JPH04128058A - サーマルヘッド - 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、感熱記録装置に用いられるサーマルヘッドに
係り、特に実装密度を上げることなく多階調表現の実現
を可能としたサーマルヘッドに関する。

〔従来の技術〕

ファクシミリ、プリンタ等の印字記録方式として、直接
感熱記録、転写感熱記録などの感熱記録方式が広く採用
されている。

感熱記録方式は、低騒音、メンテナンスフリー等の特長
を有することから、今後ますます普及するｆ頃向にある
。

サーマルヘッドは、セラミック基板上に被着した共通電
極と複数の個別電極とからなる電極対と、この各電極対
を構成する共通電極と個別電極とを橋絡する抵抗体とか
ら発熱部を形成し、該発熱部を記録装置の主走査方向に
多数配列して、前記個別電極に選択的に電流を流して抵
抗体を加熱するようにしている。

この種のサーマルヘッドは、その製造方法の違いから、
厚膜型サーマルヘッドと薄膜型サーマルヘッドに分けら
れ、また発熱部の電極対の配置構造の違いから、個別対
向型サーマルヘッドと交互リード型（Ｉｉｉｉ歯配置型
）サーマルヘッドとに分けられる。

また、交互リード型サーマルヘッドには、２つの共通電
極と、この２つの共通電極の間に配置した１つの個別電
極で１ドツトの発熱部を構成するものと、共通電極を１
つ置きの２グループで構成し、１つの共通電極と１つの
個別電極とで１ドツトの発熱部を構成するものとがある
。後者をセンタータイプの交互リード型サーマルヘッド
と称する。

従来の、抵抗体が１ドツト毎に個別に分離され、これに
対応して電極が個別に対向した個別分離型サーマルヘッ
ドの場合、隣接した抵抗体の主／副走査方向サイズおよ
び電極の主走査方向サイズあるいは共通電極と個別電極
の対向間隔は等しいので、当然のことながら１ドツトの
印字面積は等しい。

また、共通電極と個別電極とが主走査方向に交互に櫛の
歯状に配列され、櫛の歯状に配列された各電極を主走査
方向に横断して帯状に抵抗体を連続形成し、共通電極の
歯状電極部分と個別電極の歯状電極からなる電極対に対
応する抵抗体で１ドツトの発熱部を形成する従来のセン
タータイプの交互リード型サーマルヘッドにおいても、
その共通電極と個別電極の主走査方向の間隔は全て等し
いため、１ドツトの印字面積は前記個別対向型サーマル
ヘッドと同様に等しい。

そのため、前記従来の各形式のサーマルヘッドにおける
階調表現は、複数個のドツトで１画素を構成して、その
ドツトの数を変えて階調表示する面積階調方式を採用し
ている。

なお、この種の従来技術を開示したものとしては、例え
ば、“熱溶融転写記録における階調表現°゛電子通信学
会総合全国大会（昭和６０年度）ＰＰ、５−１１８を挙
げることができる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記したように、従来のサーマルヘッドは、発熱部の主
および副走査方向のサイズが、それぞれ主および副走査
方向の線密度のピッチ数と１対１に対応しており、かつ
配列された発熱体は全て同一サイズであるため、階調表
現を行なう場合の印字ドツトの有無による２値しか取り
得ない。

そのため、従来のサーマルヘッドによって階調表現を行
う場合、複数個の印字ドツトをまとめて１画素とし、こ
の印字ドツトの数を増減する方式により面積階調の制御
をしている。

しかしながらこの方式は階調数を上げると画素密度は下
がり、なめらかな階調表現は得られないという欠点があ
る。

また、単に配線密度を上げて、高画素密度化、多階調化
を図ると、発熱部の実装密度を高くしなければならず、
駆動回路を含めたサーマルへンドの実装プロセスに大き
な負担をかける。

本発明の目的は、サーマルヘッドを用いた直接感熱記録
、転写感熱記録装置におけるサーマルヘッドにおいて、
その実装密度を上げることなく、多階調表現を容易に行
い得るようにし、中間調の再現性を向上したサーマルヘ
ッドを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、共通電極（第１
図、第７図の２）と個別電極（第１図、第７図の３−１
．３−２．３−３）とからなる電極対と、各電極対を橋
絡する抵抗体（第１図、第７図）とで発熱部を構成し、
前記抵抗体を１ドツト毎に個別に分離形成すると共に、
前記電極対の各電極を前記抵抗体を介して個別に対向形
成したサーマルヘッドにおいて、前記発熱体の主走査方
向幅、およびそのピッチ数を互いに異ならせたことを特
徴とする。

