JPH1016258A

JPH1016258A - 光入力型印字記録ヘッド

Info

Publication number: JPH1016258A
Application number: JP16698496A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Akutsu; 英一圷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】光入力型画像記録デバイスは、高品質を維持
するために光入力部と画像形成部が一体型でしか構成で
きなかった。そのため、光導電体材料の物性や基板材に
使用できる材料に制限が生じる。【解決手段】基板１の表面にパターン状に電圧印加電
極層３、光導電体層５、共通電極層７、発熱抵抗体層８
を形成し、光導電体層５と発熱抵抗体層８を所定の長さ
で形成される短冊状のパターン電極４で接続するように
した光入力型印字記録ヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光入力型印字記録ヘ
ッドに関し、特に、画像情報に基づく光入力信号を受光
部で受光し、この受光部の導電化によって発生する駆動
電流に基づいて記録用紙に画像記録を行う画像記録部を
備えた光入力型印字記録ヘッドに関する。

【０００２】

【従来技術】図７は、従来の光入力型印字記録ヘッドを
示し、基板５０上にエッチング等によって形成される電
極５１および電極５２と、電極５１および５２に電気的
に接続される発熱抵抗体５３と、プラテンロール５４に
よって搬送され、発熱抵抗体５３によって画像記録を受
ける感熱紙５５と、画像情報に応じた駆動電流を発生す
る駆動電流発生部５６とを有している。

【０００３】上記構成の印字記録ヘッドによると、文
字、あるいはパターン等の画像情報に基づいて駆動電流
発生部５６から駆動電流が出力されると、電極５１およ
び５２に接続されている発熱抵抗体５３が発熱すること
によって感熱紙５５に画像記録が行われる。

【０００４】図８は、従来の他の光入力型印字記録ヘッ
ドを示し、レーザ光源５７から出射された光ビームを画
像情報に応じて変調する光変調器５８と、光変調器５８
で変調された光ビームの入射に基づいて発熱する透明圧
接板５９と、透明圧接板５９の表面に接するインクリボ
ン６０を搬送する巻き上げロール６０Ａおよび送りロー
ル６０Ｂと、インクリボン６０を支持する支持ロール６
０Ｃと、記録用紙６２を透明圧接板５９の印字位置に搬
送するプラテンロール６１を有する。

【０００５】透明圧接板５９は、画像情報に応じた光ビ
ームを受けて、そのエネルギーに応じた熱エネルギーを
発生することによって記録用紙６１に画像記録を行う。

【０００６】従来の他の光入力型印字記録ヘッドとし
て、特開昭６２−５３８５２号公報に開示されるものが
ある。この光入力型印字記録ヘッドは、透明基板上に順
に透明電極、光導電層および不透明電極を積層化した発
熱部材を有し、透明基板側から透明電極を介して光導電
層に光ビームが入射すると、照射部分が導電化されて透
明電極と不透明電極との間に駆動電流が流れ、この駆動
電流に応じて発熱部分が発熱して文字、あるいはパター
ン等に応じた画像記録が行われる。以下、これを積層型
印字記録ヘッドという。

【０００７】また、従来の他の光入力型印字記録ヘッド
として、特開平６−８４８１号公報に開示されるものが
ある。この光入力型印字記録ヘッドは、円筒状の透明基
板に順に透明性の第１電極、感光層、発熱抵抗体層、第
２電極および保護層を形成して構成された光スイッチド
ラムを有し、透明基板側から第１電極を介して光導電層
に光ビームを入射することにより発熱抵抗体層を発熱さ
せる。以下、これをドラム型印字記録ヘッドという。

