KR960010518B1 - 감열기록소자 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

감열기록소자

제1도는 일반적인 감열기록소자의 구성도.

제2도는 종래의 방법에 따른 감열기록소자의 등가 회로도.

제3도는 본 발명의 실시에에 따른 감열기록소자의 등가 회로도.

제4도는 종래의 기술에 의한 감열기록소자와 본 발명의 실시예에 따른 감열기록소자의 블럭갯수 대 에너지 손실의 관계를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 감열기록소자(Thermal Print Head : TPH)에 관한 것으로, 특히 공통 배선의 저항에 의한 에너지손실을 최소화함과 동시에 이웃하는 스트로브 신호 라인간의 경계면에서의 에너지 차이를 최소화하도록 구동집적회로와 스트로브 신호 라인과의 연결 구조를 개량한 감열기록소자에 관한 것이다.

감열기록소자는 프린터 혹은 팩시밀리등에서 화상 데이타를 기록지에 인자하기 위해 사용되는 인쇄용 소자이다. 상기와 같은 감열기록소자는 전기적인 에너지를 열에너지로 변환하여 선택적인 발열에 의하여 감열지를 발색시킴으로서 문자 또는 화상을 인쇄한다. 이러한 기능을 가지는 감열기록소자는 제1도에 도시한 바와 같은 구성을 갖는다.

제1도는 일반적인 감열기록소자의 구성도이다. 이 구성은, 유리질이 입혀진 세라믹기판(1)상에 공통배선(4), 발열 저항체(3), 금선(7), 구동집적회로(6) 및 인쇄회로기판(10)과, 상기 세라믹기판(1) 하부의 히트싱크(2)로 구성되어 있다. 상기와 같은 구성중, 공통배선(4)과 인쇄회로기판(10)은 금선(7a)으로 연결되고, 구동집적회로(6)는 상기 인쇄회로기판(10)으로 부터 금선(7b)를 통하여 연결된다. 상기 구동집적회로(6)의 출력노드는 금선(7c), 알루미늄 리드선(5)을 통해 발열 저항체(3)에 접속되어 있다. 따라서, 상기 구동집적회로(6)로 부터의 출력은 상기 금선(7c)와 알루미늄 리드선(5)을 통해 발열 저항체(3)의 구동전류로 공급됨으로써 상기 발열 저항체(3)가 발열된다. 상기 인쇄회로기판(10)은 구동집적회로(6)를 제어하기 위한 회로소자들이 위치되어 진다.

상기 발열 저항체(3)의 발열영역은 상기 알루미늄 리드선(5)이 되는 배선막을 형성한 후 이 배선막을 패터닝함에 의하여 한정된다. 상기 공통배선(4)에는 소정 레벨의 전압이 인가되는 전원공통전극이다. 따라서, 금선(7)을 통하여 인쇄회로기판(10)과 전기적으로 연결된 구동집적회로(6)가 선택적으로 동작함에 따라, 해당하는 구동집적회로에 연결된 발열 저항체(3)가 발열됨으로써 감열지(도시되지 않았음)가 발색(發色)되어 문자 혹은 화상을 인쇄(인자)하는 것이다. 상기와 같이 구동집적회로(6)의 선택적인 동작에 의해 선택적으로 발열되는 발열 저항체(3) 및 구동집적회로(6)와의 연결관계는 제2도에 도시된 바와 같다.

제2도는 종래의 방법에 따른 감열기록소자의 등가 회로도를 도시한 것이다. 제2도를 참조하면, 발열 저항체(3)는 공통전원전압 Va에 일측이 접속되어 일정한 등간격으로 배열된 다수의 발열 저항 소자로 구성되어 있음을 알 수 있다. 상기 발열 저항체(3)내의 다수의 발열 저항 소자의 타측은 구동집적회로(6)내에 위치된 다수의 구동집적회로들 각각의 출력노드에 각각 접속되어 있다.

상기 발열 저항체(3)내 발열 저항 소자와 발열 저항 소자 사이의 공통배선(4)의 저항 성분들은 구동집적회로(6)의 동작 상태에 따라 공통배선(4)의 전체의 저항에 대한 상대(相對) 크기 및 그에 따른 에너지 손실[상대저항에 의한 손실]이 결정된다. 상기 감열기록소자내 구동집적회로의 개수는 크기와 발열 저항체(3)의 밀도 즉, 발열 저항체(3)내의 발열 저항 소자의 개수에 따라 결정된다.

