JPH06166201A - Thermal head - Google Patents
Thermal headInfo
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- JPH06166201A JPH06166201A JP32098192A JP32098192A JPH06166201A JP H06166201 A JPH06166201 A JP H06166201A JP 32098192 A JP32098192 A JP 32098192A JP 32098192 A JP32098192 A JP 32098192A JP H06166201 A JPH06166201 A JP H06166201A
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- Japan
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- drive circuit
- heating resistors
- signal
- thermal head
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 サーマルヘッドの結線が複雑にならずに、駆
動回路の数の低減化、および製造歩留りの向上を図るこ
とができるサーマルヘッドを提供する。
【構成】 サーマルヘッドは、多数の発熱抵抗体R1〜
R1728と複数の駆動回路3などで構成されており、
発熱抵抗体R1〜R3,R10〜R12,…,R172
0〜R1722の一端は共通電極VH1に接続され、発
熱抵抗体R4〜R6,R13〜R15,…,R1723
〜R1725の一端は共通電極VH2に接続され、発熱
抵抗体R7〜R9,R16〜R18,…,R1726〜
R1728の一端は共通電極VH3に接続される。19
2個の発熱抵抗体の個別電極21と接続される電極パッ
ド列4aは、3行64列の電極パッドP1〜P192で
構成され、また接地用の電極パッド列4bが底面中央部
に、信号用の電極パッド列4cが底面下部に配設され
る。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide a thermal head capable of reducing the number of drive circuits and improving the manufacturing yield without complicating the connection of the thermal head. [Structure] The thermal head includes a large number of heating resistors R1 to R1.
It is composed of R1728 and a plurality of drive circuits 3, etc.,
Heating resistors R1 to R3, R10 to R12, ..., R172
One ends of 0 to R1722 are connected to the common electrode VH1, and the heating resistors R4 to R6, R13 to R15, ..., R1723.
One end of R1725 is connected to the common electrode VH2, and the heating resistors R7 to R9, R16 to R18, ..., R1726 to
One end of R1728 is connected to the common electrode VH3. 19
The electrode pad row 4a connected to the individual electrodes 21 of the two heating resistors is composed of three rows and 64 columns of electrode pads P1 to P192, and the electrode pad row 4b for grounding is provided at the center of the bottom surface for signals. The electrode pad row 4c of is disposed below the bottom surface.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置や画
像記録装置などに用いられるサーマルヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal head used in a facsimile machine, an image recording apparatus and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】図16は、従来のサーマルヘッドの一例
の電気的構成を示す回路図である。このサーマルヘッド
は、多数の発熱抵抗体R1〜R1728と、複数の駆動
回路9などで構成されており、図16においては、64
個の発熱抵抗体が1つの駆動回路9に接続され、さらに
576個の発熱抵抗体および9個の駆動回路9を1つの
ブロックとして計3つのブロックB1〜B3に区分され
て印画動作を行う。2. Description of the Related Art FIG. 16 is a circuit diagram showing an electrical configuration of an example of a conventional thermal head. This thermal head is composed of a large number of heating resistors R1 to R1728, a plurality of drive circuits 9 and the like, and in FIG.
The heat generating resistors are connected to one drive circuit 9, and the 576 heat generating resistors and the nine drive circuits 9 are divided into a total of three blocks B1 to B3 to perform a printing operation.
【0003】図17は、図16に示す駆動回路9の一例
を示す回路図である。この駆動回路9は、シリアルデー
タから成る印画信号DIを外部からのクロック信号CL
Kに同期して転送することによって、所定ビット数毎に
パラレルデータに変換して出力するシフトレジスタSR
1〜SRnと、外部からのラッチ信号LATによって、
シフトレジスタSR1〜SRnの出力を記憶する複数の
ラッチ回路L1〜Lnと、外部からのストローブ信号S
TBIおよび印画制御信号BEOによって、各ラッチL
1〜Lnの出力を開閉する複数のゲート素子G1〜Gn
と、各ゲート素子G1〜Gnの出力によって発熱抵抗体
R1〜Rnに流れ電流を制御する複数のスイッチング素
子T1〜Tnなどから構成されている。FIG. 17 is a circuit diagram showing an example of the drive circuit 9 shown in FIG. The drive circuit 9 outputs a print signal DI composed of serial data from an external clock signal CL.
A shift register SR that converts the data into parallel data for each predetermined number of bits by transferring in synchronization with K and outputs the parallel data.
1 to SRn and an external latch signal LAT,
A plurality of latch circuits L1 to Ln for storing the outputs of the shift registers SR1 to SRn and a strobe signal S from the outside.
Each latch L is controlled by TBI and print control signal BEO.
A plurality of gate elements G1 to Gn for opening and closing the outputs of 1 to Ln
And a plurality of switching elements T1 to Tn for controlling the current flowing through the heating resistors R1 to Rn by the outputs of the respective gate elements G1 to Gn.
【0004】サーマルヘッドに形成された多数の発熱抵
抗体R1〜Rnの一端は、各スイッチング素子T1〜T
nのドレイン側に接続されるとともに、各発熱抵抗体R
1〜Rnの他端は共通に外部電源70の出力側VHに接
続されており、各スイッチング素子T1〜Tnのソース
側が共通して接続された端子GND2に、外部電源70
の接地側が接続されている。One end of each of a large number of heat generating resistors R1 to Rn formed on the thermal head is connected to each of the switching elements T1 to Tn.
n is connected to the drain side and each heating resistor R
The other ends of 1 to Rn are commonly connected to the output side VH of the external power source 70, and the external power source 70 is connected to the terminal GND2 to which the source sides of the switching elements T1 to Tn are commonly connected.
The ground side of is connected.
【0005】この動作について、図18に示すタイミン
グチャートを参照しながら説明する。一走査線として形
成される1728画素分の印画信号DATAは、クロッ
ク信号CLKに同期して各駆動回路9のシフトレジスタ
SR1〜SRnに入力、転送され、各駆動回路9におい
て64画素分の印画信号DATAがそれぞれパラレルデ
ータに変換される。This operation will be described with reference to the timing chart shown in FIG. The print signal DATA for 1728 pixels formed as one scanning line is input to and transferred to the shift registers SR1 to SRn of each drive circuit 9 in synchronization with the clock signal CLK, and the print signal for 64 pixels is provided in each drive circuit 9. DATA is converted into parallel data, respectively.
【0006】次に、ラッチ信号LATが反転して、駆動
回路9のシフトレジスタSR1〜SRnの出力が、各ラ
ッチ回路L1〜Lnに記憶される。Next, the latch signal LAT is inverted, and the outputs of the shift registers SR1 to SRn of the drive circuit 9 are stored in the respective latch circuits L1 to Ln.
【0007】次に、印画制御信号BEOがローレベルに
反転して、ストローブ信号STB1がローレベルに反転
すると、発熱抵抗体R1〜R576から成るブロックB
1に対応する9個の駆動回路9の各ゲート素子G1〜G
nが開いて、各ラッチ回路L1〜Lnに記憶された印画
信号DATAに基づいて各スイッチング素子T1〜Tn
が選択的に導通状態となる。すると、発熱抵抗体R1〜
R576に選択的に電流が流れて発熱し、感熱紙や熱転
写フィルムを加熱して、ブロックB1に対応する一走査
線の1/3の部分の印画動作を行う。Next, when the print control signal BEO is inverted to the low level and the strobe signal STB1 is inverted to the low level, the block B composed of the heating resistors R1 to R576.
Each of the gate elements G1 to G of the nine drive circuits 9 corresponding to 1
n is opened, and each of the switching elements T1 to Tn is opened based on the print signal DATA stored in each of the latch circuits L1 to Ln.
Becomes selectively conductive. Then, the heating resistors R1 to R1
An electric current selectively flows through R576 to generate heat, heat the thermal paper or the thermal transfer film, and perform the printing operation of 1/3 of one scanning line corresponding to the block B1.
【0008】以下同様に、ストローブ信号STB2がロ
ーレベルに反転すると、発熱抵抗体R577〜R115
2に選択的に電流が流れて発熱し、ブロックB2に対応
する一走査線の1/3の部分の印画動作を行い、さらに
ストローブ信号STB3がローレベルに反転すると、発
熱抵抗体R1153〜R1728に選択的に電流が流れ
て発熱し、ブロックB3に対応する一走査線の1/3の
部分の印画動作を行う。このようにして、一走査線分の
印画が行われて感熱紙や熱転写フィルムをステップ搬送
しながら上述の動作を繰返すことによって一連の画像が
記録される。Similarly, when the strobe signal STB2 is inverted to the low level, the heating resistors R577 to R115 are similarly set.
