KR20020019080A

KR20020019080A - 서멀 프린트 헤드

Info

Publication number: KR20020019080A
Application number: KR1020017016060A
Authority: KR
Inventors: 나가하타다카야
Original assignee: 사토 켄이치로; 롬 가부시키가이샤
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2002-03-09
Also published as: EP1195256A4; KR100397645B1; WO2000076776A1; EP1195256A1; CN1355744A; EP1195256B1; CN1160198C; JP3679274B2; TW496828B; JP2000351226A; US6469725B1; DE60022650T2; DE60022650D1

Abstract

서멀 프린트 헤드는 헤드전압의 공급에 의해 기록지 상에 인자를 행하게 될 발열하는 다수의 발열소자(6)와, 로직전압의 공급에 의해 상기 발열소자(6)를 구동하는 다수의 구동IC(3)를 구비하고 있다. 상기 인자는 상기 헤드전압이 2.7V로부터 8.5V의 범위중 어느 값을 취할 경우에도 실행된다. 또, 상기 로직전압이 2.7V로부터 5.5V의 범위 중 어느 값을 취할 경우에도 상기 구동IC(3)가 작동하도록 구성되어 있다.

Description

서멀 프린트 헤드{THERMAL PRINT HEAD}

최근, 휴대 가능한 프린터나 복사기가 일반적으로 보급되어 있다. 이들 휴대형 장치는 전지를 구동전원으로 하는 것으로, 소정의 기록용지 상에 인자를 행하기 위한 서멀 프린트 헤드를 내장하고 있다.

일반적으로, 서멀 프린트 헤드는 다수의 발열소자와, 이들 발열소자의 작동을 제어하기 위한 다수의 구동IC를 포함하고 있다. 인자를 행하기 위해서는 상기 발열소자에 헤드 전압을, 또 상기 구동IC에는 로직전압을 각각 공급할 필요가 있다. 휴대형 장치의 경우에, 헤드전압 및 로직전압은 해당 장치에 내장된 전지에 의해 공급된다.

따라서, 휴대형 장치의 경우에 있어서는, 소비전력을 적게하는 것 및 구동전압을 낮게하는 것이 요구된다. 또한, 사용에 의해 전원전압이 저하되는 것도 고려해 둘 필요가 있다.

그래서, 종래의 서멀 프린트 헤드는 발열소자의 구조를 고안함으로써, 소비전력의 저감을 도모함과 동시에, 낮은 헤드 전압에서의 사용을 가능케 하고 있다.

그러나, 종래의 서멀 프린트 헤드에서는 로직전압이 3.3V 또는 5V로 고정되어 있다. 이 때문에, 적어도 2종류의 서멀 프린트 헤드를 설계 및 제조할 필요가 있고, 제조 코스트의 상승 원인이 되고 있다. 또, 사용에 의한 시간 경과적인 로직전압의 저하를 피하기 위해서, 전지로부터 DC-DC컨버터를 경유하여 구동IC에 로직전압을 공급하고 있으므로, 부품 코스트나 조립 코스트의 상승 원인이 되고 있다.

본 발명은 다수의 발열소자와, 이들 발열소자의 작동을 제어하는 다수의 구동IC를 구비한 서멀 프린트 헤드에 관한 것이다. 또, 본 발명은 이와 같은 서멀 프린트 헤드를 내장한 프린터에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 관계되는 서멀 프린트 헤드의 평면도이다.

도 2는 도 1의 서멀 프린트 헤드의 요부 확대도이다.

도 3은 도 1의 서멀 프린트 헤드의 발열 저항체를 나타내는 확대 평면도이다.

도 4는 발열소자의 유효 인자 영역과 1화소의 관계를 나타내는 평면도이다.

도 5는 도 1의 서멀 프린트 헤드에 구비된 구동IC의 회로 블록도이다.

도 6은 도 5의 구동IC에 관계되는 각종 신호의 타이밍차트이다.

도 7은 도 1에 나타낸 서멀 프린트 헤드를 채용한 프린터 요부의 회로 블록도이다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 안출한 것으로서, 제조 코스트를 크게 증가시킴이 없이, 전지를 전원으로 할 경우에 상정되는 범위의 모든 전원전압에서 사용할 수 있게끔 하는 서멀 프린트 헤드를 제공하는 것을 그 과제로 하고 있다.

