(57)【要約】【課題】熱記録時に、保護層の送り方向下流側での水蒸気の結露を防止して、印画障害の発生を回避するサーマルヘッドを提供する。【解決手段】ヘッド基板４０に接着剤５４を介して放熱板５６が接着されており、ヘッド基板４０の表面には部分グレーズ４２が突設されている。部分グレーズ４２には、発熱抵抗体４５、個別電極４７と共通電極４８、保護層５０が順に設けられている。ヘッド基板４０の送り方向下流側には断熱部材６０が設けられており、このため発熱素子で発生した熱はヘッド基板４０の送り方向下流側の端からは外部に放出されず、また送り方向下流側ではヘッド基板４０から放熱板５６への熱の伝導が妨げられる。これによって送り方向下流側の保護層５０の温度の低下を抑えることができる。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成された発熱素子により感熱記録材料に熱記録を行うサーマルヘッドにおいて、
前記発熱素子に対して熱記録時の感熱記録材料の送り方向下流側に断熱部材を有することを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記基板に部分グレーズを突出形成し、この部分グレーズの上に発熱抵抗体層を形成し、この発熱抵抗体層の上に個別電極及び共通電極を形成してこれらの個別電極及び共通電極で挟まれた発熱抵抗体層のエリアを前記発熱素子とし、前記断熱部材を前記基板に配置したことを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
前記基板に接着層を介して取り付けられる放熱部材を有し、前記接着層は、前記発熱素子に対して熱記録時の感熱記録材料の送り方向下流側の基板部分を放熱部材に接着する断熱性接着層と、それ以外の基板部分を放熱部材に接着する放熱性接着層とからなることを特徴とする請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
前記放熱部材に、前記発熱素子に対して熱記録時の感熱記録材料の送り方向下流側部分に断熱部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載のサーマルヘッド。
【請求項５】
前記基板に放熱部材を取り付け、この放熱部材に、前記発熱素子に対して熱記録時の感熱記録材料の送り方向下流側部分に断熱部材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
【請求項６】
前記基板に前記放熱部材を接着する接着層を有し、前記接着層は、前記発熱素子に対して熱記録時の感熱記録材料の送り方向下流側の基板部分を放熱部材に接着する断熱性接着層と、それ以外の基板部分を放熱部材に接着する放熱性接着層とからなることを特徴とする請求項５記載のサーマルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッドに関し、更に詳しくは感熱記録材料に熱記録を行うサーマルヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー感熱プリンタはカラー感熱記録紙を移動させながらサーマルヘッドで加熱してフルカラー画像を発色記録する。カラー感熱記録紙は支持体上にシアン感熱発色層と、マゼンタ感熱発色層と、イエロー感熱発色層とが順に層設されており、さらに、イエロー感熱発色層の上には透明な保護層が設けられている。そして、上層のイエロー感熱発色層からシアン感熱発色層まで順に記録を行い、イエロー感熱発色層の記録後、及びマゼンタ感熱発色層の記録後には、４２０ｎｍの発光ピークをもつ近紫外線と、３６５ｎｍの発光ピークをもつ紫外線とをそれぞれ照射してイエロー画像とマゼンタ画像を光定着している。また、保護層は感熱発色層を保護するとともに、記録紙表面に光沢を与えてプリント画質を高めている。
【０００３】
サーマルヘッドは平滑なヘッド基板上にガラス質でできた蓄熱用のグレーズを設け、その上に発熱抵抗体と、個別電極と共通電極とが層設され、表面を保護膜で覆ったものである。そして、ヘッド基板の断熱性能の劣化を防止するために、放熱基板上に蒸着法によって保温層を形成し、放熱基板と保温層との間に熱拡散防止層を設けたものもある（特許文献１参照）。また発熱抵抗体で発生した熱を有効に利用するために、絶縁基板の表面に形成されたグレーズ層の内部に主走査方向に沿う帯状の断熱層を設けたサーマルヘッドもある（特許文献２参照）。近年は、熱記録時に圧接可能なように、絶縁基板にシリンドリカル状のグレーズを設けた部分グレーズタイプのサーマルヘッドも用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２４６１５号公報
