JPH02255348A - 記録ヘッド及び前記記録ヘッドを用いた記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は熱記録方式に用いられる記録ヘッド及び前記記
録へッ、ドを用いた記録装置に関する。

〈従来の技術〉 今日、パソコンやワープロが広く普及しているが、これ
らの入力機器から入力した情報を記録する方式として、
装置の小型化が容易であると共に、低騒音性に優れてい
ることから熱記録方式が広く使用されている。

前記熱記録方式には、インクシートを画信号に応して加
熱する熱転写記録方式と、感熱シートを画信号に応じて
加熱する感熱記録方式があり、これらは何れも画信号に
応じて発熱する記録ヘッドを用いて記録を行うものであ
る。そして記録ヘッドとしては第９図に示すように、矩
形状の発熱抵抗体５０の両端に電極５１を接続し、画電
極５１間に通電することで抵抗体５０を発熱させるよう
にしているのが一般的である。ここで第１Ｏ図に前記記
録ヘッドの通電量−記録濃度特性（第１θ図（＾））、
前記通電量に対応した抵抗体５０の記録可能発熱領域変
化（第１Ｏ図（Ｂ）のハンチング部分）、前記通電量に
対応した抵抗体５０の発熱温度分布（第１０図（Ｃ））
を示す。

前記構成の記録ヘッドに於いては、電極５１間に通電し
た場合、抵抗体５０に流れる電流密度は第９図矢印に示
す如く抵抗体５０の中央部の電流密度がやや高くなるが
、通電量に対して抵抗体５ｏの発熱特性は全体的に略均
−な発熱特性を示す、しかし、−Ｃに使用されている感
熱シートやインクシートは、あるしきい値を越すと急激
に記録作用を示すため、前記の如く抵抗体全体が比較的
均一な発熱特性を示す記録ヘッドを用いた場合、所定の
通電量を越すと（第１０図（Ａ）のｂ付近）記録可能発
熱領域が急に拡がって記録濃度が急激に高くなる。

従って、前記構成の記録ヘッドにあっては通１ｉ！量を
制御して多諧調記録を行うことは難しい。

前記課題を解決する方法として特公昭５４−４４２２３
号等に於いて、第１！図に示すように、発熱抵抗体５０
の長さを電極５１間中央部で短（なるようにし、抵抗体
５０の抵抗値が電極５１の幅方向両端部よりも中央部の
方が小さくなるように構成したものがある。第１２図に
この記録ヘッドの通電量−記録濃度特性（第１２図（＾
））、前記通電量に対応した抵抗体５０の記録可能発熱
領域（第１２図（８）のハツチング部分）、前記通電量
に対応した抵抗体５０の発熱温度分布（第１２図（Ｃ）
）を示す。

前記構成にあっては、通ｉｉ量に対する抵抗体５０の発
熱特性は抵抗値の低い抵抗体中央部の発熱温度が高く、
その周囲の発熱温度が低くなり、記録可能発熱領域は前
記中央部を中心に比較的緩やかに広がっていく。

従って、前記記録ヘッドを用いると、通電量を制御する
ことによって多諧調記録を行うことが出来るものである
。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、第１１図に示す記録ヘッドの記録可能発熱領域
（第１２図（Ｂ）のＣの状態参照）は、第９図に示す記
録ヘッドの記録可能発熱領域（第１０図（Ｂ）のＣの状
態参照）よりも小さく、最高記録濃度が低下してしまう
課題がある。

また第１１図に示す構成の記録ヘッドに於いては通′Ｎ
、Ｉを大きくすると記録可能発熱領域は広がるが、この
とき抵抗体５０の中心部は過度に発熱しく第１２図（Ｃ
）のＣ参照）、熱的負荷によってヘッドの耐久性が低下
しまう等の課題があった。

本発明の目的は従来の前記課題を解決し、最高記録濃度
等を低下させることなく諧調性記録が可能な記録ヘッド
及び前記記録ヘッドを用いた記録装百を提供せんとする
ものである。

