(57)【要約】【課題】ガラス層を保護する。【解決手段】内側に溝部が形成されたガラス層２１と、ガラス層２１の外側に設けられる発熱抵抗体２２と、発熱抵抗体２２の両側に設けられる一対の電極２３ａ，２３ｂとを備え、一対の電極２３ａ，２３ｂ間から臨む発熱抵抗体２２を発熱部２８とし、発熱部２８が直線的に複数並設され、両端部に設けられた発熱部２８ｂの抵抗値が内側に配置された発熱部２８ａの抵抗値よりも大きくする。【選択図】図３
2007245669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に溝部が形成されたガラス層と、
上記ガラス層の外側に設けられる発熱抵抗体と、
上記発熱抵抗体の両側に設けられる一対の電極とを備え、
上記一対の電極間から臨む上記発熱抵抗体を発熱部とし、
上記発熱部が略直線的に複数並設され、両端部に設けられた上記発熱部の抵抗値が内側に配置された上記発熱部の抵抗値よりも大きいことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
上記複数並設された発熱部のうち、両端部の上記発熱部の長さは、内側に配置された上記発熱部の長さよりも長くなっていることを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
上記複数並設された発熱部のうち、両端部の上記発熱部の幅は、内側に配置された上記発熱部の幅よりも狭くなっていることを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
上記複数並設された発熱部のうち、両端部の上記発熱部の厚みは、内側に配置された上記発熱部の厚みよりも薄くなっていることを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド。
【請求項５】
上記複数並設された発熱部のうち、両端部の上記発熱部は、内側に配置された上記発熱部よりも高い抵抗率の材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド。
【請求項６】
内側に溝部が形成されたガラス層と、上記ガラス層の外側に設けられる発熱抵抗体と、
上記発熱抵抗体の両側に設けられる一対の電極とを有するサーマルヘッドを備え、
上記一対の電極間から臨む上記発熱抵抗体を発熱部とし、
上記発熱部が略直線的に複数並設され、両端部に設けられた上記発熱部の抵抗値が内側に配置された上記発熱部の抵抗値よりも大きいことを特徴とするプリンタ装置。
【請求項７】
内側に溝部が形成されたガラス層と、
上記ガラス層の外側に設けられる発熱抵抗体と、
上記発熱抵抗体の両側に設けられる一対の電極とを備え、
上記一対の電極間から臨む上記発熱抵抗体を発熱部とし、
上記発熱部が略直線的に複数並設され、
縁なし印刷を行う際に、複数並設された上記発熱部のうち、印刷媒体と接触しない非接触領域に設けた上記発熱部の発熱量が、該印刷媒体と接触する接触領域に設けた上記発熱部の発熱量より小さいことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項８】
内側に溝部が形成されたガラス層と、上記ガラス層の外側に設けられる発熱抵抗体と、
上記発熱抵抗体の両側に設けられる一対の電極とを備えたサーマルヘッドを有し、
上記一対の電極間から臨む上記発熱抵抗体を発熱部とし、
上記発熱部が略直線的に複数並設され、
縁なし印刷を行う際に、複数並設された上記発熱部のうち、印刷媒体と接触しない非接触領域に設けた上記発熱部の発熱量が、該印刷媒体と接触する接触領域に設けた上記発熱部の発熱量より小さいことを特徴とするプリンタ装置。
【請求項９】
内側に溝部が形成されたガラス層と、上記ガラス層の外側に設けられる発熱抵抗体と、