また、共通電極（第４図、第１０図の２−１゜２−２）
と個別電極（第４図、第１０図の３）とを副走査方向に
交互に櫛歯状に噛合配列してなる電極対と、前記電極対
を主走査方向に横断する如く連続形成した抵抗体（第４
図、第１０図の４）とから発熱部を構成してなるサーマ
ルヘッドにおいて、 前記電極対を構成する共通電極と個別電極の、前記抵抗
体形成部分での主走査方向間隔を異ならせて発熱部の間
隔を互いに異ならせたことを特徴とする。

さらに、共通電極（第１図、第７図の２、第４図、第１
Ｏ図の２−１．２−２）と個別電極（第１図、第７図の
３−１．３−２．３−３、第４図。

第１０図の３）とからなる電極対と、この電極対を橋絡
する抵抗体（第１図、第４図、第７図、第１０図の４）
とにより、主走査方向に相隣接した複数の発熱部を形成
するサーマルヘッドにおいて、前記発熱部の副走査方向
の幅を、当該副走査方向の線密度のピッチより狭くする
と共に、前記発熱部の主走査方向の幅を互いに異ならせ
たことを特徴とする。

［作用］ 共通電極と個別電極とからなる電極対と、前記電極の主
走査方向サイズに合わせて各電極対を橋絡する５抵抗体
とで発熱部を構成し、前記抵抗体を１ドツト毎に個別に
分離形成すると共に、前記電極対の各電極を前記抵抗体
を介して個別に対向形成したサーマルヘッドの前記抵抗
体および電極からなる発熱部の主走査方向の幅、および
そのピッチ数を互いに異ならせ、異ならせた発熱部の選
択的駆動を行うことにより、１ドツトの印字面積を実装
密度を上げることなく多値化し、その結果よりなめらか
に階調表現を達成できる。

また、共通電極と個別電極とを副走査方向に交互に櫛歯
状に噛合配列してなる電極対と、前記電極対を主走査方
向に横断する如く連続形成した抵抗体とから発熱部を構
成してなるサーマルヘッドの前記電極対を構成する共通
電極と個別電極の、前記抵抗体形成部分での主走査方向
間隔を異ならせ、 共通電極側と個別電極側から交互に引き出された電極の
位置を主走査方向の一方向にずらし、電極の主走査方向
間隔を不均一に形成することで、１ドツトの印字面積を
、サーマルヘッドの実装密度を上げることなく多値化し
、なめらかな階調表現を得ることができる。

さらに、共通電極と個別電極とからなる電極対と、この
電極対を橋絡する抵抗体とにより、主走査方向に相隣接
した複数の発熱部を形成するサーマルヘッドの前記抵抗
体の副走査方向の幅を、当該副走査方向の線密度のピッ
チより狭くすると共に、 前記発熱部の主走査方向の幅を互いに異ならしめ、 抵抗体および電極対により形成される発熱部の主走査方
向のサイズ比を変えて、主走査方向の印字ドツト幅を多
値化し、かつ発熱部の副走査方向の線密度のピッチ数よ
りも狭くすることで、１画素を多数回の印字によって形
成することができる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例につき、図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明によるサーマルヘッドの第１実施例の要
部構成を説明する平面図であって、１はアルミナ等のセ
ラミック板からなる絶縁板上にアンダーグレーズ層を被
着した基板、２は共通電極、３−１．３−２．３−３は
個別電極、４は共通電極と個別電極とを橋絡するごとく
形成された抵抗体である。

なお、図中Ｄ′が印字ドツトの副走査方向サイズに対応
する。

また、Ｘはサーマルヘッドの主走査方向を、Ｙは副走査
方向を示す。

第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図であ
って、第１図と同一符号は同一部分に対応し、１−１は
セラミック等の絶縁板、１−２はガラス材料からなるア
ンダーグレーズ層、５はガラス材料からなるオーバーグ
レーズ層（耐摩耗層）である。

第１図、第２図において、この実施例は抵抗体４の王走
査方向の密度を１２ｄａｔ／ｍｍとした個別分離型のサ
ーマルヘッドの場合を示し、Ｐｌ。

Ｐ２　　Ｐ３は１ドツトの発熱部を形成する電極（＝抵
抗体）の主走査方向のピッチで、３１．Ｓ２、Ｓ３はそ
れぞれピッチＰＬ、Ｐ２．Ｐ３で配列された電極対と抵
抗体とで構成される発熱部である。

発熱部Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３は、上記ＰＩ、Ｐ２゜Ｐ３を１
周期とした繰り返しで主走査方向に配置される。