When a current flows selectively to 2 to generate heat, the printing operation of 1/3 of one scanning line corresponding to the block B2 is performed, and the strobe signal STB3 is inverted to the low level, the heating resistors R1153 to R1728 are generated. A current selectively flows to generate heat, and the printing operation is performed on a portion of 1/3 of one scanning line corresponding to the block B3. In this way, a series of images are recorded by printing one scanning line and repeating the above-described operation while stepwise conveying the thermal paper or the thermal transfer film.
【0009】図19は、従来のサーマルヘッドの他の例
の電気的構成を示す回路図である。このサーマルヘッド
は、多数の発熱抵抗体R1〜R1728と、図17に示
すような複数の駆動回路9と、両者の間に介挿する逆流
防止用のダイオードD1〜D1728などで構成されて
おり、発熱抵抗体R1〜R3,R10〜R12,…,R
1720〜R1722の一端は共通電極VH1に接続さ
れ、発熱抵抗体R4〜R6,R13〜R15,…,R1
723〜R1725の一端は共通電極VH2に接続さ
れ、発熱抵抗体7〜R9,R16〜R18,…,R17
26〜R1728の一端は共通電極VH3に接続され
る。一方、発熱抵抗体R1,R4,R7の他端はダイオ
ードD1,D4,D7を介して、駆動回路9のスイッチ
ング素子T1に接続され、発熱抵抗体R2,R5,R8
の他端はダイオードD2,D5,D8を介して駆動回路
9のスイッチング素子T2に接続され、発熱抵抗体R
3,R6,R9の他端はダイオードD3,D6,D9を
介して、駆動回路9のスイッチング素子T3に接続され
る。以下同様に、駆動回路9のスイッチング素子1個に
ついて各共通電極VH1,VH2,VH3にそれぞれ接
続された3本の発熱抵抗体を駆動するように結線されて
いる。FIG. 19 is a circuit diagram showing the electrical construction of another example of the conventional thermal head. This thermal head is composed of a large number of heating resistors R1 to R1728, a plurality of driving circuits 9 as shown in FIG. 17, and backflow prevention diodes D1 to D1728 interposed between the two. Heating resistors R1 to R3, R10 to R12, ..., R
One end of 1720 to R1722 is connected to the common electrode VH1, and the heating resistors R4 to R6, R13 to R15, ..., R1.
One end of each of 723 to R1725 is connected to the common electrode VH2, and the heating resistors 7 to R9, R16 to R18, ..., R17.
One ends of 26 to R1728 are connected to the common electrode VH3. On the other hand, the other ends of the heating resistors R1, R4, R7 are connected to the switching element T1 of the drive circuit 9 via the diodes D1, D4, D7, and the heating resistors R2, R5, R8.
The other end of the heating resistor R is connected to the switching element T2 of the drive circuit 9 through the diodes D2, D5 and D8.
The other ends of 3, R6 and R9 are connected to the switching element T3 of the drive circuit 9 through the diodes D3, D6 and D9. Similarly, one switching element of the drive circuit 9 is connected so as to drive the three heating resistors respectively connected to the common electrodes VH1, VH2, VH3.
【0010】この動作について説明すると、まず各駆動
回路9に、発熱抵抗体R1〜R3から成るブロックB
1、発熱抵抗体R10〜R12から成るブロックB4、
以下同様に、ブロックB3n−2(ただし、nは1以上
の自然数。以下同じ)に対応する印画信号が入力、転送
されて、各駆動回路9の各スイッチング素子T1〜Tn
が選択的に導通するとともに、共通電極VH1に所定時
間電力を供給すると、ブロックB3n−2の各発熱抵抗
体が選択的に導通して発熱し、印画動作を行う。Explaining this operation, first, in each drive circuit 9, a block B including heating resistors R1 to R3 is provided.
1, a block B4 including heating resistors R10 to R12,
Similarly, the printing signal corresponding to the block B3n-2 (where n is a natural number of 1 or more; the same applies hereinafter) is input and transferred, and each switching element T1 to Tn of each drive circuit 9 is transferred.
Is selectively conducted, and when electric power is supplied to the common electrode VH1 for a predetermined time, each heating resistor of the block B3n-2 is selectively conducted to generate heat, and the printing operation is performed.
【0011】次に、各駆動回路9に、発熱抵抗体R4〜
R6から成るブロックB2、発熱抵抗体R13〜R15
から成るブロックB5、以下同様に、ブロックB3n−
1に対応する印画信号が入力、転送されて、各駆動回路
9の各スイッチング素子T1〜Tnが選択的に導通する
とともに、共通電極VH2に所定時間電力を供給する
と、ブロックB3n−1の各発熱抵抗体が選択的に通電
して発熱し、印画動作を行う。Next, in each drive circuit 9, the heating resistors R4.about.
Block B2 consisting of R6, heating resistors R13 to R15
Block B5 consisting of
When the print signal corresponding to 1 is input and transferred, each switching element T1 to Tn of each drive circuit 9 is selectively turned on, and when power is supplied to the common electrode VH2 for a predetermined time, each heat generation of the block B3n-1 is performed. The resistor selectively energizes to generate heat and perform a printing operation.
【0012】次に、各駆動回路9に、発熱抵抗体R7〜
R9から成るブロックB3、発熱抵抗体R16〜R18
から成るブロックB6、以下同様に、ブロックB3nに
対応する印画信号が入力、転送されて、各駆動回路9の
各スイッチング素子T1〜Tnが選択的に導通するとと
もに、共通電極VH3に所定時間電力を供給すると、ブ
ロックB3nの各発熱抵抗体が選択的に通電し発熱し、
印画動作を行う。こうして、1つのスイッチング素子の
出力について3つの共通電極VH1,VH2,VH3を
時分割して電力供給を行うことによって、駆動回路9の
スイッチング素子等の数を1/3に低減しつつ、発熱抵
抗体R1〜R1728を3分割駆動することができる。Next, in each drive circuit 9, the heating resistors R7 to R7.
Block B3 composed of R9, heating resistors R16 to R18
Similarly, a printing signal corresponding to a block B3n is input and transferred, each switching element T1 to Tn of each drive circuit 9 is selectively conductive, and power is supplied to the common electrode VH3 for a predetermined time. When supplied, each heating resistor of the block B3n is selectively energized to generate heat,
Performs printing operation. In this way, by supplying electric power by time-sharing the three common electrodes VH1, VH2, and VH3 with respect to the output of one switching element, the number of switching elements and the like of the drive circuit 9 is reduced to 1/3 and the heat generation resistance is reduced. The bodies R1 to R1728 can be driven in three divisions.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図16
に示すサーマルヘッドでは、各発熱抵抗体R1〜R17
28の個数と同数のシフトレジスタSR1〜SRn、ラ
ッチ回路L1〜Ln、スイッチング素子T1〜Tn等を
備える必要があるため、多数の駆動回路9をサーマルヘ
ッドに搭載しなければならず、サーマルヘッドの製造コ
スト上昇を招くという課題がある。However, as shown in FIG.
In the thermal head shown in FIG.
Since it is necessary to provide the same number of shift registers SR1 to SRn, latch circuits L1 to Ln, and switching elements T1 to Tn as the number of 28, a large number of drive circuits 9 must be mounted on the thermal head. There is a problem that the manufacturing cost rises.
【0014】一方、図19に示すサーマルヘッドでは、
各発熱抵抗体R1〜R1728の個数の1/3のシフト
レジスタSR1〜SRn、ラッチ回路L1〜Ln、スイ
ッチング素子T1〜Tn等で足りるため、駆動回路9の
搭載個数を低減化することができる。しかし、共通に接
続された発熱抵抗体に流れる電流の回り込みを防ぐため
の電流制限用のダイオードD1〜D1728を新たに搭
載しなければならず、部品点数の増加を招くという課題
がある。さらに、ダイオードD1〜D1728と各駆動
回路9との間の結線が多数交錯するため、サーマルヘッ
ドの基板に多層配線部13を形成しなければならず、こ
のことが製造工程数の増加や製造歩留りの低下、回路の
大型化を招くという課題がある。特に、サーマルヘッド
は多数の発熱抵抗体を駆動するため大面積の素子になら
ざるを得ず、多層配線部の大面積化は製造歩留りを極端
に低下させている。On the other hand, in the thermal head shown in FIG.
