JPH09164711A - 感熱式記録装置および記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 発熱抵抗体の寿命を経済的に延長して記録に
十分な画質を長期に渡り維持し、プリントの微細化およ
び高速化を実現した感熱式記録装置および記録方法。 【解決手段】 支持基体と、支持基体上にグレーズガラ
ス層を介して形成された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体
に接続された電極とを有するサーマルプリントヘッド１
０６を用いて記録媒体に画像を形成する感熱式記録装置
において、点より低い温度とする制御手段を具備した。
サーマルプリントヘッド１０６の発熱抵抗体の発熱温度
がグレーズガラス層のガラス転移点より低い温度となる
ように、サーマルプリントヘッド１０６の発熱抵抗体へ
印加するパワーおよびパワーを印加する時間を制御し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプリント
ヘッドを用いて記録媒体に画像を形成する感熱式記録装
置および記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】孔版印刷機、ファクシミリ、ビデオプリ
ンタ等に代表される各種ΟＡ機器においては、低騒音、
低メンテナンスコストおよび低ランニングコスト等の利
点があることから、サーマルプリントヘッドを用いた感
熱式記録方式が多用されるようになってきた。

【０００３】一般に、サーマルプリントヘッドは、次の
ような構成からなっている。すなわち、図１２に示した
ように、アルミナ基体１２０１上にグレーズガラス層１
２０２を形成し、グレーズガラス層１２０２上に発熱抵
抗体層及びアルミニウム等の導電層を形成した後、フォ
トエングレービングプロセスにより発熱部１２０３を有
する発熱抵抗体１２０４、個別電極パターン１２０５及
び共通電極パターン１２０６を形成する。さらに、この
発熱抵抗体１２０４、個別電極パターン１２０５及び共
通電極パターン１２０６を保護する為の保護層１２０７
をスパッタ法等の薄膜形成方法により形成した構成であ
る。また、グレーズガラス層１２０２の代わりに、Ｓｉ
−Ｎ−Ｏ系等からなる膜を形成した構成のサーマルプリ
ントヘッドも存在する。

【０００４】ところで、従来、感熱に必要なサーマルプ
リントヘッドの発熱量は、単に、記録に際して十分な画
質が得られるようにのみ決定されていた。そして、この
ような発熱量の決定によっても、３００ｄｐｉ以下の解
像度を有するサーマルプリントヘッドにおいては、発熱
抵抗体の温度がグレーズガラス層のガラス転移点を越え
ることなく、記録に十分な画質が得られていた。

【０００５】しかしながら、近年、各種ΟＡ機器の感熱
式記録装置においては、プリントの微細化および高速化
がますます要求されるようになり、その結果、例えば孔
判印刷用として４００ｄｐｉ（dots per inch)以上の高
精細なサーマルプリントヘッドも登場してきている。

【０００６】感熱式記録装置において、プリントの微細
化および高速化に対応するためにはサーマルプリントヘ
ッドの発熱抵抗体を微細化し、また、発熱抵抗体への投
入エネルギー密度を増大させる必要があり、そのため、
サーマルプリントヘッドの発熱抵抗体に対して高電力の
パルスを印加する方法がとられてきた。しかし、微細化
された発熱抵抗体に高電力のパルスを印加すると、発熱
抵抗体の単位面積当たりの熱負担が増加し、発熱抵抗体
の発熱温度は記録に際して十分な画質を得るに要する温
度を越えて上昇する。すなわち、発熱抵抗体のフィルム
熔融最大面積が記録に際して十分な画質が得られる面積
を達成しているにも拘らず、発熱抵抗体の発熱温度は必
要以上に上昇してしまうのである。

【０００７】この発熱抵抗体の発熱温度は、グレーズガ
ラス層のガラス転移点を越えた温度まで達するために、
グレーズガラス層から発熱抵抗体へ酸素あるいは不純物
が拡散し、発熱抵抗体の抵抗値は感熱式記録装置の動作
時間に伴って変化する。そして、ついには規定の抵抗値
の範囲を逸脱し、サーマルプリントヘッドは使用に耐え
なくなってしまう。このような発熱抵抗体と発熱抵抗体
に接する層との間の相互拡散によるサーマルプリントヘ
ッドの抵抗値の変化は、両者間において成分組成の濃度
勾配やそれに伴う拡散が存在する以上、避けることは困
難であり、サーマルプリントヘッドの抵抗値の変化は、
発熱抵抗体への高電力のパルスの印加、単純には発熱温
度が高くなるにしたがって顕著になる。