【特許文献２】
特許第３０５７８１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、部分グレーズを有するタイプのサーマルヘッドでは、感熱記録紙に熱記録を行なう際、感熱記録紙が高温に加熱されるために感熱記録紙から水蒸発が発生する。発熱抵抗体で発生した熱は部分グレーズ層の下に設けられた絶縁性基板の記録方向下流側の端から外部に放出されるか、または絶縁性基板に接着剤を介して接着した放熱層に伝達されるため、記録方向下流側の保護層の温度は下がる。このため発生した水蒸気が記録方向下流側の保護層の表面で結露して水滴となり、この水滴が感熱記録紙の表面に付着して感熱記録紙の表面が窪んでしまい、印画障害が発生するという問題があった。このような印画時の問題を解決するために、現行のサーマルヘッドでは、サーマルヘッドの放熱板の下部やサーマルヘッドを冷却するためのヒートシンクにヒータ−を取り付けている。このヒーターによりサーマルヘッド全体を加熱することで、記録方向下流側の保護層の温度を上げて水蒸気の結露が防止される。
【０００６】
しかしながらサーマルヘッドにヒーターを取り付ける場合には、サーマルヘッドのコストが高くなり、ヒーターの駆動電力も必要となる。また、結露防止のためにサーマルヘッドの全体を加熱してしまうことで、サーマルヘッドの冷却を十分に行なえず、オーバーヒートしやすくなってしまい、連続印画が困難になるという新たな問題が発生する。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的はサーマルヘッドにヒーターを取り付けることなく、記録方向下流側の保護層での水蒸気の結露を防止して、印画障害の発生を回避するようにしたサーマルヘッドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のサーマルヘッドでは、基板に形成された発熱素子により感熱記録材料に熱記録を行うサーマルヘッドにおいて、発熱素子に対して熱記録時の感熱記録材料の送り方向下流側に断熱部材を有することを特徴とする。
【０００９】
また、基板に部分グレーズを突出形成し、この部分グレーズの上に発熱抵抗体層を形成し、この発熱抵抗体層の上に個別電極及び共通電極を形成してこれらの個別電極及び共通電極で挟まれた発熱抵抗体層のエリアを発熱素子とし、断熱部材を基板に配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、基板に接着剤層を介して取り付けられる放熱部材を有し、接着層は、発熱素子に対して熱記録時の感熱記録材料の送り方向下流側の基板部分を放熱部材に接着する断熱性接着層と、それ以外の基板部分を放熱部材に接着する放熱性接着層とからなることを特徴とする。
【００１１】
また、放熱部材に、発熱素子に対して熱記録時の感熱記録材料の送り方向下流側部分に断熱部材を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、基板に放熱部材を取り付け、この放熱部材に、前記発熱素子に対して熱記録時の感熱記録材料の送り方向下流側部分に断熱部材を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、基板に放熱部材を接着する接着層を有し、接着層は、発熱素子に対して熱記録時の感熱記録材料の送り方向下流側の基板部分を放熱部材に接着する断熱性接着層と、それ以外の基板部分を放熱部材に接着する放熱性接着層とからなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に本発明のサーマルヘッドを有するカラー感熱プリンタの概略図を示す。カラー感熱プリンタ２には、長尺のカラー感熱記録紙４をロール状に巻いた記録紙ロール４ａが備えられている。給紙ローラ６はカラー感熱記録紙４をサーマルヘッド８に向けて搬送し、また記録紙ロール４ａに向けて戻す。そして給紙ローラ６と排紙ローラ１０とによって、カラー感熱記録紙４にバックテンションとフロントテンションとを与える。
【００１５】
カラー感熱記録紙４の搬送路上には、サーマルヘッド８と、サーマルヘッド８に対向してカラー感熱記録紙４を支持するプラテンローラ１２が設けられている。サーマルヘッド８は多数の発熱素子を主走査方向に沿ってライン状に並べた発熱素子アレイを有し、発熱素子で熱エネルギーを発生させてカラー感熱記録紙４に熱を加える。サーマルヘッド８はプラテンローラ１２上でカラー感熱記録紙４に圧着するプリント位置と、プラテンローラ１２から離れた退避位置との間を移動する。プラテンローラ１２はモータ１５を動力源として回転し、カラー感熱記録紙４を送り方向および戻し方向に搬送する。
【００１６】
光定着器１８はイエロー定着用ランプ２０とマゼンタ定着用ランプ２２と反射板２４とから構成される。イエロー定着用ランプ２０はカラー感熱記録紙４にイエロー画像がプリントされたときに点灯し、４２０ｎｍ付近に発光波長のピークを有する定着光を照射してイエロー画像を定着処理する。マゼンタ定着用ランプ２２はカラー感熱記録紙４にマゼンタ画像がプリントされたときに点灯し、３６５ｎｍ付近に発光波長のピークを有する紫外線を照射してマゼンタ画像を定着処理する。
【００１７】
図２に示すように、カラー感熱記録紙４は支持体３０の上に、シアン感熱発色層３２、マゼンタ感熱発色層３４、イエロー感熱発色層３６、保護層３１の順に層設されている。イエロー感熱発色層３６は、イエロー定着用光源２０から照射される定着光により発色能力が消失し、マゼンタ感熱発色層３４は、マゼンタ定着用光源２２から照射される紫外線によって発色能力が消失する。また、図３に示すように、最下層に設けられたシアン感熱発色層３２は最も熱感度が低く、大きな熱エネルギーでシアンに発色する。表層のイエロー感熱発色層３６が最も熱感度がよく、小さな熱エネルギーでイエローに発色する。マゼンタ感熱発色層３４はイエロー感熱発色層とシアン感熱発色層との中間程度の熱エネルギーでマゼンタに発色する。そして、イエロー、マゼンタ、シアンの各画像を面順次で記録することで、フルカラープリントとなる。
【００１８】
サーマルヘッド８、及び光定着器１８で熱記録及び光定着が行なわれたカラー感熱記録紙４はカッター２６によって所定のサイズにカットされ、カラー感熱プリンタ２の外に排出される。
【００１９】
図４、及び図５に示すように、サーマルヘッド８は、ヘッド基板４０の上面に、主走査方向に長く部分グレーズ４２が突設され、部分グレーズの上面に発熱抵抗体４５が層設されている。発熱抵抗体４５の上には、送り方向の上流側に個別電極４７が主走査方向に並べられて設けられている。また、個別電極４７と対応するように送り方向の下流側には共通電極４８が主走査方向に配列されている。これら個別電極４７及び共通電極４８によって挟まれた発熱抵抗体４５のエリアが発熱素子４９となる。発熱抵抗体４５、個別電極４７、共通電極４８との上面には、ケイ素化合物からなる保護層５０が層設されている。
【００２０】
共通電極４８は互いに接続されており、個別電極４７とともに駆動回路によって通電が制御されている。個別電極４７、及び共通電極４８は駆動回路から出力される駆動信号によって発熱抵抗体４５を介して通電し、これによって発熱素子４９が発熱する。
【００２１】
ヘッド基板４０の下面４０ａには、接着層５４を介して接着される放熱板５６が接着されている。ヘッド基板４０の下面４０ａと端面４０ｂとには、断面がＬ字型をした断熱部材６０が設けられている。この断熱部材６０は、たとえばポリイミド、ＰＥＴ等の断熱材料から構成されており、水平部６０ａと垂直部６０ｂとからなる。水平部６０ａは共通電極４８の直下に位置してヘッド基板の下面４０ａの一部を覆い、垂直部６０ｂはヘッド基板の端部４０ｂを覆っている。このため断熱部材６０によって、発熱素子４９で発生した熱は、ヘッド基板４０の共通電極４８側の端から外部に放熱されず、また放熱板５６に伝導されない。このため、ヘッド基板４０の共通電極４８側の温度の低下がなく、共通電極４８側の保護層５０の温度が上昇する。
【００２２】
次にカラー感熱プリンタ２の作用を説明する。図１に示すように、プリント処理が開始されると給紙ローラ６が駆動してカラー感熱記録紙４が送り出され、その先端がフォトインタラプタ（図示省略）に検出されると、サーマルヘッド８がプリント位置に移動して、カラー感熱記録紙４に圧接する。モータ１５によってプラテンローラ１２が回転するとサーマルヘッド８とプラテンローラ１２に挟持されたカラー感熱記録紙４が記録方向に搬送される。これと同時にサーマルヘッド８が駆動してイエロー画像が記録エリアに１ラインずつ記録される。
【００２３】
イエロー画像が記録された部分は、イエロー定着用ランプ２０を通過するときに照射される紫外線によって光定着される。イエロー画像の記録が終了すると、サーマルヘッド８が退避位置に移動する。また、イエロー画像の定着が終了すると、イエロー定着用ランプ２０が消灯する。そして、カラー感熱記録紙４が所定の位置まで戻し方向に搬送されると、サーマルヘッド８がプリント位置に移動する。この後、プラテンローラ１２がカラー感熱記録紙４を記録方向に搬送し、この搬送に同期してサーマルヘッド８が駆動してマゼンタ画像が記録エリアに１ラインずつ記録される。
【００２４】
マゼンタ画像の記録中に、マゼンタ定着用ランプ２２が点灯し、マゼンタ画像が光定着される。マゼンタ画像の記録と定着が終了すると、サーマルヘッド８の退避とマゼンタ定着ランプ２２の消灯とが行なわれる。その後、カラー感熱記録紙４が再び戻されてから、シアン画像が記録エリアに記録される。シアン画像の記録後は、排紙ローラ１０によって印画部分が送り出された後にカッタ２６で、印画部分と未印画部分との境界で印画部分が切り離され、プリントが形成される。
【００２５】
なお、上記の実施形態では、Ｌ字型の断熱部材６０をヘッド基板４０の送り方向下流側に設けたが、これに代えて、図６に示すように放熱板６５の送り方向下流側に設けてもよい。図６において図５と同一な部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。断熱部材６６は、水平部６６ａと垂直部６６ｂとで断面Ｌ字型に構成されており、水平部６６ａは断熱板６５の下面の一部を覆い、垂直部６６ｂは放熱板６５の送り方向下流側の端面を覆う。
【００２６】
また、上記の実施形態では断面形状がＬ字型の断熱部材６６を用いたが、これ以外の断面形状をした断熱部材を用いてもよい。例えば、図７に示すように、断面が三角形をした断熱部材７０を放熱板７２の送り方向下流側の端部に設けてもよい。また、図８に示すように断面がＦ字型をした断熱部材７４をヘッド基板７５の端部に設けてもよい。
【００２７】
また、図９に示すように、ヘッド基板４０と放熱板５６との送り方向下流側の部分を接着するのに、断熱性接着層８０を用いてもよい。そしてそれ以外の部分には通常の放熱性接着層８１を用いる。断熱性接着剤としては、たとえばシリカ系接着剤があり、また放熱性接着剤としてはシリコーン系接着剤がある。この断熱性接着層８０により発熱素子４９で発生した熱が、送り方向下流側でヘッド基板４０から放熱板５６に移動することが防止され、断熱性接着層８０の送り方向下流側の端からの熱の放出が防止される。これにより送り方向下流側の保護層５０の温度の低下を抑えることができる。
【００２８】
なお、図７に示すような断面が三角形の断熱部材７０をヘッド基板に設けてもよく、また、図８に示すような断面がＦ字型の断熱部材７４を放熱板に設けてもよい。また、ヘッド基板と放熱部材との両方に断熱部材を設けてもよい。
【００２９】
さらに、ヘッド基板と放熱板とを断熱性接着剤と放熱性接着剤とを用いて接着し、ヘッド基板と放熱板との内の、少なくともどちらか一つに断熱部材を設けてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明のサーマルヘッドによれば、サーマルヘッドの送り方向下流側に断熱部材を有することにより、発熱素子で発生した熱がサーマルヘッドの送り方向下流側から放出されるのを防ぐことができ、サーマルヘッドの送り方向下流側の温度の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したカラー感熱プリンタの概略図である。
【図２】カラー感熱記録紙の断面図である。
【図３】カラー感熱記録紙の特性を示す説明図である。
【図４】サーマルヘッドの斜視図である。
【図５】断熱部材をヘッド基板の送り方向下流側に設けたサーマルヘッドの断面図である。
【図６】断熱部材を放熱板の送り方向下流側の端に設けたサーマルヘッドの断面図である。
【図７】断面が三角形をした断熱部材を放熱板に設けたサーマりゅヘッドの断面図である。
【図８】断面がＦ字型をした断熱部材をヘッド基板に設けたサーマルヘッドの断面図である。
【図９】ヘッド基板と放熱板との接着に放熱性接着層と断熱性接着層とを用いたサーマルヘッドの断面図である。
【符号の説明】
２  サーマルプリンタ
８  サーマルヘッド
４０  ヘッド基板
４２  部分グレーズ
４５  発熱抵抗体
４７  個別電極
４８  共通電極
４９  発熱素子
５０  保護層
５６  放熱板
８１  放熱性接着層
８２  断熱性接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004345237.tif 000009
【図８】
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【図９】
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