JPH01247171A - 感熱ヘッド - 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〕 本発明は感熱プリンタに用いられる感熱ヘッドに係わり
、特に厚膜式の感熱ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

第８図は感熱ヘッドを用いたプリンタの構成を示してお
り、ビデオカメラとかフレームメモリのような画像源（
第８図ではカメラとした）から、ＮＴＳＣ信号や、ＲＧ
Ｂ信号が中間調制御回路に転送される。中間調制御回路
では、これらの信号よりプリントする色のディジタル画
像信号を生成し、感熱へラド７へ転送する。感熱ヘッド
７では、第９図に示すように、多数の発熱抵抗素子Ｒ１
〜ＲＮが並列に設けられ１通常高圧側の電圧ＶＨは共通
電極１１．１２等へ、データＤはラッチＬを含むドライ
バ４４から信号電極２１．２２等へそれぞれ印加され、
プラテンドラム８の動きと同期して記録紙９を移動する
ことで画像がプリントされる。これら全ての制御が１例
えば１チツプマイコン等を利用したコントローラにより
行われる。

感熱ヘッド７としてはその製造方法により厚膜ヘッドと
、薄膜ヘッドに分解でき、大きくは電極構造と抵抗体構
造が異なる。前述した第９図は厚膜ヘッドでの概略配線
図を示したもので、信号電極２１に対しては、共通電極
の１１．１２が対応し、１信号に対し２つの発熱素子Ｒ
１とＲ２が動作する。

厚膜ヘッドのうち抵抗体３の一部分を拡大したものを第
１θ図、ヘッド全体の断面を第１１図に示す。

厚膜ヘッドは共通電極１（第９図の１１．１２．・・・
・・の１つ）と信号電極２（第９図の２１．２２．・・
・・・の１つ）が交互に配置され１両方の電極を被うよ
うに抵抗体３（第９図のＲ１，Ｒ２，・・・・・を構成
）が設けられる。通常、抵抗体３の材質としては、酸化
ルテニウム（Ｒｕ２０）等貴金属の酸化物をガラス材と
混合し、塗布して焼結されて構成される。

その上にガラス材の保護層４３が設けられる。つまり、
基板４１に設けられた部分グレーズ４２と呼ばれる凸部
を含み、共通電極１と信号電極２．その上に抵抗体３．
その上に保護層４３、そしてヘッド７の一部にドライバ
４４が設けられる。

このような構造の厚膜ヘッドは、製造工程が簡単で安価
にできるという特徴があり、その従来例は特開昭５７−
９５４８４、同５６−３７１７９に示されている。

動作は簡単であり、信号電極２から流入したエネルギー
（通常はパルス状の電流）は、両隣の共通電極１へ流れ
ることにより、抵抗体３の２箇所３Ｉ及び３２で発熱し
、記録紙等へのプリントが行われる。

次に薄膜ヘッドの方は、特開昭６１−１６２３６９、同
６１−２６２１４２等に示されており、その代表的な構
成について述べる。第１２図は抵抗体３付近の拡大図。

第１３図は感熱ヘッド断面である。電気的配線図として
は第９図の厚膜ヘッドとほとんど同じであるが、抵抗素
子Ｒ１〜ＲＮが信号電極２の１つにつき１個から成って
いるところが異なる。構成は第１３図に示すように、基
板４１に設けられた部分グレーズ４２の上に抵抗体３を
塗布し、エツチングにより細分される。その上に電極１
，２を塗布してエツチングを行い各要素毎に分割する。

その上に保護層４３を焼成するものである。薄膜ヘッド
では１対の電極に対し１つの抵抗体３で構成されること
、さらにはその製造方法から、各細分された抵抗体３の
抵抗値が均一化される特長があり、特に中間調を表現す
るフルカラー画のプリンタの多くは薄膜ヘッドを用いて
いる。それでも画質的に不十分な場合は、特開昭６１−
１６２３６９や特開昭６１−２６２１４２に記述されて
いるように、抵抗体３にスリットを設けることがあるか
、これは電流通路内に設は熱集中を分散させることが目
的である。

