JPH06133127A

JPH06133127A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06133127A
Application number: JP27889392A
Authority: JP
Inventors: Masao Mitani; 正男三谷
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は感熱記録ファクシミリに関するもの
で、例えば感熱紙の使用量を１／３に、消費電力を１／
６にできるような超小型ファクシミリ装置を提供するこ
とを目的とする。【構成】駆動用ＬＳＩチップ上にＣｒ−Ｓｉ−ＳｉＯ
合金薄膜抵抗体とＮｉ導体からなる発熱抵抗体１が形成
されている超高密度のモノリシックＬＳＩサーマルヘッ
ドを用い、他の装置から送られてきた画像情報の情報量
を減ずることなくＡ６サイズ以上でＡ５サイズ以下の一
定サイズの大きさに縮小記録することを特徴とする超小
型ファクシミリ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばファクシミリ等
に用いられる画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的なファクシミリの送受信では、送
信側が光学的手段で読み取った送るべき画像情報を電気
信号に変え、これを通信線などを用いて受信側に送信
し、受信側が送られてきた画像情報を再生して記録紙に
記録する方法が採られている。

【０００３】送信側が画像情報を読み取る方法として
は、画像を光学的に縮小してＣＣＤセンサなどで電気信
号に変換する方法や密着ラインセンサで電気信号に変換
する方法が採用されているが、いずれの方法においても
画像情報を微小な画素に分割し、それぞれの画素の濃淡
を電気信号に変換するという原理を用いている。また、
前記濃淡は白黒の２値信号に置き換えるか、階調のある
多値信号とするか選択されるが、いずれにしても解像度
としては画素の大きさで決定される。

【０００４】一方、受信側の記録手段としては放電記録
や電子写真記録などあるが、特に感熱記録の場合には、
受信した電気信号に応じて一列に並んだ微小な発熱抵抗
体にＯＮ−ＯＦＦ通電し、この点状加熱を２次元的に走
査することにより感熱紙が変色して受信画像を形成す
る。従って、感熱記録の場合、解像度は受信画像を形成
するサーマルプリントヘッドのドット密度で決定される
こととなる。

【０００５】以上の説明からも明らかなように、受信画
像の解像度は送信側と受信側の両方を高解像度にして始
めて向上できるものであり、仮りに送信側から解像度の
高い画像情報が送信されてもサーマルプリントヘッドの
ドット密度以上の画像を出力することは不可能である。
従って、送信側の取り込み画像の解像度が２００ｄｐｉ
（ドット／インチ）の場合、受信側のサーマルプリント
ヘッドのドット密度も２００ｄｐｉとするのが一般的で
あり、Ａ４サイズはＡ４サイズへ、Ｂ４サイズはＢサイ
ズへ送受信するのが普通である。よって、Ｂ４サイズの
画像を２００ｄｐｉで取り込んだ画像情報（２００ｄｐ
ｉ×Ｂ４幅／ライン）が送信され、受信側の２００ｄｐ
ｉのサーマルヘッドがＡ４サイズに縮小記録する場合、
その出力画像情報は主走査及び副走査方向で夫々Ａ４幅
／ラインにまで減少するので、画像情報は（Ａ４幅／Ｂ
４幅）²＝６７％に減少する。

【０００６】また、このように縮小記録したＡ４サイズ
の出力画像を高精細な複写機を用いて拡大しても画像情
報は増加しない。仮りに、前記Ａ４サイズの出力画像を
元のＢ４サイズに忠実に拡大コピーしたとしても、その
解像度は１６３ｄｐｉ（２００ｄｐｉ×Ａ４幅／Ｂ４
幅）に低下することになる。これを解決するためには記
録手段の解像度を２００ｄｐｉ×Ｂ４幅／Ａ４幅＝２４
５ｄｐｉまで高くすることが必要であるが、その先例は
次のようなものである。

