JPS61254357A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、熱転写記録で良好なカラー画像を得るだめの
サーマルヘッドに関する。

従来の技術 熱転写記録は保守が容易なカラープリンタが可能である
ことから、今後の発展が期待されている。

熱転写記録でカラー記録を行うにはシアン、マゼンタ、
イエローの３色を重ね印字する必要がある。この重ね印
字を行うだめの装置構成は色々な方式があるが、第３図
に示すドラム式のカラー記録装置構成により、カラー記
録を行う方法について説明する。

第３図に於て、１！Ｌは受像紙、１ｂは転写インクシー
トで、このシート１ｂ上にはシアン１１ｂｌマゼンタ１
２ｂ、イエロー１３ｂ及びブラック１４ｂの各色の染料
あるいは顔料がドラム２の１回転長さと略同−長さに塗
布されている。２はドラム、５はサーマルヘッドである
。

第３図の装置構成で、カラー記録は以下のように行われ
る。ドラム２に巻きつけられた受像紙１＆は転写インク
シー）１ｂｆｔ介してサーマルヘッド５に圧接される。

受像紙１ａが巻きつけられたドラム２と転写インクシー
ト１ｂを第３図の矢印に示す方向に動かしながらサーマ
ルヘッド６の所定の発熱体に通電加熱することで転写イ
ンクシート１　ｂ上に塗布された染料又は顔料が受像紙
１１Ｌに転写されて記録が行われる。この場合に、ドラ
ム２を１回転することで１つの色の印字が終了するとと
もに、受像紙１１Ｌは初期状態に戻り、かつ転写−ｆン
クシート１ｂは次の色の印字初期状態となる。これ全シ
アン１１ｂ、マゼンタ１２ｂ　、　（エロー１３ｂ、プ
ロｙり１４ｂの４回の記録を行うことでカラー画像が得
られる。なお、ブラックはシアン、マゼンタ、イエロー
の混色によっても得られることから用いない場合もある
。

ところで、熱転写記録で写真のようなフルカラー画像を
得るためには上述の重ね印字記録を行うだけでなく、各
色について中間調を記録できることが必要である。

中間調を記録するための方法として、昇華型インクシー
トラ用いた熱転写記録が開発されている。

この記録方式はサーマルヘッドの加熱量に対応して染料
インク全昇華させて受像紙へ転写記録するものであり、
加熱量は発熱体に印加するパルス幅で制御を行う。この
方式は簡単な制御方式で良好な中間調記録が得られるが
、インクとして昇華性インクを用いることから記録に要
するエネルギーが大きく、又記録画像の保存性が良くな
い等の問題点を有している。このため、溶融型インクシ
ートラ用いて複数個の発熱体ドツトの組み合せによる面
積階調記録方式で中間調全記録する方式も行われている
。

第４図に溶融型インクシートでフルカラー画像を得るた
めに用いられているサーマルヘッドを示す。第４図に於
て、６はグレーズドアルミナ基板（図示せず）上に発熱
体６ａ列を設けた発熱体基板、７はヘッド基台、８は発
熱体を駆動するＩＣ１９はＩＣ８と発熱体基板６及びプ
リント基板を接続するだめのフィルムキャリヤ、１０は
プリント基板である。第４図に示すサーマルヘッドは発
熱体ドツト密度が１６ドツト／ｗＬの解像度を有するヘ
ッドで、第５図に示す発熱体ドツト形状である。

第５図に於て、１１．１２は発熱抵抗体１３への給電用
導体で、１１は共通電極、１２は発熱体駆動用ＩＣと接
続する個別電極である。なお、発熱体部分には耐摩耗保
護膜を設けるが、図示していない。第５図の発熱体ドツ
ト形状を有するサーマルヘッド（第４図に示す）を用い
て、４個の発熱体を単位とした４Ｙ４のマトリックスに
よる面積階調方式により溶融型インクシートでのフルカ
ラー記録が行われている。