【０００８】ここで、サーマルプリントヘッドの寿命と
発熱抵抗体の発熱温度との関係を図１３に示す。図１３
に示されるように、発熱抵抗体の発熱温度がグレーズガ
ラス層のガラス転移点Ａを越えると、サーマルプリント
ヘッドの寿命は著しく低下する。したがって、感熱式記
録装置においては、記録に際して十分な画質を得ること
ができなくなる。

【０００９】そこで、発熱抵抗体への酸素あるいは不純
物の拡散を抑止するため、特開昭６１−２９７１５９に
開示されているように、グレーズガラス層と発熱抵抗体
との間にＳｉＮｘＯｙ（０．２＜ｘ＜１．１、０．２＜
ｙ＜１．８）からなるバリア層を介在させる方法が提案
されている。また、グレーズガラス層と発熱抵抗体との
間にＳｉＯ₂ 等からなる無機絶縁性のバリア層を介在さ
せ、グレーズガラス層と発熱抵抗体との反応を抑制する
方法も提案されている。いずれにしても、バリア層はグ
レーズガラス層から発熱抵抗体への酸素あるいは不純物
の拡散抑止力、各層間の付着力等に鑑みて適宜選択され
ている。

【００１０】しかしながら、バリア層を設ける方法にお
いては以下の問題が発生している。すなわち、サーマル
プリントヘッドの耐パワー性はバリア層の僅かな組成変
化により大きく変動し、かつ、発熱抵抗体およびバリア
層の材料との組み合わせによってもその程度が異なるの
で、その効果が一定しない。なお、耐パワー性とは、
「同一の抵抗体形状、同一のパルス幅およびパルス周期
において、何Ｗ／ｄｏｔのパルスを少なくとも３×１０
⁷ 回印加した時点で発熱抵抗体の抵抗値変化率が１５％
を指示するか」により定義された概念である。すなわ
ち、サーマルヘッドＡが、０．１５Ｗ／ｄｏｔのパルス
を３×１０⁷ 回印加した時点で、発熱抵抗体の抵抗値変
化率が＋１５％であり、サーマルヘッドＢが、０．１８
Ｗ／ｄｏｔのパルスを３×１０⁷ 回印加した時点で、発
熱抵抗体の抵抗値変化率が＋１５％であるならば、サー
マルヘッドＢはサーマルヘッドＡに対して２０％ほど耐
パワー性に優れるということを意味する。

【００１１】また、バリア層はスパッタリング法等によ
り通常形成されるので、バリア層の表面を円滑に出来ず
（表面の粗さが増大する）、ガラスグレーズ層に比べて
バリア層の表面の円滑性は劣るものとなる。それゆえ、
その上部に形成する発熱抵抗体層の抵抗値はガラスグレ
ーズ層上に形成した場合に比べて高くなり、その程度も
表面の粗さを反映したものになってしまう。

【００１２】さらに、バリア層をスパッタリング法等に
より形成すると、バリア層の内部あるいは表面に異物
（パーティクル）が取り込まれる事がある。バリア層に
異物が取り込まれたサーマルプリントヘッドでは、サー
マルプリントヘッドの駆動時において上部に形成した発
熱抵抗体層の抵抗値のバラツキが大きくなるので、サー
マルプリントヘッドの品質および歩留りの低下をもたら
す要因となる。

【００１３】加えて、バリア層の形成は製造コストの増
大をもたらすので、サーマルプリントヘッドを製品化す
るにあたり製造コスト上の大きな問題となり、ひいては
感熱式記録装置の経済性が悪化してしまう。

【００１４】したがって、サーマルプリントヘッドの仕
様を変更する方法では、経済性を犠牲にしても発熱抵抗
体の抵抗値の変化を防止するに十分な効果を達成するこ
とができないため発熱抵抗体の寿命は著しく低下し、記
録に際して十分な画質を得ることが困難となるという問
題があった。

【００１５】また、発熱抵抗体の微細化に伴う発熱温度
の高温化を抑制することができないため、高精細なサー
マルプリントヘッドの駆動に対応することができず、さ
らなるプリントの微細化を実現することが困難であると
いう問題があった。

【００１６】さらに、これらの問題は、グレーズガラス
層の代わりにＳｉ−Ｎ−Ｏ系等からなる膜を形成した場
合においても同様に発生していた。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みてなされたもので、サーマルプリントヘッド、特に
発熱抵抗体の寿命を経済的に延長して記録に十分な画質
を長期に渡り維持し、プリントの微細化および高速化を
実現した感熱式記録装置および記録方法を提供すること
を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の感熱式記録装置
は、支持基体と、該支持基体上にグレーズガラス層を介
して形成された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体に接続さ
れた電極とを有するサーマルプリントヘッドを用いて記
録媒体に画像を形成する感熱式記録装置において、前記
サーマルプリントヘッドの発熱抵抗体の発熱温度を前記
グレーズガラス層のガラス転移点より低い温度とする制
御手段を具備したことを特徴とする。