以上の各ヘッドの改良策としては、厚膜型、薄膜型とも
、各発熱素子の抵抗値均一化を行って高画質化をはかっ
たもの（特開昭６ｌ−８３０５０）　、薄膜ヘッドで分
割プリントを行うための分割位置の抵抗体を加工して分
割点の白抜けを防止したもの（特開昭６２−１６４５６
０）　、厚膜ヘッドに対して、薄膜型と同様に抵抗体を
分割したもの（特開昭６２−４２８７５）、抵抗体上に
別の電極を構成して隣接電極間の高抵抗化をはかったも
の（特開昭６ｌ−２６６２６７）等がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

薄膜ヘッドの製造は蒸着、スパッタリングのくり返しが
多く、製造工程の増加により、−船釣には厚膜ヘッドに
より価格が高くなることや、抵抗体が薄いため寿命的に
劣る欠点がある。

一方の厚膜ヘッドは、製作工程が少なく安価にできると
ともに、抵抗体３が全ての電極に対し連続であるため、
画素をぼやかすことの必要な画像プリン１へに適してい
る長所はあるものの、第１０図に示したように、１つの
信号電極２に対し２つの発熱部３１．３２ができるため
、各々の抵抗値の差が生じ易い。このため、中間調表現
の画像よりは、ファクシミリ等２値でプリントされるプ
リンタに使用されることが多い。

そこで中間調表現用に、前述した特開昭６１−８３０５
０の各ドツトでの抵抗値を揃える方法、特開昭５７−９
５４８４の抵抗体と導体の形成方法を変える方法、特開
昭５６−３７１７９の注入エネルギーのタイミングを変
化させる方法などがあるが、いずれも１つの画素に対し
２つのドツトが形成されるという欠点は変らず、上記公
知例ではこの欠点を除去するまでには至っていない。

上記欠点を除去する方法として第１４図に示す形状のも
のが考えられる。このヘッド断面は第１５図に示すが、
基板４１及び部分グレーズ４２の上に共通？ｌ１ｔ４ｉ
１、それと対向した位置に信号電極２を塗布し、その上
に抵抗体３を焼成するものである。構造上は薄膜ヘッド
と類似しているが、これには第１０図のノｒ４膜ヘッド
で示したのと同様な問題がある。

即ち、例えば、信号電極２２に信号を与えて通電すると
、共通電極１は導通しているため、電流は共通電極１２
からの電流６１だけではなく、隣接の共通ｆ４１ｔ４１
１及び１３からも電流６２が流れてきて、期待していな
い部分６でも発熱してしまう。

前述の特開昭６１−２６６２６７に示されたものは、隣
接電極［１５を高抵抗化することでこの欠点を除去して
いるが、次の問題点が生じる。１つは抵抗体上に電極を
形成し、抵抗値修正後エツチングを行い、保護層４３を
焼成するため、抵抗値修正後の加熱で抵抗値が変化する
。一般に温度が上昇すれば抵抗値は減少する傾向にある
ことから、抵抗値が減少し、上記修正効果が小さくなる
。もう１つは上記した電極の構成、エツチングの工程が
入り、高価になってしまう。

本発明の目的は、厚膜ヘッドの抵抗体の連続性。

安価、長寿命、及び薄膜ヘッドの高画質という特徴を備
えた感熱ヘッドを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、厚膜ヘッド方式により共通電極と信号電
極を対向させた電極構造とし、その上に厚膜抵抗体を焼
成するとともに、隣接＠極間の抵抗体に加工穴もしくは
スリットを設けて高抵抗部を形成することにより達成さ
れ、また上記隣接電極間の抵抗体に所定値以上の電圧を
印加して高抵抗部を形成することにより達成される。

［作　用〕 本発明の感熱ヘッドは、厚膜方式によるものであり、し
かも対向電極形状をしているが、隣接電極間のクロスト
ークによる電流が抵抗体に設けられた高抵抗部によって
制限されるから、このクロストークによる画質の劣化を
防止でき、しかも抵抗体が隣接間で熱絶縁されていない
のである程度のドツト広がりが生じ、中間調画像の高画
質化が図れる。更に高抵抗部の形成は、レーザによる加
工あるいは電圧印加のみにより行えるので、加熱処理に
よる抵抗値の変化の心配がない。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。第１図は本発明の第１
の実施例を示すもので、感熱ヘッドの抵抗体部を拡大し
て示している。共通電極１と信号電極２は各ドツト対応
に対向しており、その１ｆｆｌに厚膜抵抗体３が置かれ
、隣接電極間には加工穴が設けられて、この部分が高抵
抗化されている。

