JPH04323047A - サーマルプリンタ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画素単位で中間調表現
を行なうサーマルプリンタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種のプリンタが実用化されてお
り、例えば、印刷作業が静粛なノンインパクトプリンタ
としてはサーマルプリンタなどがある。これはサーマル
ヘッドに連続配置した発熱素子の選択的な発熱走査で副
走査移動する感熱紙などに画像形成を行なうものである
。そして、現在では上述のようなサーマルヘッドで階調
印刷を行なうことが要望されており、これを実現する手
段が特開昭５２−１５２２４２号公報や特開昭５４−１
６１９４７号公報及び特開昭６０−５８８７７７号公報
等に開示されている。

【０００３】そこで、上記公報に開示されたサーマルプ
リンタ（図示せず）のサーマルヘッド１は、図６に例示
するように、電極２，３が接続された副走査方向の両端
部の主走査方向幅が広く中央部の主走査方向幅が狭い多
数の発熱素子４が絶縁基板５上に主走査方向に連設され
ており、各発熱素子４に画素６１〜６３の面積に対応し
た電力Ｅ１〜Ｅ３を供給する駆動回路（図示せず）が前
記サーマルヘッド１に接続されている。

【０００４】このような構成において、このサーマルプ
リンタでは、サーマルヘッド１の各発熱素子４に電力Ｅ
を供給すると、図７に例示するように、この発熱素子４
は細く形成された中央部ほど電流密度が高くなるので、
図８に例示するように、この中央部が両端部より高い温
度Ｔで発熱することになる。そこで、駆動回路が時間や
電圧等の制御でサーマルヘッド１に供給する電力Ｅを調
節することで、図９に例示するように、各発熱素子４の
温度が印刷媒体の閾値Ｔｃ以上となる部分の面積が可変
され、相対的に副走査移動する感熱紙等の印刷媒体（図
示せず）に画素単位で階調表現された画像を印刷するこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなサーマル
ヘッド１では、画素単位で高解像度な階調表現を実現す
ることができる。

【０００６】ここで、上述したようなサーマルヘッド１
では、最小面積の画素６１と同一幅に形成された発熱素
子４の中央部は極めて細く、図９に例示したように、最
大面積の画素を印刷する場合は中央部の発熱温度Ｔが過
大になる。このため、上述のようなサーマルヘッド１で
は、発熱素子４の中央部に融断などが発生しやすいので
、サーマルプリンタの耐久性や信頼性が低下することに
なる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】電極が接続された副走査
方向の両端部の主走査方向幅が広く中央部の主走査方向
幅が狭い多数の発熱素子を絶縁基板上に主走査方向に連
設したサーマルヘッドを設け、このサーマルヘッドの各
発熱素子に画素の面積に対応した電力を供給する駆動回
路を設け、この駆動回路の電力制御で発熱素子の温度が
印刷媒体の閾値以上となる部分の面積を可変して相対的
に副走査移動する印刷媒体に画素単位で階調表現された
画像を印刷するようにしたサーマルプリンタにおいて、
副走査方向の両端部に最小面積の画素と同一幅の凹部が
形成されると共に中央部の主走査方向幅が中間面積の画
素と同等で副走査方向の長さが最大面積の画素と同等の
発熱素子を形成した。

【０００８】

【作用】副走査方向の両端部に最小面積の画素と同一幅
の凹部が形成されると共に中央部の主走査方向幅が中間
面積の画素と同等で副走査方向の長さが最大面積の画素
と同等の発熱素子を形成したことで、この発熱素子は中
央部の主走査方向幅が最小面積の画素より大きいので融
断が防止され、しかも、発熱素子の両端部の凹部間は副
走査方向の長さが短いために抵抗値が低減されて電流密
度と共に発熱温度が高くなるので、最小面積の画素を印
刷することができる。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図１ないし図５に基づいて
説明する。まず、このサーマルプリンタ７では、図２に
例示するように、印刷媒体である印刷用紙８とインクリ
ボン９とを重複させて搬送する経路が、プラテンローラ
１０とサーマルヘッド１１との間に形成されており、こ
のサーマルヘッド１１には画素６の面積に対応した電力
を供給する駆動回路（図示せず）が接続されている。そ
して、このサーマルヘッド１１の発熱素子１２は、図１
に例示するように、副走査方向の両端部に最小面積の画
素６１と同一幅の凹部１３が形成されており、中央部の
主走査方向幅が中間面積の画素６２と同等で副走査方向
の長さが最大面積の画素６３と同一に形成されている。 さらに、本実施例のサーマルプリンタ７では、抵抗温度
係数ＴＣＲ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　　Ｃｏｅｆｆｉ
ｃｉｅｎｔ　　ｏｆ　　Ｒｅｓｉｔａｎｃｅ）の極性が
正で＋８００（ｐｐｍ）と高いＢａＲｕＯ３（バリウム
・ルテニウム・オキサイド）の薄膜で前記サーマルヘッ
ド１１の発熱素子１２が形成されている。

【００１０】このような構成において、このサーマルプ
リンタ７は、従来例で例示したサーマルプリンタと同様
に、サーマルヘッド１１の各発熱素子１２に供給する電
力Ｅを調節することで、各発熱素子４の温度が印刷媒体
の閾値Ｔｃ以上となる部分の面積を可変して画素単位の
階調印刷を実現する。