본 발명의 다른 과제는, 이와 같은 서멀 프린트 헤드를 내장한 휴대형 프린터를 제공하는데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는, 다음의 기술적 수단을 강구하고 있다.

본 발명의 제 1측면에 의해 제공되는 서멀 프린트 헤드는, 헤드전압의 공급에 의해 기록지 상에 인자를 행하게 될 발열하는 다수의 발열소자와, 로직전압의 공급에 의해 상기 발열소자를 구동하는 다수의 구동IC를 구비하고 있다. 인자는 상기 헤드전압이 2.7V로부터 8.5V의 범위 중 어느 값을 취할 경우에도, 실행 가능하다.

기록용지로서는 감열지를 사용해도 좋다. 감열지를 사용하지 않는 경우에는잉크 리본을 사용해도 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 로직전압이 2.7V로부터 5.5V의 범위 중 어느 값을 취할 경우에도 상기 구동IC가 작동하도록 구성되어 있다.

상기 헤드전압과 상기 로직전압은 서로 독립하여 설정 가능한 것이 바람직하다.

바람직하게, 본 발명의 서멀 프린트 헤드는 상기 헤드전압의 변화에 따라서 인자(印字)시에 있어서의 상기 헤드전압의 펄스폭을 가변으로 하는 헤드전압 가변수단을 추가로 구비하고 있다.

바람직하게, 상기 발열소자의 각각은 부주사(副走査) 방향에 있어서의 유효 인자길이를 갖고 있고, 하나의 인자 데이터에 의거하여 인자되어야 할 1화소는, 상기 부주사 방향에 있어서의 프린트 길이를 갖고 있고, 상기 유효 인자길이는 상기 프린트 길이의 n분의 1과 대략 동일하고, n은 2이상의 자연수이다.

상기 각 구동IC는 상기 발열소자에 접속되는 다수의 트랜지스터를 내장하고 있는 것이 바람직하다.

상기 트랜지스터는 MOS형의 전계효과 트랜지스터가 바람직하다.

본 발명의 제 2측면에 의해 제공되는 프린터는, 전력 공급수단과, 서멀 프린트 헤드를 구비하고 있다. 이 서멀 프린트 헤드는 헤드전압의 공급에 의해 기록지 상에 인자를 행하게 될 발열하는 다수의 발열소자와, 로직전압의 공급에 의해 상기 발열소자를 구동하는 다수의 구동IC를 포함하고 있다. 인자는 상기 헤드전압이 2.7V로부터 8.5V의 범위 중 어느 값을 취할 경우에도 실행된다.

바람직하게는, 상기 로직전압이 2.7V로부터 5.5V의 범위 중 어느 값을 취할 경우에도 상기 구동IC가 작동하도록 구성되어 있다.

상기 전력 공급수단은 전지를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 발열소자로 공급되는 헤드전압이 2.7V로부터 8.5V의 범위라면, 기록용지 상에 화상을 형성시키는 것이 가능하다. 또, 구동IC로 공급되는 로직전압이, 2.7V로부터 5.5V의 범위라면, 구동IC를 작동시키는 것이 가능하다. 따라서, 전지를 전원으로 하는 경우에 상정되는 범위의 모든 전원전압에서 사용할 수 있게 된다. 또 이것에 의해, 2종류의 로직전압에 따른 제품을 개별로 설계 및 제조할 필요가 없는 점에서, 개발 코스트를 포함하는 제조 코스트를 저감할 수 있다.

본 발명의 그 밖의 다른 특징 및 이점은, 첨부도면을 참조하여 이하에서 행하는 상세한 설명에 의해서 보다 명확해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 관계되는 서멀 프린트 헤드를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도시된 서멀 프린트 헤드는 길이가 길고 직사각형인 기판(1), 기판(1)의 길이방향으로 연장되는 발열 저항체(2), 줄형상으로 배치된 다수의 구동IC(3)(도 1에서는 18개의 구동IC·DR₁∼DR₁₈) 및 커넥터(4)를 구비하고 있다.

