JPH0632939B2 - サ−マルヘツド - Google Patents
サ−マルヘツドInfo
- Publication number
- JPH0632939B2 JPH0632939B2 JP5074185A JP5074185A JPH0632939B2 JP H0632939 B2 JPH0632939 B2 JP H0632939B2 JP 5074185 A JP5074185 A JP 5074185A JP 5074185 A JP5074185 A JP 5074185A JP H0632939 B2 JPH0632939 B2 JP H0632939B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- driving
- thermal head
- switching time
- surge
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/35—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
- B41J2/355—Control circuits for heating-element selection
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ファクシミリ、その他ＯＡ機器の記録装置と
して使用されるサーマルヘッド、殊に駆動用ＩＣ素子搭
載型のサーマルヘッドに関する。
して使用されるサーマルヘッド、殊に駆動用ＩＣ素子搭
載型のサーマルヘッドに関する。
従来の技術 従来、駆動用ＩＣ素子搭載型のサーマルヘッドは、絶縁
性の基板上に多数個の発熱抵抗体を線状に並べると共
に、同じ基板上に駆動用ＩＣ素子を搭載した構造を有し
ており、サーマルヘッド及びその駆動源の小型化の一環
として開発された。この従来のサーマルヘッドは通常発
熱抵抗体の一端が個別駆動信号線の一端に、他端が電源
に接続された共通導体に接続され、また前記個別駆動信
号線の他端が駆動用ＩＣ素子の出力トランジスタを介し
て接地された共通駆動信号線に接続されており、駆動用
ＩＣ素子の出力トランジスタを画像信号に応じてオン・
オフさせ共通導体及び共通駆動信号線を介して電源から
各発熱抵抗体に流れる電流を制御することによって発熱
抵抗体を画像信号に応じて選択的に発熱させ、その熱に
よりサーマルヘッドに接触して走行する感熱記録紙に発
色を起こさせることによって記録を行なう。
性の基板上に多数個の発熱抵抗体を線状に並べると共
に、同じ基板上に駆動用ＩＣ素子を搭載した構造を有し
ており、サーマルヘッド及びその駆動源の小型化の一環
として開発された。この従来のサーマルヘッドは通常発
熱抵抗体の一端が個別駆動信号線の一端に、他端が電源
に接続された共通導体に接続され、また前記個別駆動信
号線の他端が駆動用ＩＣ素子の出力トランジスタを介し
て接地された共通駆動信号線に接続されており、駆動用
ＩＣ素子の出力トランジスタを画像信号に応じてオン・
オフさせ共通導体及び共通駆動信号線を介して電源から
各発熱抵抗体に流れる電流を制御することによって発熱
抵抗体を画像信号に応じて選択的に発熱させ、その熱に
よりサーマルヘッドに接触して走行する感熱記録紙に発
色を起こさせることによって記録を行なう。
発明が解決しようとする問題点 ところで上記構成において、発熱抵抗体１個を発熱させ
るには数＋ｍＡ程度の電流で足りるが、全黒印字のよう
に全ての発熱抵抗体を同時に発熱させる場合には、共通
導体に非常に大きな電流が流れる。例えば、幅256mm
（Ｂ４サイズ用）で、発熱抵抗体が８dot/mmのサーマル
ヘッドの場合、発熱抵抗体を四つのブロックに分けたと
しても１つのブロックの共通導体に流れる電流は、 256mm×８dot/mm×５０ｍＡ÷４＝２５．６〔Ａ〕 と極めて大きなものが瞬時に流れる。但し、上式では発
熱抵抗体１個当りの電流は５０ｍＡとした。
るには数＋ｍＡ程度の電流で足りるが、全黒印字のよう
に全ての発熱抵抗体を同時に発熱させる場合には、共通
導体に非常に大きな電流が流れる。例えば、幅256mm
（Ｂ４サイズ用）で、発熱抵抗体が８dot/mmのサーマル
ヘッドの場合、発熱抵抗体を四つのブロックに分けたと
しても１つのブロックの共通導体に流れる電流は、 256mm×８dot/mm×５０ｍＡ÷４＝２５．６〔Ａ〕 と極めて大きなものが瞬時に流れる。但し、上式では発
熱抵抗体１個当りの電流は５０ｍＡとした。
このとき、基板上の回路には等価的にインダクタンスが
存在するので、このインダクタンスによって駆動用ＩＣ
素子のスィッチオン時とスィッチオフ時に共通導体から
電源へつながる電源線に、第４図(ロ)に示す如きサージ
電圧があらわれる。このサージ電圧は共通導体に流れる