【００１１】ここで、このサーマルプリンタ７では、サ
ーマルヘッド１１の発熱素子１２の中央部の主走査方向
幅を最小面積の画素６１より大きく形成することで、こ
の部分に融断が生じることを防止している。そして、こ
のような形状の発熱素子１２では、最小面積の画素６１
が形成不能となることが懸念されるが、このサーマルプ
リンタ７では、発熱素子１２の両端部に凹部１３を形成
することで、この凹部１３間の副走査方向の長さを短縮
して抵抗値を低減し、この部分の通電時の電流密度が両
側部より高くなるようにして発熱温度Ｔを高めることで
、最小面積の画素６１を形成するようになっている。

【００１２】なお、このようなサーマルプリンタ７のサ
ーマルヘッド１１の発熱素子１２に利用される発熱抵抗
体としては、抵抗温度係数ＴＣＲが負のＴａ−Ｓｉ−Ｃ
（ＴＣＲ＝−６００ｐｐｍ）やＴａ２Ｎ（ＴＣＲ＝−１
００ｐｐｍ）及びＴｉ−ＳｉＯ２（ＴＣＲ＝−１００ｐ
ｐｍ）などがあるが、本実施例のサーマルプリンタ７で
は、発熱素子１２がＢａＲｕＯ３の薄膜で形成されて抵
抗温度係数ＴＣＲが＋８００（ｐｐｍ）と高くなってい
る。このため、この発熱素子１２は、発熱温度が高い部
分ほど抵抗値が高くなるので、画素６の面積を拡大する
ために発熱素子１２の発熱温度を上昇させると、この発
熱素子１２の中央部は抵抗値が上昇して発熱温度の上昇
が軽減される。つまり、このサーマルプリンタ７では、
図５に例示するように、最小面積の画素６１を形成する
場合に比して最大面積の画素６３を形成する場合の方が
発熱素子１２の温度分布が均等になり、図９に例示した
従来のサーマルヘッド１の温度特性などに比して発熱素
子１２の中央部の温度上昇率が低いので、より良好に発
熱素子１２の溶断が防止されている。なお、このような
抵抗温度係数の極性が正の発熱抵抗体としては各種材料
が利用でき、このような発熱素子１２は厚膜でも形成可
能である。

【００１３】また、本実施例のサーマルプリンタ７は、
画素６の面積を三段階に可変することを想定して説明を
行なったが、本発明は上記形式に限定されるものではな
く、より多段階の階調表現や無段階の階調表現なども実
施可能である。

【００１４】

【発明の効果】本発明は上述のように、電極が接続され
た副走査方向の両端部の主走査方向幅が広く中央部の主
走査方向幅が狭い多数の発熱素子を絶縁基板上に主走査
方向に連設したサーマルヘッドを設け、このサーマルヘ
ッドの各発熱素子に画素の面積に対応した電力を供給す
る駆動回路を設け、この駆動回路の電力制御で発熱素子
の温度が印刷媒体の閾値以上となる部分の面積を可変し
て相対的に副走査移動する印刷媒体に画素単位で階調表
現された画像を印刷するようにしたサーマルプリンタに
おいて、副走査方向の両端部に最小面積の画素と同一幅
の凹部が形成されると共に中央部の主走査方向幅が中間
面積の画素と同等で副走査方向の長さが最大面積の画素
と同等の発熱素子を形成したことにより、この発熱素子
は中央部の主走査方向幅が最小面積の画素より大きいの
で、この部分に融断が生じることが防止され、しかも、
発熱素子の両端部の凹部間は副走査方向の長さが短いた
めに抵抗値が低減されて電流密度と共に発熱温度が高く
なるので、最小面積の画素を印刷することができ、画素
単位で高解像度な階調表現が可能なサーマルプリンタの
信頼性や耐久性の向上に寄与することができる等の効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すサーマルヘッドの正面図
である。

【図２】サーマルプリンタの内部機構を示す側面図であ
る。

【図３】発熱抵抗体の正面図である。

【図４】発熱抵抗体の温度分布を示す特性図である。

【図５】発熱抵抗体の温度分布と画素との関係を示す特
性図である。

【図６】従来例を示すサーマルヘッドの正面図である。

【図７】発熱抵抗体の正面図である。

【図８】発熱抵抗体の温度分布を示す特性図である。

【図９】発熱抵抗体の温度分布と画素との関係を示す特
性図である。

【符号の説明】

２，３　　　　　　　　電極 ５　　　　　　　　　　　　絶縁基板 ７　　　　　　　　　　　　サーマルプリンタ８　　　
　　　　　　　　　印刷用紙 １１　　　　　　　　　　サーマルヘッド１２　　　　
　　　　　　発熱素子 １３　　　　　　　　　　凹部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電極が接続された副走査方向の両端部
   の主走査方向幅が広く中央部の主走査方向幅が狭い多数
   の発熱素子を絶縁基板上に主走査方向に連設したサーマ
   ルヘッドを設け、このサーマルヘッドの各発熱素子に画
   素の面積に対応した電力を供給する駆動回路を設け、こ
   の駆動回路の電力制御で前記発熱素子の温度が印刷媒体
   の閾値以上となる部分の面積を可変して相対的に副走査
   移動する印刷媒体に画素単位で階調表現された画像を印
   刷するようにしたサーマルプリンタにおいて、副走査方
   向の両端部に最小面積の画素と同一幅の凹部が形成され
   ると共に中央部の主走査方向幅が中間面積の画素と同等
   で副走査方向の長さが最大面積の画素と同等の発熱素子
   を形成したことを特徴とするサーマルプリンタ。