く課題を解決するための手段〉 前記課題を解決するための本発明の代表的な種は、通電
により発熱する発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体を挟むよ
うに接続された個別電極及び共通電極と、前記個別電極
と共通電橋の少なくとも一方に形成され、前記発熱抵抗
体に入り込むように構成された電極突起とを設けて記録
ヘッドを構成したことを特徴としてなる。

また前記記録ヘッドを用いて熱記録装置を構成したこと
を特徴としてなるものである。

〈作用〉 前記手段によれば、抵抗体に流れる電流は電極突起の先
端を中心に流れるようになり、通電量を変化させると抵
抗体の記録可能発熱領域が変化して多諧調記録が可能と
なる。

〈実施例〉 次に前記手段を通用した本発明の一実施例について説明
する。

〔第一実施例〕 第１図はシリアル型記録ヘッドＡの部分平面説明図であ
り、第２図は断面説明図である。

先ず記録ヘッドＡの全体構成について説明すると、第２
図に示すようにこの記録へラドＡは機械的強度の強いＡ
１□０３等よりなる基板１の一方側端近傍に、ガラス層
よりなるグレーズ部２が設けられ、前記グレーズ部２上
にはＴａＮ等の正の温度係数を存し、通電により発熱す
る発熱抵抗体３が列状に複数設けられている。

また前記各抵抗体３の両端には両信号に応じて個別に通
電するためのＡＩ製個別電極４ａと、各抵抗体３に共通
するＡＩ製共通電極４ｂが接続されている、更に前記個
別電ｉ４ａには後述するＡＩ製の電極突起５が一体的に
設けられ、この電極突起５が抵抗体３に接続している。

更に前記抵抗体３及び電極４ａ、４ｂ上には３１０□等
よりなる酸化防止保護層６ａ及びＴａ、０．等よりなる
耐摩耗保護層６ｂが形成されている。

ここで前記発熱抵抗体３、電極４ａ、４ｂ及び［Ｉ１１
突起５の関係について具体的に説明する。

発熱抵抗体３は第１図に示す如く略矩形状に形成され、
電極４ａ、４ｂは前記矩形状抵抗体３の対向する接辺に
接続されている。そして前記共通電極４ｂは図示しない
電源に接続され、夫々の個別電極４ａは駆動手段７を介
してアースされている。

また電極突起５は前記抵抗体接辺の略中央であって、そ
の突出量ｌは電ｔｉ４ａ、４ｂ間の距離をＺ、とした場
合、１／４貞＜　ｔｔ　＜１／２１１となるように設定
されている。更に前記電極突起５の幅Ｗは抵抗体３の輻
−１の１／２以下となるように設定されている。尚、本
実施例ではｗ　＝１／１０　Ｍ＋に設定している。

次に前記記録ヘッドＡを用いた記録装置について第３図
を参照して説明する。

第３図は前記記録へラドＡを用いたシリアル型の熱転写
記録装置の斜視説明図であり、８は加熱されると溶融し
て被記録媒体である記録シート９に転写性を有するイン
クを、長尺状のベースフィルムに塗布したインクリボン
であって、これが供給リールｌＯａ及び巻取リール１０
ｂに巻き付けた状態でカセット１０内に収納され、この
カセット１０がキャリッジ１１に着脱自在に装填可能に
構成されている。

そして前記キャリッジ１１にはプーリ１２ａ、　１２ｂ
間に掛は渡されたベルト１２ｃが接続され、前記ブー１
月２ａと連結したモーター１２ｄの駆動によってガイド
軸１３に沿って往復移動可能に構成されている。即ち、
記録シート９に対して記録へラドＡが移動可能にてなっ
ている。

また前記キャリッジ１１には前述した如く構成された記
録ヘッドＡが搭載され、この記録ヘッドＡは矢印ａ方向
にアップダウン可能に構成されている。

更に前記記録へラドＡの対向位置であって、該ヘッドＡ
の移動領域にはプラテン１４が設けられており、このプ
ラテン１４と平行にモーター１５によって回転する記録
シート９の搬送ローラ１６が設けられている。尚、前記
搬送ローラ１６には図示しないピンチローラが圧接して
おり、搬送ローラ１６が駆動回転するとピンチローラと
の協働作用によって記録シート９が矢印す方向へ搬送さ
れるように構成されている。