팩시밀리용 A4용지의 기록지에 발색할 수 있는 일반적인 감열기록소자는 발열 저항체(3)내 다수의 발열 저항 소자를 다수의 스트로브 블럭으로 나누고, 상기 다수의 스트로브 블럭들을 모두 인접시켜 회로를 구성하고 있다. 제2도를 참조하면, B1~B7블럭은 제1스트로브 신호(STB1)에 공동으로 연결되고, B8~B13블럭은 제2스트로브 신호(STB2)에, B14~B20블럭은 제3스트로브 신호(STB3)에, B21~B27블럭은 제4스트로브 신호(STB4)에 각각 공통으로 연결되어 있다.

상기 제1 내지 제4스트로브 신호(STB1, STB2, STB3, STB4)들은 상기 구동집적회로(6)를 동작시키는 신호들이다. 이들 제1 내지 제4스트로브 신호(STB1, STB2, STB3, STB4)들 각각은 하나의 발열 저항체(3)내에 위치될 다수의 발열 저항 소자들 중 동시에 발열 구동할 수 있는 스트로브 블럭을 결정하는 신호이다.

그리고, 하나의 구동집적회로와 발열 저항체(4)내 하나의 발열 저항을 의미한다.

따라서 제2도와 같은 구성을 갖는 종래의 감열기록소자에 제1스트로브 신호(STB1)이 인가되면 B1~B7블럭이 구동되고, 제2스트로브 신호(STB2)가 인가될 경우에는 B8~B13블럭이 구동되며, 제3 및 제4스트로브 신호(STB3) 및 (STB4)는 각각 B14~B20블럭들 및 B21~B27블럭들을 구동시킨다.

그러나, 상기 제2도와 같은 구성을 갖는 종래 감열기록소자의 구동 방식은, 감열기록소자의 전체에 걸쳐서 어느 한 부분에만 많은 양의 전류가 흐르기 때문에 공통배선(4)의 저항에 따른 에너지 손실 차이가 크다. 예를 들면, 제2도에서 스트로브 블럭이 구별되는 영역인 B7블럭과 B8블럭 사이, B13블럭과 B14블럭 사이, 그리고 B20블럭과 B21블럭 사이에서의(또는 스트로브 경계면 사이에서의) 에너지 손실 차이로 인해 인쇄후에 인쇄농도의 차이가 심하다. 이는 제4도의 그래프의 커브(41)를 통하여 쉽게 알 수 있다. 또한 중앙 부분에 집중적으로 공통배선의 상대(相對)저항이 크게 형성되므로 에너지 손실의 정도도 커지는 문제도 있다.

따라서 본 발명의 목적은 에너지의 손실을 줄인 감열기록소자를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 감열기록소자에 있어서, 스트로브 경계면의 에너지 차이를 최소화할 수 있는 감열기록소자를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 감열기록소자의 공통배선의 저항에 따른 에너지 손실을 최소화하여 발열 저항 소자로 구성된 발열 저항체의 발열에 의한 인쇄농도가 균일한 감열기록소자를 제공함에 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 다수의 스트로브 신호들이 입력되는 단자들과, 상기 스트로브 신호를 인가받는 다수의 구동집적회로를 가지는 본 발명에 따른 감열기록소자는, 상기 같은 스트로브 신호를 인가받는 단자들에 대응하는 구동집적회로가 최소한 하나 이상 인접하지 않도록 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예에 관한 도면에서 전술한 도면상의 구성요소와 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 것들에는 그것들과 동일한 참조부호를 사용할 것이다. 또한, 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 외의 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

제3도는 본 발명의 실시예에 따라 설계된 감열기록소자의 등가 회로의 구성을 보여준다. 본 발명의 실시예에 따라 구성된 감열기록소자는 제2도에 도시된 경우 달리 구동집적회로(6)와 제1스트로브 신호 내지 제4스트로브 신호(STB1~STB4)들의 연결이 순차적인 집단으로 연결되어 있지 않았음을 유의하여야 한다. 즉, 본 발명에 따른 감열기록소자의 제1스트로브 신호(STB1)는 B1, B8, B9, B16, B17, B24, B25블럭에 해당하는 구동집적회로들과 연결되고, 제2스트로브 신호(STB2)는 B2, B7, B10, B15, B18, B23블럭 및 B26블럭에 해당하는 구동집적회로들과, 제3스트로브 신호(STB3)는 B3, B6, B11, B14, B19, B22블럭 및 B27블럭에 해당하는 구동집적회로들과, 제4스트로브 신호(STB4)는 B4, B5, B12, B13, B20블럭 및 B21블럭에 해당하는 구동집적회로와 연결되어 있다.