【０００８】更に、従来の他の光入力型印字記録ヘッド
として、特開平１−２９９０５６号公報に開示されるも
のがある。この光入力型印字記録ヘッドは、ガラス基板
の表面に帯状に設けられる発熱抵抗体の両端に光ビーム
の照射に基づいて抵抗値が変化する一対の光可変抵抗体
と、一対の光可変抵抗体の外側に駆動電圧を印加するた
めの一対の電極を設けた回路パターンを有し、駆動電源
から回路パターンに駆動電圧を印加した状態でガラス基
板の回路パターン面の反対側から画像情報に応じた光ビ
ームを照射すると、光ビームの照射幅に応じて光可変抵
抗体の抵抗値が低下して発熱抵抗体に駆動電流が供給さ
れることによって発熱抵抗体が発熱する。以下、これを
ガラス基板型印字記録ヘッドという。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の積層型
印字記録ヘッドによると、透明電極、光導電層、および
不透明電極を透明基板に積層しているため、薄型化に限
界があり、また、印字記録部の反対側に光ビーム照射部
を設けなければならないので、形状が大型化する。ま
た、従来のドラム型印字記録ヘッドによると、形状がド
ラム型をしており、また、印字記録部の反対側にワック
ス状のインクの貯蔵部を設けているので形状が大型化す
る。更に、ガラス基板型印字記録ヘッドによると、光導
電部が発熱抵抗部に近接して設けられているため、セレ
ンや有機系感光材料のような耐熱性の低い感光材料を使
用することができない。また、透明基板を介して回路パ
ターンの反対側から光ビームを照射しているので、構成
の簡素化、高効率化および小型化を阻害し、かつ、基板
材料に制限が生じる。従って、例えば、ガラス基板を使
用すると、汎用化されているＩＣ製造技術を利用するこ
とができない。更に、光ビームの照射幅に基づいて画素
密度が規制されるので、光学系の熱変動によって画素密
度が変動するという問題がある。従って、本発明の目的
は構成する材料に制限がなく、簡素な構成および小型化
が可能で、かつ、印字ドットの解像度に優れる光入力型
印字記録ヘッドを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は光入力型印字記
録ヘッドを構成する材料に制限を生じることなく、簡素
な構成および小型化が可能で、かつ、印字ドットの解像
度に優れるようにするため、基板の表面あるいは前記基
板の内部に形成され、画像信号に応じた光ビームの照射
を受けて導電性を呈する光導電部と、前記基板の前記表
面に形成され、前記光導電部の前記導電性に基づいて供
給される駆動電流によって画像記録を行う画像記録部
と、前記基板の前記表面に所定の長さあるいは所定の幅
で形成され、前記光導電部と前記画像記録部を接続する
パターン電極と、前記光導電部、前記画像記録部、およ
び前記パターン電極にかけて駆動電圧を印加して前記画
像記録部に前記駆動電流を供給する駆動電源を有する光
入力型印字記録ヘッドを提供する。

【００１１】上記の光入力型印字記録ヘッドにおいて、
光導電部は、基板の表面に形成された着膜層によって構
成されても良く、あるいは基板として使用される光導電
性基板によって構成されても良い。画像記録部は、駆動
電流の供給に基づいて発熱する発熱部材によって構成さ
れるサーマルヘッドであっても良く、あるいは、画像記
録用のインクを収容し、インク滴を吐出させるノズルを
有したインクセルと、駆動電流の供給に基づいてインク
を加熱してノズルからインク滴を吐出させる発熱部材よ
り構成されても良く、あるいは、画像記録用のインクを
収容し、インク滴を吐出させるノズルを有したインクセ
ルと、駆動電流の供給に基づいてインクを加振してノズ
ルからインク滴を吐出させる電歪素子より構成されても
良く、あるいは、駆動電流に基づいて発熱する発熱型記
録部によって構成され、パターン電極は、所定の長さと
して光導電部に発熱型記録部の発熱が熱劣化を与えない
長さを有して構成されても良く、あるいは、駆動電流に
基づいて振動する加振型記録部によって構成され、パタ
ーン電極は、所定の幅として画像記録部の画素サイズに
応じた幅を有して構成されても良い。また、画像記録部
は、並列配置された印字方式の異なる複数の画像記録部
と、複数の画像記録部から印字媒体に応じた１つの画像
記録部を選択する選択手段より構成されても良い。基板
は、遮光性の材料によって構成されるか、あるいは、半
導体基板によって構成され、光導電部、画像記録部、お
よびパターン電極は、半導体基板上にＩＣ製造技術によ
って形成されても良い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光入力型印字記録
ヘッドを図面を参照しつつ説明する。

【００１３】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る光入力型印字記録ヘッドを示し、厚さ２ｍｍのアルミ
ナで構成される基板１と、基板１の表面に設けられるＳ
ｉＯ ₂のグレーズ層２と、基板１の表面にホトリソ法に
よって形成される電圧印加電極層３と、基板１の表面に
ホトリソ法によって所定のパターン状に形成され、一部
がグレーズ層２に積層されるパターン電極層４と、ポリ
シリコンで構成され、電圧印加電極層３とパターン電極
層４に一部が重なるように形成される狭幅板状の光導電
体層５と、光透過性を有し、光導電体層５を保護する光
透過性および絶縁性の保護層６と、グレーズ層２上に形
成される共通電極層７と、パターン電極層４と共通電極
層７との間に設けられる発熱抵抗体層８と、発熱抵抗体
層８を保護する保護層９と、レーザ光源１０より出射さ
れる光ビームを変調する光変調器１１と、記録用紙１２
およびインクリボン１３を矢印方向に搬送するプラテン
ロール１４と、電圧印加電極層３に一端が接続される電
源部１５とを有し、電源部１５の他端および共通電極層
７はアースされている。

