JPS60174664A - 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、詳しぐは導電性シ
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４６−５１９６０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導電層の２層構造を有するシート
においては、例えばＵＳ３７４４６１１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
変調をが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去したものであり、その目的は
＼複数の記録電極を同時に駆動し、しがも各画素毎に面
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こと
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
、記録電極５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（ａ）に示す如く広く分
布する。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。たて軸は温度で、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Ｔ８で切られる熱
分布の面積が変わる。つまり投入エネルギーによっテ印
写されるドツトに面積変調かが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。１
つのドツトに対して面積変調かがかるため、コスト的に
も速度的にも非常に有利となった。

カラー化ニ関シても、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。

次に駆動原理を示す０第４図は本発明による記録ヘッド
の概念図で、複数個の記録電極５と共通電極６が対向し
ている。この時共通電極６と記録電極５の距離Ｕ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！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電極を同時に選
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　＝　０．２　ｗｂ　、　ｎ　＝　０３ｗｋの時の記
録電極間の７０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′ＩＩｓ離
れた記録室ｉ！ｉｉＢ＋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Ｓ　１ＥＩＩ）
、たて軸が工／工。×１００を表わしている０５％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≧１．２鮫となり、Ｐ　＝　
０．２１％であるので記録Ｎ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１１ｎｓｅｅで、線走査速度が
８ｆｎｓｅｅ／Ｈｉｓ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、セラミック等
の絶縁基板２１に蒸着とフォトエツチング技術で記録電
極パターン２４を形成しくα）、さらにその上に記録電
極材料２５を選択メッキでつけて（Ｃ）、できた基板２
２を金属等の導電性板乙に接着して作る（ａ）。

フォトエツチング技術の精度で、しかも大量生産が可能
なため、高密度の記録ヘッドが安価に実現できる。

絶縁基板材料には耐熱性が必要なため、アルミナを主成
分とするセラミック、同ポーラスなセラミック、５ｉｎ
２　、ＭｎＯを主成分とするステアタイト、同７オルス
テライト、マコール（商品名）等が適している。

また耐摩耗性を上げるために、記録電極材料にハ、ニッ
ケルーリン、ニッケルータングステン−リン等のメッキ
が可能で硬度の高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、
電極材料にニッケルータングステン−リンを用いた。

駆動原理で述べたように記録電極５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８画素／語、すなわち０．１２５１１１
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０．１１ｍ５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を薄膜技術で形成して、第８図に示したように
７オルステライト基板２１上に４０個の駆動工０１５２
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２．２０１２１Ｘ５！＋１１ＩＩの大きさで、記
録電極部分５は５ｍｓで残りは駆動工０５２実装用の配
線部６１である。駆動工０３１への信号線がクロスオー
バーするため、テープリヤリアによる２層配線を行った
・以上のような構成で、Ａ４幅８　ｄｏｔ　／ｗｂの記
録ヘッドを実現した。

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８
２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。ヘッドは押えバネ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２
０、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Ｏ 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９Ｂ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Ｏ当然イエロー、マゼ
ンタ、シアンの６色による６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、２００＊ｉＸ３００ｓｍ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。

【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０第２図（ａ
）　、　（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図は記録筒１極間のクロスト一りの実験値を記録ヘ
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０ 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。 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Ｎ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・・・駆動工０ 以　上 出願人　株式会社諏訪精工舎 代理人　弁理士　最上　務 てδ２図 第５０！ 第４し４ （ト） 第６図 − 第８図 第１０−

Claims (6)

【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、絶縁
   基板の上に上記記録電極を形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
   とする記録ヘッド。
2. （２）上記絶縁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囲第１
   項記載の記録ヘッド。
3. （３）上記記録電極材料の硬度が上記難燃性材料の硬度
   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項記載の記録ヘッド。 （３）上記記録電極材料の硬度が上記靜燃性材料の硬度
   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項記載の記録ヘッド０
4. （４）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。
5. （５）１高耐熱性材料が、セラミック、ステアタイト、
   フォルステライト、マコールであることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の記録ヘッド。
6. （６）駆動集積回路用配線を上記記録電極と同じ基板上
   に同時に薄膜形成し、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。