JPS61135766A - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、サーマルヘッドに係り、特に、多階調の中間
調表示が可能であると共に、印画品質の優れたサーマル
ヘッドに関するものである。

従来の中間調記録が可能なサーマルヘッドは、特開昭５
４−１６１９４７号公報に記載のように、各発熱抵抗体
中に電流密度の粗密により所定の発熱温度分布を形成し
５画信号に応じた印画ドツト面積を印画紙上に形成する
もので、通常は印加型のパルス幅を制御して中間調記録
を実現している。

しかし、このような従来のサーマルヘッドでは記録時間
を短縮する要求から、多くの場合にサーマルヘッドまた
は印画紙のいずれか一方が移動しながら記録が行なわれ
るが、移動時の印画ドツト形状について配慮されている
ので、移動しながら中間調画像を記録する方式としてサ
ーマルヘッドとしては最適な構造とはいえなかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、高い印面品質、特に階調表示能力の高
い略円形の印画ドツト形状を可能にし、かつ多階調の中
間記録か可能なサーマルヘッドを提供することである。

〔発明の概要〕

本発明は、サーマルヘッドの印画紙に対する相対移動方
向に対する前方に位置する部分はど単位表面積当りの印
加エネルギーが連続的または段階的に増大するように発
熱抵抗体の形状を制御することにより、サーマルヘッド
が印画紙に対し相対的に移動している時に印画ドツト形
状を略円形として印画品質を向上させるとともに、多階
調の中間調記録をなし得るようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す図であって、（Ａ）は
中間調記録が可能なサーマルヘッドの１画素分の発熱抵
抗体の構造図、（Ｂ）はその発熱温度特性図を示してい
る。基本構成は従来の２値サーマルヘツドと同様である
が、発熱抵抗体８の形状が異なる。第１図に示すように
本実施例では、サーマルヘッドの印画紙に対する相対移
動方向９（以下、移動方向と略す）に対して前方に位置
するほど発熱抵抗体８の幅を細くするように構成したも
ので、その発熱温度特性は、第１図（Ｂ）に示すように
、サーマルヘッドの移動方向９の前方に最大値を有する
分布である。また印画開始温度（Ｔｔ）を越える領域は
パルス印加時間の増大に対し図示する曲線１０，１１お
よび１２の順に増大している。

第２図は第１図（Ａ）のサーマルヘッド移動時の印画ド
ツト形状を第１図（Ｂ）の曲線１０゜１１．１２に対応
する３種類のパルス印加時間について示している。第２
図（Ａ）は印画開始時の印画状態を示し、発熱抵抗体８
のうち領域１３Ａが印画可能であり、印画ドツト１４Ａ
のようにドツトが印画される０次に、パルス印加時間を
増加していくに伴い１発熱抵抗体８の印画領域は。

（Ｂ）、（Ｃ）図に示すように、領域１３Ｂ。

１３Ｃの順序で増大するが、サーマルヘッドの移動方向
に対して後方に印画可能領域が拡大するため、移動方向
への印画ドツトの急速な伸展は発生せず印画ドツト形状
は略円形を維持しながら面積が増大する。したがって、
パルス印加時間を変化することにより、略円形の印画ド
ツトの面積を制御することが可能となる。

一方、サーマルヘッドの階調表現能力および印画品質は
、印加エネルギーの増大に対し、印画ドツト形状が相似
の円形または正方形を維持しつつ、その面積を増大させ
るほど優れていることが計算解析によって確認されてい
る。

また、単位表面積当りの印加エネルギーが最も高い移動
方向の発熱抵抗体８の先端面は熱伝導率の高い対電極２
に接触しているため、印加パルスを遮断した後の冷却時
定数が小さく、いわゆるドツトの尾引きを少なくするこ
とができる。

本実施例によれば、略円形の印画ドツト形状を維持しつ
つ、印画ドツト面積を変化することが可能であるため、
印画品質に優れ、かつ１６階調以上の多階調中間調記録
を実現できる。

第３図は本発明の他の実施例を示す構成図で、基本構成
は第１図に示すサーマルヘッドとほぼ同様であるが１発
熱抵抗体１５の幅を段階的であって、かつサーマルヘッ
ドの移動方向９の前方に位置するほど細くした点が異な
る。この幅が一定になる発熱抵抗体の部分は発熱抵抗体
要素１５ａ。