이때, 상기 제1 내지 제4스트로브 신호(STB1~STB4)들과 구동집적회로(6)내 구동집적회로들과의 연결은 굳이 제3도에 도시된 형태로만 될 필요는 없음에 유의하여야 한다. 즉, 제3도와 같이 동일한 스트로브 신호가 입력되는 단자에 접속된 구동집적회로가 최소한 하나 이상 인접하지 않도록 분산시켜 구성하면 충분하다.

상기와 같은 방식으로 감열기록소자를 구성하게 되면, 제2스트로브 신호(STB2) 또는 제3스트로브 신호(STB3)가 인가되더라도 발열 저항체(3)에서 나타나는 에너지의 분포가 감열기록소자의 전영역에 걸쳐 분산이되므로, 중앙 부위에서의 공통배선의 저항에 의한 과도한 에너지 손실을 방지할 수 있음을 이해할 수 있다. 이는 종래와 본 발명에 따른 컴퓨터 모의실험(simulation)결과를 비교한 제4도의 그래프를 통하여 명확해진다. 제4도의 그래프에서 커브(41)은 제2도에 도시된 종래의 감열기록소자의 모의실험 결과를 나타낸 것이다. 그리고, 커브(42)는 본 발명의 실시예인 제3도에 도시된 감열기록소자의 모의실험 결과를 나타낸 것이다. 제4도와 같은 모의 실험의 그래프는, 공통배선(4)의 저항을 0.55ohm, 발열 저항체(3)의 저항 3000ohm, 공통배선 인가전압 Va를 24V로 한 조건에서, 각 블럭에서의 에너지 손실치를 계산한 결과가 나타나 있다. 제4도에서, 종축은 에너지 손실을 나타내며, 횡축은 제2도 및 제3도에 각각 Bi블럭의 위치를 나타낸다. 상기에서 에너지 손실치는 1을 기준으로 하여 손실된 양을 백분율(%)로 표시한다.

제4도를 참조하면, 제2도와 같은 감열기록소자의 경우, 제1스트로브신호(STB1) 및 제2스트로브 신호(STB2)가 각각 입력되는 경계인 B7블럭과 B8블럭 사이, 제2스트로브 신호(STB2) 및 제3스트로브 신호(STB3)가 각각 입력되는 경계인 B13블럭과 B14블럭 사이, 제3스트로브 신호(STB3) 및 제3스트로브 신호(STB4)가 각각 입력되는 경계인 B20블럭과 B21블럭 사이에서 에너지 손실의 변화가 특별히 두드러지게 나타남을 볼 수 있다.

반면에 커브(42)상에 나타난 본 발명의 경우에 있어서는 에너지 손실의 변화가 거의 일정한 증감폭을 가지고 있다. 또한 제4도의 커브(42)를 살피면, 중앙의 위치된 B10~B20블럭에서의 에너지 손실도 종래의 것보다 약 39%정도 줄어든다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 감열기록소자에 있어서 스트로브 신호와 구동집적회로와의 연결을 분산시킴으로써, 전체적인 에너지 손실을 줄이고 인쇄상태를 양호하게 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 다수의 스트로브 신호를 인가하는 다수의 단자들을 가지는 감열기록소자에 있어서, 공통전원전압이 인가되는 공통배선에 일정한 간격으로 일측이 접속된 다수의 발열 저항 소자들을 가지는 발열 저항체와, 상기 다수의 스트로브 신호의 입력을 응답하여 상기 발열 저항체내의 발열 저항 소자를 선택적으로 구동하는 구동집적회로들 각각의 입력노드들이 동일한 스트로브 신호를 인가 받는 단자에 인접하여 접속되지 않도록 구성됨을 특징으로 하는 감열기록소자.