電流の大きさに比例するため全黒印字の時には極めて大
きな値となる。このため、前記サージ電圧によって駆動
用ＩＣ素子が誤動作を起したり、該ＩＣ素子の出力トラ
ンジスタを破壊したり、更にはサーマルヘッドを搭載し
たファクシミリ等の回路を誤動作させたりするといった
問題があった。
存在するので、このインダクタンスによって駆動用ＩＣ
素子のスィッチオン時とスィッチオフ時に共通導体から
電源へつながる電源線に、第４図(ロ)に示す如きサージ
電圧があらわれる。このサージ電圧は共通導体に流れる
電流の大きさに比例するため全黒印字の時には極めて大
きな値となる。このため、前記サージ電圧によって駆動
用ＩＣ素子が誤動作を起したり、該ＩＣ素子の出力トラ
ンジスタを破壊したり、更にはサーマルヘッドを搭載し
たファクシミリ等の回路を誤動作させたりするといった
問題があった。
かかる問題を解決するため従来、サーマルヘッドの共通
導体と電源をつなぐ電源線間にサージ吸収用のコンデン
サを設けたものがあるが、該サージ吸収用のコンデンサ
は大きなサージ電流に耐え得るものは極めて大型で、こ
れを組込んだ装置も大型化するという欠点を有し、また
サージ電圧は高周波成分をも含むので高周波特性の良い
コンデンサが必要で該高周波特性のよいコンデンサは非
常に高価であり、これを組込んだ装置も高価となる欠点
がある。
導体と電源をつなぐ電源線間にサージ吸収用のコンデン
サを設けたものがあるが、該サージ吸収用のコンデンサ
は大きなサージ電流に耐え得るものは極めて大型で、こ
れを組込んだ装置も大型化するという欠点を有し、また
サージ電圧は高周波成分をも含むので高周波特性の良い
コンデンサが必要で該高周波特性のよいコンデンサは非
常に高価であり、これを組込んだ装置も高価となる欠点
がある。
発明の目的 本発明は上記問題点に鑑み、サージ吸収用のコンデンサ
を用いなくてもサージの発生をなくし乃至は極めて少な
くすることのできる新規かつ有用なサーマルヘッドを提
供することを目的とする。
を用いなくてもサージの発生をなくし乃至は極めて少な
くすることのできる新規かつ有用なサーマルヘッドを提
供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明は、基板上に多数個の発
熱抵抗体を線状に配すると共に、各発熱抵抗体を駆動す
る駆動用ＩＣ素子を前記基板上に搭載したサーマルヘッ
ドにおいて、前記駆動用ＩＣ素子の駆動スィッチング時
間を100〜300nsecに設定したことを特徴としている。
熱抵抗体を線状に配すると共に、各発熱抵抗体を駆動す
る駆動用ＩＣ素子を前記基板上に搭載したサーマルヘッ
ドにおいて、前記駆動用ＩＣ素子の駆動スィッチング時
間を100〜300nsecに設定したことを特徴としている。
実施例 第１図は本発明の一実施例としてのサーマルヘッドの平
面図を示し、１は絶縁性材料例えばアルミナセラミック
からなる基板であり、その上面には発熱抵抗体２…が線
状に並べてあると共に、駆動用ＩＣ素子３…が搭載され
ている。
面図を示し、１は絶縁性材料例えばアルミナセラミック
からなる基板であり、その上面には発熱抵抗体２…が線
状に並べてあると共に、駆動用ＩＣ素子３…が搭載され
ている。
前記発熱抵抗体２…は、例えば基板１上に部分的にグレ
ーズ層を形成してその上にTa2N等の抵抗体層を薄膜形成
し、更にその上にSiO2等の酸化保護層、Ta2O5等の耐摩
耗層を被着することによって構成されている。そして、
前記発熱抵抗体２…（抵抗体層）の一端は個別駆動信号
線４…の一端に、他端は共通導体５に夫々接続されてい
る。
ーズ層を形成してその上にTa2N等の抵抗体層を薄膜形成
し、更にその上にSiO2等の酸化保護層、Ta2O5等の耐摩
耗層を被着することによって構成されている。そして、
前記発熱抵抗体２…（抵抗体層）の一端は個別駆動信号
線４…の一端に、他端は共通導体５に夫々接続されてい
る。
個別駆動信号線４…は一個の発熱抵抗体２…について一
個形成されており、その他端側は駆動用ＩＣ素子３…の
出力トランジスタと接続されている。また共通導体５は
全ての発熱抵抗体２…が共通に接続されている。前記個
別駆動信号線４及び共通導体５はいずれも基板１上にA
u，Al等を所定パターンで薄膜形成することにより作製
されている。次に前記個別駆動信号線４、共通導体５及
び発熱抵抗体２…、駆動用ＩＣ３…の電気的な接続関係
を第２図に示す。図中、Tr1，Tr2…は駆動用ＩＣ素子の
中に設けられている出力トランジスタである。各出力ト
ランジスタTr1，Tr2…のエミッタ側は共通駆動信号線６
…と接続されている。この共通駆動信号線６…は接地さ
れ、また前記共通導体５は電源線を介し基板外の電源に
接続されている。
個形成されており、その他端側は駆動用ＩＣ素子３…の
出力トランジスタと接続されている。また共通導体５は