기판(1)은, 이 기판의 길이방향으로 연장되는 제 1가장자리부(1a), 및 이 제 1가장자리부와는 반대인 제 2가장자리부(1b)를 구비하고 있다. 또, 기판(1)은, 이 기판의 길이방향으로 서로 이격된 제 1단부(1c) 및 제 2단부(1d)를 구비하고 있다. 발열 저항체(2)는 제 1가장자리부(1a)를 따라서 연장되어 있고, 다수의 구동IC(3)는 제 2가장자리부(1b)를 따라서 배치되어 있다. 커넥터(4)는 제 1단부(1c)에 인접한 위치에서, 제 2가장자리부(1b)에 장착되어 있다. 이 커넥터(4)에는 케이블(도시생략)이 접속되고, 이 케이블을 개재하여 발열 저항체(2)나 구동IC(3)에 전원이나 각종 신호가 전송된다.

도 2는 기판(1)의 요부 확대도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 다수의 구동IC(3)는 서로 약간 이격되어 배치되어 있다. 각 구동IC(3)는 발열 저항체(2)의 소정 부분에 형성되는 발열소자(도 3의 부호 6참조)를 구동한다. 각 구동IC(3)는 가령, 96개의 발열소자를 구동하도록 구성되어 있다.

도 3은 발열 저항체(2)의 일부 및 그 부근의 부재를 나타내는 확대 평면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 발열 저항체(2)는 공통전극(7) 및 다수의 개별전극(8)에 전기적으로 접속되어 있다. 보다 구체적으로, 공통전극(7)은 공통 도체부(7a)와, 다수의 빗살 톱니형상 도체부(이하, 간단히 「톱니(7b)」라고 한다)로 이루어진다. 공통 도체부(7a)는 발열 저항체(2)에 대해서 평행하게 연장되어 있다. 톱니(7b)는 공통 도체부(7a)에 대해서 수직이며, 발열 저항체(2)의 아래면에 접하도록 연장되어 있다. 각 개별전극(8)도 발열 저항체(2)의 아래면에 접하도록 연장되어 있다. 각 개별전극(8)의 일단부(8a)는 인접하는 2개의 톱니(7b)사이에 있고, 또 공통전극(7)의 공통 도체부(7a)에 인접한 위치에 있다. 도시되어 있지는 않으나, 각 개별 전극의 타단부는 대응하는 하나의 구동IC(3)의 근방에 있고, 이 구동IC(3)의 출력패드에 대해서 와이어를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다.

각 구동IC(3)는 이것에 입력되는 화상데이터에 따라서, 선택한 개별전극(8)을 접지한다. 이것에 의해 전지의 양극으로부터 공통전극(7)(공통 도체부(7a) 및 톱니(7b)), 발열 저항체(2) 및 선택된 개별전극(8)을 통해서 전지의 음극에 이르는 폐루프가 형성된다. 그 결과, 발열 저항체(2)의 소정의 영역에 전류가 흐르고, 이 영역이 발열한다. 보다 구체적으로 설명하면, 도 3에 있어서, 좌로부터 3번째 개별영역(8S)이 선택되었다고 하자, 이 개별전극(8S)은 2개의 인접한 톱니(7b)에 끼워져 있고, 이들 2개의 톱니에 의해, 발열 저항체(2)의 특정영역(6)(사선을 그은 부분)이 규정된다. 상술한 페루프가 형성되면, 이 특정영역(6)에 전류가 흘러 발열한다.

용이하게 이해되도록, 개별전극(8S)이외의 개별전극(8)이 선택된 경우에도, 이것에 대응하는 발열영역이 상기 발열 저항체(2)에 있어서 정해진다. 이와 같이 하여, 발열 저항체(2)에는 개별전극(8)에 대응한 수의 다수의 발열영역이 규정된다. 이하에서는, 이들 발열영역을 「발열소자」라 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 각 발열소자(6)는 부주사 방향(SSD)(주주사(主走査) 방향(PSD)에 수직)에 있어서, 유효 인자길이(A)를 갖고 있다. 한편, 하나의 인자 데이터에 의거하여 인자되어야 할 1화소는, 부주사 방향(SSD)에 있어서, 길이 (B)를 갖고 있다. 이 도면으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 유효 인자길이(A)는 길이(B)의 1/2과 거의 같다. 정확하게는, 유효 인자길이(A)는 길이(B)의 1/2보다도 약간 크다. 따라서, 부주사 방향(SSD)에 있어서, 동일 인자 데이터로 2회의 인자를 행함으로써, 1화소를 형성한다.