Since the shift registers SR1 to SRn, the latch circuits L1 to Ln, and the switching elements T1 to Tn, which are ⅓ of the number of the heating resistors R1 to R1728, are sufficient, the number of the drive circuits 9 to be mounted can be reduced. However, the current limiting diodes D1 to D1728 for preventing the sneak of the current flowing through the commonly connected heating resistors must be newly mounted, which causes a problem of increasing the number of components. Furthermore, since many connections between the diodes D1 to D1728 and each drive circuit 9 intersect, the multilayer wiring part 13 must be formed on the substrate of the thermal head, which increases the number of manufacturing steps and the manufacturing yield. And a large circuit. In particular, since the thermal head drives a large number of heating resistors, it must be an element having a large area, and increasing the area of the multi-layer wiring portion significantly reduces the manufacturing yield.
【0015】本発明の目的は、前述した課題を解決する
ため、サーマルヘッドの結線が複雑にならず、駆動回路
の個数の低減化および製造歩留りの向上を図ることがで
きるサーマルヘッドを提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thermal head, which solves the above-mentioned problems, does not complicate the connection of the thermal head, and can reduce the number of drive circuits and improve the manufacturing yield. Is.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の発熱抵
抗体と、シリアルデータから成る印画信号をパラレルデ
ータに変換するシフトレジスタ、ならびに前記シフトレ
ジスタの出力および外部からの制御信号に基づいて各発
熱抵抗体に流れる電流を制御する複数のスイッチング素
子を有する駆動回路とを備えたサーマルヘッドにおい
て、前記駆動回路が底面に複数の電極パッドを有するフ
リップチップで構成され、かつ各スイッチング素子の制
御信号または各スイッチング素子の出力が複数分岐して
おり、当該出力が、各発熱抵抗体毎に対応して接続され
る電極パッドにそれぞれ結線されていることを特徴とす
るサーマルヘッドである。The present invention is based on a plurality of heating resistors, a shift register for converting a print signal composed of serial data into parallel data, and an output of the shift register and a control signal from the outside. In a thermal head including a drive circuit having a plurality of switching elements for controlling the current flowing through each heating resistor, the drive circuit is composed of a flip chip having a plurality of electrode pads on the bottom surface, and each switching element is controlled. A thermal head is characterized in that a plurality of signals or outputs of each switching element are branched, and the outputs are respectively connected to electrode pads connected corresponding to each heating resistor.
【0017】[0017]
【作用】本発明に従えば、複数の発熱抵抗体を駆動する
駆動回路が、底面に複数の電極パッドを有するフリップ
チップで構成され、かつ各スイッチング素子の制御信号
または各スイッチング素子の出力が複数分岐しており、
当該出力が、各発熱抵抗体毎に対応して接続される電極
パッドにそれぞれ結線されていることによって、サーマ
ルヘッドの基板に多層配線部を形成する必要がなくなる
とともに、駆動回路の個数を減らすことができる。According to the present invention, a drive circuit for driving a plurality of heating resistors is composed of a flip chip having a plurality of electrode pads on the bottom surface, and a plurality of control signals for each switching element or a plurality of outputs for each switching element are provided. Branching,
Since the output is connected to the electrode pad that is connected corresponding to each heating resistor, it is not necessary to form a multilayer wiring part on the substrate of the thermal head, and the number of drive circuits is reduced. You can
【0018】[0018]
【実施例】図1は本発明の一実施例であるサーマルヘッ
ドを示す斜視図であり、図2はその部分拡大平面図、図
3は図1のX−X線に沿った断面図、図4は図1のY−
Y線に沿った断面図である。Alなどの放熱器14の上
にアルミナAl2O3などの電気絶縁性の基板15が固定
され、その上に図2に示すような3本の配線パターンか
ら成る導体24が形成される。この導体24を形成する
方法の一例として、Agなどを含有するペーストをスク
リーン印刷などの印刷法を用いて所定のパターンに塗布
した後、600℃〜700℃の温度で焼成することによ
って形成することができる。また、導体24を形成する
方法の他の例として、基板15の上に、真空蒸着やスパ
ッタリングなどの薄膜作成技術を用いて、Al、Ni、
Auなどの金属を厚さ5μm〜30μm程度に成膜した
後、フォトリソグラフィ法を用いることによって複数本
の配線パターンを形成することができる。さらに、製造
コストの低減化を図るために、基板15の上に、前述の
薄膜作成技術を用いてNiを厚さ1μm程度に成膜した
後、フォトリソグラフィ法を用いて、複数本の配線パタ
ーンを形成し、次に電解メッキ法または無電解メッキ法
を用いて、この配線パターンの上にNiを厚さ20μm
〜30μm程度に形成することも可能である。1 is a perspective view showing a thermal head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged plan view thereof, and FIG. 3 is a sectional view taken along line XX of FIG. 4 is Y- in FIG.
It is sectional drawing which followed the Y line. An electrically insulating substrate 15 such as alumina Al 2 O 3 is fixed on a radiator 14 such as Al, and a conductor 24 having three wiring patterns as shown in FIG. 2 is formed thereon. As an example of a method of forming the conductor 24, a paste containing Ag or the like is applied in a predetermined pattern by a printing method such as screen printing, and then the conductor 24 is baked at a temperature of 600 ° C. to 700 ° C. You can Further, as another example of the method of forming the conductor 24, Al, Ni, or the like is formed on the substrate 15 by using a thin film forming technique such as vacuum deposition or sputtering.
A plurality of wiring patterns can be formed by using a photolithography method after depositing a metal such as Au to a thickness of about 5 μm to 30 μm. Further, in order to reduce the manufacturing cost, a Ni film having a thickness of about 1 μm is formed on the substrate 15 by using the above-described thin film forming technique, and then a plurality of wiring patterns are formed by using a photolithography method. Then, using an electrolytic plating method or an electroless plating method, a Ni layer having a thickness of 20 μm is formed on the wiring pattern.
It is also possible to form it to about 30 μm.
【0019】一方、アルミナAl2O3などの電気絶縁性
の基板17の上に、ガラスなどから成る断面円弧状のグ
レーズ層18が形成され、さらに基板17およびグレー
ズ層18の上に発熱抵抗体層30、個別電極21、共通
電極31が形成され、グレーズ層18の頂上付近に直線
状に並んだ複数の発熱抵抗体が形成される。そして、グ
レーズ層18の表面を覆うようにSi3N4などから成る
保護層32が形成されている。各個別電極21は、フリ
ップチップの駆動回路3と接続される。一方、共通電極
31は、3本毎にまとめられてスルーホール20に接続
される。また、基板17のグレーズ層18に対して反対
側の上面には、厚膜印刷などによって導体23およびこ
れと接続されるスルーホール22が形成される。On the other hand, a glaze layer 18 made of glass or the like having an arcuate cross section is formed on an electrically insulating substrate 17 such as alumina Al 2 O 3, and a heating resistor is further formed on the substrate 17 and the glaze layer 18. The layer 30, the individual electrode 21, and the common electrode 31 are formed, and a plurality of linear heating resistors are formed near the top of the glaze layer 18. A protective layer 32 made of Si 3 N 4 or the like is formed so as to cover the surface of the glaze layer 18. Each individual electrode 21 is connected to the flip-chip drive circuit 3. On the other hand, the common electrodes 31 are grouped into groups of three and connected to the through holes 20. Further, a conductor 23 and a through hole 22 connected to the conductor 23 are formed by thick film printing or the like on the upper surface of the substrate 17 opposite to the glaze layer 18.
【0020】こうして得られた基板17と基板15と
は、電気絶縁性の接着層16を介して接合される。基板
を接合する方法の一例として、導体24が予め形成され
た基板15の上に、基板17上に形成されたスルーホー
ル20,22によって電気的に接続される領域を除いた
全面にわたって、低温焼成用グレーズガラスをスクリー
ン印刷等によって塗布し、さらに基板17との位置決め
を行いながら密着させた後、約400℃〜500℃の温
度で焼成することによって接着層16が形成され、基板
17と基板15とを接着することができる。なお、接着
層16の材料として低温焼成用グレーズガラスを用いて
いるため、導体24の焼成温度より充分低く焼成するこ
とが可能となり、基板接合の際に導体24の変形の発生
を防ぐことができる。こうして基板15と基板17とが
接合されることによって、基板15上の導体24と基板
17のスルーホール20,22との電気的接続が達成さ
れる。The substrate 17 and the substrate 15 obtained in this way are bonded together via an electrically insulating adhesive layer 16. As an example of a method of joining the substrates, low temperature firing is performed on the entire surface of the substrate 15 on which the conductors 24 are formed in advance, except for the regions electrically connected by the through holes 20 and 22 formed on the substrate 17. Glaze glass for application is applied by screen printing or the like, and further brought into close contact with the substrate 17 while being positioned, and then the adhesive layer 16 is formed by baking at a temperature of about 400 ° C. to 500 ° C. And can be glued together. Since the low-temperature firing glaze glass is used as the material of the adhesive layer 16, it is possible to perform firing at a temperature sufficiently lower than the firing temperature of the conductor 24, and it is possible to prevent deformation of the conductor 24 during substrate bonding. . By joining the substrate 15 and the substrate 17 in this manner, the electrical connection between the conductor 24 on the substrate 15 and the through holes 20 and 22 of the substrate 17 is achieved.