発明が解決しようとする問題点 溶融型インクシートは、記録に必要なエネルギーが発色
型感熱紙や昇華型インクシート等に比べて小さぐ、かつ
使用するインクは顔料であることから記録画像の保存性
も良好である等の優れた特長を有している。しかしなが
ら、中間調を記録するためには高密度のサーマルヘッド
を用いて複雑な画像処理を必要とする。このために、プ
リンタ装置が大型化かつ高価となり、特殊な用途のみに
制約されていた。更に、複数個の発熱体を単位とした面
積階調記録を行うことから画像としての解像度がよくな
い点の問題もある。

このような問題点を解消し安価なフルカラープリンタを
溶融型インクシートを用いて可能とするために、本発明
者等は複数の異なる抵抗値を有する発熱抵抗体を並列に
接続した発熱体ドツト形状全見出し、印加パルス幅制御
で良好な中間調記録を可能とした。

しかし、本発明者等により開発したサーマルヘッドは耐
熱パルス特性がやや低下する問題があり、このために高
速のフルカラー記録が困難であった。

本発明はこのような現状に鑑み、耐熱パルス特性を改善
するものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために、本発明は発熱抵抗体膜と
して正特性の抵抗温度係数を有する材料を用いたもので
ある。特に、一定温度以上から急激な抵抗上昇を示すＰ
　Ｔ　Ｃ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ＣＯθｆｆ１ｃｉｅｎｔ）サーミスタを発熱抵抗体とし
たものである。

作用 異なる抵抗値を有する複数の発熱抵抗体全並列に接続し
た発熱体ドツト形状に対して、正特性の抵抗温度係数を
有する発熱抵抗体材料を用いることで過負荷が軽減され
耐熱パルス特性が向上する。

又、ＰＴＣサーミスタを用いることで、抵抗体膜自体が
温度調節機能をもつようになり良好な中間調記録に加え
て大幅な耐熱パルス特性の向上が可能となる。

実施例 （実施例１） 発熱抵抗体材料としてＣｒＳｉ合金を用いて、電子ビー
ム蒸着により成膜した。作成した発熱抵抗体膜の抵抗温
度係数（以下、ＴＣＲとする）はｓｏｏｐｐｍ／’Ｃで
あった。この０ｒ−３ｉ低抵抗膜上にＣｒ−Ｃｕ二層電
極を真空蒸着により成膜した後、第１図に示すような発
熱体パターン形状で、解像度として６木／鵡のサーマル
ヘッドを作成した。

第１図に於て、２１は発熱体ドツトで、２１１゜２１ｂ
、２１ｃは各々抵抗値の異なる抵抗体である。２２は給
電用導体で、２２＆は共通電極。

２２ｂは個別電極である。発熱体部分には耐摩耗保護膜
を形成するが、第１図には図示していない。

第１図に示すサーマルヘッドを用いて、溶融型インクシ
ートでの中間調記録実験を行ったが１６階調以上を得る
ことができた。次に、耐熱パルス性を比較評価するため
に以下のようなサーマルヘッドを試作した。即ち、発熱
体パターン形状及び耐摩耗保護膜や給電用導体膜は同じ
材料を用いて、発熱抵抗体としてＴａＮｆスパッタリン
グで作成し、ＴＣＲ＝−１ｏｏｐｐｍ／℃の発熱抵抗体
を有するサーマルヘッドを作成した。ＴＩＬＮ発熱抵抗
体ヘッドとＣｒＳｉ発熱抵抗体ヘッドについて、同じ抵
抗値、同じ形状の抵抗体の表面温度を測定した。

この結果を第２図に示す。第２図に於て、２０２Ｌ　。

２０ｂ　、２００はＴａＮ発熱抵抗体ヘッドの場合で、
３０１Ｌ　、３０ｂ　、３Ｃ１はＣｒＳｉ発熱抵抗体ヘ
ッドの場合である。なお、両者ともに２０１１，３０＆
が最も太き（、２ｏｂ　、　３ｏｂが最も小さな抵抗値
及び形状の発熱抵抗体である。図から判るように、過負
荷の加わる２０ｂ、３０ｂの抵抗体の比較では、溶融型
インクシートの転写記録に必要な表面温度ＴＯまではほ
とんど同じ曲線に沿って発熱するが、ＣｒＳｉ発熱抵抗
体ヘッドは表面温度上昇曲線がゆるやかとな９．ＴａＮ
発熱抵抗体ヘッドに比べて最終印加パルス（ｔｎ）時点
の表面温度は低くなり、過負荷が緩和されることが判っ
た。実際にベタ黒印を行って耐熱パルス特性を比較した
ところ、ＣｒＳｉ発熱抵抗体ヘッドの方が約２０倍の耐
熱パルス性の改善が可能であった。