【００１９】感熱式記録装置に具備した制御手段として
は、サーマルプリントヘッドの駆動時にサーマルプリン
トヘッドの発熱抵抗体の発熱温度をグレーズガラス層の
ガラス転移点より低い温度とする構成であればよいが、
通常、感熱式記録装置全体を管理するＣＰＵと、このＣ
ＰＵに接続、管理され、サーマルプリントヘッドを駆動
するパルスパターンを保持するＲＯＭとが制御手段とし
て用いられる。

【００２０】本発明の記録方法は、支持基体と、該支持
基体上にグレーズガラス層を介して形成された発熱抵抗
体と、前記発熱抵抗体に接続された電極とを有するサー
マルプリントヘッドを用いて記録媒体に画像を形成する
記録方法において、前記サーマルプリントヘッドの発熱
抵抗体の発熱温度が前記グレーズガラス層のガラス転移
点より低い温度となるように、前記サーマルプリントヘ
ッドの発熱抵抗体へ印加するパワーおよび前記パワーを
印加する時間を制御したことを特徴とする。

【００２１】本発明の記録方法においては、記録媒体へ
の画像の形成に必要なサーマルプリントヘッドの発熱量
を維持し、かつ発熱抵抗体の発熱温度がグレーズガラス
層のガラス転移点より低い温度となるように、サーマル
プリントヘッドの発熱抵抗体へ印加するパワーおよびパ
ワーを印加する時間が設定、制御される。

【００２２】本発明は、サーマルプリントヘッドの発熱
量が、発熱抵抗体へ印加するパワー（Ｗ／ｄｏｔ）とパ
ワーを印加する時間（ｍｓ）との積に比例することか
ら、記録媒体への画像の形成に必要なサーマルプリント
ヘッドの発熱量を満たしつつ、発熱抵抗体の発熱温度が
グレーズガラス層のガラス転移点より低い温度となるよ
うな範囲内で、発熱抵抗体へ印加するパワー（Ｗ／ｄｏ
ｔ）とパワーを印加する時間（ｍｓ）とを制御すること
により、発熱抵抗体の寿命を経済的に延長して記録に十
分な画質を長期に渡り維持し、プリントの微細化および
高速化を実現したものである。

【００２３】具体的には、通常、プリント時に発熱抵抗
体へ印加するパワーを小さくし、その分パワーを印加す
る時間（パルス幅）を大きくすることで、記録媒体への
画像の形成に必要なサーマルプリントヘッドの発熱抵抗
体における発熱量を低下させることなく、発熱抵抗体の
発熱温度をグレーズガラス層のガラス転移点より低い温
度に保つのである。

【００２４】発熱抵抗体へ印加するパワーとパワーを印
加する時間とを設定するにあたっては、発熱抵抗体の発
熱温度をグレーズガラス層のガラス転移点より低い温度
に保つ範囲内で、記録媒体への画像の形成に必要なサー
マルプリントヘッドの発熱抵抗体における発熱量、サー
マルプリントヘッド、特にグレーズガラス層と発熱抵抗
体の温度特性およびプリント時間の要請等に鑑み、随
時、適当な範囲内に設定する。

【００２５】このとき、サーマルプリントヘッドの駆動
を少分割駆動方式（例えば２分割駆動）で行うと、プリ
ント速度を上げることができ好ましい。この場合、発熱
抵抗体に接続された電極、特に共通電極内での電圧ドロ
ップを防止する観点から、共通電極の厚みを２０〜３５
μｍ程度に厚くする。加えて、サーマルプリントヘッド
の駆動方法としてチョッパー駆動を用いると、発熱抵抗
体の最高温度をさらに抑制でき、またプリント速度の高
速化も達成できるのでより好ましい。

【００２６】本発明は、支持基体上にグレーズガラス層
が形成されたサーマルプリントヘッドを用いて記録媒体
に画像を形成する感熱式記録装置のみならず、グレーズ
ガラス層の代わりにＳｉ−Ｎ−Ｏ系等からなる膜を形成
したサーマルプリントヘッドを用いて記録媒体に画像を
形成する感熱式記録装置あるいはグレーズガラス層上に
無機のバリア層が設けられたサーマルプリントヘッドを
用いて記録媒体に画像を形成する感熱式記録装置等の、
発熱抵抗体に対して酸素等の不純物の拡散が起こる構成
を成すサーマルプリントヘッドを有する感熱式記録装置
全般に用いることができ、特に、発熱抵抗体が微細化さ
れた高精細のサーマルプリントヘッドを用いた感熱式記
録装置においてその効果を奏するものである。