上記発熱抵抗体の両側に設けられる一対の電極とを備え、上記一対の電極間から臨む上記発熱抵抗体を発熱部とし、上記発熱部が略直線的に複数並設され、縁なし印刷を行う際に、複数並設された上記発熱部のうち、印刷媒体と接触しない非接触領域に設けた上記発熱部の発熱量を該印刷媒体と接触する接触領域に設けた上記発熱部の発熱量より小さしたサーマルヘッドの制御方法であって、
上記発熱部に供給される電流を印刷データに応じて制御して、上記発熱部を駆動するサーマルヘッドの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクリボンの色材を印刷媒体に熱転写するサーマルヘッド、このサーマルヘッドの制御方法及びこのサーマルヘッドを備えたプリンタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷媒体に画像や文字を印刷するプリンタ装置としては、インクリボンの一方の面に設けられたインク層を形成する色材を昇華させ、印刷媒体に色材を熱転写させてカラー画像や文字を印刷する熱転写型のプリンタ装置（以下、単にプリンタ装置という。）がある。このプリンタ装置は、インクリボンの色材を印刷媒体に熱転写させるサーマルヘッドと、このサーマルヘッドと対向する位置に設けられ、インクリボン及び印刷媒体を支持するプラテンとを備える。
【０００３】
このプリンタ装置は、インクリボンがサーマルヘッド側となり、印刷媒体がプラテン側となるように、インクリボンと印刷媒体とを重ね合わせ、プラテンでインクリボンと印刷媒体とをサーマルヘッドに押圧しながらサーマルヘッドとプラテンとの間にインクリボンと印刷媒体とを走行させる。この際に、プリンタ装置では、サーマルヘッドとプラテンとの間を走行するインクリボンに対して、裏面側からインク層に熱エネルギを印加し、その熱エネルギで色材を昇華させ、色材を印刷媒体に熱転写させることで、カラー画像や文字を印刷する。
【０００４】
この熱転写型のプリンタ装置では、高速で印刷するとき、サーマルヘッドを加熱して直ちに高温にする必要があるため、消費電力が大きくなる。このため、特に家庭用のプリンタ装置では、省電力化を図りつつ、印刷速度を上げることが困難である。家庭用の熱転写型のプリンタ装置で高速印刷を実現するには、サーマルヘッドの熱効率を良くし、消費電力を下げる必要がある。
【０００５】
従来用いられている熱転写型のプリンタ装置のサーマルヘッドとしては、例えば図１１に示すようなサーマルヘッド１００がある。このサーマルヘッド１００は、セラミック基板１０１上に、ガラス層１０２が設けられ、このガラス層１０２上に発熱抵抗体１０３、この発熱抵抗体１０３を発熱させる一対の電極１０４ａ，１０４ｂ、発熱抵抗体１０３及び電極１０４ａ，１０４ｂを保護する保護層１０５が順次設けられている。サーマルヘッド１００では、発熱抵抗体１０３の一対の電極１０４ａ，１０４ｂ間から露出した部分が発熱する発熱部１０３ａとなる。ガラス層１０２は、発熱部１０３ａをインクリボン及び印刷媒体に対向させるために、略円弧状に形成されている。
【０００６】
このサーマルヘッド１００では、熱伝導率の高いセラミック基板１０１を用いているため、発熱部１０３ａから発生した熱エネルギがガラス層１０２からセラミック基板１０１を介して放熱され、直ちに温度が下がることから、応答性が良好となる。しかしながら、このサーマルヘッド１００では、発熱部１０３ａの熱エネルギがセラミック基板１０１側に放熱され、温度が下がりやすいため、昇華温度まで上げる際の消費電力が大きくなり、熱効率が悪くなる。このサーマルヘッド１００では、応答性は良くなるが、熱効率が悪くなるため、所望の濃度を出すためには、長時間、発熱部１０３ａを加熱しなければならず、消費電力が大きくなり、省電力化を図りつつ、印刷速度を向上させることが困難である。
【０００７】
このような問題を解決するために、本発明者らは、図１２に示すようなサーマルヘッド１１０を発明した。これを本発明の関連技術として説明すると、サーマルヘッド１１０は、印刷媒体に色材を熱転写する際の熱エネルギが基板側に逃げないようにするため、セラミック基板を用いず、熱伝導率がセラミック基板よりも低いガラス層１１１を用いている。このサーマルヘッド１１０は、略円弧状の突部１１１ａを有するガラス層１１１上に、発熱抵抗体１１２、一対の電極１１３ａ，１１３ｂ、保護層１１４を順次設けられている。ガラス層１１１の突部１１１ａは、一対の電極１１３ａ，１１３ｂ間から露出した発熱抵抗体１１２の発熱部１１２ａをインクリボン及び印刷媒体と対向させるために略円弧状に形成されている。
【０００８】
このサーマルヘッド１１０は、セラミック基板１０１よりも熱伝導率の低いガラス層１１１がセラミック基板１０１の役割をすることで、発熱部１１２ａから発生した熱エネルギがガラス層１１１側に放熱されにくくなる。これにより、このサーマルヘッド１１０では、インクリボン側への熱量を多くすることができ、印刷媒体に色材を熱転写する際に、直ちに温度を上げることができるため、色材の昇華温度まで上げる際の消費電力を小さくでき、熱効率を良好にすることができる。しかしながら、このサーマルヘッド１１０は、ガラス層１１１に蓄熱された熱が放熱されにくくなり、ガラス層１１１に蓄熱された熱によって温度が直ちに下がらず、サーマルヘッド１００とは逆に応答性が悪くなる。これにより、このサーマルヘッド１１０では、熱効率が良くなっても、応答性が悪くなるため、印刷速度を向上させることが困難である。
【０００９】
熱転写型のプリンタ装置において、消費電力を抑えて、高品位な画像や文字を高速印刷するには、サーマルヘッド１００の欠点である熱効率と、サーマルヘッド１１０の欠点である応答性とを共に良くする必要があり、本発明者らは、更に図１３に示すようなサーマルヘッド１２０を発明した。これを本発明の更なる関連技術として説明すると、サーマルヘッド１２０は、上述したサーマルヘッド１１０と同様に、一対の電極１２３ａ，１２３ｂ間から露出した発熱抵抗体１２２の発熱部１２２ａをインクリボン及び印刷媒体に対向させるための略円弧状の突部１２１ａを有するガラス層１２１上に、発熱抵抗体１２２、一対の電極１２３ａ，１２３ｂ、保護層１２４が順次設けられ、ガラス層１２１の内側には空気で満たされた溝部１２５が設けられている。
【００１０】
このサーマルヘッド１２０では、ガラス層１２１に溝部１２５を設けることによって、ガラスよりも熱伝導率が低い空気の特性により、溝部１２５の熱伝導率が低くなり、ガラス層１２１側への放熱がセラミック基板１０１を用いた図１１に示すサーマルヘッド１００よりも更に抑えられる。これにより、このサーマルヘッド１２０では、インクリボン側への熱量が多くなり、色材を熱転写する際に、色材の昇華温度まで上げる際の消費電力が少なくでき、熱効率が良好となる。また、サーマルヘッド１２０では、ガラス層１２１に溝部１２５を設けることによって、ガラス層１２１の厚みが薄くなり、ガラス層１２１の蓄熱量が少なくなるため、ガラス層１１１に溝部が形成されていない図１２に示すサーマルヘッド１１０よりもガラス層１２１内の熱エネルギを短時間で放熱でき、色材を熱転写しないときには直ちに温度が下がり、応答性が良好となる。これらのことから、サーマルヘッド１２０では、ガラス層１２１に溝部１２５を設けることによって、熱効率及び応答性を共に良好にすることができる。すなわち、サーマルヘッド１２０では、上述したサーマルヘッド１００及びサーマルヘッド１１０の欠点を同時に解決することができる。
【００１１】
ところで、図１４に示すような縁なしの画像をサーマルヘッド１２０で印刷する場合には、印刷媒体１３０において、走行方向に対して垂直方向、即ち幅方向の両端まで色材を熱転写させる必要がある。このため、サーマルヘッド１２０には、複数の発熱部１２２ａが印刷媒体１３０の幅Ｗ１よりも大きい幅Ｗ２で設けられ、印刷媒体１３０の幅Ｗ１よりも広い幅Ｗ２で複数の発熱部１２２ａを駆動させる。したがって、サーマルヘッド１２０では、縁なしの画像を印刷する際に、両端部にインクリボンや印刷媒体１３０と接触しない非接触領域１３１が発生する。サーマルヘッド１２０の熱エネルギは、インクリボンや印刷媒体１３０と接触することによっても放熱される。非接触領域１３１では、インクリボンや印刷媒体１３０と接触していないため、周囲の空気層によって放熱されにくくなり、発熱部１２２ａの近傍に蓄熱されてしまう。サーマルヘッド１２０では、蓄熱により非接触領域１３１が高温となり、非接触領域１３１のガラス層１２１が変形したり、溶解してしまう。サーマルヘッド１２０では、非接触領域１３１のガラス層１２１が変形や溶解することによって、印刷媒体１３０の端部や印刷媒体１３０がずれた際に、印刷媒体１３０の端部に熱エネルギが適切に印加されず、印刷媒体１３０の端部に所望の色や濃度が出ず、画像や文字の品位が低下してしまう。また、高速印刷を行う場合には、更に発熱部１２２ａの発熱温度を高くしなければならないため、非接触領域１３１の温度が更に高くなりやすく、画像品位の低下が著しくなる。
【００１２】
【特許文献１】特開平８−２１６４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明は、インクリボンや印刷媒体と接触しない両端部の熱エネルギによるガラス層の変形や溶解を防止することができるサーマルヘッド、このサーマルヘッドの制御方法及びこのサーマルヘッドを備えたプリンタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を達成する本発明に係るサーマルヘッドは、略直線状に複数並設した発熱部のうち、内側の発熱部と両端部の発熱部とを物理的に変えることで、両端部の発熱部に対して電気的に制御を行うことなく、両端部の発熱部の発熱量を少なくするものである。
【００１５】
即ち、本発明に係るサーマルヘッドは、内側に溝部が形成されたガラス層と、ガラス層の外側に設けられる発熱抵抗体と、発熱抵抗体の両側に設けられる一対の電極とを備え、一対の電極間から臨む発熱抵抗体を発熱部とし、発熱部が略直線的に複数並設され、両端部に設けられた発熱部の抵抗値が内側に配置された発熱部の抵抗値よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明に係るプリンタ装置は、内側に溝部が形成されたガラス層と、ガラス層の外側に設けられる発熱抵抗体と、発熱抵抗体の両側に設けられる一対の電極とを有するサーマルヘッドを備え、一対の電極間から臨む発熱抵抗体を発熱部とし、発熱部が略直線的に複数並設され、両端部に設けられた発熱部の抵抗値が内側に配置された発熱部の抵抗値よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明に係るサーマルヘッドは、内側に溝部が形成されたガラス層と、ガラス層の外側に設けられる発熱抵抗体と、発熱抵抗体の両側に設けられる一対の電極とを備え、一対の電極間から臨む発熱抵抗体を発熱部とし、発熱部が略直線的に複数並設され、縁なし印刷を行う際に、複数並設された発熱部のうち、印刷媒体と接触しない非接触領域に設けた発熱部の発熱量が、該印刷媒体と接触する接触領域に設けた発熱部の発熱量より小さいことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明に係るプリンタ装置は、内側に溝部が形成されたガラス層と、ガラス層の外側に設けられる発熱抵抗体と、発熱抵抗体の両側に設けられる一対の電極とを備えたサーマルヘッドを有し、一対の電極間から臨む発熱抵抗体を発熱部とし、発熱部が略直線的に複数並設され、縁なし印刷を行う際に、複数並設された発熱部のうち、印刷媒体と接触しない非接触領域に設けた発熱部の発熱量が、該印刷媒体と接触する接触領域に設けた発熱部の発熱量より小さいことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明に係るサーマルヘッドの制御方法は、内側に溝部が形成されたガラス層と、ガラス層の外側に設けられる発熱抵抗体と、発熱抵抗体の両側に設けられる一対の電極とを備え、一対の電極間から臨む発熱抵抗体を発熱部とし、発熱部が略直線的に複数並設され、縁なし印刷を行う際に、複数並設された発熱部のうち、印刷媒体と接触しない非接触領域に設けた発熱部の発熱量を該印刷媒体と接触する接触領域に設けた発熱部の発熱量より小さしたサーマルヘッドの発熱部に供給される電流を印刷データに応じて制御して、発熱部を駆動するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、略直線的に複数並設された発熱部のうち、両端部に設けられた発熱部の抵抗値を内側に配置された発熱部の抵抗値よりも大きくすることで、両端部の発熱部の最大発熱量が小さくなり、両端部が高温になることを防止できる。これにより、本発明では、両端部のガラス層が熱エネルギにより変形したり溶解することを防止でき、印刷媒体の端部まで熱エネルギを適切に印加でき、高品位な画像や文字を高速印刷することができる。
【００２１】
また、本発明では、縁なしの印刷を行う際に、複数並設された発熱部のうち、印刷媒体と接触しない非接触領域に設けた発熱部の発熱量を印刷媒体と接触する接触領域に設けた発熱部の発熱量よりも小さくすることで、非接触領域が高温になること防止できる。本発明では、非接触領域に設けられた発熱部の発熱量を小さくすることによっても、非接触領域のガラス層が熱エネルギにより変形したり溶解することを防止でき、印刷媒体の端部まで熱エネルギを適切に印加でき、高品位な画像や文字を高速印刷することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を適用したサーマルヘッドが用いられる熱転写型のプリンタ装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１に示す熱転写型のプリンタ装置１（以下、プリンタ装置１という。）は、インクリボンの色材を昇華させて印刷媒体に熱転写する昇華型のプリンタであり、記録ヘッドに本発明を適用したサーマルヘッド２を用いる。このプリンタ装置１は、サーマルヘッド２で発生した熱エネルギをインクリボン３に印加することによって、インクリボン３の色材を昇華させて印刷媒体４に熱転写し、カラー画像や文字を印刷する。このプリンタ装置１は、家庭用のプリンタ装置であり、印刷媒体４としては例えばポストカードサイズのものを印刷することができる。
【００２４】
ここで用いるインクリボン３は、長尺状の樹脂フィルムからなり、熱転写前のインクリボン３が供給側スプール３ａに巻回され、熱転写後のインクリボン３が巻取側スプール３ｂに巻回された状態でインクカートリッジに収納されている。このインクリボン３は、長尺状の樹脂フィルムの一方の面に、イエローの色材で形成されたインク層と、マゼンタの色材で形成されたインク層と、シアンの色材で形成されたインク層と、印刷媒体４上に印刷された画像や文字の保存性を向上させるために、印刷媒体４上に熱転写させるラミネートフィルムからなるラミネート層とから構成される転写層３ｃが繰り返し並設されている。
【００２５】