従って、前記記録装置にあっては、記録ヘッドＡがヘッ
ドダウンすると裏面をプラテン１４で支持された記録シ
ート９に前記インクリボン８が圧接し、この状態で前記
キャリッジ１１が矢印Ｃ方向に走行すると、インクリボ
ン８が供給リールｌｏａから順次繰り出される。更に前
記キャリッジ１１の矢印Ｃ方向への走行と同期して前記
記録ヘッドＡへ画信号に応じた通電をすると、該通電部
分の抵抗体層３が発熱し、この熱により溶融したインク
が記録シート９に転写記録される。尚、前記供給リール
１０ａから繰り出されたインクリボン８は巻取機構１１
ａと連結した巻取リール１０ｂに巻き取られる如く構成
されている。

更に前記の如くして一行分の転写記録が終了すると、記
録へラドＡがヘッドアップしてキャリッジ１１がホーム
ポジションに戻ると共に、搬送ローラ１６が所定量回転
して記録シート９が矢印す方向に一行分搬送され、次行
以下の記録を前記と同様に繰り返す如く構成している。

次に前記記録装置Ｂにより記録を行う際の記録ヘッドＡ
の発熱作用について説明する。

電極４ａ、４ｂ間での通電量が小さいときは電流は抵抗
の低い電極突起５の先端に集中して流れ、第４図（＾）
の矢印に示す如き電流密度となる。従って先ず電流密度
の高い抵抗体３の中央部ａが記録可能発熱領域となる。

この状態の記録ドツトの大きさは第５図（＾）のａの状
態（ハツチング部分が記録可能発熱領域）であり、抵抗
体３の温度分布は第５図（Ｂ）のａの状態である。

次に通電量を増加すると、電極突起５の先端部分の抵抗
値が上昇し、該部分の電流密度はある程度の密度で平衡
する。そのため第４図（［ｌ）の矢印に示すように未だ
発熱の少ない電極突起５の先端周辺に電流が流れ始め、
記録可能発熱領域が抵抗体３の中央部からｂの範囲へ拡
がる。この状態の記録ドツトの大きさは第５図（＾）の
ｂの状態であり、抵抗体３の温度分布は第５図（Ｂ）の
ｂの状態となる。

更に通電量を増加すると、第４図（Ｃ）の矢印に示すよ
うに電流は抵抗体３の全体を流れるようになり、範囲Ｃ
に示す抵抗体３の略全面が記録可能発熱領域となる。こ
の状態の記録ドツトの大きさが第５図（＾）のＣの状態
であり、抵抗体３の温度分布は第５図（Ｂ）のＣの状態
となる。

前記通電量と記録濃度との関係を示すと第６図のグラフ
に示す如（なる。

前記の如（通電量を大きくしたときの記録可能発熱領域
は抵抗体３を矩形状に形成した場合と路間−となり、充
分な記録濃度が得られる。また発熱面積が広く取れるた
め、単位面積当たりの発熱量を低く出来、発熱集中を避
けることが出来、記録ヘッドの耐久性、耐入力性が優れ
たものとなる。

更に発熱抵抗体３が略矩形状であるために、記録可能発
熱領域が同心円状に拡がり、通電量に対する記録濃度を
直線的に変化させることが出来る。

尚、前記通電量を変化させるのは抵抗体３への通電時間
を変化させる方式、印加電圧を変化させる方式等種々の
方式を用いれば良い。

（他の実施例〕 前述の実施例では電極突起５を個別電極４ａ側にのみ設
けた例を示したが、第７図（Ａ）に示すように前記電極
突起５を個別電極４ａ及び共通電極４ｂの双方に設ける
ようにしても良い。

前記の如く構成すると、電流は第７図（＾）の矢印に示
すように共通電極４ｂの電極突起５の先端から個別電＄
１４ａの電極突起５の先端に流れるようになり、通電量
を増加するに従って電極突起５の先端間を中心にして電
流経路が同心円状に拡がるようになる。従って、第８図
（Ａ）　、　（Ｂ）に示すように記録可能発熱領域は前
述した実施例よりも更に同心円状に変化するようになる
。

