JPS60174663A - 記録ヘツド - 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】 〔技術分野〕 本発明は記録ヘッドに関するもので、詳しくは導電性シ
ートに電流を流し、ジュール熱による発熱により熱融解
性インクを融解せしめ、転写紙に転写することによって
印写を得る、いわゆる通電熱転写に関する。

〔従来技術〕

通電による発熱で固形インクを融解して記録紙に転写す
る方法は、例えば特願昭４６−３１９６０に見られるよ
うに、シングルヘッドを走査して共通電極に対して電流
を流し記録する方法が考案されている□しかしシングル
ヘッドであるため、速度が非常に遅く、実用化には至ら
なかった。

また通電層が抵抗層と種層の２層構造を有するシートに
おいては、例えばＵＳ３７４４（Ｓｉｌに見られるよう
にマルチヘッドも考案されている。

しかしこの場合導電層を電流の広がりをなくすための手
段として用いるために、後述するように、画素毎に面積
変調をかけるという本発明の目的は達せられない。

〔目　的〕

本発明は以上の欠点を除失したものであり、その目的は
、複数の記録電極を同時に駆動し、しかも各画素毎に面
積変調をかける記録ヘッドを実現することにより、低価
格で高速・高品質なフルカラープリンタを実現するもの
である。

〔概　要〕

第１図に本発明の印写原理を示した。抵抗層２、支持層
３、熱融解性インク層４よりなる通電発熱シート１と普
通紙である記録紙８を重ね、記録電極５と共通電極６を
押し当て、信号発生器７により電圧パルスを印加すると
、記録室ｒ７８５から抵抗層２を通して共通電極６へ電
流が流れる。この時共通電極６の接触面積が記録電極５
よりも十分大きいと電界の集中が記録電極近傍で起こり
、ジュール熱がこの部分で最も多く発生する。生じた熱
は熱伝導で支持体３を通って熱融解性インク４を融解せ
しめて、解けたインク１０が記録紙８に転写される。こ
の時抵抗層２を流れる電流は第２図（、）に示す如く広
く分布する０従ってこの電流による抵抗層２の発熱は第
２図（ｂ）のように山形に分布する。図は、Ｘ−Ｙ線上
の温度分布で、１１は１２よりも投入エネルギーが大き
い場合である０たて軸は湿度で、今Ｔ８を熱融解性イン
クの融点とすると、投入エネルギーによってＴｓで切ら
れる熱分布の面積か変わる。つまり投入エネルギーによ
って印写されるドツトに面積変調がかけられることにな
る。

この場合抵抗層２さえ均質であれば、電界の分布はいか
なるエネルギーに対しても相似であるため、非常に再現
性の良い記録ドツトが得られる。

しかも発熱は通電発熱シート１で起こるため、熱効率が
良く、従って印写エネルギーが小さくてすむため、電源
の負荷が小さくなり低価格な印写システムが構成できる
。また発生する熱は通電発熱シート１と共に捨てること
になるため、記録ヘッド側の熱履歴がほとんどなくなり
、再現性のよい階調が得られる。

第３図に印写エネルギーと印写濃度の関係を示した０１
つのドツトに対して面積変調がかかるため、コスト的に
も速度的にも非常に有利となった。

カラー化に関しても、熱融解性インクを、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、必要があればブラックに選ぶことによ
り、フルカラー印写が可能となった０次に駆動原理を示
す。第４図は本発明による記録ヘッドの概念図で、複数
個の記録室ｉ／Ｉｆｉ５と共通電極６が対向している。

この時共通電極６を記録電極５の距離２を、記録電極間
ピッチＰの値に近い値をとる。第２図（ａ）で示したよ
うに本記録方式では面積変調をかけるために電流の広が
りを利用しているが、逆にこのことによって複数個の記
録電極を駆動する時には、お互いに影響し合い、階調再
現ができなくなる。従って本発明では上記ａをＰに近く
することで、電流分布を確保しながら、記録電極間のク
ロストークを抑えて複数の記録室。