【００１４】電源部１５は、電圧印加電極層３およびパ
ターン電極層４から基板表面に形成されている回路パタ
ーンに所定のバイアス電圧を印加しており、レーザ光の
照射に基づいて光導電体層５の抵抗値が低下すると電圧
印加電極層３とパターン電極層４が導通して発熱抵抗体
層８に駆動電流を供給する。このバイアス電圧は、直流
電圧であることが好ましい。

【００１５】図２は、第１の実施の形態における光入力
型印字記録ヘッドの平面図を示し、基板１の表面には、
光ビームの主走査方向に帯状をなす電圧印加電極層３、
光導電体層５、パターン電極層４、発熱抵抗体層８、共
通電極層７、およびグレーズ層２を有している。同図に
おいては説明を容易にするため保護層６および９を省略
している。パターン電極層４は、幅５μｍでピッチ１２
μｍの短冊状に形成されており、発熱抵抗体層８の発熱
によって生じた熱が光導電体層５に伝導しない長さで形
成されている。

【００１６】基板１は、光導電体層５が形成される基板
面の反対側から光が入射しないように遮光性の材料を選
択することが好ましく、上記した材料の他にアルミナセ
ラミックス基板材、ジルコニアセラミックス基板材、着
色珪素系ガラス基板材、各種セラミックス基板材、フッ
素系化合物基板材、ポリイミド基板材、ポリアラミド基
板材、ニッケル材、ステンレス材、銅合金材、あるいは
単結晶シリコンウエハー材等を用いて形成することがで
きる。また、基板面の反対側からの光の入射を完全に防
ぐことができれば、ガラス等の光透過性の基板材料を用
いて形成することもできる。

【００１７】基板１の厚みは、１０μｍから１０ｍｍの
範囲で構成することができ、金属材料の場合には２０μ
ｍから４００μｍ、その他の材料の場合には５０μｍか
ら２ｍｍで構成されることが好ましい。

【００１８】グレーズ層２は、基板１の表面にｍｍ単位
の厚さで形成されており、発熱抵抗体層８で発生した熱
が基板１に放散することを防ぐとともに、印字の際に保
護層９によって保護されている発熱抵抗体層８と記録用
紙１２の密着性を向上させる。

【００１９】電圧印加電極層３、パターン電極層４、お
よび共通電極層７は、体積固有抵抗値が１０Ω・ｃｍ以
下で、好ましくは１０^-2Ω・ｃｍを有しており、厚さは
５μｍ以下で、好ましくは１μｍ以下で構成されること
が好ましい。その材料として、Ｃ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、
Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐ
ｔ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｗ、あるいはＩｎ等の金属材料系、又
はＶＯ₂、Ｒｕ₂Ｏ、ＴａＮ、ＳｉＣ、ＺｒＯ₂、Ｉｎ
Ｏ、Ｔａ₂Ｎ、ＺｒＮ、ＮｂＮ、ＶＮ、ＴｉＢ ₂、Ｚｒ
Ｂ₂、ＨｆＢ₂、ＴａＢ₂、ＭｏＢ₂、ＣｒＢ₂、Ｂ₂
Ｃ、ＭｏＢ、ＺｒＣ、ＶＣ、あるいはＴｉＣ等を主成分
とするセラミックス材料系を用いることができる。

【００２０】光導電体層５は、レーザ光の照射される部
分が光走査方向にスリット形状を有するように形成され
ている。サイズについては、レーザ光の走査方向が記録
用紙の幅に相当する大きさを有するものの他に、小サイ
ズのシリアル型とすることもできる。また、レーザ光の
走査方向に直交する方向については、少なくともレーザ
光のスポット幅の３０倍以上とすることが好ましい。

