JPH03292159A - 感熱記録ヘッド - 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】 産業上の利用分野 本発明は、感熱記録ヘッドに関し、詳り、＜は、感熱紙
等の感熱記録媒体を発色させて情報を記録させるために
、信号電流にしたがって発熱させられるようになってい
て、ファクシミリや電子ブリンタに利用されている感熱
記録ヘッドに関するものである。

従来の技術 従来、ファクシミリの記録媒体としては一般的に感熱紙
が用いられており、この感熱紙に情報を記録するための
感熱記録ヘッドについては、種々の構造のものが提案さ
れている。

第５図は、従来の一般的な感熱記録ヘッドの構造を示し
ている。

第５図に示す構造では、絶縁性基板ｅ上に細いくし歯状
の電極ａが一体連結されてなる共通電極Ａと、記録ドツ
ト毎に独立した細い短冊状の信号電極すとが互い違いに
噛み合わされた状態で対向して配置されている。画電極
ａ、ｂの噛み合わされた個所の全体を横断するように、
酸化ルテニウム等の抵抗発熱体材料が塗布形成されて、
抵抗発熱体Ｃが構成されている。このような構造の感熱
記録ヘッドは、各信号電極すと共通電極Ａの間に記録情
報に対応する信号電流が印加されると、各信号電極すと
くし歯電極ａをつなぐ個所の抵抗発熱体Ｃが局部的に発
熱し、この抵抗発熱体Ｃの発熱が感熱紙等の記録媒体に
伝えられて記録媒体に情報を記録するというものである
。この構造は、抵抗発熱体Ｃを厚膜技術を用いて形成し
ており、比較的製造作業が簡単でコストも安価であると
されている。

発明が解決しようとする課題 ところが、近年、ファクシミリ等に対して細密記録性能
や大型化、更にはカラー化等がより強く要求されるよう
になってくると、前記した従来技術では充分に対応でき
なくなってきた。例えば、印字や描画の細密記録性能を
向上させるには、感熱記録ヘッドの発熱単位すなわち発
熱ドツトの大きさを小さくかつ高密度にすればよいので
、各電極の幅を細くして電極同士の間隔も狭くしなけれ
ばならない。

しかし、前記した従来技術では、発熱抵抗体に連結して
電流を印加する電極回路を、通常の印刷配線回路と同様
の方法で形成しているため、電極の幅や電極同士の間隔
に製造上の限界がある。すなわち、印刷配線回路技術で
は、絶縁基板の表面に電極を露出した状態で形成するこ
とになるので、電極が細くなったり電極間隔が狭くなる
と、製造工程で付着する異物等で電極同士が短絡したり
、電極が傷付いて断線したりする等の回路不良が生じや
すく、電極の信頼性に劣り、製品の歩留まりも良くない
という問題がある。具体的には、従来構造の感熱記録ヘ
ッドでは、製品歩留まりを８０％以上とするには、１ｗ
ｎの間に電極回路を８本程度までしか形成することがで
きず、それ以上の高密度化は不可能であった。

特に、前記した第５図の構造では、信号電極すとくし型
の共通電極Ａとを交互に噛み合わせた状態で配置してい
るので、信号電極すの配置間隔すなわち発熱単位が余計
に広くなって、高密度化することができない。

また近年特にカラー化等の要望に対して従来の感熱記録
へ°ラドでは以下のように対応していた。

まず感熱記録紙（図示せず）自体は第１の温度で第１の
色に発色し、第２の温度で第２の色に発色する等の特殊
な加工を施こしたものを使用する。

これに対し感熱記録ヘッド側では、１つの感熱記録ヘッ
ドで記録情報に基づき抵抗発熱体の発熱量（すなわち温
度）を制御するように構成したり各色（各温度〉に対応
した複数の感熱記録ヘッドを記録紙走行方向に配置し、
個々の感熱記録ヘッド毎に発熱量を予じめ設定しておく
ように構成することによってカラー画像を得ていた。