極を同時に選択することを実現した。これによって高速
の階調印写が可能となった。

以下実施例を通して説明する。

Ｐ　＝　０．２ｇ、ｆｉ＝ｏｉｌｌｌ）時の記録電極間
（７）７ロストークの実験値を第５図に示した。図は単
独で記録電極Ａを駆動した時に抵抗層へ流れる電流が工
。でその記録電極Ａの両側にそれぞれＳ語離れた記録電
極Ｂ、Ｏを同時に駆動した時に記録電極Ａを流れる電流
を工とした時、横軸がＳＩＢ、たて軸が工／工。×１０
０を表わしている。５％の電流のクロストーク、すなわ
ち例えば５％の発熱ばらつきを許すとすれば、図からＳ
≧１２謡となり、Ｐ　＝　０．２　ｇであるので記録電
極を６本毎に同時に駆動できる。

本発明では８本毎に同時に駆動する１／８時分割駆動を
行って、各割当て時間が１１ｎ（６）で、線走査速度が
８渭Ｉ＊に！／λｔｎａという高速印写が可能となった
。さらに高速化が必要な場合には、駆動パワーを上げる
ことにより十分対応できる。

〔実施例〕

以上の記録原理に基づいて、本発明の記録ヘッドを以下
に示す。

第６図に示したように記録ヘッド２０はグリーンシート
と呼ばれる焼成前のセラミック等の絶縁基板２１の上に
、厚膜印刷技術で記録電極５を形成し、焼成してできた
基板２２を金属等の導電性材料６に接着して作る０従っ
て厚膜印刷のマスク精度でできるため、非常に精度良く
大量生産が可能であり、安価な記録ヘッドが提供できる
。

耐熱性が必要なため絶縁基板材料には、アルミナを主成
分とするセラミク、同ポーラスなセラミク・５１０２と
酸化マグネシウムを主成分とした７オルステライト、同
ステアタイト、マコール（商品名）等が適している０ま
た耐摩耗性から記録電極材料には、タングステン、モリ
ブデン、タングステン−モリブテン等の硬度の大きい材
料が適している。

本記録ヘッドは第７図のように断面をプラテン８０に押
し当てて印写する。従って機械的摩耗と電気的摩耗が起
こるため、通電シートとの電気的接触性を確保するため
に、記録電極５を絶縁基板２１よりも硬度の大きいもの
を選ぶのが好ましい。

従って本発明では、絶縁基板材料に７オルステライト、
雷、極材料にタングステンを用いたＯ駆動原理で述べた
ように記録［ｔＩｆｉ５と共通電極６との距離は記録電
極のピッチと同程度であることが望ましいため・本発明
では３．１５画素／Ｕ、すなわち０４１８１１１ピツチ
の記録電極に対して、基板材料である７オルステライト
の厚みを０．３２謡にした。

さらに本発明では電極形成時に同時に駆動ＩＣ実装用の
配線３１を厚膜印刷技術で形成して、第８図に示したよ
うに７オルステライト基板２１上に１６個の駆動工Ｃｊ
３２を実装して、小形の記録ヘッド２０を実現した。記
録ヘッドは２．２０ｍ×２８語の大きさで、記録電極部
分５は５鶏で残りは駆動工０３２実装用の配線部３１で
ある０駆動工０３１への信号線がクロスオーバーするた
め、厚膜の２層配線を行った。

以上のような構成で、Ａ４幅８０　ｄｏｔ　／　１ｎｃ
ｈの記録ヘッドを実現した。

以上は共通電極６と焼成した基板２２は別工程であった
が、共通電極６も厚膜印刷工程で同時に作り込むことに
よって、完全一体形の記録ヘッドを構成することができ
る。

第９図に本発明によるフルカラープリンタの概念図を示
す。ドラム８０に巻きつけた記録紙８と、シート供給部
８２から、送りローラ８５を経て供給される通電発熱シ
ート１をドラム８０の上で重ね合わせ、記録ヘッド２０
で記録する０ヘツドは押えバネ８８によってローラ８０
に押し付けられ、適正な押しつけ圧を保ち、記録ヘッド
２０、通電発熱シート１と記録紙との間に均一な接触性
を保つ０ 通電発熱シート１はロール状になっており、第１０図に
示すように、熱融解インク層が、イエロー９５、マゼン
タ９６、シアン９７、ブラック９８の順に１ペ一ジ分毎
塗布されている。従って１枚のフルカラー記録を得るの
に４回の書き込みを行うことになる。当然イエロー、マ
ゼンタ、シアンの３色による３回の書き込みも可能であ
る。