【００２１】また、光導電体層５は、可視光、紫外光、
あるいは近赤外光の照射に対して導電性を示す材料より
構成され、これらの光が照射される照射面の体積固有抵
抗値が非照射面の３倍以上で、好ましくは２０倍の導電
性を与えるように構成されることが好ましい。具体的に
は１０²Ω・ｃｍ以下であり、光導電性材料のみでこの
範囲に入らない場合には他の物質の添加あるいはドーピ
ングを行って体積固有抵抗値の調整を行う必要がある。
その材料として、結晶ガリウム、ガリウム化合物、結晶
シリコン、ポリ結晶シリコン、微結晶シリコン、非結晶
シリコン、結晶セレン、非結晶セレン、あるいは、これ
らの複数の材料の混合材料または他の物質の添加あるい
はドーピングを行ったもの、酸化亜鉛、硫化カドミウ
ム、フタロシニアン系色材、ペリレン系色材、あるい
は、これらの材料に他の物質の添加あるいはドーピング
を行ったものを用いることができる。

【００２２】一方、体積固有抵抗値が１０²Ω・ｃｍを
超える場合には、レーザ光の照射に基づいて発熱抵抗体
層８に供給される駆動電流が減少するので印字不良を発
生する。

【００２３】光信号入力手段は、レーザ走査系、ＬＥＤ
ヘッド系、アナログスリット露光系、液晶シャッターア
レイ系、ＯＦＴ系、あるいはＶＦＩＢ系等を用いること
ができる。

【００２４】以下に、本実施の形態における光入力型印
字記録ヘッドの形成過程および動作を説明する。

【００２５】厚さ２ｍｍのアルミナ基板の表面に、真空
蒸着法に基づいて基板温度３５０℃、真空度１．２×１
０^-5ＴｏｒｒにてＡｕを厚さ０．６μｍで着膜し、この
Ａｕ膜に対してホトリソ法を施して体積固有抵抗値が
３．０×１０^-5Ω・ｃｍの電圧印加電極層３、パターン
電極層４、および共通電極層７をパターン形成する。パ
ターン電極層４と共通電極層７との間隔は４０μｍで形
成した。

【００２６】次に、基板温度２５０℃で、シランガスお
よび水素希釈ホスフィンガスを真空系に導入しながら、
グロー放電をプラズマＣＶＤ着膜法によって電圧印加電
極層３とパターン電極層４に一部が重なるように厚さ
３．３μｍのアモルファス・シリコン層を形成する。

【００２７】次に、Ａｒレーザ光をアモルファス・シリ
コン層に照射してアニーリング処理を行うことによりポ
リシリコンの光導電体層５を形成し、この光導電体層５
にＳｉＯ₂ターゲットを用い、基板温度３００℃でＲＦ
スパッタ法によって厚さ１．１μｍの保護層６を形成す
る。

【００２８】次に、ルテニュームとチタン粉末を樹脂中
に分散させたペーストを、スクリーン印刷によってパタ
ーン電極層４と共通電極層７に一部が重なるように幅５
ｍｍで印字幅の長さにパターン状に塗布し、焼成するこ
とによって発熱抵抗体層８を形成し、光導電体層５の場
合と同様にＳｉＯ₂ターゲットを用い、基板温度３００
℃でＲＦスパッタ法によって厚さ１．１μｍの保護層９
を設けて光入力型印字記録ヘッドを完成させた。

【００２９】上記構成の光入力型印字記録ヘッドに対
し、電源部１５から電圧印加電極層３とパターン電極層
４に２００Ｖの直流バイアス電圧を印加し、レーザ光源
１０から発信波長７８０ｎｍ、出力５０ｍＷのレーザ光
を出射して光変調器１１を介して光導電体層５の主走査
方向に走査する。同時に、プラテンロール１４によって
発熱抵抗体層８の直上に記録用紙１２およびシアン色の
インクリボン１３を２５０ｇ／ｃｍの圧力で圧接する。

【００３０】その結果、記録用紙１２上にシアン色のイ
ンク１３Ａが付着し、印字ドット８００ｄｐｉで画像光
学反射濃度１．５の印字結果が得られた。この印字動作
におけるプロセス速度は２０ｍｍ／ｓであった。

【００３１】また、比較例として、基板１を光透過性で
ある石英材料で形成した光入力型印字記録ヘッドを用い
て同一条件で印字動作を行ったところ、印字不良が多発
したため、バイアス電圧を３００Ｖとして同様の印字動
作を行った。その結果、記録用紙１２上にシアン色の印
字結果が得られたものの、非画像形成部に地汚れも同時
に発生した。