なお、ここでは、副走査方向における抵抗体の幅＝抵抗
体と重畳する電極の幅＝発熱部の幅として説明する。

共通電極２と個別電極３−１．３−２．３−３は、絶縁
基板１−１の表面に平滑なアンダーグレーズ層１−２が
被覆された基板１上に形成される。

共通電極２と個別電極３−１．３−２．３−３とは、各
個別電極と共通電極とが各個別電極毎に個別に対向する
電極対を形成している。

従来型では、ｌドツトを形成する電極のピンチＰＬ、Ｐ
２．Ｐ３は等しく（主走査方向において全ての電極の幅
とそのピッチが等しい）、例えばＰ１＝Ｐ２＝Ｐ３　・
−−・＝約８３．３μｍ程度で、本実施例ではＰｌ：Ｐ
２：Ｐ３Ｌ：、１：２：３（例えば、４１．１：８３，
３：１２５μｍ）となるように形成されている。

抵抗体４は、前記電極対の上層に個別に分離して形成さ
れている。

この抵抗体４は、感光レジストとフォトマスクを用いた
フォトリソグラフィ技法により、抵抗体が設けられる位
置に予め開口部を形成しておき、この開口部に抵抗体ペ
ーストを埋め込み、これを焼成することにより形成する
。

開口部以外にはみ出た抵抗体は、ラッピングなどの加工
を施すことにより除去し、個別分離の抵抗体を形成する
。

この方法によると個別分離の抵抗体を任意の形状で精度
良く形成することができるため、発熱体の形状再現性の
良い印字ドツトが得られ、高画質化に有利である。

抵抗体４は主走査方向の電極幅サイズに対応したサイズ
を有する。

従来型では、その発熱部の主走査５方向幅は全て等しい
が、本実施例の場合は、発熱部Ｓｌ、　５２Ｓ３の主走
査方向幅（すなわち、抵抗体４の主走査方向幅）は約１
：２：３の比になっている。

なお、抵抗体を形成した電極（共通電極と個別電極）の
上面には、記録媒体との接触面となる耐摩耗層（オーバ
ーグレーズ層）を形成する。

本実施例では、発熱部を厚膜技術で形成したが、当然の
ことながら、所謂薄膜並の薄くて均質な膜形成可能な既
知のＭＯＤ　（メタロ・オーガニック・デポジション）
技術を用いて形成することもできる。

またさらに、スパッタ、真空蒸着、ＣＶＤなどの着膜技
術で形成してもよい。

上記説明した構造のサーマル−・ラドで印字を行った場
合、従来技術のサーマルヘッドでは、全て等しい印字ド
ツト形状となるのに比較し、本実施例では、主走査方向
に隣接してピッチの異なる３種の発熱部を配置したこと
によって、３値の印字ドツトが得られる。

第３図はサーマルヘッドによる階調表現の説明図であっ
て、同図（ａ）は従来のサーマルヘッドによる階調表現
の説明図、同図（ｂ）は本実施例のサーマルヘッドによ
る階調表現の説明図である。

例えば、１２ｄｏｔ／ｍｍのドツト密度において、３ド
ツト×３ドツトのマトリックスを１画素とする面積階調
を行う場合、（ａ）に示したように、従来のサーマルヘ
ッドでは、画素密度は１２／３＝４画素／　ｍ　ｍであ
る。

また、印字面積が１／９ずつ増えていくため階調数は９
　（３ｘ３＝９）となる。

一方、（ｂ）に示したように本実施例のサーマルヘッド
では、画素密度が同様に４であるが、印字面積が１／１
８ずつ増えていくため階調数は１８　（６Ｘ３＝１８）
となり同じ画素密度で階調数が増えることによって、従
来のサーマルヘッドによる印字より滑らかな階調表現が
可能となる。

また、本実施例では、Ｓｌ：Ｓ２：５３＝１：２：３と
したがその他に色々な組合せが可能である。

すなわち、１画素中の印字される面積の増えがたが一定
であれば良い訳だから、３ドツト×３ドツトのマトリッ
クスＳ１、Ｓ２、Ｓ３の比は５１＝＝１．５２＝２〜４
．５３＝２〜１６の値を取り得る。

最も多くの印字パターンを可能にするには、Ｓｌ：Ｓ２
：５３＝１：４：１６とした場合であり、この場合１／
６３分の印字ドツトを副走査方向に−づつ増やしていけ
ば６３通りの印字パターンが印字可能となる。