이하, 구동IC(3)의 구성에 대해서 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 각 구동IC(3)의 칩(11)에는 시프트 레지스터(SR), 래치회로(LT), 97개의 논리곱 회로(AND1∼AND97, 96개의 전계효과 트랜지스터(FET1∼FET96), 인버터(IV), D플립 플롭회로(DFF) 및 패드(DI, STRI, LAT, CLK, STRCLK, GND, VDD, STRO, DO, DO1∼DO96))가 형성되어 있다. 논리곱 회로(AND1∼AND97)의 각각은 MOS형의 전계효과 트랜지스터에 의해 실현되어 있다.

일반적으로, 종래의 구동IC에는 로직전압이 소정값 이하로 되었을 때에 회로동작을 정지시키기 위한 감전압회로가 설치되어 있다. 가령, 로직전압이 5V로 설정되어 있는 구동IC인 경우, 로직전압이 3.7V이하로 되면, 감압회로가 작동하여 회로동작이 정지한다. 이것에 대해서, 도 5에 나타낸 구동IC(3)에는 감전압회로가 설치되어 있지 않다. 따라서, 패드(VDD)로 공급되는 로직전압이 3.7V이하로 되어도, 이 구동IC(3)의 동작이 정지하는 일은 없다.

전계효과 트랜지스터(FET1∼FET96)의 각각은 3개의 전극, 즉 소스, 드레인 및 게이트를 갖고 있다. 이들 전계효과 트랜지스터(FET1∼FET96)의 소스는 모두, 패드(GND)에 접속되어 있다. 전계효과 트랜지스터(FETi(1≤i≤96))의 드레인은, 패드(DOi(1≤i≤96))에 접속되어 있다. 전계효과 트랜지스터(FETi(1≤i≤96))의 게이트는 논리곱 회로(ANDi(1≤i≤96))의 출력단에 접속되어 있다.

논리곱 회로(AND1∼AND96)의 각각은, 2개의 입력단, 즉 제 1입력단(T1) 및 제 2입력단(T2)을 갖고 있다. 각 논리곱 회로의 제 1입력단(T1)은 패드(STRO)에 접속되어 있고, 제 2입력단(T2)은 래치회로(LT)의 출력단(OLT)에 접속되어 있다. 래치회로(LT)의 입력단(ILT)은 시프트 레지스터(SR)의 출력단(OSR)에 접속되어 있다. 래치회로(LT)의 래치신호 입력단(LLT)은 패드(LAT)에 접속되어 있다.

시프트 레지스터(SR)는 시리얼 입력단(S1), 클록신호 입력단(CS) 및 시리얼 출력단(SO)을 갖고 있다. 시리얼 입력단(S1)은, 패드(DI)에 접속되어 있다. 클록신호 입력단(CS)은 패드(CLK)에 접속되어 있다. 시리얼 출력단(SO)은 패드(DO)에 접속되어 있다.

D플립 플롭회로(DFF)는 입력단(D), 출력단(Q) 및 클록신호 입력단(C)을 갖고 있다. 입력단(D)은 논리곱 회로(AND97)의 출력단에 접속되어 있다. 출력단(Q)은 패드(STRO) 및 인버터(IV)의 입력단에 접속되어 있다. 클록신호 입력단(C)은 패드(STRCLK)에 접속되어 있다. 논리곱 회로(AND97)는 제 1입력단(T1)이 패드(STRI)에 접속되고, 제 2입력단(T2)이 인버터(IV)의 출력단에 접속되어 있다.

전계효과 트랜지스터(PET1∼PET96)의 각각은 다수의 소스영역과 다수의 드레인 영역을 갖고 있다. 또, 각 전계효과 트랜지스터는 이들 다수의 소스영역 및 드레인 영역을 둘러싸는 게이트 전극을 갖고 있다. 상기 소스영역은 서로 접속되어 있다. 마찬가지로, 상기 드레인 영역도 서로 접속되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 각 전계효과 트랜지스터를 온할 때의 저항을 양호하게 저감시킬 수 있다. 이와 같은 구성을 갖는 MOS형 전계효과 트랜지스터는 가령JP-A-10(1998)-65146이나 JP-A-7(1995)-221192에 개시되어 있다.

