JP2630313B2 - Thermal recording device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、昇華性染料インク紙を
用いる転写型感熱記録などにより、ビデオ画像等の中間
調濃度記録を行うのに好適な感熱記録装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】ビデオ画像等の中間調濃度記録において
は、記録画面全体にわたって濃度むら、色むらのないこ
と、絵柄によるスジ状の濃度むらのないことが高画質を
得る上で不可欠である。 【０００３】画像の記録は、通常、一列に発熱素子を並
べたラインヘッドの発熱素子を、画像情報によって適宜
選択通電することにより行う。しかしながら、従来ヘッ
ドは、１画素（ドット）に相当する発熱素子が単純な矩
形であるため、発熱時に発熱素子の中央部と発熱素子間
スリット部との温度差が大きく、低温となる発熱素子間
（ドット間）の部分が発色しなかったり発熱濃度が著し
く低くなるために白スジとなって見え、これが画質を著
しく低下させる一因となっていた。 【０００４】 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
装置で問題となっていた発熱素子列方向の濃度むらを低
減し、白スジの見えない高画質を得ることにある。 【０００６】 【問題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明では以下の構成とする。すなわち、画像を
プリントする感熱記録装置であって、独立に通電可能な
複数個の矩形の発熱素子が互いの間に所定の幅を有した
発熱素子間スリットを介して直線状に配列され、この発
熱素子の各々は前記配列方向において所定の幅を有した
中央スリットにより並列に２等分状とされて矩形の部分
発熱素子を構成し、この部分発熱素子は前記配列方向と
直交する方向においてその一端側がそれぞれ共通電極に
接続されるとともに他端側が前記発熱素子ごとに独立し
て通電可能の個別電極に接続されてなり、前記部分発熱
素子部において前記中央スリットの幅は前記発熱素子間
スリットの幅とほぼ等しくかつ２５μｍ以下とされてな
る感熱記録ヘッドと、前記発熱素子の数に対応して備え
られるとともにこれを駆動するドライブ手段と、記録媒
体を所定のピッチで搬送する記録媒体搬送手段とを具備
してなる構成とする。 【０００７】 【作用】矩形の発熱素子を、発熱素子間スリットと同幅
の微少幅の中央スリットにより２等分状としたことによ
り、発熱素子の密度を２倍にしたのと等価で平坦な発熱
温度分布が得られるので、各発熱素子による発色ドット
領域をオーバーラップさせることなしに、ドット間の白
スジを見えにくくすることができる。 【０００８】 【０００９】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図５により
説明する。図１は本発明の一実施例の感熱記録ヘッド部
を示す平面図、図２は同側面図、図３は発熱素子部の拡
大平面図である。 【００１０】図１および図２において、１はアルミナセ
ラミック基板、２はセラミック基板１の一端面３の近傍
に設けた断面が円弧状で頂上部の厚みが５０μｍ程度の
細幅の発熱素子形成用グレーズ層、４は発熱素子、５は
薄膜共通電極部、６は薄膜個別電極形成部である。７は
発熱素子形成用グレーズ層２と分離して設けた、厚みが
発熱素子形成用グレーズ層と同等以下のＩＣパターン形
成用グレーズ層であり、このグレーズ層上に、前記発熱
素子を駆動するドライバーＩＣ８が搭載されるととも
に、ドライバーＩＣのビット数に対応した周期の、抵抗
値を均一化したＩＣ配線パターン９が形成される。グレ
ーズ層分離部の長さｄは、発熱素子の放熱性が悪化しな
い範囲で最小にするのが良い。 【００１１】次に本発明に用いる感熱記録ヘッドの形状
について説明する。図３は本発明に用いる感熱記録ヘッ
ドの一実施例を示す平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面
図である。 【００１２】図３および図４において、３１はアルミナ
セラミック基板、３２はセラミック基板３１上にガラス
ペーストを印刷し、焼成することにより形成された部分
グレーズ層であり、その断面は十分な当接圧力を確保す
るため最大厚さ５０μｍ前後、曲率半径３mm以下の円弧
状をしている。３３は抵抗体薄膜、３４は導電性薄膜で
あり、蒸着、スパッタリング等によりこれらの薄膜を形
成したのち、フォトエッチングにより図３に示すような
平面形状にパターニングして発熱素子３５を成形し、最
後に耐酸化および耐摩耗保護膜３６をスパッタリング等
により形成して発熱素子を完成させる。 【００１３】１ドットに相当する発熱素子３５は、導電
性薄膜３４からなる共通電極３７と個別電極３８とには
さまれた長さｌの矩形の抵抗体薄膜よりなり、発熱素子
間スリット３９により隣接発熱素子と分離されるととも
に、発熱素子の幅方向に設けた中央スリット４０によっ
て並列に同一幅Ｗ0なる２個の矩形の部分発熱素子３５
a,３５bに分離されている。発熱素子間スリット３９の
幅Ｗ2と中央スリット４０の幅Ｗ1とは同一であり、かつ
その幅は２５μｍ以下に形成されている。 【００１４】このスリット幅は画像記録において白スジ
を生じさせないために不可欠な形状であり、これを図５
の温度分布図を用いて説明する。図５は本発明に用いる
感熱記録ヘッドの１ドットに相当する発熱素子の幅方向
の発熱温度分布を示す図である。発熱素子密度は例えば
６ドット／mmとする。 【００１５】図５において、ａは中央スリットを設けな
い、通常の矩形発熱素子の温度分布を示しており、発熱
素子の中央に大きなピークがあり、発熱素子の端部から
ドット間スリット部にかけては著しく低温となってい
る。このため、画像印画時にドット間に非発色領域が生
じ、これが白スジとなって検知される。 【００１６】また、ｂは中央スリット４０を設けた例で
あるが、中央スリット幅４０よりも発熱素子間スリット
３９の方が幅が広い場合を示したものであり、ａに比べ
れば１ドット全体での温度分布は平坦に近くなっている
が、発熱素子間スリット部９の温度が中央スリット部４
０の温度より低いため、ドット間の非発色領域が中央ス
リット部よりも幅広となり、やはりドット間の白スジと
なって検知されやすい。 【００１７】ｃは本発明における発熱素子の温度分布を
示したものであり、発熱素子間スリット３９と中央スリ
ット４０の幅を同一としているため温度分布は発熱素子
が２倍の密度すなわち１２ドット／mmになったのと等価
な形をしており、通常、１０ドット／mm以上の密度の濃
淡は明視距離ではスジとして検知できないため、画像プ
リントにおいて画質を劣化させる白スジを、明視距離で
は検知不可能にすることができる。 【００１８】また、感熱記録ヘッドの発熱素子密度が例
えば５ドット／mmである場合は、１０ドット／mmになっ
たと等価な温度分布となり、明視距離でスジが検知でき
るぎりぎりの密度となるが、スリット幅が２５μｍ以下
であれば温度の山と谷との差をほぼ５０℃以内とするこ
とができ、濃淡の差を小さくできるので、明視距離でス
ジとして検知されにくくすることができる。 【００１９】また、スリット幅を細くするほど温度分布
の谷を小さくすることができ、発色効率を向上させるこ
とができるので、印加電力を小さくすることができる。 【００２０】ところで、発熱素子３５は部分グレーズ２
上に形成されるため、共通電極３７および個別電極３８
をグレーズ３２上およびセラミック基板３１上に形成し
なければならない。白ぬけの生じない十分な記録紙との
当接圧力を得るには、グレーズの厚さは５０μｍ前後、
曲率半径３mm以下とすることが必要である。この場合、
とくにグレーズ３２の端部４１近傍では、図６に示すよ
うに、フォトマスク４５と基板３１とが露光時に密着し
ないためにパターニング精度が低下するという問題点が
あり、上記した２５μｍ以下の微小幅のスリットを形成
しようとすると、隣接電極間で短絡が生じやすく、歩留
りが低下するという問題がある。そこで本発明において
は、発熱素子間スリット３９を、共通電極側はグレーズ
上４３において終端させるとともに、個別電極側はグレ
ーズ端４１に位置する部分は幅広のスリット４４とし
た。 【００２１】また、中央スリット４０の長さは、部分発
熱素子３５ａ，３５ｂに流れる電流密度を均一にするた
めに、発熱素子の長さｌよりは長くするとともに、パタ
ーニングの容易さを考慮して、グレーズの頂上周辺のみ
に限定した。これらにより、微小幅のスリットを形成す
る領域を、フォトマスクとの密着性のよいグレーズ頂上
周辺（発熱素子形成部）に限定することができ、発熱素
子としての性能を犠牲にすることなく、ヘッドの製造プ
ロセスを容易化することができる。 【００２２】 【００２３】上記した構成によれば、 （１）発熱素子の並び方向の温度分布が平坦化でき、並
び方向のドット間白スジを検知できなくすることができ
る。（２） 曲率半径の小さな部分グレーズにより、記録紙と
の当接圧力を高くできるので、白ぬけの発生をなくすこ
とができる。（３） 発熱素子内の電流密度が均一なため、部分的な熱
破損が生じにくく長寿命である。（４） 発色効率が高く、低印加電力ですむ。など、多く
の利点を有する高性能の画像プリント用感熱ヘッドを容
易な製造方法で得るとともに、濃度むらの低減された高
画質の感熱記録装置を得ることができる。 【００２４】 【発明の効果】上記したように、本発明の感熱記録装置
によれば、ヘッドの矩形発熱素子を発熱素子間スリット
と同幅の微小幅の中央スリットにより並列に２等分した
ので、発熱素子密度を２倍にしたと等価でかつ平坦な発
熱温度分布が得られるので、ドット間の白スジを見えな
くすることができる。 【００２５】Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermosensitive recording method suitable for performing halftone density recording of a video image or the like by transfer-type thermal recording using a sublimable dye ink paper. It relates to a recording device. 2. Description of the Related Art In halftone density recording of a video image or the like, it is essential for obtaining high image quality that there be no density unevenness and color unevenness over the entire recording screen and no stripe-shaped density unevenness due to a picture. It is. [0005] Recording of an image is usually performed by appropriately energizing a heating element of a line head in which heating elements are arranged in a line according to image information. However, in the conventional head, since the heating element corresponding to one pixel (dot) is a simple rectangle, the temperature difference between the central part of the heating element and the slit between the heating elements during heating is large, and the temperature between the heating elements becomes low. The portion between the dots (between dots) did not develop color or the heat generation density was remarkably low, so that it appeared as a white stripe, which was one of the causes of the remarkable decrease in image quality. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the density unevenness in the direction of the row of heating elements, which has been a problem in the conventional apparatus, and to obtain a high image quality in which white stripes cannot be seen. It is in. Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, in a thermal recording apparatus for printing an image, a plurality of rectangular heating elements that can be independently supplied with electricity are linearly arranged through a heating element slit having a predetermined width therebetween. Each of the heating elements is bisected in parallel by a central slit having a predetermined width in the arrangement direction to form a rectangular partial heating element, and the partial heating element is arranged in a direction orthogonal to the arrangement direction. One end side is connected to a common electrode, and the other end side is connected to an individual electrode that can be energized independently for each of the heating elements. In the partial heating element portion, the width of the central slit is the width of the slit between the heating elements. A thermal recording head having a width substantially equal to or less than 25 μm, a drive unit provided corresponding to the number of the heating elements and driving the heating elements, and a recording medium It is referred to as comprising to ing to configure the recording medium carrying means for carrying a predetermined pitch. The rectangular heating element is bisected by a central slit having the same width as the slit between the heating elements, so that the heating element has a flatness equivalent to doubling the density of the heating element. Since the heat generation temperature distribution can be obtained, colored dots by each heating element
White stripes between dots can be made less visible without overlapping the areas . An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view showing a thermal recording head section according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view thereof, and FIG. 3 is an enlarged plan view of a heating element section. 1 and 2, reference numeral 1 denotes an alumina ceramic substrate, and 2 denotes an arc-shaped cross-section provided near one end face 3 of the ceramic substrate 1 and has a top portion having a thickness of about 50 μm for forming a narrow heating element. The glaze layer, 4 is a heating element, 5 is a thin film common electrode portion, and 6 is a thin film individual electrode formation portion. Reference numeral 7 denotes a glaze layer for forming an IC pattern which is provided separately from the glaze layer 2 for forming a heating element and has a thickness equal to or less than that of the glaze layer for forming a heating element. A driver for driving the heating element is provided on the glaze layer. While the IC 8 is mounted, an IC wiring pattern 9 having a uniform resistance value with a period corresponding to the number of bits of the driver IC is formed. The length d of the glaze layer separating portion is preferably minimized as long as the heat dissipation of the heating element does not deteriorate. Next, the shape of the thermal recording head used in the present invention will be described. FIG. 3 is a plan view showing an embodiment of a thermal recording head used in the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3 and 4, reference numeral 31 denotes an alumina ceramic substrate; 32, a partial glaze layer formed by printing and firing a glass paste on the ceramic substrate 31; In order to assure the maximum thickness, it has an arc shape with a maximum thickness of about 50 μm and a radius of curvature of 3 mm or less. Reference numeral 33 denotes a resistor thin film, reference numeral 34 denotes a conductive thin film. After forming these thin films by vapor deposition, sputtering, or the like, a heating element 35 is formed by patterning into a planar shape as shown in FIG. Then, an oxidation-resistant and wear-resistant protective film 36 is formed by sputtering or the like to complete the heating element. A heating element 35 corresponding to one dot is formed of a rectangular resistive thin film of length l sandwiched between a common electrode 37 made of a conductive thin film 34 and an individual electrode 38, and a slit 39 between the heating elements. Two rectangular partial heating elements 35 having the same width W0 are separated in parallel from each other by the central slit 40 provided in the width direction of the heating element.
a, 35b. The width W2 of the slit 39 between the heating elements is the same as the width W1 of the central slit 40, and the width is formed to 25 μm or less. This slit width is an indispensable shape for preventing white stripes from occurring in image recording.
This will be described with reference to the temperature distribution diagram of FIG. FIG. 5 is a diagram showing a heating temperature distribution in the width direction of the heating element corresponding to one dot of the thermal recording head used in the present invention. The heating element density is, for example, 6 dots / mm. In FIG. 5, a shows the temperature distribution of a normal rectangular heating element without a central slit. There is a large peak at the center of the heating element. The temperature is extremely low. For this reason, a non-colored area is generated between dots at the time of image printing, and this is detected as a white stripe. Also, b shows an example in which the central slit 40 is provided, and shows a case where the width between the heating element slits 39 is wider than the central slit width 40. Is almost flat, but the temperature of the slit 9 between the heating elements is lower than the temperature of the central slit 4.
Since the temperature is lower than 0, the non-colored area between the dots is wider than the central slit portion, and is easily detected as a white stripe between the dots. C shows the temperature distribution of the heating elements in the present invention. Since the width of the slit 39 between the heating elements and the width of the center slit 40 are the same, the temperature distribution is twice as high as that of the heating elements, that is, 12 dots / dot. mm. In general, the density of 10 dots / mm or more cannot be detected as a streak at a clear viewing distance. Can be made undetectable. Further, when the density of the heating elements of the thermal recording head is, for example, 5 dots / mm, the temperature distribution becomes equivalent to 10 dots / mm, and the density becomes as close as possible to detect streaks at a clear visual distance. If the slit width is 25 μm or less, the difference between the peak and the valley of the temperature can be set to approximately 50 ° C. or less, and the difference in shading can be reduced, so that it is difficult to detect a streak at a clear visual distance. Further, as the slit width becomes narrower, the valley of the temperature distribution can be made smaller, and the coloring efficiency can be improved, so that the applied power can be made smaller. By the way, the heating element 35 has a partial glaze 2
The common electrode 37 and the individual electrode 38
Must be formed on the glaze 32 and the ceramic substrate 31. In order to obtain a sufficient contact pressure with the recording paper without whitening, the thickness of the glaze should be around 50 μm,
It is necessary that the radius of curvature be 3 mm or less. in this case,
In particular, in the vicinity of the end portion 41 of the glaze 32, as shown in FIG. 6, there is a problem that the photomask 45 and the substrate 31 do not adhere to each other at the time of exposure, so that the patterning accuracy is reduced. If a slit is to be formed, there is a problem that a short circuit easily occurs between adjacent electrodes, and the yield is reduced. Therefore, in the present invention, the slit 39 between the heating elements is terminated at the upper glaze 43 on the common electrode side, and a wide slit 44 is formed on the individual electrode side at the glaze end 41. The length of the central slit 40 is made longer than the length 1 of the heating element in order to make the current density flowing through the partial heating elements 35a and 35b uniform, and the ease of patterning is taken into consideration. , Limited to the area around the top of the glaze. Thus, the area where the slit of a minute width is formed can be limited to the periphery of the glaze top (heat-generating element forming portion) having good adhesion to the photomask, and the head can be formed without sacrificing the performance