そして、ｓｔ＋ｓ２＋ｓ３を１２ｄｏｔ／ｍｍのピッチ
数の３倍にすれば良い。また、Ｓｌ、Ｓ２、Ｓ３の配列
順を、上記Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３の順に限定するものではな
く、Ｓｌ、Ｓ３．Ｓ２、Ｓ３、Ｓｔ、Ｓ２、等のように
変えてもよい。

また、本実施例は、１２　ｄ　ｏ　ｔ　７ｍｍ以外の密
度の場合、および３ドツト×３ドツト以外のマトリック
ス数の場合も含んでいる。

２ドツト×２ドツトあるいは４ドツト×４ドツトを１画
素とした場合は、それぞれＳｌ：５２−１：　（２〜３
）、Ｓｌ：Ｓ２：Ｓ３：５４＝１：（２〜５）：　　（
２〜２５）：　　（２〜１２５）とし。

かつＳ１＋Ｓ２およびＳ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４をその時
のドツト密度のピッチ数の２倍および４倍の値にすれば
良い。

Ｓｌ　：５２＝１　：　　（２〜３）で２ドツト×２ド
ツトのマトリックスの場合、最大で８階調の表現が可能
で、Ｓｌ：Ｓ２：Ｓ３：Ｓで４ドツト×４ドツトのマト
リックスの場合は、最大で６２４階調の表現が可能とな
る。

第４図は本発明によるサーマルヘッドの第２実施例の要
部構成を説明する平面図であって、２−１．２−２は共
通電極、３は個別電極、３゛は従来技術における個別電
極、４は共通電極と個別電極とを主走査方向に橋楽して
帯状に横断するごとく形成された抵抗体である。

なお、第１図、第２図と同一符号は同一部分に対応する
。

第５図は第４図のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図であ
る。

なお、第４図と第５図において、第１図、第２図と同一
符号は同一部分に対応する。

第４図、第５図に示した実施例は、主走査方向の印字密
度を８ｄａｔ／ｍｍとしたセンタータイプの交互リード
型サーマルヘッドに本発明を適用したものである。

各図において、前記実施例と同様に、基板１の上に共通
電極２−１．２−２と個別電極３とを、主走査方向に交
互に櫛の歯状に噛合する如く形成しである。

上記共通電極２−１．２−２は、１ビット置きに２つの
グループに分けられたそれぞれの共通電極を示し、共通
電極２−１と個別電極３．共通電極２−２と個別電極３
の各１グループ毎に順に印字されるようになっている。

すなわち、共通電極２−１のグループと個別電極３を選
択することにより、発熱部Ｓ１を発熱させ、共通電極２
−２のグループと個別電極３を選択することにより、発
熱部Ｓ２を発熱させる。

従来のサーマルヘッドでは、同図に鎖線で示した個別電
極３゛が共通電極２−１．２−２の中央に位置しており
、共通電極２−１．２−２と個別電極３′との主走査方
向のピッチＰ１′、Ｐ２゛は等しく、例えばＰｌｏ　＝
Ｐ２°＝１２５μｍで、発熱部のサイズは等しい。

本実施例では、個別電極３を共通電極の一方側にずらし
く同図では、共通電極２−１側の寄せている）　　Ｐｌ
：Ｐ２＝１：２ζ８３．３：１６６゜７μｍとしている
。

これらの電極対の噛合する部分を覆って、主走査方向に
連続する帯状の抵抗体４を有する。

この抵抗体４は、スクリーン印刷等のよって形成するが
、予めフォトレジストとフォトマスクによるフォトリソ
グラフィ技法で抵抗体を形成すべき部分に帯状の開口部
を形成しておき、形成した開口部に抵抗体ペーストをス
クリーン印刷し、これを乾燥、焼成して、フォトレジス
トを焼却すると共に抵抗体を固定する方法によって形成
してもよい。

このフォトリソグラフィ技法によれば、抵抗体４を精度
よく形成でき、形状再現性の良好な発熱部を得ることが
できる。

抵抗体４を形成した電極対を覆って、ガラス材料等から
なる耐摩耗層５を形成されている。

この耐摩耗層５は、記録媒体と直接接触する面を構成し
、サーマルヘッドの摩耗を防止すると共に、抵抗体４を
酸化から保護する。

上記の構成において、共通電極２−１と個別電極３を選
択して記録電流を印加することにより、発熱体のＳ１部
が発熱し、共通電極２−２と個別電極３を選択して記録
電流を印加することにより、発熱体の３２部が発熱する
。発熱部１と３２の印字面積はｌ：２となる。

