JPS60105554A - サ−マルヘツド - 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】 〔発明の技術分野〕 本う６明は、サーマＡ、プリンタに用いるサーマルヘッ
ドに係−リ、温度変化を確実に行え、階調差を鮮明に表
すことの可能なサーマルヘッドに関する。

〔発明の技術的背景〕

近年、ファクシミリ、コンピュータ等かラノ文字・図形
情報を記録するプリンタとして、サーマルヘッドＣ以下
ヘッドという）を用いるものが記録技術の分野で重要な
地位を占めて来ている。これは、半導体技術の進展によ
ｐ、ヘッドの構造および同ヘッドを駆動する駆動回路の
構成が他のものと比較して極めて簡素に構成することで
きるためである。すなわち、ヘッドは発熱抵抗素子の発
熱によるジュール熱で、記録紙等に塗布された発色また
は着色材としての感熱層を加熱するものであるため厚膜
ヘッド、薄膜ヘッドまたは半導体ヘッド等の半導体技術
に依存するところが大きいからである。そして、前記ジ
ュール熱で感熱層が物理的、化学的、あるいは光学的に
変化するのを利用して記録（熱転写型を含む）するもの
である。

これにより、記録像の鮮明度（解像度）が向上するとと
もに、高速記録も可能となった。

一方、上記ヘッドは、文字単位で記録できるものが一般
的で、その走査は、記録紙の行方向の走査Ｃ主走査）と
縦Ｃ列）方向の走査（副走査）とを行うシリアル方式と
、前記副走査のみを行う方式とがあり、特に後者はライ
ンプリンタ方式と称され、行方向への記録は一斉（同時
）Ｋ行う。また、ラインプリンタ方式では、画素を単位
とする１行を一斉に走査するものも一般化されている。

さらに１１ム゛の走査で枚数文字単位分（又は複数荷分
）を記録するパラレル方式も存する。また、ヘッドの構
成は、文字単位の記録を行うものでは発熱抵抗素子群を
１文字区画に一体又は別個に並べて１つのエレメントと
じ、例えば前記ラインプリンタ方式の場合は、この各エ
レメントが１行分の数だけアレイ化さノｔている。さら
に、行方向の画素群を一斉に走査するラインプリンタ方
式ヘッドにおいては、１行分の画素数に対応した発熱抵
抗素子が行方向に一体又は別個に構成されている。

〔背景技術の問題点〕

ところで、上記感熱記録方式で階調差のある記録像を得
る場合、例えば前記感熱層の材料として温度の高低で濃
淡発色するものを用い、ヘッドの熱を温度制御する仁と
によって階Ｗ８記録を行う方法が知られている。そこで
、ヘッドに温度変化を与えるべくヘッドへの印加電圧の
例えばパルス幅。

電圧レベルを変えるようにした温度制御手段が必要とな
る。

しかしながら、上記のようなヘッドの温度制御は、印加
した電圧のパルス幅又は電圧レベルに正確に温度変化が
追従しないという問題があった。

特に、小さな温度差で濃淡を生ずる感熱層である場合、
温度変化が不正確な従来のヘッドでは、正確な階調像を
得ることは不可能であった。

また、別な階調記録の方法としては、ヘッドの発熱温度
を最適とし、かつ画素密度の高いヘッド（例えば１２〜
１６ドツト／閣のヘッド）を用いて面積的な変化で階調
像を得るものであるが、このような方法では、記録像の
解像度が犠牲になっていた。

〔発明の目的〕

本発明は上記実情忙鑑みてなされたもので、温度変化を
正確に行うことによシ、正確な階調記録像を得、解像度
も犠牲にすることのないサーマルヘッドを提供すること
を目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明は異る温度で正確に発熱する複数のヘ
ッドを設け、これらのヘッドの数だけ走査したシ、ある
いは各ヘッドを同時に走査させることによシ階調記録を
行うようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示の実施例について具体的に説明する
。第１図は本発明の第１実施例に係るサーマルヘッドを
示す平面図である。また、第２図および第３図は同実施
例の動作を説明する説明図である。

先ず、第１図において、サーマルヘッド１は、画素単位
の行方向（主走査方向）を−斉に走査するように、各画
素に対応した発熱抵抗素子群が一体又は別個にアレイ化
して成る第１ヘツドＩＡと、第２ヘツドＩＢとが共通電
極部２を挾んで一体に構成されたものである。これら第
１．第２ヘッドＩＡ、１Ｂは副走査方向に垂直な方向に
、それぞれのアレイ方向が一致されている。また、第１
．第２ヘツドＩＡ　、　ＩＩＩの各発熱抵抗素子には、
それぞれリード線３ａ、３ａ・・・、　３ｂ、３ｂ川が
接続されておシ、各リード線３ａ　ｓ　３ａ・・・、３
ｂ　、　３ｂ・・・からの記録信号に応じた発熱用電圧
が印加されるようになっている。また、各第１．第２ヘ
ツドＩＡ　、　ＩＢは、同一印加電圧に対し発熱温度が
異なるように設定されている。このように、発熱温度を
異ならせる手段としては、例えば厚膜、薄膜ヘッドの場
合、膜厚を変えることによる。また、発熱抵抗素子の素
材を第１ヘツドＩＡと第２ヘッド２人で変えること忙よ
って発熱温度を異らせてもよい。この場合の素材として
は、例えばチッ素化チタンとチッ素タンタルの組合わせ
を挙げることができる。さらに、同手段として異る温度
でアニール効果を起こす材料の組合せを第１．第２ヘッ
ドＩＡ、ＩＢに用いるようにしてもよい。これは、アニ
ーリングを起すときの温度が互いに異る値で一定に維持
されることを利用したものである。仁のアニール効果を
も°つ材料としてはｓＴａとｓｉｏ、との合金等がある
。なお、相転移する材料の組合せを用いることも可能で
ある。