【０００７】第１の例は特開昭６２−２５２２７３号公
報に記載されたファクシミリ装置で、読み取り部の解像
度よりも記録部の解像度を高くして縮小記録するもので
ある。この発明の目的は、送信されてきた原画の周辺部
における画像情報の欠落を防止するために一旦縮小記録
して原画の全面を記録し、原画と同寸法の記録画が必要
な場合に拡大複写することにあり、具体的な実施例とし
て４／５倍程度にレーザビームプリンタで縮小記録する
ことが記載されている。

【０００８】第２の例は特開平２−１５０１７１号公報
に記載されたファクシミリ装置に関するもので、受信す
べき画像情報が記録紙サイズよりも大きい場合、分解能
可変のレーザビームプリンタ等の受信手段の解像度を高
くして縮小記録し、原画情報の欠けや劣化を防ぐ方法が
述べられている。

【０００９】第３の例は特開平４−１６６９７４号の公
報に記載された画像形成装置に関するもので、送られて
きた画像情報を全てＡ６サイズの感熱紙上に縮小記録
し、該縮小画を電子写真記録方式で元の大きさに拡大複
写する普通紙記録ファクシミリを安価に実現させようと
するものである。しかし、本例では受信画像の記録に電
子写真記録手段と感熱記録手段を有しているので、安価
となるかどうか疑問である。と言うのは、本例の感熱記
録の解像度については一切触れられていないが、２００
ｄｐｉで送られてきたＡ４サイズの画像情報を画質劣化
なしにＡ６サイズで受信、記録するためには、受信手段
として４００ｄｐｉのサーマルヘッドが不可欠となる。
しかし、これだけ高い分解能を持つサーマルヘッドをＡ
６サイズのラインヘッドとして得ることは技術的に難し
かった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、一般
的なファクシミリ装置では読み取り手段の解像度と記録
手段の解像度をほぼ同じレベルに揃えており、このため
もあってＡ４サイズはＡ４サイズへ、Ｂ４サイズはＢ４
サイズへ送受信するのが普通である。また、Ａ４サイズ
以下の大きさでしか送受信できないコストの安いファク
シミリの場合には、送られてくるＢ４サイズの原画像の
情報は（Ａ４／Ｂ４）²＝６７％に劣化することになる
が、分解能の高いレーザビームプリンタを記録手段とし
て用いれば原画像の情報劣化は生じない。しかし、レー
ザビームプリンタは装置自体が大型で、コストも割高と
なってしまうので現実的ではない。その上、ファクシミ
リに適用されているのは４００ｄｐｉが最高クラスであ
り、６００ｄｐｉ以上は特殊な複写機やプリンタにのみ
適用されているのが現状である。そこで、記録手段に小
型で低コストの感熱記録を採用することが考えられる
が、サーマルヘッドの分解能は２００ｄｐｉが普通であ
り、３００ｄｐｉを採用しているファクシミリは特殊な
例と言えよう。その理由は既に述べた通り、小型で高解
像度を有するサーマルヘッドを製造することが難しかっ
たからである。

【００１１】従って、本発明の目的は、特願平４−１９
０７５４号に記載の本出願人の発明によって容易に製造
することが可能となった超高密度の解像度を持つサーマ
ルヘッドを用いて、安価で実用的な超小型ファクシミリ
装置を実現し、各人の机の上に置くことができるようフ
ァクシミリのパーソナル化を図ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、他の装置か
ら送られてきた原画情報を受信する受信手段と、該受信
手段によって受信した受信情報を感熱紙に記録する感熱
記録手段とを有する画像形成装置において、前記受信情
報の情報量を減ずることなく一定の大きさに縮小記録す
ることによって達成される。また、上記目的はＡ５サイ
ズ（１５０ｍｍ）〜Ａ６サイズ（１０５ｍｍ）の間の適
当な長さの高解像度の感熱記録手段を用いることによっ
て達成される。そして、前記感熱記録手段は駆動用ＬＳ
Ｉチップ上にＣｒ−Ｓｉ−ＳｉＯまたはＴａ−Ｓｉ−Ｓ
ｉＯ合金薄膜抵抗体と、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔａ、また
はＷの薄膜導体のみからなる発熱抵抗体を形成すること
によって得ることができる。

