JPS6154956A - 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、サーマルヘッド、特にほぼ矩形状をなす発熱
ノー抗体複数個を感熱記録媒体の移送方向と直交する方
向に微少間隔をおいて並べ、各発熱抵抗体を電極を通じ
て選択的に通電して感熱記録媒体に印画を行なうように
したサーマルヘッドに関し、少ない入力エネルギーで高
いＷＪ質の感熱記録を行なうことのできるサーマルヘッ
ドを得ることを目的としている。

従来技術 発熱抵抗体を複数配列したサーマルヘッドとして例えば
薄＠型のサーマルヘッドは、第８図に示すように絶縁基
板１０上に複数個の発熱抵抗体１１・・・を微少同ｗＡ
右きに一列に並べて形成すると共に、感熱記録綿体の移
送方向Ｐに対する前後端側を共進旭極１２と個別電極１
８とに接続して溝成しである。個別電極の他端は図外の
駆動用ＩＣに接続されていて、＋ｉ　Ｉ　Ｃにより各発
熱抵抗体１１・・・が選択的に通電されるようになって
いる。

各発熱抵抗体１１・・・は述電によりジュール熱を発生
し、感熱記ル媒体としての感熱記録紙を発色させ、そこ
１こドツトを形成する。この場合、感熱記　１録紙が移
送され°Ｃいるため、ドツトは発熱抵抗体の並び方向及
び感り記−紙の移送方向にも形成され、従って、そのド
ツトマトリクスによって文字記号等所望のパターンを記
録できるのである。

ところで、かかるサーマルヘッドにおいて、発熱抵抗体
は当初、第４図に示１−ように長方形状をしたものが使
用されていた。そのため、次に述べるような欠点があっ
た。

発明が解決しようとする問題点 即ち、幅のある発熱抵抗体をｉｆｔ駐して発熱させた場
合、中央部分に熱がこもりやすい性質があるため、上ｃ
１３発熱抵抗体は中央部の温良が高く、周囲の温度が低
くなるといった温度分布をとる。この場合、中央の高い
温度を感熱記録紙の反応温度に合わせると、周囲の低温
部分では感熱記録紙が発色せず、そのためドツトの大き
さが小さくなって、第５因に実線で示すようにドラ）１
４．１４間の白色部分１５・・・が大き（なり、画像が
基盤目状になり、濃度ムラを生じることとなった。これ
は特に階調印画において発熱抵抗体の入力エネルギーを
酸受させて濃度を低下しようとする場合、画質が低下す
るといった問題となってあられれる。

この場合、発熱抵抗体に少し長目の通電パルスを加える
と、感熱記録紙移送方向のドツトがつながり１；Ｆ［目
形状は解消できるが、発熱抵抗体の間の間隙は白色部分
として残るため、縦稿状の模様ができ濃度ムラを解消す
ることはできないものである。

一方、発熱抵抗体への入力エネルギーを増して発熱抵抗
体の周囲部分の温度を感熱記録紙の反応温度まで高める
と、中央部が高温になりすぎるために、この部分が感熱
記録紙の反応温度以下まで冷えるのに時間がかかり、そ
のため印字する必要のないところにドツトを形成するこ
ととなって、奇麗な画像が得られないといった欠点があ
る。

このような欠点を改むすべく現在、実公昭５５−７８９
６号公報に示された技術が提案されている。この技術は
第６因に示すように発熱抵抗体２１・・・を感熱記録紙
移送方向Ｐに対して傾斜させて形成したものである。各
発熱抵抗体２１・・・をこのように唄斜させて形成する
と、上記移送方向Ｐと直交する方向に対して各発熱抵抗
体が占める領域相互向をオーバーラツプさせることがで
きるので、発熱抵抗体への通電パルスを適度に長くすれ
ば上記移送方向Ｐと直交する方向のドツト間の間隙をも
なくすことができ、従って、基盤目状や縞模様の画像を
解消し、均一な濃度の画像が得られるというＩＪＸ　Ｒ
Ｉｃ　基づいている。尚、図中、２２゜２Ｂは電極であ
る。