またシート構造は抵抗層、支持層、インク層の３層構造
であるが、抵抗層の樹脂バインダーを強力にして、抵抗
層、インク層の２層構造にすれば、熱効率、解像度とも
に向上が期待できる。

色を重ねる時には高精度の位置合わせが必要である。本
発明では記録紙８をドラム８０に対して巻き付け、固定
し、位置検出器９１によって絶対位置を出している。位
置検出器９１からの位置信号は、コントロール部９０へ
送られ、定速回転のためのドラム８０へのフィードバッ
ク、位置合わせのための、シート送りローラ８２、シー
ト巻きローラ８３、記録ヘッド駆動回路８４へ信号が送
られる。以上のようにして本発明では高精度の位置合わ
せを実現した。

以上の印写装置により、２０３１１ａＸ３００Ｉａ１の
フルカラーコピーを４０秒で実現できた。

〔効　果〕

以上のように本発明による記録ヘッドは、構造が簡単で
あり、製造法上も大量生産に向いているため非常に小形
、低価格が実現できる。

また硬質の材料を使用しているため耐摩耗性にもすぐれ
、信頼性が高い。

本発明は通電熱転写方式によるフルカラーラインプリン
タヘッドを提供するもので、フルカラープリンタ、フル
カラーＴＶプリンタ、フルカラーコピア、またモノクロ
のプリンタ、さらにはシリアルのターミナルプリンタ等
その応用範囲はきわめて広い０

【図面の簡単な説明】

第１図は通電発熱転写の印写原理を示した。 第２図（ａ）　ｓ　（ｂ）は本発明による印写原理に基
づく面積変調の原理を示した。 第３図は投入エネルギーと記録濃度の関係を示した。 第４図は本発明による記録ヘッドの概念図を示した。 第５図は記録電極間のクロストークの実験値を示した。 第６図、第７図、第８図は本発明による記録ヘッドの実
施例を示した。 第９図は本発明によるフルカラープリンタのシステム構
成を示した。 第１０図はフルカラープリンタに使う通電発熱シートを
示した０ １・・・通電発熱シート　２・・・抵抗層３・・・支持
層　４・・・熱融解インク層５・・・記録電極　・　６
・・・共通電極８・・・記録紙 ２０・・・記録ヘッド　２１・・・絶縁基板２２・・・
焼成した基板 ３１・・・配線 ３２・・・駆動ＩＣ 以　上 出願人　株式会社諏訪精工舎 代理人　弁理士　最上　務 第１図 第２１□！ ≧２ ゛　ゝ　べ 惰舅 第７　ＵＬ！ 第９図 第８区ｉ 第１０図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の記録電極と共通電極を有する記録ヘッドを
   、抵抗層、熱融解インク層を有するシートの上記抵抗層
   に押し当て電流を流して、上記熱融解、性インクを融解
   し記録紙に転写する印写装置において、上記記録ヘッド
   が、導電層、絶縁層、記録電極の３層構造であり、少な
   くとも上記絶縁層と上記記録電極が、絶縁基板の上に上
   記複数の記録電極を厚膜印刷技術で形成した後焼成した
   基板であることを特徴とする記録ヘッド。
2. （２）上記厚膜印刷技術で形成した後焼成した基板を金
   属板に接着して作り、上記金属板が上記共通電極である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の記録ヘッ
   ド。
3. （３）　上記導電層、上記絶縁層、上記記録電極を上記
   厚膜印刷技術で一体形成した後、同時焼成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の記録ヘッド。
4. （４）上記難燃性材料基板の厚みが上記複数の記録電極
   のピッチに近い値であることを特徴とする特許請求の範
   ＦＩ！Ｉ第１項記載の記録ヘッド。
5. （５）上記記録ｔｌｔｔｉ材料の硬度が上記離燃性材料
   の硬度よりも小さいか、または近い値であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の記録へノド０
6. （６）上記絶縁層が高耐熱性材料であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の記録ヘッド。
7. （７）１高耐熱性材料が、セラミック、ステアタイト、
   ７オルステライト、マコールであることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項記載の記録ヘッド。
8. （８）駆動集積回路用配線を上記記録電極と同じ基板上
   に同時に形成し、焼成後に上記駆動集積回路を実装する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の記録ヘッ
   ド。