【００３２】また、他の比較例として、光導電体層５を
セレン／ヒ素の合金材料を真空蒸着法に基づいて体積固
有抵抗値１０⁶Ω・ｃｍで形成した光入力型印字記録ヘ
ッドを用い、レーザ光源１０の代わりにＨｅ−Ｎｅのガ
スレーザに基づく光信号を光入力型印字記録ヘッドに入
力して印字動作を行った。その結果、充分な印字を確保
するバイアス電圧条件では、光導電体層が設けられる光
受光部の走査部分で変形や変色が生じ、ドット印字不可
が確認された。

【００３３】上記構成の光入力型印字記録ヘッドによる
と、汎用化されているＩＣ製造技術に基づいて基板１の
表面に各種電極層、光導電体層、および発熱抵抗体層を
パターン形成することができる。このため、簡素化およ
び小型化された光入力型印字記録ヘッドを形成すること
ができる。また、発熱抵抗体層の発熱によって生じた熱
が伝導しないようにパターン電極を所定の長さに形成す
ることによって、光導電体層に耐熱性の低い感光材料等
を使用することができる。

【００３４】図３は、本発明の第２の実施の形態におけ
る光入力型印字記録ヘッドを示し、厚さ２ｍｍのアルミ
ナで構成される基板１６と、基板１６上にＲＦスパッタ
法によって付着させたＡｕ／Ｃｒの積層金属材料をエッ
チングによってパターン状に形成した電圧印加電極層１
７、パターン電極層１８、および共通電極層１９と、ポ
リシリコンで形成され、電圧印加電極層１７およびパタ
ーン電極層１８に一部が重なるように形成される光導電
体層２０と、光導電体層２０を保護する保護層２１と、
基板１６に形成された溝部１６Ａに位置するように形成
される電歪素子２２と、ポリイミドで構成され、内部に
充填されたインク２４を吐出させるノズル２３Ａを有す
るノズルプレート２３と、画像情報に応じたレーザ光を
出射するレーザ光源２５と、モータ２６の回転に基づい
て駆動され、レーザ光源２５から出射されたレーザ光を
光導電体層２０の主走査方向に走査するポリゴンミラー
と、記録紙２８を所定の方向に搬送するプラテンロール
２９と、電圧印加電極層１７に一端が接続される電源部
１５とを有し、電源部１５の他端および共通電極層１９
はアースされている。

【００３５】電源部１５は、電圧印加電極層１７および
パターン電極層１８から基板表面に形成されている回路
パターンに所定のバイアス電圧を印加しており、レーザ
光の照射に基づいて光導電体層２０の抵抗値が低下する
と電圧印加電極層１７とパターン電極層１８が導通して
電歪素子２２に駆動電流を供給する。このバイアス電圧
は、直流電圧であることが好ましい。

【００３６】図４は、第２の実施の形態における光入力
型印字記録ヘッドの平面図を示し、基板１６の表面に
は、光ビームの主走査方向に帯状をなす電圧印加電極層
１７、光導電体層２０、パターン電極層１８、ノズルプ
レート２３、共通電極層１９を有して居る。同図におい
ては説明を容易にするため保護層２１を省略している。
ノズルプレート２３には、短冊状のパターン電極層１８
の設けられる位置に応じてノズル２３Ａが設けられてい
る。基板１６、電圧印加電極層１７、光導電体層２０、
パターン電極層１８、および共通電極層１９については
第１の実施の形態と同様の構成および機能を有するので
重複する説明を省略する。

【００３７】以下に、本実施の形態における光入力型印
字記録ヘッドの動作を説明する。

【００３８】画像情報に基づいてレーザ光源２５から出
射され、ポリゴンミラー２７で主走査方向に走査される
レーザ光に基づいて光導電体層２０が導電化されると、
電圧印加電極層１７とパターン電極層１８が導通し、電
源部１５によって印加されているバイアス電圧に基づい
て電歪素子２２に駆動電流が供給される。

【００３９】電歪素子２２は、駆動電流の供給に応じて
基板１６の厚み方向に振動し、ノズルプレート２３に設
けられているノズル２３Ａからインク２４を飛沫状に吐
出させ、プラテンロール２９の回転に基づいて搬送され
る記録用紙２８にインク２４の飛沫を付着させる。

【００４０】上記構成の光入力型印字記録ヘッドによる
と、基板の表面に光導電体層、各種電極層、および電歪
素子をパターン形成し、電歪素子を包囲するようにノズ
ルプレートを設けることによって小型化された光入力型
印字記録ヘッドを形成することができる。また、短冊状
のパターン電極に接続して電歪素子を設けることによっ
て電歪素子の加振性が向上するため、ノズルプレートの
ノズルから吐出されるインクの飛翔性が向上し、印字速
度が向上する。

