하는 제1래치 회로(802), 및 상기 제1래치 회로에 의해 래치된 프린트 입력 데이타에 기초하여 상기 제1스위칭 소자의 여기를 선택적으로 제어하는 제1출력 게이트 회로(803)로 구성된 발열 구동 집적 회로(80)와; 상기 발열 소자 및 상기 전류검출 저항기간의 접속점에 각각 접속된 다수의 제2스위칭 소자(q1 내지 q64), 상기 발열 소자에 흐르는 전류를 검출하기 위해 연속 데이타를 입력하는 제2시프트 레지스터(181), 소정의 타이밍에서 상기 데이타 입력을 상기 제2시프트 레지스터에 래치하는 제2래치 회로(182) 및, 상기 제2래치 회로에 의해 래치된 데이타를 기초하여 상기 제2스위칭 소자의 여기를 선택적으로 제어하는 제2출력 게이트 회로(183)를 포함하며, 상기 전류 검출 집적 회로는 상기 제2스위칭 소자를 여기시키는 전류검출 데이타를 연속 데이타로서 출력하는 것을 특징으로 하는 열 헤드 장치.
제1항에 있어서, 상기 전류 검출 집적 회로는 상기 발열 구동 집적 회로의 것과 같은 배열을 갖는 집적 회로를 포함하는 거을 특징으로 하는 열 헤드 장치.
제2항에 있어서, 상기 발열 구동집적 회로에서, 상기 제1스위칭 소자의 접지선은 다른 회로의 접지선과 전기적으로 절연되거나, 또는 다이오드가 제1스위칭 소자의 접지선과 상기 제1스위칭 소자로부터 다른 회로로 향하는 방향과는 역방향으로의 다른 회로의 접지선간에 각각 삽입되며, 상기 제1스위칭 소자의 접지선 및 다른 회로의 접지선을 각각 독립 단자를 갖는 것을 특징으로 하는 열 헤드 장치.
제2항에 있어서, 상기 제2시프트 레지스터는 상기 제1시프트 레지스터의 클록의 것과 동등한 주기 및 위상을 갖는 클록에 응답하여 동작되는 것을 특징으로 하는 열 헤드 장치.
제4항에 잇어서, 상기 제1시프트 레지스터는 시프트된 출력 데이타를 입력단자에 반송시키기 위한 피드백 회로를 구비하고, 상기 입력 데이타가 순환적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 열 헤드 장치.
제5항에 있어서, 상기 제2스위칭 소자는 상기 발열 소자에 대하여 상기 제1스위칭 소자의 접속순서와 역순서로 상기 전류 검출 저항기와 상기 발열 소자간의 접속점에 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 열 헤드 장치.
제6항에 있어서, 상기 전류 검출 집적 회로로부터의 전류 검출 데이타 출력을 설정값과 비교하여 비교결과치의 데이타를 상기 피드백 회로에 출력하는 제어회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열 헤드 장치.
절연 열 헤드 기재(12) 및 절연 장착 보드(14)를 구비하는데, 다수의 발열 소자(R1 내지 R64)가 한 선으로 배열되고, 상기 발열 소자에 각각 접속된 다수의 열 헤드 기재 단자(16)가 상기 열 헤드 기재의 표면상에 형성되며, 상기 발열 소자에 각각 대응하는 다수의 전류 검출 저항기(r1 내지 r64)와, 상기 열 헤드 기재단자의 것과 동등한 간격으로 한 선으로 배열되고, 납땜질에 의해 상기 열 헤드 헤드 기재 단자에 직접 접속되며, 상기 전류 검출 저항기에 각각 접속된 다수의 장착 보드 단자(20)와, 프린트 데이타에 기초하여 상기 발열 소자를 여기시켜 열을 발생시키도록 상기 발열 소자를 고둥시키는 발열 구동 집적 회로(80)와, 상기 전류 검출 저항기에 흐르는 전류에 희해 야기된 전압강하에 기초하여 상기 발열 소자에 흐르는 전류를 검출하고 상기 장착 보드의 표면상에 형성되어 있는 전류를 검출하고 상기 장착 보드의 표면상에 형성되어 있는 전류 검출 집적회로(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 헤드 장치.