【００２７】本発明の感熱式記録装置の形態としては、
コンピュータ等の情報処理器機の画像出力端末として一
体に、あるいは別体に設けられるものでもよいし、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、送受信機能を有するファ
クシミリ装置、孔版印刷に用いる孔版印刷装置の形態を
とるものであってもよい。

【００２８】本発明において、好ましい発熱抵抗体の成
分としては、Τａ−Ｓｉ−Ｏ系のサーメット材料等が挙
げられるが、Τｉ−Ｓｉ−Ｏ系、Ｃｒ−Ｓｉ−Ｏ系等の
サーメット材料でもよく、さらにサーメット材料に限定
されるものではない。発熱抵抗体は、ＲＦスパッタリン
グあるいはマグネトロンスパッタリング等のスパッタリ
ングにより発熱抵抗体層を形成した後、フォトエングレ
ービングプロセスにて最終的に形成される。

【００２９】支持基体としては、アルミナセラミックス
等からなる各種セラミックス材料を用いることができ、
支持基体の成形時に焼結助材等の添加剤を配合すること
も可能である。また、支持基体には、セラミックス材料
以外にも、必要に応じて各種絶縁材料の使用が可能であ
る。

【００３０】支持基体上にグレーズガラス層を形成する
場合には、グレーズガラス層は印刷法等により、膜厚３
０〜７０μｍ程度に形成する。グレーズガラス層の主成
分としてはＳｉＯ₂ が一般的であるが、特に限定される
ことはなく、しかもＢａ、Ｃａ等の不純物が混在するも
のであってもよい。また、グレーズガラス層の代わりに
Ｓｉ−Ｎ−Ｏ系等からなる膜を形成してもよい。

【００３１】発熱抵抗体の上層や下層に無機のバリア層
や保護層を形成する場合、バリア層や保護層の成分は、
通常、Ｓｉ−Ｎ−Ｏ系からなるなるが、これらの成分は
必要に応じて適宜選択される。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しながら本発
明の実施例について詳細に説明する。なお各図におい
て、同一の構成は同一符号を付して示すこととする。

【００３３】（実施例１および比較例１）図１に、本発
明の一実施例である感熱式記録装置の構成を示す。

【００３４】本発明による感熱式記録装置は、大きく分
けて印字部１０１および用紙搬送部１０２からなる機構
部と、この機構部を制御する制御部からなるコントロー
ル回路１０３、コントロール回路１０３と接続された操
作パネル部１０４および電源部１０５とからなってい
る。

【００３５】そして、印字部１０１は、転写媒体にプリ
ントを行うサーマルプリントヘッド１０６、サーマルプ
リントヘッド１０６の位置決めを行うホームポジション
検出器１０７、サーマルプリントヘッド１０６と転写媒
体との接触を感知するヘッドコンタクトソレノイド１０
８、インクリボンをサーマルプリントヘッド１０６に供
給するリボンフィードモータ１０９、スペースモータ１
１０等から構成されている。

【００３６】また、用紙搬送部１０２は、転写媒体を送
り出すペーパフィードモータ１１１および転写媒体の区
切りを検出するペーパエンド検出器１１２等から構成さ
れている。

【００３７】さらに、コントロール回路１０３の制御部
の構成を図２に示す。

【００３８】図２において、２０１は各種信号を入出力
する入出力ポート、２０２はＣＰＵ、２０３はＣＰＵ２
０２が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、２０
４は各種データ（記録信号やヘッドに供給される記録デ
ータ等）を保存しておくダイナミック型のＲＡＭであ
る。また、２０５はプリントデータを変換する並／直列
変換回路、２０６は各ステッピングモータおよびヘッド
コンタクトソレノイド１０８を駆動する駆動回路となっ
ている。

【００３９】こうした構成からなる感熱式記録装置にお
いては、記録信号が入力されるとＣＰＵ２０２と並／直
列変換回路２０５との間で記録信号がプリント用の記録
データに変換され各モータが駆動されると共に、記録デ
ータに従い、また制御プログラムに基づいてサーマルプ
リントヘッド１０６が駆動されプリントが行われる。次
に、本実施例のサーマルプリントヘッドについて説明す
る。

