JPH05309859A - サーマルプリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発熱体の発熱長さに応じて変化する発熱体の
電圧の変化を逐次検出することが容易にできるように構
成したサーマルプリントヘッドを提供することを目的と
する。 【構成】 直線状に配置された発熱体３と、この発熱体
３の各最小発熱単位にそれぞれ共通接続されるコモン電
極パターン４と、上記発熱体３の各最小発熱単位を駆動
制御する駆動回路とをヘッド基板２上に備えるサーマル
プリントヘッドにおいて、上記コモン電極パターン４の
中間部から分岐する電圧検知端子10a,10b,10c を上記ヘ
ッド基板上の適部に設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、サーマルプリントヘ
ッドに関し、より詳しくは、主走査方向の印字幅の変更
に対応して、発熱体に付与するべき印字エネルギの調整
を容易になしうるように改良されたものに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】サー
マルプリントヘッドは、ヘッド基板上に形成した直線状
発熱体の各最小発熱単位を個別に発熱駆動して所定の印
字を行うように構成されている。ヘッド基板には、上記
直線状発熱体の各最小発熱単位を個別に駆動するべく配
置された駆動回路と、各最小発熱単位に共通接続される
コモン電極パターンが設けられる。上記駆動回路内にお
いて各最小発熱単位を対応するスイッチがオンされる
と、その発熱単位にはコモン電極パターンからの電流が
流れ、発熱させられる。

【０００３】この種のサーマルプリントヘッドには様々
な用途があるが、いわゆるバーコードを印刷するために
用いられることがある。この場合、ヘッドの主走査方向
（発熱体が延びる方向）とバーの方向とが一致するよう
に印刷する方法と、副走査方向（用紙の送り送り方向）
とバーの方向とが一致するように印刷する方法とがある
が、バーの長さの変更とバーコード面の横幅の変更とに
効率よく対応するために、前者の印刷方法が採用される
ことが多く、この場合に、次のような問題がある。

【０００４】バーコードにおけるバーを印刷する場合、
印刷するべきバーの長さに対応するヘッド上の発熱体の
所定長さ部分の全てがオン駆動され、その時に発熱体に
流れる電流は相当大きくなる。そうすると、電源回路か
らコモン電極パターンまでの配線の内部抵抗に上記の電
流値を乗じた値の電圧降下が発熱体において生じ、そう
すると、短いバーを印刷する場合に比較し、長いバーを
印刷する場合には、発熱体における電圧が無視できない
程度に低下して、各最小発熱単位に付与される印字エネ
ルギが減少してしまう。そうすると、なんらの手当ても
施さない場合、長いバーを印刷する場合と短いバーを印
刷する場合とを比較すると、長いバーの印刷が薄くなっ
てしまうという結果になる。

【０００５】上記発熱体における電圧降下に起因する印
字エネルギの不足を補填するためには、ストローブ信号
のパルス幅を上記電圧降下に反比例して増大するように
制御する方法がある。しかしながら、従来、かかるパル
ス幅を制御するにしても、発熱体にかかる電圧を計算式
により求め、こうして求められた電圧に応じて上記のパ
ルス幅制御による印字エネルギの修正を行っているにす
ぎなかった。

【０００６】上記発熱体に作用する電圧を計算によって
求めるための要素としては、電源回路から上記コモン電
極パターンを介して発熱体にいたる配線の内部抵抗があ
るが、上記コモン電極パターンの内部抵抗は製造ロット
毎に厚膜印刷条件が微妙に異なっていることが通常であ
ることから各サーマルプリントヘッドについて一定して
いるとは限らず、また、コモン電極パターンから電源回
路にいたる配線の内部抵抗も、その配線材料や長さ、あ
るいはハンダ接続条件の相違により各サーマルプリント
ヘッドについて一定しているとは限らない。したがっ
て、計算によって算出される発熱体における電圧値は、
必ずしも現実の電圧値を正確に反映しているとは限ら
ず、したがって、この計算された電圧値に基づくパルス
幅変更による印字エネルギの補正も、必ずしも正確なも
のとはいえないという問題があった。