しかしながら、感熱記録ヘッドが１つのものは低電圧で
駆動しても発熱量が確保できるよう抵抗発熱体の個有抵
抗値を小さく設定しているので、本来発熱すべき両電極
間の抵抗発熱体のみならず、発熱不要部の両型極上の抵
抗発熱体も加熱することとなる。このため例えば第６図
に示すように、第２の発色温度に抵抗発熱体を加熱しよ
うとしても、ｆの区間は意図に反し第１の発色温度と対
応する発色を生じるという問題点を有していた。またこ
れと類似したの問題点として、感熱記録ヘッドを長時間
連続して使用するときの感熱ヘッド自体の温度上昇や、
高密度化する時の隣接する電極間の抵抗発熱体の熱干渉
等の影響により、意図に即さない発色を行ってしまうこ
とは容易に想像できる。

複数の感熱記録ヘッドのものは、感熱記録ヘッドを長時
間連続して使用する時の感熱ヘッド自体の温度上昇の低
減や、高密度化するときの隣接する電極ａｂ間の熱干渉
低減は実現できる。しかしながら上述した抵抗発熱体の
不要部を加熱する問題に加え、感熱記録ヘッドを複数用
いることによるコスト、スペース、複数の感熱記録ヘッ
ド同士の相対位置合わせの問題等々を生じる。

そこで、本発明の課題は、前記した従来技術の問題点を
解消し、高密度化が可能で製品歩留まりが良く、大型化
に対応でき、コスト的にも安価な高品質カラー記録に対
応できる感熱記録ヘッドを提供することにある。

課題を解決するための手段 上記課題を解決する本発明の請求項１記載の感熱記録ヘ
ッドは、抵抗発熱体に電極が連結されていて、電極に印
加される信号電流にしたがって抵抗発熱体が発熱する感
熱記録ヘッドであって、導体芯材の周囲が絶縁層で被覆
された電極細線が端面を同一方向一直線上に揃えるよう
にして多数整列配置され、各電極細線の端面に露出した
導体芯材を互いに連結するようにして、抵抗発熱体が形
成されている感熱ヘッド列を、記録紙走行方向に一体に
複数整列形成したことを特徴とする請求項２記載の感熱
記録ヘッドは、抵抗発熱体に電極が連結されていて、電
極に印加される信号電流にしたがって抵抗発熱体が発熱
する感熱記録ヘッドであって、導体芯材の周囲が絶縁層
で被覆され、かつこの絶縁層の外周部に外部導体が形成
された電極細線が端面を同一方向一直線上に揃えるよう
にして多数整列配置され、各電極細線の端面に露出した
導体芯材と外部導体とを連結するようにして、抵抗発熱
体が形成されている感熱ヘッド列を、記録紙走行方向に
一体に複数整列形成したことを特徴とする 請求項３記載の感熱記録ヘッドは、抵抗発熱体に電極が
連結されていて、電極に印加される信号電流にしたがっ
て抵抗発熱体が発熱する感熱記録ヘッドであって、導体
芯材の周囲が絶縁層で被覆された電極細線が端面を同一
方向一面線上に揃えるようにして多数導電性支持部材で
整列配置され、各電極細線の端面に露出した導体芯材と
導電性支持部材とを連結するようにして、抵抗発熱体が
形成されている感熱ヘッド列を、記録紙走行方向に一体
に複数整列形成したことを特徴とする。

作　　　用 導体芯材の周囲が絶縁層で覆われた電極細線を整列配置
した電極構造であれば、電極細線は線径の極めて細いも
のが製造可能であるので、従来の印刷配線回路で形成さ
れた電極の幅に比べて、はるかに電極の幅を狭くするこ
とができる。また、電極細線を互いに接触するほど近接
して並べても、互いの絶縁層で導体芯材同士は確実に絶
縁分離されているので短絡を起こすことはない。したが
って、従来の印刷配線回路による電極構造に比べて、は
るかに高密度に電極を配置でき、その結果、発熱抵抗体
の発熱単位を小さくかつ高密度に配置することか可能に
なる。

電極細線の導体芯材が絶縁層で覆われているので、製造
工程で電極に異物が付着したり傷が付いたりして、短絡
や断線等の回路不良を起こすことがなくなり、製品歩留
まりが大幅に向上し、低コスト化できる。