しかしながら、上記技術は次のような理由から第４図に
示した発熱抵抗体における欠点を十分に解消することが
できないものである。即ち、一般に電流は最短距離を流
れるという性質があるので、第６図に示した菱形状の発
熱抵抗体では矢印Ｑで示す短い側の対角線に沿って電流
が集中して流れ、その両側は端部にいくほど１α流密反
が少なくなる。

電流密度が少ない部分２１ａは感熱記録紙の発色に寄与
しないデッドスペースとなるため記録紙上に白色部分と
して残る。従って、ドツトは第７図に実線で示す如き形
状で感熱記６紙上に記録されることとなる。

而して、このドツトは第５図に示したドツトと比較して
向きは異なるものの、形状並びに大きさに関して大差な
く、従って通電パルスを長くしても随合う発熱抵抗体間
の間隙は感熱記録紙とに白色部分として残るため、縞模
様の画像を解消することはできないのである。

問題点を解決するための手段 本発明はこのような点にあって、既述した発熱抵抗体を
傾斜させた技術をその原理通りの効果を発揮できるにう
発熱抵抗体のパターンを工夫し、併せて低エネルギーで
印画できるよう省電力化を図ったものである。

かかる目的を連成するため、本発明は冒頭に述べたサー
マルヘッドにおいて、各発熱抵抗体及び発熱抵抗体との
接触部を含む電極の一部を上記移送方向に対して傾斜さ
せると共に、発熱抵抗体及び電極の傾斜部分にわたって
少なくとも１個のスリットを形成したことを特徴として
いる。

作用 スリットによって発熱抵抗体が２個以上に分割されても
各分割部分において短かい側の対角線に沿って電流が流
れやすいことは同じであるが、ただスリットによって分
割されているために、分割部分の幅が狭く、従って幅方
向での電流密度の差がスリットのない広幅な発熱抵抗体
はどには大きくならないといえる。このため各分割部分
の全体がほぼ均一に発熱するといえる。ところで、前記
発熱抵抗体だけでなくそれと接触する電極の一部も傾斜
させであるため、発熱抵抗体の各分割部分と接触する電
極端部に鋭角状をした部分が形成される。一般に、導体
が鋭角状に尖っている場合、そとにエネルギーが集中し
て流れるという性質があるため、前記電極端部の鋭角状
部分を通じて分割部分にエネルギーが集中的に流れ、そ
のため各分割部分がこの尚密度に集中したエネルギーに
よって相当な荀温で発熱することとなる。この発熱温度
は電極の傾斜角度を適当に選ぶ等することにより、印字
に必要な温度を超えて旨めることができる。従って、入
力エネルギーを少ｒｔ　＜　ｔ、でも印字に必要な発熱
温度を得ることができるので、省電力化が可能となるっ 次に、上記発熱抵抗体を発熱させて印画する場合、スリ
ットは発熱しないので感熱記録紙の発色に寄与しないが
、その幅を適当に定めれば、両側の分割部分の発する熱
が中央に拡散又は融合することによってスリット上の記
録紙も発色させることができるう そして、このようなスリットを形成した発熱抵抗体が傾
斜させて形成されているので、発熱抵抗体を傾斜させた
特徴が如何なく発揮されることになる。即ち、発熱抵抗
体の各分割部分が均一に発熱することにより、デッドス
ペースが少なくなるところから、感熱記録紙の移送方向
と直交する方向に沿って各発熱抵抗体が占める発熱領域
相互間がオーバーラツプし、従って、発熱抵抗体に少し
長目の通電パルスを加えることにより感熱記録紙の移送
方向のみならず、それと直交する方向へもドツトとドツ
トの間の白色部分を極めて小さく乃至はなくすことがで
きる。この結果、基盤目状並びに縞模様の画像が解消し
、ａ度ムラのない均一な画像が得られるのである。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示し、１・・・は発熱抵抗
体、２は共通電極、８は個別電極で、夫々絶縁基板の上
に半導体製造技術を用いて薄膜形成されている。発熱抵
抗体１・・・の上には図示はしないが、酸化防止ａ（Ｓ
ｉＯｓ）及び耐摩耗ｗＸ（Ｔａ　２０５　）が形成され
ている。前記発熱抵抗体１・・・は１ｔａｇの間に８個
程の集積度で、感熱記録紙の移送方向と直交する方向に
微少間隔をおいて配列させである。