【００４０】本実施例のサーマルプリントヘッドは、以
下のように製造された。

【００４１】はじめに、アルミナを主成分とするセラミ
ック基体の表面上に、印刷法によりガラス転移点が７５
０℃であるグレーズガラス層をスプレー法により４０μ
ｍの厚さで形成し、このグレーズガラス層上に、厚さの
みが異なる４種類の発熱抵抗体層をＲＦスパッタリング
法によって形成した。ＲＦスパッタリングは、ターゲッ
トとしてΤａ：４７ｍｏｌ％、ＳｉＯ₂ ：５３ｍｏｌ％
からなる粉末を焼結した焼結体を使用し、Αｒ雰囲気
中、圧力１．０Ｐａ、ＲＦパワー密度３．３Ｗ／ｃｍ²
の条件で行った。得られたΤａ−Ｓｉ−Ｏ系の発熱抵抗
体層の比抵抗値は１２ｍΩ・ｃｍであり、膜厚は０．０
５μｍである。そして、シート抵抗値は２４００Ωであ
った。

【００４２】こうして発熱抵抗体層を形成した後、真空
中、８００℃で１０分間の熱アニール処理を施し、サー
マルプリントヘッド駆動時の発熱による発熱抵抗体の構
造緩和に起因する抵抗値の低下が起きないようにした。

【００４３】そして、各試料の発熱抵抗体層上に対して
Ａｌ電極層の形成、フォトエングレービングプロセスに
よるパタ−ニングを行い、最後にＳｉ−Ｎ−Ｏ系の保護
膜を３μｍの厚さに形成した。さらに通常の実装工程を
経て、発熱抵抗体の形状が副走査方向４０μｍ、主走査
方向３０μｍで、解像度４００ｄｐｉの製版機用サーマ
ルプリントヘッドを製造した。

【００４４】こうして製造したサーマルプリントヘッド
を感熱式記録装置に搭載し、以下に示す制御プログラム
に基づいて発熱抵抗体にエネルギーｍＪ／ｄｏｔ）を付
与してプリント試験を行い、経時的な発熱抵抗体の抵抗
値の変化を追跡して寿命試験とした。

【００４５】すなわち、制御プログラムは，図３（ａ）
に示されるように、初めのパルス幅（tP₁ ）０．５ｍ
ｓ、以降のパルス幅（tP₂ ）０．４ｍｓとし、パルス周
期（ tSR₁ ）３ｍｓとして連続的に０．２５Ｗ／ｄｏｔ
の電力の印加を発熱抵抗体に行うように設定された（実
施例１）。一方、対照として、図４（ａ）に示されるよ
うに、初めのパルス幅（tp₃ ）０．４６３ｍｓ、以降の
パルス幅（tp₄ ）０．３７０ｍｓ、パルス周期（ tS
R₂ ）２．５ｍｓとして連続的に０．２７Ｗ／ｄｏｔの
電力の印加を発熱抵抗体に行うように設定された従来の
駆動方法（比較例１）を用いた。実施例１および比較例
１においては、発熱抵抗体に付与された初めのパルス幅
でのエネルギーは、共に０．１２５ｍＪ／ｄｏｔであり
同一となっている。

【００４６】なお、図３（ａ）、図４（ａ）から明らか
なように、両者ともサーマルプリントヘッドの駆動は４
分割駆動方式により行われた。また、分割数４のパルス
幅と次の分割数１のパルス幅との間にみられるラグＲ
は、紙送り等に要する時間である。

【００４７】はじめに、実施例１および比較例１におい
て、サーマルプリントヘッドの駆動に伴う発熱抵抗体の
温度変化を、それぞれ分割番号１を代表として図３
（ｂ）、図４（ｂ）に示す。

【００４８】図３（ｂ）から明らかなように、実施例１
においては、発熱抵抗体の最高温度がグレーズガラス層
のガラス転移点７５０℃を越えない７４０℃に抑えられ
ている。一方、図４（ｂ）から明らかなように、比較例
１においては、発熱抵抗体の最高温度がグレーズガラス
層のガラス転移点７５０℃を越えて７７０℃まで上昇し
ている。

【００４９】また、図５、図６に、実施例１および比較
例１において、駆動時にみられたサーマルプリントヘッ
ドの温度分布を、図１２のＡ−Ｂ間に沿って示す。な
お、図５、図６において、ＨＲは発熱抵抗体、Ｇはグレ
ーズガラス層を示し、これらの幅はサーマルプリントヘ
ッドの発熱抵抗体、グレーズガラス層の幅を模式的に示
したものとなっている。