도 6은 각종신호를 나타내는 타이밍차트이다. DI는 기록화상 데이터, CLK는 클록신호, LAT는 래치신호, STRCLK는 스트로브 클록신호를 각각 나타내고 있다. STRj((1≤j≤18))는 구동IC·DRj의 D플립 플롭회로(DFF)로부터 출력되는 스트로브 신호를 나타내고 있다.

도 7은 상술한 서멀 프린트 헤드를 구비한 휴대형 프린터의 요부를 나타내는 회로 블록도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 이 휴대형 프린터는 CPU(21), ROM(22), RAM(23), 인터페이스 회로(24), 헤드전압 검출회로(25) 및 제어신호 생성회로(26)를 구비하고 있다.

CPU(central processing unit)(21)는 프린터의 전체를 제어한다.

ROM(read only memory)(22)은 제어 프로그램이나 각종 초기값 등을 기억하고 있다.

RAM(random access memory)(23)은 CPU(21)에 워크영역을 제공한다. 이 워크영역은 인자 데이터의 전개 등에 이용된다.

인터페이스 회로(24)는 헤드전압 검출회로(25)나 제어신호 생성회로(26)와 CPU(21)간의 통신을 제어한다.

헤드전압 검출회로(25)는 도면 밖의 전지로부터 커넥터(4)등을 개재하여 공통전지(7)로 공급되는 헤드전압을 검출한다.

제어신호 생성회로(26)는 CPU(21)에 의해 제어되어, 클록신호, 래치신호, 또는 스트로브 클록신호 등, 서멀 프린트 헤드를 제어하기 위한 각종 제어신호를 생성한다. 이들 제어신호는, 기록화상 데이터나 헤드전압 및 로직전압과 함께 제어신호 생성회로(26)로부터 서멀 프린트 헤드로 공급된다.

다음에, 상기 휴대형 프린터의 동작을 설명한다.

먼저, 인터페이스 회로(24)를 개재하여 CPU(21)에 인자데이터가 공급된다. 이 인자데이터는 CPU(21)에 의해서 각종 처리(데이터의 전개 등)가 실시되어 화상 데이터로 된다. 이 화상 데이터는 인터페이스 회로(24) 및 제어신호 생성회로(26)를 개재하여, 서멀 프린트 헤드의 제 1구동IC(3)(DR₁)의 패드(DI)로 공급된다. 구동IC(3)(DR₁)의 패드(DI)에 시리얼 입력된 화상데이터는, 시프트 레지스터(SR)의 입력단으로 입력된다. 시프트 레지스터(SR)는 최초단의 비트에 시리얼로 입력되는 화상데이터를 패드(CLK)를 개재하여 입력되는 클록신호에 동기하여, 다음단의 비트로 전송된다. 시프트 트랜지스터(SR)의 최종단 비트까지 전송된 화상데이터는 다음클록신호가 입력됨에 따라, 시리얼 출력단으로부터 패드(DO)로 출력되고, 기판(1)상의 배선 패턴을 개재하여 제 2구동IC(3)(DR₂)의 패드(DI)로 공급된다. 이와 같이 하여, 96×18, 즉 1728비트의 화상데이터가 18개의 구동IC(3)의 시리얼 레지스터 (SR)에 저장된다. 각 구동IC(3)의 시프트 레지스터(SR)의 출력단은 화상 데이터에 따라서 하이 레벨 또는 로우 레벨로 된다.

이 상태에서, 각 구동IC(3)의 패드(LAT)를 개재하여 래치회로(LT)의 래치신호 입력단으로 래치신호가 입력된다. 이것에 의해 래치회로(LT)는 입력단으로 입력되어 있는 시프트 레지스터(SR)의 출력단 신호(즉, 화상 데이터)를 받아들여 기억한다. 그 결과, 래치회로(LT)의 출력단은 화상 데이터에 따라서 하이 레벨 또는 로우 레벨로 된다.