【０００７】本願発明は、以上のような事情のもとで考
えだされたものであって、サーマルプリントヘッドを用
いるユーザ側において、ヘッド上の発熱体に作用する電
圧を逐次正確に検出して、これをパルス幅制御による印
字エネルギの正確な修正制御に供することができるよう
にすることをその課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すな
わち、本願発明は、直線状に配置された発熱体と、この
発熱体の各最小発熱単位にそれぞれ共通接続されるコモ
ン電極パターンと、上記発熱体の各最小発熱単位を駆動
制御する駆動回路とをヘッド基板上に備えるサーマルプ
リントヘッドにおいて、上記コモン電極パターンの中間
部から分岐する電圧検出端子を上記ヘッド基板上の適部
に設けたことを特徴としている。

【０００９】

【発明の作用および効果】サーマルプリントヘッドの発
熱体ないしその近傍は、プラテン等にバックアップされ
た記録紙が接触しながら走行する部分であるため、かか
るサーマルプリントヘッドをプリンタ等に組み込んで用
いるユーザ側において発熱体近傍にその電圧を検出する
ための配線を施すことは事実上不可能である。

【００１０】本願発明では、サーマルプリントヘッド自
体に、コモン電極パターンから分岐する電圧検出端子が
形成されているので、ユーザは、必要に応じてこの電圧
検出端子を利用して発熱体にかかる電圧を検出すること
ができる。

【００１１】すなわち、本願発明のサーマルプリントヘ
ッドを用いることにより、発熱体にかかる電圧を逐次検
出することがユーザ側において容易に可能となったので
あり、こうして逐次検出される発熱体における実際の電
圧情報を用いて、ストローブ信号のパルス幅を変更する
制御を行うことにより、バーコードを印刷する場合にお
いて、そのバー長さの変更に対応して、電源配線におけ
る電圧降下が生じるにもかかわらず、各最小発熱単位に
付与するべき印字エネルギが一定となるように調整する
ことが可能となるのである。

【００１２】そして、本願発明によれば、計算によるの
ではなく、発熱体にかかる実際の電圧の変化を検出しつ
つ印字エネルギの修正を行うことができるので、その印
字エネルギ修正の精度が飛躍的に高まり、これにより、
バーコード印刷におけるバー長さの変更によっても、印
字品位を一定に保持することが容易となったのである。

【００１３】

【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を図
面を参照しつつ、具体的に説明する。図１は、本願発明
のサーマルプリントヘッド１の実施例を模式的に示す平
面図である。

【００１４】セラミック等でできたヘッド基板２の上面
一側寄りには、ヘッド基板２の長手方向に直線的に延び
る発熱体３が形成されている。この発熱体３とヘッド基
板２の一側縁（図１における上側縁）との間の領域に
は、上記発熱体３と平行するようにコモン電極パターン
４が形成されている。このコモン電極パターン４の両端
部は、ヘッド基板２を幅方向に横断するように延びてお
り、ヘッド基板２の他側縁（図１における下側縁）両端
部において一対のコモン端子５，５を形成している。

【００１５】上記発熱体３の上記コモン電極パターン４
と反対側の領域には、上記発熱体３を、所定長さ範囲毎
に分担して制御駆動する駆動ＩＣ６…が配置されてい
る。上記各駆動ＩＣ６…のヘッド基板他側縁寄りの領域
には、各駆動ＩＣ６への入力信号用配線パターン９…が
形成されており、ヘッド基板２の他側縁には、各配線パ
ターンと導通する端子７…が並んでいる。

【００１６】上記コモン電極パターンには、図２に詳示
するように、櫛歯状の配線パターン４ａ…が延びてお
り、この各櫛歯状のパターンは、等間隔に発熱抵抗体３
の下側に入り込んでいる。

【００１７】一方、各駆動ＩＣ６…の出力端子がそれぞ
れ接続された櫛歯状の駆動配線パターン８…が各駆動Ｉ
Ｃと発熱体３との間の領域に形成されており、各単位駆
動配線パターン８ａ…は、上記櫛歯状の単位コモンパタ
ーン４ａの間に入り込むようにして発熱体３の下側にも
ぐり込んでいる。上記櫛歯状のコモンパターンの隣合う
単位コモンパターン４ａ…間で規定される発熱体３の長
さ範囲が、最小発熱単位であり、これら隣合う単位コモ
ンパターン間に位置する駆動配線パターン８ａ…がオン
駆動されると、コモン電極パターン４からの電流が上記
最小発熱単位部分に流れ、同最小発熱単位が発熱駆動さ
れる。

