JPH0234361A - サーマルプリントヘッド - 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】 扶」し丸野 本発明はサーマルプリントヘッド、たとえば熱転写プリ
ンタなどのサーマルプリンタに好適なサーマルプリント
ヘッドに関する。

宣ＩＬ班 たとえば熱転写プリンタは、周知のように熱昇華性の染
料をサーマルプリントヘッドにより加熱して紙などの被
転写媒体に転写することによって可視情報の記録を行な
う、熱昇華性染料はリボンまたはシートに塗布され、こ
のリボンまたはシートの染料塗布側を被転写媒体に接触
させ１反対側をサーマルプリントヘッドにより加熱する
。サーマルプリントヘッドは多数の発熱素子が直状に配
列された発熱体アレイを有し、それらがそれぞれ記録す
べき情報に応じて発熱する。これによって、リボンまた
はシートの加熱された部分の染料が昇華し、被転写媒体
に転写される。このような熱転写プリンタは、たとえば
ビデオプリンタに効果的に適用される。

カラーの静止画像をプリントするビデオプリンタには、
益々高いプリント品質が要求されている。前述のように
、サーマルプリントヘッドは多数の発熱抵抗体素子の７
レイを有する。現実の製品では、１個のプリントヘッド
においてそれらの発熱抵抗体素子の抵抗値にばらつきが
ある０周知のように抵抗体の抵抗値は、その材料のもつ
比抵抗と機械的寸法に依存する。比抵抗は材料に固有で
あるが、個々の発熱素子の機械的寸法はばらつき、これ
によって抵抗値がばらつく。

この抵抗値のばらつきは、発熱体の個々の素子の間で発
熱温度に差を生ずる。したがって、昇華性染料の転写状
態にもばらつきを生じ、これによってプリント濃度にむ
らが生ずることがある。

また、プリンタの使用環境温度によっても発熱素子の抵
抗値が変化し、その変化の程度が発熱素子の間で一様で
ないので、やはりプリント濃度のむらを生ずることがあ
る。

このようなプリントむらは、文字を印字する場合にはあ
まり目立たないが、画像、とくにカラー静止画像をプリ
ントする場合には画像品質を目立つ程度にまで劣化させ
る。

亘−一的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、プリント
品質の低下を最小化したサーマルプリントヘッドを提供
することを目的とする。

ｉ１立１ｊ 本発明によれば、発熱により記録媒体にプリントを行な
うサーマルプリントヘッドは、基板と、基板の主面に形
成され、通電により発熱する発熱抵抗体層と、基板の主
面に形成され、発熱抵抗体層に接続されて発熱抵抗体層
に通電するための電極導体とを有し、発熱抵抗体層は、
正の抵抗Ｏ温度特性を呈するサーミスタ材料を含むこと
を特徴とするサーマルプリントヘッド。

Ｘｌ」（先匪里 次に添付図面を参照して本発明によるサーマルプリント
ヘッドの実施例を詳細に説明する。第１図および第２図
を参照すると、本発明によるサーマルプリントヘッドの
実施例は、たとえばアルミナセラミックスなどの放熱基
板ｌＯの一方の主面にストリップ状の、たとえばガラス
などの保温層すなわちグレーズ暦１２が形成され、その
一部に抵抗材料からなる発熱体１４が図示のように形成
されている０発熱体１４の主面には１図示のように、た
とえば金属からなる多数の電極導体１Ｂおよび１８が被
着されている。電極導体ＩＢおよび１８は、たとえば５
１２組配列されて１個のサーマルプリントヘッドが完成
する。

一方の電極導体１８は共通電極であり、第３図に等価回
路を示すように、各電極導体１８が電気的に共通に接続
され、最終的には電源５０に接続される。他方の電極導
体１８は個別電極であり、抵抗発熱体１４の個々に発熱
させる部分に対応して配設されている。これは、記録す
べき情報の各ビット位置に対応し、たとえば駆動用トラ
ンジスタ５２に接続され、基準電位に接続される。トラ
ンジスタ５２のベース電極５４にビット対応、すなわち
ドツト対応の駆動信号が印加される。

発熱抵抗体１４の発熱温度制御は、パルス幅変調または
パルス数変調が有利に適用される。たとえば、熱転写方
式の場合、濃い濃度を得たいドツトは比較的高い温度に
比較的長い時間加熱する。そのためには、トランジスタ
５２を導通させる駆動パルスの幅を長くするか、または
その数を多くする０反対に、低い濃度を得たいドツトは
駆動パルス幅を短くするか、またはパルス数を少なくす
る。