電極細線の整列数は任意に増やすことができ、その上に
塗布等の手段で抵抗発熱体を形成するだけで感熱記録ヘ
ッドが製造できるので、感熱記録ヘッドの大きさに制約
がなくなる。

また感熱ヘッド列を記録紙走行方向に一体に複数整列し
ているので当然印字品質の良いカラー印字が可能となる
と同時に、一体化に伴い従来の複数の感熱記録ヘッド間
の相対位置合わせの省略化が達成できる。

更に本構成によると記録紙走行方向の感熱記録ヘッドの
幅は最小で複数の感熱ヘッド列の幅まで薄形化できる。

以上の請求項１〜３記載の共通の作用に加え、請求項２
．３記載の感熱記録ヘッドでは、導体芯材を通過する電
流を抵抗発熱体を経由して絶縁層近傍の外部導体又は導
電性支持部材へ集中的に効率良く流すことができるので
、抵抗発熱体の必要最小限の部分のみが発熱する。この
結果、発熱抵抗体の不要部が発熱することが極めて少な
くなるので、高品質のカラー記録が可能となる。

実施例 ついで、本発明の実施例を図を参照しながら以下に説明
する。

第１図および第２図に示す本発明の第１の実施例につい
て説明する。電極細線１０は、銅やアルミニウム、金等
の各種導体金属からなる導体芯材３０の周囲がポリウレ
タン、ポリイミド等の絶縁層４０で被覆されたものであ
り、多数の電極細線１０が、合成樹脂等からなる絶縁基
板（図示せず〉により、端面を揃えた状態で平行に整列
するように支持固定されている。

電極細線１０は、線径か細い程、感熱記録ヘッドの高密
度化が図れるが、例えば、プロッタの用途では４０〜７
０μｍ程度のものが用いられる。

電極網、１１０は、例えば、音響機器の回転駆動用精密
マイクロモータ等で用いられているものと同様のもので
実施される。

抵抗発熱体５０は、上記した１列の電極細線１０の各端
面全体を覆うように形成されていて、各電極細線１０の
導体芯材３ｏと接続されている。

この抵抗発熱体５０は、通常の感熱記録ヘッドと同様の
抵抗発熱体材料からなるものであり、具体的には酸化ル
テニウムにガラスバインダを添加したもの等が用いられ
、形成方法は従来の感熱記録ヘッドでの抵抗発熱体形成
技術が応用できる。

なお、抵抗発熱体５０の上には、通常の感熱記録ヘッド
と同様に、抵抗発熱体５０を保護したり耐摩耗性を向上
させる等の目的で、保護層（図示せず）を形成しておく
ことができる。この保護層も通常の膜形成手段で形成す
ることができる。その他、上記した以外の感熱記録ヘッ
ドの構造は、通常の感熱記録ヘッドと同様の構造で実施
される。

以上のような構成のものを感熱ヘッド列７０とするとき
、これを記録紙走行方向に３列整列一体化したものが本
実施例での感熱記録ヘッドである。

なお図示したように複数の感熱ヘッド列７０における全
電極細線１０全てを整列配置した状態で固定するには、
例えば全電極細線１０を整列配置した状態で合成樹脂等
からなる絶縁基材（図示せず）に埋め込んで成形一体化
させる等の方法を用いれば良い。

このような感熱記録ヘッドの作動について説明する。ま
ず任意の感熱ヘッド列の中で、任意の電極細線１０とこ
れに隣接する２つの電極細線１０の任意の一方に電圧を
加えるとき、電流は第２図に示す如く導体芯材３０、抵
抗発熱体５０を経て隣接する一方の導体芯材３０へ流れ
、この時抵抗発熱体５０がジュール熱により局部的に発
熱する。

よって記録すべき情報と対応した隣接する２つの導体芯
材３０を選択的にスイッチングすれば感熱記録紙（図示
せず）上に画像を形成できることとなる。このスイッチ
ング用の回路は公知のものを活用できるので詳細は省略
する。