（実施例２） 発熱抵抗体材料として（Ｂａ、Ｐｂ）Ｔｉ０３ＰＴＣサ
ーミスタを用いて、ムＵ電極を印刷・焼成した後に精密
なパターン合せを行フてから印刷・焼成して４木／鵡の
解像度のヘッドを作成した。次に、第１図に示すように
発熱体ドラトラ複数個に分割するようにレーザカッティ
ングを行った。このようにして作成したヘッドの発熱体
部分のパターン形状は第１図に示すものと同じである。

耐摩耗保護膜としてはガラスを焼成して形成した。

なお、使用した（　Ｂａ−Ｐｂ）Ｔｉｅ３ＰＴＣサーミ
スタはキュリ一点が３００℃であり、３００℃以上で急
激な抵抗上昇を示す特性を有していた。

このヘッドで溶融型インクシートを用いて印加パルス幅
制御による中間調記録試験を行った結果、１６階調の記
録が可能であった。又、このヘッドの発熱体表面温度を
測定したところ、抵抗値や形状に無関係に３０ｃ℃で飽
和することが認められた。このため実際の印字試験にお
いても充分な耐熱パルス特性が得られた。

発明の効果 本発明によれば、サーマルヘッドの耐熱パルス特性を低
下させることなく、溶融型インクシートによる中間調記
録が可能となり、ヘッドの信頼性が高く、低コストのフ
ルカラープリンタが得られる。又、発熱体の中央部の抵
抗値を低くする方式は高密度のパターン形成も不要とな
り、ヘッド生産性の点でも大きな効果が得られる。

更に、発熱抵抗体としてＰＴＣサーミスタ材料を用いた
場合には自己温度制御機能を有することから、耐熱パル
ス特性は大幅に向上することも大きな効果である。

以上のように本発明は溶融型インクシートで印加パルス
幅の制御で中間調記録が可能であることから、フルカラ
ープリンタの普及に大きな効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１及び２で作成したサーマルヘ
ッドの発熱体部分形状を示す平面図、第２図は本発明の
実施例１のサーマルヘッドの発熱抵抗体表面温度を比較
した特性図、第３図は熱転写記録でカラー記録を行うた
めの記録方式を説明するだめの説明図、第４図は、溶融
型インクシートでフルカラー記録を行うために従来用い
られているサーマルヘッド形状を示す斜視図、第６図は
第４図に示すサーマルヘッドの発熱体部分の形状を示す
平面図である。 ２１・・・・・・発熱体ドツト、２１　＆　、　２１　
ｂ　、２１０・・・・・・抵抗体、２２・・・・・・給
電用導体、２２２Ｌ・・・・・・共通電極、２２ｂ・・
・・・・個別電極。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
　１　　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２ｆ−一一金秀へ本ト１゛ット２　／　　　　　　　２
＆−天火＄Ｃ臘第２ｒＭ ｇ”ｐ　ｓノ１＠ルス帽 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性基板上に列状に配列して設けた正の抵抗温
   度係数を有する発熱抵抗体とこの発熱抵抗体への給電用
   導体とを有し、前記発熱抵抗体を複数個を単位として同
   一の前記給電用導体に並列に接続するとともに、同一単
   位内の前記発熱抵抗体を各々異なる抵抗値としたことを
   特徴とするサーマルヘッド。
2. （２）発熱抵抗体として、ＰＴＣ（ＰｏｓｉｔｉｖｅＴ
   ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミ
   スタ材料を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のサーマルヘッド。