JPH0885221A - Recording device and manufacturing method thereof - Google Patents
Recording device and manufacturing method thereofInfo
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- JPH0885221A JPH0885221A JP24890594A JP24890594A JPH0885221A JP H0885221 A JPH0885221 A JP H0885221A JP 24890594 A JP24890594 A JP 24890594A JP 24890594 A JP24890594 A JP 24890594A JP H0885221 A JPH0885221 A JP H0885221A
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- dye
- recording material
- heating element
- recording
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 記録材収容部(例えば、染料気化部77を含む
領域)と、この記録材収容部に対して被記録体(例え
ば、印画紙50)を対向させる被記録体支持手段(例え
ば、紙送りローラ103 等)と、前記記録材を加熱して前
記被記録体へ移行させるための加熱手段(例えば、発熱
体175 )とを有し、この加熱手段が前記記録材収容部の
少なくとも深さ方向に延びる発熱体 175Aからなり、か
つ、この発熱体が前記記録材の保持及び供給を行う多孔
性構造体(例えば、柱状体)を形成しているプリンタヘ
ッド70及びプリンタ100 。
【効果】 熱転写記録方式の特長を生かしながら、染料
等の記録材に対して効率良く熱を伝えることを可能にし
て気化効率を向上させ、かつ、熱の逃げを抑制して加熱
効率を上げ(それでも熱が逃げる場合、この余熱を染料
液化に利用できる。)、冷却用フィン等を小さくしてコ
スト低減も図ることができる。
(57) [Summary] [Structure] A recording material container (for example, a region including the dye vaporization unit 77) and a recording medium that opposes the recording medium (for example, photographic paper 50) to the recording material container. The recording medium has a supporting means (for example, the paper feed roller 103) and a heating means (for example, a heating element 175) for heating the recording material to transfer it to the recording medium. A printer head 70 and a printer, each of which is composed of a heating element 175A extending at least in the depth direction of the accommodating portion, and the heating element forms a porous structure (for example, a columnar body) for holding and supplying the recording material. 100. [Effect] While taking advantage of the features of the thermal transfer recording method, it is possible to efficiently transfer heat to a recording material such as a dye to improve vaporization efficiency, and suppress heat escape to improve heating efficiency ( If the heat still escapes, this residual heat can be used for liquefying the dye.), And the cost can be reduced by reducing the cooling fins and the like.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、記録装置及びその製造
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording device and its manufacturing method.
【0002】[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。2. Description of the Related Art In recent years, in image recording of video cameras, televisions, computer graphics and the like, there is an increasing need for colorization of hard copy as well as recording of mono color. In response to this, various types of printers have been developed and deployed in various fields.
【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。Among these recording methods, an ink sheet coated with an ink layer in which a high-concentration transfer dye is dispersed in a suitable binder resin, and a dyeing resin that receives the transferred dye are coated. The heat-sensitive recording head located on the ink sheet applies heat according to the image information, and the heat-sensitive recording head located on the ink sheet applies heat according to the image information. There is a method of thermal transfer.
【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。The so-called thermal transfer system, which obtains a full-color image by repeating the above-mentioned operation for each of the image signals decomposed into yellow, magenta, and cyan, which are the three primary colors of subtractive color mixture, is compact and easy to maintain. Therefore, it is attracting attention as an excellent technology that has an immediacy and obtains a high-quality image comparable to a silver salt color photograph.
【0005】図33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。)1とプ
ラテンローラ3とが対向し、これらの間に、ベースフィ
ルム12b上にインク層12aを設けたインクシート12と、
紙40b上に染着樹脂層(染料受容層)40aを設けた被記
録紙(被転写体)40とが挟着された状態で、プラテンロ
ーラ3によってサーマルヘッド1に押し付けられる。FIG. 33 is a schematic front view of the main part of such a thermal transfer type printer. According to this printer, a thermal recording head (hereinafter referred to as a thermal head) 1 and a platen roller 3 face each other, and an ink sheet 12 having an ink layer 12a provided on a base film 12b between them,
The recording paper (transferred material) 40 having the dyeing resin layer (dye receiving layer) 40a provided on the paper 40b is sandwiched and pressed against the thermal head 1 by the platen roller 3.
【0006】そして、サーマルヘッド1によって選択的
に加熱されたインク層12a中のインク(転写染料)が、
被転写体20の染着樹脂層20a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。The ink (transfer dye) in the ink layer 12a selectively heated by the thermal head 1 is
The transfer is carried out in a dot shape on the dyeing resin layer 20a of the transfer target 20, and thermal transfer recording is performed. In such thermal transfer recording, generally, a line system in which a longitudinal thermal head is fixedly arranged so as to be orthogonal to the recording paper traveling direction, or a serial head in which the thermal head reciprocates in a direction orthogonal to the recording paper traveling direction is used. The method is adopted.
【0007】他方、昇華性染料を用いた画像記録方法と
しては、従来から様々な方法が提案されている。その一
例として、特公昭62−162593号公報に示されたものが提
案されている。このような方式を用いた装置を図34に示
すと、昇華性染料4を一次加熱器5で加熱し、染料4を
液化する。この液化染料を一次加熱器5と印刷ヘッド6
とで構成された染料供給路10の毛細管構造にて二次加熱
部7へ導き、ここで染料を更に加熱し、染料蒸気8にし
て印画紙50へ転写する。なお、図中の2はサーマルプレ
ート、11Aは電極、11Bは保護層である。On the other hand, as an image recording method using a sublimable dye, various methods have been conventionally proposed. As one example thereof, the one disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-162593 is proposed. An apparatus using such a system is shown in FIG. 34. The sublimable dye 4 is heated by the primary heater 5 to liquefy the dye 4. This liquefied dye is applied to the primary heater 5 and the print head 6.
The dye is supplied to the secondary heating section 7 by the capillary structure of the dye supply path 10 constituted by, and the dye is further heated there, and the dye vapor is transferred to the photographic paper 50. In the figure, 2 is a thermal plate, 11A is an electrode, and 11B is a protective layer.
【0008】しかし、この方式では、液化された染料が
毛細管現象によりノズル9に入るが、その効率が悪く、
染料がノズル9より外へ漏れる場合がある。また、一般
的に知られているように、液体(染料)を加熱すると、
図35のように、表面張力が温度により異なるため、逃げ
16が発生する。この構造も後述する図43に示す現象と同
じであり、図35のように染料が低温側へ逃げてしまい、
殆ど染料蒸気が発生しなくなり易い。However, in this method, the liquefied dye enters the nozzle 9 due to the capillary phenomenon, but its efficiency is poor,
The dye may leak out of the nozzle 9. Also, as is generally known, when a liquid (dye) is heated,
As shown in Fig. 35, the surface tension varies depending on the temperature, so
16 occurs. This structure is also the same as the phenomenon shown in FIG. 43 described later, as shown in FIG. 35, the dye escapes to the low temperature side,
Almost no dye vapor is generated.
【0009】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
36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(LBP)を既に提案した。[0009] By the way, the applicant of the present invention uses the advantages of the thermal transfer recording method as described above, reduces waste and transfer energy, and reduces the size and weight of the printer.
A non-contact type dye vaporization type laser beam printer (LBP) as shown in 36 has already been proposed.
【0010】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。According to this recording method, a heat-fusible dye layer
A recording head (printing paper) 50 having a recording head (for example, a serial type printer head) 40 having 22 in the vaporizing section 17 and a receiving layer 50a for receiving the vaporized (or sublimated) dye 32.
A minute gap 17a in the range of 1 μm to 1 mm is provided between and.
【0011】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。Then, by irradiating the laser beam L, the liquefied dye stored in the dye storing portion 37 of the vaporizing portion 17 of the recording head 40.
22 is selectively heated to near its boiling point to be vaporized, the vaporized dye 32 is caused to fly in the void 17a, and transferred from the vaporization hole 23 onto the photographic printing paper 50 which is a recording medium to obtain continuous gradation. Get the image you have. This operation is the three primary colors of subtractive color, yellow,
Full colorization can be achieved by repeating each of the image signals decomposed into magenta and cyan.
【0012】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。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)。In this recording method, the photographic printing paper 50 is opposed to the recording head 40, for example, on the upper side, and the laser light emitted from the laser 18 and condensed by the lens 19 is near the upper surface of the vaporizing section 17. It is advisable to irradiate L to cause the vaporized dye 32 to fly or move upward. In this case, in order to move the transfer dye through the gap 17a by the heating means, it is often observed when a high-power laser is irradiated in addition to the vaporization phenomenon, and the bond of the dye molecule is efficiently cut to utilize its energy. It is also possible to use the phenomenon of etching at a very large rate, and the phenomenon of etching at a very large rate using the energy of gas generated by boiling or explosion (a transfer mechanism other than such a vaporization mechanism is called ablation). : Below, the same).
【0013】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。Further, a head base having a laser beam transmitting property.
A dye reservoir 15 is provided in 14, and a liquefied dye 22 is accommodated between the dye reservoir 15 and a lid 13 fixed on the head base 14, and a dye passage 27 is provided from here.
The liquefied dye 22 is supplied to the vaporizing section 17 via the. In this case, in order to improve the supply efficiency and the vaporization efficiency of the dye to the vaporization unit 17, the dye escape due to the decrease in the surface tension of the dye caused by heat generation is prevented, and the continuous supply and retention of the dye by utilizing the capillary phenomenon. In order to do so, a bead aggregate 20 composed of small beads 21 is provided in the vaporization section 17.
【0014】そして、上記の空隙11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。A protective plate (not shown) is fixed on the lid 13 in order to hold the gap 11 and guide the photographic printing paper 50 moving in the X direction (direction perpendicular to the paper surface). A heater for maintaining the liquefied state of the dye may be embedded in the protective plate. Here, the heater 26 is arranged in the dye containing portion (the passage 27).
【0015】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。The solid powder heat-meltable dye 42 in the solid dye storage tank 41 is supplied from a supply port 43 by a check valve 44,
It is heated to the melting point by the heater 26 and melted (liquefied). The liquefied dye 22 is supplied at a constant rate to the upper surface of the bead aggregate 20 of the vaporization section 17 at a high rate by the capillary phenomenon of the bead aggregate 20.
【0016】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37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。The entire printer including this printer head is, for example, for full color as shown in FIG.
Yellow, magenta, and cyan dye reservoirs 15Y, 15M,
15C is provided on each common base 14 to form each dye supply section or supply head section 37Y, 37M, 37C, and from there, 12 to 24 dots of each color dye are formed in rows to form a vaporization section 17Y. , 17M, 17C.
【0017】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)。For each vaporization section, a large number of condenser lenses 19 are provided for each laser beam emitted from a multi-laser array 30 in which 12 to 24 corresponding lasers (especially semiconductor laser chips) 18 are arranged in an array. The light is condensed by the microlens array 31 in which is arranged (36 is a mirror for guiding the laser light L in the perpendicular direction).
【0018】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。As the condensing lens, the illustrated lens system may be used, but a single large-diameter condensing lens 38 shown by an imaginary line may be used. The lens 38 is formed so that the refraction path changes so that the light emission position corresponds to the vaporization parts 17C, 17M, and 17Y described above according to the light incident position.
The multi-laser array 30 is driven and controlled by the control IC 34 provided on the substrate 33, and the heat sink 35 is also provided.
Is designed to allow sufficient heat dissipation.
【0019】なお、モノカラー印刷の場合は、図38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)。In the case of mono-color printing, as shown in FIG. 38, a one-dimensional laser array 30 is manufactured, and each laser element can be operated independently and in parallel. Printing speeds of more than one time can be obtained (for example, 24 times speed is obtained by using a laser array with 24 beams).
【0020】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。In each of the printer heads described above, an array having the dye containing portions 37 as many as the liquefied dyes 22 in a dot shape corresponding to the number of recording dots, and the laser 18 also has an array of light emitting points corresponding to the number of recording dots. It is arranged in a shape.
Even with the above thermal transfer printer that does not rely on the laser 18,
The heating units of the thermal head 1 are also arranged in a dot pattern.
【0021】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。As described above, according to this dye vaporization type laser beam printer, regarding the dye consumed for recording, only the lost portion is voluntarily or forcibly in the molten state from the dye reservoir to the vaporization section. By pouring, or
It can be continuously applied onto an appropriate substrate, and the substrate can be continuously supplied to the vaporizing unit by moving to the transfer unit. This is possible because the dye contains little binder resin. Therefore, since the vaporizing section involved in recording can be repeatedly used many times, the ink sheet is disposable only once in the above-mentioned thermal transfer method, which is advantageous in terms of resource saving and environmental protection.
【0022】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。Further, since it is a vaporization type or an ablation type, recording can be carried out without contact between the dye layer and the recording medium (printing paper), so that it can be seen by the above-mentioned thermal transfer method at the time of the second and subsequent printing. The reverse transfer of the dyes and the color mixture do not occur, and the heating portion is only the head including the vaporizing portion, and the power consumption is remarkably reduced as compared with the above-mentioned thermal transfer method. At the same time, the printer can be made smaller and lighter because a small volume dye reservoir is used for supplying the dye instead of the above-described ink sheet.
【0023】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。Since this recording system utilizes vaporization or sublimation of the dye, it is not necessary to heat the dye receiving layer of the recording medium as in the above-mentioned thermal transfer system, and the ink sheet and the recording medium are not recorded. It is not necessary to press the body against the body with high pressure, and this is also advantageous in reducing the size and weight of the printer. Since the dye layer in the vaporized portion and the recording medium do not come into contact with each other, heat fusion cannot occur between them, and recording is possible even if the compatibility between the dye and the receiving layer resin is small. Therefore, the range of design and selection of the dye and the resin for the receiving layer is remarkably expanded.
【0024】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。Further, the semiconductor laser 18 is basically used as a light source as a heat energy supply source for vaporizing (or sublimating) the dye. However, the semiconductor laser has a high conversion efficiency from electric power to light, and Since the dye has excellent directivity and light collecting property, the heat energy transfer efficiency of the dye is also very high. Therefore, the total energy utilization efficiency is markedly higher than that of the conventional method (thermal transfer by the above-mentioned thermal head or ink jet), which is advantageous in downsizing and power saving.
【0025】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。Further, in the conventional ink jet type color printer, it is difficult to express gradation, but since the semiconductor laser can easily control the output power, the pulse width and the like, the above recording method can easily express multi gradation. realizable. That is,
An electric image created by a color video camera or the like can be converted into a dye transfer corresponding to an image signal by a semiconductor laser to form a full-color image having at least 128 gradations per color, which is comparable to silver halide photography. it can.
【0026】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36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。The head 40, which is a transfer member suitable for the dye vaporization type recording method, has a property of sufficiently withstanding the amount of heat momentarily applied during transfer, and spontaneously due to a capillary phenomenon to the vaporization part (transfer part). It is preferable to have a structure (20 in FIG. 36) that has a large surface area for supplying a liquid dye and can firmly hold the dye during transfer.
Further, by providing an appropriate heat retaining device, it becomes possible to use a dye or a dye mixture having a melting point of room temperature or higher.
【0027】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。A transfer dye suitable for this recording method is
It has an appropriate vaporization rate or ablation rate, and shows a fluid state at 200 ° C or lower in a single or mixed state,
Any dye may be used as long as it has necessary and sufficient heat resistance. Specific examples thereof include disperse dyes, oil-soluble dyes, basic dyes and acid dyes. In particular, when the ablation mechanism is superior to the vaporization mechanism, a dye having a large molecular weight and a low vaporization rate, such as a direct dye,
Even carbon black and pigments can be transferred. Even for a dye having a melting point of room temperature or higher, the melting point is lowered by mixing the dyes with each other or by mixing the dye and a volatile low molecular weight substance.
【0028】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。Further, the photographic printing paper suitable for this recording method has a proper compatibility with the transfer dye, easily accepts the transfer dye, promotes the original color development of the dye, and fixes the dye. Any photographic paper can be used. For example, for the disperse dye, a paper having a surface coated with a polyester resin, a polyvinyl chloride resin, an acetate resin, or the like, which has good compatibility with the disperse dye, is preferable. The fixing of the dye transferred onto the printing paper may be performed by heating the transferred image so that the transferred dye on the surface penetrates into the image receiving layer.
【0029】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。The heating means of the dye transfer system is roughly classified into a method using a thermal head, a material that absorbs laser light and a wavelength range including the wavelength range of the laser light, and converts light energy into heat energy (photothermal conversion). A method of combining a body (not shown) and laser light can be mentioned.
【0030】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。When a laser beam is used, the resolution is remarkably improved, and by increasing the laser beam density in the optical system, it becomes possible to perform intensive heating, and the ultimate temperature is increased. As a result, the thermal efficiency is improved. There is a feature called.
Particularly, by using the multi-laser, the time for transferring one screen is significantly shortened.
【0031】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。However, the photothermal converter must be one that sufficiently satisfies the heat resistance in order to continuously absorb the laser light of light energy. Therefore, as the photothermal converter used in this system, a thin film type light absorber such as a metal thin film that exhibits absorption matching the emission wavelength of a laser, or a two-layer film of a metal thin film and a ceramic thin film having a high dielectric constant is directly transferred. In addition to being provided on the part, heat resistance such as fine particle type light absorbers such as carbon black and metal fine particles, organic dyes such as phthalocyanine dyes, naphthalocyanine dyes, cyanine dyes, anthraquinone dyes or organometallic dyes A dye or pigment having excellent properties may be used by uniformly dispersing it in a transfer dye.
【0032】[0032]
【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 号において提案している。Further, the applicant of the present invention has proposed another sublimation type color video printer, which does not require an ink sheet and a thermal head, and which saves power, is small in size, and is low in cost. , Japanese Patent Application No. 4-300587, Japanese Patent Application No. 5-1124
No. 1 and Japanese Patent Application No. 5-12106.
【0033】このプリンタの類似構造を図39〜図41によ
って具体的に説明する(但し、図36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。A similar structure of this printer will be described in detail with reference to FIGS. 39 to 41 (however, the same parts as those in the head of FIG. 36 are designated by the same reference numerals), and the head part 60 serves as a disperse dye. Dye tank 41 containing solid powder sublimation dye 42
And a wear-resistant protective layer made of high-strength material located underneath
61, a spacer 62 located in the center, and a head base 63 located on the upper side.
【0034】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導入部64と、
この液化染料導入部64に沿って所定間隔毎に複数配置さ
れ、この液化染料導入部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66とを有している。Further, a liquefied dye introducing portion 64 for heating and liquefying the solid powder sublimation dye 42 in the dye storage tank 41, and introducing it.
A plurality of liquefied disperse dyes 22 are arranged along the liquefied dye introducing section 64 at predetermined intervals and are guided from the liquefied dye introducing section 64.
It has vaporization parts 17 for vaporizing the liquid by heat of vaporization, a vaporization heating element 65 provided below the liquid surface of the dye 22 in the vaporization part, and a heat insulating material 66 for supporting it.
【0035】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。The protective layer 61 has a function of preventing dirt, dust, dust, foreign matter, etc. from entering the vaporization holes 23 of each vaporization section 17 when it comes into contact with the photographic printing paper 50 with a light pressure. It is formed of a metal-based or glass-based material such as tantalum, which has good thermal conductivity and excellent heat resistance and wear resistance. In addition, the protective layer 61
In this case, a plurality of square columnar holes 61a which become a part of the vaporization holes 23 of each vaporization part 17 are formed by fine processing such as an etching technique.
【0036】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。The spacer 62 is made of, for example, a glass-based or ceramic-based resin, a polyethylene-based resin, or a metal-based resin such as tantalum. It has a function of adjusting the temperature of the dye receiving layer 50a of the photographic printing paper 50 by the heat transfer of.
【0037】なお、印画紙50は、図44に示すように実際
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、耐熱性が強く、非吸
湿性の良いポリプロピレン層50bと、ベース紙50cと、
ポリプロピレン層50b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ポリプロピレン層50dと
が積層された構造になっている。なお、50eは光吸収層
(これは省略可能である。)である。As shown in FIG. 44, the photographic printing paper 50 is actually formed of a cellulosic resin or the like and has a dye receiving layer 50a which absorbs a disperse dye and a high heat resistance and a high non-hygroscopic property. Polypropylene layer 50b, base paper 50c,
Balance the polypropylene layer 50b with photographic paper
It has a structure in which a polypropylene layer 50d for preventing the warp of 50 is laminated. In addition, 50e is a light absorption layer (this can be omitted).
【0038】スペーサ62には、図39、図40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41C)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27を形成している。As shown in FIGS. 39 and 40, the spacer 62 is formed with a plurality of square columnar holes 62a which become a part of the vaporizing holes 23 of each vaporizing section 17, and the dye storing tank 41.
A plurality of slots 27 are formed which extend from the (yellow 41Y, magenta 41M, cyan 41C) side to the other end side of the head base 63 and communicate with the vaporization holes 23 of each vaporization section 17.
【0039】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。ま
た、図39、図41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。Further, a dye solution stopping layer 67 is provided between the protective layer 61 and the spacer 62. This dye liquid stop layer 67
Is a liquefied disperse dye formed of a fluorine-based or silicon-based resin material that is heat resistant and chemically stable.
Is prevented from leaking to the outside through the wall surface of the protective layer 61 and adhering to the dye receiving layer 50a of the photographic printing paper 50. In addition, as shown in FIGS. 39 and 41, the liquid stop layer 67 is provided with a plurality of square columnar holes 67 a that are a part of the vaporization holes 23 of each vaporization section 17. Incidentally, the protective layer 61 and the dye liquid stop layer
The 67 and the spacer 62 are adhered to each other with a heat resistant adhesive.
【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39に
示すように、ヘッドベース63の各染料収納槽41側には、
各液化染料導入部64に連通する供給口(接続穴)43を形
成している。The head base 63 is formed as thin as possible, for example, glass, ceramics or the like having a high melting point, no thermoformability, and low thermal conductivity. Further, as shown in FIG. 39, on the side of each dye storage tank 41 of the head base 63,
A supply port (connection hole) 43 communicating with each liquefied dye introducing section 64 is formed.
【0041】更に、ヘッドベース63の各液化染料導入部
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。図39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導入部64の終端部側まで伸
びている。また、図42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。Further, each liquefied dye introducing portion of the head base 63
A plate-shaped heater (heating element) 68 is attached to the surface on the 64 side up to the inside of each dye bath 41. The heater 68 is made of, for example, carbon or a silicon compound, and is heated to 50 ° C.
It has a function of liquefying the disperse dye 42 in the form of a solid powder by generating heat of ˜300 ° C. and keeping the temperature in the liquefied state. As shown in FIG. 39, one end of the heater 68 is bent vertically upward and inserted into each dye storage tank 41,
The other end extends to the end side of each liquefied dye introducing section 64. Further, as shown in FIG. 42, the heater 68 is arranged on the entire surface of the head base 63 so that the spacer 62 and the protective layer 61 can be kept warm to heat the dye receiving layer 50a of the printing paper 50.
【0042】図39〜図42に示した上記のプリンタヘッド
60によれば、図36〜図38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。The above-mentioned printer head shown in FIGS. 39 to 42.
According to 60, in addition to having the features described in the printer head 40 shown in FIGS. 36 to 38, in addition to the printer head 40, it has the following advantages.
【0043】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。First, since the dye heating for vaporization in each vaporizing section 17 is performed not by using the laser beam L but by the heat generation of the heating element 65 provided in each vaporizing section, an expensive semiconductor laser ( In particular, it is possible to use a low-cost heating element instead of multiple laser arrays that are provided in parallel), and the vaporization efficiency directly uses the heat generated by the heater without depending on the electro-optical conversion efficiency of the laser. , The efficiency as a whole is improved.
【0044】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。However, the present inventor
As a result of examining 60, it was found that the following points to be improved remain.
【0045】即ち、プリンタヘッド60のヘッド構造にお
いては、発熱体65が液化染料22の液面下(即ち、染料の
表面近傍)に配されているため、発熱による染料の温度
上昇が染料22の深さ方向に十分に生じず、特に染料液面
(表面)で不十分となり易い。しかも、染料22と発熱体
65との接触面積が小さく、熱伝達効率が不十分となるた
め、突沸を生じ易く、安定した染料の気化を行えないこ
とがある。That is, in the head structure of the printer head 60, since the heating element 65 is arranged below the liquid surface of the liquefied dye 22 (that is, near the surface of the dye), the temperature rise of the dye due to heat generation is It does not occur sufficiently in the depth direction, and in particular, the dye liquid surface (surface) tends to be insufficient. Moreover, the dye 22 and the heating element
Since the contact area with 65 is small and the heat transfer efficiency is insufficient, bumping is likely to occur and stable vaporization of the dye may not be performed.
【0046】なお、図43に示すように、発熱体65によっ
て染料22に対して局部的に熱を加えると、表面張力が温
度により変化するため、温度の低い方に染料22が引きつ
けられて染料が矢印16の方向に逃げ易くなる。このた
め、気化効率が悪くなることがある。As shown in FIG. 43, when heat is locally applied to the dye 22 by the heating element 65, the surface tension changes with temperature, so that the dye 22 is attracted to the lower temperature and the dye 22 is attracted to the lower temperature. Can easily escape in the direction of arrow 16. Therefore, the vaporization efficiency may deteriorate.
【0047】そして、染料22の逃げ16に伴って分散染料
22の気化部17の液面が一定せず、更には、断熱層66へ熱
が逃げるために効率が悪くなること、熱の逃げが多いた
めに冷却用フィン等による冷却を十分に行うことが必要
になる等の問題もある。Then, along with the escape 16 of the dye 22, the disperse dye
The liquid surface of the vaporization part 17 of 22 is not constant, and further, heat is radiated to the heat insulating layer 66, so that the efficiency is deteriorated, and since a large amount of heat is radiated, it is possible to sufficiently perform cooling by a cooling fin or the like. There are also problems such as need.
【0048】[0048]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した熱転写記録方式の特長を生かしながら、染料等の記
録材に対して効率良く熱を伝えることを可能にして気化
効率を向上させ、かつ、熱の逃げを抑制して加熱効率を
上げ(それでも熱が逃げる場合、この余熱を染料液化に
利用できる。)、冷却用フィン等を小さくしてコスト低
減も図ることのできる記録装置、及びその製造方法を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the vaporization efficiency by making it possible to efficiently transfer heat to a recording material such as a dye while taking advantage of the features of the thermal transfer recording method described above. In addition, a recording device that suppresses the escape of heat to improve the heating efficiency (if the heat still escapes, this residual heat can be used for liquefying the dye), the cooling fins and the like can be made small, and the cost can be reduced, and It is to provide the manufacturing method.
【0049】[0049]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、被記録
体(例えば、後述の印画紙50)に対向する記録材収容部
(例えば、後述の染料気化部77を含む領域)と、この記
録材収容部の記録材を加熱して前記被記録体へ移行させ
るための加熱手段(例えば、後述の発熱体175)とを有
し、この加熱手段が前記記録材収容部の少なくとも深さ
方向に延びる発熱体(例えば、後述の柱状発熱体 175
A)からなっている記録装置に係るものである。That is, according to the present invention, a recording material accommodating portion (for example, a region including a dye vaporizing portion 77 described later) facing a recording medium (for example, a printing paper 50 described later), A heating means (for example, a heating element 175 described later) for heating the recording material in the recording material accommodation portion to transfer it to the recording medium, and this heating means is at least in the depth direction of the recording material accommodation portion. A heating element (for example, a columnar heating element to be described later.
It relates to a recording device consisting of A).
【0050】本発明の記録装置によれば、記録材収容部
の少なくとも深さ方向に延びる発熱体が配されているの
で、記録材を表面域は勿論のこと、その深さ方向におい
て迅速に温度上昇させ、発熱による加熱効率を高め、気
化等による記録材の転写効率を向上させることができ
る。しかも、レーザを使用する必要がないため、低コス
ト化が可能となる。この場合、発熱体と記録材とは深さ
方向において十分な面積で接触し合うことが、記録材の
温度上昇に有利であるだけでなく、突沸を生じ難くな
り、安定した飛翔を行わせることができる。According to the recording apparatus of the present invention, since the heating element extending at least in the depth direction of the recording material accommodation portion is arranged, the recording material can be quickly heated not only in the surface area but also in the depth direction. It is possible to raise the temperature and increase the heating efficiency by heat generation, and improve the transfer efficiency of the recording material by vaporization or the like. Moreover, since it is not necessary to use a laser, the cost can be reduced. In this case, it is not only advantageous for the heating element and the recording material to contact each other with a sufficient area in the depth direction in order to increase the temperature of the recording material, but also it is difficult for bumping to occur and stable flight is performed. You can
【0051】そして、上記の発熱体が多数の柱状体、小
球(ビーズ)状体、多孔質状体等の多孔状構造からなっ
ている場合には、この多孔状構造がその毛細管作用によ
って記録材の保持及び供給を行い、これによって記録材
の逃げを抑制し、記録材を効果的に保持及び定量供給
し、発熱体による熱を効率良く伝えることを可能にし、
気化効率を向上させることができ、また記録材の定量供
給により気化量を一定として高画質の記録が得られる。When the heating element has a porous structure such as a large number of columnar bodies, small spheres (beads), and porous bodies, this porous structure is recorded by its capillary action. The material is held and supplied, thereby suppressing escape of the recording material, effectively holding and supplying the recording material in a fixed amount, and enabling efficient transfer of heat by the heating element,
The vaporization efficiency can be improved, and high-quality recording can be obtained with a constant vaporization amount by the constant supply of the recording material.
【0052】そして、この毛細管構造によって熱の逃げ
を抑制して加熱効率を上げ(それでも熱が逃げる場合、
この余熱を染料液化に利用したり、被記録体の加熱に用
いて記録材定着用の熱源としても利用でき、定着エネル
ギーを削減できる。)、冷却用フィン等を小さくしてコ
スト低減も図ることができる。The capillary structure suppresses the escape of heat to improve the heating efficiency (if the heat still escapes,
This residual heat can be used for liquefying the dye, or can be used for heating the recording medium as a heat source for fixing the recording material, so that the fixing energy can be reduced. ), It is possible to reduce the cost by reducing the size of the cooling fins.
【0053】なお、本発明の記録装置は、記録材を加熱
して被記録体へ移行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。本発明の記録装
置は、上述したプリンタヘッド、及びこのプリンタヘッ
ドを組み込んだプリンタも包含する概念である(以下、
同様)。Since the recording apparatus of the present invention is of the thermal transfer type in which the recording material is heated and transferred to the recording medium, the above-mentioned miniaturization, ease of maintenance, immediacy, and high image quality are achieved. It has features such as high gradation. The recording apparatus of the present invention is a concept that includes the printer head described above and a printer incorporating the printer head (hereinafter,
Similar).
【0054】本発明の記録装置において、上記の発熱体
は柱状に形成されてよいが、この柱状体は発熱体自体に
よって形成されていたり、或いは柱状の絶縁体の表面に
発熱体が被着されていてもよい。この場合、柱状の発熱
体又は絶縁体が記録材収容部の構成層(例えば、後述の
ポリシリコン層83又はシリコン層73)と同一材料からな
っていると、その加工又は形成が容易となる。In the recording apparatus of the present invention, the heating element may be formed in a columnar shape, but the columnar element is formed by the heating element itself, or the heating element is attached to the surface of the columnar insulator. May be. In this case, if the columnar heating element or the insulating material is made of the same material as the constituent layer of the recording material accommodating portion (for example, the polysilicon layer 83 or the silicon layer 73 described later), its processing or formation becomes easy.
【0055】また、上記の発熱体の比抵抗が記録材収容
部の深さ方向又は面方向で変化していると、記録材の飛
翔効率を決める最表面側及び最適位置での加熱効率を高
めることができる。Further, when the specific resistance of the heating element changes in the depth direction or the surface direction of the recording material accommodation portion, the heating efficiency at the outermost surface side and the optimum position for determining the flying efficiency of the recording material is increased. be able to.
【0056】また、発熱体が柱状の発熱体であるとき、
その上部及び下部にそれぞれ電流供給用の電極が設けら
れてよい。この場合、多数の柱状の発熱体に共通の上部
電極及び下部電極が記録材収容部内において所定の幅及
び長さに亘って設けられてよい。When the heating element is a columnar heating element,
Electrodes for supplying current may be provided on the upper part and the lower part, respectively. In this case, the upper electrode and the lower electrode common to a large number of columnar heating elements may be provided in the recording material accommodating portion over a predetermined width and length.
【0057】また、上部電極に記録材の通過孔(例え
ば、後述の通過孔150 )が気化用の孔として形成されて
いるのがよい。この記録材の通過孔の大きさ又は分布が
記録材収容部の深さ方向又は面方向で変化していると、
記録材の飛翔方向や飛翔量をコントロールすることがで
きる。It is preferable that a recording material passage hole (for example, a passage hole 150 described later) is formed in the upper electrode as a vaporization hole. If the size or distribution of the passage holes of the recording material changes in the depth direction or the surface direction of the recording material accommodation portion,
It is possible to control the flight direction and the flight amount of the recording material.
【0058】また、上記の記録材収容部への記録材供給
通路に、記録材の逆流防止機構(例えば、後述のボール
弁121 )が設けられていると、気化部から記録材が逃げ
るのを効果的に防止し、気化部への供給を安定に行うこ
とができる。If a recording material backflow prevention mechanism (for example, a ball valve 121 described later) is provided in the recording material supply passage to the recording material accommodation portion, the recording material is prevented from escaping from the vaporizing portion. It can be effectively prevented and the supply to the vaporization section can be performed stably.
【0059】本発明の記録装置は、発熱体が通電によっ
て発熱し、この熱によって記録材が気化又はアブレーシ
ョンし、記録材と非接触状態で対向配置された被記録体
へ飛翔するように構成されることが望ましい。即ち、間
隙を通して記録材を被記録体に移行(特に飛翔)させる
ように構成されるのがよく、上述の非接触方式の染料気
化型プリンタ用の記録ヘッドに好適である。The recording apparatus of the present invention is constructed so that the heating element generates heat when energized, and the recording material is vaporized or ablated by this heat, and flies to the recording material which is arranged opposite to the recording material in a non-contact state. Is desirable. That is, it is preferable that the recording material is configured to move (especially fly) to the recording medium through the gap, which is suitable for the recording head for the non-contact type dye vaporization printer.
【0060】この場合、記録材収容部が複数個配され、
これらのそれぞれにおいて記録材を加熱するように構成
され、前記複数個の記録材収容部に設けられた各発熱体
のうち、選択された発熱体が記録材の気化又はアブレー
ションに使用される間、選択されない発熱体が記録材の
保温又は液化に使用されることができる。但し、記録材
の液化は本来、別に設けた発熱体によって行うことがで
きる。In this case, a plurality of recording material accommodating portions are arranged,
Each of these is configured to heat the recording material, and among the heating elements provided in the plurality of recording material accommodation portions, while the selected heating element is used for vaporization or ablation of the recording material, An unselected heating element can be used to keep the recording material warm or liquefy. However, the recording material can be originally liquefied by a separately provided heating element.
【0061】また、上記の多孔性構造体については、柱
状体、壁状体、微小粒子の集合体、多孔性物質、繊維状
体等、種々の形態をとり得るが、気化部の底面から上方
へ延びる柱状体又は壁状体とするのが微細加工性(リソ
グラフィの適用が可能)の点で望ましい。The above-mentioned porous structure can take various forms such as columnar bodies, wall-shaped bodies, aggregates of fine particles, porous substances, fibrous bodies, etc. A columnar body or a wall-shaped body extending inward is desirable from the viewpoint of fine workability (lithography can be applied).
【0062】上記の発熱体を支持する支持体(例えば、
後述のベース73)は、ガラスで形成することができる
が、他の材質でも形成可能である。例えば、高分子材で
形成することもできるが、これは、記録装置を被記録体
に押し付けない構造とすれば大きな圧力を受けないこと
に依るものであり、また、発熱体の作動時に熱放散(放
熱)も少なく、熱的絶縁性が良好となる。A support (for example, a support for supporting the above-mentioned heating element)
The base 73) described later can be formed of glass, but can be formed of other materials. For example, it can be formed of a polymer material, but this is because a large pressure is not applied if the recording device is not pressed against the recording medium. Less (heat dissipation) and good thermal insulation.
【0063】なお、本発明において記録材として使用可
能な固化分散染料、液化分散染料、気化分散染料、分散
染料を総称して「気化性染料」と称するが、その定義を
次の通りとする。The solidified disperse dye, the liquefied disperse dye, the vaporized disperse dye and the disperse dye which can be used as the recording material in the present invention are collectively referred to as "vaporizable dye", and the definition thereof is as follows.
【0064】即ち、25℃から分解温度までの温度範囲に
おいて、その蒸気圧が0.01パスカル以上となる温度領域
が存在する染料を「気化性染料」と定義する。但し、気
相において染料分子が平均会合数nで会合している場合
には、上記蒸気圧をその平均会合数nで割った値が0.01
パスカル以上であるものを気化性染料とする。こうした
気化性染料は加熱によって気化染料となるものであり、
上記の定義に従った実用的な染料例としては、市販され
ているHSR−2031、ESC−155 、ESC−655 など
がある。That is, a dye having a temperature range in which the vapor pressure is 0.01 Pascal or more in the temperature range from 25 ° C. to the decomposition temperature is defined as a “vaporizable dye”. However, when the dye molecules are associated with the average number of associations n in the gas phase, the value obtained by dividing the vapor pressure by the average number of associations is 0.01.
Those that are equal to or greater than Pascal are volatile dyes. These vaporizable dyes become vaporized dyes when heated,
Examples of practical dyes according to the above definition include HSR-2031, ESC-155, ESC-655 and the like which are commercially available.
【0065】本発明は更に、上記した本発明の各記録装
置を製造する方法として、発熱体材料を記録材収容部の
位置においてリソグラフィにより所定パターンに加工
し、発熱体を形成する工程を有する、記録装置の製造方
法も提供するものである。The present invention further comprises, as a method of manufacturing each of the recording devices of the present invention, a step of forming a heating element by processing a heating element material into a predetermined pattern by lithography at the position of the recording material accommodation portion, A method of manufacturing a recording device is also provided.
【0066】この製造方法においては、記録材収容部の
位置において下部電極を形成した後、この下部電極上に
発熱体材料を被着し、この発熱体材料をリソグラフィに
より所定パターンに加工し、これによって形成された発
熱体の上部にリソグラフィにより上部電極を形成するこ
とができる。In this manufacturing method, after the lower electrode is formed at the position of the recording material accommodating portion, the heating element material is deposited on the lower electrode, and the heating element material is processed into a predetermined pattern by lithography, An upper electrode can be formed by lithography on the heating element formed by.
【0067】[0067]
【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。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the following examples.
【0068】実施例1 図1〜図17は、本発明を非接触方式の染料気化型プリン
タ(例えばビデオプリンタ:以下、同様)に適用した第
1の実施例を示すものである。 Embodiment 1 FIGS. 1 to 17 show a first embodiment in which the present invention is applied to a non-contact type dye vaporization printer (for example, a video printer: hereinafter the same).
【0069】まず、図1及び図2について、本実施例に
よるプリンタヘッド70の特徴的構成を説明する。First, the characteristic structure of the printer head 70 according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
【0070】このプリンタヘッド70の染料気化部77にお
いては、ガラスのベース73上のポリシリコン層83に染料
収容部87が凹状に形成され、この収容部に構成層83と同
材質のポリ−Siからなる多数の微細な柱状体 175Aが
ヒータ部として例えば1〜10μm(特に1〜2μm)の
直径及び間隔で以て高さ例えば1〜20μm(特に6〜10
μm)に設けられ、ヒータ175 を構成している。柱状体
175Aは角柱状であるときは、径が5μm以下、特に2
μm以下とするのがよい。In the dye vaporization section 77 of the printer head 70, the dye containing section 87 is formed in a concave shape in the polysilicon layer 83 on the glass base 73, and the poly-Si made of the same material as the constituent layer 83 is formed in this containing section. A large number of fine columnar bodies 175A composed of, for example, 1 to 20 μm (especially 6 to 10 μm) as a heater portion with a diameter of 1 to 10 μm (especially 1 to 2 μm) and intervals
μm) and constitutes the heater 175. Pillar
When 175A has a prismatic shape, the diameter is 5 μm or less, especially 2
It is preferable that the thickness is not more than μm.
【0071】染料収容部87の染料層22の厚みが柱状体 1
75Aの高さより薄い場合は、染料が毛細管現象により柱
状体全体に亘って染料が浸み込んだ状態になり、また、
染料層22が柱状体 175Aより厚い場合には、ヒータが染
料中に埋没した状態になる。The thickness of the dye layer 22 of the dye containing portion 87 is the columnar body 1.
When the height is less than 75 A, the dye is soaked over the entire columnar body due to the capillary phenomenon.
When the dye layer 22 is thicker than the columnar body 175A, the heater is embedded in the dye.
【0072】この柱状体 175A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、各柱状体
175A間には幅狭の空隙82を交互に有しており、この空
隙によって全体として多孔性構造体を構成している。空
隙82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を上方へ供給する
作用をなすものである。This columnar body 175A is provided at a height from the bottom surface of the accommodating portion 87 to its upper surface, and
Narrow voids 82 are alternately provided between 175A, and the voids form a porous structure as a whole. The voids 82 are liquefied dyes in the housing portion 87 due to their capillary action.
It holds 22 and simultaneously supplies a sufficient amount of the liquefied dye 22 necessary for time-series operation of one dot of the printer.
【0073】ヒータ部(柱状体)175Aの上下の両端に
は、電極84及び85がそれぞれ、例えば蒸着による金属薄
膜(Au、Al等)によって形成されていて、ヒータ部
175Aのポリ−Siに対しオーミック電極をなしてい
る。これらの電極84−85間に電流を流すことによって、
ポリ−Si柱状体 175Aを微小ヒータとして働かせる。
この微小ヒータによる加熱領域(柱状体の集合領域)は
10〜200 μmのサイズ(特に、10〜100 μmのサイズ)
とするのが気化効率及びドットサイズの点で望ましい
が、これは後述するように必要な精細度によって選択す
ることができる。Electrodes 84 and 85 are formed on the upper and lower ends of the heater portion (columnar body) 175A, respectively, by metal thin films (Au, Al, etc.) formed by vapor deposition, for example.
It forms an ohmic electrode for 175 A of poly-Si. By passing an electric current between these electrodes 84-85,
The poly-Si columnar body 175A is made to act as a minute heater.
The heating area (columnar assembly area) by this minute heater is
10 to 200 μm size (especially 10 to 100 μm size)
It is desirable from the viewpoints of vaporization efficiency and dot size, but this can be selected depending on the required definition as described later.
【0074】そして、上部電極としての電極85には、ヒ
ータ175 の幅方向においてヒータ部175A間に直径1〜
2μmの貫通孔150 が多数形成されている。これらの貫
通孔150 は、ヒータ175 によって気化した染料を上方へ
通過させるものであり、また、上記した多孔性構造体と
同様に染料の保持及び供給にも寄与している。The electrode 85 as the upper electrode has a diameter of 1 to 1 between the heater portions 175A in the width direction of the heater 175.
A large number of 2 μm through holes 150 are formed. These through-holes 150 allow the dye vaporized by the heater 175 to pass upward, and also contribute to the retention and supply of the dye, like the porous structure described above.
【0075】なお、ポリ−Si層83上には、SiO2 等
の絶縁層86が設けられてよい。これは、電極を電気的に
絶縁するが、これは熱的絶縁作用も有してもよい。ま
た、絶縁層86上には、フッ素系又はシリコン系樹脂から
なる染料液止め層97が設けられてよいが、これは液化染
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81が設けられてよい。各層81、86、97
には気化用の開口81a、86a、97aが形成されている。An insulating layer 86 such as SiO 2 may be provided on the poly-Si layer 83. This electrically insulates the electrodes, but it may also have a thermal insulating effect. Further, a dye liquid stop layer 97 made of a fluorine-based or silicon-based resin may be provided on the insulating layer 86, but this prevents the liquefied dye 22 from leaking upward. Furthermore, this liquid stop layer
A protective layer 81 made of tantalum, glass, or the like, which is equivalent to the protective layer 61 described above, may be provided on the 97. Each layer 81, 86, 97
The openings 81a, 86a, 97a for vaporization are formed in the.
【0076】上記のように構成されたヘッド70を実際の
気化器として動作させる場合、微小ヒータ175 の柱状体
175Aの側面から毛細管現象で吸い上げられた溶融・液
体染料22は、深さ方向全体に亘って、柱状のヒータ部 1
75Aで50〜300 ℃に加熱され、電極85の上部の孔150 及
び電極84の周辺から気化し、被記録材に付着し、非接触
で印画紙上にプリントすることができる。その際、柱状
体 175Aの周辺に浸潤した染料22は、逃げることなく効
率良く加熱気化される。また、この熱は、染料収容部87
の深さ方向に亘る柱状発熱体 175Aによるものであるた
めに、染料全体に十二分に保持され、ベース73への放散
による影響は殆どない。When the head 70 configured as described above is operated as an actual vaporizer, the columnar body of the minute heater 175 is used.
The molten / liquid dye 22 sucked up from the side surface of the 175A by the capillary phenomenon has a columnar heater portion 1 over the entire depth direction.
It is heated to 50 to 300 ° C. at 75 A, vaporized from the hole 150 in the upper part of the electrode 85 and the periphery of the electrode 84, adheres to the recording material, and can be printed on photographic paper without contact. At that time, the dye 22 infiltrating the periphery of the columnar body 175A is efficiently vaporized by heating without escaping. In addition, this heat is applied to the dye containing portion 87.
Since it is due to the columnar heating element 175A extending in the depth direction, the dye is sufficiently held in the entire dye, and there is almost no influence due to the emission to the base 73.
【0077】また、染料22は柱状体 175Aの側方を通じ
て染料補給路64’から供給可能であり、プリンタの1ド
ット分の時系列的動作に十分な量の補給がなされる。Further, the dye 22 can be supplied from the dye replenishing path 64 'through the side of the columnar body 175A, and a sufficient amount of replenishment is made for one dot time series operation of the printer.
【0078】なお、本例におけるポリ−Siのヒータ部
175Aは極微細な柱状体として形成されているが、ヘッ
ド70は印画紙とは非接触であるため、従来の熱転写プリ
ンタのように大きな機械的強度を有する必要はなく、図
1のように上面に適当な保護用の蓋81を設けることによ
って、十分に実用に供することができる。なお、ヒータ
175 を構成するポリ−Siの機械的強度は最近のマイク
ロマシーンの研究に見られるように意外に大きく、数μ
m厚のヒータであっても作製プロセス中の安定性は問題
とはならない。The poly-Si heater portion in this example is used.
Although the 175A is formed as an extremely fine columnar body, since the head 70 is not in contact with the printing paper, it does not need to have high mechanical strength as in the conventional thermal transfer printer, and the top surface as shown in FIG. By providing a suitable protective lid 81 on the, it can be sufficiently put to practical use. The heater
The mechanical strength of poly-Si, which constitutes 175, is unexpectedly large, as seen in recent studies of micromachines.
Stability during the fabrication process is not a problem even for m-thick heaters.
【0079】上記のように構成された染料気化部77は、
ヘッド70において実際には、図3及び図4に示すように
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)毎に複数ドット分が配置される。これらの各気
化部77Y、77M、77Cには、各収納槽41Y、41M、41C
から染料導入部64Y、64M、64C、更には染料引込み路
64Y’、64M’、64C’及び各導入口64”を経て各色の
液化染料が供給される。The dye vaporizer 77 having the above-described structure is
In the head 70, a plurality of dots are actually arranged for each color (yellow Y, magenta M, cyan C) for full color as shown in FIGS. Each of these vaporization units 77Y, 77M, 77C has a corresponding storage tank 41Y, 41M, 41C.
To the dye introduction part 64Y, 64M, 64C, and the dye drawing path
A liquefied dye of each color is supplied through 64Y ′, 64M ′, 64C ′ and each inlet 64 ″.
【0080】このヘッド70では、各気化部における発熱
体175 の電極84、85からの配線84’、85’はそれぞれベ
ース73上で引き廻された後、一端部側のコントロール基
板(タブ)88に導かれて高温半田等の接続部90において
接続されている。電極84、85の配線84’、85’の交差位
置92では、ポリ−Si層83を介して両配線間が絶縁分離
されている。そして、このコントロール基板にマウント
されたコントロールIC89によって、マトリックス駆動
による所定の駆動信号が供給されるように構成されてい
る。In this head 70, the wirings 84 'and 85' from the electrodes 84 and 85 of the heating element 175 in each vaporization section are routed on the base 73, respectively, and then the control board (tab) 88 on one end side. To be connected at the connection portion 90 such as high temperature solder. At the intersection 92 of the wirings 84 'and 85' of the electrodes 84 and 85, the two wirings are insulated and separated via the poly-Si layer 83. The control IC 89 mounted on the control board is configured to supply a predetermined drive signal by matrix drive.
【0081】この駆動信号によって、各気化部では、選
択された発熱体175 がオンして発熱し、染料を気化せし
める一方、選択されないでオフされた発熱体175 はその
余熱によって液化染料の保温又は液化に用いることがで
きる。即ち、発熱体175 を交互に駆動することにより、
その余熱のコントロールで染料の液化と冷却のいずれか
を効率よく行える。但し、図示は省略したが、染料液化
のためには、図39に示したヒータ68を各気化部又はベー
ス上に設けることができる。なお、このヘッド70は、ヘ
ッド本体70Aに対して染料槽本体41Aが接合されたもの
であり、その接合面を93、94で表す。By this drive signal, in each vaporizing part, the selected heating element 175 is turned on to generate heat to vaporize the dye, while the heating element 175 not turned off is kept warm by the residual heat of the liquefied dye. It can be used for liquefaction. That is, by alternately driving the heating elements 175,
By controlling the residual heat, either liquefaction or cooling of the dye can be efficiently performed. However, although not shown, the heater 68 shown in FIG. 39 can be provided on each vaporizing part or base for liquefying the dye. The head 70 is formed by joining the dye bath main body 41A to the head main body 70A, and the joint surfaces are indicated by 93 and 94.
【0082】以上に説明したように、本実施例によるプ
リンタヘッド70によれば、染料気化器として、染料収容
部87において液化染料22の深さ全体に亘って発熱体 175
Aが配されているので、液化染料22を表面域は勿論のこ
と、その深さ方向において迅速に温度上昇させ、発熱に
よる加熱効率を高め、気化による染料の転写効率を向上
させることができる。しかも、レーザを使用する必要が
ないため、低コスト化が可能となる。また、発熱体 175
Aと染料22とは十分な面積で接触し合うので、染料の迅
速な温度上昇が得られると同時に、突沸が生じ難くな
り、安定した気化を行わせることができる。As described above, according to the printer head 70 of the present embodiment, as the dye vaporizer, the heating element 175 is provided over the entire depth of the liquefied dye 22 in the dye container 87.
Since A is arranged, it is possible to raise the temperature of the liquefied dye 22 not only in the surface area but also in the depth direction thereof rapidly, thereby increasing the heating efficiency by heat generation and improving the transfer efficiency of the dye by vaporization. Moreover, since it is not necessary to use a laser, the cost can be reduced. In addition, the heating element 175
Since the A and the dye 22 are in contact with each other over a sufficient area, a rapid temperature rise of the dye can be obtained, and at the same time, bumping hardly occurs and stable vaporization can be performed.
【0083】しかも、染料22の深さ方向に柱状の発熱体
175Aが設けられ、染料22の保持及び供給のための微細
な多孔性構造体として、気化部77に毛細管構造を設ける
ことになり、この毛細管作用で染料の逃げを抑制し、染
料を効果的に保持及び定量供給し、発熱体175 による熱
を効率良く伝えることを可能にし、気化効率を向上させ
ることができ、また、染料の定量供給により気化量を一
定として高画質の記録が得られる。Moreover, a columnar heating element is formed in the depth direction of the dye 22.
175A is provided, and a capillary structure is provided in the vaporizing part 77 as a fine porous structure for holding and supplying the dye 22, and the escape of the dye is suppressed by this capillary action, and the dye is effectively supplied. By holding and supplying a fixed amount of heat, it is possible to efficiently transfer the heat from the heating element 175 to improve the vaporization efficiency, and the constant supply of the dye makes it possible to obtain a high-quality image with a constant vaporization amount.
【0084】そして、この毛細管構造によって熱の逃げ
を抑制して加熱効率を上げ(それでも熱が逃げる場合、
この余熱を染料液化に利用したり、印画紙50の加熱に用
いて染料定着用の熱源としても利用でき、定着エネルギ
ーを削減できる。)、冷却用フィン等を小さくしてコス
ト低減も図ることができる。This capillary structure suppresses the escape of heat to improve the heating efficiency (if the heat still escapes,
This residual heat can be used for liquefying the dye, or can be used as a heat source for fixing the dye by heating the photographic printing paper 50, and fixing energy can be reduced. ), It is possible to reduce the cost by reducing the size of the cooling fins.
【0085】本実施例のヘッド構造によれば、図39に示
したと同様に、各染料収納槽41内の固形粉末状の分散染
料42は各染料収納槽41内の発熱体68により融解点まで加
熱されて溶融されてよい。この各液化分散染料22は各液
化染料導入部64の毛細管現象によって各気化部77まで導
かれる。According to the head structure of this embodiment, as in the case shown in FIG. 39, the solid powder disperse dye 42 in each dye storage tank 41 is heated to the melting point by the heating element 68 in each dye storage tank 41. It may be heated and melted. Each of the liquefied disperse dyes 22 is guided to each of the vaporization parts 77 by the capillary phenomenon of each of the liquefied dye introduction parts 64.
【0086】この場合、保護層81側には液止め層97を設
けているので、各気化部77の染料収容部には常に一定量
の液化染料が蓄えられ、保護層81へ流れることもない。
また、染料が発熱体175 により加熱されたとき、微細加
工の柱状体 175Aによって染料が保持されるため、表面
張力差が生じても染料は逃げない。In this case, since the liquid stop layer 97 is provided on the protective layer 81 side, a fixed amount of the liquefied dye is always stored in the dye containing portion of each vaporizing section 77 and does not flow to the protective layer 81. .
Further, when the dye is heated by the heating element 175, the dye is held by the finely processed columnar body 175A, so that the dye does not escape even if a difference in surface tension occurs.
【0087】なお、発熱体175(更には発熱体68)により
各液化染料導入部64の一部を構成するスペーサ(ここで
は図示せず)なども加熱保温される。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175 に
より熱が発生する。この気化熱により、各気化部の発熱
体175 の周りの染料が気化し、電極85の貫通孔150 、更
には保護層81の穴81aを通り、印画紙50の受容層50aに
Y、M、Cの順で転写される。The heating element 175 (further, the heating element 68) heats and heats the spacers (not shown here) which form a part of each liquefied dye introducing portion 64. And photographic paper 50
When color printing is performed, heat is generated by the heating element 175 according to the image signal. Due to this heat of vaporization, the dye around the heating element 175 of each vaporization portion is vaporized and passes through the through hole 150 of the electrode 85 and the hole 81a of the protective layer 81, and Y, M, and M on the receiving layer 50a of the printing paper 50. Transferred in the order of C.
【0088】本実施例によるプリンタヘッド70は、図39
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。The printer head 70 according to this embodiment is shown in FIG.
Similar to the head 60 shown in (4), it is of a thermal transfer system that heats the dye 22 to fly to the printing paper 50 through the gap,
It has the features of miniaturization, ease of maintenance, immediacy, high-quality images, and high gradation described above.
【0089】なお、発熱体175 を支持するベース73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で形成することもできる
が、これは、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175 の作動時に熱放
散も少なく、熱的絶縁性が良好となる。The base 73 supporting the heating element 175 is
Although it is made of glass, it can be made of other materials. For example, it may be formed of a polymer material such as polyimide, but this is because the printer head 70 has a structure in which it is not pressed against the photographic printing paper 50, and therefore is not subject to large pressure. Heat dissipation is small when the heating element 175 is activated, and thermal insulation is improved.
【0090】この例によるプリンタでは、 300dpi の1
ドットの濃度を形成するのに必要な染料は 600μm3 程
度であることが実験的に判っており、ヒータ部 175Aの
空隙82に充填される染料がこの量を十分に上回っている
ことが必要である。例えば、2×2μm2 の空隙であっ
てその深さが6μmであるとすると、空隙82の個数は25
個(即ち、5×5孔の容量)でよいことになる。In the printer according to this example, 300 dpi 1
It has been empirically known that the dye required to form the dot density is about 600 μm 3 , and it is necessary that the dye filled in the voids 82 of the heater portion 175A be sufficiently above this amount. is there. For example, if the voids are 2 × 2 μm 2 and the depth is 6 μm, the number of voids 82 is 25.
Individual pieces (that is, a capacity of 5 × 5 holes) will suffice.
【0091】しかしながら、染料の供給を考慮すると、
より十分な充填量をもつためには上記の倍程度の空隙数
が必要となる。実際にも、空隙82とヒータ175 との体積
比率を50/50%とすると、1ドット分のサイズが20×20
μm2 のヒータとなり、これは、300dpiの高精細度を達
成するためには(83μm間隔)十分に実現可能となる。
図1〜図4に示したヒータ175 の発熱体 175Aの径と空
隙82の配置は、ここで示した条件を満たすように設計さ
れる必要がある。However, considering the supply of the dye,
In order to have a more sufficient filling amount, the number of voids about twice the above is required. Actually, if the volume ratio of the void 82 and the heater 175 is 50/50%, the size of one dot is 20 × 20.
It becomes a heater of μm 2 , which can be sufficiently realized to achieve a high definition of 300 dpi (at intervals of 83 μm).
The diameter of the heating element 175A of the heater 175 and the arrangement of the voids 82 shown in FIGS. 1 to 4 need to be designed so as to satisfy the conditions shown here.
【0092】次に、本実施例によるヘッド70の製造方法
の一例を図5〜図15について説明する。Next, an example of a method of manufacturing the head 70 according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
【0093】まず、図5のように、2mm厚程度の厚いガ
ラス基板73(これはSiや絶縁体でもよい。)にRIE
(反応性イオンエッチング)又は機械加工し、染料供給
路64、64’を形成する(図3及び図4参照)。First, as shown in FIG. 5, a RIE is performed on a thick glass substrate 73 having a thickness of about 2 mm (this may be Si or an insulator).
(Reactive ion etching) or machining is performed to form the dye supply paths 64 and 64 '(see FIGS. 3 and 4).
【0094】次に、図6のように、この溝をフォトレジ
スト95等で埋め、更に、図7のように、ヒータのオーミ
ック電極となるメタル(Al、Ti/Auなど)の下部
電極材料84’を厚さ数μm程度に蒸着で堆積させる。Next, as shown in FIG. 6, this groove is filled with a photoresist 95 or the like, and further, as shown in FIG. 7, a lower electrode material 84 of a metal (Al, Ti / Au, etc.) which becomes an ohmic electrode of the heater. 'Is deposited by vapor deposition to a thickness of several μm.
【0095】次に、図8のように、この電極材料層84’
をフォトリソグラフィでパターニングして下部電極84を
形成する。Next, as shown in FIG. 8, this electrode material layer 84 '
Is patterned by photolithography to form a lower electrode 84.
【0096】次に、図9のように、アモルファスシリコ
ン層83'(これは加熱によってポリシリコン(ポリ−S
i)抵抗層83となるものであって、安定な材料であれば
半導体だけでなく金属等もあり得る。)をCVD又はス
パッタなどの手段で6〜10μm程度の膜厚に付着させ
る。この場合、アモルファスシリコンのアニールには、
高温での炉加熱だけでなく、レーザや赤外線を用いた方
法などが可能であり、その抵抗率を任意に設計可能であ
る。或いは、熱CVDを用いてドープドポリ−Siを成
膜することも可能である。Next, as shown in FIG. 9, an amorphous silicon layer 83 '(this is heated by heating the polysilicon (poly-S)
i) Not only a semiconductor but also a metal or the like may be used as long as it is to be the resistance layer 83 and is a stable material. Is deposited to a film thickness of about 6 to 10 μm by means such as CVD or sputtering. In this case, for the annealing of amorphous silicon,
Not only furnace heating at a high temperature but also a method using laser or infrared ray is possible, and its resistivity can be designed arbitrarily. Alternatively, the doped poly-Si can be deposited using thermal CVD.
【0097】次に、図10のように、上記した溝(導入部
64及び引込み路64')内のフォトレジスト95を溝の開口部
からの溶剤の供給によつて溶解、除去する。Next, as shown in FIG. 10, the above-mentioned groove (introduction part)
The photoresist 95 in 64 and the drawing path 64 ') is dissolved and removed by supplying a solvent from the opening of the groove.
【0098】次に、図11のように、ポリ−Si層83をフ
ォトリソグラフィとエッチングによりパターニングし、
染料収容部87と共に、この染料収容部内に多数のポリ−
Siの微小柱状ヒータ部 175Aを形成する。これらの各
ヒータ部 175Aは、1〜2μm程度の最小パターンサイ
ズであるために、ポリ−SiのエッチングをRIE(反
応性イオンエッチング)などのドライエッチングでパタ
ーニングするが、その際のマスクとしては、薄いメタル
を用いることが有効であり、Ni、Pd、Alなどの金
属をエッチング停止層としてポリ−Si層83の下部に設
けておくのがよい。Next, as shown in FIG. 11, the poly-Si layer 83 is patterned by photolithography and etching,
Along with the dye container 87, a large number of poly-
A minute columnar heater portion 175A of Si is formed. Since each of the heater portions 175A has a minimum pattern size of about 1 to 2 μm, poly-Si etching is patterned by dry etching such as RIE (reactive ion etching). It is effective to use a thin metal, and it is preferable to provide a metal such as Ni, Pd, or Al as an etching stop layer below the poly-Si layer 83.
【0099】このエッチング停止層は、下部電極84が兼
用することができる。なお、このポリ−Si層83の加工
によって、染料収容部87のみならず、染料供給路64’の
一部も形成される。The lower electrode 84 can also serve as this etching stop layer. By the processing of the poly-Si layer 83, not only the dye containing portion 87 but also a part of the dye supply path 64 'is formed.
【0100】次に、図12〜図15は上部電極85の形成方法
を示すが、ここでは、染料収容部87に数μmの高さの段
差があるため、半導体プレーナプロセスによって制御性
良く上部電極85を形成する。Next, FIGS. 12 to 15 show a method of forming the upper electrode 85. Here, since the dye accommodating portion 87 has a step height of several μm, the upper electrode 85 is well controlled by the semiconductor planar process. Forming 85.
【0101】即ち、まず図12のように、染料収容部87も
含めて全面にフォトレジスト200 を均一に塗布した後、
図13のように、一様な全面露光と溶解によってポリ−S
i層83上のフォトレジスト200 のみを除去し、染料収容
部87にフォトレジスト200 を選択的に残す。That is, first, as shown in FIG. 12, a photoresist 200 is uniformly applied to the entire surface including the dye containing portion 87, and then,
As shown in FIG. 13, poly-S is obtained by uniform surface exposure and dissolution.
Only the photoresist 200 on the i layer 83 is removed, and the photoresist 200 is selectively left in the dye containing portion 87.
【0102】次に、図14のように、全面に上部電極用の
メタル(Al、Ti/Auなど)を蒸着し、厚さ数μm
の電極材料層85'(これは柱状発熱体 175A上にも堆積す
る。)を成膜し、更に、図15のように、フォトリソグラ
フィによって電極材料層85’をパターニングし、図1及
び図2に示した如き形状で貫通孔150 付きの上部電極85
を形成し、かつ、露出した染料収容部87内のフォトレジ
スト200 を溶解して除去する。このパターニング後にア
ニールし、各電極84及び85とポリ−Si発熱体175Aと
の間をアロイ化し、オーミックコンタクトをとる。Next, as shown in FIG. 14, metal (Al, Ti / Au, etc.) for the upper electrode is vapor-deposited on the entire surface, and the thickness is several μm
Electrode material layer 85 '(which is also deposited on the columnar heating element 175A) is formed, and the electrode material layer 85' is patterned by photolithography as shown in FIG. Top electrode 85 with through hole 150 as shown in Fig.
And the exposed photoresist 200 in the dye containing portion 87 is dissolved and removed. After this patterning, annealing is performed to alloy between the electrodes 84 and 85 and the poly-Si heating element 175A to make ohmic contact.
【0103】次に、図15に示したヘッド本体70Aに対
し、染料槽本体41Aを接着、固定し、図1〜図4に示し
た如き構造の気化部77を有するヘッド70を作製する。Next, the dye bath main body 41A is adhered and fixed to the head main body 70A shown in FIG. 15 to manufacture the head 70 having the vaporizing section 77 having the structure shown in FIGS.
【0104】このように、本実施例によるヘッド70は、
特にその気化部77を作製するために、染料収容部(気化
部)においてリソグラフィといった半導体製造プロセス
で汎用されている加工技術により柱状の発熱体 175Aを
微細に加工することができる。そして、気化部を例えば
10〜50μmのサイズに作製でき、高精細プリンタ(1200
〜300dpi)を製造できる。In this way, the head 70 according to this embodiment is
In particular, in order to manufacture the vaporizing section 77, the columnar heating element 175A can be finely processed by a processing technique generally used in a semiconductor manufacturing process such as lithography in the dye containing section (vaporizing section). Then, for example,
High-definition printer (1200
~ 300dpi) can be manufactured.
【0105】本実施例によるヘッド70を有するカラービ
デオプリンタは、図16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。The color video printer having the head 70 according to the present embodiment has a vertical direction (X direction) as shown in FIG.
Printing is performed by the paper feeding and the horizontal scanning (Y direction) of the head in the direction orthogonal to the X direction, and the vertical paper feeding and the horizontal head scanning are alternately performed. Has been done.
【0106】本実施例のプリンタ100 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101 とヘッド支軸102 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。In the printer 100 of this embodiment, the printer head 70 composed of the head portions Y, M, and C of each color is a serial type head, and the photographic printing paper 50 is composed of the head feed shaft 101 and the head support shaft 102 which are feed screw mechanisms. Paper feed direction X
It is reciprocally movable in the head feeding direction Y which is orthogonal to.
【0107】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103 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104
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。Further, a paper feed roller 103 for supporting the printing paper 50 so as to sandwich the printing paper 50 is rotatably provided to the head 70. In addition, the head 70 is a flexible harness 104.
Is connected to a head drive circuit board (not shown) or the like.
【0108】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103 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、複数の発熱体175
がある場合は、交互に稼働させ、選択された発熱体175
は印画に供される一方、非印画の発熱体175 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。When the printing of one line is completed, the printing paper 50 is fed by one line by the paper feed drive roller 103 which also serves as a head support. Printing is started sequentially for each color, but after 3 dots, printing is performed simultaneously. In addition, multiple heating elements 175
If there are, run them alternately and select heating element 175
Is used for printing, while the non-printing heating element 175 can control the temperature by utilizing the residual heat to liquefy the dye and keep it warm.
【0109】図17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100 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。FIG. 17 shows a color video printer 100 having a line-type head 70, in which head portions Y, M, C of the respective colors are juxtaposed in the width direction of the printing paper 50. .
【0110】実施例2 図18は、本発明を非接触方式の染料気化型プリンタに適
用した第2の実施例を示すものである。 Embodiment 2 FIG. 18 shows a second embodiment in which the present invention is applied to a non-contact type dye vaporization printer.
【0111】この実施例では、図1及び図2に示した例
と比べて、発熱体 175Aを形成するポリ−Si層の比抵
抗にその高さ方向(染料収容部の深さ方向)に分布を持
たせたこと以外は同様に構成されている(但し、図18で
は、図1に示した絶縁層86、液止め層97、保護層81、貫
通孔150 は図示省略している:以下、同様)。In this embodiment, compared with the example shown in FIGS. 1 and 2, the resistivity of the poly-Si layer forming the heating element 175A is distributed in the height direction (depth direction of the dye containing portion). It has the same structure except that it is provided (however, in FIG. 18, the insulating layer 86, the liquid stop layer 97, the protective layer 81, and the through hole 150 shown in FIG. 1 are omitted in the drawing: As well).
【0112】即ち、熱CVDによってポリ−Si層83を
成膜する際に、不純物ガス(例えばPH3 )を所定量供
給して分解させることによって、不純物ドープドポリ−
Si層を形成することが可能であるが、このときに、ド
ーピングガスの濃度を制御することによって、ポリ−S
i層83の厚み方向に不純物濃度(ドープ量)を変化させ
ると、厚み方向に抵抗率を変化させること(比抵抗ρを
10+6〜10-3Ω−cmの範囲で変化させること)ができる。That is, when the poly-Si layer 83 is formed by thermal CVD, a predetermined amount of impurity gas (for example, PH 3 ) is supplied and decomposed, so that the impurity-doped poly-
It is possible to form a Si layer, but at this time, by controlling the concentration of the doping gas, poly-S
When the impurity concentration (doping amount) is changed in the thickness direction of the i layer 83, the resistivity is changed in the thickness direction (specific resistance ρ is
It can be changed within the range of 10 +6 to 10 -3 Ω-cm).
【0113】このようにすれば、このポリ−Si層から
なる柱状体 175Aの特に上部(染料22の表面域:染料の
気化効率を左右する表面側)で発熱が増えて、熱効率の
良い気化器を構成することができる。By doing so, heat is increased particularly in the upper part (the surface area of the dye 22: the surface side that influences the vaporization efficiency of the dye) of the columnar body 175A made of the poly-Si layer, and the vaporizer with high thermal efficiency is obtained. Can be configured.
【0114】実施例3 図19は、本発明を非接触方式の染料気化型プリンタに適
用した第3の実施例を示すものである。 Embodiment 3 FIG. 19 shows a third embodiment in which the present invention is applied to a non-contact type dye vaporization printer.
【0115】この実施例では、図1及び図2に示した例
と比べて、ガラス基板73をリソグラフィで加工して毛細
管作用を有する多数の柱状体73Aを染料収容部87に形成
し、これらの柱状体の表面を含む表面上に薄膜抵抗 175
B(例えばアモルファスシリコンやメタル)を蒸着によ
って均一かつ連続的に付着し、その両端に電極84及び85
を蒸着によって設けている。In this embodiment, as compared with the example shown in FIGS. 1 and 2, the glass substrate 73 is processed by lithography to form a large number of columnar bodies 73A having a capillary action in the dye accommodating portion 87. Thin film resistors 175 on surfaces, including the surface of pillars
B (for example, amorphous silicon or metal) is uniformly and continuously deposited by vapor deposition, and electrodes 84 and 85 are provided on both ends thereof.
Are provided by vapor deposition.
【0116】従って、各柱状体73Aの表面には、薄膜抵
抗 175Bからなる柱状の発熱体が設けられた状態となっ
ており、両電極84−85間に電流を流すことによって各柱
状の発熱体 175Bが染料22の少なくとも深さ方向におい
て発熱し、染料22の全体を均一かつ十分に昇温させ、効
率良く気化させることができる。Therefore, a columnar heating element composed of a thin film resistor 175B is provided on the surface of each columnar element 73A, and each columnar heating element is formed by passing a current between both electrodes 84-85. 175B generates heat at least in the depth direction of the dye 22, and the temperature of the entire dye 22 can be uniformly and sufficiently raised, and vaporized efficiently.
【0117】そして、この例の場合、柱状の発熱体 175
Bをガラス基板73自体の加工による柱状体73Aの表面上
に成膜し、また、ガラス基板73によって染料収容部87を
形成しているので、ヘッド構造を簡略化できると同時
に、発熱体 175Bは単に蒸着すればよいためにその形成
も容易である。In the case of this example, the columnar heating element 175
Since B is formed on the surface of the columnar body 73A by processing the glass substrate 73 itself, and the dye containing portion 87 is formed by the glass substrate 73, the head structure can be simplified and at the same time, the heating element 175B is It can be easily formed because it is simply vapor-deposited.
【0118】なお、図中の201 は絶縁体、例えばガラス
層であって、ガラス基板73と共に染料収容部87を形成す
るためのものである。また、図中に一点鎖線で示すよう
に、各電極84及び85を柱状発熱体 175Bの存在領域のほ
ぼ全体に亘って延設することもできるが、この場合に
は、個々の柱状体73Aの高さ方向において各柱状発熱体
175Bに同時に(並列に)電流を流すことができ、発熱
効率が良好となる。Reference numeral 201 in the figure is an insulator, for example, a glass layer, which forms the dye containing portion 87 together with the glass substrate 73. Further, as shown by the alternate long and short dash line in the figure, each of the electrodes 84 and 85 can be extended over almost the entire region where the columnar heating element 175B exists. Each columnar heating element in the height direction
Current can be simultaneously (parallelly) applied to the 175B, and heat generation efficiency is improved.
【0119】実施例4 図20は、本発明を非接触方式の染料気化型プリンタに適
用した第4の実施例を示すものである。 Embodiment 4 FIG. 20 shows a fourth embodiment in which the present invention is applied to a non-contact type dye vaporization printer.
【0120】この実施例では、図1及び図2に示した例
と比べ、シリコン基板73をリソグラフィで加工して毛細
管作用を有する多数の柱状体73Aを染料収容部87に形成
し、これらの柱状体自体を抵抗体として使用し、かつ、
シリコン基板73の裏面に電極84を蒸着で設け、その表面
側には図11〜図15に示したと同様の工程によって電極85
を絶縁層202(例えばSiO2 層)を介して設けている。In this embodiment, as compared with the example shown in FIGS. 1 and 2, the silicon substrate 73 is processed by lithography to form a large number of columnar bodies 73A having a capillary action in the dye accommodating portion 87. Use the body itself as a resistor, and
An electrode 84 is provided on the back surface of the silicon substrate 73 by vapor deposition, and an electrode 85 is formed on the front surface side by the same steps as shown in FIGS. 11 to 15.
Are provided via an insulating layer 202 (for example, a SiO 2 layer).
【0121】従って、各柱状体73Aがシリコンからなっ
ていて発熱体として機能することになり、両電極84−85
間に電流を流すことによって各柱状の発熱体73Aが染料
22の深さ方向において発熱し、染料22の全体を均一かつ
十分に昇温させ、効率良く気化させることができる。Therefore, each columnar body 73A is made of silicon and functions as a heating element.
Each columnar heating element 73A is dyed by passing an electric current between them.
Heat is generated in the depth direction of the dye 22, and the entire dye 22 can be uniformly and sufficiently heated to be efficiently vaporized.
【0122】そして、この例の場合、柱状の発熱体73A
をシリコン基板73自体の加工によって形成し、また、シ
リコン基板73によって染料収容部87を形成してるので、
上記の第3の実施例に比べてヘッド構造を一層簡略化で
きると同時に、発熱体73Aは単に基板73の加工によるも
のであるためにその形成も一層容易となる。In the case of this example, the columnar heating element 73A is used.
Is formed by processing the silicon substrate 73 itself, and since the dye containing portion 87 is formed by the silicon substrate 73,
The head structure can be further simplified as compared with the third embodiment described above, and at the same time, the heating element 73A is simply formed by processing the substrate 73, so that its formation is further facilitated.
【0123】実施例5 図21は、本発明を非接触方式の染料気化型プリンタに適
用した第5の実施例を示すものである。 Embodiment 5 FIG. 21 shows a fifth embodiment in which the present invention is applied to a non-contact type dye vaporization printer.
【0124】この実施例では、ヒータの特に上部電極85
に設ける貫通孔150 及び柱状発熱体175Aの形状及び分
布を種々変更し、図1及び図2に示した分布のパターン
に限らず、図21(A)〜(E)に示す分布や、四角形、
スリット状又は長方形、六角形等、種々の形状や変形パ
ターンを取り得る。或いは、分布密度やサイズの異なる
ものも図21に示している。実施例6 図22は、本発明を非接触方式の染料気化型プリンタに適
用した第6の実施例を示すものである(但し、図面には
上部電極のみを示している)。In this embodiment, in particular the upper electrode 85 of the heater
The shapes and distributions of the through-holes 150 and the columnar heating elements 175A provided in the above are not limited to the distribution patterns shown in FIGS. 1 and 2, but the distributions shown in FIGS.
Various shapes and deformation patterns such as slits, rectangles, and hexagons can be adopted. Alternatively, those having different distribution densities and sizes are also shown in FIG. Embodiment 6 FIG. 22 shows a sixth embodiment in which the present invention is applied to a non-contact type dye vaporization printer (however, only the upper electrode is shown in the drawing).
【0125】この実施例では、上述した例と比べて、柱
状発熱体 175Aに設ける上部電極85に、その厚み方向に
おいて染料供給側から染料蒸気の吐出側にかけて径が漸
次小さくなったテーパ状の内壁面 150Aを有する貫通孔
150 が形成されている点のみが異なっている。In this embodiment, as compared with the above-mentioned example, the upper electrode 85 provided on the columnar heating element 175A has a tapered shape in which the diameter is gradually reduced in the thickness direction from the dye supply side to the dye vapor discharge side. Through hole with wall 150A
The only difference is that 150 is formed.
【0126】このように、貫通孔150 のサイズが染料蒸
気吐出方向へ漸次小さくなっているので、液化染料の供
給量を確保できる上に、気化される蒸気32の吐出方向が
貫通孔150 の中心軸方向へ寄せられ、方向性(特に垂直
方向性)をもって染料蒸気32が飛翔するために、印画紙
上のドットを所望の径で高濃度に形成することができ
る。As described above, since the size of the through hole 150 is gradually reduced in the dye vapor discharge direction, the supply amount of the liquefied dye can be secured, and the vaporized vapor 32 is discharged in the center direction of the through hole 150. Since the dye vapor 32 flies axially and has a directional property (particularly a vertical directional property), the dots on the printing paper can be formed with a desired diameter and a high density.
【0127】実施例7 図23及び図24は、本発明を非接触方式の染料気化型プリ
ンタに適用した第7の実施例を示すものである。 Embodiment 7 FIGS. 23 and 24 show a seventh embodiment in which the present invention is applied to a non-contact type dye vaporization printer.
【0128】この実施例では、図1及び図2に示した例
と比べて、染料収容部87に設けるヒータの構成が異なっ
ている点以外は同様である。This example is the same as the example shown in FIGS. 1 and 2 except that the structure of the heater provided in the dye containing portion 87 is different.
【0129】即ち、ガラス基板73の一方の面をリソグラ
フィで加工して、平面パターンがほぼS字形の肉薄の
(例えば厚みが1〜2μmの)壁状体73Aを高さ6〜10
μmに形成し、この壁状体73Aの少なくとも側面にはポ
リシリコン等の発熱体薄膜 175Bを成膜する。また、こ
の発熱体薄膜 175Bに電流を通じるための電極84及び85
を基板73上に設け、更に絶縁体203 で被覆している。That is, one surface of the glass substrate 73 is processed by lithography to form a thin wall-like body 73A having a substantially S-shaped plane pattern (for example, a thickness of 1 to 2 μm) at a height of 6 to 10.
The thickness of the heating element thin film 175B such as polysilicon is formed on at least the side surface of the wall 73A. Also, electrodes 84 and 85 for passing an electric current through the heating element thin film 175B.
Is provided on the substrate 73, and is covered with an insulator 203.
【0130】従って、この例によれば、発熱体薄膜 175
Bを通して電流を流すことによって、その高さ方向に亘
って(即ち、染料22の深さ方向全体に)発熱を生じ、気
化効率を向上させることができると共に、壁状体73Aに
は狭い空隙82が高さ方向に存在し、これによる毛細管作
用で染料22の逃げを防止し、その保持と供給を良好に行
うことができる。また、壁状体73Aによって、ヒータの
機械的強度が向上する。Therefore, according to this example, the heating element thin film 175
By passing an electric current through B, heat is generated in the height direction (that is, in the entire depth direction of the dye 22), vaporization efficiency can be improved, and a narrow void 82 is formed in the wall 73A. Exist in the height direction, and the capillary action by this prevents the dye 22 from escaping, and the dye 22 can be held and supplied well. Further, the wall-shaped body 73A improves the mechanical strength of the heater.
【0131】実施例8 図25及び図26は、本発明を非接触方式の染料気化型プリ
ンタに適用した第8の実施例を示すものである。 Embodiment 8 FIGS. 25 and 26 show an eighth embodiment in which the present invention is applied to a non-contact type dye vaporization printer.
【0132】この実施例では、図1及び図2に示した例
と比べて、染料収容部87に設けるヒータの構成が異なっ
ている点以外は同様である。This example is the same as the example shown in FIGS. 1 and 2, except that the heater provided in the dye containing portion 87 is different in structure.
【0133】即ち、ガラス基板73の一方の面上にリソグ
ラフィによって厚みが1〜2μmの柱状体73A(例えば
基板73と同じガラス製の断熱材)を高さ6〜10μmに形
成し、この柱状体73Aを被覆するようにしてポリシリコ
ン等の発熱体薄膜 175Bを平面的にみて直線状パターン
に(断面では折れ線状に)幅3〜5μmに成膜する。ま
た、この発熱体薄膜 175Bに電流を通じるための電極84
及び85を基板73上に設け、更に絶縁体203 で被覆してい
る。また、このヒータ175 の両側には多数のガラス柱20
4 を狭間隔で設けている。That is, a columnar body 73A having a thickness of 1 to 2 μm (for example, a heat insulating material made of the same glass as the substrate 73) having a thickness of 6 to 10 μm is formed on one surface of the glass substrate 73 by lithography. A heating element thin film 175B made of polysilicon or the like is formed in a linear pattern (a polygonal line in a cross section) with a width of 3 to 5 μm so as to cover 73A. In addition, an electrode 84 for passing an electric current through the heating element thin film 175B.
And 85 are provided on the substrate 73 and further covered with the insulator 203. Also, there are many glass columns 20 on both sides of this heater 175.
4 are provided at narrow intervals.
【0134】従って、この例においても、発熱体薄膜 1
75Bを通して電流を流すことによって、その高さ方向に
亘って(即ち、染料22の深さ方向全体に)発熱を生じ
(薄膜175Bの幅が狭くて発熱量が大きく)、気化効率
を向上させることができる。但し、発熱体 175Bの幅が
狭いのでその両側へ染料22が逃げ易いが、柱状体73Aに
は狭い空隙82が高さ方向に存在し、また発熱体 175Bの
両側には狭い空隙205 を置いてガラス柱204 を設けたの
で、これら73A及び204 による毛細管作用で染料22の逃
げを防止し、その保持と供給を良好に行うことができ
る。Therefore, also in this example, the heating element thin film 1
By passing an electric current through 75B, heat is generated in the height direction (that is, in the entire depth direction of the dye 22) (the width of the thin film 175B is narrow and the amount of heat generated is large), and vaporization efficiency is improved. You can However, since the width of the heating element 175B is narrow, the dye 22 easily escapes to both sides of the heating element 175B, but a narrow void 82 exists in the height direction in the columnar body 73A, and a narrow void 205 is placed on both sides of the heating element 175B. Since the glass column 204 is provided, it is possible to prevent the dye 22 from escaping by the capillary action of these 73A and 204, and to hold and supply the dye 22 well.
【0135】実施例9 図27〜図29は、本発明を非接触方式の染料気化型プリン
タに適用した第9の実施例を示すものである。 Embodiment 9 FIGS. 27 to 29 show a ninth embodiment in which the present invention is applied to a non-contact type dye vaporization printer.
【0136】この実施例では、染料収容部87を染料供給
路64、64’又は64”とほぼ同一幅の幅狭なサイズとして
毛細管作用を生ぜしめると共に、この染料収容部87にお
けるベース73の対向壁面から底面にかけてポリシリコン
発熱体 175Cを被着し、その両側に電極84及び85を設け
ている。In this embodiment, the dye containing portion 87 is made to have a narrow size having substantially the same width as the dye supply passages 64, 64 'or 64 "to cause a capillary action, and the dye containing portion 87 is opposed to the base 73. A polysilicon heating element 175C is adhered from the wall surface to the bottom surface, and electrodes 84 and 85 are provided on both sides thereof.
【0137】従って、この例においても、発熱体薄膜 1
75Cを通して電流を流すことによって、染料収容部87に
おいて染料22の深さ方向全体に発熱を生じ、気化効率を
向上させることができると共に、幅狭の染料収容部87に
よる毛細管作用で染料22の逃げを防止し、その保持と供
給を良好に行うことができる。Therefore, also in this example, the heating element thin film 1
By passing an electric current through 75C, heat is generated in the entire depth direction of the dye 22 in the dye containing portion 87, vaporization efficiency can be improved, and the dye 22 escapes due to the capillary action of the narrow dye containing portion 87. Can be prevented, and its holding and supply can be performed well.
【0138】また、この実施例は、上述した実施例とは
異なって、染料供給路(具体的には64”)に逆止弁機構
120 を設けていることが特徴的である。Also, this embodiment is different from the above-mentioned embodiment in that the check valve mechanism is provided in the dye supply path (specifically, 64 ″).
It is characteristic that 120 is provided.
【0139】この逆止弁機構120 は、導入路64”の一部
にボール弁121 を収容した弁収容空間部122 を有し、ボ
ール弁121 が染料供給時(非加熱時)は一対の三日月状
の弁座123 、124 に仮想線の如くに接当し、これらの間
の通過孔125 を経て染料22が収容部87内へ導入される
が、染料が収容部87内で加熱されて気化する際は逆流し
ようとするが、このときにはボール弁121 は空間部122
内を実線位置まで移動し、円形の通過孔126 に接し、こ
れを完全に閉塞する。The check valve mechanism 120 has a valve accommodating space 122 in which a ball valve 121 is accommodated in a part of the introduction path 64 ″, and when the ball valve 121 supplies a dye (when it is not heated), a pair of crescent moons. The valve seats 123 and 124 are in contact with each other as shown in phantom lines, and the dye 22 is introduced into the container 87 through the passage hole 125 between them, but the dye is heated and vaporized in the container 87. At that time, the ball valve 121 is forced into the space 122.
The inside is moved to the position indicated by the solid line, and the circular passage hole 126 is contacted therewith to completely close it.
【0140】こうして、染料22は加熱時に染料導入部6
4’側へ逃げようとしても、これは弁121 により阻止さ
れ、また、非加熱時には弁121 が開き、染料導入部64’
から収容部87へ供給される。この場合、加熱時の染料の
逃げ速度は非加熱時の約100 倍にもなるが、これによる
逆流現象はこの逆止弁機構120 によって十二分に防止で
きる。Thus, the dye 22 is heated by the dye introducing part 6 when heated.
When trying to escape to the 4'side, this is blocked by the valve 121, and when not heated, the valve 121 opens and the dye introducing part 64 '
Is supplied to the accommodation section 87 from the. In this case, the escape rate of the dye during heating is about 100 times that during non-heating, but the check valve mechanism 120 can more fully prevent the backflow phenomenon.
【0141】なお、逆止弁機構としては、上記以外に
も、ダイヤフラム弁、回転式ディスク弁等を採用するこ
とができるし、その位置も例えば導入部64’中であって
もよい。また、逆止弁機構は、後述する他の実施例でも
採用してよい。As the check valve mechanism, other than the above, a diaphragm valve, a rotary disc valve or the like can be adopted, and the position thereof may be, for example, in the introduction portion 64 '. Further, the check valve mechanism may be adopted in other embodiments described later.
【0142】実施例10 図30及び図31は、本発明を非接触方式の染料気化型プリ
ンタに適用した第10の実施例を示すものである。 Embodiment 10 FIGS. 30 and 31 show a tenth embodiment in which the present invention is applied to a non-contact type dye vaporization printer.
【0143】この実施例では、図31のように、ベース
(ガラスなど)73にスルーホール219等を形成し、ここ
に個別及び共通の電極210 及び211 と染料導入用の孔6
4”とを設け、また、ベース73の上面にSiからなる個
別電極用導体212 及び共通電極用導体213 、214 、それ
らを絶縁する絶縁体215 (SiO2 等)と導体(Si
等)で構成された柱状体216 、217 、これらの柱状体を
絶縁するために設けた絶縁体218 、この上の発熱体(ポ
リシリコン系)175Dをそれぞれ半導体成膜プロセス及び
リソグラフィで形成し、更に、柱状体216 と導体212 及
び発熱体 175Dを電気的に接続している。In this embodiment, as shown in FIG. 31, through holes 219 and the like are formed in a base (glass or the like) 73, and individual and common electrodes 210 and 211 and holes 6 for dye introduction are formed therein.
4 ″ is provided, and the individual electrode conductor 212 and the common electrode conductors 213 and 214 made of Si are provided on the upper surface of the base 73, and an insulator 215 (SiO 2 etc.) and a conductor (Si) for insulating them.
Etc.), columnar bodies 216 and 217, an insulator 218 provided to insulate these columnar bodies, and a heating element (polysilicon type) 175D thereon are formed by a semiconductor film forming process and lithography, respectively. Further, the columnar body 216, the conductor 212 and the heating element 175D are electrically connected.
【0144】また、各柱状体216 、217 の周囲には、染
料を溜めるための凹部(染料収容部87)となっている。
図30は、柱状体216 と多数の柱状体217 を設け、各柱状
体間に微小な空隙82を形成した状態を示している。Further, around each columnar body 216, 217, there is a concave portion (dye accommodating portion 87) for accumulating a dye.
FIG. 30 shows a state in which a columnar body 216 and a large number of columnar bodies 217 are provided and a minute void 82 is formed between each columnar body.
【0145】このように構成すれば、柱状体216 の表面
上に被着した発熱体 175Dが、電極210 、導体212 及び
柱状体216 と導体213 、214 及び電極211 との間の通電
によって選択的に発熱し、これが染料22の深さ方向に亘
って生じるために、染料22の加熱による昇温、気化を効
率的かつ十分に行うことができる(但し、柱状体216の
如き発熱箇所は、同様の柱状体を複数設けると更に広げ
ることができる)。しかも、微細な柱状体216 及び217
の周囲の空隙82とその毛細管作用によって、染料の逃げ
を防止してその保持及び供給を良好に行い、かつ発熱体
175Dによる熱の逃げも効果的に防止できる。According to this structure, the heating element 175D deposited on the surface of the columnar body 216 is selectively electrified between the electrode 210, the conductor 212 and the columnar body 216 and the conductors 213, 214 and the electrode 211. Since the heat is generated in the depth direction of the dye 22, the dye 22 can be heated and vaporized efficiently by heating (however, the heating portion such as the columnar body 216 is the same. Can be further widened by providing a plurality of columnar bodies). Moreover, the fine columnar bodies 216 and 217
Due to the voids 82 around it and its capillary action, the escape of the dye is prevented and the dye is retained and supplied well, and the heating element is
The escape of heat due to 175D can also be effectively prevented.
【0146】実施例11 図32は、本発明を非接触方式の染料気化型プリンタに適
用した第11の実施例を示すものである。 Embodiment 11 FIG. 32 shows an eleventh embodiment in which the present invention is applied to a non-contact type dye vaporization printer.
【0147】この実施例では、上記の第10の実施例と異
なる構成は、共通電極(負極)211をベース73側に、個
別電極(正極)210 を発熱体 175D側に設けたことであ
る。これにより、電極210 及び導体213 と柱状体216 、
導体212 及び電極211 との間に発熱体 175Dを接続し
て、選択的に発熱すべき箇所を容易に構成することがで
きる。This embodiment is different from the tenth embodiment in that the common electrode (negative electrode) 211 is provided on the base 73 side and the individual electrode (positive electrode) 210 is provided on the heating element 175D side. Thereby, the electrode 210 and the conductor 213 and the columnar body 216,
A heating element 175D can be connected between the conductor 212 and the electrode 211 to easily form a portion where heat is selectively generated.
【0148】即ち、発熱体 175Dと導体213 、214 との
間に絶縁体220 、221 を設け、このうち絶縁体220 の一
部分を柱状体216 の箇所で除去してスルーホール222 を
開け、これを介して発熱体 175Dと導体213 とを柱状体
216 の箇所でのみ接続する。これらの絶縁体220 及び22
1 はシリコン層213 及び214 の表面酸化で形成可能であ
る。また、絶縁体220 、221 によって、電極側へ熱が逃
げることを防止できる。That is, the insulators 220 and 221 are provided between the heating element 175D and the conductors 213 and 214, and a part of the insulator 220 is removed at the columnar body 216 to open the through hole 222. Through the heating element 175D and the conductor 213
Connect only at 216 points. These insulators 220 and 22
1 can be formed by surface oxidation of the silicon layers 213 and 214. Further, the insulators 220 and 221 can prevent heat from escaping to the electrode side.
【0149】また、通電用柱状体216 の領域と非通電用
柱状体217 の領域を絶縁体215 により自由に選択でき
る。絶縁体の厚みや熱伝導率を変えることにより、温度
コントロールができる。また、断熱効果を上げる場合
は、柱の導体部を更に導体部と絶縁体に分け、内部を絶
縁体にすることにより断熱効果を向上させることができ
る。この場合は、導体214 は、柱内部の絶縁体と同一材
料で形成してよい。なお、図面では、Si層の絶縁や発
熱体の抵抗保持のための酸化防止膜等の構造物、染料の
液化保温用の発熱体は省略してある。Further, the region of the conducting columnar body 216 and the region of the non-conducting columnar body 217 can be freely selected by the insulator 215. Temperature can be controlled by changing the thickness and thermal conductivity of the insulator. In addition, in order to improve the heat insulating effect, the heat insulating effect can be improved by further dividing the conductor portion of the pillar into a conductor portion and an insulator and by making the inside an insulator. In this case, the conductor 214 may be formed of the same material as the insulator inside the column. In the drawings, a structure such as an anti-oxidation film for insulating the Si layer and maintaining the resistance of the heating element, and a heating element for keeping the liquefaction of the dye warm are omitted.
【0150】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。Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments can be further modified based on the technical idea of the present invention.
【0151】例えば、上述した発熱体(ヒータ)175 、
特にその柱状構造の形状、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Si
NやSiO2 等の絶縁膜を付着して保護膜を形成するこ
とも必要となる。For example, the above-mentioned heating element (heater) 175,
Especially regarding the shape, material, size, etc. of the columnar structure,
Various kinds or combinations can be adopted, and the poly-Si layer and the metal wiring can be used in combination and Si can be appropriately used.
It is also necessary to attach an insulating film such as N or SiO 2 to form a protective film.
【0152】また、ヘッドの構成材料としては、上述し
た系だけでなく、種々の組み合わせがあり、例えば、下
記のA〜Dに示すようなものが可能である。 A)ガラス基板/メタルヒータ(Wやシリサイド、Ni
Crなど、比較的硬くて塑性変形しにくく、抵抗率制御
が可能な金属が望ましい。)/電極メタル B)Si基板/絶縁膜/ポリ−Si柱状ヒータ(a−S
i、SiGe:Bなど、同様の半導体材料が使える。)
/メタル電極 C)プラスチック(ポリイミド等)基板/ポリ−Siヒ
ータ膜付きの柱状ガラス/メタル電極 D)Si基板/Si柱状ヒータFurther, as the constituent material of the head, not only the above-mentioned system but also various combinations, for example, the materials shown in A to D below can be used. A) Glass substrate / metal heater (W, silicide, Ni
A metal, such as Cr, which is relatively hard and is unlikely to be plastically deformed and whose resistivity can be controlled is desirable. ) / Electrode metal B) Si substrate / Insulating film / Poly-Si columnar heater (a-S)
Similar semiconductor materials such as i and SiGe: B can be used. )
/ Metal electrode C) plastic (polyimide etc.) substrate / columnar glass with poly-Si heater film / metal electrode D) Si substrate / Si columnar heater
【0153】これらの各ヘッド構成材料の熱膨張率の差
による熱歪みを低減し、ヒータ構造が安定でありかつ取
扱の容易な材料系を採用する必要がある。ヒータと基板
との間には必要に応じてエッチング・ストッパー膜を付
着する。また、ヒータの下地にSiO2 やポリイミド等
の熱伝導率の小さい材料を設けると、熱的絶縁性を図れ
る。It is necessary to reduce the thermal strain due to the difference in the coefficient of thermal expansion of each head constituent material, to employ a material system which has a stable heater structure and is easy to handle. An etching stopper film is attached between the heater and the substrate if necessary. Further, if a material having a low thermal conductivity such as SiO 2 or polyimide is provided on the base of the heater, thermal insulation can be achieved.
【0154】また、ヒータ(発熱体)において、不純物
ドープ量やヒータ厚みの変化によってその厚み方向に抵
抗率分布をもたせると、染料の最表面での加熱(従って
気化)を効率よく行える。同様にしてその面方向で抵抗
率を変化させ、特にヒータ中央部で発熱が十分となるよ
うにすれば、気化効率を向上させることができ、或いは
発熱量分布をヒータ全域で均一化させて染料の分解を防
止できる。上部電極の貫通孔についても、種々のサイ
ズ、形状とし、ヒータ厚み方向又は面方向にサイズを変
化させる等、効率良い加熱と染料の供給、保持を行うこ
とができる。In the heater (heating element), if the resistivity distribution is provided in the thickness direction of the heater by changing the amount of impurity doping or the thickness of the heater, the heating (hence vaporization) of the dye on the outermost surface can be performed efficiently. Similarly, if the resistivity is changed in the surface direction so that the heat generation is sufficient especially in the central portion of the heater, the vaporization efficiency can be improved, or the calorific value distribution can be made uniform over the entire area of the heater. Can be prevented from disassembling. The through-holes of the upper electrode can also have various sizes and shapes, and the size can be changed in the thickness direction of the heater or in the plane direction to efficiently heat and supply and hold the dye.
【0155】なお、本発明に基づくヘッド及びプリンタ
は、染料の加熱に発熱体を使用し、レーザを使用しない
ことが特徴の1つとしているが、これらの発熱体とレー
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。The head and printer according to the present invention are characterized in that the heating element is used for heating the dye and the laser is not used. However, these heating elements and laser can be combined. . In this case, vaporization can be satisfactorily realized even if the power of each heating means is reduced.
【0156】また、気化部に形成すべき多孔性構造体
(ヒータ)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、柱状体又は壁状
体以外にも、図36に示したビーズ集合体、繊維体等で形
成し、これらを発熱体で形成したり、発熱体をコーティ
ングしたものであってもよい。Further, the porous structure (heater) to be formed in the vaporization section is not limited to the above-mentioned one, and, for example, in the case of a column, its height, plane or sectional shape, density, etc. may be changed. Further, the formation location can be applied as long as it is required to form a fine pattern or be porous, or to increase the surface area. As the porous structure, in addition to the columnar body or the wall-shaped body, a bead aggregate, a fibrous body or the like shown in FIG. 36 is formed, and these are formed with a heating element or coated with a heating element. May be.
【0157】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。Further, not only the dye vaporization type transfer system but also the ablation transfer system described above is possible, and in any case, the dye or recording material is transferred by flying.
【0158】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。Further, the number of recording material accommodating portions for accommodating recording materials (dye), the number of dots, and the number of heating elements corresponding thereto may be variously changed, and the arrangement shape and size thereof are also those described above. It is not limited to.
【0159】また、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(図37〜図42に
示した気化部と同様に気化部を構成してよく)、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。The structure and shape of the head and printer are
It may have an appropriate structure and shape other than the above (the vaporizing section may be configured in the same manner as the vaporizing section shown in FIGS. 37 to 42), and other appropriate materials may be used for the material of each part constituting the head. May be used. With respect to the recording dyes, full-color recording can be performed with three colors of magenta, yellow, and cyan (further, black is added), and two-color printing, one-color monocolor, or monochrome recording can be performed.
【0160】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)を収容することもできる。更に、記録材は
上述した飛翔以外の現象(例えば蒸気化)によっても印
画紙へ移行させることができる。Further, as in the above-described example, the solid dye is once made into a liquid and vaporized for recording, or the solid dye is heated by laser light to be directly vaporized (that is, sublimated) to perform recording. It is also possible to store a liquefied dye (liquid at room temperature) in the dye reservoir. Further, the recording material can be transferred to the printing paper by a phenomenon other than the above-mentioned flight (for example, vaporization).