【0021】図5は、本発明の一実施例であるサーマル
ヘッドの電気的構成を示す回路図である。このサーマル
ヘッドは、多数の発熱抵抗体R1〜R1728と複数の
駆動回路3などで構成されており、図5においては19
2個の発熱抵抗体の個別電極21が1つの駆動回路3に
接続されるとともに、発熱抵抗体R1〜R3,R10〜
R12,…,R1720〜R1722の一端は共通電極
VH1に接続され、発熱抵抗体R4〜R6,R13〜R
15,…,R1723〜R1725の一端は共通電極V
H2に接続され、発熱抵抗体R7〜R9,R16〜R1
8,…,R1726〜R1728の一端は共通電極VH
3に接続される。また、各駆動回路3に印画信号DAT
A、ストローブ信号STB、印画制御信号BEO、ラッ
チ信号LAT、クロック信号CLKなどの外部制御信号
が入力される。FIG. 5 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a thermal head which is an embodiment of the present invention. This thermal head is composed of a large number of heating resistors R1 to R1728 and a plurality of drive circuits 3 and the like, and in FIG.
The individual electrodes 21 of the two heating resistors are connected to one drive circuit 3, and the heating resistors R1 to R3 and R10 are connected.
, One end of R1720 to R1722 is connected to the common electrode VH1, and heat generating resistors R4 to R6 and R13 to R13.
15, ..., One end of R1723 to R1725 has a common electrode V
H2 is connected to the heating resistors R7 to R9, R16 to R1
, ..., One end of R1726 to R1728 has a common electrode VH.
3 is connected. Further, the print signal DAT is sent to each drive circuit 3.
External control signals such as A, strobe signal STB, print control signal BEO, latch signal LAT, and clock signal CLK are input.
【0022】図6は、フリップチップである駆動回路3
の電極パッドの配置を示す底面図である。192個の発
熱抵抗体の個別電極21と接続される電極パッド列4a
は、図示するように3行3列の電極パッドを繰返し周期
とする3行64列の電極パッドP1〜P192で構成さ
れる。また、駆動回路3の接地用の電極パッド列4bが
底面中央部に配設され、駆動回路3の信号用の電極パッ
ド列4cが底面下部に配設される。FIG. 6 shows a drive circuit 3 which is a flip chip.
FIG. 6 is a bottom view showing the arrangement of the electrode pads of FIG. An electrode pad row 4a connected to the individual electrodes 21 of the 192 heating resistors
Is composed of electrode pads P1 to P192 of 3 rows and 64 columns in which the electrode pads of 3 rows and 3 columns are repeated as shown in the figure. Further, the electrode pad row 4b for grounding the drive circuit 3 is arranged in the center of the bottom surface, and the electrode pad row 4c for signal of the drive circuit 3 is arranged in the lower bottom portion.
【0023】図7は、各発熱抵抗体と駆動回路3の電極
パッドとの結線パターンを示す図5中A付近の部分拡大
図である。電極パッドP1〜P3は発熱抵抗体R1〜R
3に、電極パッドP4〜P6は発熱抵抗体R4〜R6
に、電極パッドP7〜P9は発熱抵抗体R7〜R9にそ
れぞれ接続され、以下同様に、3つの電極パッド毎に配
線パターンが引出されている。FIG. 7 is a partially enlarged view in the vicinity of A in FIG. 5 showing a connection pattern between each heating resistor and the electrode pad of the drive circuit 3. The electrode pads P1 to P3 are heating resistors R1 to R
3, the electrode pads P4 to P6 are heating resistors R4 to R6.
In addition, the electrode pads P7 to P9 are respectively connected to the heating resistors R7 to R9, and the wiring pattern is similarly drawn for every three electrode pads.
【0024】図8は、駆動回路3の一例の電気的構成を
示す回路図である。この駆動回路3は、シリアルデータ
から成る印画信号DIを外部からのクロック信号CLK
に同期して転送することによって、所定ビット数毎にパ
ラレルデータに変換して出力するシフトレジスタSR1
〜SRnと、外部からのラッチ信号LATによってシフ
トレジスタSR1〜SRnの出力を記憶する複数のラッ
チ回路L1〜Lnと、外部からのストローブ信号STB
および印画制御信号BEOによって、各ラッチ回路L1
〜Lnの出力を開閉する複数のゲート素子G1〜Gn
と、各ゲート素子G1〜Gnの出力によって各発熱抵抗
体2に流れる電流を制御する複数のスイッチング素子T
1〜Tnと、各スイッチング素子T1〜Tnの出力が3
本に分岐してそれぞれ直列接続される電流制限用のダイ
オードD1〜D3nなどから構成される。たとえば、第
1の駆動回路3の各ダイオードD1〜D3nの他端は、
図6および図7に示す電極パッドP1〜P192を介し
て発熱抵抗体R1〜R192に結線されている。FIG. 8 is a circuit diagram showing an electrical configuration of an example of the drive circuit 3. The drive circuit 3 outputs a print signal DI composed of serial data to a clock signal CLK from the outside.
Shift register SR1 for converting into parallel data for each predetermined number of bits and outputting by converting the data in synchronization with
To SRn, a plurality of latch circuits L1 to Ln for storing the outputs of the shift registers SR1 to SRn by a latch signal LAT from the outside, and a strobe signal STB from the outside.
And the print control signal BEO, each latch circuit L1
To a plurality of gate elements G1 to Gn for opening and closing the outputs of Ln
And a plurality of switching elements T that control the current flowing through each heating resistor 2 by the output of each gate element G1 to Gn.
1 to Tn and the output of each switching element T1 to Tn is 3
It is composed of current limiting diodes D1 to D3n which are branched into books and connected in series. For example, the other ends of the diodes D1 to D3n of the first drive circuit 3 are
The heating resistors R1 to R192 are connected via the electrode pads P1 to P192 shown in FIGS. 6 and 7.
【0025】次に、図8の駆動回路3が搭載されたサー
マルヘッドの動作について、図9のタイミングチャート
を参照しながら説明する。まず、一走査線として形成さ
れる1728画素分の印画信号DATAのうち、第1〜
第3、第10〜第12、…、第1720〜第1722画
素の印画信号DATAが、クロック信号CLKに同期し
てシフトレジスタSR1〜SRnに入力、転送され、各
駆動回路3において計64画素分の印画信号DATAが
パラレルデータに変換される。次に、ラッチ信号LAT
が反転して、シフトレジスタSR1〜SRnの出力が各
ラッチ回路L1〜Lnに記憶される。Next, the operation of the thermal head equipped with the drive circuit 3 of FIG. 8 will be described with reference to the timing chart of FIG. First, of the 1728 pixel print signals DATA formed as one scanning line,
The print signals DATA of the third, tenth to twelfth, ..., 1720 to 1722 pixels are input and transferred to the shift registers SR1 to SRn in synchronization with the clock signal CLK, and a total of 64 pixels are provided in each drive circuit 3. The print signal DATA of is converted into parallel data. Next, the latch signal LAT
Is inverted and the outputs of the shift registers SR1 to SRn are stored in the respective latch circuits L1 to Ln.
【0026】次に、印画制御信号BEOがローレベルに
反転して、ストローブ信号STBがローレベルに反転す
るとともに、共通電極VH1に電力を供給すると、各ラ
ッチ回路L1〜Lnに記憶された印画信号DATAに基
づいて各スイッチング素子T1〜Tnが選択的に導通状
態となり、発熱抵抗体R1〜R3,R10〜R12,
…,R1720〜R1722に選択的に電流が流れて発
熱し、感熱紙や熱転写フィルムなどの記録媒体を加熱し
て一走査線の1/3の部分の印画動作を行う。Next, when the print control signal BEO is inverted to the low level, the strobe signal STB is inverted to the low level, and electric power is supplied to the common electrode VH1, the print signals stored in the latch circuits L1 to Ln are stored. Each of the switching elements T1 to Tn is selectively turned on based on DATA, and the heating resistors R1 to R3, R10 to R12,
, R1720 to R1722 selectively generate an electric current to generate heat, heat a recording medium such as a thermal paper or a thermal transfer film, and perform a printing operation of 1/3 of one scanning line.