発熱抵抗体１・・・の材料としてはＴｉ　、　Ｃｒ５ｉ
Ｏ。

Ｔａ５ｉＯ又はＴａｚＮが用いられ、？５極２，８の材
料としてはＡｌ又はＡｕが用いられる。絶縁基板は例え
ばアルミナ板上にガラス層をコーティングしたものが用
いられる。ガラス層はアルミナ基板の全体にわたってコ
ーティングしたもの、或いは発熱抵抗体の形成予定部所
にのみ部分的にコーティングしたものであってもかまわ
ない。

而して、この構成に＄いて上記発熱抵抗体１・・・及び
発熱抵抗体との接触部４・・・を含む電極の一部２ａ、
８ａは上記移送方向Ｐに対して傾斜させであると共に、
発熱抵抗体１及び電極の傾斜部分２ａ　、８ａにわたっ
てスリット５・・・が形成されている。

この構成によれば、■発熱抵抗体１・・・に通電すると
スリット５によって分割された各分割部分ｌａ、ｉｂの
全体がほぼ均一に発熱する。■電極２．８端部の鋭角状
部６・・・を通じて分割部分にエネルギーが集中的に流
れるので、低エネルギーで分割部分を新装温度に発熱で
き、省１α力化が図れる。■スリットもその両側の分割
部分１ａ、ｌｂから融合する熱によって感熱記録紙を発
色させ得る。■従って感熱記録紙には第２図に実線で示
すように白色部分の少ない大きなドツトを形成できる。

■そして、このスリットを形成した発熱抵抗体が傾斜さ
せであるので、基盤目状、縦縞模様の画性が解消できる
といった作用効果を奏する。以上のことは上記作用のと
ころで述べた通りである。

尚、第２図中、破線は発熱抵抗体の各分割部分を示す。

発熱抵抗体１及び電極の一部２ａ、８ａの傾斜角度は図
示例では４５にしているが、適宜の角度で実施してもか
まわない。

上記スリット６の敵は図示例のように１個に限らず、２
個以上形成してもかまわない。むしろスリットの数が多
い程、濃度ムラを解消する効果は大きいので、スリット
の数を増やす方が望ましいといえる。しかし、上限は製
造技術の面から自ずと制約され、通常は２〜８個以内と
するのがよい。

スリットを形成Ｔる方法はエツチングやレーザーカット
によってもよく、またスリットを形成する予定部所をマ
スキン′グして発熱抵抗体を蒸着し、蒸着後マスクを取
り去るといった公知の各方法が実施できる。スリットの
傾斜角度は発熱抵抗体１・・・の傾斜角度と一致させる
。のが望ましく、その場合、発熱抵抗体１・・・のほぼ
幅方向中央部に形成して、両側の分割部分１ａ、ｌｂの
棉ｄｘ　Ｔ　ｄｚを実質的に同じ（ｄｌ＝ｄ２）にする
のがよい。そのようにすると、各分割部分１ａ　、ｌｂ
の形状及び大きさが同じになる。ので、各分割部分１ａ
　、　ｌｂが同じパターンで発熱して濃度ムラがなくな
り、画質の向上に質する。また、その場合、各分割部分
はスリット長手方向に沿う長さＣと幅ｃｔｌ　ｌ　ｄ２
との比を２：１以上になるよう設定すれば更に濃゛度ム
ラのない均一な画像が得られることが実験により確認さ
れた。

スリット５の幅Ｗ１　　は発熱抵抗体の各分割部分ｌａ
、ｌｂの幅’ｉ　ｐ　’２の合計（ｄｌ＋ｄ２）に対し
て最大２倍以内とするのがよい。この範囲内であるなら
、両側の分割部分１ａ、ｌｂからの熱の融合によってス
リットの上に位置する感熱記録紙も発色変化させること
ができるからである。