【００１３】更に、上記目的のファクシミリのパーソナ
ル化は、前記画像形成装置に画像情報を読み込む画像取
り込み手段と、該画像取り込み手段によって取り込んだ
画像情報を処理して送信する送信手段を付加することに
よって達成される。

【００１４】

【作用】上記のように構成された画像形成装置によれ
ば、原画像情報の画質を劣化させることなく受信画像を
縮小記録できる。そして、この縮小記録は感熱紙の使用
量や消費電力を削減できる。

【００１５】また、前記画像形成装置をファクシミリ装
置に適用すれば、具体的実施例で見られるように例えば
２３ｃｍ×２１ｃｍ×７ｃｍ程度の大きさの電話器付き
ファクシミリとすることができる。すなわち、個人の机
上に設置されるような小型ファクシミリとなる。更に、
感熱記録手段としてのサーマルヘッドの記録幅を例えば
Ｂ６（Ａ６とＡ５の中間）とし、その分解能を６００ｄ
ｐｉとすると、原画像情報のサイズがＢ４で３００ｄｐ
ｉで読み取られた情報であったとしても、その全情報を
感熱記録紙上に縮小記録することが可能である。面積で
１／４に縮小された受信画像を裸眼で読み取ることは老
眼の人には若干抵抗があるが、不可能ではない。もちろ
ん、拡大コピーすると原画に近い画質のＢ４画像が得ら
れることは言うまでもない。一般的にはＡ４画像が送ら
れてくるので裸眼で読み取ることに何らの不便もない。

【００１６】従来方式の発熱抵抗体と駆動回路の接続に
はワイヤボンディングなどの方法が採用されていたのに
対し、本発明の感熱記録手段では発熱抵抗体と駆動回路
が同一シリコン基板上に形成されているので、その接続
も薄膜形成とフォトリソグラフで実行することができ、
２０００〜３０００ｄｐｉの超高解像度ヘッドの製造も
容易で、製造コストも解像度に依存せずほぼ一定とな
る。

【００１７】また、本発明で用いている発熱抵抗体は従
来よりも感熱紙側への伝熱効率が飛躍的に向上したもの
であり（熱効率で２倍以上）、その基板の冷却速度を従
来のものの８〜１０倍に高速化できた。従って、従来に
比べて数倍の高速駆動が可能となり、感熱記録紙をステ
ップ送りすることなく、連続送りでも印画ドットの形状
がくずれることが少ないのである。しかも必要印字エネ
ルギーは従来技術のヘッドの半分以下で済み、消費電力
の大幅削減も実現できた。

【００１８】

【実施例】以下、図面を用いて実施例を説明する。

【００１９】先ず、駆動用ＬＳＩと発熱抵抗体を同一シ
リコン基板上に形成したモノリシックＬＳＩヘッドにつ
いて説明する。これは本出願人の発明（特願平４−１７
６７３２号、特願平４−１９０７５４号）によって実現
することが可能となったサーマルヘッドで、発熱抵抗体
に保護層をつけないか、つけたとしても０．１〜０．５
μｍ程度の厚さの耐摩耗層をつけるだけなので感熱紙へ
の伝熱速度と伝熱効率が飛躍的に向上し、０．１〜０．
３ｍｓという短パルス駆動が可能となる。また、従来の
アルミナ基板に比べて熱拡散率が８倍も大きいシリコン
基板を用いているので、従来のサーマルヘッドに比較し
て印字速度は３〜４倍になり、必要印字エネルギーは１
／２以下に削減され、ヘッド体積は約１／１０に削減で
きる。そして、必要ならば２０００〜３０００ｄｐｉの
超高解像度ヘッドを作ることも可能であり、しかも製造
コストはほとんど高くならないという画期的なものであ
る。

