(57)【要約】【課題】濃度むらの少ない鮮明なカラー印画を形成することが可能な高性能のサーマルプリンタを提供する。【解決手段】多数の発熱素子を有し、該発熱素子上に搬送される感熱記録媒体に互いに異なる色を発色させる複数個のサーマルヘッド２Ａ、２Ｂ、２Ｃを備え、前記発熱素子の発する熱により感熱記録媒体にカラー印画を行うサーマルプリンタにおいて、前記複数個のサーマルヘッド２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、発熱素子の最大抵抗値と最小抵抗値との差が、発色させようとする色の可視波長域幅が広いものほど小さく設定されている。【選択図】図１
2004114634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の発熱素子を有する複数個のサーマルヘッドを備え、これらサーマルヘッド上に、互いに色の異なる複数個のインクリボンを搬送しながら、発熱素子の発する熱によりインクリボンを溶融させてカラー印画を行うサーマルプリンタにおいて、
前記複数個のサーマルヘッドは、発熱素子の最大抵抗値と最小抵抗値との差が、溶融させようとするインクリボンの色の可視波長域幅が広いものほど小さく設定されていることを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
多数の発熱素子を有し、該発熱素子上に搬送される感熱記録媒体に互いに異なる色を発色させる複数個のサーマルヘッドを備え、前記発熱素子の発する熱により感熱記録媒体にカラー印画を行うサーマルプリンタにおいて、
前記複数個のサーマルヘッドは、発熱素子の最大抵抗値と最小抵抗値との差が、発色させようとする色の可視波長域幅が広いものほど小さく設定されていることを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項３】
前記発熱素子は、パルストリミング法にて抵抗値調整されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオプリンタ等の印画デバイスとして組み込まれるカラー印画用のサーマルヘッドを用いたサーマルプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ビデオプリンタ等の印画デバイスとして組み込まれるサーマルヘッドを用いたサーマルプリンタが広く知られている。
【０００３】
かかる従来のサーマルプリンタとしては、特許文献１や特許文献２などに示す如く、直線状に取着・配列させた多数の発熱素子を有するサーマルヘッドを複数個備えた構造のものが知られており、かかるサーマルプリンタでインクリボンを用いてカラー印画を行う場合、各サーマルヘッドと１対１に対応し、互いに異なる色を呈した３個のインクリボンが使用され、これらインクリボンを記録紙と重ね合わせた状態でプラテンローラ等を用いてサーマルヘッド上に搬送しながら、各サーマルヘッドの発熱素子を外部からの各カラー印画信号に基づいて個々に選択的に発熱させ、該発熱した熱をインクリボンに伝達させてインクリボンのインクを溶融させ、これを記録紙に転写させることにより、記録紙に所定のカラー印画が記録されるようになっている。
【０００４】
尚、前記３個のサーマルヘッドは、溶融させるインクリボンの色が個々に異なっており、例えば、シアン溶融用のサーマルヘッド、マゼンタ溶融用のサーマルヘッド、イエロー溶融用のサーマルヘッドという具合に個々のサーマルヘッドで溶融させる色が定まっている。
【０００５】
また、前記各サーマルヘッドの発熱素子は、その電気抵抗値が製造条件のバラツキ等に起因して個々に異なっており、かかる電気抵抗値のバラツキが感熱記録媒体に形成される印画の濃度むらの原因となることから、個々の発熱素子にパルストリミングを施し、全てのサーマルヘッドで抵抗値のバラツキ度合いが同程度に小さくなるようにしていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２５６６５号公報
【特許文献２】
特開平８−２５６６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、色の有する性質として可視波長域というものがある。この可視波長域とは、太陽光の中で人間の視感覚で認識できる波長領域のことであり、可視波長域は色によって個々に異なっている（シアンの可視波長域：４００ｎｍ〜４９０ｎｍ、マゼンタの可視波長域：６００ｎｍ〜７８０ｎｍ、イエローの可視波長域：５６０ｎｍ〜５８０ｎｍ）。そして、可視波長域の幅が広いものほど、色の濃淡が目立ち易い傾向にある。
【０００８】
しかしながら、上述したサーマルプリンタを構成する各サーマルヘッドの発熱素子は全てのサーマルヘッドで抵抗値のバラツキ度合いが同程度に小さくなるようにトリミングされており、トリミングによる濃度むらの程度にほとんど差がないことから、可視波長域幅の違いに起因した濃淡の目立ちがそのまま印画の濃度むらに反映される傾向にあり、それ故、可視波長域幅の狭いイエロー溶融用のサーマルヘッドで形成された印画よりも可視波長域幅の広いマゼンタ溶融用のサーマルヘッドで形成された印画の方が濃度むらが目立ちやすく、カラー印画が不鮮明となる欠点を有していた。
【０００９】
またカラー印画を行う際に、感熱紙などの感熱記録媒体を使用した場合であっても、上述と同様の傾向が見られ、可視波長域幅の広い色を発色するサーマルヘッドで形成された印画ほど濃度むらが目立ち、カラー印画が不鮮明となる欠点を有していた。
【００１０】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、濃度むらの少ない鮮明なカラー印画を形成することが可能な高性能のサーマルプリンタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のサーマルプリンタは、多数の発熱素子を有する複数個のサーマルヘッドを備え、これらサーマルヘッド上に、互いに色の異なる複数個のインクリボンを搬送しながら、発熱素子の発する熱によりインクリボンを溶融させてカラー印画を行うサーマルプリンタにおいて、前記複数個のサーマルヘッドは、発熱素子の最大抵抗値と最小抵抗値との差が、溶融させようとするインクリボンの色の可視波長域幅が広いものほど小さく設定されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また本発明のサーマルプリンタは、多数の発熱素子を有し、該発熱素子上に搬送される感熱記録媒体に互いに異なる色を発色させる複数個のサーマルヘッドを備え、前記発熱素子の発する熱により感熱記録媒体にカラー印画を行うサーマルプリンタにおいて、前記複数個のサーマルヘッドは、発熱素子の最大抵抗値と最小抵抗値との差が発色させようとする色の可視波長域幅が広いものほど小さく設定されていることを特徴とするものである。
【００１３】
更に本発明のサーマルプリンタは、前記発熱素子がパルストリミング法にて抵抗値調整されていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明のサーマルプリンタによれば、前記複数個のサーマルヘッドを、発熱素子の最大抵抗値と最小抵抗値との差が、発色させようとする色、あるいは溶融させようとするインクリボンの色の可視波長域幅が広いものほど小さくなるように設定したことから、濃淡の目立ち易い色を記録するサーマルヘッドの抵抗値のバラツキ度合いが他のサーマルヘッドよりも小さくなる。従って、可視波長域幅の広い色を記録するサーマルヘッドで形成された印画ほど濃度むらが特に目立つといった不具合が有効に防止され、感熱記録媒体や記録紙に鮮明なカラー印画を記録することができる。
【００１５】
また本発明のサーマルプリンタによれば、各サーマルヘッドに設けられる発熱素子の抵抗値調整をパルストリミング法にて行うことにより、発熱素子の抵抗値を精度よく、且つ簡単に調整することができ、これによってサーマルプリンタの生産性を高く維持することも可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかるサーマルプリンタの構成を示す図、図２は図１のサーマルプリンタを構成するサーマルヘッドの概略図であり、同図に示すサーマルプリンタは筐体１内に複数個（本実施形態では３個）のサーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃを備えている。
【００１７】
前記各サーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、アルミナセラミックス等の電気抵抗材料や単結晶シリコン等の単結晶材料からなる基板４の一主面に発熱素子５を直線状に被着・配列させた構造を有しており、これらのサーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、各々が異なる色のインクリボンを溶融させるようになっている。
【００１８】
例えば、サーマルヘッド２Ａはイエロー色のインクリボンを、サーマルヘッド２Ｂはマゼンタ色のインクリボンを、サーマルヘッド２Ｃはシアン色のインクリボンを溶融させるためにそれぞれ用いられ、これらサーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃが溶融させるインクリボンの色は互いに異なっているため、それぞれが異なる可視波長域（シアンの可視波長域４００ｎｍ〜４９０ｎｍ、マゼンタの可視波長域６００ｎｍ〜７８０ｎｍ、イエローの可視波長域５６０ｎｍ〜５８０ｎｍ：可視波長域とは、太陽光の中で、人間の目の視感覚で認識できる波長領域のことをいう）を有している。
【００１９】
かかる可視波長域は、その幅が広いほど人間が視覚的に認識しやすいという特性を持っているため、マゼンタ（可視波長域幅１８０ｎｍ）は、イエロー（可視波長域幅２０ｎｍ）よりも色の濃淡が目立ちやすくなっている。
【００２０】
そして、サーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃの発熱素子５は、各サーマルヘッド内における最大抵抗値と最小抵抗値との差が、該サーマルヘッドが溶融しようとするインクリボンの色の可視波長域幅が広いものほど小さくなるように設定されている。
【００２１】
例えば、各サーマルヘッドの平均抵抗値が１０００Ωの場合、各サーマルヘッド内に存在する発熱素子５の最大抵抗値と最小抵抗値との差は、可視波長域幅が２０ｎｍであるイエロー溶融用のサーマルヘッド２Ａでは１２Ω〜２０Ωに、可視波長域幅が１８０ｎｍであるマゼンタ溶融用のサーマルヘッド２Ｂでは２．７Ω〜６Ωに、可視波長域幅が９０ｎｍであるシアン溶融用のサーマルヘッド２Ｃでは６．４Ω〜１０Ωにそれぞれ設定されている。
【００２２】
このように、複数個のサーマルヘッド２Ａ、２Ｂ、２Ｃを、サーマルヘッド内に存在する発熱素子５の最大抵抗値と最小抵抗値との差が、溶融させようとするインクリボンの色の可視波長域幅が広いものほど小さくなるように設定したことから、濃淡の目立ち易い色を記録するサーマルヘッドの抵抗値のバラツキ度合いが他のサーマルヘッドよりも小さくなる。従って、可視波長域幅の広い色のインクリボンを溶融させるサーマルヘッドで形成された印画ほど濃度むらが特に目立つといった不具合が有効に防止され、記録紙に鮮明なカラー印画を記録することができる。
【００２３】
かくして上述したサーマルプリンタは、互いに色の異なる複数個のインクリボンと、記録紙とを重ね合わせた状態で各サーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃ上に搬送しながら、各サーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃの発熱素子５をカラー印画データに基づいて個々に選択的にジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を各インクリボンに伝達させてインクリボンのインクを溶融させ、これを記録紙に転写することにより、記録紙に所定のカラー印画が形成される。
【００２４】
次に、上述したサーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃの発熱素子５の電気抵抗値を調整する方法について、従来周知のパルストリミング法を用いる場合を例に説明する。
（１）まず、上面に多数の発熱素子５を有したサーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃを準備する。
【００２５】
前記発熱素子５は、ＴａＮやＴａＳｉＯ，ＴａＳｉＮＯ，ＴｉＳｉＯ，ＴｉＳｉＣＯ，ＮｂＳｉＯ等の抵抗材料から成る抵抗薄膜からなり、従来周知の薄膜形成技術、例えばスパッタリング及びフォトエッチング技術を採用し、上述の抵抗材料を所定パターンに微細加工することにより例えば６００ｄｐｉ（ｄｏｔ　ｐｅｒ　ｉｎｃｈ）の密度で形成される。
（２）次に、サーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃが溶融させようとするインクリボンの色の可視波長域を調べ、その可視波長域幅に対応した発熱素子５の最大抵抗値と最小抵抗値との差（目標抵抗値差）を、図３の換算テーブルより求める。
【００２６】
この換算テーブルは、様々な可視波長域幅をもった色のインクリボンを実際に溶融・転写させて記録紙に印画を行い、濃度むらの少ない印画を得るために必要な目標抵抗値差を個々に算出して得たデータに基づくものであり、同図によれば、溶融させるインクリボンの可視波長域幅が１８０ｎｍの場合は発熱素子５の目標抵抗値差は５Ωに、可視波長域幅が２０ｎｍの場合は発熱素子５の目標抵抗値差は１８Ωにそれぞれ設定される。
（３）次に、各サーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃ内の発熱素子５の電気抵抗値を、プロービング装置の探針（プローブ）等を用いて個々に測定することにより、各サーマルヘッド内での発熱素子５の最大抵抗値と最小抵抗値との差を算出するとともに、該算出した最大抵抗値と最小抵抗値との差と、（２）の工程で得た目標抵抗値差とを比較し、しかる後、発熱素子５の最大抵抗値と最小抵抗値との差が目標抵抗値差に対して近づくように発熱素子５の抵抗値を従来周知のパルストリミング法にて調整する。
【００２７】
尚、かかるパルストリミング法では、発熱素子５に対しパルス幅（通電時間）が比較的短く、振幅（電圧値）が比較的大きなトリミングパルスを印加することによって発熱素子５を形成する抵抗材料を結晶化せしめ、この場合、発熱素子５がアニールされて抵抗値の下降現象が起こる。
【００２８】
また一方、発熱素子５の抵抗値を上昇させる場合は、発熱素子５に対しパルス幅が比較的長く、振幅が比較的小さなトリミングパルスを印加することによって発熱素子５を形成する抵抗材料を大気中の酸素と結合させ、表面に薄い酸化膜を形成することによって抵抗値を上昇させる。
【００２９】
そして、上述のトリミング作業を行った後、トリミングを行った発熱素子５の最大抵抗値と最小抵抗値とを測定し、該測定した最大抵抗値と最小抵抗値との差が目標抵抗値差に対して十分に近づいていない場合は、上述のトリミング作業を繰り返し行い、目標抵抗値差に近づけていくようにする。
【００３０】
尚、このようなトリミング作業では、抵抗値調整を、抵抗値の下降もしくは上昇のいずれかのみで行っても良いし、抵抗値の下降、上昇の双方で行うようにしても良い。
【００３１】
以上のようなパルストリミングを行う場合、発熱素子５の抵抗値を精度よく、且つ簡単に調整することができ、これによってサーマルプリンタの生産性を高く維持することも可能である。
【００３２】
またこの場合、前記発熱素子５をＴａＳｉＯ系抵抗材料により形成し、且つＴａ含有率を５０原子％〜６０原子％に設定しておけば、発熱素子５の電気抵抗値を従来周知のパルストリミング法にて調整する際、トリミングパルスを印加したときの抵抗値変動量が適度な大きさとなり、パルストリミング法によってより細かな抵抗値調整がし易くなるという利点がある。
【００３３】
ここで、発熱素子５内のＴａ含有率が６０原子％よりも大きいと、トリミングパルスを印加したときの発熱素子５の抵抗値変動が大きくなって細かな抵抗値調整が困難になる傾向があり、一方、発熱素子５内のＴａ含有率が５０原子％よりも小さいと、トリミングパルスを印加したときの発熱素子５の抵抗値変動が小さいため、発熱素子５の電気抵抗値を大きく変化させる場合に、抵抗値調整に長時間を要してしまう。従って、発熱素子５を形成する抵抗材料中のＴａ含有率を５０原子％〜６０原子％に設定しておくことが好ましい。
【００３４】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００３５】