as the heat-generating element. Manufacturing process can be simplified. According to the above-described configuration, (1) the temperature distribution in the direction in which the heating elements are arranged can be flattened, and the white streak between dots in the arrangement direction cannot be detected. (2) Due to the partial glaze having a small radius of curvature, the contact pressure with the recording paper can be increased, so that the occurrence of whitening can be eliminated. (3) Since the current density in the heating element is uniform, partial heat damage hardly occurs, and the life is long. (4) High coloring efficiency and low applied power. Thus, a high-performance thermal head for image printing having many advantages can be obtained by an easy manufacturing method, and a high-quality thermal recording apparatus with reduced density unevenness can be obtained. As described above, according to the thermal recording apparatus of the present invention, the rectangular heating element of the head is divided into two equal parts in parallel by the central slit having the same width as the slit between the heating elements. In addition, since a heating temperature distribution equivalent to doubling the heating element density can be obtained, white stripes between dots can be made invisible. [0025]

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例における感熱記録ヘッド部を
示す平面図。 【図２】図１の側面図。 【図３】本発明の一実施例における感熱記録ヘッド部の
発熱素子部を示す平面図。 【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。 【図５】本発明の一実施例における感熱記録ヘッド部の
発熱素子の温度分布を示す説明図。 【図６】本発明の一実施例における感熱記録ヘッド部の
フォトマスク部の接触状態を示す断面図。 【符号の説明】 １，３１…アルミナセラミック基板、 ２，３２…発熱素子形成用グレーズ層、 ４，３５…発熱素子、 ５，３７…薄膜共通電極、 ６，３８…薄膜個別電極、 ７…ＩＣ配線形成用グレーズ層、 ８…ドライバーＩＣ、 ９…ＩＣ配線パターン、 ３９…発熱素子間スリット、 ４０…中央スリット。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view showing a thermal recording head unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of FIG. 1; FIG. 3 is a plan view showing a heating element of a thermal recording head according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3; FIG. 5 is an explanatory diagram showing a temperature distribution of a heating element of a thermal recording head unit according to one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a contact state of a photomask portion of a thermal recording head unit according to an embodiment of the present invention. [Description of Signs] 1,31 ... alumina ceramic substrate, 2,32 ... glazing layer for forming heating element, 4,35 ... heating element, 5,37 ... thin film common electrode, 6,38 ... thin film individual electrode, 7 ... IC 8: driver IC, 9: IC wiring pattern, 39: slit between heating elements, 40: central slit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １． 画像をプリントする感熱記録装置であって、 独立に通電可能な複数個の矩形の発熱素子が互いの間に
所定の幅を有した発熱素子間スリットを介して直線状に
配列され、この発熱素子の各々は前記配列方向において
所定の幅を有した中央スリットにより並列に２等分状と
されて矩形の部分発熱素子を構成し、この部分発熱素子
は前記配列方向と直交する方向においてその一端側がそ
れぞれ共通電極に接続されるとともに他端側が前記発熱
素子ごとに独立して通電可能の個別電極に接続されてな
り、前記部分発熱素子部において前記中央スリットの幅
は前記発熱素子間スリットの幅とほぼ等しくかつ２５μ
ｍ以下とされてなる感熱記録ヘッドと、 前記発熱素子の数に対応して備えられるとともにこれを
駆動するドライブ手段と、 記録媒体を所定のピッチで搬送する記録媒体搬送手段を
具備してなる感熱記録装置。(57) [Claims] A thermal recording apparatus for printing an image, wherein a plurality of independently heatable rectangular heating elements are linearly arranged through a heating element slit having a predetermined width between the heating elements. Are divided into two equal parts in parallel by a central slit having a predetermined width in the arrangement direction to form a rectangular partial heating element, and the partial heating element has one end in a direction orthogonal to the arrangement direction. Each of the heating elements is connected to a common electrode and the other end is connected to an individual electrode that can be independently supplied with current for each of the heating elements. Almost equal and 25μ
a thermal recording head formed by following the m, and drive means for driving this with are provided corresponding to the number of the heating elements, that Do comprises a recording medium conveying means for conveying the recording medium at a predetermined pitch Thermal recording device.