【0027】次に、ストローブ信号STBがハイレベル
に反転した後、第4〜第6、第13〜第15、…、第1
723〜第1725画素の印画信号DATAが、クロッ
ク信号CLKに同期してシフトレジスタSR1〜SRn
に入力、転送され、各駆動回路3において計64画素分
の印画信号DATAがパラレルデータに変換される。次
に、ラッチ信号LATが反転して、シフトレジスタSR
1〜SRnの出力が各ラッチ回路L1〜Lnに記憶され
る。Next, after the strobe signal STB is inverted to the high level, the fourth to sixth, thirteenth to fifteenth, ...
The print signals DATA of the 723rd to 1725th pixels are synchronized with the clock signal CLK, and the shift registers SR1 to SRn
Is input to and transferred to each drive circuit 3 and the print signals DATA for 64 pixels in total are converted into parallel data in each drive circuit 3. Next, the latch signal LAT is inverted, and the shift register SR
The outputs of 1 to SRn are stored in the respective latch circuits L1 to Ln.
【0028】次に、ストローブ信号STBがローレベル
に反転するとともに、共通電極VH2に電力を供給する
と、前述と同様に、各ラッチ回路L1〜Lnに記憶され
た印画信号DATAに基づいて、各スイッチング素子T
1〜Tnが選択的に導通状態となり、発熱抵抗体R4〜
R6,R13〜R15,…,R1723〜R1725に
選択的に電流が流れて発熱し、記録媒体を加熱して一走
査線の1/3の部分の印画動作を行う。Next, when the strobe signal STB is inverted to the low level and power is supplied to the common electrode VH2, each switching is performed based on the print signal DATA stored in each latch circuit L1 to Ln, as described above. Element T
1 to Tn are selectively turned on, and the heating resistor R4 to
, R1723 to R1725 selectively generate an electric current to heat the recording medium to perform the printing operation of a portion of 1/3 of one scanning line.
【0029】次に、ストローブ信号STBがハイレベル
に反転した後、第7〜第9、第16〜第18、…、第1
726〜第1728画素の印画信号DATAが、クロッ
ク信号CLKに同期してシフトレジスタSR1〜SRn
に入力、転送され、各駆動回路3において計64画素分
の印画信号DATAがパラレルデータに変換される。次
に、ラッチ信号LATが反転して、シフトレジスタSR
1〜SRnの出力が各ラッチ回路L1〜Lnに記憶され
る。Next, after the strobe signal STB is inverted to the high level, the seventh to ninth, sixteenth to eighteen, ..., The first
The print signals DATA of the 726th to 1728th pixels are synchronized with the clock signal CLK, and the shift registers SR1 to SRn
Is input to and transferred to each drive circuit 3 and the print signals DATA for 64 pixels in total are converted into parallel data in each drive circuit 3. Next, the latch signal LAT is inverted, and the shift register SR
The outputs of 1 to SRn are stored in the respective latch circuits L1 to Ln.
【0030】次に、ストローブ信号STBがローレベル
に反転するとともに、共通電極VH3に電力を供給する
と、前述と同様に、各ラッチ回路L1〜Lnに記憶され
た印画信号DATAに基づいて、各スイッチング素子T
1〜Tnが選択的に導通状態となり、発熱抵抗体R7〜
R9,R16〜R18,…,R1726〜R1728に
選択的に電流が流れて発熱し、記録媒体を加熱して一走
査線の1/3の部分の印画動作を行う。そして、ストロ
ーブ信号STBがハイレベルに反転して、印画制御信号
BEOがハイレベルに反転する。このようにして、一走
査線の印画が行われ、記録媒体をステップ搬送しながら
上述の動作を繰返すことによって一連の画像が記録され
る。Next, when the strobe signal STB is inverted to the low level and power is supplied to the common electrode VH3, each switching is performed based on the print signal DATA stored in each latch circuit L1 to Ln, as described above. Element T
1 to Tn are selectively turned on, and the heating resistor R7 to
, R1726 to R1728 are selectively heated to generate heat, heat the recording medium, and perform the printing operation of a portion of 1/3 of one scanning line. Then, the strobe signal STB is inverted to the high level, and the print control signal BEO is inverted to the high level. In this way, one scanning line is printed, and a series of images is printed by repeating the above-described operation while stepwise transporting the printing medium.
【0031】図10は、駆動回路3の他の例の電気的構
成を示す回路図である。この駆動回路3は、シリアルデ
ータから成る印画信号DIを外部からのクロック信号C
LKに同期して転送することによって、所定ビット数毎
にパラレルデータに変換して出力するシフトレジスタS
R1〜SRm(ただし、mは1以上の自然数。以下同
じ)と、外部からのラッチ信号LATによって、シフト
レジスタSR1〜SRmの出力を記憶する複数のラッチ
回路L1〜Lmと、外部からのストローブ信号STBお
よび印画制御信号BEOによって、各ラッチ回路L1〜
Lmの出力を開閉する複数のゲート素子G1〜Gmと、
外部からのセレクト信号SEL1,SEL2によって各
ゲート素子G1〜Gmの出力を選択する複数のゲート素
子S1〜S2mと、各ゲート素子S1〜S2mの出力に
よって各発熱抵抗体に流れる電流を制御する複数のスイ
ッチング素子T1〜T2mと、各スイッチング素子T1
〜T2mの出力が3本に分岐してそれぞれ直列接続され
る電流制限用のダイオードD1〜D3nなどから構成さ
れる。たとえば、第1の駆動回路3の各ダイオードD1
〜D3nの他端は、図6および図7に示す電極パッドT
1〜T92を介して発熱抵抗体R1〜R192に接続さ
れている。FIG. 10 is a circuit diagram showing the electrical configuration of another example of the drive circuit 3. The drive circuit 3 outputs a print signal DI composed of serial data from an external clock signal C.
A shift register S that converts the parallel data into a predetermined number of bits and outputs the parallel data by transferring in synchronization with LK.
R1 to SRm (where m is a natural number of 1 or more; the same applies hereinafter) and a plurality of latch circuits L1 to Lm that store the outputs of the shift registers SR1 to SRm by an external latch signal LAT, and a strobe signal from the outside. Depending on the STB and the print control signal BEO, each of the latch circuits L1 to L1
A plurality of gate elements G1 to Gm for opening and closing the output of Lm,
A plurality of gate elements S1 to S2m that select the output of each gate element G1 to Gm by external select signals SEL1 and SEL2, and a plurality of gate elements S1 to S2m that control the current flowing through each heating resistor by the output of each gate element S1 to S2m. Switching elements T1 to T2m and each switching element T1
Outputs of T2m to T2m are branched into three and each is connected in series with current limiting diodes D1 to D3n. For example, each diode D1 of the first drive circuit 3
The other ends of D3n to D3n are the electrode pads T shown in FIGS.
The heating resistors R1 to R192 are connected via 1 to T92.
【0032】次に、図10の駆動回路3が搭載されたサ
ーマルヘッドの動作について、図11のタイミングチャ
ートを参照しながら説明する。まず、一走査線として形
成される1728画素分の印画信号のうち、第1〜第
3、第10〜第12、…、第1720〜第1722画素
のうちの奇数番の印画信号DATAが、クロック信号C
LKに同期して、シフトレジスタSR1〜SRmに入
力、転送され、各駆動回路3において計32画素分の印
画信号DATAがパラレルデータに変換される。次に、
ラッチ信号LATが反転して、シフトレジスタSR1〜
SRmの出力が、各ラッチ回路L1〜Lmに記憶され
る。Next, the operation of the thermal head equipped with the drive circuit 3 of FIG. 10 will be described with reference to the timing chart of FIG. First, among the print signals for 1728 pixels formed as one scanning line, the odd-numbered print signals DATA among the 1st to 3rd, 10th to 12th, ..., 1720 to 1722 pixels are clocked. Signal C
In synchronization with LK, the signals are input to and transferred to the shift registers SR1 to SRm, and the print signals DATA for a total of 32 pixels are converted into parallel data in each drive circuit 3. next,
The latch signal LAT is inverted and the shift registers SR1 to SR1
The output of SRm is stored in each of the latch circuits L1 to Lm.
