JPH09314881A - サーマルプリントヘッド - Google Patents

サーマルプリントヘッド

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JPH09314881A
JPH09314881A JP13633596A JP13633596A JPH09314881A JP H09314881 A JPH09314881 A JP H09314881A JP 13633596 A JP13633596 A JP 13633596A JP 13633596 A JP13633596 A JP 13633596A JP H09314881 A JPH09314881 A JP H09314881A
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dots
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dot
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▲隆▼也 長畑
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Abstract

(57)【要約】 【課題】記録媒体上の印字ドット191,192 のつながりが
改善されるとともに、多階調印刷に適したサーマルプリ
ントヘッドを、簡単な構成変更によって提供する。 【解決手段】ヘッド基板11上に、列状に配置された多数
個の発熱ドット181,182が形成されてなるサーマルプリ
ントヘッドにおいて、上記発熱ドット181,182 は、異な
る抵抗値をもつものが周期的に配置されたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本願発明は、熱転写方式また
は感熱記録方式によって記録媒体に印字を行うためのサ
ーマルプリントヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のサーマルプリントヘッドの一般的
構成を、いわゆる厚膜型のものを例として、図6ないし
図8を参照して以下に説明する。アルミナセラミックな
どの絶縁性材料でできた基板11の上面には、発熱体1
2と、この発熱体12を制御駆動するための複数個の駆
動IC13とが搭載されている。厚膜型サーマルプリン
トヘッドの場合、上記発熱体12は、厚膜印刷法によっ
て絶縁基板上にその一側縁に沿って細幅帯状に形成され
る。図8(a) に詳示するように、この発熱体12の下層
には、櫛歯状のコモン電極14と、それぞれの先端が各
コモン電極14の間に入り込む櫛歯状の個別電極15と
が配される。各コモン電極14はコモンライン16に共
通接続される。各個別電極15はヘッド基板11上の他
側縁側に延ばされ、駆動IC13の出力パッドにそれぞ
れワイヤボンディングによって結線される。駆動IC1
3にはまた、電源系および信号系の端子パッドが形成さ
れており、これらはヘッド基板11上に形成した所定の
配線パターンに対してワイヤボンディングによって結線
される。そして、上記駆動IC13およびこの駆動IC
13の上面パッドと基板上の配線パターン(個別電極、
電源系および信号系配線パターン)との間を結線するワ
イヤボンディング部は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂
からなる保護コート17によって封止される。
【0003】選択した個別電極15が駆動IC13によ
ってオンされると、帯状発熱体12のうちの、当該個別
電極15を挟むコモン電極14,14間の領域(図8
(a) に斜線で示す領域)に電流が流れ、この領域が発熱
する。すなわち、各コモン電極14,14によって区画
される領域が、それぞれ発熱ドット18を形成する。
【0004】たとえば、A4サイズ幅の記録紙に8ドッ
ト/mmの印字密度で記録をすることができるようにサー
マルプリントヘッドを構成する場合、上記各コモン電極
14は、125μmピッチで等間隔に形成されることに
なる。そして、各隣接するコモン電極間の領域によって
規定される発熱ドット18の抵抗値は、たとえば、パル
