JPH0281645A

JPH0281645A - サーマル記録ヘッド

Info

Publication number: JPH0281645A
Application number: JP23425388A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Hirahara; 修三平原; Tadayoshi Ono; 大野　忠義; Kazuhiko Higuchi; 和彦樋口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-09-19
Filing date: 1988-09-19
Publication date: 1990-03-22

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は、？−マヌ転写方式により中間調画像を記録
するためのサーマル記録へラドに関する。

（従来の技術）熱でインクを溶かし記録紙へ転写するサーマル転写方式
のプリンタはパーソナル・ワープロのプリンタやグラフ
ィックプリンターとして広く利用されている。

第５図はこのようなす−マル転写プリンターの一例の概
念図を示すものである。同図において、１１はプラテン
ローラ１２に沿って配置された記録紙であり、インクリ
ボン１３とともにプラテンロー２１２により駆動されて
矢印の方向に移動する。１４はサーマル記録ヘッドであ
り、記録紙１１とインクリボン１３をプラテンローラ１
２およびサーマル記録へラド１４により挾擦することに
より記録が行なわれる。

サーマル記録ヘッド１４０表面には、第６図に示すよう
に４〜１６ドツト／鵡の細かい矩形状の発熱体１５が一
列に並べて形成され、それぞれが独立に通電される。画
像に相当するドツトの発熱体１５が通電されて発熱して
いるとき、この発熱体１５の上にあったインクは溶融さ
れ第５図に示すように記録紙１１に付着し記録画像１６
として転写され記録が行なわれる。その他の残留インク
１７はインクリボン１３上に残される。なお、第６図に
詔いて１８は電極、１９は基板、２０は配線用基板、２
１は接続のための＝ネクタを示している。

上記のようなサーｉル転写方式は、本来、インクが記録
紙に付着するかしないという二値の記録を行なうのに適
しでおり、中間調画像を記録するには特別な工夫がいる
。

最も一般的中間調表現法であるデイザ法は、階調数−１
の複数個のドツトのマトリクスを用い。

マ）　Ｕクス内に記録するドツトの数（密度）を変調す
ること１こより階調を表現するものである。

ＷＩ７図は２Ｘ２の４ドツト分のマトリクスを用い５階
調レベルを表現するデイプ法の例を示している。

同図において３１は画素に相当するマ）　ＩＪクス、３
２はその内部に記録されたドツトである。

ところが、このようなデイザ法において階調数を増やそ
うとすれば、マトリクスが大きくなって解像度が低下し
、逆にマ）　＋７クスを小さくして解像度を高めようと
するとマトリクス内に記録し得るドツトの数が減るので
階調数が低下するという問題がある。

そこで、デイザ法のように階調数を増やすことにより解
像度を低下させることなく、１ドツト単位で中間調を表
現できるようにサーマルヘッド発熱体の発熱部分を工夫
したものとして例えば特開昭６０−９７７号、特開昭６
０−５８８７７号等が提案されている。

これらの方法は、解像度をサーマルへ、ドのドツト分解
能より低くする必要がなく、アナログ的に階調を表現で
きる利点がある。第８図はその一例を示すもので発熱体
４１の１Ｍを一部分細くし、小さい領域を非常な高温に
して使用するものである。なお、４２．４３は両端に配
置された電極を示している。

このような形の発熱体４１によって生じる温度分布は、
点状の発熱中心から３次元的に球状に広がるので半径が
大きくなる１こつれてサーマルヘラち、注入するエネル
ギーの各ポイント（■〜■）に対応した記録画点形状は
第９図に示したようにこの形の発熱体４１’ｔ’高濃度
まで無理に記録しようとすると、サーマルヘッドを苛酷
な条件で使うことになり寿命が短くなる。すなわち、４
サーマルヘツドの最も弱い部分は発熱体４１の縁の付近
であるが、この形の発熱体４１の場合には細くなった部
分に発熱部が集中しているので、そのヒート・ストレス
がまともに縁の部分に加わるからである。