感熱ヘッドの信号電極２は、通常数百〜数千本が並列に
構成され、各々の電極２に供給されるエネルギーによっ
て発熱分布が異なり、中間調画像がプリントされる。こ
のとき例えば信号電極２１に信号を送ると、共通な極】
１からパルス状の電流６１が流れて抵抗体部が発熱する
が、加工穴４があるために、この付近の発熱が防止され
、所望の部分のみが発熱して正確なプリントが可能とな
る。

さらに本発明では隣接電極間が全て切断されたわけでな
いため、わずかな熱の流れがあり、特に中間調表現での
低濃度部画像のドツトが適当に広がり画質向上につなが
る。

第２図は本発明の第２の実施例を示すもので、第１図の
加工穴４の代わりに、各信号電極２間にスリット５を設
けたものである。効果は第１図より劣るが、加工の容易
さから見て安価にできる特徴がある。なお本実施例では
スリット５を隣接する信号電極２の間に設けるものとし
ているが、これを各共通電極１の間に設けても効果は同
じである。

第３図は本発明の第３の実施例を示すもので、第２図で
示したスリット５を、共通電極１側、信号電極２側の両
方の、それぞれ隣接する電極間に設けたものである。本
実施例によれば第２図の片方のみに比べ、クロストーク
防止効果がさらに向上する。

なお、上記第１図から第３図については、抵抗体３の焼
成後にレーザ等により加工穴４あるいはスリット５を形
成すれば、抵抗体の加熱処理を必要としないからその抵
抗値が変わることはない。

また、レーザ加工に代わって、予め絶縁部材を加工穴４
又はスリット５の位置に配置した後に抵抗体３を焼成す
る方法も可能である。また、加工穴４あるいはスリット
５の形状を長方形で図示したが、斜形状あるいは円形状
でもよく、高抵抗部を形成できるものであればよい。さ
らに、加工穴４あるいはスリット５の長さは、電極寸法
により決定すればよく、その位置も隣接電極間を結ぶ線
上の一部にあればよい。

第４図は本発明の第４の実施例を示すもので、抵抗体３
の形状変化なしで、電圧印加によって隣接電極間の一部
抵抗値を上昇させるものである。

一般に厚膜ヘッドの抵抗体３には、酸化ルテニウム（Ｒ
ｕｚＯ）が用いられるが、この抵抗値は。

印加電圧Ｖに対して第１６図に示すような特性を有する
。即ち、ある電圧ｖ０付近までは、電圧Ｖの増加に伴い
抵抗値変化ΔＲは負の特性を示し。

■ｏ付近から急激に正の特性を示す０本発明はこの正特
性の領域を利用し、７０以上の電圧印加により局部的に
抵抗増加を図るものである。このために、第４図の共通
電極１側の各々の電極１１．１２を分離し、共通電極１
２と信号電極２１間にＶ。以上の電圧を印加すると電流
通路５１部が高抵抗になり、見かけ上加工穴をあけた状
態と同じになる。しかも抵抗体３を傷つけないため、抵
抗体３上の温度集中の発生を防止でき画質向上が図れる
。

さらに効果を上げるため、共通電極１１と信号電極２２
の間にも電圧印加を行い電流通路５２を高抵抗化すれば
良い。

なお電圧印加はパルス状の電圧■を少なくとも一回印加
することで高抵抗化が図られ、抵抗値を測定しながら複
数回行えば要望する値が得られる。

第６図は本発明の第６の実施例を示すもので。

対向する共通電極１１と信号電極２１を同電位にし、隣
接の対向電極１２．２２も同電位にし、隣接電極間に■
。以上の電圧印加を行うものである。本方法によれば隣
接電極間の一部５３が高抵抗化され、本発明の目的とし
ている効果を達成することができる。電圧Ｖの値によっ
ては高抵抗部５３の領域が変化するため、この値は目的
によって適当に選択すればよい。