【0033】次に、印画制御信号BEOがローレベルに
反転して、ストローブ信号STBがローレベルに反転す
るとともに、セレクト信号SEL1がローレベルに反転
して、共通電極VH1に電力を供給すると、各ラッチ回
路L1〜Lmに記憶された印画信号DATAに基づい
て、各スイッチング素子T1〜T2mが選択的に導通状
態となり、発熱抵抗体R1〜R3,R10〜R12,
…,R1720〜R1722のうちの奇数番のものが選
択的に電流が流れて発熱し、記録媒体を加熱して一走査
線の1/6の部分の印画動作を行う。Next, when the print control signal BEO is inverted to the low level, the strobe signal STB is inverted to the low level, and the select signal SEL1 is inverted to the low level to supply power to the common electrode VH1. Based on the print signal DATA stored in the latch circuits L1 to Lm, the switching elements T1 to T2m are selectively turned on, and the heating resistors R1 to R3, R10 to R12,
, R1720 to R1722 with odd numbers selectively flow current to generate heat, heat the recording medium, and perform the printing operation of ⅙ of one scanning line.
【0034】次に、ストローブ信号STBがハイレベル
に反転した後、第1〜第3、第10〜第12、…、第1
720〜第1722画素のうちの偶数番の印画信号DA
TAが、クロック信号CLKに同期してシフトレジスタ
SR1〜SRmに入力、転送され、各駆動回路3におい
て計32画素分の印画信号DATAがパラレルデータに
変換される。次に、ラッチ信号LATが反転して、シフ
トレジスタSR1〜SRmの出力が各ラッチ回路L1〜
Lmに記憶される。Next, after the strobe signal STB is inverted to the high level, the first to third, tenth to twelfth, ..., The first
720 to 1722 pixels of even-numbered printing signal DA
TA is input and transferred to the shift registers SR1 to SRm in synchronization with the clock signal CLK, and the print signals DATA for a total of 32 pixels are converted into parallel data in each drive circuit 3. Next, the latch signal LAT is inverted, and the outputs of the shift registers SR1 to SRm are changed to the latch circuits L1 to L1.
It is stored in Lm.
【0035】次に、ストローブ信号STBがローレベル
に反転するとともに、セレクト信号SEL2がローレベ
ルに反転すると、各ラッチ回路L1〜Lmに記憶された
印画信号DATAに基づいて、各スイッチング素子T1
〜T2mが選択的に導通状態となり、発熱抵抗体R1〜
R3,R10〜R12,…,R1727〜R1722の
うちの偶数番のものに選択的に電流が流れて発熱し、記
録媒体を加熱して走査線の1/6の部分の印画動作を行
う。Next, when the strobe signal STB is inverted to the low level and the select signal SEL2 is inverted to the low level, each switching element T1 is based on the print signal DATA stored in each latch circuit L1 to Lm.
~ T2m selectively becomes conductive, and the heating resistor R1 ~
, R1727 to R1722, an even current flows selectively to generate heat, heat the recording medium, and perform the printing operation of 1/6 of the scanning line.
【0036】以下同様に、共通電極VH2に接続された
発熱抵抗体R4〜R6,R13〜R15,…,R172
3〜R1725のうちの奇数番のものがセレクト信号S
EL1によって選択、駆動され、偶数番のものがセレク
ト信号SEL2によって選択、駆動される。さらに、共
通電極VH3に接続されたR7〜R9,R16〜R1
8,…,R1726〜R1728のうちの奇数番のもの
がセレクト信号SEL1によって選択、駆動され、偶数
番のものがセレクト信号SEL2によって選択、駆動さ
れる。このように、複数のセレクト信号を用いることに
よって、シフトレジスタSR1〜SRm、ラッチ回路L
1〜Lm、ゲート素子G1〜Gmの数を減らすことがで
きるため、駆動回路の小型化を図ることができる。Similarly, the heating resistors R4 to R6, R13 to R15, ..., R172 connected to the common electrode VH2 are similarly processed.
Select signal S is an odd number from 3 to R1725.
EL1 selects and drives, and even-numbered ones are selected and driven by select signal SEL2. Further, R7 to R9 and R16 to R1 connected to the common electrode VH3
, ..., R1726 to R1728, odd numbered ones are selected and driven by the select signal SEL1, and even numbered ones are selected and driven by the select signal SEL2. In this way, by using the plurality of select signals, the shift registers SR1 to SRm and the latch circuit L
1 to Lm and the number of gate elements G1 to Gm can be reduced, the size of the drive circuit can be reduced.
【0037】図12は、駆動回路3の他の例の電気的構
成を示す回路図である。この駆動回路3は、シリアルデ
ータから成る印画信号DIを外部からのクロック信号C
LKに同期して転送することによって、所定ビット数毎
にパラレルデータに変換して出力するシフトレジスタS
R1〜SRnと、外部からのラッチ信号LATによっ
て、シフトレジスタSR1〜SRnの出力を記憶する複
数のラッチ回路L1〜Lnと、外部からのストローブ信
号STBおよび印画制御信号BEOによって、各ラッチ
回路L1〜Lnの出力を開閉する複数のゲート素子G1
〜Gnと、外部からのセレクト信号SEL1,SEL
2,SEL3によって各ゲート素子G1〜Gnの出力を
選択する複数のゲート素子S1〜S3nと、各ゲート素
子S1〜S3nの出力によって各発熱抵抗体に流れる電
流を制御する複数のスイッチング素子T1〜T3nと、
各スイッチング素子T1〜T3nの出力に直列接続され
る電流制限用のダイオードD1〜D3nなどから構成さ
れる。たとえば、第1の駆動回路3の各ダイオードD1
〜D3nの他端は、図6および図7に示す電極パッドP
1〜P192を介して発熱抵抗体R1〜R192に結線
されている。FIG. 12 is a circuit diagram showing the electrical configuration of another example of the drive circuit 3. The drive circuit 3 outputs a print signal DI composed of serial data from an external clock signal C.
A shift register S that converts the parallel data into a predetermined number of bits and outputs the parallel data by transferring in synchronization with LK.
R1 to SRn and a plurality of latch circuits L1 to Ln that store the outputs of the shift registers SR1 to SRn according to the latch signal LAT from the outside, and the latch circuits L1 to Ln according to the strobe signal STB and the print control signal BEO from the outside. A plurality of gate elements G1 for opening and closing the output of Ln
~ Gn and external select signals SEL1, SEL
2, a plurality of gate elements S1 to S3n that select the output of each gate element G1 to Gn by SEL3, and a plurality of switching elements T1 to T3n that control the current flowing through each heating resistor by the output of each gate element S1 to S3n. When,
The switching elements T1 to T3n are composed of current limiting diodes D1 to D3n connected in series to the outputs. For example, each diode D1 of the first drive circuit 3
-D3n has the other end connected to the electrode pad P shown in FIGS.
It is connected to the heating resistors R1 to R192 via 1 to P192.
【0038】次に、図12の駆動回路3が搭載されたサ
ーマルヘッドの動作について、図13のタイミングチャ
ートを参照しながら説明する。まず、一走査線として形
成される1728画素分の印画信号DATAのうち、第
1〜第3、第10〜第12、…、第1720〜第172
2画素の印画信号DATAが、クロック信号CLKに同
期してシフトレジスタSR1〜SR2に入力、転送さ
れ、各駆動回路3において計64画素分の印画信号DA
TAがパラレルデータに変換される。次に、ラッチ信号
LATが反転して、シフトレジスタSR1〜SRnの出
力が、各ラッチ回路L1〜Lnに記憶される。Next, the operation of the thermal head equipped with the drive circuit 3 of FIG. 12 will be described with reference to the timing chart of FIG. First, the 1st to 3rd, 10th to 12th, ..., 1720 to 172 of the print signal DATA for 1728 pixels formed as one scanning line
The print signal DATA of 2 pixels is input to and transferred to the shift registers SR1 to SR2 in synchronization with the clock signal CLK, and the print signal DA of 64 pixels in total in each drive circuit 3.
TA is converted to parallel data. Next, the latch signal LAT is inverted and the outputs of the shift registers SR1 to SRn are stored in the respective latch circuits L1 to Ln.