第６図はサーマルヘッドによる階調表現の説明図であっ
て、同図（ａ）は従来のサーマルヘッドによる階調表現
の説明図、同図（ｂ）は本実施例のサーマルヘッドによ
る階調表現の説明図である。

例えば、２ドツト×２ドツトのマトリクスを１画素とし
た面積諧調を行なった場合、（ａ）の従来のサーマルヘ
ッドでは画素密度は４＝（８／２）である。また、諧調
数は、印字面積が１／４ずつ増えていくので、２Ｘ２＝
４で４諧調となる。

一方、（ｂ）の本実施例のサーマルヘッドでは、画素密
度は（ａ）と同し４であるが、印字面積は１／６ずつ増
えて行くので、階調数は３Ｘ２＝６で６階調となる。

すなわち、同じ画素密度で、階調数が多くなり、従来技
術よりも、より滑らかな階調表現ができる。

また、サーマルヘッドの実装密度は従来技術と同様であ
り、実装プロセスへの負担は少なくて済む。

なお、上記実施例では、Ｓｌ：５２＝１：２としたが、
本実施例はこれに限るものではなく、１画素中の印字さ
れる面積の増え方が一定であればよい。

すなわち、２ドツト×２ドツトのマトリクスの場合、Ｓ
ｌと５２の比は、５１＝１，５２＝２〜３の値を取り得
る。

最も多くの印字パターンを可能とするには、Ｓｌ：５２
＝１：３の場合であり、この際に１／８分の印字ドツト
を副走査方向に１つずつ増やしていき、Ｓ１＋３２を８
ｄａｔ／ｍｍのピンチ数の２倍とすることで、８通りの
印字パターンを得ることができる。

なお、本実施例は、上記８ｄ　ｏ　ｔ　７ｍｍ以外のド
ツト密度の場合、および２ドツト×２ドツト以外のマト
リクス数の場合も含む。

３ドツト×３ドツトのマトリクス、４ドツト×４ドツト
のマトリクスを１画素とする場合は、それぞれの発熱部
の主走査方向幅をＳｌ、Ｓ２．Ｓ３、Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３
，３４とすると、３ドツト×３ドツトのマトリクスでは
Ｓｌ：Ｓ２：５３＝ｌ：　（２〜４）：　　（２〜１６
）とし、かつＳ１＋Ｓ２＋Ｓ３をそのときのドツト密度
のピッチ数の３倍にする。４ドツト×４ドツトのマトリ
クスではＳｌ　：Ｓ２　：Ｓ３　：５４＝１　：　（２
〜５）；（２〜２５）：　　（２〜１２５）とし、かつ
Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４をそのときのドツト密度のピッ
チ数の４倍にする。

Ｓｌ：Ｓ２：５３＝１：　　（２〜４）：　　（２〜１
６）で３ドツト×３ドツトのマトリクスの場合、最大で
６３階調、Ｓｌ　：Ｓ２：Ｓ３：５４＝１　：（２〜５
）：　（２〜２５）：　（２〜１２５）で４ドツト×４
ドツトのマトリクスの場合は、最大で６２４階調となる
。

上記において、Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３、およびＳｌ。

Ｓ２．Ｓ３．Ｓ４の配列の順番を任意に変えてもよいこ
とは、前記実施例と同様である。

第７図は本発明によるサーマルヘッドの第３実施例の要
部構成を説明する平面図であって、第１図と同一符号は
同一部分に対応する。

また、第８図は第７図のＡ−Ａ線で切断した断面図であ
る。

第７図、第８図は主走査方向の印字密度を１２ｄａｔ／
ｍｍとした個別分離型サーマルへラドであって、電極対
（共通電極２と個別電極３−１゜３−２．３−３）の主
走査方向間隔を、第１図の実施例と同様に、Ｐｌ：Ｐ２
：Ｐ３＝１：２：３嬌４１．７：８３．３：１２５　（
μｍ）としている。

従来のサーマルヘッドでは、Ｐｌ：Ｐ２：Ｐ３＝１　：
　１　：　１で、例えば８３．３（μｍ）である。

印字ドツトの副走査方向幅は共通電極と個別電極との電
極間隔の距離Ｄ′に略一致する（正確には、図示したよ
うに、抵抗体の副走査方向幅りが上記電極間隔の距離Ｄ
″より大きく、実際に加熱される抵抗体部分はＤより小
である。

したがって、従来のサーマルヘッドでは、副走査方向の
印字ドツトの幅Ｄ°　（＝対向電極間隔）は、１２ライ
ン／ｍｍ　（＝　１２　ｄ　ｏ　ｔ　７ｍｍ）程度の線
密度のピッチ数に対しては、約８４μｍ程度となる。

