JPH066927Y2 - サ−マルヘツド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、サーマルヘッドに関し、特に抵抗発熱体の駆
動回路の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来のサーマルヘッドが一例が日経エレクトロニクス、
NO.３１１，第９０〜９４頁（１９８３年２月２８日発
行）に記載されている。

その基本的回路構成は第２図に示す如くであり、各発熱
体１の一方の端子１ａが共通接続線２ａを介して共通電
極電源端子２に接続され、他方の端子１ｂがそれぞれ駆
動用ＩＣ３の個別出力端子３ａに直結されている。２５
はサーマルヘッドを駆動する各種の入出力端子及び電源
端子である。

第３図は一般的な駆動用ＩＣ３内部の回路構成を示した
もので、シフトレジスタ回路２１、データラッチ回路２
２、ゲート回路２３、及び駆動トランジスタ２４より成
っている。

入出力信号及び電源端子２５のうち、２５−１〜２５−
５は、それぞれエネーブル入力、ラッチ入力、データ入
力、クロック入力、データ出力であり、一方２５−６〜
２５−８は電源端子である。このうち、２５−８は接地
端子で、この接地端子２５−８と電源端子２との間に所
定の電圧が印加される。このような構成のサーマルヘッ
ドでは、データ入力信号とエネーブル信号との組合わせ
により、発熱体に対する選択的通電がなされる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記構成のサーマルヘッドでは、電源端
子２から各発熱体への通電路の長さ即ち配線長がそれぞ
れ異なるから、電源端子２に与える電圧が一定であって
も、各発熱体の両端にかかる電圧値は共通接続線２ａに
よる電圧降下のため異なり、従って発熱体に流れる電流
値がそれぞれ異なり、このため、発熱量もそれぞれ異な
る。すなわち、電源端子から最も遠い発熱体ほど発熱量
が小さくなる。従って、感熱記録紙等への印字に濃度ム
ラが生じ、印字品質が悪くなる。この濃度ムラは全発熱
体が発熱するいわゆるベタ黒印字のとき最も顕著とな
る。

この考案は以上述べたサーマルヘッドの共通電極電源端
子から遠い発熱体ほど発熱体の両端にかかる電圧が小さ
くなり、結果的に濃度ムラが生ずるという欠点を除去
し、濃度ムラの少ない、印字品質の良好なサーマルヘッ
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〕

本考案のサーマルヘッドは、複数個の抵抗発熱体と、上
記複数個の抵抗発熱体の一方の端子に共通接続線を介し
て接続された第１の電源端子と、上記複数個の抵抗発熱
体にそれぞれ対応して設けらた、各々対応する抵抗発熱
体の他方の端子と、第２の電源端子との間に介在する駆
動トランジスタとを備え、上記駆動トランジスタの各々
は、対応する抵抗発熱体の上記一方の端子から上記第１
の電源端子までの配線距離が長いもの程飽和電圧がより
小さいものであることを特徴とするものである。

〔作用〕

各発熱体は、駆動トランジスタ、共通接続線を介して、
定電圧源に接続された形となっている。従って、トラン
ジスタがオンしたときの発熱体を流れる電流Ｉは Ｉ＝（Ｖ_op−Ｖ_on）／（Ｒ_dot＋Ｒ_ｃ……(1) で与えられる。ここで、Ｖ_opは電源電圧、Ｖ_onはトラン
ジスタの飽和電圧、Ｒ_dotは発熱体の抵抗、Ｒ_ｃは共通
接続線の配線抵抗である。

発熱体の発熱量はＩ^２Ｒ_dotに比例するから該発熱量を
一定にするにはＩを一定にする必要がある。即ち、(1)
式を変形して、 Ｖ_on＝Ｖ_op−ＩＲ_dot−ＩＲ_ｃ……(2) (2)式でＶ_op，Ｉ，Ｒ_dotを一定とすると、Ｖ_onは−Ｒ_ｃ
に比例する。即ち、Ｒ_ｃの増大に伴ってＶ_onを減少させ
ることが、Ｉを一定にし、従って、発熱量を一定にする
条件であることが分かる。Ｒ_ｃは発熱体から共通電極端
子までの配線長に比例するから該配線長の長いもの程、
対応する駆動トランジスタの飽和電圧をより小さいもの
とすることにより、各発熱体の発熱量を一定にすること
ができる。