【0039】次に、印画制御信号BEOがローレベルに
反転して、ストローブ信号STBがローレベルに反転す
るとともに、セレクト信号SEL1がローレベルに反転
して共通電極VH1に電力を供給すると、各ラッチ回路
L1〜Lnに記憶された印画信号DATAに基づいて、
各スイッチング素子T1,T4,…,T3n−2が選択
的に導通状態となり、発熱抵抗体R1〜R3,R10〜
R12,…,R1720〜R1722に選択的に電流が
流れて発熱し、記録媒体を加熱して一走査線の1/3の
部分の印画動作を行う。Next, when the print control signal BEO is inverted to the low level, the strobe signal STB is inverted to the low level, and the select signal SEL1 is inverted to the low level to supply power to the common electrode VH1. Based on the print signal DATA stored in the circuits L1 to Ln,
Each of the switching elements T1, T4, ..., T3n-2 is selectively brought into a conductive state, and the heat generating resistors R1 to R3 and R10.
, R1720 to R1722 selectively flow current to generate heat, heat the recording medium, and perform the printing operation of 1/3 of one scanning line.
【0040】次に、ストローブ信号STBがハイレベル
に反転した後、第4〜第6、第13〜第15、…、第1
723〜第1725画素の印画信号DATAがクロック
信号CLKに同期してシフトレジスタSR1〜SRnに
入力、転送される。次に、ラッチ信号LATが反転し
て、シフトレジスタSR1〜SRnの出力が、各ラッチ
回路L1〜Lnに記憶される。Next, after the strobe signal STB is inverted to a high level, the fourth to sixth, thirteenth to fifteenth, ...
The print signals DATA of the 723rd to 1725th pixels are input and transferred to the shift registers SR1 to SRn in synchronization with the clock signal CLK. Next, the latch signal LAT is inverted and the outputs of the shift registers SR1 to SRn are stored in the respective latch circuits L1 to Ln.
【0041】次に、ストローブ信号STBがローレベル
に反転するとともに、セレクト信号SEL2がローレベ
ルに反転して、共通電極VH2に電力を供給すると、各
ラッチ回路L1〜Lnに記憶された印画信号DATAに
基づいて、各スイッチング素子T1〜T4,…,T3n
−1が選択的に導通状態となり、発熱抵抗体R4〜R
6,R13〜R15,…,R1723〜R1725に選
択的に電流が流れて発熱し、記録媒体を加熱して一走査
線の1/3の部分の印画動作を行う。Next, when the strobe signal STB is inverted to the low level and the select signal SEL2 is inverted to the low level to supply power to the common electrode VH2, the print signal DATA stored in each of the latch circuits L1 to Ln. , T3n based on
-1 selectively becomes conductive, and the heating resistors R4 to R
6, R13 to R15, ..., R1723 to R1725 selectively generate an electric current to generate heat, heat the recording medium, and perform the printing operation of 1/3 of one scanning line.
【0042】次に、ストローブ信号STBがハイレベル
に反転した後、第7〜第9、第16〜第18、…、第1
726〜第1728画素の印画信号DATAがクロック
信号CLKに同期して、シフトレジスタSR1〜SRn
に入力、転送される。次に、ラッチ信号LATが反転し
て、シフトレジスタSR1〜SRnの出力が、各ラッチ
回路L1〜Lnに記憶される。Next, after the strobe signal STB is inverted to the high level, the seventh to ninth, sixteenth to eighteen, ..., The first
The print signals DATA of the 726th to 1728th pixels are synchronized with the clock signal CLK, and the shift registers SR1 to SRn
Input to and transferred to. Next, the latch signal LAT is inverted and the outputs of the shift registers SR1 to SRn are stored in the respective latch circuits L1 to Ln.
【0043】次に、ストローブ信号STBがローレベル
に反転するとともに、セレクト信号SEL3がローレベ
ルに反転して、共通電極VH3に電力を供給すると、各
ラッチ回路L1〜Lnに記憶された印画信号DATAに
基づいて、各スイッチング素子T3,T6,…,T3n
が選択的に導通状態となり、発熱抵抗体R7〜R9,R
16〜R18,…,R1726〜R1728に選択的に
電流が流れて発熱し、記録媒体を加熱して一走査線の1
/3の部分の印画動作を行う。このようにして一走査線
の印画が行われ、記録媒体を搬送しながら上述の動作を
繰返すことによって一連の画像が記録される。Next, when the strobe signal STB is inverted to the low level and the select signal SEL3 is inverted to the low level to supply power to the common electrode VH3, the print signal DATA stored in each of the latch circuits L1 to Ln. , T3n based on each of the switching elements T3, T6, ...
Become selectively conductive, and the heating resistors R7 to R9, R
16 to R18, ..., R1726 to R1728 selectively generate an electric current to generate heat and heat the recording medium so that one scan line
The printing operation of the / 3 part is performed. In this way, one scanning line is printed, and a series of images is recorded by repeating the above-described operation while conveying the recording medium.
【0044】図14は、駆動回路3の他の例の電気的構
成を示す回路図である。この駆動回路3は、シリアルデ
ータから成る印画信号DIを外部からのクロック信号C
LKに同期して転送することによって、所定ビット数毎
にパラレルデータに変換して出力するシフトレジスタS
R1〜SRnと、外部からのストローブ信号STBおよ
び印画制御信号BEOによって各シフトレジスタSR1
〜SRnの出力を開閉する複数のゲート素子G1〜Gn
と、各ゲート素子G1〜Gnの出力によって発熱抵抗体
2に流れる電流を制御する複数のスイッチング素子T1
〜Tnと、各スイッチング素子T1〜Tnの出力が3本
に分岐してそれぞれ直列接続される電流制限用のダイオ
ードD1〜D3nなどから構成される。たとえば、第1
の駆動回路3の各ダイオードD1〜D3nの他端は、図
6および図7に示す電極パッドP1〜P192を介して
発熱抵抗体R1〜R192に結線されている。FIG. 14 is a circuit diagram showing the electrical configuration of another example of the drive circuit 3. The drive circuit 3 outputs a print signal DI composed of serial data from an external clock signal C.
A shift register S that converts the parallel data into a predetermined number of bits and outputs the parallel data by transferring in synchronization with LK.
R1 to SRn and the strobe signal STB and the print control signal BEO from the outside are used to shift each shift register SR1.
To a plurality of gate elements G1 to Gn for opening and closing the outputs of SRn
And a plurality of switching elements T1 for controlling the current flowing through the heating resistor 2 by the outputs of the gate elements G1 to Gn.
To Tn, and the outputs of the switching elements T1 to Tn are branched into three, and each of them is composed of current limiting diodes D1 to D3n connected in series. For example, the first
The other ends of the diodes D1 to D3n of the drive circuit 3 are connected to the heating resistors R1 to R192 via the electrode pads P1 to P192 shown in FIGS. 6 and 7.
【0045】次に、図14の駆動回路3が搭載されたサ
ーマルヘッドの動作について、図15のタイミングチャ
ートを参照しながら説明する。なお、2つのストローブ
信号STB1,STB2が用意され、たとえばストロー
ブ信号STB1は奇数番目の駆動回路3に入力され、ス
トローブ信号STB2は偶数番目の駆動回路3に入力さ
れるように、サーマルヘッドの結線が行われる。Next, the operation of the thermal head equipped with the drive circuit 3 of FIG. 14 will be described with reference to the timing chart of FIG. Two strobe signals STB1 and STB2 are prepared. For example, the strobe signal STB1 is input to the odd-numbered drive circuit 3 and the strobe signal STB2 is input to the even-numbered drive circuit 3. Done.
【0046】まず、一走査線として形成される1728
画素分の印画信号のうち、第1〜第3、第10〜第1
2、…、第1720〜第1722画素の半分の印画信号
DATAがクロック信号CLKに同期してシフトレジス
タSR1〜SRnに入力、転送され、各駆動回路3にお
いて計64個分の印画信号DATAがパラレルデータに
変換される。次に、印画信号BEOがローレベルに反転
して、ストローブ信号STB1がローレベルに反転し、
さらに共通電極VH1に電力を供給すると、各シフトレ
ジスタSR1〜SRnに格納された印画信号DATAに
基づいて、スイッチング素子T1〜Tnが選択的に導通
状態となり、発熱抵抗体R1〜R3,R10〜R12,
…,R1720〜R1722のうちストローブ信号ST
B1が入力される駆動回路3に接続された発熱抵抗体に
選択的に電流が流れて発熱し、記録媒体を加熱して一走
査線の1/6の部分の印画動作を行う。First, 1728 formed as one scanning line
Of the print signals for pixels, the first to third and tenth to first
2, ..., Half the print signals DATA of the 1720th to 1722nd pixels are input to and transferred to the shift registers SR1 to SRn in synchronization with the clock signal CLK, and a total of 64 print signals DATA are parallelized in each drive circuit 3. Converted to data. Next, the print signal BEO is inverted to the low level, the strobe signal STB1 is inverted to the low level,
When power is further supplied to the common electrode VH1, the switching elements T1 to Tn are selectively turned on based on the print signal DATA stored in the shift registers SR1 to SRn, and the heating resistors R1 to R3 and R10 to R12. ,
..., strobe signal ST among R1720 to R1722
An electric current selectively flows through the heating resistor connected to the drive circuit 3 to which B1 is input to generate heat, heat the recording medium, and perform the printing operation of 1/6 of one scanning line.