これに対し、本実施例のサーマルヘッドでは、Ｄ”を従
来のサーマルヘッドのそれよりも狭くし、前記８４μｍ
に対して、２１ｕｎ程度としている。

これにより、従来のサーマルヘッドによる１ドツトの印
字に対し、副走査方向で４倍の印字面積の自由度が得ら
れる。

電極対を橋絡する抵抗体の形成は、前記実施例と同様の
方法によって形成する。

抵抗体の主走査方向幅は電極幅と一致し、発熱部Ｓｌ、
Ｓ２．Ｓ３の主走査方向幅の比は、電極対と同様に、１
：２：３である。

この抵抗体を形成した電極対を覆って、耐摩耗層５が形
成されている。

第９図はサーマルヘッドによる階調表現の説明図であっ
て、同図（ａ）は従来のサーマルへ・ンドによる階調表
現の説明図、同図（ｂ）は本実施例のサーマルヘッドに
よる階調表現の説明図である。

（ａ）の従来のサーマルヘッドによる印字では、ドツト
形状は全て同一で、主／副走査方向の線密度のピッチ数
と１対１に対応している。

これに対し、（ｂ）の本実施例のサーマルヘッドによる
印字ドツトの形状は３値で、副走査方向の幅は線密度の
ピッチ数の１／４となる。

例えば、３ドツト×３ドツトのマトリクスを１画素とす
る面積階調では、従来の（ａ）では画素密度は４　（＝
１２／３）で、階調数は印字面積が１／９ずつ増えて行
くために、９　（−３Ｘ３）諧調となる。

一方、本実施例による（ｂ）では、発熱部Ｓｌ。

Ｓ２．Ｓ３の印字面積の比は１：２：３で、印字ドツト
サイズの副走査方向の幅が従来の１／４であるため、発
熱部３１．Ｓ２．Ｓ３を適当に組み合わせることによっ
て、印字面積を１／７２ずつ増やして行くことができる
。

その結果、綿密度は（ａ）と同様に４であるが、階調数
は７２　（＝　（１＋２＋３）Ｘ１２）となり、飛躍的
に増加する。

その結果、より滑らかな階調表現が可能となると共に、
サーマルヘッドの実装密度も従来のものと同様であるた
め、実装プロセスへの負担が少ない。

なお、上記説明では、発熱部Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３をそれぞ
れ独立させて印字するものとしているが、発熱部Ｓ１と
５２をまとめて１ドツトとし、（Ｓ１＋３２）、　　Ｓ
３　　（Ｓ１＋Ｓ２）、　　Ｓ３　　・　・　・　・と
考えれば、主走査方向に８ｄｏｔ／ｍｍの密度を持った
発熱部としても利用できる。

また、上記実施例では、発熱部Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３の主走
査方向の幅の比を１：２：３としたが、これに限るもの
ではない。

すなわち、１画素中の印字される面積の増えがたが一定
であればよい訳だから、３ドツト×３ドツトのマトリク
スの場合、発熱部Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３の比はＳｌ：Ｓ２：
５３＝１：　　（２〜１３）：（２〜１６９）の値を取
り得る。

最も多（の印字パターンを可能とするには、Ｓｌ：Ｓ２
：５３＝１：１３：１６９とすればよく、この際、印字
を副走査方向に１つずつ増やして行けば（１＋１３＋１
６９）Ｘ１２＝２１９６とおりの印字パターンが可能と
なる。

そして、Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３を１２ｄｏｔ／ｍｍのピッチ
数の３倍にすればよい。

また、前記第１図の実施例と同様に、Ｓｌ、Ｓ２、Ｓ３
の配列の順番を変えてもよい。

さらに、上記実施例では、印字ドツトの副走査方向に、
従来技術の１／４ずつディジタル的に印字面積を増やし
て行ったが、記録媒体の送り速度を制御してアナログ的
に印字面積を増やして行くことも可能で、その場合は、
計算上では印字パターンの数は無限大となる。

また、共通電極と個別電極間の間隔は２１μｍに限らず
、例えば１０μｍとすることにより、階調数は単純に従
来のサーマルヘッドに対して２倍になる。

本実施例では、１２ｄｏｔ／ｍｍ以外の密度の場合、お
よび３ドツト×３ドツト以外のマトリクスの場合にも適
用できることは言うまでもなく、例えば８ｄｏｔ／ｍｍ
の密度で２ドツト×２ドツトのマトリクスを１画素とす
る場合（発熱部はＳｌと３２の２種）には、Ｓｌ　：５
２＝１　：　（２〜１３）とし、かつＳ１＋３２を、そ
の時のドツト密度のピッチ数の２倍の値にすることによ
って、最大で（１＋１３）ＸＩ２＝１６８諧調の表現が
可能となる。