ストリミングによって、所定の範囲に揃えられるのが通
常である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成の従来のサ
ーマルプリントヘッドにおいては、次のような課題があ
る。
【0006】すなわち、その第1は、帯状発熱体12に
接触するコモン電極14および個別電極15による放熱
作用により、ドット駆動時での表面温度分布は図8(b)
のようになり、主走査方向の印字ドットのつながりが悪
くなる傾向にあり、この傾向は、後述するように多階調
印刷を行う場合に印字品質を低下させる要因となってい
た。
【0007】その第2は、簡易に複数階調の印字を行お
うとする場合、階調数が制限される傾向となる。すなわ
ち、複数階調の印字を各発熱ドットの出力を変更せずに
行う場合、たとえば、2×2または3×3のドットマト
リックスにより、ディザを組む必要がある。これを2×
2のドットマトリックスについて説明すると、図9に示
すように、すべてのドットがオフの場合(a) 、いずれか
1つのドットがオンの場合(b) 、いずれか2つのドット
がオンの場合(c) 、いずれか3つのドットがオンの場合
(c) 、すべてのドットがオンの場合(d) というように、
単純には、5段階の濃度表現が可能である。ただし、い
ずれか2つのドットがオンの場合、あるいはいずれか3
つのドットがオンの場合であっても、どの2つ、あるい
は3つのドットをオンするかによって、全体としての濃
度には若干の相違がでるが、基本的には、上記の5段階
の濃度表現が可能である。
【0008】しかしながら、たとえば、Y(イエロ
ー)、M(マゼンタ)、およびC(シアン)のインクリ
ボンを用いて重ね印刷をすることによるカラー印刷を行
おうとする場合、上記のような5段階の濃度表現では多
様な色彩表現ができなくなる。このような問題を解消す
るには、マトリックスのドット数を増大させるとよい
が、そのようにすると、画像の解像度が悪くなるという
別の問題が生じる。
【0009】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、記録媒体上の印字ドットのつな
がりが改善されるとともに、多階調印刷に適したサーマ
ルプリントヘッドを、簡単な構成変更によって提供する
ことをその課題とする。
【0010】
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を採用した。
【0011】すなわち、本願発明に係るサーマルプリン
トヘッドは、ヘッド基板上に、列状に配置された多数個
の発熱ドットが形成されてなるサーマルプリントヘッド
において、上記発熱ドットは、異なる抵抗値をもつもの
が周期的に配置されていることに特徴づけられる。
【0012】好ましい実施形態においては、上記発熱ド
ットは、ヘッド基板上にコモンラインに共通接続された
櫛歯状のコモン電極と、各コモン電極間に先端を入り込
ませた櫛歯状の個別電極とを形成し、上記コモン電極お
よび上記個別電極上に帯状の発熱体を形成することによ
り、上記発熱体を上記コモン電極で区画することによっ
て形成されており、上記発熱ドットは、これを区画する
コモン電極間寸法を変化させることにより、抵抗値が異
ならせられている。
【0013】他の好ましい実施形態においては、上記発
熱ドットは、ヘッド基板上にコモンラインに共通接続さ
れた櫛歯状のコモン電極と、各コモン電極間に先端を入
り込ませた櫛歯状の個別電極とを形成し、上記コモン電
極および上記個別電極上に帯状の発熱体を形成すること
により、上記発熱体を上記コモン電極で区画することに
よって形成されており、上記発熱ドットは、パルストリ
ミングにより、抵抗値が異ならせられている。
【0014】なお、上記発熱ドットの抵抗値を異ならせ
るには、上記のように発熱ドットを区画するコモン電極
間寸法を変化させることと、パルストリミングを施すこ
とを組合せてももちろんよい。
【0015】すべての発熱ドットは、電気的に並列に配
置されている。したがって、抵抗値の小さい発熱ドット
は、抵抗値が大きい発熱ドットよりもより多くの電流が
流れ、発生するジュール熱はより大きくなる。その結
果、抵抗値が小さい発熱ドットによる印字ドットのほう