また発熱体４１の最も細い部分は通常の長方形をした発
熱体のヘッドに比べてＶ２〜１／３の幅になるため、ヘ
ッド製造時の加工には２〜３倍の精度が要求される。こ
のため、ナーマルヘッドノ抵抗値にばらつきを生じ易く
、記録画像のヘッド走行方向に縦筋状Ｏ！１度ムラを発
生するおそれがあるという問題があった。

一方１発熱体の形を加工するのではなく、電極の形を加
工する手段をとるものとして、例えば特開昭６１−１９
２５６６号が提案されている。すなわち、第１０図に示
すように発熱体４４の幅を狭めることなく、その両側に
先端の突出した１対の電標４５．４６を配置したもので
ある。

この構成のヘッドでは、電極４５．４６の突出部分に電
界集中により電流密度が最大の、温度の最も高い部分が
できる。この高熱部分は、発熱体４４の幅が広いために
、ヒート・シ四、りに弱い発熱体４４の緑から光分離れ
たものとすることができる。

この方法は、ヘッドの寿命の問題を解決し加工精度の問
題を軽減させるためには有効であるが、なお画質の点に
難点がある。

この構成のヘッドの場合も、第２図１こ示したような高
濃度側ではなかなか濃度が増加しない記録特性をもち、
その各ポイント（■〜■）に対応した記録画点形状は第
１１図に示すように変化する。

このヘッドにおいては、上下の電極４５．４６に角（突
起）があり電流の集中する部分が２個所できるため、第
１１図から明らかなように低濃度領域で１画素内に２つ
のドツトが発生し、濃度が高くなるにつれて第１２図に
示すような２つのドツトが融合する際の不安定や１発熱
部分が分散することによる不安定が生じ、ざらつき感の
多い画質になるという問題があった。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、サーマル転写によりドツト単位でアナ
ログ的な階調記録ができる従来の記録ヘッドにおいては
、発熱体の寿命が短い、記録濃度ムラが大きい、ざらつ
いた画質の中間調画像しか得られない等の問題があった
。

この発明はこれらの問題点を解決するためになされたも
ので１発熱体の寿命が長く記録濃度ムラも小さくしかも
画質のよい中間画像が得られるサーマル記録ヘッドを提
供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明のサーマル記録ヘッドは、発熱体の両端に設置
された１対の電極間の距離がこれらの電極を結ぶ方向と
直交する方向に沿って単調増加または単調減少となるよ
うに構成されていることを特徴としている。

発熱体の具体的形状の例としては、発熱体と２つの電極
の境界を形成する２辺を非平行の対辺、２つの電極間を
結ぶ方向の両端を形成する２辺を平行な対辺とする台形
とすることができる。

（作　用）この発明のサーマル記録ヘッドは、発熱体の両端に設置
された１対の電極間の距離がこれらの電極を結ぶ方向と
直交する方向に沿って単調増加または単調減少となるよ
うに構成されているので、電極間の最も短い辺の発熱体
部分に電流を集中させて画素内の温度分布に傾斜をもた
せ、注入するエネルギー（パルス幅）を制御することに
より溶融性のインクの転写量を変調し、アナログ記録を
可能にする。この際、電流の集中する部分が１個所であ
るため、安定した画点が形成され、ざらつき感の少ない
良質の画像を得ることができる。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明・の一実施例を説明する
。

第１図はこの実施例の１個の発熱体およびその両端に配
置された電極２．３の関係を抽出して示す平面図である
。

発熱体１はこの発熱体１とその両端に配置された１対の
電極２．３の境界を形成する２辺が非平行の対辺、電極
２．３を結ぶ方向の両端を形成する２辺が平行な対辺と
なるような台形に形成されている。

このような台形の発熱体ｌを有するサーマル記録ヘッド
においても、第２図ｔこ示したような高濃度側でなかな
か濃度が増加しない記録特性をもち。

注入エネルギー量の各ポイント（■〜■）に対応する記
録画点形状は第３図のように変化する。

このヘッドは、発熱体１の領域に電極２または３の突出
した部分（電流集中部分、発熱の中心となる最も高温の
部分）は１個所であるから、溶融されるインクの面積は
始め（低濃度で）点状に広がりて行き最後には四角い画
素全体を覆う。

