JPS5830839B2 - サ−マルプリンタの通電パルス印加方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気的信号を印加することにより発熱要素と
協働関係にある感熱紙に印字しようとするサーマルプリ
ンタの通電パルスの印加方法に関するものである。

サーマルプリンタが出現してから数年になるがあ１り普
及していないのが実状である。

その一つの原因として、サーマルプリンタの心臓部であ
るサーマルヘッドの信頼性がち唸りないことがあげられ
る。

サーマルヘッドには半導体ＩＣ技術を用いたもの、薄膜
抵抗体を用いたもの、厚膜抵抗体を用いたものに大別で
きるが、半導体ＩＣ技術を用いたものは量産が難しく、
しかも高度の電子技術が必要であるため高価にならざる
を得ない欠点を有している。

父、薄膜抵抗体を用いたものも量産性に乏しく高価にな
らざるを得ないという欠点を有している。

一方、厚膜抵抗体を用いたものは量産性に富み安価には
なるが、熱的衡撃のくり返しに弱いとされている。

しかし、厚膜抵抗を用いたサーマルヘッドも実用化され
ているが、発熱要素である厚膜抵抗体の焼成温度が高く
なりサーマルヘッドの基材が制約され高温に耐えうるセ
ラ□ツクやアルミナ等に限定されてくる。

そこで、従来のサーマルヘッドの信頼性向上がサーマル
ヘッドの製造技術的な面からのみ追求されてきているが
、本発明は、サーマルプリンタの通電パルスの印加方法
によりサーマルヘッドの信頼性を向上させ、安価なサー
マルプリンタを提供するものである。

第１図、第２図は、サーマルヘッドの発熱要素と電気導
体の配置を示す拡大図である。

第１図。第２図に於て、１１．２１は共通電気導体、１
２゜２２は信号供給電気導体、１３．２３は発熱要素で
ある。

第１図、第２図に示すサーマルヘッドを用いてドツトシ
アル駆動により印字するときの構成図は第３図のように
表わせる。

第３図に於て、３１は発熱要素であり、第１図の１３．
第２図の２３に相当する。

３２は回り込み防止用素子である。

回り込み防止用素子を介してグループ化された発熱素子
群、ａ ｓ ｂ ｍ ｃは大電流用ドライバー３３に接
続され、ドライバー３３のベースはデコーダ３４に接続
されている。

３５は桁用のドライバーであり、ｎ桁あればｎ個のドラ
イバーが必要である。

桁用のドライバー３５のベースＨＲＯＭ（ＲＥＡＤ
ＯＮ ＭＥＭＯＲＹ）３６に接続されており印字する
文字に応じて桁用ドライバー３５はＯＮ、ＯＦＦするわ
けである。

ドツトシリアル駆動による従来の通電方法は第４図のよ
うであり、との印加パルスの拡大図と発熱要素の温度上
昇波形を第５−ａ図、第５−ｂ図、第６−ａ図、第６−
ｂ図に示す。

第５− ａ図は印加電圧■１、通電中ｔｐ１のパルスで
あり、第５−ｂ図は第５ａ図のパルスを発熱要素に印加
したときの温度上昇波形である。

第５−ｂ図に於て、Ｔｓは感熱紙のある発色温度を示す
。

第５− ａ図、第５−ｂ図かられかる様に、通電中を短
くして印加電圧を高くすると、発熱要素の瞬間温度上昇
を高くする必要がある。

すなわち、発熱要素の熱衝撃が太きくなリサーマルヘッ
ドの信来性が低下するのである。

一方策６− ａ図に示した様にパルスの印加電圧を低く
し通電中を長くとると、第６−ｂ図に示したようになだ
らかな温度上昇波形となる。

第６ａ図は印加電圧■２、通電中ｔｐ２のパルスであり
第６−ｂ図は第６−ｂ図のパルスを発熱要素に印加した
時の温度上昇波形である。

第６−ｂ図に於て、Ｔ８は感熱紙のある発色温度を示す
。

第６−ａ図、第６−ｂ図かられかる様に、通電中を長く
して印加電圧を低くしていくと、発熱要素の温度上昇は
なだらかになり熱衝撃が小さくなってサーマルヘッドの
信頼性が向上する。

しかし、通電中が長くなった為にサーマルヘッドの基材
の熱伝導率の関係もあって印加パワーを大きくしでやら
なければならない。

い捷、サーマルヘッドの基材をガラス、通電時間をｔ１
印加電圧な■、サーマルヘッドの発熱要素の抵抗値をＲ
とすると印加パワーは、Ｐ＝Ｖ２ｔ・・・・・・（１−
１）式と表わされる。