が、抵抗値が大きい発熱ドットによる印字ドットよりも
大きくなる。したがって、抵抗値が小さい発熱ドットに
よる印字ドットと抵抗値が大きい発熱ドットによる印字
ドットが隣接する場合、これらの印字ドットのつながり
がよりよくなり、このことが印字品質の向上に寄与す
る。
【0016】そして、たとえば、発熱ドットの抵抗値を
2種類に設定し、大小の抵抗値をもつ発熱ドットを交互
に配列するとともに、主走査方向に2個、副走査方向に
2個の合計4個の発熱ドットによるマトリックスによっ
てディザを組む場合、すべてのドットがオフの場合、抵
抗値大のドット1つがオンの場合、抵抗値大のドット2
つがオンの場合、抵抗値小のドット1つがオンの場合、
抵抗値小のドット2つがオンの場合、抵抗値大のドット
1つと抵抗値小のドット1つとがオンの場合、抵抗値大
のドット2つの抵抗値小のドット1つがオンの場合、抵
抗値小のドット1つと抵抗値大のドット2つがオンの場
合、およびすべてのドットがオンの場合の、9段階の濃
度表現が可能となる。したがって、各発熱ドットの抵抗
が揃えられた従来のこの種のサーマルプリントヘッドに
比較し、マトリックスのドット数を増やすことなく、よ
り多彩な濃度表現が可能となる。
【0017】また、厚膜型サーマルプリントヘッドの場
合、上記のように発熱ドットの抵抗値変更は、櫛歯状の
コモン電極間の寸法を変更するか、パルストリミングの
程度を変化させることによって簡便に行うことができ、
本願発明を実施するにあたり、殆どコスト上昇を招かな
い。
【0018】本願発明のその他の特徴および利点は、図
面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかと
なろう。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本願発明のサーマルプリン
トヘッドの好ましい実施形態を、図1ないし図5を参照
して具体的に説明する。なお、図に示す実施形態は、い
ずれも、いわゆる厚膜型サーマルプリントヘッドに本願
発明を適用したものである。また、図1ないし図5にお
いて、図6ないし図8に示した従来例と同一または同等
の部材には、同一の符号を付してある。
【0020】図1ないし図3は、本願発明に係るサーマ
ルプリントヘッド10の第1の実施形態を示している。
アルミナセラミックなどの絶縁性材料でできた基板11
の上面には、その一側縁11aにそって、帯状発熱体1
2が形成されるとともに、この発熱体12を長手方向に
区画して形成される発熱ドット18を個別に発熱駆動す
るための複数個の駆動IC13が搭載されている。上記
の発熱体12の下層には、櫛歯状のコモン電極14と、
それぞれの先端が各コモン電極14の間に入り込む櫛歯
状の個別電極15とが配され、各コモン電極14はコモ
ンライン16に共通接続されるとともに、各個別電極1
5はヘッド基板11の他側縁11bに向けて延ばされ、
各駆動IC13の出力パッドにそれぞれワイヤボンディ
ングによって結線される。駆動IC13にはまた、電源
系および信号系の端子パッドが形成されており、これら
はヘッド基板11上に形成した所定の配線パターンに対
してワイヤボンディングによって結線される。
【0021】選択した個別電極15が駆動IC13によ
ってオンされ、帯状発熱体12のうちの、当該個別電極
15を挟むコモン電極14,14間の領域に電流が流
れ、この領域が発熱する。すなわち、隣合うコモン電極
14,14間の領域が、それぞれ、発熱ドット18を構
成する。
【0022】なお、上記コモン電極14や個別電極15
は、サーマルプリントヘッドに求められる印字密度と対
応した微小なピッチで形成され、それ故にきわめて細状
のパターンであるため、その他の配線パターンをも含
め、あらかじめヘッド基板11上に形成したガラスグレ
ーズ層20(図3)の上に金等の導体被膜を形成し、こ
れにフォトリソ工程を施す等することによって形成され
る。
【0023】また、上記帯状発熱体12は、たとえば、
酸化ルテニウムなどの抵抗材料を主成分とする抵抗体ペ
ーストを用いた厚膜印刷法によって形成される。また、
上記のように各配線や電極が形成され、かつ発熱体12
が形成されたヘッド基板11の表面は、端子部等、表面