このヘッドの記録濃度特性は、従来のヘッドの場合と同
様な第２図に示す高濃度側で変化しにくい飽和した特性
である。

しかし、熱ストレスの最も大きい発熱部分の幅が狭い第
８図の従来のヘッドと異なり、この実施例のヘッドは発
熱の中心部分を含み画素−杯に発熱体１が広がっている
ので発熱体１が堅牢な特長がある。したがって、発熱の
中心部分から最も遠い部分に熱を供給するため大量のエ
ネルギーを注入してもヘッドに過負荷が加わることなく
、容易にべた濃度まで達することができる。

かくして、このヘッドは第８図のヘッドに比して寿命を
長いものとすることができる。

また台形の発熱体１を有するこの実施例のへ。

ドは画素内に１つのドツトしか発生しないので、第１０
図のヘッドに比ペランダムな面積の変動がはるかに少な
いものになる。

したがってこの実施例のヘッドは、ざらつき感のない、
良い画質の中間像を得ることができる・なお・この発明
は上記実施例に限定されるものではなく要旨を変更しな
い範囲に詔いて異なる構成をとることができる。

ｉ４図（ａＪ〜（ｄ）はそれぞれこの発明の異なる実施
例を示している。同図（ａ）は発熱体重と上側の電極２
の境界が曲線状をなす場合、（ｂ）は階段状をなす場合
、（Ｃ）は折線状をなす場合、（ｄ）は図示右端側に陥
落部が形成されている場合である。これらはいずれも発
熱体１０両端ｌこ設置された１対の電極２゜３閣の距離
がこれらの電極を結ぶ方向と直交する方向に沿って単調
減少となるように形成され、始めの発熱部分を１個所１
こ絞り得るものである７５）ら、第１図の実施例と同様
の効果を承げることができる。

さらに、この発明は発熱体の形状を１対の電極きる。

［発明の効果］この発明によれば発熱体の寿命が長く記録濃度ムラも小
さくしかも画質のよい中間調画像が得られるサーマル記
録へラドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の説明図、第２図は第１図
の実施例による記録濃度！時性図、第３図は第１図のヘ
ッドを用いた場合の第２図の特定位置に対応した記録画
点形状を画素単位で示した図、第４図（ａ）〜ｔｄ）は
それぞれこの発明の異なる実施例を示す説明図、第５図
は従来のサーマル転写プリンタの一例の概念図、第６図
は同プリンタにおける記録ヘッドの発熱体形状を明らか
にする説明図、第７図は一般的なサーマル転写による中
間調表示方法であるデイザ法の一例の説明図、第８図は
アナログ記録ができる従来のサーマル記録ヘッドの一例
の説明図、第９図は第８図の記録ヘッドの特定位置にお
ける記録画点形状を画素単位で示した図、第１０図はア
ナログ記録ができる従来のサーマル記録ヘッドの他の例
の説明図、第１１図は第１０図の記録ヘッドの特定位置
における記録画点形状を画素単位で示した図、第１２図
は第１０図の記録ヘッドを用いた場合に生じる濃度ゆら
ぎの説明図である。１・・・発熱体１１・・・記録紙１３・・・インクリボン２．３・・・電極１２・・・プラテンロー２１４・・・サーマル記録へラド１６・・・記録画像１８・・・電極２０・・・配線用基板１５・・・発熱体１７・・・残留インク１９・・・基板２１・・・コネクタ３工・・・マトリクス４１・・・発熱体４４・・・発熱体３２・・・ドツト４２．４３・・・電極４５．４６・・・電極第１図第２図日宇士 ■ ■　　　　　■ 第３図 ■ ■ 第４図第５Ｑ！ｆｆ第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発熱体の両端に設置された１対の電極間の距離が
これらの電極を結ぶ方向と直交する方向に沿って単調増
加または単調減少となるように構成されていることを特
徴とするサーマル記録ヘッド。
（２）上記発熱体の形状が、発熱体と２つの電極の境界
を形成する２辺を非平行の対辺、前記２つの電極間を結
ぶ方向の両端を形成する２辺を平行な対辺とする台形で
あることを特徴とする請求項１記載のサーマル記録ヘッ
ド。