全ての発熱抵抗体２…が共通に接続されている。前記個
別駆動信号線４及び共通導体５はいずれも基板１上にA
u，Al等を所定パターンで薄膜形成することにより作製
されている。次に前記個別駆動信号線４、共通導体５及
び発熱抵抗体２…、駆動用ＩＣ３…の電気的な接続関係
を第２図に示す。図中、Tr1，Tr2…は駆動用ＩＣ素子の
中に設けられている出力トランジスタである。各出力ト
ランジスタTr1，Tr2…のエミッタ側は共通駆動信号線６
…と接続されている。この共通駆動信号線６…は接地さ
れ、また前記共通導体５は電源線を介し基板外の電源に
接続されている。
前記駆動用ＩＣ素子３…には個別駆動信号線４…、共通
駆動信号線６…の他に制御信号線７…も接続しており、
該制御信号線７…を通じて画像信号が入力される。この
画像信号によって駆動用IC素子３の出力トランジスタTr
1，Tr2…はその駆動スィッチングが制御され、発熱抵抗
体２…が選択的に発熱する。そして、この熱によってサ
ーマルヘッドに接して走行する感熱記録紙に発色を起こ
させ印字が行なわれる。
駆動信号線６…の他に制御信号線７…も接続しており、
該制御信号線７…を通じて画像信号が入力される。この
画像信号によって駆動用IC素子３の出力トランジスタTr
1，Tr2…はその駆動スィッチングが制御され、発熱抵抗
体２…が選択的に発熱する。そして、この熱によってサ
ーマルヘッドに接して走行する感熱記録紙に発色を起こ
させ印字が行なわれる。
本発明にあっては前記駆動用ＩＣ素子３…の駆動スィッ
チング時間を100〜300nsecの範囲とすることが重要であ
る。駆動スィッチング時間を上記範囲とするのは次のよ
うな理由による。
チング時間を100〜300nsecの範囲とすることが重要であ
る。駆動スィッチング時間を上記範囲とするのは次のよ
うな理由による。
即ち、サージが発生するのは駆動用ＩＣ素子のスィッチ
ング時間と密接な関係があり、スィッチング時間が長い
程サージ発生しにくく、発生してもその電圧値は小さく
なる。実験によれば、スィッチング時間が100nsecより
も長いとサージの発生がなく、発生しても極めて小さな
電圧である。従って、この点から駆動用ＩＣ素子のスィ
ッチング時間は100nsecよりも長ければ良いといえる。
しかし、スィッチング時間があまり長いと印字速度が落
ち、使用に耐えなくなる。従って、スィッチング時間の
上限は印字速度との関係で決まる。現行の使用状態にお
いて、駆動用ＩＣ素子の出力トランジスタがオフに転じ
た後次にオンされるまでの時間は300nsecが最小と考え
られるので、スィッチング時間は300nsecより短かけれ
ばよい。以上のような理由から駆動用ＩＣ素子のスィッ
チング時間は100〜300nsecの範囲としたのである、因み
に現行の駆動用ＩＣ素子のスィッチング時間は20〜50ns
ecである。
ング時間と密接な関係があり、スィッチング時間が長い
程サージ発生しにくく、発生してもその電圧値は小さく
なる。実験によれば、スィッチング時間が100nsecより
も長いとサージの発生がなく、発生しても極めて小さな
電圧である。従って、この点から駆動用ＩＣ素子のスィ
ッチング時間は100nsecよりも長ければ良いといえる。
しかし、スィッチング時間があまり長いと印字速度が落
ち、使用に耐えなくなる。従って、スィッチング時間の
上限は印字速度との関係で決まる。現行の使用状態にお
いて、駆動用ＩＣ素子の出力トランジスタがオフに転じ
た後次にオンされるまでの時間は300nsecが最小と考え
られるので、スィッチング時間は300nsecより短かけれ
ばよい。以上のような理由から駆動用ＩＣ素子のスィッ
チング時間は100〜300nsecの範囲としたのである、因み
に現行の駆動用ＩＣ素子のスィッチング時間は20〜50ns
ecである。
尚、スィッチング時間とは、駆動用ＩＣ素子の出力トラ
ンジスタがエミッタ接地の場合を例にとれば、コレクタ
電位が第３図に示すように電源電位の１０％から９０％
まで変化する時間ｔをいう。
ンジスタがエミッタ接地の場合を例にとれば、コレクタ
電位が第３図に示すように電源電位の１０％から９０％
まで変化する時間ｔをいう。
駆動用ＩＣ素子３…のスィッチング時間を上記範囲に設
定するには、ＩＣ製造工程において半導体結晶中への不
純物の拡散量（拡散係数）を増減調整することにより行
なえる。即ち、一般にＩＣ素子において、スィッチング
時間と拡散係数とは一定の関係があるので、不純物の拡
散量の調整によってスィッチング時間を上記のように10
0〜300nsecの範囲に定めることができる。ＩＣ素子の不
純物拡散技術は、イオン注入法、開管法Ｂ拡散等各種あ
るので、不純物の拡散量は実施する拡散技術との対応に
おいて適宜設定される。
定するには、ＩＣ製造工程において半導体結晶中への不