に露出するべき部分を残して、ガラスからなる保護被膜
21(図3)で覆われる。そして、上記駆動IC13な
いしワイヤボンディング部は、エポキシ樹脂等の熱硬化
性樹脂からなる保護コート17によって封止される。
【0024】さて、本願発明においては、上記のように
して列状に形成される多数個の発熱ドット18を、異な
る抵抗値をもつものが周期的に配置されたものとする。
図2(a) に示されているように、本実施形態において
は、2種類の抵抗値、すなわち、第1の抵抗値をもつ発
熱ドット181と、それより大きな第2の抵抗値をもつ
発熱ドット182とを、交互に配列している。
【0025】発熱ドット181,182の抵抗値を異な
らせるために、この実施形態では、コモン電極14間の
寸法を、長短交互に設定している。間隔寸法が長いコモ
ン電極間の領域からなる発熱ドット182の抵抗値は相
対的に大きく、間隔寸法が短いコモン電極間の領域から
なる発熱ドット181の抵抗値は相対的に小さくなる。
【0026】各コモン電極14は、コモンライン16に
共通接続されているので、各発熱ドット181,182
は、電気的に並列である。したがって、通電状態におい
ては、抵抗値の小さい発熱ドット181により多くの電
流が流れ、一定時間に発生するジュール熱はより大きく
なる。このように発熱量が異なる2種類の発熱ドット1
81,182によって印字を行うと、発熱量の大きい発
熱ドット181による印字ドット191は、発熱量の小
さい発熱ドット182による印字ドット192よりも大
きくなる。
【0027】このように発熱量が大きい発熱ドット18
1による印字ドット191と発熱量が相対的に小さい発
熱ドット182による印字ドット192とを隣接させた
場合、図2(b) に模式的に示すように、これらの印字ド
ットのつながりがよりよくなり、このことが印字品質の
向上につながる。
【0028】そして、上記のように発熱ドットの抵抗値
を2種類に設定し、大小の抵抗値をもつ発熱ドットを交
互に配列するとともに、主走査方向に2個、副走査方向
に2個の合計4個の発熱ドットによるマトリックスによ
ってディザを組む場合、図4に模式的に示すように、す
べてのドットがオフの場合(図4(a) )、抵抗値大のド
ット1つがオンの場合(図4(b) )、抵抗値大のドット
2つがオンの場合(図4(c) )、抵抗値小のドット1つ
がオンの場合(図4(d) )、抵抗値小のドット2つがオ
ンの場合(図4(e) )、抵抗値大のドット1つと抵抗値
小のドット1つとがオンの場合(図4(f) )、抵抗値大
のドット2つの抵抗値小のドット1つがオンの場合(図
4(g) )、抵抗値大のドット1つと抵抗値小のドット2
つがオンの場合(図4(h) )、およびすべてのドットが
オンの場合(図4(i) )の、9段階の濃度表現が可能と
なる。したがって、各発熱ドットの抵抗が揃えられた従
来のこの種のサーマルプリントヘッドに比較し、マトリ
ックスのドット数を増やすことなく、より多彩な濃度表
現が可能となる。
【0029】図5は、本願発明の第2の実施形態に係る
サーマルプリントヘッド10の要部を示す模式的平面図
である。
【0030】この実施形態に係るサーマルプリントヘッ
ド10においては、上記第1の実施形態と同様の手法に
よって抵抗値を異ならせた大小2種類の抵抗値をもつ発
熱ドット181,182を交互に配しているが、隣接す
る2つずつの発熱ドット181,182の個別電極15
を共通接続している点が、上記第1の実施形態と異なっ
ている。この場合、各隣接する2個の発熱ドット18
1,182が対となって、実質的に1つの発熱単位を形
成する。しかしながら、所定の発熱量をもつドットと、
それより大きな発熱量をもつドットとが隣接しているの
で、このような発熱単位によって印字を行えば、図5
(b) に示すように、相対的に小さな印字ドット192
と、相対的に大きな印字ドット191とが重なりをもっ
て記録紙に表れるので、これらの印字ドットのつながり
の向上による印字品質の改善が期待される。
【0031】もちろん、この発明の範囲は上述の実施形
態に限定されるものではない。たとえば、上記の実施形
態では、コモン電極間寸法を変化させたが、コモン電極
間寸法を一定とした場合であっても、発熱ドットごとに