一方、本感熱記録ヘッドは前述したように、複数の温度
レヘルに応じて複数の色を発色できる特殊な感熱記録紙
（図示せず）を使用するので、感熱ヘッド側で複数の温
度が設定できるように作用させる必要がある。本実施例
では３つの感熱ヘッド列７０に対し、それぞれが所望の
３温度となるよう異なる電圧を加える構成とすることで
これを可能としている。なお同一列上に複数の色が混在
するときは、感熱記録紙（図示せず）の送り速度と感熱
ヘッド列７０間の間隔とで決定される時間だけずらしな
がら記録していくことは言うまでもない。

第３図に示す本発明の第２の実施例は、上記実施例とは
、少し構造の異なるものを示しており、上記実施例と共
通する部分については同じ符号を付けて重複する説明は
省略する。

本実施例は、前記実施例に比べ、全電極細線ｌＯの構成
が異なっている。すなわち電極細線１０は、銅やアルミ
ニウム、金等の各種導体金属からなる導体芯材３０の周
囲がポリウレタン、ポリイミド等の絶縁層４０で被覆さ
れ、かっこの絶縁層４０の外周部にハンダメツキ等によ
る外部導体が形成されている。（このような線材は一般
に市販されている。） 以上のように構成された本実施例の作用は以下のとおり
である。任意の電極細線１０の導体芯材３０とその外部
導体２０間に電圧を加えるとき、電流は第３図に示す如
く導体芯材３０、抵抗発熱体４０を経て外部導体２０へ
と流れるので、この時抵抗発熱体５０がジュール熱によ
り局部的に発熱する。ここの電流の広がりを電極細線１
ｏの端面からながめると、外部導体２０の外径りより広
がる可能性は非常に小さいということが容易に想像でき
る。このことはジュール熱の発生領域も外径りより広が
らないことを示すので、外径りを記録領域（記録ドツト
）と考えると、抵抗発熱体５０は必要領域のみが集中的
に、効率良く発熱できることとなる。

なお記録紙走行方向の構成と、上記した以外の材料、工
法、回路等は全て第１の実施例と同じであるので説明は
省略する。また隣接する外部導体２０間の短絡は、外部
導体２０の全てを従来例における共通電極として考えれ
ば全く問題は生じないことが理解できる。

第４図に示す本発明の第３の実施例は、上記第１、第２
の実施例とは更に少し構造が異なるものを示しており、
上記実施例と共通する部分については同し符号をつけて
重複する説明は省略する。

本実施例は全電極細線１０を整列支持する部材として導
電性支持部材６０（例えば導電性樹脂）で固着し、この
端面を平面に加工した後抵抗発熱体５０を形成したもの
である。

以上のように構成された本実施例における作用は以下の
とおりである。本実施例では任意の導体芯材３０と導電
性支持部材６０との間に電圧を加えるが、この時の発熱
原理は第４図に示す如く、導体芯材３０から発熱抵抗体
５０を経て導電性支持部材６０へ電流が流れる。このこ
とは第２の実施例で説明した効果とほぼ同等の効果が得
られるだけではなく、第２の実施例における多数の電極
細線１０を支持固着する機能（図示せず〉と外部導体２
０とを本実施例では導電性支持部材６０で共用化してい
るので、低コスト化も達成できることとなる。

なお、本発明にかかる感熱記録ヘッドは、前記したプロ
ッタ用の感熱記録ヘッド以外にも、電子プリンタや複写
機その他の各種感熱記録ヘッドに適用できることは言う
までもない。

発明の効果 以上に述べた本発明にかかる感熱記録ヘッドによれば、
抵抗発熱体に電流を印加するための電極として、導体芯
材の周囲が絶縁層で被覆された電極細線を用いているの
で、電極同士の設置間隔を極めて狭く設定することがで
きる。具体的には、従来の印刷配線回路を用いた電極で
は、１ｗｎ当たり８本の電極しか形成できなかったのが
、この発明の構造であれば、１＋ｎ＋ａ当たり１６本以
上の電極を形成でき、電極間隔も自在に設定することが
可能になる。電極同士の間隔は、抵抗発熱体の発熱単位
に相当するので、発熱単位を小さくできることにより、
感熱記録ヘッドによる記録情報をより細密で高品質なも
のにできる。