第１０図は本発明によるサーマルヘッドの第４実施例の
要部構成を説明する平面図であって、第４図と同一符号
は同一部分に対応する。

また、第１１図は第１０図のＢ−Ｂ線で切断した断面図
である。

第１０図と第１１図に示した実施例は、発熱部Ｓｌ、Ｓ
２の主走査方向の密度を８ｄｏｔ／ｍｍとした第４図と
同様のセンタータイプの交互リード型サーマルヘッドに
本発明を適用したもので、第４図と同一符号は同一部分
に対応する。

本実施例のサーマルヘッドの構造は、発熱部を構成する
抵抗体４の副走査方向の幅を除いて、前記第４図と同様
である。

同図の構成において、共通電極２−１と個別電極３を選
択することで発熱部Ｓ１を発熱させ、共通電極２−２と
個別電極３を選択することで発熱部Ｓ２を発熱させる。

図中、３”は従来技術のサーマルヘッドの場合の個別電
極の位置で、共通電極２−１と２−２の中央に位置する
。

この従来の電極配置によるサーマルヘッドにおいては、
発熱部Ｓ１と３２の幅（共通電極と個別電極の間隔に略
等しい）は、例えば、５１＝３２＝１２５μｍである。

これに対し、本実施例によるサーマルヘッドにおいては
、個別電極を２つの共通電極の一方向にずらして、Ｓｌ
　：５２＝１　：２：＝ｉ８３．３：１６６．７（μｍ
）としている。

従来技術のサーマルヘッドにおける抵抗体４の副走査方
向の幅りは、線密度が７．７ライン／ｍｍの場合、１３
０μｍ程度であるが、本実施例ではＤ＝２１　ａｍ程度
と狭くしている。

これにより、従来の発熱体による１ドツトの印字に対し
て、副走査方向で約６倍の印字面積の自由度が得られる
。

すなわち、共通電極２−１と個別電極３を選択して電流
を印加した時の印字ドツトと、共通電極２−２と個別電
極３を選択して電流を印加した時との印字ドツトとは、
主走査方向の幅で１：２、副走査方向の幅が線密度のピ
ッチ数の１／６となる。

第１２図はサーマルヘッドによる階調表現の説明図であ
って、同図（ａ）は従来のサーマルヘッドによる階調表
現の説明図、同図（ｂ）は本実施例のサーマルヘッドに
よる階調表現の説明図である。

（ａ）の従来のサーマルヘッドによる印字では、ドツト
形状は全て同一で、主／副走査方向の線密度のピッチ数
と１対１に対応している。

これに対し、本実施例のサーマルヘッドによる印字ドツ
トの形状は（ｂ）に示したようになる。

すなわち、例えば、２ドツト×２ドツトのマトリクスを
１画素とする面積階調表現を行なう場合、（ａ）に示し
たように、従来のサーマルヘッドでは、画素密度は４　
（＝８／２）画素で、階調数は印字面積が１／４ずつ増
えて行くために、２×２＝４階調となる。

一方、本実施例のサーマルヘッドでは、発熱部Ｓ１と３
２を適当に組み合わせることにより、印字面積を１／３
６ずつ増やして行くことができ、その結果、画素密度は
従来技術と同様に４画素／ｍｍであるが、階調数は（１
＋２）Ｘ１２＝３６階調に増える。

これにより、従来に比較して、より滑らかな階調表現が
可能となる。

上記の実施例では、Ｓｌ：５２＝１：２としたが、発熱
部の幅の比はこれに限らない。

すなわち、１画素中の印字される面積の増え方が一定で
あればよい訳だから、２ドツト×２ドツトのマトリクス
の場合、Ｓｌと３２の比は、Ｓｌ　：　５２＝１　：　
　（２〜１３）の値を取り得る。

最も多くの印字パターンを可能とするには、Ｓｌ　：５
２＝１　：１３であり、この際、１／１６８分の印字ド
ツトを副走査方向に１つずつ増やして行けば１６８とお
りの印字パターンが可能となる。

そして、Ｓ１＋３２を８ｄｏｔ／ｍｍのピッチ数の２倍
にすればよい。

本実施例では、印字ドツトを副走査方向に従来の１／６
ずつディジタル的に増やして行ったが、記録媒体の送り
速度を制御することにより、アナログ的に増やして行く
こともできるが、その場合は、計算上では印字パターン
の数は無限大となる。