【００４１】図５は、本発明の第３の実施の形態におけ
る光入力型印字記録ヘッドを示し、厚さ１ｍｍの結晶シ
リコンウエハーで構成され、溝３０Ａおよび３０Ｂを有
する光導電体基板３０と、光導電体基板３０上に設けら
れるＡｕ／Ｃｒの積層金属材料をエッチングによってパ
ターン状に形成した電圧印加電極層３１、パターン電極
層３２、および共通電極層３３と、溝３０Ａ内のパター
ン電極層３２および共通電極層３３に一部が重なるよう
に形成される発熱抵抗体層３４と、電圧印加電極層３１
およびパターン電極層３２の間に設けられる保護層３５
と、光導電体基板３０に形成された溝３０Ａおよび３０
Ｂを覆うように設けられ、インク３７を供給するインク
供給管３７Ａが設けられた厚さ０．５ｍｍのポリイミド
板材３６を有している。電圧印加電極層３１および共通
電極層３３は、図示しない電源部に接続されている。

【００４２】溝３０Ａは、フッ化水素溶液を用いてホト
リソ法およびエッチングによって幅６０μｍ、長さ２．
０ｍｍ、深さ８０μｍで形成されている。溝３０Ｂは、
溝３０Ａと光導電体基板３０の側端部にかけて幅４０μ
ｍ、長さ８０μｍ、深さ４０μｍで形成されている。

【００４３】発熱抵抗体層３４は、光導電体基板３０の
溝３０Ａ内にメタルマスクを設け、ＲＦスパッタリング
法に基づいてＴａ−ＳｉＯ₂の複合材料ターゲットを用
いて帯状に着膜することにより形成される。

【００４４】ポリイミド板材３６は、光導電体基板３０
の側端部に端面部を一致させた状態で溝３０Ａおよび３
０Ｂを覆っており、ポリイミド板材３６と溝３０Ａによ
って形成される空間にインク供給管３７Ａを介して水系
のインク３７を蓄え、ポリイミド板材３６と溝３０Ｂに
よって光導電体基板３０の側端部にノズルを形成してい
る。このノズルは、熱抵抗体層３４の発熱によってイン
ク３７中にバブルが形成されると、飛沫状のインク３７
を吐出する。

【００４５】上記構成の光入力型印字記録ヘッドに対
し、図示しない電源部によって電圧印加電極層３１およ
びパターン電極層３４から基板表面に形成されている回
路パターンに１５０Ｖの直流バイアス電圧を印加し、レ
ーザ光源（図示せず）から発信波長６８０ｎｍ、出力３
０ｍＷのレーザ光を出射して光導電体基板３０の保護層
３５の部分を主走査方向に走査する。同時に、光入力型
印字記録ヘッドから３ｍｍ離れたところに記録用紙（図
示せず）を配置して、光導電体基板３０の側端部に形成
されるノズルから黒色のインク３７を吐出させて印字を
行った。

【００４６】その結果、記録用紙上に黒色のインクが付
着し、印字ドット６００ｄｐｉ相当で画像光学反射濃度
１．３の印字結果が得られた。この印字動作におけるプ
ロセス速度は７０ｍｍ／ｓであり、印字ミス率（規定ド
ット径の５０％以下の不良印字ドットの発生率）は１％
以下であった。

【００４７】次に、この光入力型印字記録ヘッドを用い
て２Ｋ枚の連続印字評価を行ったところ、初期の画像光
学反射濃度に対して濃度変化幅５％以内の画像光学反射
濃度を維持していることが確認された。

【００４８】また、比較例として、受光部である基板と
発熱抵抗体層が設けられる基板を別々に形成し、ピンコ
ネクタによって接続して印字評価を行った。その結果、
接続部のピンコネクタの数が多くなって印字部のサイズ
が大型化し、結線に必要なリード線の配線も煩雑なもの
となり、印字ミス率が１１％となった。

【００４９】上記構成の光入力型印字記録ヘッドによる
と、基板を光導電体材料によって形成することで光導電
体層を省略することができ、光入力型印字記録ヘッドの
構成を簡略化することができる。