【００５０】図６から解るように、比較例１において
は、プリントに必要な温度に到達した発熱抵抗体の領域
を示すフィルム熔融最大面積の指針である幅ｄを得ては
いるものの、発熱抵抗体の温度は７７０℃まで上昇して
いる。一方、図５から解るように、実施例１において
は、プリントに必要な温度に到達した発熱抵抗体の領域
を示すフィルム熔融最大面積の指針である幅ｅを得てお
り、かつ発熱抵抗体の温度はガラス転移点７５０℃を越
えない７４０℃に抑えられている。また、比較例１の幅
ｄと実施例１の幅ｅとはほぼ同じ幅であった。

【００５１】こうした状況の下で、経時的な発熱抵抗体
の抵抗値の変化を、発熱抵抗体に印加した印加パルス数
を基準として追跡した結果を図７に示す。

【００５２】図７（ｂ）に示されたように、比較例１の
場合には、パルス印加開始時のオーバーパワー（ΔＲ／
Ｒが０以下）の影響を受けるため、３×１０⁷ 回のパル
ス印加時に抵抗値変化率が＋１５％を越えてしまってお
り、高画質なプリントが得られない。

【００５３】一方、図７（ａ）に示されたように、実施
例１の場合には、ガラス転移点以下の駆動のためパルス
印加開始時にオーバーパワーとならず、３×１０⁷ 回の
パルス印加時においても抵抗値変化率は＋５％であり、
比較例１と比べてサーマルプリントヘッドの発熱抵抗体
の寿命は大幅に伸びている。

【００５４】以上から明らかなように、本実施例によれ
ば、プリント時の経時的な発熱抵抗体の抵抗値変化率を
非常に小さくでき、従来の記録方法と比較してサーマル
プリントヘッドの発熱抵抗体の寿命を経済的に延長でき
たことが解る。

【００５５】また、本実施例によれば、フィルム熔融最
大面積も従来と比較して変わらないため、記録に十分な
画質を十分に維持できたことが理解される。

【００５６】（実施例２）実施例１より、従来の記録方
法と比較してサーマルプリントヘッドの発熱抵抗体の寿
命を経済的に延長でき、記録に十分な画質を長期に渡り
維持できることが示されたが、その一方で、パルス周期
が長くなるためにプリント速度が低下するという問題が
発生する。

【００５７】そこで、プリント速度を高速化するため
に、制御プログラムは、図８（ａ）に示されるように、
初めのパルス幅（tP₅ ）０．７ｍｓ、以降のパルス幅
（tP₆ ）０．５６ｍｓ、パルス周期（ tSR₃ ）２ｍｓと
して連続的に０．１８Ｗ／ｄｏｔの電力の印加を発熱抵
抗体に行うように設定された。また、本実施例において
はサーマルプリントヘッドの駆動は２分割駆動方式によ
り行われた。さらに、発熱抵抗体に接続された電極、特
に共通電極内での電圧ドロップを防止する観点からサー
マルプリントヘッドの共通電極の厚みを２０μｍと、実
施例１によるサーマルプリントヘッドの共通電極よりは
厚くしている。

【００５８】そして、他の条件は実施例１と同様にして
プリント試験を行い、プリント速度と経時的な発熱抵抗
体の抵抗値の変化を追跡した。

【００５９】はじめに、実施例２において、サーマルプ
リントヘッドの駆動に伴う発熱抵抗体の温度変化を、分
割番号１を代表として図８（ｂ）に示す。

【００６０】図８（ｂ）から明らかなように、実施例２
においては、発熱抵抗体の最高温度がグレーズガラス層
のガラス転移点７５０℃を越えない７４０℃に抑えられ
ている。

【００６１】また、実施例２においては、プリントに必
要な温度に到達した発熱抵抗体の領域を示すフィルム熔
融最大面積の指針である幅は、実施例１の幅ｅとほぼ同
一であった。

【００６２】ここで、経時的な発熱抵抗体の抵抗値の変
化を、発熱抵抗体に印加した印加パルス数を基準として
追跡した結果を図９に示す。

【００６３】図９に示されたように、実施例２の場合に
は、３×１０⁷ 回のパルス印加時においても抵抗値変化
率は＋７％であり、実施例１と比べてサーマルプリント
ヘッドの発熱抵抗体の寿命の伸びに遜色はない。

【００６４】そして、感熱式記録装置のプリント速度Ｖ
を比較してみると、実施例１では３ｍｓ／ｌｉｎｅ（こ
こで、１ｌｉｎｅとは、１周期（パルスをＯＮ、ＯＦＦ
して１周期とする）のことを表す）であったのに対し、
実施例２では２ｍｓ／ｌｉｎｅであり、約５０％の速度
の向上がみられた。さらにこの速度は、比較例１と比較
しても約２５％の向上であり、本実施例によれば従来の
プリント速度を上回る速度を実現したことが解る。