１５ｂ、１５ｃと称する。

発熱温度分布が緩やかに変化する発熱抵抗体形状、たと
えば第１図（Ａ）に示すサーマルヘッドでは印画か不安
定な温度領域が存在する。したがって、中間調記録デー
タに対する印画ドツト面積のばらつきが大きく、人間の
目により自然に近い画像として視認される３２階調以上
の中間調記録を実現することが難しい、一方、均一に発
熱する発熱抵抗体であっても発熱抵抗体とほぼ同等、ま
たはそれ以上の印画ドツトを印画する場合に、印画ドツ
ト面積は発熱抵抗体に印加されるエネルギーに対して安
定であって、印画ドツト面積のばらつきを従来の中間調
サーマルヘッドの２分の１以下に抑制できる。

第４図は第３図に示すサーマルヘッドによる印画ドツト
形状を示す説明であって、（Ａ）図は発熱抵“抗体１５
のうち最も幅の細い発熱抵抗体要素１５ａが印画を開始
した時の印画ドツト形状１６ａを示しており、印加ドツ
ト面積はパルス印加時間の増大およびサーマルヘッドの
移動に応□じて増大する。この発熱抵抗体要素１５ａは
特に低濃度階調の記録を担当する。さらに、パルス印加
すると、発熱抵抗体要素１５ｂも印画が可能な温度に達
し、（Ｂ）図に示すように印画ドツト１６ｂが印画され
る０発熱抵抗体１５ａにより印画された感熱発色紙また
は転写済みのインクフィルム上を一部重複して加熱する
ことにより、重複部の印画確率を高くしつつ、印画ドツ
ト１６ａよりも幅の広い印画ドツト１６ｂを印画する。

さらに、パルスを印加することにより、（Ｃ）図に示す
ように、発熱抵抗体要素１５ｃによる印画ドツト１６ｃ
が加えられる。このようにして、印画ドツトは低濃度か
ら高濃度に至る広範囲にわたり、円形に近い形状を維持
しつつ、そのドツト面積が制御されるようになる１本実
施例によるサーマルヘッドによれば、略円形の高品質の
ドツト形状を維持しつつ、３２階調以上の多階調中間調
記録を実現することができる。

第５図は本発明の他の実施例を示す構成図で、（Ａ）は
平面図、（Ｂ）は（Ａ）のイーイ線の断面図である。基
本構成は第３図の実施例とほぼ同様であるが、サーマル
ヘッドの移動方向９に対し前方に位置する発熱抵抗体要
素はど、幅を細くかつ厚さを厚くすると共に、単位表面
積当りの印加エネルギーも増大させるように構成した点
が異っている。

印画ドツト形状も第４図に示す形状とほぼ同様であるが
１本実施例では、発熱抵抗体要素１７ａの厚さが発熱抵
抗体要素１７ｃの２倍に厚く形成されているため、電流
密度により制約される発熱抵抗体要素１７ａの最小幅は
、第３図に示す実施例のように、均一の厚さで構成した
発熱抵抗体要素の幅の２分の１に減少することができる
。そのため、最小面ドツトの幅は２分の１にすることが
　　−できると同時に中間調記録において重要な低濃度
階調の表現能力を大幅に向上することができる。

第６図は本発明の他の実施例を示す構成図であって、金
属電極１９，２０，２１をアレイ状に構成し、隣接する
金属電極間に発熱抵抗体を配置したことを特徴としてい
る。また、金属電極１９゜２１の幅を制御することによ
り移動方向９の前方に位置する発熱抵抗体部分の印加エ
ネルギーを他の部分より大とした１本実施例においては
５発熱抵抗体１８ａ、１８ｂを金属電極間にのみ配置し
ているが、帯状の抵抗体でも良い。本実施例によれば、
第３図の本発明の実施例と同様の効果が得られると同時
に、製造方法として薄膜プロセスと厚膜プロセスの双方
で実現可能であり、厚膜プロセスの採用により、製造工
程の大幅な簡略化と、発熱抵抗体の長寿命化を実現でき
る。