래치신호는 제 1구동IC(3)(DR₁)의 패드(STRI)를 개재하여 논리곱 회로 (AND97)의 제 1입력단(T1)으로도 입력된다. 여기에서, D플립 플롭회로(DFF)의 출력단(Q)이 로우 레벨이었다고 하면, 그 로우 레벨의 신호가 인버터(IV)에 의해 하이 레벨로 반전되어 논리곱 회로(AND97)의 제 2출력단(T2)으로 입력된다. 이것에 의해, 논리곱 회로(AND97)의 출력단이 하이 레벨로 되고, 그 하이 레벨의 신호가 D플립 플롭회로(DFF)의 입력단(D)으로 입력된다. 그리고, 패드(STRCLK)를 개재하여 D플립 플롭회로(DFF)의 클록신호 입력단(C)으로 입력되고 있는 스토로브 클록신호가 하이 레벨로 반전되면, 그 시점에서 D플립 플롭회로(DFF)의 출력인 스트로브 신호가 하이 레벨로 된다. 이 스트로브 신호는 논리곱 회로(AND1∼AND96)의 제 1입력단(T1)으로 입력됨과 동시에, 패드(STRO) 및 제 1기판(1)상의 배선패턴을 개재하여 제 3구동IC(3)(DR₃)의 패드(STRI)로 입력된다.

제 1구동IC(3)(DR₁)에 있어서는, 래치신호와 스트로브 클록신호에 의거하여 스토로브 신호가 생성된다. 제 2구동IC(3)(DR₂)에 있어서는, 제 1구동IC(3)에서 생성된 스트로브 신호와 스트로브 클록신호에 의거하여 새로운 스트로브 신호가 생성된다. 또, 제 3구동IC(3)(DR₃)에 있어서는, 제 2구동IC(3)에서 생성된 스트로브 신호와 스트로브 클록신호에 의거하여 새로운 스트로브 신호가 생성된다. 그 결과, 제 1∼제 18구동IC(3)에 있어서의 스트로브 신호(TR1∼STR18)는, 도 6에 도시한 바와 같은 파형으로 된다. 스트로브 신호(TR1∼STR18)의 각각은, 스트로브 클록신호의 1주기의 시간 동안만 하이 레벨로 된다. 스트로브 신호(TR1∼STR18)의 하이 레벨 부분은 시간적으로 겹치는 일은 없다.

보다 구체적으로 설명하면, 제 1구동IC(3)(DR₁)의 D플립 플롭회로(DFF)에 래치신호가 입력되면, 그 후 최초의 스트로브 클록신호의 상승 타이밍에서 D플립 플롭회로(DFF)의 출력이 하이 레벨로 된다. 그 다음 스트로브 클록신호의 상승 타이밍에서, 래치신호는 이미 로우 레벨로 반전되어 있다. 따라서, D플립 플롭회로(DFF)의 출력은 하이 레벨로부터 로우 레벨로 반전된다. 이것에 의해 D플립 플롭회로(DFF)는 스트로브 클록신호의 1주기에 상당하는 시간만큼 하이레벨로 되는 스트로브 신호를 출력하게 된다.

다음에, 이 스트로브 신호가 제 2구동IC(3)의 D플립 플록회로(DFF)에 논리곱회로(AND97)를 개재하여 입력된다. 이것에 의해 제 2구동IC(3)의 D플립 플록회로 (DFF)는 제 1구동IC(3)의 D플립 플록회로(DFF)에 의해 생성된 스트로브 신호의 상승과 동시에 상승한다. 그 결과, 스트로브 클록신호의 1주기에 상당하는 시간만큼 하이 레벨로 되는 스트로브 신호가 출력된다. 이와 같이 하여, 18개의 구동IC(3)의 D플립 플롭회로(DFF)는 순차 새로운 스트로브 신호를 생성하게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 각 구동IC(3)는 인버터(IV)와 논리곱 회로(AND97)를 구비하고 있으므로, D플립 플롭회로(DFF)의 출력이 로우 레벨일 때에만 D플립 플롭회로(DFF)의 입력이 하이 레벨로 될 수 있다. 따라서, 노이즈 등의 영향으로 D플립 플롭회로(DFF)의 출력(즉, 스트로브 신호)이 스트로브 클록신호의 2주기 이상에 걸쳐서 하이 레벨로 되는 일은 없다.