【００５０】図６は、本発明の第４の実施の形態におけ
る光入力型印字記録ヘッドを示し、厚さ２ｍｍのアルミ
ナで構成される基板３８と、基板３８の表面に設けられ
るＳｉＯ₂のグレーズ層３９と、基板３８の表面に設け
られる電圧印加電極層４０、短冊状のパターン電極層４
１と４２、および共通電極層４３と、パターン電極層４
２と共通電極層４３に一部が重なるように形成される発
熱抵抗体層４４と、発熱抵抗体層４４を保護する保護層
４５と、パターン電極４１および４２に一部が重なるよ
うに形成される光導電体層４６と、光導電体層４６を保
護する保護層４７と、基板３８に設けられる溝部３８Ａ
に位置して設けられ、電圧印加電極層４０とパターン電
極４１に一部が重なるように形成される電歪素子４８
と、電歪素子４８を覆うように設けられ、インク５０を
供給するインク供給管４９Ａおよびノズル４９Ｂが設け
られた厚さ０．５ｍｍのノズルプレート４９と、光導電
体層４６に一端が接続されて直流バイアス電圧を印加す
る電源部１５とを有し、電源部１５の他端、電圧印加電
極層４０、および共通電極層４３はアースされている。

【００５１】発熱抵抗体層４４および電歪素子４８は、
図示しない切り換えスイッチによってパターン電極４１
および４２の導通を切り換えることで選択できる。

【００５２】例えば、パターン電極４１をＯＮにし、パ
ターン電極４１をＯＦＦにした状態で光導電体層４６に
光ビームが入射すると、電歪素子４８に駆動電流が流れ
てノズルプレート４９のノズル４９Ｂからインクが吐出
される。

【００５３】また、パターン電極４１をＯＦＦにし、パ
ターン電極４１をＯＮにした状態で光導電体層４６に光
ビームが入射すると、発熱抵抗体層４４に駆動電流が流
れて発熱する。その他の構成および機能は第１および第
２の実施の形態と同様であるので重複する説明を省略す
る。

【００５４】上記構成の光入力型印字記録ヘッドに対
し、図示しない切り換えスイッチを操作してインクジェ
ット方式の印字モードを選択して電源部１５によって電
圧印加電極層４０に１５０Ｖの直流バイアス電圧を印加
し、レーザ光源（図示せず）から発信波長７８０ｎｍ、
出力２０ｍＷのレーザ光を出射して光導電体層４６を主
走査方向に走査する。同時に、光入力型印字記録ヘッド
から３ｍｍ離れたところに記録用紙（図示せず）を配置
して、基板３８の表面に形成されるノズル４９Ｂから黒
色のインク５０を吐出させて印字を行った。

【００５５】その結果、記録用紙上に黒色のインクが付
着し、画像光学反射濃度１．１の印字結果が得られた。

【００５６】次に、図示しない切り換えスイッチを操作
して熱転写方式の印字モードを選択して電源部１５によ
って共通電極層４３に１５０Ｖの直流バイアス電圧を印
加し、同一の記録用紙およびシアン色のインクリボンを
発熱抵抗体層４４が位置する保護層４５に圧接して印字
を行った。

【００５７】その結果、記録用紙上にシアン色のインク
が付着し、画像光学反射濃度１．５の印字結果が得られ
た。

【００５８】上記構成の光入力型印字記録ヘッドによる
と、発熱抵抗体層を用いた熱転写方式の光入力型印字記
録ヘッドと、電歪素子を用いたインクジェット方式の光
入力型印字記録ヘッドを同一の基板の表面に設け、切り
換えスイッチの操作によって選択された光入力型印字記
録ヘッドに光ビームの照射に基づいて導電化された光導
電体層を介して駆動電流を供給して駆動することで、記
録媒体に応じて印字方式の選択が可能で構成の簡素化さ
れた光入力型印字記録ヘッドを形成することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の光入力型印
字記録ヘッドによると、基板の表面にパターン状に形成
される電極部、光導電体部、画像記録部を設け、光導電
体部と画像記録部を所定の幅および長さで形成される短
冊状のパターン電極で接続するようにしたため、構成す
る材料に制限がなく、簡素な構成および小型化が可能
で、かつ、印字ドットの解像度に優れる光入力型印字記
録ヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における光入力型印
字記録ヘッドを示す説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における基板１を示
す平面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態における光入力型印
字記録ヘッドを示す説明図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態における基板１６を
示す平面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態における光入力型印
字記録ヘッドを示す説明図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態における光入力型印
字記録ヘッドを示す説明図である。