更に、印字濃度を均一にするために、スリット５の幅Ｗ
１　　は隣接する発熱抵抗体！・・・間のｒｆＩＵ隙Ｗ
２　、　Ｗ８・・・と等しいことが望ましい。もっとも
両者を全く等しく形成することは製作精度上困難である
ので、スリットが発熱抵抗体の間の間隙よりも２０μｍ
の範四で広いのは許容される。スリットが間隙より広い
方にバラついているのを許容するのは、スリットには両
側の分割部分からの熱が融合するので、多少広くても、
感熱記録紙を発色させることができるというのが主たる
理由である。

発明の効果 本発明に係るサーマルヘッドは以上説明したように摺成
したので次の如き効果がある。

■　発熱抵抗体にスリットが形成され、このスリットに
よって発熱抵抗体が２個以上に分割されているので、デ
ッドスペースの少ない均一な発熱が可能となると共に、
かかるスリットを形成した発熱抵抗体が傾斜させて形成
しであるので、発熱抵抗体の並び方向に１０って各発熱
抵抗体が占有する発熱領域がオーバーラツプするところ
から、基盤目状又は縞模様の画像を解消でき、従って温
度ムラのない野麗な印画が可能になる。

この結果、特に階調印画の低濃度印画時に良好な画質が
得られるといった利点がある。

■　基盤目状や縦縞模様の画像を解消できるので、全体
として画像の濃度の上限を従来より−ＢＱくすることが
できる。このため、従来よりｎ度範囲の広い階調印画が
可能となる。

■　発熱抵抗体にスリットが形成されているので、スリ
ットの幅だけ発熱抵抗体の幅が狭くなり、その分電力消
費量が少なくなるのに加えて、発熱抵抗体との接触部分
を含む電極の一部が傾斜させであるので、電極端部にエ
ネルギーの集中する鋭角状部が出来、この鋭角状部の存
在によって供給エネルギーを低くしても性能を落すこと
なく所要の印画を行なうことができ、従ってこれら２つ
の事由から大幅な省電力化が図れる。

実験によれば従来に比べて２０％程度も電力を低域でき
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーマルヘッドの要部を示す図、第２
図は感熱記録媒体に印字されろドツトの形状を示す図、
第８図はサーマルヘッドの全体概略平面図、第４図は当
初のサーマルヘッドにぢける発熱抵抗体のパターンを示
す図、第５図は第４図の発熱抵抗体の発熱によって感熱
記録媒体に印字されるドツトの形状を示す図、第６図は
従来のサーマルヘッドにおける発熱抵抗体のパターンを
示す図、第７図は第６図の発熱抵抗体の発熱によって感
熱記録媒体に印字されるドツトの形状を示す図である。 ｌ・・・発熱抵抗体、１　ａ　、　１１）・・・分割部
分、２゜３・・・電極、４・・・電極と発ｒｈ抵抗体と
の接触部分、５・・・スリット、Ｐ・・・移送方向。 代理人　弁理士　　中　島　司　切 糸１　図 ・ジ＝、２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）発熱抵抗体複数個を感熱記録媒体の移送方向と直
   交する方向に微小間隔をおいて並べ、上記各発熱抵抗体
   を電極を通じて選択的に通電して感熱記録媒体に印画を
   行なうようにしたサーマルヘッドにおいて、 上記各発熱抵抗体及び発熱抵抗体との接触部を含む電極
   の一部を上記移送方向に対して傾斜させると共に、発熱
   抵抗体及び電極の傾斜部分にわたつて少なくとも１個の
   スリットを形成したことを特徴とするサーマルヘッド。
2. （２）上記スリットで分割された各発熱抵抗体の幅が実
   質的に同じであることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項に記載のサーマルヘッド。
3. （３）上記スリットの幅が分割された各発熱抵抗体の幅
   の合計に対して最大２倍以内であることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項若しくは第（２）項のいずれか
   に記載のサーマルヘッド。
4. （４）上記スリットの幅が、隣接する発熱抵抗体間の間
   隙と実質的に同じであることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項ないし第（３）項のいずれかに記載のサー
   マルヘッド。