また、第１のヘッドＩＡの走査幅４と、第２のヘッド１
１１の走査幅５と、共通電極部２０幅６とは同じ幅長に
構成されている。

以上の構成から成るサーマルヘッドによれば、共通電極
部２を例えば接地電位に設定することによシ、各発熱抵
抗素子群は、各リード線３ａ、３ａ・・・、３ｂ　、　
３ｂ・・・からの電圧（常時一定）でそれぞれのジュー
ル熱を発生する。この各ジュール熱は第１のヘッドＩＡ
と、第２のヘッドＩＢとで異るように正確に設定（アニ
ール現象等を起す素材を利用することによシ）されてい
る。したがって、発熱温度も異る。そして、それぞれの
発熱温度は、互いに略一定とすることができる。

このようなサーマルヘッドを用いて感熱記録を行う動作
を次に説明する。

第２図は、走査開始時の第１行目から第３行目までの走
査を示し、第３図は走査終了時のｇＮ−２行目から第Ｎ
行目までの走査を示す。走査開始においては、第１行目
および第２行目は、第２のヘッドＩＢのみで走査する。

すなわち第２図（ａ）。

Φ）は第２のヘッドＩＢのみが走査を行っている様子を
示している。次に、第３行目の走査では、第１、第２の
ヘッドＩＡ、ＩＢ共に発熱している。この場合、第１の
ヘッドＩＡの走査では例えば中間調の記録画となり、第
２のヘッドＩＢの走査では前記中間調よシ高い階調の画
となる。したがって、記録紙の白地も含めれば、３階調
の記録画を得ることができる。なお、共通電極幅６は各
行の幅に一致しているので、隣接する行の影響を受ける
ことがない。

しかして、第Ｎ行目の第２のヘッドＩＢの走査（第３図
（ａ））が終了すると、次に、ヘッド本体１は第３図の
）に示すように第２のヘッドＩＢを走査を要しない余白
部に送るとともに、第１のヘッドＩＡは、第Ｎ−１行目
を走査する。この時、第２のヘッドＩＢへは、電圧の９
加が停止される。この走査が終了すると、第１のヘッド
ＩＡは第Ｎ行目を走査する。これによシー秋分の走査Ｃ
主走査）が終了する。

次に、本発明の第２実施例に係るサーマルヘッドを第４
図、第５図を用いて説明する。なお、これらの図におい
て、第１図と同一部分には同符号を記す。本実施例は、
２回の走査で前実施例と同様の走査を行わせるようにし
たものである。すなわち、第１のヘッドＩＡと第２のヘ
ッドＩＢ　とを、第１の走査と第２の走査で別々に発熱
させるようにしたものである。この場合、Ｍｌのヘッド
ＩＡの走査位Ｉｋと、＠２のヘッドＩＢの走査位置を一
致させるために、第５図に示すように、第１の走査の終
了時にヘッド本体１の位置修正を行う。この位置修正手
段としては、例えば圧電体７を例えば第２のヘッドＩＢ
の行方向に面して形成する手段を用いる。この圧電体７
には、リード線７ａが接続され、このリード線７ａＫ印
加される制御信号で各走査の終了時に位置修正を行う。

すなわち、第５図では第１の走査において第１のヘッド
ＩＡが走査した走査位ａＬに第２のヘッドＩＢが位置さ
れ走査を行うことを示している。このようなサーマルヘ
ッドによれば、前実施例と同様に第１のヘッドＩＡの発
熱温度と、第２のヘッドＩＢの発　ｆ熱温度とが正確に
変化して、解像度を劣化することなく、正確な３階調記
録を行うことができる。

なお、第１．第２実施例とも、画素単位のラインプリン
タ方式によるサーマルヘッドで説明したが、勿論、文字
単位、複数文字単位によるシリアル又はパラレル走査、
或いは、文字単位の一行一斉走査又は複数文字単位の複
数行−前走査等のラインプリンタ方式を採用することも
可能である。

また、３階調記録以外にも、片側分のヘッドを適宜増加
することにより、さら忙階調数の多い多階調記録も行う
ことが可能であり、通常放送のテレビジョン画像の記録
も不可能ではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、発熱温度が異る値
に一定に制御される複数のヘッドを構成したので、原画
像に正確に対応した階調記録を解像度の犠牲を伴わずに
行うことができ、微妙な温度差で濃淡が異る感光層忙適
用しても優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実雄例に係るサーマルヘッドを示す
平面図、＠２図および第３図は同実施例の動作を説明す
るための説明図、第４図は本発明の第２実施例に係るサ
ーマルヘッドを示す平面図、第５図は同実施例の位置修
正動作を説明する〃めの説明図である。 １・・・サーマルヘッド（ＩＡ　、　１Ｂ・・・第１．
第２のヘッド）２・・・共通電極部 ３ａ　、　３ｂ　、　７ａ−・・リード線７・・・圧電
体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１１　文字・１・３１形・画像情報等を記録すべく形
   成された１１１．気（、−ｉ　’）”ｔが印加され、か
   つ記録のための走査を受けながら前Ｆｉｌ−ｊ電気信号
   に応じて発熱され熱記録を行つザーマルヘッドにおいて
   、ヘッド本体は、前記電気信号によってそれぞれ異る温
   度で正確に発熱するように設定された複数のヘッド部材
   の抜合体であって、各ヘッド部材の発熱温度差に応じて
   ｌ＋ｆ淡のある記録像をイ（するようにしたことを特徴
   とする一す−マルヘッド、