각 구동IC(3)에 있어서, D플립 플롭회로(DFF)의 출력(스트로브 신호)가 하이레벨로 되면, 이 하이 레벨의 신호가 논리곱 회로(AND1∼AND96)의 제 1입력단(T1)으로 입력된다. 따라서, 논리곱 회로(AND1∼AND96) 중, 기록화상 데이터에 따라서 래치회로(LT)의 출력이 하이 레벨로 되어 있는 비트에 대응하는 논리곱 회로의 출력단이 하이 레벨로 된다. 그 결과, 전계효과 트랜지스터(FET1∼FET96)중, 대응하는 전계효과 트랜지스터가 온된다. 전계효과 트랜지스터(FET1∼FET96)의 드레인은 패드(DO1∼DO96)를 개재하여 도 3의 개별전극(8)에 접속되어 있다. 따라서, 전계효과 트랜지스터(FET1∼FET96)중 어느 하나가 온되면, 대응하는 발열소자(6)가 발열하여, 기록용지에 기록화상이 기록된다. 이 기록은 스트로브 신호의 타이밍에 따라서 18회(구동IC(3)의 개수)로 나누어서 순차 행해지게 된다.

이상의 동작에 의해 인자되는 것은, 주주사 방향으로는 1라인분의 길이이지만, 부주사 방향으로는 1/2라인분이다. 즉, 각 발열소자(6)에 의한 부주사 방향의 유효 인자길이(A)가 하나의 인자 데이터에 의거하여 인자되어야 할 1화소의 부주사 방향의 길이(B)의 거의 1/2의 크기이므로, 부주사 방향으로는 1화소의 절반이 인자된다.

그래서, 상기 프린트 헤드가 기록용지에 상대적으로, 부주사 방향으로 1/2화소분의 거리만 이송되어, 나머지 1/2라인분의 인자가 실행된다. 이 인자는 이미 공급되어 있는 기록화상 데이터에 의거하여, 패드(LAT)에 래치신호가 입력됨으로써 행해진다.

이상의 동작에 의해, 1라인분의 인자가 행해진다. 이 동작을 여러번 반복함으로써, 소정의 화상이 기록용지에 인자된다.

헤드전압 검출회로(도 7의 25)에 의해 검출된 헤드전압은 헤드전압 데이터로서, 인터페이스 회로(24)를 개재하여 CPU(21)로 공급된다. 이것에 의해 CPU(21)는 제어신호 생성회로(26)를 제어하여, 스트로브 클록신호의 주기를 헤드전압에 따라서 가변시킨다. 구체적으로는, 헤드전압이 낮아짐에 따라 스트로브 클록신호의 주기를 길게함으로써, 발열소자(6)로의 통전시간을 길게한다. 그 결과, 인자속도는 저하되면서 인자품질은 일정하게 유지된다.

이와 같이, 헤드전압의 펄스폭을 가변으로 함으로써, 헤드전압을 넓은 범위내(가령, 2.7V로부터 8.5V)에서 설정할 수 있다. 또, 상술한 바와 같이, 전계효과 트랜지스터(FET1∼FET96)의 온 구동시의 저항을 작게하고 있으므로, 소비전력을 저감할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 헤드전압 검출회로(25)에 의해 헤드전압을 검출하고, 헤드전압에 따라서 인자시에 있어서의 헤드전압의 펄스폭을 자동적으로 가변시키고 있다. 이 때문에, 고가인 DC-CD컨버터 등을 설치할 필요가 없다.

또, 구동IC(3)에 감전압회로를 설치하지 않으므로, DC-DC컨버터 등을 설치하지 않으며, 로직전압을 넓은 범위내(가령, 2.7V로부터 5.5V)에서 임의로 설정할 수 있다.

또, 헤드전압과 로직전압을 서로 독립하여 설정할 수 있다. 따라서, 각종 설계조건에 따라서 헤드전압과 로직전압을 같은 전압으로 설정하거나, 또는 서로 다르게 하는 것이 가능하게 된다.

또, 각 구동IC(3)마다 인자 타이밍을 서로 다르게 하고, 게다가 부주사 방향의 2도 인자로 1라인분의 인자를 완성시키도록 구성하였으므로, 공통전극(7)이나 그랜드 라인을 흐르는 전류를 작게할 수 있다. 이것에 의해 전력의 낭비를 막을 수 있고, 소비전력을 저감할 수 있다. 더 나아가서는, 부주사 방향의 2도 인자로 1라인분의 인자를 완성시키도록 구성함으로써, 구동IC(3)의 전계효과 트랜지스터(FET1∼FET96)를 흐르는 전류를 작게할 수 있다. 이 결과, 전계효과 트랜지스터 (FET1∼FET96)의 구동시 저항을 작게할 수 있다.

또, 상기 실시예에 있어서는 발열소자(6)의 부주사 방향의 유효인자(A)를 1화소의 부주사 방향의 길이(B)의 거의 1/2배로 하고 있다. 그러나, 유효 인자길이(A)를 길이(B)의 거의 1/n배로 하고(n≥3), 부주사 방향에서 n회의 인자를행함으로써, 1라인분의 인자를 완성시키도록 하여도 좋다.

또, 상기 실시예에서는 각 구동IC(3)마다 인자 타이밍을 서로 다르게 하였으나, 반드시 이와 같이 구성할 필요는 없다.

또, 상기 실시예에서는 96개의 발열소자(6)를 제어하는 구동IC(3)를 기판 (18)상에 18개 탑재하였으나, 본 발명은 물론 이들의 수치에 한정되는 것은 아니다.

또, 상기 실시예에서는 본 발명에 관계되는 서멀 프린트 헤드를 휴대형 프린터에서 채용하였으나, 본 발명에 관계되는 서멀 프린트 헤드는 복사기나 팩스밀리 장치 등에도 채용 가능하다.

본 발명에 대해서, 이상과 같이 설명하였으나, 이것을 다른 다양한 형태로 개선할 수 있는 것은 명백하다. 이와 같은 개선은 본 발명의 사상 및 범위로부터 이탈하는 것은 아니며, 당업자에게 자명한 모든 변경은 이하에 있어서의 특허청구범위에 포함되는 것이다.

Claims

헤드전압의 공급에 의해 기록지 상에 인자를 행하게 될 발열하는 다수의 발열소자와,

로직전압의 공급에 의해 상기 발열소자를 구동하는 다수의 구동IC를 구비하고 있고,

상기 헤드전압이 2.7V로부터 8.5V의 범위 중 어느 값을 취할 경우에도, 상기 인자가 실행되는 서멀 프린트 헤드.
제 1항에 있어서,

상기 로직전압이 2.7V로부터 8.5V의 범위 중 어느 값을 취할 경우에도, 상기 구동IC가 작동하도록 구성된 서멀 프린트 헤드.
제 1항에 있어서,

상기 헤드전압과 상기 로직전압은 서로 독립하여 설정 가능한 서멀 프린트 헤드.
제 1항에 있어서,

상기 헤드전압의 변화에 따라서, 인자시에 있어서의 상기 헤드전압의 펄스폭을 가변으로 하는 헤드전압 가변수단을 추가로 구비하고 있는 서멀 프린트 헤드.
제 1항에 있어서,

상기 발열소자의 각각은, 부주사(副走査) 방향에 있어서의 유효 인자길이를 갖고 있고, 하나의 인자 데이터에 의거하여 인자되어야 할 1화소는, 상기 부주사 방향에 있어서의 프린트 길이를 갖고 있으며, 상기 유효 인자길이는 상기 프린트 길이의 n분의 1과 대략 동일하고, n은 2이상의 자연수인 서멀 프린트 헤드.
제 1항에 있어서,

상기 각 구동IC는 상기 발열소자에 접속되는 복수의 트랜지스터를 내장하고 있는 서멀 프린트 헤드.
제 6항에 있어서,

상기 트랜지스터는 MOS형 전계효과 트랜지스터인 서멀 프린트 헤드.
전력 공급수단과,

서멀 프린트 헤드를 구비하고 있고, 이 서멀 프린트 헤드는 헤드전압의 공급에 의해 기록지 상에 인자를 행하게 될 발열하는 다수의 발열소자와, 로직전압의 공급에 의해 상기 발열소자를 구동하는 다수의 구동IC를 포함하고 있으며,

상기 헤드전압이 2.7V로부터 8.5V의 범위 중 어느 값을 취할 경우에도 상기 인자가 실행되는 프린터.
제 8항에 있어서,

상기 로직전압이 2.7V로부터 5.5V의 범위 중 어느 값을 취할 경우에도 상기 구동IC가 작동하도록 구성된 프린터.
제 8항에 있어서,

상기 전력공급수단은 전지를 포함하고 있는 프린터.