純物の拡散量（拡散係数）を増減調整することにより行
なえる。即ち、一般にＩＣ素子において、スィッチング
時間と拡散係数とは一定の関係があるので、不純物の拡
散量の調整によってスィッチング時間を上記のように10
0〜300nsecの範囲に定めることができる。ＩＣ素子の不
純物拡散技術は、イオン注入法、開管法Ｂ拡散等各種あ
るので、不純物の拡散量は実施する拡散技術との対応に
おいて適宜設定される。
発明の効果 本発明に係るサーマルヘッドは以上説明した如く駆動用
ＩＣ素子の駆動スィッチング時間を100〜300nsecの範囲
にしたので、次のような効果がある。
ＩＣ素子の駆動スィッチング時間を100〜300nsecの範囲
にしたので、次のような効果がある。
サージ電圧の発生を解消し或いは発生しても極めて
小さい電圧値とすることができるので、大型で高価なサ
ージ吸収用のコンデンサが不要となる。このため、駆動
用ＩＣ素子搭載型のサーマルヘッドを更に一層小型化で
きると共に、低コスト化を図ることができる。
小さい電圧値とすることができるので、大型で高価なサ
ージ吸収用のコンデンサが不要となる。このため、駆動
用ＩＣ素子搭載型のサーマルヘッドを更に一層小型化で
きると共に、低コスト化を図ることができる。
スィッチング時間が300nsec以下であることから印
字スピードを落すことなく、現行のファクシミリ等の記
録装置にも使用できる。
字スピードを落すことなく、現行のファクシミリ等の記
録装置にも使用できる。
サージの発生がなく、或いはサージ電圧が極めて少
なくなったことから、駆動用ＩＣ素子として出力トラン
ジスタの耐圧が高いものを使用する必要がないし、また
ファクシミリ等装置本体側へ与えるノイズの影響を極め
て少なくなし得る。
なくなったことから、駆動用ＩＣ素子として出力トラン
ジスタの耐圧が高いものを使用する必要がないし、また
ファクシミリ等装置本体側へ与えるノイズの影響を極め
て少なくなし得る。
第１図は本発明の一実施例を示すサーマルヘッド平面
図、第２図は前記サーマルヘッド内の電気的接続状態を
示す回路図、第３図はスィッチング時間を説明する図、
第４図はサージ電圧波形を示す図である。 １……基板、２……発熱抵抗体、３……駆動用ＩＣ素
子。
図、第２図は前記サーマルヘッド内の電気的接続状態を
示す回路図、第３図はスィッチング時間を説明する図、
第４図はサージ電圧波形を示す図である。 １……基板、２……発熱抵抗体、３……駆動用ＩＣ素
子。
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に多数個の発熱抵抗体を線状に配す
ると共に、各発熱抵抗体を駆動する駆動用ＩＣ素子を前
記基板上に搭載したサーマルヘッドにおいて、前記駆動
用ＩＣ素子の駆動スイッチング時間を100〜300nsecに設
定したことを特徴とするサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5074185A JPH0632939B2 (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | サ−マルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5074185A JPH0632939B2 (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | サ−マルヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61209173A JPS61209173A (ja) | 1986-09-17 |
| JPH0632939B2 true JPH0632939B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=12867260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5074185A Expired - Lifetime JPH0632939B2 (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | サ−マルヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632939B2 (ja) |
-
1985
- 1985-03-14 JP JP5074185A patent/JPH0632939B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61209173A (ja) | 1986-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |