JPH08230222A

JPH08230222A - 記録装置及び記録方法

Info

Publication number: JPH08230222A
Application number: JP6515895A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shioda; 裕之塩田; Shuji Sato; 修司佐藤; Koji Yui; 康二油井; Takekatsu Matsumoto; 武勝松本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1996-09-10

Abstract

(57)【要約】【構成】染料供給口83、染料供給路84に沿って複数の
ヒータ 168Ａ、 168Ｂ、168Ｂ、……が配され、これら
各ヒータは接続用電極171 によって直列に接続されてい
る。染料供給上流側のヒータ 168Ａは、同下流側のヒー
タ 168Ｂよりも単位面積当たりの発熱量を大きくしてあ
る。上記各ヒータによって加熱、液化した染料は、導入
口84’を経由して気化構造体101 に導かれる。液化染料
は、小柱体80の群の毛細管作用によってスムーズに気化
構造体に供給され、かつ保持される。気化構造体に供給
された液化染料は、気化用発熱体75によって気化し、気
化部77を通って印画紙50へ飛翔し、記録がなされる。【効果】ヒータの単位面積当たりの発熱量を、上流側
で大きく、下流側で小さくしてあるので、記録に先立つ
染料液化の際に、染料が気化部近くで先に液化すること
がない。従って、記録前に液化染料が気化構造体から気
化部へ溢れ出ることがなく、正常な記録が保証される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録装置及び記録方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ、テレビジョン、コ
ンピュータグラフィクス等の画像記録において、モノカ
ラーの記録は勿論のこと、ハードコピーのカラー化に対
するニーズが高まっている。これに対応して、色々な方
式のプリンタが開発され、様々な分野に展開している。

【０００３】これらの記録方式の中で、適当なバインダ
樹脂中に高濃度の転写染料が分散してなるインク層が塗
布されたインクシートと、転写された染料を受容する染
着樹脂がコーティングされた印画紙等の被転写体とを一
定の圧力で密着させ、インクシート上に位置する感熱記
録ヘッドから画像情報に応じた熱を加え、この加熱に応
じてインクシートから染料受容層に転写染料を熱転写さ
せる方式がある。

【０００４】上記の操作を例えば、減法混色の三原色で
あるイエロー、マゼンタ、シアンに分解された画像信号
についてそれぞれ繰り返すことによって、フルカラー画
像を得るようにしたいわゆる熱転写方式は、小型化、保
守が容易で、即時性を備え、銀塩カラー写真並の高品位
な画像を得る優れた技術として注目を集めてはいる。

【０００５】図29は、こうした熱転写方式のプリンタの
要部の概略正面図である。このプリンタによれば、感熱
記録ヘッド（以下、サーマルヘッドと称する。)401とプ
ラテンローラ403 とが対向し、これらの間に、ベースフ
ィルム 412ｂ上にインク層 412ａを設けたインクシート
412 と、紙 450ｂ上に染着樹脂層（染料受容層)450ａを
設けた被記録紙（被転写体)450とが挟着された状態で、
プラテンローラ403 によってサーマルヘッド401 に押し
付けられる。

【０００６】そして、サーマルヘッド401 によって選択
的に加熱されたインク層 412ａ中のインク（転写染料）
が、被転写体450 の染着樹脂層 450ａにドット状に転写
され、熱転写記録が遂行される。このような熱転写記録
には、一般に、長手状のサーマルヘッドを被記録紙走行
方向に直交させて固定して配したライン方式や、サーマ
ルヘッドを記録紙走行方向に直交する方向に往復動させ
るシリアル方式が採用されている。

【０００７】ところで、本出願人は、上記した如き熱転
写記録方式の利点を生かしつつ、廃棄物及び転写エネル
ギーを低減し、プリンタを小型、軽量化するために、図
30に示すような非接触方式の染料気化型レーザビームプ
リンタを既に提案した。

【０００８】この記録方式によれば、熱溶融性の染料層
22を気化部17に有する記録ヘッド（例えばシリアル型の
プリンタヘッド）40と、気化した（或いは昇華した）染
料32を受容する受容層50ａを持つ被記録体（印画紙）50
との間に１μｍ〜１mmの範囲の微小空隙17ａを設けてい
る。

【０００９】そして、レーザ光Ｌの照射によって、記録
ヘッド40の気化部17の染料収容部37に収容した液化染料
22をその沸点近傍まで選択的に加熱して気化させ、気化
染料32を空隙17ａ内で飛翔させて、気化穴23から被記録
体である印画紙50上に転写し、連続的な階調を持つ画像
を得る。この操作を減法混色の三原色であるイエロー、
マゼンタ、シアンに分解された画像信号についてそれぞ
れ繰り返すことによって、フルカラー化を達成できる。

【００１０】なお、この記録方式では、印画紙50を記録
ヘッド40に対して例えば上方側で対向させ、気化部17の
上面付近に、レーザ18から出射されてレンズ19で集光さ
れたレーザ光Ｌを照射して気化染料32を上方に飛翔若し
くは移行させるのがよい。

【００１１】この場合、転写染料が加熱手段により空隙
17ａを移動するためには、気化現象の他に、高出力レー
ザが照射された時にしばしば見られ、染料分子の結合が
効率よく切断されてそのエネルギーを利用して非常に大
きい速度でエッチングされる現象や、沸騰や爆発により
発生したガスのエネルギーを利用して非常に大きい速度
でエッチングされる現象も利用できる（こうした気化機
構以外の転写機構をアブレーションと称する：以下、同
様）。

【００１２】また、レーザ光透過性のあるヘッドベース
14に染料溜め15を設け、ヘッドベース14上に固定した蓋
体13との間に液化染料22を収容し、ここから染料通路27
を経て気化部17に液化染料22を供給する。この場合、気
化部17への染料の供給効率及び気化効率の向上のため
に、発熱によって生じる染料の表面張力低下による染料
逃げを防止し、毛細管現象を利用して継続的な染料の供
給及び保持を行うために、小さなビーズ21からなるビー
ズ集合体20を気化部17に設けている。

【００１３】そして、上記の空隙17ａを保持し、Ｘ方向
（紙面垂直方向）に移動する印画紙50をガイドするため
に、蓋体13上に保護板（図示せず）を固定している。こ
の保護板には、上記の染料の液化状態を保持するための
ヒータが埋設されていてよいが、ここではヒータ26は染
料収容部（上記の通路27）内に配設する。

【００１４】固体染料収納槽41内の固形粉末状の熱溶融
性染料42は、逆止弁44によって供給口43から供給され、
ヒータ26により融解点まで加熱されて溶融（液化）され
る。この液化染料22は、ビーズ集合体20による毛細管現
象によって気化部17のビーズ集合体20の上面に定量ずつ
高速に供給される。

【００１５】また、このプリンタヘッドを含むプリンタ
全体は、例えばフルカラー用として図31に示すように、
イエロー、マゼンタ、シアンの各染料溜め15Ｙ、15Ｍ、
15Ｃをそれぞれ共通のベース14に設けて各染料供給部又
は供給ヘッド部37Ｙ、37Ｍ、37Ｃを構成し、そこから各
色の染料を12〜24個の多数のドットを形成する列状の気
化部17Ｙ、17Ｍ、17Ｃに供給する。

【００１６】各気化部に対しては、対応するレーザ（特
に半導体レーザチップ）18を各12〜24個アレイ状に配し
たマルチレーザアレイ30から出射される各レーザ光を多
数の集光レンズ19を配したマイクロレンズアレイ31によ
ってそれぞれ集光する（36はレーザ光Ｌを直角方向に導
くためのミラー）。

【００１７】集光レンズとしては、図示したレンズ系で
もよいが、仮想線で示す１枚の径大の集光レンズ38を使
用してよい。このレンズ38は、光入射位置に応じて光出
射位置が上記の各気化部17Ｃ、17Ｍ、17Ｙに相当するよ
うに屈折経路が変化するように形成されたものである。
なお、マルチレーザアレイ30は、基板33に設けたコント
ロールＩＣ34によって駆動制御し、またヒートシンク35
によって十分に放熱できるようになっている。

【００１８】なお、モノカラー印刷の場合は、図32に示
すように、１次元レーザアレイ30を作製し、それぞれの
レーザ素子を独立かつ並列に動作できる構造にすること
によって、簡単にビーム数の一倍以上の印刷速度が得ら
れる（例えば24ビームのレーザアレイを用いれば24倍の
速度となる）。

【００１９】上記した各プリンタヘッドはいずれも、染
料収容部37を記録ドット数に対応した個数分だけ液化染
料22をドット状に収容すると共に、レーザ18も記録ドッ
ト数の各発光点を有するアレイ状に配したものである。
レーザ18に依らない上記の熱転写方式のプリンタでも、
サーマルヘッド１の加熱部も同様にドット状に配列され
ている。

【００２０】上記したように、この染料気化型レーザビ
ームプリンタによれば、記録に消費される染料について
は、その失われた分だけを染料溜めから溶融状態で気化
部へ自発的若しくは強制的に流すことにより、或いは、
適当な基体上に連続的に塗布され、その基体が転写部に
移動することにより、気化部へ連続的に供給することが
できる。これは、染料がバインダ樹脂を殆ど含有しない
ために、可能となる。従って、記録に関与する気化部
は、繰り返して多数回使用できるので、上述した熱転写
方式においてはインクシートが１回限りの使い捨てであ
るのに対し、省資源及び環境保護の面で有利である。

【００２１】また、気化型又はアブレーション型である
ために、染料層と被記録体（印画紙）とが接触しないで
記録を行え、従って、２回目以降のプリント時に上述し
た熱転写方式でみられるような染料の逆転写、混色は生
じることがないと共に、加熱部分は気化部を含むヘッド
のみとなり、上述した熱転写方式に比べて著しく消費電
力が低減する。同時に、染料の供給に上述したインクシ
ートではなく小体積の染料溜めを使用するために、プリ
ンタを小型、軽量化できる。

【００２２】また、この記録方式は、染料の気化又は昇
華を利用したものであるために、上述の熱転写方式のよ
うに被記録体の染料受容層を加熱する必要がなく、イン
クシートと被記録体とを高い圧力で押し付ける必要もな
く、この点でもプリンタの小型化、軽量化に有利であ
る。そして、気化部の染料層と被記録体とが接触しない
ために、それらの間で熱融着が起こり得ないだけではな
く、染料と受容層樹脂の相溶性が小さくても記録可能で
ある。従って、染料及び受容層樹脂の設計、選択の幅が
著しく広がる。

【００２３】また、染料の気化（或いは昇華）のための
熱エネルギー供給源として、光源に半導体レーザ18を用
いることを基本としているが、半導体レーザは電力から
光への変換効率が高く、その上、指向性、集光性に優れ
ているので、染料の熱エネルギー伝達効率も非常に高
い。従って、従来方式（上記のサーマルヘッドによる熱
転写やインクジェット）に比べてトータルのエネルギー
利用効率が格段に高くなり、小型化や省電力化に有利に
なるという特徴も有する。

【００２４】さらに、従来のインクジェット方式のカラ
ープリンタでは、階調表現が難しいが、半導体レーザは
出力パワーやパルス幅等の制御が容易であるため、上記
の記録方式では簡単に多階調表現が実現できる。即ち、
カラービデオカメラ等で作りだされた電気的な画像を半
導体レーザによって画像信号に応じた染料転写に変換
し、銀塩写真に匹敵する少なくとも１色当たり 128階調
を持つフルカラー画像を形成することができる。

【００２５】なお、この染料気化型の記録方法に適した
転写体としてのヘッド40は、転写時に瞬間的に加わる熱
量に対して十分耐える性質と、気化部（転写部）へ毛細
管現象により自発的に液状の染料を供給するための表面
積が大きくかつ転写時にも強固に染料を保持することの
できる構造（図30での20）とを有することが好ましい。
また、適当な保温装置を設けることによって、融点が室
温以上である染料又は染料混合物の使用も可能になる。

【００２６】また、この記録方法に適した転写染料は、
適当な気化速度又はアブレーション速度を有し、単独若
しくは混合状態で 200℃以下において流動状態を示し、
かつ必要十分な耐熱性を具備していれば、どのような染
料でもよい。具体的には、分散染料、油溶性染料、塩基
性染料、酸性染料などが挙げられる。特に、アブレーシ
ョン機構が気化機構よりも優位を占める場合は、直接染
料のように分子量が大きくて気化速度が小さい染料や、
カーボンブラックや顔料でさえも転写は可能である。融
点が室温以上にある染料でも、染料同士を混合すること
により、或いは染料と揮発性の低分子量物質を混合する
ことにより、融点は低下する。

【００２７】また、この記録方法に適した印画紙は、転
写染料と適当な相溶性を有し、転写染料を容易に受容し
て染料本来の発色を促進し、かつ染料を固定する作用が
あれば、どのような印画紙でもよい。例えば、分散染料
に対しては、分散染料と相溶性の良いポリエステル樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アセテート樹脂等を表面にコ
ートした紙などが好ましい。印画紙に転写された染料の
定着は、転写後の画像を加温して、表面の転写染料を受
像層内部に浸透させる方式も可能である。

【００２８】染料転写方式の加熱手段は、大別して、熱
ヘッドによる方法と、レーザ光と、レーザ光の波長領域
を含む波長領域に吸収を示し、光エネルギーを熱エネル
ギーに変換する材料（光熱変換体）（図示せず）とレー
ザ光とを組み合わせる方法とが挙げられる。

【００２９】レーザ光を使用する場合には、解像度が著
しく向上すると共に、レーザ光密度を光学系で大きくす
ることにより集中的な加熱が可能となり、到達温度が上
がり、この結果、熱効率が向上するという特徴がある。
特に、マルチレーザを使用することによって、１画面を
転写する時間は大幅に短縮される。

【００３０】但し、光熱変換体は、連続的に光エネルギ
ーのレーザ光を吸収するために耐熱性を十分に満足する
ものでなければならない。従って、この方式に用いる光
熱変換体としては、レーザの発光波長に一致する吸収を
示す金属薄膜、金属薄膜と高誘電率を持つセラミック薄
膜との２層膜等の薄膜系光吸収体を直接転写部に設ける
他に、カーボンブラック、金属微粒子等の微粒子系光吸
収体や、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色
素、シアニン系色素、アントラキノン系色素等の有機系
色素又は有機金属系色素等の如く耐熱性の優れた染料又
は顔料を転写染料に均一に分散して使用してもよい。

【００３１】

【発明に至る経過】また、本出願人は、インクシート及
び感熱ヘッドを必要としないで、省電力、小型化及び低
コストを図った他の昇華型カラービデオプリンタを特願
平５−236541号、特願平４−300587号、特願平５−1124
1 号、特願平５−12106 号等において提案している。

【００３２】このプリンタの類似構造を図33〜図37によ
って具体的に説明する（但し、図30のヘッドと共通する
部分には共通符号を付す。）と、ヘッド部60は、分散染
料としての固形粉末状の昇華染料42を収納する染料槽41
と、下側に位置する高強度材からなる耐摩耗性の保護層
61と、中央に位置するスペーサ62と、上側に位置するヘ
ッドベース63とによって構成されている。なお、図34
は、図33とは上下を逆にして示したものである。

【００３３】そして更に、染料収納槽41内の固形粉末状
の昇華染料42を加熱液化して導く液化染料供給路64と、
この液化染料供給路64に沿って所定間隔毎に複数配置さ
れ、この液化染料供給路64から導かれた液化分散染料22
を気化熱によって気化させる各気化部17と、この気化部
内にて染料22の液面下に設けた気化用発熱体65と、それ
を支える断熱材（ブロック）66と、発熱体65上において
染料22の保持及び供給を行う多孔性構造体である小柱体
80の群とを有している。断熱材66の両側面には発熱体の
電極65Ａ、65Ｂが設けられ、図示省略した構造を介して
取り出されている（但し、ヒータ68との間の絶縁構造は
図示省略）。

【００３４】保護層61は、印画紙50に軽圧で接触する際
に各気化部17の気化穴23内に汚れや塵、埃や異物等が混
入するのを防止する機能を有しており、熱伝導率がよ
く、耐熱性、耐摩耗性に優れたタンタル等の金属系やガ
ラス系の材料によって形成されている。また、保護層61
には、各気化部17の気化穴23の一部になる四角柱状の複
数の穴61ａをエッチング技術等の微細加工により形成し
てある。

【００３５】スペーサ62は、例えばガラス系やセラミッ
ク系、ポリエチレン系樹脂、タンタル等の金属系で形成
され、材料や厚み及びその組み合わせにより、液化分散
染料22の溶融温度の調整と、保護層61への伝熱による印
画紙50の染料受容層50ａの温度の調整とを行う機能を有
している。

【００３６】なお、印画紙50は、実際には、セルロース
系の樹脂などによって形成され、分散染料を吸収する染
料受容層50ａと、ベース材50ｂとからなっている。ベー
ス材50ｂは、耐熱性が強く、非吸湿性の良いポリプロピ
レン層と、ベース紙と、ポリプロピレン層に対するバラ
ンスをとり、印画紙50が反らないようにするための別の
ポリプロピレン層とが積層された構造になっており、ま
た光吸収層（これは省略可能である。）が設けられてい
てもよい。

【００３７】スペーサ62には、図33、図34、図36に示す
ように、各気化部17の気化穴23の一部になる四角柱状の
複数の穴62ａをそれぞれ形成していると共に、染料収納
槽41（イエロー用41Ｙ、マゼンタ用41Ｍ、シアン用41
Ｃ）側からヘッドベース63の他端側に延びて各気化部17
の気化穴23に連通する複数の溝穴64を形成している。

【００３８】更に、保護層61とスペーサ62との間には染
料液止め層67が設けられている。この染料液止め層67
は、耐熱性があって化学的に安定しているフッ素系やシ
リコン系の樹脂材料によって形成され、液化分散染料22
が保護層61の壁面を経由して外部へ漏れて印画紙50の染
料受容層50ａに付着するのを防止するものである。

【００３９】また、図33、図34、図35に示すように、液
止め層67には、各気化部17の気化穴23の一部になる四角
柱状の複数の穴67ａをそれぞれ形成している。なお、保
護層61と染料液止め層67とスペーサ62とは、耐熱性があ
る接着剤でそれぞれ接着されている。

【００４０】ヘッドベース63は、融点が高く、熱成形性
がなく、低熱伝導性である例えばガラス、セラミックス
等によってなるべく薄く形成されている。また、図33に
示すように、ヘッドベース63の各染料収納槽41側には、
各液化染料供給路64に連通する供給口（接続穴）43を形
成している。

【００４１】更に、ヘッドベース63の各液化染料供給路
64側の面には、各染料槽41内まで板状のヒータ（発熱
体）68を取り付けている。このヒータ68は、例えばカー
ボン又はシリコン系化合物で形成され、通電により50℃
〜300 ℃の熱を発して固形粉末状の分散染料42を液化す
ると共に、液化状態で保温する機能を有する。

【００４２】図33に示すように、ヒータ68の一方の端部
は、上方に垂直に折り曲げられて各染料収納槽41内に挿
入されていると共に、その他方の端部は各液化染料供給
路64の終端部側まで伸びている。また、図37に示すよう
に、ヒータ68はヘッドベース63の全面に配置されてお
り、スペーサ62及び保護層61を保温して印画紙50の染料
受容層50ａも加熱できるようになっている。

【００４３】図33〜図37に示した上記のプリンタヘッド
60によれば、図30〜図32に示したプリンタヘッド40で述
べた特長を有している上に、このプリンタヘッド40と比
較すると、以下に述べるような利点を有している。

【００４４】まず、各気化部17における気化のための染
料加熱は、レーザ光Ｌを使用するのではなく、各気化部
に設けた発熱体65の発熱によって行っているので、高価
な半導体レーザ（特に並列に複数本設けるマルチレーザ
アレイ）の代わりに低コストの発熱体の使用が可能とな
り、また、気化効率はレーザの電気光変換効率に依存せ
ずにヒータの発熱を直接利用することになり、全体とし
ての効率が向上する。

【００４５】しかしながら、本発明者がプリンタヘッド
60について検討を加えた結果、次に述べるような改善す
べき点が残されていることを見出した。

【００４６】プリンタヘッド60のヘッド構造にあって
は、記録開始前に液化染料が気化部から溢れ出し、記録
時に正常な記録がなされないことが屡ある。これを図38
によって説明する。

【００４７】図38（ａ）は記録のためのウォーミングア
ップ前の状態を示し、染料は総て固形粉末染料42であ
る。

【００４８】図38（ｂ）はヒータ68を作動させて固形粉
末染料42を液化し、記録を可能にするウォーミングアッ
プの過程の状態を示し、液化染料供給路64中のヒータ68
に近い領域と気化部17付近とで染料が液化して液化染料
22となり、その他の領域では染料は固形粉末染料42の儘
である。この時期に液化染料22が気化部17へ溢れ出るよ
うになり、これが印画紙（図示せず）に付着して正常な
記録を妨げるようになり易い。

【００４９】これは、気化部17周辺の染料を収容してい
る部分の断面積が、液化染料供給路64の断面積よりも小
さくて染料の熱容量が小さく、気化部周辺の染料が早く
液化して膨張し、液化染料供給路64の染料供給上流側は
染料が固形粉末であるために気化部周辺での染料の膨張
を吸収しきれないことに起因している。

【００５０】液化染料供給路64中の染料が全部液化して
液化染料22になると、液化染料供給路64は気化部周辺の
液化染料の膨張を吸収できるのであるが、この膨張は完
全には吸収されず、図38（ｃ）に示すように、気化部17
の先端に液化染料22の層22ａが残るようになり、これが
正常な記録を妨げることになる。

【００５１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであって、記録材飛翔用構造体
（例えば後述の気化構造体101)からの記録材（例えば前
記の液化染料22）の不所望な突出を防止し、常に正常な
記録がなされる記録装置及び記録方法を提供することを
目的としている。

【００５２】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録材供給路
を有する記録材供給部と、被記録体に対向する記録材収
容部と、この記録材収容部の記録材を前記被記録体へ飛
翔させるための記録材飛翔用構造体と、前記記録材を前
記記録材収容部へ導くための前記記録材供給路における
前記記録材の状態変化を生じさせるための手段とを具備
し、この手段が前記記録材供給路において場所的に異な
る状態変化エネルギーを生ずるように構成されている記
録装置に係る。

【００５３】本発明において、記録材を液化して記録材
収容部に供給するための加熱手段が、記録材供給路内の
位置に応じて前記記録材の温度を制御するように構成さ
れていることが望ましい。

【００５４】上記において、加熱手段が、記録材供給路
に沿って、この記録材供給路の内面側とこの記録材供給
路の外面側との少なくとも一方に設けられているように
構成することができる。

【００５５】また、上記において、記録材供給路内で記
録材飛翔用構造体の部位よりも上流側で記録材がより早
く液化するように、加熱手段を構成することができる。

【００５６】上記において、加熱手段が記録材供給路に
沿って複数に分割され、これらの分割された加熱手段の
発熱量が互いに異なっているように構成することができ
る。

【００５７】更に上記において、複数に分割された加熱
手段毎に記録材の温度を検出する温度検出手段を設け、
これら温度検出手段の検出結果に基づいて前記各加熱手
段の発熱量を制御する発熱量制御手段を設けることがで
きる。

【００５８】また、上記において、記録材供給路に沿っ
て連続して設けられた加熱手段の発熱量が、前記記録材
供給路に沿って変化しているように構成することができ
る。

【００５９】また、上記において、加熱手段が発熱体に
よって構成されていることが望ましい。

【００６０】また、本発明において、記録材供給構造部
上に記録材飛翔用構造体が一体に設けられているように
構成することができる。

【００６１】また、本発明において、記録材飛翔用構造
体が記録材収容部内に取付けられているように構成する
こともできる。

【００６２】また、本発明において、毛細管現象によっ
て液状記録材を開口側に供給しかつ保持するように記録
材飛翔用構造体が構成されていることが望ましい。

【００６３】上記において、毛細管現象を生ずる多孔質
構造体が記録材飛翔用構造体に設けられていることが望
ましい。

【００６４】上記において、多孔質構造体が小柱体の集
合体によって形成されていることが望ましい。

【００６５】また、本発明において、記録材を飛翔させ
るための加熱手段としての発熱体を、記録材飛翔用構造
体に設けることができる。

【００６６】また、本発明において、記録材を飛翔させ
るための加熱手段として、加熱ビーム発生手段を設ける
こともできる。

【００６７】また、本発明において、記録材が気化又は
アブレーションして前記記録材と非接触状態で対向配置
された被記録体に飛翔するように構成されていることが
望ましい。

【００６８】本発明はまた、前述した記録材供給部、記
録材収容部及び記録材飛翔用構造体を夫々具備し、被記
録体に対向した少なくとも最表面材に開口が設けられ、
この開口によって形成された間隙を隔てて前記被記録体
に記録材飛翔用構造体が対向し、前記間隙を通して記録
材が前記被記録体へ飛翔するように構成され、前記開口
が前記記録材飛翔用構造体による飛翔領域よりも拡大さ
れている記録装置に係る。

【００６９】上記において、最表面材が保護層からなっ
ていることが望ましい。

【００７０】上記において、保護層の内側に液止め層及
び／又はスペーサ部材が設けられているように構成する
ことができる。

【００７１】上記において、液止め層及び／又はスペー
サ部材にも拡大された開口が設けられているように構成
することができる。

【００７２】本発明はまた、前述した記録材供給部と、
記録材収容部と、記録材飛翔用構造体と、記録材を前記
被記録材収容部へ導くための記録材供給路における前記
記録材の状態変化を生じさせるための手段とを具備する
記録装置を用いて記録を行うに際し、前記記録材供給路
において場所的に異なる状態変化エネルギーが生ずるよ
うに前記手段を作動させる記録方法をも提供するもので
ある。

【００７３】上記記録方法において、記録材供給路内で
記録材飛翔用構造体の部位よりも上流側で記録材がより
早く液化するように、前記記録材を液化させるための加
熱手段を作動させることができる。

【００７４】上記において、記録材の状態変化を発熱体
の発熱量の変化によって生じさせることができる。

【００７５】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明が以下の実施例のみに限定されるもので
ないことは勿論である。

【００７６】＜第１の実施例＞この例は、染料供給路中
の各気化部が存在しない領域に発熱量を特に大きくした
ヒータを配した例である。なお、以下の図面において、
図29〜図36と共通する部分には、同じ符号を付して表す
（各実施例とも同様）。

【００７７】図１に示すように、染料供給路84の上面に
は、各気化部77の上方以外の領域にヒータ 168Ａ、 168
Ｂを配し、アルミニウムからなる接続電極171 によって
各ヒータを直列に接続している。各ヒータは底板102 上
全面に成膜し、これをパターニングして形成する。

【００７８】最上流のヒータ 168Ａは、単位面積当たり
の発熱量を大きくしてあり、一方の端部が染料収納槽41
内の固形染料42に突入している。各気化部77の両側の上
に位置するヒータ 168Ａは、単位面積当たりの発熱量を
小さくしてある。ヒータ 168Ａの比抵抗はヒータ 168Ｂ
のそれよりも大きくし、このような比抵抗の差によって
上記のように発熱量を異ならしめている。比抵抗の差
は、ヒータの材料を選択する（例えばポリシリコンの硼
素含有量を変える）ことにより、或いはヒータの厚さ及
び／又は幅を異ならしめることによって設定できる。な
お、気化部周辺の構造については、後に詳述する。

【００７９】図２は各ヒータの比抵抗と、各ヒータによ
って昇温する過程での染料の温度との関係を示してい
る。図２のように、最上流のヒータ 168Ａと他のヒータ
168Ｂとの間に、ヒータ 168Ｂよりも比抵抗が更に若干
低いヒータ 168Ｃを配すると、染料の温度がヒータ 168
Ａの領域以外の領域で実質的に均一にすることができ、
好都合である。ヒータ 168Ｃ付近の染料は、ヒータ 168
Ｃによる加熱に加えて、ヒータ 168Ａによって加熱され
た高温の染料に隣接しているので、此処の染料からも熱
が伝わり、図示のように実質的に均一になる。

【００８０】記録に先立つウォーミングアップ開始前か
ら記録可能になった時点に至る染料の状態は図３に示す
通りであり、同図（ａ）はウォーミングアップ開始前の
状態を、同図（ｂ）はウォーミングアップ過程における
状態を、同図（ｃ）はウォーミングアップが終了して記
録可能になった状態を夫々示す。

【００８１】ウォーミングアップ開始前は、各ヒータに
通電しておらず、図３（ａ）に示すように染料供給路84
内の染料は総て固形粉末染料42である。

【００８２】ウォーミングアップ開始時に各ヒータに電
力が供給され、ウォーミングアップの過程では、図３
（ｂ）に示すように、染料供給路84内の染料は、最上流
のヒータ 168Ａを配した領域で液化染料22となり、その
他の領域では未だ固形粉末染料42の儘である。何故な
ら、この時点では、発熱量の大きいヒータ 168Ａを配し
た領域では染料が液化するが、発熱量の小さいヒータ 1
68Ｂを配した領域では染料が未だ熔融していないからで
ある。この時点では、各気化部77付近の染料は固体であ
るため図37（ｂ）に示したように液化染料が、後述する
気化構造体101 から気化部77へ溢れ出すことがない。

【００８３】ウォーミングアップが進行すると、染料供
給路84中のヒータ 168Ｂを配した領域でも染料が液化
し、図３（ｃ）に示すように、各気化部77をも含めて染
料供給路84中の染料が総て液化染料22となって記録可能
な状態になる。この時点で、図37（ｃ）に示したように
各気化用構造体101 の先端に液化染料の層が形成される
ことがない。このように、ウォーミングアップ終了後
は、何の支障もなく記録を遂行することができる。

【００８４】次に、この例による気化部周辺の構造を、
底面図である図４及び図４のＶ−Ｖ線断面図である図５
によって説明する。

【００８５】このプリンタヘッド70の染料気化部77にお
いては、厚さが20μｍ以下、例えば６〜15μｍのＳｉＯ
₂層からなる絶縁板73に染料収容部87が凹状に形成さ
れ、この収容部に絶縁板73の微細加工による幅及び径が
10μｍ以下（例えば１〜２μｍ）、間隔が20μｍ以下
（例えば１〜２μｍ）、高さが20μｍ以下（例えば６〜
15μｍ）の微細な小円柱状の小柱体80の群が気化構造体
101 の一部として設けられている。

【００８６】この小柱体80は、収容部87の底面からその
上面に至るまでの高さに設けられ、かつ、各小柱体間に
は微小空隙92を有しており、この空隙によって全体とし
て多孔性構造を構成している。空隙92は、その毛細管作
用によって収容部87内で液化染料22を保持すると同時
に、プリンタの１ドット分の時系列的動作に必要な十分
な量の液化染料22を上方（気化面又は液面）へ供給する
作用をなすものである。

【００８７】そして、この小柱体80の群は左右の２つに
分けられ、その中間の小柱体のない領域において染料収
容部87の底面に厚さが例えば１μｍの発熱体75が局部的
に矩形状に設けられている。従って、発熱体75は小柱体
80とは別々の領域に互いに分離して設けられ、これらが
それぞれ下記のスペーサ82上に直接配されていることに
なる。

【００８８】発熱体75はカーボンやポリシリコン等のシ
リコン系化合物で染料収容部87の底面87Ａ又はスペーサ
82の表面82Ａ上に形成されていて、その両側には一対の
アルミニウム電極94と95が設けられている。

【００８９】電極94−95間にマトリックス駆動によって
画像信号に基づく信号電圧が印加され、これによる通電
で発熱体75において50〜500 ℃の発熱を生じ、この熱で
液化染料22を効率良く加熱して気化させるものである。
そして、絶縁板73下に石英ガラスからなるスペーサ82が
一体化して設けられているために、スペーサ82が断熱材
として作用し、上記の発熱体75による熱は効率よく染料
の加熱に用いられる。

【００９０】スペーサ82には、液化染料22の供給路84が
形成され、これが染料導入口84’として染料収容部87の
底面に開口している。従って、液化染料22は、連続的に
供給路84及び導入口84’を介して染料収容部87内に導入
され、気化構造体101 へ供給されることになる。そし
て、染料収容部87内において発熱体75と小柱体80とがス
ペーサ82上に互いに分離されてそれぞれ設けられてい
る。

【００９１】即ち、スペーサ82上に、多孔性構造体であ
る小柱体80の群と発熱体75とが互いに分離されてそれぞ
れ設けられている（しかも、下地に断熱材としても機能
するスペーサ82が存在している）ので、発熱体75から生
じる熱は多孔性構造体へは実質的に逃げること（周囲へ
の放熱又は熱放出が生じること）はなく、また、発熱体
75の表面はその上に多孔性構造体は存在していないため
に染料22の加熱に直接用いられ、十分に活用できること
になる。これによって、発熱体75による染料22に対する
加熱効率を高め、その気化効率を高めて記録性能を向上
させることができる。

【００９２】また、発熱体75が作動しない非加熱時に
は、染料22の熱を多孔性構造体を経由して周囲へ放出で
きるため、効果的に染料22の冷却を行うことができる。

【００９３】そして、多孔性構造体（小柱体80の群）は
発熱体75とは分離されているため、隣接して配されてい
ても、多孔性構造体には加熱による熱的ストレスが実質
的に加わることはなく、その破損が発生せず、信頼性を
向上させることができる。また、多孔性構造体の占有面
積又は量を減らし、その加工等がより容易となる。

【００９４】上記の多孔性構造体は、小柱体80の群から
なっているので、各小柱体間の毛細管作用で染料22の逃
げを抑制し、染料22を気化領域に効果的に保持及び定量
供給し、熱を効率良く伝えることを可能にし、気化又は
アブレーション効率を向上させることができ、また染料
22の定量供給により気化又はアブレーション量を一定と
して高画質の記録が得られる。

【００９５】また、発熱体75は、スペーサ82の表面（染
料収容部87の底面）に設けられているので、発熱体75は
多孔性構造体（小柱体80の群）よりも凹んで位置するこ
とになり、この凹み部分（段差部分)110、即ち発熱体75
上に導入口84’からの染料22をスムーズに供給すること
ができる。従って、導入口84’が１箇所であっても染料
22の供給を十分に行える。仮に、図34に示したと同様
に、発熱体75上に小柱体80が一様に設けられている場合
は、染料22を一方側から供給することが困難となり、図
34のように四方から発熱体上に供給したり、或いは染料
導入口や供給用の溝が２箇所以上必要となる。

【００９６】また、上記段差部分110 に染料22をスムー
ズに供給し、そこに保持し易くなり、段差部分のパター
ンによっては（例えばその周囲が小柱体80で囲まれる如
くになっていると）、染料の保持を一層十分に行い、そ
の逃げを十分に防止することができる。

【００９７】本例のプリンタヘッド70においては、上記
の絶縁板73はスペーサ82上に一体化されているので、こ
の一体化構造は、絶縁板73又はスペーサ82が単独である
場合に比べて肉厚であって、機械的強度が大きくなって
いる。

【００９８】従って、染料収容部87や小柱体80、更には
染料通路84等を加工するときの機械的強度が十分とな
り、割れや破壊を生じることなく、取扱い性、加工性及
び信頼性、更には歩留り及びコストパフォーマンスを向
上させることができる。

【００９９】また、小柱体80及び染料収容部87をスペー
サ82上での絶縁板73のパターニングによって形成し、こ
のパターニング後にそのまま残して気化構造体101 を形
成できるから、これを接着剤等によって個々に固定する
必要はなくなり、パターニング時の位置合わせのみでよ
いために小柱体80及び染料収容部87、更には導入口84’
の位置合わせを容易かつ高精度に行え、記録特性を改善
することができる。

【０１００】そして、スペーサ82は更に、石英ガラス板
からなる底板102 に接合、固定されているので、この底
板102 が補強材として作用し、ヘッドの機械的強度が一
層十分となっている。但し、この底板102 は必ずしも設
けなくてよく、スペーサ82の下面には染料収納槽（図示
せず）を直接取り付けてもよい。

【０１０１】上記の電極94及び95は発熱体75と共にスペ
ーサ82の上面に設けられるが、それら電極84及び85を含
む上面には、フッ素系又はシリコン系樹脂からなる染料
液止め層97が設けられ、液化染料22の上方への漏れを防
止している。更にこの液止め層97上には、既述した保護
層61と同等のタンタルやガラス等からなる保護層91が設
けられている。各層91、97には気化用の開口91ａ、97ａ
が形成されている。

【０１０２】上記のように構成された染料気化部77は、
図４及び図５では１ドット分示したが、ヘッド70におい
て実際には、図33〜図37に示したと同様に、フルカラー
用として各色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ）毎
に複数ドットが配置される。従ってこの場合、図４及び
図５の構造がライン状に配設される。図示省略したが、
これらの各気化部には、各収納槽から染料供給路84を経
て各色の液化染料が供給される。

【０１０３】そして、印画紙50をカラー印画する際に、
画像信号に応じて発熱体75により熱が発生する。この気
化熱により、各気化部の染料が気化し、保護層91の穴91
ａを通り、印画紙50の受容層50ａにＹ、Ｍ、Ｃの順で転
写される。

【０１０４】本実施例によるプリンタヘッド70は、図33
に示したヘッド60と同様、染料22を加熱して間隙を通し
て印画紙50へ飛翔させる熱転写方式のものであるから、
既述した小型化、保守容易性、即時性、画像の高品位
化、高階調性等の特長を有している。染料の液化、保温
用のヒータ（図33でのヒータ68）等については図示省略
したが、図33で述べたと同様に採用されてよい。

【０１０５】なお、小柱体80や各層73、82、102 は、ガ
ラスで形成したが、他の材質でも形成可能である。例え
ば、ポリイミド等の高分子材、セラミックス系、シリコ
ン系、金属系等又はこれらの組み合わせで形成すること
もできる。高分子材を使用できるのは、プリンタヘッド
70を印画紙50に対して押し付けない構造としているた
め、大きな圧力を受けないことに依るものであり、ま
た、発熱体75の作動時に熱放散も少なく、熱的絶縁性が
良好となる。

【０１０６】本実施例では染料液化用ヒータ 168Ａ、 1
68Ｂを、接続電極171 の部分を除いて底板102 の全面に
設けているが、これらのヒータは、染料に接触する領域
（染料供給路84）にのみ設けても良い。図６は、このよ
うにヒータ 168Ｂを配した図４と同様の断面図である。

【０１０７】また、本実施例ではヒータ 168Ａ、 168Ｂ
を染料供給路84の上面に配しているが、底板102 の表面
に各ヒータを配することもできる。図７は、このように
ヒータを配した図３と同様の図（概略断面図）である。
図７の構造でも、同図（ａ）〜（ｃ）に示すように、ウ
ォーミングアップ中に液化染料22が気化部77へ溢れ出た
り、ウォーミングアップ終了後に液化染料の層が気化構
造体101 の先端に形成したりすることがない。

【０１０８】各ヒータを上記のように配することによ
り、ヒータの熱効率が若干低下するとしても、各ヒータ
が染料から離れかつ大気に露出するようになって各ヒー
タの寿命が延長される。

【０１０９】＜第２の実施例＞この例では、図８に示す
ように、ヒータ268 を分割せず、染料供給上流側程比抵
抗を大きくして単位面積当たりの発熱量を大きくし、同
下流側程比抵抗を小さくして単位面積当たりの発熱量を
小さくしている。その他は前記第１の実施例におけると
同様である。上記のようにヒータ268 を構成することに
より、前記第１の実施例におけると同様の効果が奏せら
れる。

【０１１０】ヒータ268 は、ポリシリコンの膜を化学的
気相成長（ＣＶＤ）によって成膜し、マスクを移動させ
て露出面積を増大させながら硼素のイオン注入を行って
硼素含有量を連続的に低下させて形成する。この硼素含
有量の連続的変化により、マスクの移動方向に比抵抗及
び単位面積当たりの発熱量が変化する。即ち、硼素含有
量が多い程比抵抗が小さくなって単位面積当たりの発熱
量が小さくなる。硼素含有量が少ない程比抵抗が大きく
なって単位面積当たりの発熱量が大きくなる。

【０１１１】この例にあっては、イオン注入の工程が必
要になるものの、ヒータのパターニングが簡単になると
いう効果が更に奏せられる。

【０１１２】＜第３の実施例＞この例では、図９に示す
ように、分割された各ヒータ368 毎に、これらヒータ付
近の染料の温度を熱電対400 によって測定し、染料の温
度を染料供給上流側で高くなるように制御している。図
９では、熱電対400 は温接点のみを示している。気化部
77周辺の構造は、前記第１の実施例におけると同様であ
る。

【０１１３】各ヒータ368 は単位面積当たりの発熱量を
同じにしてあり、各熱電対300 で検出された染料42又は
22の温度（実際には電位差mV）がプログラム制御器301
に入力する。プログラム制御器301 は、予め設定された
プログラム（時間−温度曲線）に従って各ヒータ368 に
電圧を印加し、染料42又は22を昇温させる。上記プログ
ラムは、染料供給上流側で速く昇温し、同下流側で遅く
昇温するように設定されている。

【０１１４】図10（ａ）は、染料の昇温制御の機構を概
略的に説明するためのブロック図、同図（ｂ）、（ｃ）
は設定されたプログラムを示すグラフである。

【０１１５】プログラム制御器301 は測温回路302 と電
圧制御回路303 とを有する。各熱電対300 による検出温
度（mV）が測温回路302 に入力し、測温回路302 からの
信号が電圧制御回路303 に入力する。電圧制御回路303
は、予め設定されたプログラムに従って各熱電対300 の
周辺の染料が昇温するように、各ヒータ368 に電圧を印
加する。この電圧制御には、ＯＮ−ＯＦＦによる制御
と、電圧を変動させながらの連続的電圧制御とのいずれ
の方式を採用して良い。

【０１１６】ヒータ368 を染料供給上流側からNo.1、N
o.2、No.3、……No.nで表示すると、前記プログラム
は、例えば図10（ｂ）又は同図（ｃ）のように設定され
る。

【０１１７】図10（ｂ）のプログラムでは、ヒータ368
のうちの最上流側のヒータNo.1が染料を速く昇温させ、
これに遅れて他のヒータNo.2、No.3、No.4が染料を昇温
させるように設定してある。図10（ｃ）のプログラムで
は、ヒータ368 は、最上流側のヒータNo.1からNo.2、N
o.3、No.nの順に、染料昇温速度を順次下げるように設
定してある。なお、図10（ｂ）、（ｃ）のいずれのプロ
グラムにあっても、染料供給路84中の気化部が存在しな
い領域（上流側領域）のヒータを、他のヒータと同じ仕
様にして複数に分割しても良い。

【０１１８】この例では、上記のように染料の昇温を制
御しているので、前記第１の実施例によると同様の効果
が奏せられる上に、所望のプログラムに従って染料昇温
をなし得、この制御が正確になされるという利点があ
る。

【０１１９】＜第４の実施例＞この例は、液化染料の気
化を、発熱体によるのに替えてレーザビームの照射によ
って行うようにした例である。図11は図１と同様のヘッ
ド断面図、図12は図10の XII−XII 線断面図である。液
化染料のレーザ光照射による気化については、先に図30
によって説明してあるので、説明を省略する。各ヒータ
168Ａ、 168Ｂを接続する電極172 は、レーザ光Ｌが透
過するよう、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide：
ＩＴＯ）の膜としてある。

【０１２０】その他は前記第１の実施例におけると同様
であり、この例にあっても前記第１の実施例によると同
様の効果が奏せられる。

【０１２１】＜第５の実施例＞この例は、先に図33〜図
37で説明したと同様に、液化染料収容部に断熱材のブロ
ックを介して気化部を取り付けたヘッド構造とした例で
ある。そして、ヒータは前記第１の実施例（図１）のよ
うに、単位面積当たりの発熱量が互いに異なるヒータ 1
68Ａ、 168Ｂを配している。

【０１２２】図13は、この例によるヘッドの図１と同様
の断面図、図14は気化部周辺の拡大断面斜視図である。

【０１２３】この実施例によるプリンタヘッド70は、図
14に示すように、図34に示した例と比べると、気化部17
において断熱材66及び発熱体75（更には小柱体80の群）
からなる気化構造物101 が形成されている点では同様で
あるが、基本的に異なることは、小柱体80の群が発熱体
75とは分離して設けられていることである。

【０１２４】即ち、発熱体75は、断熱材ブロック66の上
面66Ａにおいて一方端から他方端にかけて局部的に矩形
状に設けられていると共に、小柱体80の群は発熱体75の
両側において発熱体75とは分離されて設けられている。

【０１２５】このように構成することによって、上記し
た第１の実施例と同様に、発熱体75の熱は小柱体80を介
して逃げることはなく、効率よく加熱に用いることがで
き、小柱体80の群の毛細管作用による染料の保持及び供
給効率と発熱体75上の段差部分110 での染料の保持効果
によって染料を十二分に気化させ、供給することができ
る。

【０１２６】しかも、発熱体75の熱は小柱体80へ直接伝
わることはないから、小柱体80が熱的ストレスにより破
損することもない。

【０１２７】なお、小柱体80及び発熱体75のサイズ、間
隔、厚み等は、上記した第１の実施例で述べたものと同
じであってよい。また、この実施例のヘッド70において
は、発熱体75の電極94Ａ、95Ａは断熱材66の側面上から
その周辺域へ延び、またそれらの電極94Ａ、95Ａ上には
配線メタル94Ｂ、95Ｂが設けられている。

【０１２８】また、断熱材ブロック66は接着剤111 によ
って、染料液化用ヒータ68を設けたベース63に固定され
ている。染料収容部17を形成したスペーサ62は接着剤11
2 によってベース63上に固定されるが、染料収容部17内
に気化構造物101 が位置するようにしておく。なお、ス
ペーサ62上には、液止め層67及び保護層61を設けている
点は、図34で述べたと同様である。

【０１２９】なお、小柱体80や各層62、63は、ガラスで
形成したが、他の材質でも形成可能である。例えば、ポ
リイミド等の高分子材、セラミックス系、シリコン系、
金属系等又はこれらの組み合わせで形成することもでき
る。高分子材を使用できるのは、プリンタヘッド70を印
画紙50に対して押し付けない構造としているため、大き
な圧力を受けないことに依るものであり、また、発熱体
75の作動時に熱放散も少なく、熱的絶縁性が良好とな
る。

【０１３０】その他は前記第１の実施例におけると同様
であり、この例にあっても前記第１の実施例によると同
様の効果が奏せられる。

【０１３１】＜第６の実施例＞この例は、ヘッドの基本
的構造は前記第５の実施例（図13、図14）と同様の構造
とし、ヒータは前記第２の実施例（図８）と同様の単位
面積当たりの発熱量が連続的に変化するヒータ268 を配
した例である。

【０１３２】図15は、この例によるヘッドの図８、図13
と同様の断面図である。この例にあっても、前記第２及
び第５の実施例によると同様の効果が奏せられる。

【０１３３】＜第７の実施例＞この例は、ヘッドの基本
的構造は前記第５の実施例（図13、図14）と同様の構造
としている。そして、染料液化用ヒータ及び染料気化用
のエネルギー供給手段を、夫々前記第４の実施例（図1
1、図12）同様の複数のヒータ 168Ａ、 168Ｂ及び半導
体レーザ18としている。

【０１３４】図16は、この例によるヘッドの図11、図13
と同様の断面図である。ヒータ接続用電極は、ＩＴＯ電
極172 としてある。この例にあっても、前記第５の実施
例によると同様の効果が奏せられる。

【０１３５】＜第８の実施例＞この例は、ヘッドの基本
的構造は前記第５の実施例（図13、図14）と同様の構造
としている。そして、染料液化用ヒータを前記第２の実
施例（図８）のヒータ268(単位面積当たりの発熱量が連
続的に変化）とし、染料気化用のエネルギー供給手段を
前記第４の実施例（図11、図12）の半導体レーザ18とし
ている。その他は、前記第４の実施例におけると同様で
ある。

【０１３６】図17は、この例によるヘッドの図８、図11
と同様の断面図である。ヒータ268は気化部上方部分を
切除し、この切除部をＩＴＯの電極172 で接続してあ
る。この例にあっても、前記第５の実施例によると同様
の効果が奏せられる。

【０１３７】＜第９の実施例＞この例は、ヘッドの構造
を図１の構造に準じた構造とし、ヒータは一様な単一の
ヒータとし、気化染料が印画紙へ飛翔する開口を拡大し
た例である。

【０１３８】図18は、この例によるヘッドの図33と同様
の断面図であり、気化部77にて染料液止め層97及び保護
層91の開口97ｂ及び91ｂを、図33の開口67ａ、61ａより
も拡大してある。

【０１３９】開口97ｂ、91ｂをこのように広くすること
により、ウォーミングアップ時に液化染料22が仮想線で
示すように気化構造体101 から溢れ出したとしても、こ
の溢れ出た液化染料は、広い面積に亘って気化部へ食み
出すので鉛直方向の食み出しが僅かになり、印画紙50に
付着することがない。また、この食み出した液化染料
は、ウォーミングアップ終了時に気化構造体101 に戻さ
れ、記録に支障をきたすことがない。

【０１４０】＜第10の実施例＞この例は、前記第９の実
施例に変形を加えた例である。図19は、この例によるヘ
ッドの図18と同様の断面図である。この例では、小柱体
80の先端を絶縁板73の表面よりも後退させ、絶縁板73に
も開口97ｂ、91ｂと同様の開口73ａを形成している。

【０１４１】この例にあっては、前記第９の実施例（図
18）におけるよりも拡大された開口が深くなり、前記第
９の実施例による効果が更に顕著になる。

【０１４２】＜第11の実施例＞この例は、前記第10の実
施例による気化部周辺の開口拡大と、前記第１の実施例
による複数のヒータ 168Ａ、 168Ｂとを適用した例であ
る。図20はこの例によるヘッドの図１、図19と同様の断
面図である。この例では、前記第１の実施例によると同
様の効果が奏せられる。これに加えて、一部のヒータの
断線や、経年変化によるヒータの抵抗値の変化により、
前記第１の実施例におけると同様の効果が奏せられなく
なったとしても、前記第10の実施例におけると同様の効
果が顕われ、正常な記録が保証される。

【０１４３】＜第12の実施例＞この例は、ヘッドの構造
を図33の構造に準じた構造とし、気化染料が印画紙へ飛
翔する開口を拡大した例である。

【０１４４】図21は、この例によるヘッドの図33と同様
の断面図であり、気化部17にて保護層61の開口61ｂを図
33の開口61ａよりも拡大してある。

【０１４５】開口61ｂをこのように広くすることによ
り、前記第９の実施例によると同様の効果が奏せられ
る。

【０１４６】＜第13の実施例＞この例は、前記第12の実
施例における保護層拡大に加えて、染料液止め層の開口
をも同様に拡大した例である。

【０１４７】図22は、この例によるヘッドの図21と同様
の断面図であり、気化部17にて染料液止め層67及び保護
層61の開口67ｂ、61ｂを図33の開口67ａ、61ａよりも拡
大してある。

【０１４８】開口67ｂを開口61ｂと同様に広くすること
により、前記第12の実施例による効果が更に確実に奏せ
られる。

【０１４９】＜第14の実施例＞この例では、前記第７の
実施例（図16）におけると同様にヘッドの基本的構造を
図33、図34のヘッドの構造に準じた構造とし、前記第４
の実施例（図16）と同様に、液化染料の気化をレーザビ
ームの照射によって行うようにしている。そして、染料
液化のためのヒータは、単位面積当たりの発熱量が均一
である単一のヒータを使用し、前記第12の実施例（図2
1）と同様に、気化部における保護層の開口を拡大して
いる。

【０１５０】図23は、この例によるヘッドの図21と同様
の断面図である。ベース63及び断熱材ブロック66は、半
導体レーザ18からのレーザ光Ｌが透過するように透明に
してあり、同様の理由から染料液化用ヒータ468 はＩＴ
Ｏの膜からなっている。保護層61の開口61ｂは前記第12
の実施例（図21）におけると同様に広くしてある。

【０１５１】この例にあっても、前記第12の実施例によ
ると同様の効果が奏せられる。なお、この例にあって、
前記第13の実施例におけると同様に、染料液止め層67の
開口を、部分拡大図に仮想線で示すように、拡大された
開口67ｂとして良いことは言う迄もない。

【０１５２】また、ＩＴＯのヒータ468 を、前記第２の
実施例におけると同様に、単位面積当たりの発熱量を連
続的に変化させ、前記第２の実施例によると同様の効果
を併せ奏するようにすることができる。この単位面積当
たりの発熱量の変化は、ＩＴＯの酸化度を連続的に変化
させる、或いはインジウムと錫との比率を連続的に変化
させることによって可能である。

【０１５３】＜第15の実施例＞この実施例及び後述の第
16の実施例は、染料液化のための加熱を、抵抗体のヒー
タに替えてヒータランプを用いた例である。

【０１５４】図24は、この例によるヘッドの図１と同様
の断面図である。染料供給路84の上方にヒータランプ 5
68Ａ、 568Ａ、 568Ｂ、 568Ｂ、 568Ｂ、……を配し、
底板102 は透明にしてある。染料供給上流側のヒータラ
ンプ 568Ａは、同下流側のヒータランプ 568Ｂよりも熱
線（赤外線中の近赤外線部分）ＨＲを強く発するように
してあり、これにより、前記第１の実施例におけると同
様の効果が奏せられる。

【０１５５】＜第16の実施例＞この例では、図25に示す
ように、前記第15の実施例の複数のヒータランプに替え
て、１本のヒータランプ668 を染料供給路84の上方に配
置している。ヒータランプ668 は、染料供給上流側で熱
線ＨＲが強く、同下流側程熱線ＨＲが弱くなるように、
熱線の強さが連続的に変化するようにフィラメント 668
ａの巻きピッチを変化させてある。これにより、前記第
２の実施例（図８）におけると同様の効果が奏せられ
る。その他は前記第15の実施例におけると同様である。

【０１５６】第15の実施例及び第16の実施例では、上記
の各効果に加えて、ヒータランプの破損や経年変化に対
し、ヒータランプを簡単に交換して対処できるという利
点がある。

【０１５７】上記した第１〜第16の実施例による各ヘッ
ド70を有するカラービデオプリンタ200 は、図26に示す
ように、縦方向（Ｘ方向）の紙送りと、Ｘ方向と直交方
向のヘッドの横方向（Ｙ方向）スキャンとによって、印
刷を行うものであり、これらの縦方向の紙送りと横方向
のヘッドスキャンは交互に行うように構成されている。

【０１５８】このプリンタ200 において、各色のヘッド
部Ｙ、Ｍ、Ｃからなるプリンタヘッド70は、シリアル型
ヘッドとして、送りねじ機構からなるヘッド送り軸201
とヘッド支軸202 により印画紙50の紙送り方向Ｘと直交
するヘッド送り方向Ｙに往復移動自在にしてある。

【０１５９】また、ヘッド70に対して、印画紙50を挟む
ように支持する紙送りローラ203 が回転自在に設けられ
ている。なお、ヘッド70は、フレキシブルハーネス204
を介してヘッド駆動回路基板（図示せず）等に接続され
ている。

【０１６０】１ラインの印画が終了したら、ヘッド支え
を兼ねた紙送り駆動ローラ203 で印画紙50を１ライン分
送る。印画スタートは１色毎に順次に行われるが、３ド
ット以降は同時に印画される。なお、複数の第一発熱体
75がある場合は、交互に稼働させ、選択された発熱体75
は印画に供される一方、非印画の発熱体75は余熱を利用
して染料の液化や保温に使用し、温度をコントロールす
ることができる。

【０１６１】図27は、ライン型に構成されたヘッド70を
有するカラービデオプリンタ200 を示すものであり、印
画紙50の幅方向に亘って各色のヘッド部Ｙ、Ｍ、Ｃが並
置されている。

【０１６２】図28は、ライン型ヘッドを有するレーザ気
化型カラービデオプリンタ（レーザ気化型プリンタ）10
0 を示すものであり、筺体２ａで覆われたフレームシャ
ーシ２上に、被記録紙50を入れるカセット３と記録用の
平面ベース４が設けられている。

【０１６３】筺体２ａ内の被記録紙排出口２ｂ側には、
モータ５等により駆動する紙送り駆動ローラ６ａが設け
られ、紙送り駆動ローラ６ａとの間で被記録紙50を軽圧
力で挟持する圧接従動ローラ６ｂが設けられている。筺
体２ａ内のカセット３の上方には、駆動ＩＣ80をマウン
トしたヘッド駆動回路基板７とＤＣ電源８とを設けてあ
る。ヘッド駆動回路基板７と、平面ベース４上に配置さ
れたヘッド部（記録部）10とは、フレキシブルハーネス
７ａを介して接続されている。

【０１６４】ヘッド部40は、例えばイエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の固形粉末状の各気化性
染料を収納する各固体染料収納槽（総称して符号110 で
示す）を有していて、上記したと同様にして液化染料を
選択的にレーザ加熱し、被記録紙50上に転写することが
できる。

【０１６５】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
の実施例は本発明の技術的思想に基づいて更に変形が可
能である。

【０１６６】例えば、染料液化用ヒータ、液化染料気化
用の加熱手段、気化部開口の拡大の方式等は、上述の各
実施例による種々の方式から適宜選択し、これらを組み
合わせて実施することができる。

【０１６７】また、上述した液化染料気化用の発熱体75
の形状、材質、サイズ等については、種々のもの或いは
組み合わせを採用することができ、ポリ−Ｓｉの層とメ
タル配線とを両用することや適宜ＳｉＮやＳｉＯ₂等の
絶縁膜を付着して保護膜を形成することもできる。ベー
ス材をアルミニウム、セラミックス等の高熱伝導材で形
成し、発熱体75、断熱材、ベース材によってヘッドの熱
特性を調整してもよい。例えば、上記発熱体75を小柱体
の列の間を蛇行させ、表面積を増大させて気化効率を上
げることができる。

【０１６８】また、気化部に形成すべき多孔性構造は、
上述したものに限らず、例えば柱体の場合はその高さ、
平面又は断面形状、密度等を変化させてよいし、また、
その形成箇所も微細パターン化又は多孔質化、或いは表
面積の拡大等が要求される箇所であれば適用可能であ
る。多孔性構造体としては、柱状体以外にも、壁状体
や、図56に示したビーズ集合体、繊維体等で形成したも
のであってもよい。

【０１６９】また、染料気化型の転写方式に限らず、既
述したアブレーションによる転写方式も可能であり、い
ずれの場合も染料又は記録材が飛翔して転写されるもの
である。

【０１７０】また、記録材（染料）を収容する記録材収
容部の数やドット数、及びこれに対応した発熱体や気化
部の数は種々変更してよいし、その配列形状やサイズ等
も上述したものに限定されることはない。

【０１７１】また、染料収容部、染料供給通路をはじ
め、ヘッドやプリンタの構造や形状は、前記以外の適宜
の構造、形状としてよく、ヘッドを構成する各部分の材
料には、他の適宜の材料を使用してよい。記録染料につ
いても、マゼンタ、イエロー、シアンの３色として（更
には、黒を加えた）フルカラーの記録を行うほか、２色
印刷、１色のモノカラー又は白黒の記録を行うことがで
きる。

【０１７２】また、液化染料気化のための加熱に、発熱
体とレーザとを組み合わせることもできる。この場合
は、各加熱手段のパワーを下げても良好に気化を実現す
ることができる。

【０１７３】また、上述の例のように、固体染料を一旦
液状にし、これを気化させて記録を行う他、固体染料を
レーザ光によって加熱して直接気化（即ち、昇華）させ
て記録を行うことができるし、染料溜めに液化染料（室
温にて液状）を収容することができる。上述したプリン
タにおいて、ヘッド上方からレーザ光を照射してその下
側に位置する被記録紙に記録を行ってもよいし、この逆
方向（下から上）に記録を行ってもよい。

【０１７４】なお、本発明は、記録材とこの記録材を溶
解若しくは分散させかつ加熱により体積膨張する物質
（即ち、キャリア）とを含有する記録液を供給し、加熱
により前記記録液の状態を変化させて液滴を生成させ、
この液滴を前記記録ヘッドと対向配置された被記録体へ
移行させるインクジェット方式にも適用可能である。

【０１７５】更に、染料その他の記録材を状態変化させ
る順序は、記録材供給の上流側から同下流側へとするほ
か、記録材の種類や記録材飛翔の方式によって適宜に選
択することができる。また、記録材の状態変化は、前記
各実施例におけるような固体粉末状から液状への変化の
ほか、ケーキ状から液状への変化やスラリー状から液状
への変化等とすることも可能である。

【０１７６】

【発明の作用効果】本発明は、被記録体に対向する記録
材収容部への記録材を導くための記録材供給路における
前記記録材の状態変化を生じさせるための手段が、前記
記録材供給路において場所的に異なる状態変化エネルギ
ーを生ずるようにしているので、前記記録材供給路内の
位置での所望の順序で前記の記録材状態変化をなさしめ
ることができる。

【０１７７】従って、この記録材状態変化が場所的に不
所望な順序でなされることによるトラブルが起こること
がなく、その結果、常に良好な記録が保証され、信頼性
が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図２】同染料液化の概略を示し、同図（ａ）はヒータ
の配置を示す概略平面図、同図（ｂ）はヒータの各部分
と比抵抗との関係を示すグラフ、同図（ｃ）はヒータの
各部分と温度との関係を示すグラフである。

【図３】同プリンタヘッド内の染料の液化の状態を示
し、同図（ａ）は初期状態（ウォーミングアップ前の状
態）を示す断面図、同図（ｂ）はウォーミングアップ中
の一時期を示す断面図、同図（ｃ）はウォーミングアッ
プが終了して記録可能になった状態を示す断面図であ
る。

【図４】同プリンタヘッドの主要部の底面図である。

【図５】同図４のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】第１の実施例に変形を加えた図４と同様の底面
図である。

【図７】第１の実施例に他の変形を加えた図３と同様の
断面図である。

【図８】本発明の第２の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図９】本発明の第３の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図10】同ヒータの駆動の概要を示し、同図（ａ）はヒ
ータ駆動の機構を示すブロック図、同図（ｂ）及び
（ｃ）はヒータの時間と温度との関係（プログラム）を
示すグラフである。

【図11】本発明の第４の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図12】同プリンタヘッドの主要部の断面図である。

【図13】本発明の第５の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図14】同プリンタヘッドの主要部の拡大断面斜視図で
ある。

【図15】本発明の第６の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図16】本発明の第７の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図17】本発明の第８の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図18】本発明の第９の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図19】本発明の第10の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図20】本発明の第11の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図21】本発明の第12の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図22】本発明の第13の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図23】本発明の第14の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図24】本発明の第15の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図25】本発明の第16の実施例によるプリンタヘッドの
断面図である。

【図26】本発明の実施例によるプリンタヘッドを有する
プリンタの概略斜視図である。

【図27】同プリンタヘッドを有する他のプリンタの概略
斜視図である。

【図28】同プリンタの分解斜視図である。

【図29】従来の感熱記録ヘッドを用いたプリンタの要部
正面図である。

【図30】本発明の完成前に案出されたプリンタの概略断
面図である。

【図31】同プリンタのヘッドの分解斜視図である。

【図32】同他のプリンタのヘッドの分解斜視図である。

【図33】本発明の案出前に出願されたプリンタの概略断
面図（図36のXXXIII−XXXIII線断面図）である。

【図34】同プリンタのヘッドの主要部分の拡大断面斜視
図である。

【図35】同プリンタのヘッドの一部分の斜視図である。

【図36】同プリンタのヘッドの他の一部分の斜視図であ
る。

【図37】同プリンタヘッドの一部分の平面図である。

【図38】同プリンタヘッド内の染料の液化の状態を示
し、同図（ａ）は初期状態（ウォーミングアップ前の状
態）を示す断面図、同図（ｂ）はウォーミングアップ中
の一時期を示す断面図、同図（ｃ）はウォーミングアッ
プが終了して記録可能になった状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

17、77・・・気化部 18・・・半導体レーザ 22・・・液化染料 42・・・固形分散染料 43・・・染料供給口 50・・・印画紙 61、91・・・保護層 61ｂ、67ｂ、73ａ、91ｂ、97ｂ・・・拡大された開口 62、82・・・スペーサ 62ａ・・・液化染料導入口としての穴 63、102 ・・・底板（ベース） 64、84・・・液化染料供給路 64’・・・液化染料導入口 65、75・・・染料気化用発熱体 66・・・断熱材ブロック 67、97・・・染料液止め層 80・・・小柱体 87・・・液化染料収容部 101 ・・・気化構造体 168A、168B、168C、268 、368 、468 ・・・染料液化用
ヒータ 171 、172 ・・・ヒータ接続用電極 300 ・・・熱電対 301 ・・・プログラム温度制御器 568A、568B、668 ・・・ヒータランプＬ・・・レーザ光ＨＲ・・・熱線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本武勝東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録材供給路を有する記録材供給部と、
被記録体に対向する記録材収容部と、この記録材収容部
の記録材を前記被記録体へ飛翔させるための記録材飛翔
用構造体と、前記記録材を前記記録材収容部へ導くため
の前記記録材供給路における前記記録材の状態変化を生
じさせるための手段とを具備し、この手段が前記記録材
供給路において場所的に異なる状態変化エネルギーを生
ずるように構成されている記録装置。
【請求項２】記録材を液化して記録材収容部に供給す
るための加熱手段が、記録材供給路内の位置に応じて前
記記録材の温度を制御するように構成されている、請求
項１に記載された記録装置。
【請求項３】加熱手段が、記録材供給路に沿って、こ
の記録材供給路の内面側とこの記録材供給路の外面側と
の少なくとも一方に設けられている、請求項２に記載さ
れた記録装置。
【請求項４】記録材供給路内で記録材飛翔用構造体の
部位よりも上流側で記録材がより早く液化するように、
加熱手段が構成されている、請求項２に記載された記録
装置。
【請求項５】加熱手段が記録材供給路に沿って複数に
分割され、これらの分割された加熱手段の発熱量が互い
に異なっている、請求項４に記載された記録装置。
【請求項６】複数に分割された加熱手段毎に記録材の
温度を検出する温度検出手段が設けられ、これら温度検
出手段の検出結果に基づいて前記各加熱手段の発熱量を
制御する発熱量制御手段が設けられている、請求項５に
記載された記録装置。
【請求項７】記録材供給路に沿って連続して設けられ
た加熱手段の発熱量が、前記記録材供給路に沿って変化
している、請求項３に記載された記録装置。
【請求項８】加熱手段が発熱体によって構成されてい
る、請求項２に記載された記録装置。
【請求項９】記録材供給構造部上に記録材飛翔用構造
体が一体に設けられている、請求項１に記載された記録
装置。
【請求項10】記録材飛翔用構造体が記録材収容部内に
取付けられている、請求項１に記載された記録装置。
【請求項11】毛細管現象によって液状記録材を開口側
に供給しかつ保持するように記録材飛翔用構造体が構成
されている、請求項１に記載された記録装置。
【請求項12】毛細管現象を生ずる多孔質構造体が記録
材飛翔用構造体に設けられている、請求項11に記載され
た記録装置。
【請求項13】多孔質構造体が小柱体の集合体によって
形成されている、請求項12に記載された記録装置。
【請求項14】記録材を飛翔させるための加熱手段とし
ての発熱体が、記録材飛翔用構造体に設けられている、
請求項１に記載された記録装置。
【請求項15】記録材を飛翔させるための加熱手段とし
て、加熱ビーム発生手段が設けられている、請求項１に
記載された記録装置。
【請求項16】記録材が気化又はアブレーションして前
記記録材と非接触状態で対向配置された被記録体に飛翔
するように構成されている、請求項１に記載された記録
装置。
【請求項17】請求項１に記載された記録材供給部、記
録材収容部及び記録材飛翔用構造体を夫々具備し、被記
録体に対向した少なくとも最表面材に開口が設けられ、
この開口によって形成された間隙を隔てて前記被記録体
に記録材飛翔用構造体が対向し、前記間隙を通して記録
材が前記被記録体へ飛翔するように構成され、前記開口
が前記記録材飛翔用構造体による飛翔領域よりも拡大さ
れている記録装置。
【請求項18】最表面材が、保護層からなっている、請
求項17に記載された記録装置。
【請求項19】保護層の内側に液止め層及び／又はスペ
ーサ部材が設けられている、請求項18に記載された記録
装置。
【請求項20】液止め層及び／又はスペーサ部材にも拡
大された開口が設けられている、請求項19に記載された
記録装置。
【請求項21】記録材供給構造部上に記録材飛翔用構造
体が一体に設けられている、請求項17に記載された記録
装置。
【請求項22】記録材飛翔用構造体が記録材収容部内に
取付けられている、請求項17に記載された記録装置。
【請求項23】毛細管現象によって液状記録材を開口側
に供給しかつ保持するように記録材飛翔用構造体が構成
されている、請求項17に記載された記録装置。
【請求項24】毛細管現象を生ずる多孔質構造体が記録
材飛翔用構造体に設けられている、請求項23に記載され
た記録装置。
【請求項25】多孔質構造体が小柱体の集合体によって
形成されている、請求項24に記載された記録装置。
【請求項26】記録材を飛翔させるための加熱手段とし
ての発熱体が、記録材飛翔用構造体に設けられている、
請求項17に記載された記録装置。
【請求項27】記録材を飛翔させるための加熱手段とし
て、加熱ビーム発生手段が設けられている、請求項17に
記載された記録装置。
【請求項28】記録材が気化又はアブレーションして前
記記録材と非接触状態で対向配置された被記録体に飛翔
するように構成されている、請求項17に記載された記録
装置。
【請求項29】請求項１に記載されたように構成され、
かつ、被記録体に対向した少なくとも最表面材に開口が
設けられ、この開口によって形成された間隙を隔てて前
記被記録体に記録材飛翔用構造体が対向し、前記間隙を
通して記録材が前記被記録体へ飛翔するように構成さ
れ、前記開口が前記記録材飛翔用構造体による飛翔領域
よりも拡大されている、記録装置。
【請求項30】請求項２〜16のいずれか１項に記載され
た構成と、請求項17〜28のいずれか１項に記載された構
成とを併せ具備する、記録装置。
【請求項31】記録材供給構造部上に記録材飛翔用構造
体が一体に設けられている、請求項29に記載された記録
装置。
【請求項32】記録材飛翔用構造体が記録材収容部内に
取付けられている、請求項29に記載された記録装置。
【請求項33】毛細管現象によって液状記録材を開口側
に供給しかつ保持するように記録材飛翔用構造体が構成
されている、請求項29に記載された記録装置。
【請求項34】毛細管現象を生ずる多孔質構造体が記録
材飛翔用構造体に設けられている、請求項33に記載され
た記録装置。
【請求項35】多孔質構造体が小柱体の集合体によって
形成されている、請求項34に記載された記録装置。
【請求項36】記録材を飛翔させるための加熱手段とし
ての発熱体が、記録材飛翔用構造体に設けられている、
請求項29に記載された記録装置。
【請求項37】記録材を飛翔させるための加熱手段とし
て、加熱ビーム発生手段が設けられている、請求項29に
記載された記録装置。
【請求項38】記録材が気化又はアブレーションして前
記記録材と非接触状態で対向配置された被記録体に飛翔
するように構成されている、請求項29に記載された記録
装置。
【請求項39】請求項１に記載された記録材供給部と、
記録材収容部と、記録材飛翔用構造体と、記録材を前記
被記録材収容部へ導くための記録材供給路における前記
記録材の状態変化を生じさせるための手段とを具備する
記録装置を用いて記録を行うに際し、前記記録材供給路において場所的に異なる状態変化エネ
ルギーが生ずるように前記手段を作動させる記録方法。
【請求項40】記録材供給路内で記録材飛翔用構造体の
部位よりも上流側で記録材がより早く液化するように、
前記記録材を液化させるための加熱手段を作動させる、
請求項39に記載された記録方法。
【請求項41】記録材の状態変化を発熱体の発熱量の変
化によって生じさせる、請求項40に記載された記録方
法。