パルストリミングをおこなって、発熱ドットに2種類の
抵抗値を与えることも可能である。
【0032】また、上記の実施形態では、2種類の抵抗
値をもつ発熱ドットを交互に配したが、3種類またはそ
れ以上の抵抗値をもつ発熱ドットを周期的に配すること
も可能である。
【0033】さらに、上記の実施形態は、厚膜型のサー
マルプリントヘッドであるが、いわゆる薄膜型のサーマ
ルプリントヘッドであっても、同様に本願発明思想を適
用しうることは、いうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1の実施形態に係るサーマルプリ
ントヘッドの全体斜視図。
【図2】(a) は本願発明の第1の実施形態に係るサーマ
ルプリントヘッドの要部拡大平面図。(b) は作用説明
図。
【図3】図2(a) のIII −III 線に沿う断面図。
【図4】上記第1の実施形態に係るサーマルプリントヘ
ッドの作用を説明するための模式図。
【図5】本願発明の第2の実施形態に係るサーマルプリ
ントヘッドの要部拡大平面図。
【図6】従来例に係るサーマルプリントヘッドの全体斜
視図。
【図7】図6のVII −VII 線に沿う断面図。
【図8】従来例に係るサーマルプリントヘッドの要部拡
大平面図。
【図9】従来例に係るサーマルプリントヘッドの作用を
説明するための模式図。
【符号の説明】
10 サーマルプリントヘッド 11 ヘッド基板 12 発熱体 13 駆動IC 14 コモン電極 15 個別電極 18 発熱ドット 191,192 印字ドット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヘッド基板上に、列状に配置された多数
    個の発熱ドットが形成されてなるサーマルプリントヘッ
    ドにおいて、 上記発熱ドットは、異なる抵抗値をもつものが周期的に
    配置されていることを特徴とする、サーマルプリントヘ
    ッド。
  2. 【請求項2】 ヘッド基板上にコモンラインに共通接続
    された櫛歯状のコモン電極と、各コモン電極間に先端を
    入り込ませた櫛歯状の個別電極とを形成し、上記コモン
    電極および上記個別電極上に帯状の発熱体を形成するこ
    とにより、上記発熱体を上記コモン電極で区画して上記
    発熱ドットが形成されており、上記発熱ドットは、これ
    を区画するコモン電極間寸法を変化させることにより、
    抵抗値が異ならせられている、請求項1に記載のサーマ
    ルプリントヘッド。
  3. 【請求項3】 ヘッド基板上にコモンラインに共通接続
    された櫛歯状のコモン電極と、各コモン電極間に先端を
    入り込ませた櫛歯状の個別電極とを形成し、上記コモン
    電極および上記個別電極上に帯状の発熱体を形成するこ
    とにより、上記発熱体を上記コモン電極で区画して上記
    発熱ドットが形成されており、上記発熱ドットは、パル
    ストリミングにより、抵抗値が異ならせられている、請
    求項1に記載のサーマルプリントヘッド。
  4. 【請求項4】 ヘッド基板上にコモンラインに共通接続
    された櫛歯状のコモン電極と、各コモン電極間に先端を
    入り込ませた櫛歯状の個別電極とを形成し、上記コモン
    電極および上記個別電極上に帯状の発熱体を形成するこ
    とにより、上記発熱体を上記コモン電極で区画して上記
    発熱ドットが形成されており、上記発熱ドットは、これ
    を区画するコモン電極間ピッチを変化させることと、パ
    ルストリミングをすることの組合せにより、抵抗値が異
    ならせられている、請求項1に記載のサーマルプリント
    ヘッド。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002052753A (ja) * 2000-08-09 2002-02-19 Rohm Co Ltd サーマルプリントヘッド
CN116653440A (zh) * 2023-04-21 2023-08-29 山东华菱电子股份有限公司 具有双排发热体的热敏打印头及多色打印方法

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