【0161】[0161]
【発明の作用効果】本発明は上述した如く、記録材の加
熱手段が記録材収容部の少なくとも深さ方向に延びる発
熱体からなっている記録装置としているので、記録材を
表面域は勿論のこと、その深さ方向において迅速に温度
上昇させ、発熱による加熱効率を高め、気化等による記
録材の転写効率を向上させることができる。しかも、レ
ーザを使用する必要がないため、低コスト化が可能とな
る。この場合、発熱体と記録材とは深さ方向において十
分な面積で接触し合うことが、記録材の温度上昇に有利
であるだけでなく、突沸を生じ難くなり、安定した飛翔
を行わせることができる。As described above, the present invention is a recording apparatus in which the heating means for the recording material is composed of a heating element extending at least in the depth direction of the recording material accommodating portion. That is, the temperature can be rapidly increased in the depth direction, the heating efficiency by heat generation can be increased, and the transfer efficiency of the recording material by vaporization or the like can be improved. Moreover, since it is not necessary to use a laser, the cost can be reduced. In this case, it is not only advantageous for the heating element and the recording material to contact each other with a sufficient area in the depth direction in order to increase the temperature of the recording material, but also it is difficult for bumping to occur and stable flight is performed. You can
【0162】そして、上記の発熱体が多数の柱状体、小
球(ビーズ)状体、多孔質状体等の多孔状構造からなっ
ている場合には、この多孔状構造がその毛細管作用によ
って記録材の保持及び供給を行い、これによって記録材
の逃げを抑制し、記録材を効果的に保持及び定量供給
し、発熱体による熱を効率良く伝えることを可能にし、
気化効率を向上させることができ、また記録材の定量供
給により気化量を一定として高画質の記録が得られる。When the above-mentioned heating element has a porous structure such as a large number of columnar bodies, small spheres (beads), and porous bodies, this porous structure is recorded by its capillary action. The material is held and supplied, thereby suppressing escape of the recording material, effectively holding and supplying the recording material in a fixed amount, and enabling efficient transfer of heat by the heating element,
The vaporization efficiency can be improved, and high-quality recording can be obtained with a constant vaporization amount by the constant supply of the recording material.
【0163】そして、この毛細管構造によって熱の逃げ
を抑制して加熱効率を上げ(それでも熱が逃げる場合、
この余熱を染料液化に利用したり、被記録体の加熱に用
いて記録材定着用の熱源としても利用でき、定着エネル
ギーを削減できる。)、冷却用フィン等を小さくしてコ
スト低減も図ることができる。The capillary structure suppresses the escape of heat to improve the heating efficiency (if the heat still escapes,
This residual heat can be used for liquefying the dye, or can be used for heating the recording medium as a heat source for fixing the recording material, so that the fixing energy can be reduced. ), It is possible to reduce the cost by reducing the size of the cooling fins.
【0164】なお、本発明の記録装置は、記録材を加熱
して被記録体へ移行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。Since the recording apparatus of the present invention is of the thermal transfer type in which the recording material is heated and transferred to the recording medium, the above-mentioned miniaturization, ease of maintenance, immediacy, and high image quality are achieved. It has features such as high gradation.
【図1】本発明の第1の実施例によるプリンタヘッドの
主要部の断面図(図2のI−I線断面図)及び平面図で
ある。FIG. 1 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along line I-I of FIG. 2) and a plan view of a main part of a printer head according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同プリンタヘッドの主要部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a main part of the printer head.
【図3】同プリンタヘッドの全体の概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of the entire printer head.
【図4】図3のIV−IV線断面図である。4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
【図5】同プリンタヘッドの主要部の作製工程の一段階
を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step in the manufacturing process of the main part of the printer head.
【図6】同作製工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another stage of the manufacturing process.
【図7】同作製工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing another stage of the manufacturing process.
【図8】同作製工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing another stage of the manufacturing process.
【図9】同作製工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing another stage of the manufacturing process.
【図10】同作製工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing another stage of the manufacturing process.
【図11】同作製工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing another stage of the manufacturing process.
【図12】同作製工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing another stage of the manufacturing process.
【図13】同作製工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing another stage of the manufacturing process.
【図14】同作製工程の他の段階を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing another stage of the same manufacturing process.
【図15】同作製工程の更に他の段階を示す断面図であ
る。FIG. 15 is a cross-sectional view showing still another stage of the same manufacturing process.
【図16】同プリンタヘッドを有するプリンタの概略斜視
図である。FIG. 16 is a schematic perspective view of a printer having the printer head.
【図17】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。FIG. 17 is a schematic perspective view of another printer having the printer head.
【図18】本発明の第2の実施例によるプリンタヘッドの
主要部の断面図である。FIG. 18 is a sectional view of a main part of a printer head according to a second embodiment of the present invention.
【図19】本発明の第3の実施例によるプリンタヘッドの
主要部の断面図である。FIG. 19 is a sectional view of a main part of a printer head according to a third embodiment of the present invention.
【図20】本発明の第4の実施例によるプリンタヘッドの
主要部の断面図である。FIG. 20 is a sectional view of a main part of a printer head according to a fourth embodiment of the present invention.
【図21】本発明の第5の実施例によるプリンタヘッドの
各種のヒータ上部電極の平面図である。FIG. 21 is a plan view of various heater upper electrodes of a printer head according to a fifth embodiment of the present invention.
【図22】本発明の第6の実施例によるプリンタヘッドの
ヒータ上部電極の主要部の断面図である。FIG. 22 is a sectional view of a main part of a heater upper electrode of a printer head according to a sixth embodiment of the present invention.
【図23】本発明の第7の実施例によるプリンタヘッドの
主要部の平面図である。FIG. 23 is a plan view of a main part of a printer head according to a seventh embodiment of the present invention.
【図24】図23のXXIV−XXIV線断面図である。24 is a sectional view taken along the line XXIV-XXIV of FIG. 23.
【図25】本発明の第8の実施例によるプリンタヘッドの
主要部の平面図である。FIG. 25 is a plan view of a main part of a printer head according to an eighth embodiment of the present invention.
【図26】図25のXXVI−XXVI線断面図である。26 is a sectional view taken along the line XXVI-XXVI of FIG. 25.
【図27】本発明の第9の実施例によるプリンタヘッドの
主要部の平面図である。FIG. 27 is a plan view of a main part of a printer head according to a ninth embodiment of the present invention.
【図28】図27のXXVIII−XXVIII線断面図である。28 is a cross-sectional view taken along the line XXVIII-XXVIII of FIG. 27.
【図29】同プリンタヘッドの主要部の一部分の拡大断面
図である。FIG. 29 is an enlarged cross-sectional view of a part of the main part of the printer head.
【図30】本発明の第10の実施例によるプリンタヘッドの
主要部の平面図である。FIG. 30 is a plan view of a main part of a printer head according to a tenth embodiment of the present invention.
【図31】同プリンタヘッドの主要部の断面図(図30のXX
XI−XXXI線断面図)である。FIG. 31 is a cross-sectional view of the main part of the printer head (XX in FIG. 30.
XI-XXXI line sectional view).
【図32】本発明の第11の実施例によるプリンタヘッドの
主要部の断面図である。FIG. 32 is a sectional view of a main part of a printer head according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図33】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。FIG. 33 is a front view of the main parts of a printer using a conventional thermal recording head.
【図34】従来の他のプリンタの主要部の断面図である。FIG. 34 is a cross-sectional view of a main part of another conventional printer.
【図35】同プリンタの作動時の状況を示す同様の断面図
である。FIG. 35 is a similar cross-sectional view showing a situation when the printer is operating.
【図36】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。FIG. 36 is a schematic sectional view of a printer devised before the completion of the present invention.
【図37】同プリンタのヘッドの分解斜視図である。FIG. 37 is an exploded perspective view of a head of the printer.
【図38】同他のプリンタのヘッドの分解斜視図である。FIG. 38 is an exploded perspective view of the head of the other printer.
【図39】本発明の案出前に出願されたプリンタの概略断
面図(図40の XXXIX−XXXIX 線断面図)である。39 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along line XXXIX-XXXIX in FIG. 40) of the printer filed before the invention of the present invention.
【図40】同プリンタのヘッドの一部分の斜視図である。FIG. 40 is a perspective view of a part of the head of the printer.
【図41】同プリンタのヘッドの他の一部分の斜視図であ
る。FIG. 41 is a perspective view of another part of the head of the printer.
【図42】同プリンタのヘッドの一部分の平面図である。FIG. 42 is a plan view of a part of the head of the printer.
【図43】染料の逃げ現象を示す説明図である。FIG. 43 is an explanatory diagram showing a dye escape phenomenon.
【図44】印画紙の一部分の概略断面図である。FIG. 44 is a schematic sectional view of a part of the printing paper.
22・・・液化染料 32・・・気化染料 41、41A・・・染料槽(本体) 50・・・印画紙 64、64’・・・染料導入部又は染料引込み路 70・・・プリンタヘッド 73・・・基板 73A・・・柱状体 77・・・気化部 81・・・保護層 82・・・空隙 83・・・ポリ−Si層 84、85、84’、85’、210 、211 ・・・電極又は配線 86・・・絶縁層 87・・・染料収容部 97・・・液止め層 100 ・・・プリンタ 120 ・・・逆止弁機構 121 ・・・ボール弁 150 ・・・貫通孔 175 ・・・発熱体(ヒータ) 175A、 175B、 175C、 175D・・・柱状体(ヒータ
部)22 ... Liquefied dye 32 ... Vaporized dye 41, 41A ... Dye tank (main body) 50 ... Printing paper 64, 64 '... Dye introduction part or dye drawing path 70 ... Printer head 73・ ・ ・ Substrate 73A ・ ・ ・ Columnar body 77 ・ ・ ・ Vaporized portion 81 ・ ・ ・ Protective layer 82 ・ ・ ・ Void 83 ・ ・ ・ Poly-Si layer 84, 85, 84 ', 85', 210, 211 ・ ・・ Electrode or wiring 86 ・ ・ ・ Insulation layer 87 ・ ・ ・ Dye accommodating part 97 ・ ・ ・ Liquid stop layer 100 ・ ・ ・ Printer 120 ・ ・ ・ Check valve mechanism 121 ・ ・ ・ Ball valve 150 ・ ・ ・ Through hole 175 ... Heating element (heater) 175A, 175B, 175C, 175D ... Columnar body (heater section)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬戸 順悦 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 篠崎 研二 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Junetsu Seto 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Within Sony Corporation (72) Kenji Shinozaki 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. Sony Corporation
Claims (16)
の記録材収容部の記録材を加熱して前記被記録体へ移行
させるための加熱手段とを有し、この加熱手段が前記記
録材収容部の少なくとも深さ方向に延びる発熱体からな
っている記録装置。1. A recording material accommodating portion facing a recording material and a heating means for heating the recording material in the recording material accommodating portion to transfer the recording material to the recording material. A recording device comprising a heating element extending at least in the depth direction of a recording material container.
1に記載した記録装置。2. The recording apparatus according to claim 1, wherein the heating element is formed in a columnar shape.
いる、請求項2に記載した記録装置。3. The recording apparatus according to claim 2, wherein the columnar body is formed by the heating element itself.
ている、請求項2に記載した記録装置。4. The recording apparatus according to claim 2, wherein a heating element is attached to the surface of the columnar insulator.
の構成層と同一材料からなっている、請求項4に記載し
た記録装置。5. The recording apparatus according to claim 4, wherein the columnar heating element or the insulating material is made of the same material as the constituent layer of the recording material accommodating portion.
多孔性構造体として形成されている、請求項1〜5のい
ずれか1項に記載した記録装置。6. The recording apparatus according to claim 1, wherein the heating element is formed as a porous structure that holds and supplies the recording material.
向又は面方向で変化している、請求項1〜6のいずれか
1項に記載した記録装置。7. The recording apparatus according to claim 1, wherein the specific resistance of the heating element changes in the depth direction or the surface direction of the recording material accommodation portion.
給用の電極が設けられている、請求項1〜7のいずれか
1項に記載した記録装置。8. The recording apparatus according to claim 1, wherein electrodes for supplying a current are provided on an upper portion and a lower portion of the heating element, respectively.
び下部電極が記録材収容部内において所定の幅及び長さ
に亘って設けられている、請求項8に記載した記録装
置。9. The recording apparatus according to claim 8, wherein an upper electrode and a lower electrode common to a large number of columnar heating elements are provided in a recording material accommodating portion over a predetermined width and length.
いる、請求項9に記載した記録装置。10. The recording apparatus according to claim 9, wherein a recording material passage hole is formed in the upper electrode.
材収容部の深さ方向又は面方向で変化している、請求項
10に記載した記録装置。11. The size or distribution of the passage holes of the recording material changes in the depth direction or the surface direction of the recording material accommodation portion.
The recording device described in 10.
録材の逆流防止機構が設けられている、請求項1〜11の
いずれか1項に記載した記録装置。12. The recording apparatus according to claim 1, wherein a recording material backflow prevention mechanism is provided in a recording material supply passage to the recording material container.
よって記録材が気化又はアブレーションし、記録材と非
接触状態で対向配置された被記録体へ飛翔するようにし
た、請求項1〜12のいずれか1項に記載した記録装置。13. The heating element generates heat when energized, and the recording material is vaporized or ablated by the heat, and the recording material is caused to fly to a recording object that is arranged opposite to the recording material in a non-contact state. The recording apparatus described in any one of 1.
それぞれにおいて記録材を加熱するように構成され、前
記複数個の記録材収容部に設けられた各発熱体のうち、
選択された発熱体が記録材の気化又アブレーションに使
用される間、選択されない発熱体が記録材の保温又は液
化に使用される、請求項13に記載した記録装置。14. A plurality of recording material accommodating portions are arranged, each of which is configured to heat the recording material, and among the heating elements provided in the plurality of recording material accommodating portions,
14. The recording apparatus according to claim 13, wherein the non-selected heating element is used for heat retention or liquefaction of the recording material while the selected heating element is used for vaporization or ablation of the recording material.
た記録装置を製造するに際し、発熱体材料を記録材収容
部の位置においてリソグラフィにより所定パターンに加
工し、発熱体を形成する工程を有する、記録装置の製造
方法。15. When manufacturing the recording apparatus according to any one of claims 1 to 14, the heating element material is processed into a predetermined pattern by lithography at the position of the recording material accommodation portion to form a heating element. A method of manufacturing a recording apparatus, the method including a step.
形成した後、この下部電極上に発熱体材料を被着し、こ
の発熱体材料をリソグラフィにより所定パターンに加工
し、これによって形成された発熱体の上部にリソグラフ
ィにより上部電極を形成する、請求項15に記載した製造
方法。16. A lower electrode is formed at the position of the recording material accommodating portion, a heating element material is deposited on the lower electrode, and the heating element material is processed into a predetermined pattern by lithography and formed by this. 16. The manufacturing method according to claim 15, wherein the upper electrode is formed on the heating element by lithography.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24890594A JPH0885221A (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Recording device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24890594A JPH0885221A (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Recording device and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0885221A true JPH0885221A (en) | 1996-04-02 |
Family
ID=17185181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24890594A Pending JPH0885221A (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Recording device and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0885221A (en) |
-
1994
- 1994-09-16 JP JP24890594A patent/JPH0885221A/en active Pending
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