KR930006830B1

KR930006830B1 - High resister recording element

Info

Publication number: KR930006830B1
Application number: KR1019910004574A
Authority: KR
Inventors: 이건창; 이배원
Original assignee: 삼성전자주식회사; 정용문
Priority date: 1991-03-22
Filing date: 1991-03-22
Publication date: 1993-07-24
Also published as: KR920019152A

Abstract

The thermosensitive recording element, which is used in facsimile or printing system, consists of integrated circuit (15) to drive heat generating resistance element, a signal input terminal to control the integrated circuit, and printed circuit board (25) with strobe signal circuit. Especially three strobe signal circuits are formed on the board and the heat generating resistance element is drived in three steps. The recording element shows an increased average resistance without any cost or voltage increase.

Description

High resistance thermosensitive recording element

제1도는 감열기록 소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of a thermal recording element.

제2도는 종래의 감열기록 소자의 회로도.2 is a circuit diagram of a conventional thermal recording element.

제3도는 본 발명에 따른 감열기록 소자의 회로도.3 is a circuit diagram of a thermosensitive recording element according to the present invention.

본 발명은 감열기록 소자에 관한 것으로, 특히 회로를 변경함에 의한 고저항 감열기록 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a thermosensitive recording element, and more particularly, to a high resistance thermosensitive recording element by changing a circuit.

일반적으로 감열기록 소자는 팩시밀리 및 프린팅 시스템에서 사용되는 소자로서, 발열저항 소자를 인쇄하고자 하는 원고의 크기만큼 동일 기판상에 일렬로 배열하여, 상기 감열기록 소자에 전달되는 화상 정보에 따라 상기 발열저항 소자를 가열시킴에 의해 감열 기록지를 발색시킨다.In general, a thermosensitive recording element is a device used in a facsimile and printing system, in which heat generating resistors are arranged in a line on the same substrate as the size of an original to be printed, and the heat generating resistors according to image information transmitted to the thermal recording element. The thermal recording paper is developed by heating the element.

제1도는 감열기록 소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of the thermal recording element.

상기 제1도에서 박막공정품(24)과 인쇄회로 기판(25)이 탑재된 방열판(1)을 도시하고 있다. 상기 박막공정품은 알루미나로 된 절연기판(3)상면에 유리질층(5)과 발열저항 소자를 포함하는 발열저항막(7)과, 상기 발열저항 소자영역을 제외한 발열저항막(7) 상면에 형성된 공통전극(9) 및 개별전극(11)과, 상기 발열저항 소자 및 배선을 산화와 마모로 부터 보호하기 위한 보호막(13)으로 구성된다.In FIG. 1, the heat sink 1 on which the thin film process product 24 and the printed circuit board 25 are mounted is shown. The thin film process product is formed on the upper surface of the heat generating resistive film 7 including the glass layer 5 and the heat generating resistive element on the upper surface of the insulating substrate 3 made of alumina, and the heat generating resistive film 7 except the heat generating resistive element region. The common electrode 9 and the individual electrode 11, and a protective film 13 for protecting the heat generating element and the wiring from oxidation and abrasion.

여기서 상기 방열판(1)은 박막공정품을 지지함과 동시에 소자의 동작시 발생되는 열을 방출하는 역학을 한다. 그리고 상기 유리질층(5)은 상기 절연기판(3)의 평활성을 개선시키고 발열효과를 높이기 위한 것이다.In this case, the heat sink 1 serves to support the thin film process product and simultaneously release heat generated during operation of the device. And the glass layer 5 is to improve the smoothness of the insulating substrate 3 and to increase the heating effect.

또한, 상기 공통전극(9)에 의해 24V의 전압이 각 발열저항 소자에 공통으로 연결되며, 상기 개별전극(11)에 의해 상기 발열저항 소자가 개별적으로 통전된다.In addition, a voltage of 24 V is commonly connected to each of the heating resistors by the common electrode 9, and the heating resistors are individually energized by the individual electrodes 11.

한편 상기 인쇄회로 기판(25)의 일단에 상기 발열저항 소자를 구동하기 위한 구동집적 회로(15)를 탑재한 후 와이어 본딩하여 상기 개별전극(11) 및 인쇄회로 기판(25)과 전기적으로 연결한다.On the other hand, a driving integrated circuit 15 for driving the heating resistance element is mounted on one end of the printed circuit board 25 and wire-bonded to electrically connect the individual electrodes 11 and the printed circuit board 25. .