〔実施例〕

本考案一実施例のサーマルヘッドの全体的回路構成は第
２図および第３図に示したものと同じである。異なるの
は、駆動トランジスタの各々が対応する発熱体から共通
電極２までの配線長に応じて異なる飽和電圧値を持つこ
とである。即ち、配線長が長い程飽和電圧が低く定めら
れている。

第１図は各発熱体の発熱量と駆動トランジスタの飽和電
圧の関係を説明するための部分的な回路図で、発熱体１
個と駆動トランジスタ１個のみを示したものである。同
図で１は発熱体、２４は駆動用ＩＣ内の出力トランジス
タ、即ち駆動トランジスタ、２，２５−８は発熱体に通
電するための電源端子で、２がプラス側である。１５は
駆動トランジスタ２４のベース電流入力端子である。ト
ランジスタ２４をＯＮにするときは、トランジスタ２４
を飽和させるベース電流が端子１５を通して入力され
る。１６は共通接続線の配線抵抗で発熱体１の一方の端
子から端子２までの電気抵抗を模式的に表わしたもの
で、端子２から発熱体１までの通電路の長さに依存す
る。

発熱体１の発熱量は、発熱体の消費電力に比例する。こ
の消費電力は、発熱体を流れる電流Ｉの２乗と、発熱体
の抵抗Ｒ_dotとの積で与えられる。従って、この消費電
力を一定にするには電流Ｉを一定にする必要がある。電
流Ｉは次式で与えられる。

Ｉ＝（Ｖ_op−Ｖ_on）／（Ｒ_dot＋Ｒ_ｃ）……(3) ここでＶ_opは電源電圧、Ｖ_onは駆動トランジスタ２４の
飽和電圧、Ｒ_ｃは共通接続線の配線抵抗である。Ｖ_op，
Ｒ_dotは一定であるので、Ｉを一定にするための条件
は、(3)式を変形し、 Ｖ_on＝Ｖ_op−ＩＲ_dot−ＩＲ_ｃ……(4) この式から、Ｒ_ｃの増加に伴って、Ｖ_onを減少させれば
よいことが分かる。即ち、端子２から遠い位置にある発
熱体ほど駆動トランジスタの飽和電圧Ｖ_onが小さいもの
を対応させればよいことが分かる。

飽和電圧Ｖ_onは流れる電流値すなわち共通抵抗Ｒ_ｃにも
依存するが、通常充分飽和している時のＶ_onの電流異存
性はかなり小さくまた実用的なサーマルヘッドでの使用
範囲程度ではほぼ一定と考えてよい。

駆動トランジスタのＶ_onの大小は設計的にもある程度意
図して設計可能であり、製造工程におけるＶ_onのバラツ
キをランク分けして使うことも簡単にできる。即ち、駆
動用ＩＣ毎にＶ_onの平均値が異なる場合、Ｖ_onの平均値
が大きいもの程共通電極電源端子２により近い発熱体に
接続することとしてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、共通電極電源端
子からの配線長が長い発熱体に対応する駆動トランジス
タとして飽和電圧の小さいものを用いることとしている
ので、各発熱体の発熱量が略同一となり、印字ムラのな
いサーマルヘッドが実現できる。この特徴はいわゆるベ
タ黒印字の時より効果的であり、そのような印字を行な
う場合にも高品質を維持できる。また階調印字のように
各発熱体の発熱量を微妙に制御する場合に特にいちじる
しい効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例における１個の発熱体とそれに
つながった駆動トランジスタ、配線抵抗を示す配線図、 第２図はサーマルヘッドの全体的回路構成を示す図、 第３図は駆動用ＩＣ内の概要を示す図である。 １……抵抗発熱体、２……共通電極電源端子、１６……
共通接続線の配線抵抗、２４……駆動トランジスタ、２
５−８……接地端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の抵抗発熱体と、 上記複数個の抵抗発熱体の一方の端子に共通接続線を介
   して接続された第１の電源端子と、 上記複数個の抵抗発熱体にそれぞれ対応して設けられ、
   各々対応する抵抗発熱体の他方の端子と第２の電源端子
   との間に介在する駆動トランジスタとを備え、 上記第１の電源端子と第２の電源端子間には一定の電圧
   を印加し、 第１の電源端子から抵抗発熱体までの配線距離が長いも
   の程対応する駆動トランジスタの飽和電圧をより小さい
   もので構成し上記抵抗発熱体の発熱量を一定にしたこと
   を特徴とするサーマルヘッド。