【００１８】上記ヘッド基板２上に形成されるコモン電
極パターン４および駆動配線パターン８、ならびに信号
配線パターン９は、ヘッド基板２上に金メッキを施した
後、これをエッチング処理することによって形成するこ
とができる。ただし、コモン電極パターン４には、上記
のようにエッチングによって形成されたパターン上に、
さらに銀ペーストによる厚膜印刷を行う等することによ
り、その電流容量を増大させる場合がある。

【００１９】そして、上記のように配線パターンが形成
された後に、発熱体３が、たとえば、酸化ルテニウムを
含む印刷ペーストを用いた厚膜印刷法によって形成され
る。さらに、駆動ＩＣ６…の入出力パッドと上記各配線
パターン間の接続は、金線を用いたワイヤボンディング
等によって行われる。

【００２０】さて、本願発明では、上記コモン電極パタ
ーン４から分岐して延びる電圧検出端子１０を設けるの
であるが、図に示す実施例ではかかる電圧検出端子１０
ａ，１０ｂ，１０ｃを、３箇所形成している。すなわ
ち、上記発熱体３の両端部における櫛歯状の単位コモン
パターン４ａ′をそのまま基板の幅方向に延長して、各
端子と並ぶ電圧検出端子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを形成
する一方、コモン電極パターン４の中間部において、隣
合う駆動ＩＣ６，６の間に位置する単位コモンパターン
４ａ′をそのまま基板の幅方向に延長して、基板の他側
縁に電圧検出端子１０ｃを形成している。

【００２１】これら３つの電圧検出端子１０ａ，１０
ｂ，１０ｃは、いずれも、ヘッド基板２の他側縁におい
て各駆動ＩＣ６…のための入力信号用端子７…ならびに
コモン端子５，５と並ぶように配設されている。したが
って、かかるヘッド基板２に接続するべき外部接続用基
板に上記いずれかまたは全部の電圧検出端子１０ａ，１
０ｂ，１０ｃと導通する端子部をそれぞれ設けておくこ
とにより、コモン電極パターンの３箇所のいずれかまた
は全ての部位における電圧を逐次検出することが可能と
なる。

【００２２】すでに従来の技術の項で説明したように、
主走査方向に延びるバーコードを印刷する場合、印刷し
ようとするバーの長さに対応する範囲の連続する最小発
熱単位のすべてが発熱駆動されることになるため、電源
回路から電源配線を介してコモン電極パターンに流れる
電流量が増大し、この電流量と電源配線内部抵抗とを乗
じた電圧降下がコモン電極パターンにおいて生じ、これ
が印字品質を一定に保持するうえで無視できない程度と
なり、これによって減じられる各発熱最小単位に与える
べき印字エネルギの減少を、ストローブ信号のパルス幅
を増大させることによって補償する必要があるが、本願
発明によれば、コモン電極パターン４の所定部位、すな
わち、発熱抵抗体３の至近における実際の電圧を逐次検
出することができるため、こうして検出された電圧情報
に基づく発熱体３に対する印字エネルギの補正を正確に
行うことが可能となる。

【００２３】もちろん、本願発明の範囲は上述の実施例
に限定されることはない。実施例では、電圧検出端子を
３箇所設けたが、この電圧検出端子の数は、必要に応じ
て設定すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施例の概略平面図である。

【図２】図１に示す実施例の部分拡大詳細図である。

【符号の説明】

１ サーマルプリントヘッド ２ ヘッド基板 ３ 発熱体 ４ コモン電極パターン １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 電圧検出端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線状に配置された発熱体と、この発熱
   体の各最小発熱単位にそれぞれ共通接続されるコモン電
   極パターンと、上記発熱体の各最小発熱単位を駆動制御
   する駆動回路とをヘッド基板上に備えるサーマルプリン
   トヘッドにおいて、 上記コモン電極パターンの中間部から分岐する電圧検出
   端子を上記ヘッド基板上の適部に設けたことを特徴とす
   る、サーマルプリントヘッド。