그후 상기 구동집적회로(15)와 와이어 본딩(17)을 보호하기 위하여 1차 수지(19)로 댐을 형성한 후 그 사이에 2차 수지(21)를 충진한다. 상기 구동집적 회로(15)상부에는 보호 캡(23)이 씌워져 있다.Thereafter, a dam is formed of the primary resin 19 to protect the driving integrated circuit 15 and the wire bonding 17, and then the secondary resin 21 is filled therebetween. The protective cap 23 is covered on the drive integrated circuit 15.

상기 발열저항 소자의 크기는 110×150~190㎛²정도이다. 그리고 상기 인쇄회로 기판(25)에 전달되는 화상 정보에 대응하여 구동집적 회로(15)가 온, 오프됨으로써 상기 발열저항 소자가 구동된다. 그 결과 상기 발열저항 소자가 0.35mJ의 열에너지를 발생시켜 상기 발열저항소자 상부를 이동하는 감열지를 발색시키게 된다. A4판 크기의 감열기록 소자의 경우 1728개의 발열저항 소자가 사용된다. 예를들어 상기 1728개의 발열저항 소자가 동시에 구동될 경우 높은 열이 발열저항 소자에 축적되어 화질을 떨어뜨리게 된다. 또한, 동시 구동시에는 큰 전력량이 요구된다. 그리하여 일반적으로는 감열기록 소자의 1728개의 화소를 4등분으로 분할하여 독립적으로 구동시키는 방법이 사용되고 있다.The heat generating element has a size of about 110 × 150˜190 μm ² . The heat generating element is driven by turning the driving integrated circuit 15 on and off in response to the image information transmitted to the printed circuit board 25. As a result, the heat generating resistor generates heat energy of 0.35 mJ to color the thermal paper moving over the heat generating resistor. In the case of the A4 plate size thermosensitive recording element, 1728 heating resistance elements are used. For example, when the 1728 heating resistors are driven at the same time, high heat is accumulated in the heating resistors, thereby degrading image quality. In addition, a large amount of power is required for simultaneous driving. Thus, in general, a method of dividing 1728 pixels of the thermal recording element into quadrants and driving them independently is used.

제2도는 종래의 감열기록 소자의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a conventional thermal recording element.

상기 제2도에서 일렬로 배열된, 평균저항 약 3000옴(Ω)의 발열저항 소자(27)와, 상기 발열저항 소자(27)를 구동하기 위해 64비트(bit)의 스위치 역할을 하는 27개의 구동집적 회로(29)와, 상기 구동집적 회로(29)의 스위치를 제어하기 위한 신호입력단자(SI,Clock, Latch)와, 전원공급단자(24V,V_IC)와, 상기 발열저항 소자(27)를 소정 갯수씩 분할하여 순차적으로 구동시키기 위한 스트로브단자(Strobel-4)를 도시하고 있다.The heat generating resistor elements 27 having an average resistance of about 3000 ohms arranged in a line in FIG. 2 and 27 serving as a 64-bit switch for driving the heat generating resistor elements 27. A drive integrated circuit 29, signal input terminals (SI, Clock, Latch) for controlling the switch of the drive integrated circuit 29, power supply terminals (24V, V _IC ), and the heat generating resistor element (27) ) Is a strobe terminal (Strobel-4) for dividing a predetermined number by a predetermined number and driving the same sequentially.

여기서 하나의 구동집적 회로에 의해 64개의 발열저항 소자가 구동되며 6-7개의 구동집적 회로가 하나의 스트로브 신호에 의해 제어된다.Here, 64 heating resistance elements are driven by one drive integrated circuit, and 6-7 drive integrated circuits are controlled by one strobe signal.