例えば上述の実施形態においては、フルカラー印画を行うのに、複数個のインクリボンを使用したが、図４に示す如く、互いに色の異なるイエロー、マゼンタ、シアン等のカラー発色層を順次積層してなる感熱紙等の感熱記録媒体を用いてカラー印画を行う場合であっても、本発明は適用可能である。この場合、各サーマルヘッド２’Ａ、２’Ｂ、２’Ｃの発熱素子５の最大抵抗値と最小抵抗値との差を、発色させようとする色の可視波長領域幅が広いものほど小さく設定するようにしておけば、インクリボンを使用した場合と同様の効果が得られる。
【００３６】
尚、カラー印画を行う際に使用される感熱記録媒体は、各サーマルヘッド２’Ａ，２’Ｂ，２’Ｃに１対１に対応した複数個の発色層（イエロー、マゼンタ、シアン）を順次積層した構造を有しており、これら各発色層を発色させるためには、各サーマルヘッド２’Ａ，２’Ｂ，２’Ｃの発熱素子５を対応する発色層を発色させるのに必要な温度に発熱させる必要がある。例えば、イエロー発色用のサーマルヘッド２Ａの発熱素子５は２００℃〜２６０℃に、マゼンタ発色用のサーマルヘッド２Ｂの発熱素子５は２７０℃〜３３０℃に、シアン発色用のサーマルヘッド２Ｃの発熱素子５は３４０℃〜４００℃にそれぞれ発熱させる必要がある。また、個々のサーマルヘッド２’Ａ，２’Ｂ，２’Ｃの発熱素子５を上述の温度範囲内で発熱させるためには、これらサーマルヘッド２’Ａ，２’Ｂ，２’Ｃの発熱素子５への印加エネルギーをそれぞれ異なる値に設定することが行われる。
【００３７】
また上述の実施形態においては、サーマルプリンタを３個のサーマルヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃで構成する場合について説明したが、更に、フォトシアン、フォトマゼンタ、フォトイエロー等の色をもったインクリボンを転写させるためのサーマルヘッドを別途備えたものや、或いは、２個のサーマルヘッドによってサーマルプリンタを構成する場合にも本発明は適用可能である。
【００３８】
更に上述の実施形態において、サーマルヘッドを構成する基板３上に、発熱素子５の発熱を制御するためのドライバーＩＣを搭載したり、発熱素子５の窒化珪素等から成る保護膜で被覆するようにしても良いことは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のサーマルプリンタによれば、前記複数個のサーマルヘッドを、発熱素子の最大抵抗値と最小抵抗値との差が、発色させようとする色、あるいは溶融させようとするインクリボンの色の可視波長域幅が広いものほど小さくなるように設定したことから、濃淡の目立ち易い色を記録するサーマルヘッドの抵抗値のバラツキ度合いが他のサーマルヘッドよりも小さくなる。従って、可視波長域幅の広い色を記録するサーマルヘッドで形成された印画ほど濃度むらが特に目立つといった不具合が有効に防止され、感熱記録媒体や記録紙に鮮明なカラー印画を記録することができる。
【００４０】
また本発明のサーマルプリンタによれば、各サーマルヘッドに設けられる発熱素子の抵抗値調整をパルストリミング法にて行うことにより、発熱素子の抵抗値を精度よく、且つ簡単に調整することができ、これによってサーマルプリンタの生産性を高く維持することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】図１のサーマルプリンタを構成するサーマルヘッドの概略図である。
【図３】可視波長域幅と目標抵抗値差との関係を示す線図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るサーマルプリンタの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１・・・サーマルプリンタの筐体
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２’Ａ，２’Ｂ，２’Ｃ・・・サーマルヘッド
４・・・基板
５・・・発熱素子
【図１】
2004114634.tif 000003
【図２】
2004114634.tif 000004
【図３】
2004114634.tif 000005
【図４】
2004114634.tif 000006