【００２０】図１は、同一シリコン基板５上に形成され
た発熱抵抗体列５１と、それぞれの発熱抵抗体１に接続
されている駆動ＩＣ部の一部５２を拡大した断面図であ
る。発熱抵抗体１は特公平４−４７２１号公報に記載さ
れているＣｒ−Ｓｉ−ＳｉＯ合金薄膜抵抗体、またはこ
れと同等の特性を示す特公平２−６２０１号公報に記載
のＴａ−Ｓｉ−ＳｉＯ合金薄膜抵抗体からなり、その膜
厚は７００〜１０００Å程度であり、サイズは例えば６
００ｄｐｉの場合、図１の紙面に垂直な方向に並ぶ発熱
抵抗体１の幅が３３μｍ、その間隔が８μｍ、長さが５
０μｍという形状となっている。該発熱抵抗体１の抵抗
値はかなり広い範囲から選べるが、本実施例の場合には
約２５００Ωに選定している。

【００２１】発熱抵抗体列５１の下層は、発熱抵抗体１
のパルス加熱時に断熱的蓄熱層として働く約８μｍの厚
さのＳｉＯ₂層４がＣＶＤ法によって形成されており、
駆動ＩＣ部５２の比較的薄いＳｉＯ₂層４´となだらか
につながっている。このＳｉＯ₂層４はシリコン基板５
と同様に熱膨張率が小さいため、保護層なしの発熱抵抗
体１を破断から守る重要な役割も果たしている。すなわ
ち、発熱抵抗体１の発熱時でもこのＳｉＯ₂層４はほと
んど膨張せず、発熱抵抗体１に常に圧縮応力をかけてそ
の破断を防いでいるのである。なお、上述したように本
発明で用いている発熱抵抗体１は短パルス駆動が可能な
ので、蓄熱層としてのＳｉＯ₂層４の断熱能力は従来に
比べ約１桁小さくてもよく、却って高速印字のためにも
この蓄熱層の厚さを薄くすることが尾引き防止のために
不可欠なのである。そして、この薄い蓄熱層と、アルミ
ナ基板よりも約８倍も大きい熱拡散率を持つシリコン基
板を用いることによって、従来のサーマルヘッドの約１
０倍の高速印字が理論的に可能となる。ただし、あまり
にも短いパルス幅で印字を行なうと発熱抵抗体１の温度
を５００〜６００℃にも上昇させ、感熱紙に白抜け現象
を発生させて印画濃度を逆に低下させてしまう。このた
め、現状での実用的な印加パルス幅は０．２ｍｓ前後、
印字速度も従来技術の５倍程度が限界となる。

【００２２】一方、発熱抵抗体１の上には配線導体２、
２’が形成されており、駆動ＩＣ５２から各発熱抵抗体
１へパルス通電できるようになっている。前記配線導体
２、２’はＣｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔａ、またはＷのいずれ
かより選ぶことができ、その膜厚は５００〜２０００Å
程度である。なお、本実施例では約１０００Å厚さのＮ
ｉ薄膜導体を用い、その配線幅は抵抗体幅と同じ約３３
μｍ、最大配線長の和（２＋２´）は１ｍｍ以下とした
ので、ライン抵抗は２３Ω以下、すなわち発熱抵抗体１
の抵抗値の１％以下となり問題なく無視できる値にな
る。

【００２３】駆動ＩＣ部のアルミ配線６は、駆動ＩＣ部
５２内の配線と外部回路から導入される信号と電流を伝
える配線を表しており、その膜厚は１〜３μｍ程度であ
る。このサーマルヘッドを実際に使用する場合にはプラ
テンローラの押圧で感熱紙が発熱抵抗体列５１に押しつ
けられるが、発熱抵抗体列５１とアルミ配線６との距離
は５００μｍ程度と接近しており、その段差もほとんど
ないので、アルミ配線６にも感熱紙が押しつけられるこ
とになる。その加圧力は発熱抵抗体列５１よりもかなり
小さいとはいえ、純アルミニウム材料を用いたのでは摩
耗量が大きくなる。そこで本実施例では耐マイグレーシ
ョン材料として超ＬＳＩなどに使用されだしているＡｌ
−３％Ｃｕ合金を用いた。この材料は硬度が高くて耐摩
耗性もよく、電気抵抗も純Ａｌの３０％増程度と小さい
ので好都合である。