통상적으로 감열기록 소자의 한줄의 인쇄는 10msec를 주기로 행해진다. 그러므로 4회 분할 구동방식의 경우 통전스트로브 신호의 최대 길이는 0.25msec에 불과하다. 그 결과 감열지를 발색시키기 위한 인가 에너지를 발생시킬 수 있는 발열저항체의 평균 저항값은 약 3000옴(Ω)으로 한정되어 더 이상의 고저항화가 곤란하다는 문제점이 있었다.Normally, one line of printing of the thermal recording element is performed at intervals of 10 msec. Therefore, the maximum length of the energization strobe signal is only 0.25 msec in the four-division driving method. As a result, the average resistance value of the heat generating resistor capable of generating the applied energy for developing the thermal paper was limited to about 3000 ohms.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 범용의 24V구동이 아닌 32V 혹은 48V구동방식의 구동집적 회로의 개발 또는 2회나 1회 분할구동 방식이 제안되었다. 그러나 32V 혹은 48V구동 방식의 구동집적 회로의 개발은 출력내압의 증가에 의해 구동집적 회로가 고가격화되는 문제점이 있다. 또한 2회나 1회 분할 구동 방식의 경우는 동시에 구동되는 화소수가 증가함에 따라 축열에 의한 화질 저하형상 및 시스템의 전력공급기의 용량이 커져야 한다는 문제점이 있었다.In order to solve the above problems, development of a driving integrated circuit of a 32V or 48V driving method or a two or one time division driving method has been proposed, rather than a general purpose 24V driving method. However, the development of a 32V or 48V driving integrated circuit has a problem that the driving integrated circuit becomes expensive due to an increase in the output voltage. In addition, in the case of the two-time or one-time divided driving method, there is a problem that as the number of simultaneously driven pixels increases, the deterioration of image quality due to heat storage and the capacity of the power supply of the system must increase.

따라서 본 발명의 목적은 감열기록 소자에 있어서 가격의 증가나 공급 전력의 증가없이 발열저항 소자의 평균저항이 증대된 고성능 감열기록 소자를 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a high performance thermosensitive recording element in which the average resistance of the heat generating resistor element is increased without an increase in price or power supply in the thermosensitive recording element.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 발열저항 소자를 3회분할 구동방식으로 구동시킴을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above it is characterized in that for driving the heating resistance element in a three-part drive method.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명에 따른 감열기록 소자의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a thermosensitive recording element according to the present invention.

상기 제3도에서 일렬로 배열된 발열저항 소자(31)와, 상기 발열저항 소자(31)를 구동하기 위해 64비트의 스위치 역할을 하는 27개의 구동집적 회로(33)와, 상기 구동집적 회로(29)의 스위치를 제어하기 위한 신호입력 단자(SI,Clock, Latch)와, 전원공급단자(24V,V_IC)와, 상기 발열저항 소자(31)를 소정 갯수로 분할하여 순차적으로 구동시키기 위한 스토로브단자(Strobe 1-3)를 도시하고 있다.The heat generating resistors 31 arranged in a line in FIG. 3, 27 drive integrated circuits 33 serving as 64-bit switches for driving the heat generating resistors 31, and the drive integrated circuits ( A signal input terminal (SI, Clock, Latch) for controlling the switch of the 29, the power supply terminal (24V, V _IC ), and the heat generating resistor 31 is divided into a predetermined number to drive the sto Lobe terminals Strobe 1-3 are shown.

본 발명의 실시예에서 사용되는 감열기록 소자의 해상도는 200dpi(dots per inch)이다.The resolution of the thermal recording element used in the embodiment of the present invention is 200 dpi (dots per inch).

또한 인쇄회로 기판을 설계함에 있어 감열기록 소자의 3회 분할 구동을 실현하기 위하여 하나의 스트로브 신호를 상기 구동집적 회로 갯수(27개)의 3등분에 해당하는 9개의 구동회로에 전기적으로 연결하였다.Further, in designing a printed circuit board, one strobe signal was electrically connected to nine driving circuits corresponding to three equal parts of the number of driving integrated circuits (27) in order to realize three divided driving operations of the thermal recording element.