第７図は本発明の第７の実施例を示すもので、第１図で
示した加工穴４を設けた後、第６回と同じ電圧印加を行
うものである。本実施例によると、第６図で高抵抗化の
難し、い抵抗体３の幅方向中心位置に、予め加工穴４を
設けることから、第６図の実施例の効果をさらに上昇さ
せることができる。

なお、第６図及び第７図の実施例では、対向電極同志を
同電位にして印加する方法を示したが、手数さえかけれ
ば共通電極１１．１２間と信号電極２１゜２２間を別々
に印加しても効果は同じである。

また、以上の第１〜第７の各実施例では、電極先端が平
行形状であるものとしたが、対向電極形状のものであれ
ば１、電極先端が凸状のものでも凹状のものでも同じで
ある。

【発明の効果〕

本発明によれば、厚１漠ヘッドによって１画素１ドツト
の発熱分布形状を達成できるため、安価で高画質かを図
れる効果がある。また高抵抗部の形成を、抵抗体上部に
保護層を設けた後でも行えるから、保護層焼成時の抵抗
変化を考慮する必要がないという特徴があり、さらに抵
抗体上に電極を付けたり、エツチングしたりすることが
ないため、抵抗体の組成変形を防止できる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の第１〜第７の実施例を示す図
、第８図はプリンタの構成を示す概略図、第９図は従来
の厚膜ヘッドの電気配線図、第１０図及び第１１図は従
来の厚膜ヘッドの抵抗体付近の拡大図及び断面図、第１
２図及び第１３図は薄膜ヘッドの抵抗体付近の拡大図及
び断面図、第１４図及び第１５図は従来の対向電極方式
による厚膜ヘッドの抵抗体付近の拡大図及び断面図、第
１６図は厚膜抵抗体の電圧に体する抵抗値特性を示す図
である。 １．１１．１２・・・対抗電極、２．２１．２２・・・
信号電極、３・・・抵抗体、４・・・加工穴、５・・・
スリット。 代理人弁理士　　秋　本　正　実 第１図 晃　Ｚ　図 ＄４７ 第　５　図 第６回 第７　図 第　８　Ｚ 第　ｑ図 第　７０　図 第　／／　図 第　７２　図 ｆ 第１３図 ８７５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ドット式プリンタ用の感熱ヘッドで、厚膜抵抗体に
   各ドット対応の共通電極及び信号電極が対向電極構造と
   して取り付けられたものにおいて、各ドット対応の共通
   電極及び信号電極の一方または双方と、隣接するドット
   対応の共通電極及び信号電極の一方または双方との間に
   高抵抗部を設けたことを特徴とする感熱ヘッド。 ２、前記高抵抗部を、抵抗体に設けた加工穴もしくはス
   リットにより形成したことを特徴とする請求項１記載の
   感熱ヘッド。 ３、前記高抵抗部を、当該高抵抗部を挟む位置にある２
   つの共通電極または信号電極の間に所定値をこえる電圧
   を印加して形成したことを特徴とする請求項１記載の感
   熱ヘッド。４、前記高抵抗部の一部を、抵抗体に設けら
   れた加工穴もしくはスリットにより形成し、上記高抵抗
   部の他の部分を、当該部分を挟む位置にある２つの共通
   電極または信号電極の間に所定値をこえる電圧を印加し
   て形成したことを特徴とする請求項１記載の感熱ヘッド
   。 ５、前記所定値をこえる電圧は、１つ又はそれ以上のパ
   ルス電圧であることを特徴とする請求項３又は４記載の
   感熱ヘッド。 ６、前記加工穴もしくはスリットを、抵抗体の焼成後に
   レーザ加工により形成することを特徴とする請求項２又
   は４記載の感熱ヘッド。 ７、前記加工穴もしくはスリットを、該当位置に絶縁物
   を設けた後に抵抗体を焼成して形成することを特徴とす
   る請求項２又は４記載の感熱ヘッド。 ８、前記所定値以上の電圧印加を、抵抗体上に保護膜を
   焼成した後に行うことを特徴とする請求項３又は４記載
   の感熱ヘッド。