【００２４】本実施例で用いた発熱抵抗体１の薄膜材料
は非常に硬度が固く、配線導体であるＮｉなども同様に
感熱紙の摺動摩耗に充分耐える寿命を示した。しかし、
発熱抵抗体列５１と感熱紙の間に砂塵を巻き込んで印字
する可能性もあり、この場合はＳｉＯ₂層４と共に小さ
な傷を発熱抵抗体１につけることもあり、抵抗値の変化
をもたらす。この観点からの信頼性の向上と、アルミ配
線と駆動ＩＣ部のパッシベーションを兼ねて、硬度が高
く、熱伝導性の良いＳｉ₃Ｎ₄薄膜３を０．１〜０．５μ
ｍの範囲の厚さ、ここでは０．２μｍ程度の厚さで全面
に被覆した。これによる発熱抵抗体の感熱紙への伝熱効
率の低下は計測不可能なほど小さいものであった。な
お、本実施例の発熱抵抗体１と従来の保護層を３．５μ
ｍの厚さで被覆した同一形状の発熱抵抗体を同一印字条
件で印字した場合、同一濃度に印字する必要印字エネル
ギーは１／２以下となり、０．５ｍｓ以下の短パルス駆
動においてはその差が更に大きくなったことは説明する
までもないであろう。

【００２５】以上の説明から明らかなように、駆動ＩＣ
部５２は例えば２〜３μｍルールの歩留まりの高いウエ
ハプロセスを用い、発熱抵抗体部５１は６００ｄｐｉの
場合でも１０μｍルールのフォトエッチングプロセスで
一体型のＩＣヘッドが製作されることとなる。従って、
感熱紙の分解能さえ改善できれば、ヘッドは２０００ｄ
ｐｉ以上の超高精細化することも容易であり、しかも製
造コストには基本的には響かないのである。

【００２６】図２はモノリシックＬＳＩヘッド全体を示
す断面図である。シリコン基板５は厚さ０．３〜０．４
ｍｍ、幅約３ｍｍ、紙面に垂直な方向の長さはＢ６幅で
１３８ｍｍとなっている。このほぼ中央に６００ｄｐｉ
の発熱抵抗体列５１があり、８μｍ厚さのＳｉＯ₂層４
の幅は約３００μｍとなっている。駆動ＩＣ部５２には
ＥＰＲＯＭなどが含まれており、発熱抵抗体列５１の抵
抗値バラツキが±８％程度あるのを該ＥＰＲＯＭによっ
て補正し、個々の発熱抵抗体１へ投入されるエネルギー
を±１％程度に均一化させている。これは縮小される高
精細画像の品質を更に高めることに大きな効果があると
共に、高階調度の画像を出力するのに不可欠な技術であ
る。

【００２７】信号線６と電力供給線７、８はＡｌ−３％
Ｃｕ合金薄膜配線導体であり、長さ１３８ｍｍのシリコ
ンチップ両端で外部回路に接続される。なお、信号線の
本数はヘッドの駆動方法とも関連するが６〜１０本程度
である。電源線には比較的大きな電流を流すのでその配
線幅は０．５〜１ｍｍ程度必要であり、結局チップ幅は
２〜３ｍｍ程度必要となる。一方、ＥＰＲＯＭも含めた
駆動ＩＣ部５２は０．３〜０．４ｍｍ幅程度あれば充分
であり、これに発熱抵抗体部５１を加えても０．６〜
０．７ｍｍの範囲を使うだけである。従って、電源線の
下部のシリコン基板５に駆動ＩＣに関係する信号処理回
路を作り込むことが可能であり、こうすることによって
一体型ヘッドの付加価値を向上させることが可能とな
る。