【００６５】以上から明らかなように、本実施例によれ
ば、フィルム熔融最大面積が従来と比較して変わらない
ので画質を十分に維持でき、かつ従来の記録方法と比較
してサーマルプリントヘッドの発熱抵抗体の寿命を経済
的に延長できることは勿論、プリント速度も従来と比較
して向上できたことが解る。

【００６６】（実施例３）実施例２より、記録に十分な
画質を長期に渡り維持しつつ、従来の記録方法と比べて
サーマルプリントヘッドの発熱抵抗体の寿命を経済的に
延長できることは勿論、プリント速度も向上できたこと
が示された。

【００６７】そこで、プリント速度を維持しつつ、サー
マルプリントヘッドの発熱抵抗体の最高温度をさらに低
くするために、制御プログラムは図１０（ａ）に示され
るように、パルス幅中でパルス幅を細かくするチョッパ
ー駆動方式を用いた。なお、初めのパルス幅（tP₇ ）
１．０ｍｓ、以降のパルス幅（tP₈ ）０．８ｍｓ、パル
ス周期（ tSR₃ ）２．２ｍｓとして連続的に０．２０Ｗ
／ｄｏｔの電力の印加を発熱抵抗体に行うように設定さ
れた。また、本実施例においては、サーマルプリントヘ
ッドの駆動は２分割駆動方式により行われた。

【００６８】そして、他の条件は実施例１と同様にして
プリント試験を行い、プリント速度と経時的な発熱抵抗
体の抵抗値の変化を追跡した。

【００６９】はじめに、実施例３において、サーマルプ
リントヘッドの駆動に伴う発熱抵抗体の温度変化を、分
割番号１を代表として図１０（ｂ）に示す。

【００７０】図１０（ｂ）から明らかなように、実施例
３においては、発熱抵抗体の最高温度がグレーズガラス
層のガラス転移点７５０℃を越えない７３０℃に抑えら
れており、実施例１および実施例２と比較して最も低温
となっている。

【００７１】また、実施例２においては、プリントに必
要な温度に到達した発熱抵抗体の領域を示すフィルム熔
融最大面積の指針である幅は、実施例１の幅ｅとほぼ同
一であった。

【００７２】ここで、経時的な発熱抵抗体の抵抗値の変
化を、発熱抵抗体に印加した印加パルス数を基準として
追跡した結果を図１１に示す。

【００７３】図１１に示されたように、実施例３の場合
には、３×１０⁷ 回のパルス印加時においても抵抗値変
化率は＋５％であり、実施例１と比べてサーマルプリン
トヘッドの発熱抵抗体の寿命の伸びはさらに上昇した。

【００７４】そして、感熱式記録装置のプリント速度Ｖ
を比較してみると、実施例２では２ｍｓ／ｌｉｎｅであ
ったのに対し、実施例３では２．２ｍｓ／ｌｉｎｅであ
り、プリント速度Ｖに遜色はなかった。

【００７５】以上から明らかなように、本実施例によれ
ば、フィルム熔融最大面積が従来と比較して変わらない
ので画質を十分に維持しつつ、従来の記録方法と比較し
てサーマルプリントヘッドの発熱抵抗体の寿命を経済的
に、さらに延長でき、プリント速度も従来と比較して向
上できたことが解る。

【００７６】なお、本実施例においては、パルス幅、パ
ルス周期として、固定された１つのパターンのみでサー
マルプリントヘッドを駆動したが、異なるパルス幅、パ
ルス周期を持つ複数のパターンを保持させ、サーマルプ
リントヘッドの温度を検出しつつ最適なパターンを選択
実行するように、感熱式記録装置および記録方法を構成
することが可能であることはいうまでもない。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サーマルプリントヘッドの発熱抵抗体の発熱温度をグレ
ーズガラス層のガラス転移点より低い温度としたので、
サーマルプリントヘッド、特に発熱抵抗体の寿命を経済
的に延長して記録に十分な画質を長期に渡り維持し、プ
リントの微細化を達成した感熱式記録装置および記録方
法を提供することができる。

【００７８】また、サーマルプリントヘッドの駆動方式
として少分割駆動方式を採用したので、プリントの高速
化をも達成した感熱式記録装置および記録方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である感熱式記録装置の構成
を示した図。