また、抵抗体４の副走査方向幅は前記の２１μｍに限ら
ず、例えば１０μｍとすれば階調数は２１ｕｍの場合の
２倍となる。

本実施例は、前記した８ｄｏｔ／ｍｍ以外のドツト密度
、および２ドツト×２ドツトのマトリクス以外のマトリ
クスについても同様に適用可能である。

例えば、１２ｄａｔ／ｍｍで３ドツト×３ドツトのマト
リクスを１画素とした場合には、発熱部３１、Ｓ２．Ｓ
３をＳｌ：Ｓ２：５３＝１：　（２〜１３）：　　（２
〜１６９）とし、かつＳ１＋Ｓ２十Ｓ３およびそのとき
のドツト密度のピッチ数の３倍の値にすればよい。

この場合、最大で（１＋１３＋１６９）Ｘ１２＝２１９
６階調の表現が可能となる。

なお、Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３の配列を任意に変えてよいこと
は前記実施例と同様である。

本発明は、上記実施例で説明した形式のサーマルヘッド
に限るものではなく、面積階調方式により階調表現を行
うサーマルヘッドであれば、その電極構成、抵抗体構成
にかかわらずに、その印字に寄与する発熱部について本
発明を適用することができる。

例えば、所謂エツジタイプの交互リード型サーマルヘッ
ドにも適用できるものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、発熱部の主走査
方向の幅、およびそのピッチ数を互いに異ならせること
により、１ドツトの印字面積を実装密度を上げることな
く多値化し、その結果よりなめらかに階調表現を達成で
きる。

また、発熱部の主走査方向間隔を異ならせ、共通電極側
と個別電極側から交互に引き出された電極の位置を主走
査方向の一方向にずらし、電極の主走査方向間隔を不均
一に形成することで、１ドツトの印字面積を、サーマル
ヘッドの実装密度を上げることなく多値化し、なめらか
な階調表現を得ることができる。

さらに、発熱部の副走査方向の幅を、当該副走査方向の
線密度のピッチより狭くすると共に、前記発熱部の主走
査方向の幅を互いに異ならしめ、発熱部の主走査方向の
サイズ比を変えて、主走査方向の印字ドツト幅を多値化
し、かつ発熱部の副走査方向の線密度のピッチ数よりも
狭くすることで、１画素を多数回の印字によって形成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサーマルヘッドの第１実施例の要
部構成を説明する平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に
沿って切断した断面図、第３図はサーマルヘッドによる
階調表現の説明図、第４図は本発明によるサーマルヘッ
ドの第２実施例の要部構成を説明する平面図、第５図は
第４図のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図、第６図はサ
ーマルヘッドによる階調表現の説明図、第７図は本発明
によるサーマルヘッドの第３実施例の要部構成を説明す
る平面図、第８図は第７図のＡ−Ａ線で切断した断面図
、第９図はサーマルヘッドによる階調表現の説明図、第
１０図は本発明によるサーマルヘッドの第４実施例の要
部構成を説明する平面図、第１１図は第１０図のＢ−Ｂ
線で切断した断面図、第１２図はサーマルヘッドによる
階調表現の説明図である。 １・・・・絶縁板上にオーバーグレーズ層を被着した基
板、２・・・・共通電極、３−１．３−２．３−３・・
・・個別電極、４・・・・抵抗体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）共通電極と、主走査方向に複数設けた個別電極と
   を対向して配置し、該共通電極と個別電極間を橋絡する
   抵抗体とで発熱部を構成し、該抵抗体を１ドット毎に個
   別に分離形成したサーマルヘッドにおいて、 前記発熱部の幅およびピッチを主走査方向で互いに異な
   らせたことを特徴とするサーマルヘッド。
2. （２）共通電極と個別電極とを副走査方向に交互に櫛歯
   状に噛合配列してなる電極対と、前記電極対を主走査方
   向に横断する如く連続形成した抵抗体とで発熱部を構成
   してなるサーマルヘッドにおいて、 前記電極対を構成する共通電極と個別電極の、前記抵抗
   体形成部分での主走査方向間隔を異ならせたことを特徴
   とするサーマルヘッド。
3. （３）共通電極と個別電極とからなる電極対と、この電
   極対を橋絡する抵抗体とにより、主走査方向に相隣接し
   た複数の発熱部を形成するサーマルヘッドにおいて、 前記抵抗体の副走査方向の幅を、当該副走査方向の線密
   度のピッチより狭くすると共に、 前記発熱部の主走査方向の幅を互いに異ならせたことを
   特徴とするサーマルヘッド。