【0047】次に、第1〜第3、第10〜第12、…、
第1720〜第1722画素の残りの半分の印画信号D
ATAが、クロック信号CLKに同期してシフトレジス
タSR1〜SRnに入力、転送され、各駆動回路におい
て計64個分の印画信号DATAがパラレルデータに変
換される。次に、ストローブ信号STB2がローレベル
に反転すると、各シフトレジスタSR1〜SRnに格納
された印画信号DATAに基づいて、スイッチング素子
T1〜Tnが選択的に導通状態となり、発熱抵抗体R1
〜R3,R10〜R12,…,R1720〜R1722
のうちストローブ信号STB2が入力されて駆動回路3
に接続された発熱抵抗体に選択的に電流が流れて発熱
し、記録媒体を加熱して一走査線の1/6の部分の印画
動作を行う。Next, the first to third, tenth to twelfth, ...
Print signal D of the other half of the 1720th to 1722th pixels
ATA is input to and transferred to the shift registers SR1 to SRn in synchronization with the clock signal CLK, and a total of 64 print signals DATA are converted into parallel data in each drive circuit. Next, when the strobe signal STB2 is inverted to the low level, the switching elements T1 to Tn are selectively turned on based on the print signal DATA stored in the shift registers SR1 to SRn, and the heating resistor R1 is turned on.
~ R3, R10 to R12, ..., R1720 to R1722
Strobe signal STB2 is input to drive circuit 3
An electric current selectively flows through the heating resistor connected to the heat generating resistor to generate heat, and the recording medium is heated to perform the printing operation of 1/6 of one scanning line.
【0048】以下同様に、共通電極VH2に接続された
発熱抵抗体R4〜R6,R13〜R15,…,R172
3〜R1725が2つのセレクト信号SEL1,SEL
2によって時分割駆動される。さらに、共通電極VH3
に接続されたR7〜R9,R16〜R18,…,R17
26〜R1728が、同様に、2つのセレクト信号SE
L1,SEL2によって時分割駆動される。このように
して、ラッチ回路を省略する構成を採ることによって、
駆動回路の小型化を図ることができる。Similarly, the heating resistors R4 to R6, R13 to R15, ..., R172 connected to the common electrode VH2 are similarly processed.
3 to R1725 are two select signals SEL1 and SEL
2 drives in a time division manner. Furthermore, the common electrode VH3
, R17 to R9, R16 to R18, ..., R17 connected to
26 to R1728 are likewise two select signals SE.
It is time-divisionally driven by L1 and SEL2. In this way, by adopting the configuration in which the latch circuit is omitted,
It is possible to reduce the size of the drive circuit.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、サ
ーマルヘッドの基板に多層配線部を形成する必要がなく
なるとともに、駆動回路の個数を減らすことができるた
め、サーマルヘッドの製造コストの低減化、および製造
歩留りの向上を図ることができる。As described above in detail, according to the present invention, it is not necessary to form a multilayer wiring portion on the substrate of the thermal head, and the number of drive circuits can be reduced, so that the manufacturing cost of the thermal head can be reduced. And the manufacturing yield can be improved.
【図1】本発明の一実施例であるサーマルヘッドを示す
斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a thermal head which is an embodiment of the present invention.
【図2】図1のサーマルヘッドの部分拡大平面図であ
る。FIG. 2 is a partially enlarged plan view of the thermal head shown in FIG.
【図3】図1のX−X線に沿った断面図である。3 is a sectional view taken along line XX of FIG.
【図4】図1のY−Y線に沿った断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG.
【図5】本発明の一実施例であるサーマルヘッドの電気
的構成を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a thermal head that is an embodiment of the present invention.
【図6】フリップチップである駆動回路3の電極パッド
の配置を示す底面図である。FIG. 6 is a bottom view showing the arrangement of electrode pads of the drive circuit 3 which is a flip chip.
【図7】各発熱抵抗体と駆動回路3の電極パッドとの結
線パターンを示す図5中A付近の部分拡大図である。7 is a partially enlarged view in the vicinity of A in FIG. 5 showing a connection pattern between each heating resistor and the electrode pad of the drive circuit 3. FIG.
【図8】駆動回路3の一例の電気的構成を示す回路図で
ある。FIG. 8 is a circuit diagram showing an electrical configuration of an example of a drive circuit 3.
【図9】図8の駆動回路3の動作を示すタイミングチャ
ートである。9 is a timing chart showing the operation of the drive circuit 3 of FIG.
【図10】駆動回路3の他の例の電気的構成を示す回路
図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing an electrical configuration of another example of the drive circuit 3.
【図11】図10の駆動回路3の動作を示すタイミング
チャートである。11 is a timing chart showing the operation of the drive circuit 3 of FIG.
【図12】駆動回路3の他の例の電気的構成を示す回路
図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing an electrical configuration of another example of the drive circuit 3.
【図13】図12の駆動回路3の動作を示すタイミング
チャートである。13 is a timing chart showing the operation of the drive circuit 3 of FIG.
【図14】駆動回路3の他の例の電気的構成を示す回路
図である。FIG. 14 is a circuit diagram showing an electrical configuration of another example of the drive circuit 3.
【図15】図14の駆動回路3の動作を示すタイミング
チャートである。15 is a timing chart showing the operation of the drive circuit 3 of FIG.
【図16】従来のサーマルヘッドの一例の電気的構成を
示す回路図である。FIG. 16 is a circuit diagram showing an electrical configuration of an example of a conventional thermal head.
【図17】図16の駆動回路9の一例を示す回路図であ
る。17 is a circuit diagram showing an example of a drive circuit 9 shown in FIG.
【図18】図17の駆動回路9の動作を示すタイミング
チャートである。18 is a timing chart showing the operation of the drive circuit 9 of FIG.
【図19】従来のサーマルヘッドの他の例の電気的構成
を示す回路図である。FIG. 19 is a circuit diagram showing an electrical configuration of another example of the conventional thermal head.
3 駆動回路 4a,4b,4c 電極パッド列 14 放熱器 15,17 基板 16 接着層 18 グレーズ層 20,22 スルーホール 21 個別電極 23,24 導体 30 発熱抵抗体層 31 共通電極 3 Drive Circuits 4a, 4b, 4c Electrode Pad Row 14 Heat Dissipator 15, 17 Substrate 16 Adhesive Layer 18 Glaze Layer 20, 22 Through Hole 21 Individual Electrode 23, 24 Conductor 30 Heating Resistor Layer 31 Common Electrode
Claims (1)
換するシフトレジスタ、ならびに前記シフトレジスタの
出力および外部からの制御信号に基づいて各発熱抵抗体
に流れる電流を制御する複数のスイッチング素子を有す
る駆動回路とを備えたサーマルヘッドにおいて、 前記駆動回路が底面に複数の電極パッドを有するフリッ
プチップで構成され、かつ各スイッチング素子の制御信
号または各スイッチング素子の出力が複数分岐してお
り、当該出力が、各発熱抵抗体毎に対応して接続される
電極パッドにそれぞれ結線されていることを特徴とする
サーマルヘッド。1. A plurality of heating resistors, a shift register for converting a print signal composed of serial data into parallel data, and a current flowing through each heating resistor based on an output of the shift register and a control signal from the outside. In a thermal head having a drive circuit having a plurality of switching elements for controlling, the drive circuit is composed of a flip chip having a plurality of electrode pads on the bottom surface, and the control signal of each switching element or the output of each switching element is A thermal head having a plurality of branches, the output of which is connected to an electrode pad connected corresponding to each heating resistor.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001301219A (en) * | 2000-04-19 | 2001-10-30 | Rohm Co Ltd | Thermal print head |
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| JP5174287B1 (en) * | 2011-03-25 | 2013-04-03 | 京セラ株式会社 | Thermal head and thermal printer equipped with the same |
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