電極細線の導体芯材同士は、絶縁層によって確実に分離
されているので短絡することはなく、また、導体芯材が
絶縁層で保護されているので傷付いたり断線を起こした
りすることもない等、電極の信頼性が高く、製造工程で
電極不良が発生することがなくなり、製品歩留まりが向
上する。具体的には、従来の印刷配線回路では、１−当
たり１６本の電極を形成した場合には製品歩留まりが１
０％程度しかなかったのに対し、この発明の構造では、
製品歩留まり９０％を達成することが可能である。

電極細線の整列配置する本数や、その端面を覆って抵抗
発熱体を塗布形成する長さ等には全く制約がないので、
感熱記録ヘッドの長さや発熱単位の設置数は自由に増や
すことができ、感熱記録ヘッドの大型化に容易に対応す
ることができる。

感熱ヘッド列を記録紙走行方向に一体に複数整列してい
るので、印字品質が向上できると同時に従来の複数の感
熱記録ヘッド間の相対位置合わせが省略できる。

記録紙走行方向の感熱記録ヘッドの幅を、最小で複数の
感熱ヘッド列の輻まで薄形化できる。

以上の請求項１〜３項記載の共通の効果に加え、請求項
２，３項記載の感熱記録ヘッドでは以下の効果をも有す
る。

導体芯材を通過する電流は、抵抗発熱体を経由して絶縁
層近傍の外部導体あるいは導電性支持部材へ集中的に効
率良く流れるので印字品質が向上できる。

また請求項３記載の感熱記録ヘッドでは、上記請求項２
記載の効果を実現できるとともに、低コスト化がはかれ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す一部切欠斜視図、
第２図はその拡大断面図、第３図は本発明の第２の実施
例を示す拡大断面図、第４図は本発明の第３の実施例を
示す拡大断面図、′ｓ５図は従来例を示す平面図、第６
図は第５図の断面図とこの発熱特性図を示す。 １０・・・・・・電極細線、２０・・・・・・外部導体
、３０・・・・・導体芯材、４０・・・・・・絶縁層、
５０・・・・・・抵抗発熱体、６０・・・・・・導電性
支持部材、７０・・・・・・感熱ヘッド列。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）抵抗発熱体に電極が連結されていて、電極に印加
   される信号電流にしたがって抵抗発熱体が発熱する感熱
   記録ヘッドであって、導体芯材の周囲が絶縁層で被覆さ
   れた電極細線が端面を同一方向一直線上に揃えるように
   して多数整列配置され、各電極細線の端面に露出した導
   体芯材を互いに連結するようにして、抵抗発熱体が形成
   されている感熱ヘッド列を、記録紙走行方向に一体に複
   数整列形成したことを特徴とする感熱記録ヘッド。
2. （２）抵抗発熱体に電極が連結されていて、電極に印加
   される信号電流にしたがって抵抗発熱体が発熱する感熱
   記録ヘッドであって、導体芯材の周囲が絶縁層で被覆さ
   れ、かつこの絶縁層の外周部に外部導体が形成された電
   極細線が端面を同一方向一直線上に揃えるようにして多
   数整列配置され、各電極細線の端面に露出した導体芯材
   と外部導体とを連結するようにして、抵抗発熱体が形成
   されている感熱ヘッド列を、記録紙走行方向に一体に複
   数整列形成したことを特徴とする感熱記録ヘッド。
3. （３）抵抗発熱体に電極が連結されていて、電極に印加
   される信号電流にしたがって抵抗発熱体が発熱する感熱
   記録ヘッドであって、導体芯材の周囲が絶縁層で被覆さ
   れた電極細線が端面を同一方向一直線上に揃えるように
   して導電性支持部材に多数整列配置され、各電極細線の
   端面に露出した導体芯材と導電性支持部材とを連結する
   ようにして、抵抗発熱体が形成されている感熱ヘッド列
   を、記録紙走行方向に一体に複数整列形成したことを特
   徴とする感熱記録ヘッド。