【００２８】図３はこのモノリシックＬＳＩヘッドをヒ
ートシンク９に実装した様子を示す。ヒートシンク９は
４２アロイにＮｉめっきを施したもので、これに細長い
シリコン基板５をＡｕ−Ｓｎ合金でダイボンディングす
る。ヒートシンク９の両端には小型のコネクタ１０と１
１が取り付けられており、シリコン基板５の両端部にあ
る図示しない接続用バンプとワイヤボンディング法によ
って接続（１２、１３）する。このワイヤボンディング
部はポッティングレジンなどで保護する。本実施例での
ヒートシンクは線膨張係数がＳｉとほとんど同じ４２ア
ロイの場合を示したが、ダイボンディングに熱伝導性の
よい低温硬化型接着剤を用いれば線膨張係数による制約
はほとんど解消してしまう。というのは、このサーマル
ヘッドのヒータ部以外の表面温度は感熱紙の発色開始温
度である６０℃以下とすることが不可欠で、ヒートシン
クは４０℃程度以下に保たなければならず、この程度で
あれば線膨張係数のミスマッチは問題にならないからで
ある。なお、図３はヒートシンクの一例を示しただけで
あり、後述する実施例のようにモノリシックＬＳＩヘッ
ドを放熱面を兼ねる装置ケースの一部に実装してもよ
い。

【００２９】今まで述べてきた６００ｄｐｉという高密
度なモノリシックＬＳＩヘッドを用い、小型、軽量、低
コストで、感熱紙の消費量を従来のＡ４サイズでの受信
に比較して約１／３に低減できるファクシミリの具体例
を図４と図５に示す。図４は上から見た平面図であり、
幅２３ｃｍ、奥行き２１ｃｍ、高さ７ｃｍ程度と小さ
く、現在、事務机上に置かれている電話器とほとんど同
じサイズである。このファクシミリの最大の特徴は、受
信画像の全てを６００ｄｐｉの記録密度でＢ６サイズに
感熱記録することにある。このことは、受信画像が高精
細な３００ｄｐｉで読み取られたＢ４サイズの場合で
も、その情報の全てを６００ｄｐｉのモノリシックＬＳ
ＩヘッドがＢ６サイズに縮小記録して感熱紙上に出力す
ることを意味している。

【００３０】前記の出力された受信画像を普通に読み取
ることは不可能でないが、拡大複写機（読み取り密度が
６００ｄｐｉ程度必要であるが）を用いてＢ４に拡大コ
ピーするとほぼ送信原稿と同じ画質の普通紙コピーを得
ることができる。また、一般的に送受信されているＡ４
サイズの原稿であれば、これをＢ６に縮小して受信、記
録しても普通に読み取ることに何ら抵抗はない。従っ
て、受信画像縮小の限界はＡ４→Ａ６であり、前述した
Ｂ４→Ｂ６である。逆に、縮小記録をＡ５以上に大きく
するのはファクシミリの小型化に実質的に寄与できない
ので効果的とは言えなくなる。すなわち、受信画像の縮
小記録に適したサイズはＡ５〜Ａ６の間であり、Ｂ６程
度が最適といえる。

【００３１】図４と図５の両方を見ながら説明すると、
ファクシミリ本体１５の左側に、例えばコードレスの受
話器１６が置かれ、操作は本体側についている操作ボタ
ン２２と受話器側についている操作ボタン２３で行なう
ことができる。送信原稿はＡ４サイズ以下とし、送信原
稿入口１７から充分奥まで挿入して、手差し原稿の方向
のずれを小さくできる位置で密着型イメージセンサ２４
にて画像情報を読み取らせ、ガイド溝３０と送り出しロ
ーラ２６によって送信原稿出口１８から手前側に排出さ
れるようにする。

【００３２】受信はＢ６幅（１２６ｍｍ）のロール状感
熱紙２７から供給された感熱紙が搬送され、モノリシッ
クＬＳＩヘッド３１とプラテンローラ２８の間を通過す
る際に記録されて記録紙出口１９から排出され、カッタ
２９によって切断されて記録紙受け皿２０内に堆積する
ようになっている。

【００３３】また、種々の表示をさせる平面ディスプレ
ー２１を記録紙受け皿２０内の同一平面内に設置すれ
ば、記録させてある短縮ダイヤル番号の確認などに大変
便利に利用されよう。