第７図は従来の二値ヘッドおよび本発明に係るヘッド（
第３図）による印画サンプルを示す網点図で、各サーマ
ルヘッドの発熱抵抗体に印加するエネルギーをパルス幅
を変化することにより制御して印画したサンプルを網点
写真に撮ったものである。しかし、濃淡の変化は実物は
どに忠実に表現されていない。なお、この印画サンプル
はパルス幅を下方のサンプルはど長くしているため、下
方はど高濃度階調を示している６本発明による印画サン
プルは従来の二値ヘッドでは表わし得ない中間調画像を
示し、少なくとも１６階調以上の表現が可能であること
が示されている。

第８図は、第７図に示す印画サンプルのドツトを拡大し
た写真図であって、各パルス幅は相対値で示している。

パルス幅１．０　は両ヘッドとも等しいパルス幅で印画
していることを示している。

第８図のサンプルで、濃度の高い黒色部が転写された印
画ドツトで、その他の低濃度の黒色部は被転写紙の繊維
である。従来二値ヘッドと本発明に成るヘッドによる印
画ドツトを比較すると、従来二値ヘッドによる印画ドツ
トは、印画開始パルス幅からドツト３０のように、ドツ
ト面積が大きく、転写確率が低いと共に、転写のバラツ
キが大きいという欠点を有している。さらにパルス幅が
増大したドツト３２．３４ではドツト面積が安定せず中
間調表現能力がほとんどないことがわかる。

一方、本発明に成るヘッドによる印画ドツトはドツト３
１，３３，３５．３７とパルス幅が増大するに従い略円
形を維持しつつ安定してドツト面積が増大すると同時に
、印画開始パルス幅におけるドツト３１の転写確率が高
くかつ、ドツト面積が安定しており、低濃度からの広い
範囲にわたり中間調表現可能であることがわかる。

〔発明の効果〕

以上のように１本発明によれば、発熱抵抗体への印加エ
ネルギーの増大に対して、印画ドツト形状を略円形の維
持しつつ増大させると共に、高い印画品質および１６階
調以上の多階調中間記録を表現できるサーマルヘッドを
提供することができるという効果を有する。

さらに、発熱抵抗体のうち最高温度に達する部分が熱伝
導率の良好な対電極に接触しているため、パルス印加後
の発熱抵抗体の冷却時定数が小さく、いわゆる印画ドツ
トの尾引きを少なくすることができるという利点を兼ね
備えている。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）は本発明の一実施例を示す構造図お
よび発熱温度特性図、第２図は本発明のサーマルヘッド
の印画状態を示す説明図、第３図は本発明の他の実施例
を示す構成図、第４図は、第３図のサーマルヘッドの印
画表示状態を示す状態図、第５図（Ａ）（Ｂ）は本発明
の他の実施例を示す構成図で（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
（Ａ）のイーイ線の断面図、第６図は本発明の他の実施
例を示す構成図、第７図は従来の二値ヘッドおよび本発
明に係るヘッドによる印画サンプルを示す網点図、第８
図は第７図の印画サンプルの拡大図である。 ２・・・対電極、８，１５．１７・・・発熱抵抗体、１
４゜１６・・・印画ドツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁基板上に複数の対電極を配置しそれら対電極間
   にアレイ状に配置した複数の発熱抵抗体と、該発熱抵抗
   体に接して電気的エネルギーを供給する金属電極とから
   成り、画信号に応じて画像を印画紙に記録するサーマル
   ヘッドにおいて、前記印画紙に対する相対移動方向の前
   方に位置するほど単位表面積当りの印加エネルギーが連
   続的あるいは段階的に増大する発熱抵抗体の形状および
   電極の形状を少なくとも一方を制御したことを特徴とす
   るサーマルヘッド。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記発熱抵抗体の
   形状は印画紙に対する相対移動方向の前方に位置する部
   分など連続的または段階的に幅を細くしたことを特徴と
   するサーマルヘッド。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記発熱抵抗体の
   形状は印画紙に対する相対移動方向の前方に位置する部
   分など連続的または段階的に幅を細く、かつ厚さを厚く
   したことを特徴とするサーマルヘッド。