（１−１）式から通電時間を長くしていった場合、最適
な等濃度印字を得られるパワーを計算してその比を求め
てみると第７図の特性直線になる。

つ１す、通電中が長くなって基材へ逃げる熱の分だけ余
分にパワーを印加してやらなければ最適な印字濃度が得
られないわけである。

前述したように、通電中を短くして印加電圧を高くする
と発熱要素における熱衝撃が犬となり信頼性が低下する
。

一方、通電中を長くして印加電圧を低くすると、発熱要
素の熱衝撃が軽減され信頼性が向上するが、印加パワー
を増加させなければならないという欠点がある。

前記欠点を解決したのが本発明である。

本発明の一実施例を第８図に示す。

解すやすくする為に第８図の拡大図と発熱要素の温度上
昇波形を第９−ａ図、第９−ｂ図に示す。

第９− ａ図に於て、Ｓは印加電圧ｖ４、通電中ｔｐ３
なる巾の狭い予熱パルスであり、ここでは１／２のデユ
ーティを持った４個のパルスラー例トして書いである。

Ｕは感熱紙を発色させるに十分なパルスであり、印加電
圧■４、通電中Ｔｐ４である。

当然のことながらＴ ｐ４ ＞ ｊ ｐ３である。第９
−ａ図で示したパルスを発熱要素に印加した時の発熱要
素の温度上昇波形を第９−ｂ図に示す。

第９−ｂ図に於て、Ｔｓは感熱紙のある発色温度を示す
。

第９−ｂ図からもわかる様にＳの予熱パルスによって発
熱要素は予熱され温度がある程度上昇し、そこへＵのパ
ルスを印加することにより感熱紙を発色させるに十分な
温度に発熱要素を温度上昇させるわけである。

従って本発明の実施例によれば、サーマルヘッドの発熱
要素の熱衝撃が小さくなり信頼性が向上する。

又、通電中を長くとる必要がないので印加パワーも大き
くする必要がなく、印加パワーを軽減できる利点を有し
ている。

第９−ａ図に於て、わかりやすくする為に予熱パルスを
４個としたが、１個もしくは複数個であっても構わない
。

以上述べたように本発明の実施例によれば、サーマルヘ
ッドの発熱要素に急激な熱衝撃を加える必要もなく信頼
性のあるサーマルヘッドの通電方法を提供できたわけで
ある。

本発明によれば、印加される予備（予熱）パルスと発熱
通電パルスとの電圧値は同じであり、パルス幅のみ変化
させれば良すため、複数の電圧値を電源に用意する必要
がなく、簡単な回路構成で制御が可能である。

又、本発明によって熱衝撃のくり返しに弱いとされてい
る量産性に富む厚膜抵抗を用いたサーマルヘッドの信頼
性も向上でき、ひいては安価なサーマルプリンタを提供
できる利点があり有益性が極めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はサーマルヘッドの発熱要素と電気導体
の配置を示す拡大図。 第３図は第１図。第２図の発熱要素と電気導体を有する
サーマルヘッドをドツトシリアル駆動によりドライブす
る時の構成図。 第４図は従来の通電パルス印加方法であり、第５−ａ図
、第６−ａ図は第４図の通電パルスの拡大図である。 第５− ａ図では通電巾の短い、印加電圧の高いパルス
を、第６−ａ図では通電巾の長い、印加電圧の低いパル
スを示してトリ、これ等に対する発熱要素の温度上昇波
形が夫々第５−ｂ図、第６−ｂ図である。 第７図は、サーマルヘッドに通電する通電時間を長くし
ていった場合のパワー比を示す特性直線図である。 第８図は本発明による一実施例であり、第９−ａ図が第
８図の拡大図、第９−ｂ図は第９−ａ図のような通電パ
ルスを発熱要素に与えた時の温度上昇波形である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発熱要素に通電し当接する感熱紙に記録を行な５サ
   ーマルプリンタにおいて、前記感熱紙の発色に至らしめ
   る充分なパルス幅及び電圧値を有する通電パルスを与え
   る以前に、前記通電パルスと同電圧値でパルス幅が短か
   く前記感熱紙の発色に至らない複数個のパルスを前記発
   熱要素に予備印加することを特徴とするサーマルプリン
   タの通電パルス印加方法。