更に前記の如く構成すると、夫々の電極突起５の長さを
変えることにより前記同心円の中心を発熱抵抗体３の中
心からずらすことが出来る０例えば、熱記録にあっては
記録方向下流側の方に熱が集中し易いが、夫々き電極突
起５間の中心を記録方向上流側にずらすようにすると効
果的な記録を行うことが出来る。

尚、前述した実施例では電極突起５をの先端を矩形状に
した例を示したが、第７図（Ｂ）に示すらうに矩形以外
の形状にしても良いものである。

また前述した実施例ではシリアル型の記録ヘッド及び記
録装置の例を示したが、本発明はライン型の記録ヘッド
及び記録装置に適用し得ることは当然であり、更には熱
転写記録方式のみならず感熱シートを用いる感熱記録装
置に適用することも出来る。

〈発明の効果〉 本発明は前述した如く、発熱抵抗体を挟むように接続さ
れた個別電極及び共通電極の少なくとも一方に電極突起
を設けたために、通ｉｔを変化させることによって抵抗
体の記録可能発熱領域を変化させることが可能となり、
多諧調記録を行うことが出来る。

また前記発熱に際し、抵抗体の発熱領域を狭めることな
く、且つ過度の発熱温度上昇を防止して耐久性、耐入力
性に優れた記録ヘッド及び記録装置を提供し得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る記録ヘッドの部分平面
説明図、第２図は記録ヘッドの断面説明図、第３図は記
録装置の説明図、第４図（Ａ）〜（Ｃ）は通電量を変化
させたときの抵抗体中を流れる電流密度の説明図、第５
図（Ａ）は記録可能発熱領域の変化説明図、第５図（Ｂ
）は抵抗体の温度変化説明図、第６図は通電量−記録濃
度の関係を示すグラフ、第７図（Ａ）　、　（Ｂ）は電
極突起を二個設けた実施例の説明図、第８図（＾）、（
Ｂ）は第７ＵｊＪの記録ヘッドの抵抗体の記録可能発熱
領域及び温度変化の説明図、第９図は従来の記録ヘッド
の説明図、第１０図（Ａ）は従来の記録ヘッドによる通
電量−記録濃度特性を示すグラフ、第１θ図（Ｂ）は記
録可能発熱領域の説明図、第１０図（Ｃ）は温度分布の
説明図、第１１図は従来の多諧調記録可能な記録ヘッド
の説明図、第１２図（Ａ）はその記録ヘッドによる通電
量記録濃度特性を示すグラフ、第１２図ＣＢ）は記録可
能発熱領域の説明図、第１２図（Ｃ）は温度分布の説明
図である。 Ａは記録ヘッド、Ｂは記録装置、１は基板、２はグレー
ズ部、３は発熱抵抗体、４ａは個別電極、４ｂは共通電
極、５は電橋突起、６ａは酸化防止保護層、６ｂは耐摩
耗保護層、７は駆動手段、８はインクリボン、９は記録
シート、ＩＯはカセット、１１はキャリッジ、１２ａ、
１２ｂはプーリ、１２ｃはベルト、１２ｄはモーター、
１３はガイド軸、１４はプラテン、１５はモーター、１
６は搬送ローラである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）通電により発熱する発熱抵抗体と、 前記発熱抵抗体を挟むように接続された個別電極及び共
   通電極と、 前記個別電極と共通電極の少なくとも一方に形成され、
   前記発熱抵抗体に入り込むように構成された電極突起と
   、 を有する記録ヘッド。
2. （２）前記発熱抵抗体を略矩形状に形成し、且つ前記電
   極突起を略矩形状に形成し、前記電極突起を前記発熱抵
   抗体の接辺略中央部に設けた請求項（１）記載の記録ヘ
   ッド。
3. （３）前記請求項（１）記載の記録ヘッドと、被記録媒
   体と前記記録ヘッドとを相対的に移動させるための移動
   手段と、 を有する記録装置。