상기한 바와 같이 구동방식을 3회 분할 구동방식으로 함으로써 통전스트로브 신호의 최대 길이는 종래의 2.5msec에서 3.3msec로 증가된다. 그 결과 통상의 0.35mJ의 인가에너지를 발생시키기 위한 감열기록 소자의 평균 저항치가 약 3000옴에서 4900옴으로 높아진다. 즉, 인가에너지=

× 통전 스트로브시간에 의해 통전 스트로브 시간이 길어졌을 경우 소정의 인가 에너지를 얻기 위한 평균 저항값을 커지게 되는 것이다.As described above, by setting the driving method to three divided driving methods, the maximum length of the energization strobe signal is increased from conventional 2.5 msec to 3.3 msec. As a result, the average resistance value of the thermosensitive recording element for generating a normal 0.35 mJ of applied energy is increased from about 3000 ohms to 4900 ohms. That is, applied energy =

When the energization strobe time becomes longer by the energization strobe time, the average resistance value for obtaining a predetermined applied energy becomes large.

이 경우 종래와 본 발명의 전력을 비교해 보면 다음과 같다.In this case, comparing the power of the prior art and the present invention is as follows.

먼저, 종래의 경우 4회 분할 구동방식에 의해 동시에 구동되는 최대 발열저항 소자의 갯수는 448개이다. 그러므로 24V구동을 위해서는

×448의 식에 의해 86W의 전력 용량이 필요하였다.First, in the conventional case, the maximum number of heating resistance elements driven simultaneously by the four-division driving method is 448. Therefore, to drive 24V

The power capacity of 86 W was required by the formula of 448.

그러나 본 발명의 경우 3회 분할구동 방식에 의해 구동되는 최대 발열저항 소자의 갯수는 576개이다. 반면, 각 발열저항 소자는 고저항이므로

×576의 식에 의해 74W의 전력용량이 필요하다. 즉 종래에 비해 훨씬 적은 전력 용량만을 필요하게 되므로 시스템 설계가 용이하다.However, in the case of the present invention, the maximum number of heating resistance elements driven by the three-division driving method is 576. On the other hand, each heating resistor element is a high resistance

The power capacity of 74 W is required by the equation of 576. That is, the system design is easy because much less power capacity is required than in the related art.

상술한 바와 같이 본 발명은 감열기록 소자에 있어서 3회 분할구동 방식으로 인쇄회로 기판을 설계함에 의해 최대 통전 스트로브 신호의 길이를 증가시킴으로써 발열저항 소자의 고저항화를 실현하였다. 그에 따라 종래의 4회 분할구동 방식에 의한 감열기록 소자보다 공통 배선의 자체 저항에 의한 전압강하를 줄일 수 있는 잇점이 있다.As described above, the present invention realizes high resistance of the heat generating resistance element by increasing the length of the maximum energized strobe signal by designing the printed circuit board in the three-division driving method for the thermosensitive recording element. Accordingly, there is an advantage in that the voltage drop due to the self resistance of the common wiring can be reduced, compared to the conventional thermal recording element by the four-time division driving method.

또한 인쇄회로 기판의 설계시 스트로브 신호의 회전을 하나 줄임으로써 보다 소형의 감열기록 소자를 구현할 수 있는 잇점도 있다. 이때 줄어드는 면적의 폭은 약 400㎛이다. 뿐만 아니라 발열저항 소자가 고저항화 됨에 따라 시스템의 전원공급기 용량이 15%정도 감소하게 됨으로써 시스템 설계가 용이한 잇점도 있다. 또한 각 발열저항 소자의 소비전류 값이 감소함에 의해 구동집적 회로의 출력전류 값이 종래의 10mA급에서 6mA급으로 대폭 감소됨으로써 저가격과 고신뢰성을 동시에 만족시키는 구동집적 회로를 이용할 수 있는 효과가 있다.In addition, when designing a printed circuit board, there is an advantage that a smaller thermal recording element can be realized by reducing the rotation of the strobe signal by one. At this time, the width of the reduced area is about 400㎛. In addition, as the heat-resisting element becomes higher, the system power supply capacity is reduced by 15%, which makes the system design easier. In addition, the output current value of the driving integrated circuit is drastically reduced from the conventional 10 mA class to the 6 mA class by reducing the current consumption value of each heating resistor element, thereby enabling the use of a driving integrated circuit satisfying both low cost and high reliability. .

Claims

A thermosensitive recording element comprising a drive integrated circuit for driving a heat generating resistor element and a printed circuit board having a predetermined signal input terminal and a strobe signal line for controlling the drive integrated circuit, wherein the strobe signal is rotated three times. And the heat generating resistor element is dividedly driven three times.