【００３４】次にパルス印字について説明する。

【００３５】本実施例では、Ｂ６版、６００ｄｐｉのモ
ノリシックＬＳＩヘッドについて述べているが、その発
熱抵抗体形状とパルス加熱したときの発熱抵抗体中心線
上の温度分布を図６に示した。実線で示す温度分布が保
護層のない本発明の発熱抵抗体のもので、点線が３．５
μｍの保護層を持つ従来方式の発熱抵抗体の温度分布で
ある。これらの駆動条件は全く同一にして評価した結果
であるが、保護層をなくすことによって到達温度を高く
するだけでなく、その温度分布をシャープにし、結果的
に感熱紙への発色領域を発熱抵抗体の形状により近くさ
せることが可能となった。もちろん、今まで熱抵抗とし
て作用していた保護層がなくなり、これによって加熱効
率の大幅な向上（２倍以上）が達成されたことは既に述
べた通りである。この発色領域が発熱抵抗体の形状に近
づき、その発色領域を拡大できるという効果は、従来技
術では不可欠であった感熱紙のステップ送りを連続送り
に変更できる一つの要素ともなっていることを次に説明
する。

【００３６】Ｂ６版の印字速度を５ｐｐｍ（５頁／分）
としたが、これは１５．０ｍｍ／ｓの感熱紙の走行速度
に相当する。主走査方向の発熱抵抗体は１２６ｍｍの中
に３０７２ドット並んでおり、副走査線は３６４０本／
１８２ｍｍ（２０本／ｍｍ＝５００ｄｐｉ）である。主
走査方向の３０７２ドットの発熱抵抗体を３８４ドット
単位で８分割駆動とし、各駆動パルス幅は０．３ｍｓ、
周期は３．３ｍｓとした。この駆動条件での発熱抵抗体
の中央付近の表面温度を計測した結果を図７に示す。こ
のヘッド冷却速度の大きさは従来のヘッドの約１０倍と
なることは既に述べたが、図７はこれを示している。ま
た、図７の点線は発熱抵抗体に押し付けられている感熱
紙の温度変化の推定曲線である。感熱紙の発色開始温度
は６０〜７０℃であるので、この駆動条件での発色温度
持続時間は０．６〜０．７ｍｓと予測できる。この間に
連続送りされている感熱紙は約９μｍ移動するので、副
走査方向の発色領域は５μｍ程度大きくなることが推定
される。この推定は実験結果ともよく一致しており、連
続送りでの副走査方向の発色したドットの大きさは間歇
送りに比して約１０％大きくなっていた。このように、
５ｐｐｍという比較的高速印字の場合でも感熱紙を連続
送りとして発色ドットをほとんど変化させずに記録する
ことが可能なのは、本ヘッドが短パルス駆動でき、感熱
紙への伝熱効率が大幅に改善できたことによる。

【００３７】なお、本実施例ではパルス周期を３．３ｍ
ｓとしたが、これを０．３×８（分割）＝２．４ｍｓ程
度まで短縮することが可能で、この場合の印字速度は
６．８ｐｐｍとなる。また、８分割駆動としたのは、印
字に要する最大通電電流（全黒印字時）を２．１アンペ
アと小電力化したためであるが、４分割駆動とか、２分
割駆動も可能である。４分割駆動や２分割駆動であれば
理論的にはパルス周期をもっと短くすることもできる
が、連続送りを前提とした場合は印字されるドットサイ
ズが変化して印字品質に影響を与えるため、その限界は
０．３×５＝１．５ｍｓ、すなわちパルス幅の５倍程度
のパルス繰返し周期が限界となる。

【００３８】なお、上記の実施例のように８分割駆動
（０．３ｍｓ×８＝２．４ｍｓ）で繰返し周期を３．３
ｍｓと設定すると、３０７２個の発熱抵抗体を直線的に
並べて印字した場合、３８４ドットごとに４．５μｍず
つずれて印字されることになり、左端と右端では３１．
５μｍの位置ずれが発生する。これを直線にするには３
８４個ずつの発熱抵抗体を４．５μｍずつずらしてＩＣ
駆動ヘッドを作ればよく、これは発熱抵抗体用マスクを
そのように作っておくだけでよい。