第２図に示すように、基板１０の主面にこのように各層
が形成された構体全体の上を保護層２０が覆っている。

保護層２０は、発熱抵抗体１４の酸化を防止し、これに
接触する昇華性染料リボンもしくはシート、または感熱
紙などの記録媒体に対する機械的摩擦に耐える耐摩耗性
の材料が用いられる。これらの各層１２．１４．１８．
１８および２０は、薄膜または厚膜にて形成される。第
２図かられかるように、発熱抵抗体１４の上部の保護層
２０の凸部が、熱転写プリンタの場合は昇華性染料リボ
ンもしくはシートに、また感熱式プリンタの場合は感熱
延などの記録媒体に摺接する。

本実施例において特徴的なことは、抵抗発熱体１４が抵
抗・温度特性が正のＰＴＣサーミスタ材料を含むことで
ある。このようなサーミスタ材料すなわち半導体感温材
料の抵抗・温度特性は、第４図に例示するような指数関
数曲線７０をとり、ある温度を超えると急激に抵抗値が
増加する０通電に起因する発熱による温度上昇と、この
温度上昇による抵抗値の増加に応じた電流の減少とがあ
る点、たとえば７２で平衡し、ここで安定する０発熱抵
抗体１４に有利に適用されるサーミスタ材料としては、
たとえばＢａＴ＋Ｏａに微量の希土類元素を添加したも
のが好ましい、平衡点は、おおむね２００〜３００°Ｃ
であり、一種のキューリー点と考えられる。

ここで重要なことは、平衡点７２が発熱抵抗体１４の機
械的寸法に影響されないことであり、これは抵抗中湿度
特性に依存する。したがって、上述の材料を選択すれば
、製造された個々のサーマルプリントヘッドにおける発
熱抵抗体１４の発熱状態は１発熱部分の寸法上のばらつ
き、およびヘッドを使用する環境温度の変化に実質的に
依存しない。

そこで、本実施例によるサーマルプリントヘッドをサー
マルプリンタに適−用すれば、プリントヘッドの発熱抵
抗体素子の間やプリンタの使用環境温度の変動に関して
、昇華性染料の転写状態、または感熱紙の発色状態に生
ずるばらつきが最小化され、これによってプリント濃度
にむらが少なくなる。これは、文字を印字するプリンタ
のみならず、画像、とくにカラー静止画像をプリントす
るビデオプリンタにとくに効果的に適用される。

発熱抵抗体１４は、上述した実施例では、記録すべき情
報の複数のビットすなわちドツトにわたって連続した層
に形成されているが、このようにしないで、各ドツトす
なわち画素ごとに個別な発熱抵抗体領域が形成された形
をとってもよい、その場合でも、本発明によれば、発熱
抵抗体領域の機械的寸法や形状によらず発熱温度が所定
の許容範囲内に保持される。

肱−１ このように本発明によれば、サーマルプリントヘッドの
発熱体に正温度特性のサーミスタ材料が用いられている
。したがって、環境温度が変動したり発熱体の機械的寸
法がばらついても、記録濃度にむらの少ないハードコピ
ーが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサーマルプリントヘッドの実施例
の部分的な構造を示す斜視図。 第２図は、第１図における一点鎖線ＩＩ−ＩＩにおける
断面を示す断面図、 第３図は、第１図に示す実施例の電気的な等価回路を示
す回路図、 第４図は同実施例に用いられる発熱抵抗体材料の抵抗争
温度特性の例をプロットしたグラフである。 部　の符号の１ １０、、、放熱基板 １２、、、保温層 １４、、、発熱抵抗体 １８．１８．　、電極導体 ２０、、、保護層 特許出願人　富士写真フィルム株式会社代　理　人　香
取　孝雄 丸山　隆夫 異４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発熱により記録媒体にプリントを行なうサーマルプ
   リントヘッドにおいて、該プリントヘッドは、 基板と、 該基板の主面に形成され、通電により発熱する発熱抵抗
   体層と、 前記基板の主面に形成され、該発熱抵抗体層に接続され
   て該発熱抵抗体層に通電するための電極導体とを有し、 前記発熱抵抗体層は、正の抵抗・温度特性を呈するサー
   ミスタ材料を含むことを特徴とするサーマルプリントヘ
   ッド。 ２、請求項１に記載のサーマルプリントヘッドをを含む
   こと特徴とする熱転写ビデオプリンタ。