【図２】コントロール回路１０３の制御部の構成を示し
た図。

【図３】本発明による制御プログラムによるサーマルプ
リントヘッドの駆動方法とサーマルプリントヘッドの駆
動に伴う発熱抵抗体の温度変化を示した図。

【図４】従来の制御プログラムによるサーマルプリント
ヘッドの駆動方法とサーマルプリントヘッドの駆動に伴
う発熱抵抗体の温度変化を示した図。

【図５】本発明によるサーマルプリントヘッドの駆動時
にみられた、サーマルプリントヘッドの温度分布を示し
た図。

【図６】従来のサーマルプリントヘッドの駆動時にみら
れた、サーマルプリントヘッドの温度分布を示した図。

【図７】経時的な発熱抵抗体の抵抗値の変化を追跡した
結果を示した図。

【図８】本発明の制御プログラムによるサーマルプリン
トヘッドの駆動方法とサーマルプリントヘッドの駆動に
伴う発熱抵抗体の温度変化を示した図。

【図９】経時的な発熱抵抗体の抵抗値の変化を追跡した
結果を示した図。

【図１０】本発明の制御プログラムによるサーマルプリ
ントヘッドの駆動方法とサーマルプリントヘッドの駆動
に伴う発熱抵抗体の温度変化を示した図。

【図１１】経時的な発熱抵抗体の抵抗値の変化を追跡し
た結果を示した図。

【図１２】サーマルプリントヘッドの構成を示した図。

【図１３】サーマルプリントヘッドの寿命と発熱抵抗体
の発熱温度との関係を示した図。

【符号の説明】

１０１……印字部 １０２……用紙搬送部 １０３……
コントロール回路 １０４……操作パネル部 １０５……電源部 １０６……サーマルプリントヘッド １０７……ホーム
ポジション検出器 １０８……ヘッドコンタクトソレノイド １０９……リ
ボンフィードモータ １１０……スペースモータ １１１……ペーパフィード
モータ １１２……ペーパエンド検出器 ２０１……入出力ポート ２０２……ＣＰＵ ２０３…
…ＲＯＭ ２０４……ＲＡＭ ２０５……並／直列変換回路 ２０
６……駆動回路 １２０１……アルミナ基体 １２０２……グレーズガラ
ス層 １２０３……発熱部 １２０４……発熱抵抗体 １２０５……個別電極パターン １２０６……共通電極
パターン １２０７……保護層

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持基体と、該支持基体上にグレーズガ
   ラス層を介して形成された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗
   体に接続された電極とを有するサーマルプリントヘッド
   を用いて記録媒体に画像を形成する感熱式記録装置にお
   いて、 前記サーマルプリントヘッドの発熱抵抗体の発熱温度を
   前記グレーズガラス層のガラス転移点より低い温度とす
   る制御手段を具備したことを特徴とする感熱式記録装
   置。
2. 【請求項２】 前記サーマルプリントヘッドの駆動方式
   は、２分割以下の分割駆動方式であることを特徴とする
   請求項１に記載の感熱式記録装置。
3. 【請求項３】 前記発熱抵抗体の主走査方向の長さがピ
   ッチに対して７０％以下であることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の感熱式記録装置。
4. 【請求項４】 前記発熱抵抗体の副走査方向の長さがピ
   ッチに対して６０％以下であることを特徴とする請求項
   ３に記載の感熱式記録装置。
5. 【請求項５】 前記サーマルプリントヘッドの解像度が
   ３００ｄｐｉ（dotsper inch)以上であることを特徴と
   する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の感熱式記
   録装置。
6. 【請求項６】 支持基体と、該支持基体上にグレーズガ
   ラス層を介して形成された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗
   体に接続された電極とを有するサーマルプリントヘッド
   を用いて記録媒体に画像を形成する記録方法において、 前記サーマルプリントヘッドの発熱抵抗体の発熱温度が
   前記グレーズガラス層のガラス転移点より低い温度とな
   るように、前記サーマルプリントヘッドの発熱抵抗体へ
   印加するパワーおよび前記パワーを印加する時間を制御
   したことを特徴とする記録方法。
7. 【請求項７】 前記サーマルプリントヘッドは、２分割
   以下の分割駆動方式で駆動されることを特徴とする請求
   項６に記載の記録方法。
8. 【請求項８】 前記発熱抵抗体の主走査方向の長さがピ
   ッチに対して６０％以下であることを特徴とする請求項
   ６または７に記載の記録方法。
9. 【請求項９】 前記発熱抵抗体の副走査方向の長さがピ
   ッチに対して７０％以下であることを特徴とする請求項
   ８に記載の記録方法。
10. 【請求項１０】 前記サーマルプリントヘッドの解像度
    が３００ｄｐｉ（dots per inch)以上であることを特徴
    とする請求項６ないし９のいずれか１つに記載の記録方
    法。