【００３９】以上説明したように、従来技術においては
感熱紙の間歇送りを前提として記録装置やファクシミリ
が構成されていたが、本発明ではこれを連続送りとして
も記録画像の品質に何ら変化をもたらさない。このこと
はモータとその制御に大きな選択の自由度を与えること
になり、回転駆動系の小型、低コスト化に寄与できるこ
とになる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、超高密度なサーマルヘ
ッドを容易に製造することができ、これを用いて高精細
な縮小受信画像を感熱記録紙上に情報量を減ずることな
く出力することができる。これは個人用超小型ファクシ
ミリを実現させ、現在、事務机上に置かれている電話器
に置き換わるパーソナルファクシミリを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用するモノリシックＬＳＩヘッド
の一部拡大断面図である。

【図２】本発明で使用するモノリシックＬＳＩヘッド
全体示す断面図である。

【図３】本発明で使用するモノリシックＬＳＩヘッド
をヒートシンクに装着した様子を示す平面図である。

【図４】本発明になるファクシミリの本体の平面図で
ある。

【図５】図４のＢ−Ｂ´断面図である。

【図６】本発明で使用する発熱抵抗体の平面図及び温
度分布図である。

【図７】発熱抵抗体の中央付近の表面温度を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１は発熱抵抗体、２は配線導体、４はＳｉＯ₂層、５は
シリコン基板、６はアルミ配線、９はヒートシンク、１
５はファクシミリ本体、１６は受話器、１７は送信原稿
入口、１８は送信原稿出口、１９は記録紙出口、２０は
記録紙受け皿、２１は平面ディスプレイ、２４は密着型
イメージセンサ、２５、２８はプラテンローラ、２７は
感熱ロール紙、２９はカッタ、５２は駆動ＩＣ部であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/355 21/00 Ｚ 8703−2ＣＨ０４Ｎ 1/032 Ａ 8721−5Ｃ 1/393 4226−5Ｃ 8906−2ＣＢ４１Ｊ 3/20 １１１Ｆ１１４Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】他の装置から送られてきた情報を受信す
る受信手段と、該受信手段によって受信した受信情報を
感熱紙に記録する感熱記録手段とを有する画像形成装置
において、前記受信情報の情報量を減ずることなく一定
の大きさに縮小記録することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記感熱記録手段の記録幅がＡ５サイズ
（１５０ｍｍ）以下でＡ６サイズ（１０５ｍｍ）以上の
一定サイズであることを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。
【請求項３】駆動用ＬＳＩチップ上にＣｒ−Ｓｉ−Ｓ
ｉＯまたはＴａ−Ｓｉ−ＳｉＯ合金薄膜抵抗体と、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔａ、またはＷの薄膜導体のみからな
る発熱抵抗体が形成されているサーマルプリントヘッド
を前記記録手段に用いたことを特徴とする請求項１また
は２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記発熱抵抗体上に０．５μｍ以下の厚
さの耐摩耗層を被覆したサーマルプリントヘッドを前記
記録手段に用いたことを特徴とする請求項１または２記
載の画像形成装置。
【請求項５】前記発熱抵抗体に通電するパルス幅が、
その繰り返し周期（時間）の１／５以下であり、かつ記
録時における感熱記録紙の送り速度が一定速度であるこ
とを特徴とする請求項３または４記載の画像形成装置。
【請求項６】前記請求項１〜請求項５のいずれかに記
載の画像形成装置に、画像情報を読み込む画像取り込み
手段と、該画像取り込み手段によって取り込んだ画像情
報を処理して送信する送信手段を備えたことを特徴とす
るファクシミリ装置。
【請求項７】前記ファクシミリ装置の画像取り込み手
段によって読み込まれる画像情報の最大幅が、電話器
（送受話器）の実装幅と感熱記録紙の幅の和程度である
ことを特徴とする請求項６記載のファクシミリ装置。
【請求項８】前記ファクシミリ装置の受信記録紙の受
け皿が本ファクシミリ装置の上面内にあることを特徴と
する請求項７記載のファクシミリ装置。
【請求項９】前記ファクシミリ装置の受信記録紙の受
け皿の一部が平面表示装置となっていることを特徴とす
る請求項８記載のファクシミリ装置。