【図７】従来の熱転写型印字記録ヘッドを示す説明図で
ある。

【図８】従来の光入力型印字記録ヘッドを示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１，基板２，グレーズ層３，電圧印加電極層４，パターン電極層５，光導電体層６，保護層７，共通電極層８，発熱抵抗体層９，保護層１０，レーザ光源１１，光変調器１２，記録用紙１３，インクリボン１３Ａ，インク１４，プラテンロール１５，電源部１６，基板１７，電圧印加電極層１８，パターン電極層１９，共通電極層２０，光導電体層２１，保護層２２，発熱抵抗体層２３，ノズルプレート２３Ａ，ノズル２４，インク２５，レーザ光源２６，モータ２７，ポリゴンミラー２８，記録用紙２９，プラテンロール３０，光導電体基板３１，電圧印加電極層３２，パターン電極層３３，共通電極層３４，発熱抵抗体層３５，保護層３６，ポリイミド板材３６Ａ，インク供給管３７，インク３８，基板３９，グレーズ層４０，電圧印加電極層４１，パターン電極層４２，パターン電極層４３，共通電極層４４，発熱抵抗体層４５，保護層４６，光導電体層４７，保護層４８，電歪素子４９，ノズルプレート４９Ａ，インク供給管４９Ｂ，ノズル５０，インク５１，電極５２，電極５３，発熱抵抗体５４，プラテンロール５５，感熱紙５６，駆動電流発生部５７，レーザ光源５８，光変調器５９，透明圧接板６０，インクリボン６０Ａ，巻き上げロール６０Ｂ，送りロール６０Ｃ，支持ロール６１，プラテンロール６２，記録用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の表面あるいは前記基板の内部に形
成され、画像信号に応じた光ビームの照射を受けて導電
性を呈する光導電部と、前記基板の前記表面に形成され、前記光導電部の前記導
電性に基づいて供給される駆動電流によって画像記録を
行う画像記録部と、前記基板の前記表面に所定の長さあるいは所定の幅で形
成され、前記光導電部と前記画像記録部を接続するパタ
ーン電極と、前記光導電部、前記画像記録部、および前記パターン電
極にかけて駆動電圧を印加して前記画像記録部に前記駆
動電流を供給する駆動電源を有することを特徴とする光
入力型印字記録ヘッド。
【請求項２】前記光導電部は、前記基板の前記表面に
形成された着膜層によって構成される請求項第１項記載
の光入力型印字記録ヘッド。
【請求項３】前記光導電部は、前記基板として使用さ
れる光導電性基板によって構成される請求項第１項記載
の光入力型印字記録ヘッド。
【請求項４】前記画像記録部は、前記駆動電流の供給
に基づいて発熱する発熱部材によって構成されるサーマ
ルヘッドである請求項第１項記載の光入力型印字記録ヘ
ッド。
【請求項５】前記画像記録部は、画像記録用のインク
を収容し、インク滴を吐出させるノズルを有したインク
セルと、前記駆動電流の供給に基づいて前記インクを加
熱して前記ノズルから前記インク滴を吐出させる発熱部
材より構成される請求項第１項記載の光入力型印字記録
ヘッド。
【請求項６】前記画像記録部は、画像記録用のインク
を収容し、インク滴を吐出させるノズルを有したインク
セルと、前記駆動電流の供給に基づいて前記インクを加
振して前記ノズルから前記インク滴を吐出させる電歪素
子より構成される請求項第１項記載の光入力型印字記録
ヘッド。
【請求項７】前記画像記録部は、前記駆動電流に基づ
いて発熱する発熱型記録部によって構成され、前記パターン電極は、前記所定の長さとして前記光導電
部に前記発熱型記録部の発熱が熱劣化を与えない長さを
有して構成される請求項第１項記載の光入力型印字記録
ヘッド。
【請求項８】前記画像記録部は、前記駆動電流に基づ
いて振動する加振型記録部によって構成され、前記パターン電極は、前記所定の幅として前記画像記録
部の画素サイズに応じた幅を有して構成される請求項第
１項記載の光入力型印字記録ヘッド。
【請求項９】前記画像記録部は、並列配置された印字
方式の異なる複数の画像記録部と、前記複数の画像記録
部から印字媒体に応じた１つの画像記録部を選択する選
択手段より構成される請求項第１項記載の光入力型印字
記録ヘッド。
【請求項１０】前記基板は、遮光性の材料によって構
成される請求項第１項記載の光入力型印字記録ヘッド。
【請求項１１】前記基板は、半導体基板によって構成
され、前記光導電部、前記画像記録部、および前記パタ
ーン電極は、前記半導体基板上にＩＣ製造技術によって
形成される構成の請求項第１項記載の光入力型印字記録
ヘッド。