このような構成のプリンタ装置１では、図１に示すように、プラテン５をサーマルヘッド２に押圧しながら、サーマルヘッド２とプラテン５との間に、巻取側スプール３ｂを巻取方向に回転させることでインクリボン３を巻取方向に走行させ、ピンチローラ７ａとキャプスタンローラ７ｂとで印刷媒体４を挟み込み、キャプスタンローラ７ｂ及び排紙ローラ８を排紙方向（図１中矢印Ａ方向）に回転させることで排紙方向に印刷媒体４を走行させる。印刷する際には、先ずサーマルヘッド２からインクリボン３のイエローのインク層に対して熱エネルギを印加し、イエローの色材をインクリボン３と重なり合って走行している印刷媒体４に熱転写する。イエローの色材を熱転写した後、イエローの色材が熱転写された画像や文字を形成する画像形成部にマゼンタの色材を熱転写するため、搬送ローラ９をサーマルヘッド２側（図１中矢印Ｂ方向）に回転させて印刷媒体４をサーマルヘッド２側に逆走させ、画像形成部の始端をサーマルヘッド２と対向させ、インクリボン３のマゼンタのインク層をサーマルヘッド２と対向させる。そして、イエローのインク層を熱転写する場合と同様に、マゼンタのインク層に対しても熱エネルギを印加して、マゼンタの色材を印刷媒体４の画像形成部に熱転写させる。シアンの色材及びラミネートフィルムについても、マゼンタを熱転写する場合と同様に画像形成部に熱転写し、印刷媒体４にシアン、ラミネートフィルムを順次熱転写して、カラー画像を印刷する。
【００２６】
このようなプリンタ装置１に用いられるサーマルヘッド２は、印刷媒体４の走行方向に対して直交方向、即ち印刷媒体４の幅方向の両端に余白を設けた縁ありの画像を印刷できる他、余白を無くした縁なしの画像を印刷することができる。サーマルヘッド２は、印刷媒体４の幅方向の両端まで色材を熱転写できるように、図２中矢印Ｌ方向に示す長さが印刷媒体４の幅よりも長くなっている。
【００２７】
このサーマルヘッド２は、図２に示すように、インクリボン３に対して熱エネルギを印加するヘッド部１１と、ヘッド部１１の熱を放熱する放熱部材１２と、ヘッド部１１の駆動を制御する制御回路が設けられたリジット基板１３と、ヘッド部１１とリジット基板１３とを電気的に接続する電源用フレキシブル基板１４及び信号用フレキシブル基板１５とを備える。
【００２８】
ヘッド部１１は、図３及び図４に示すように、ガラス層２１と、ガラス層２１上に設けられる発熱抵抗体２２と、この発熱抵抗体２２の両側に設けられる一対の電極２３ａ，２３ｂと、発熱抵抗体２２上及び発熱抵抗体２２の周囲に設けられる抵抗体保護層２４とを備える。このサーマルヘッド２は、一対の電極２３ａ，２３ｂ間から露出している発熱抵抗体２２の部分が発熱部２８となる。ガラス層２１は、上面に、発熱抵抗体２２、一対の電極２３ａ，２３ｂ、抵抗体保護層２４が形成されるものであり、ヘッド部１１のベース層となる。
【００２９】
ガラス層２１は、図４に示すように、インクリボン３と対向する外側の面に突部２５を有し、放熱部材１２が貼り合わされる内側の面に溝部２６が設けられている。このガラス層２１は、例えば軟化点が５００℃程度のガラスで形成されている。ガラス層２１は、インクリボン３と対向する面に表面が円弧な突部２５を設けることによって、サーマルヘッド２がインクリボン３を加熱する際にインクリボン３に対する当たりを良くする。これにより、サーマルヘッド２では、発熱抵抗体２２の熱エネルギを突部２５によってインクリボン３に印加できるようになる。
【００３０】
なお、このガラス層２１は、ガラスに代表される所定の表面性や熱特性等を有する材質であればよく、ここでいうガラスの概念には、人工水晶や人造ルビー、人造サファイヤ等の合成宝石や人造石、又は高密度セラミック等を含むものである。
【００３１】
溝部２６は、ガラス層２１の内側の面の突部２５と対向する位置に設けられ、発熱部２８が設けられている側に向かって凹状に形成されている。この溝部２６は、サーマルヘッド２の長さ方向（図２中Ｌ方向）に形成されている。
【００３２】
以上のような構成のガラス層２１は、溝部２６を設けることによって、ガラスよりも熱伝導率が低いという空気の特性により、全体に熱が伝わらず、発熱部２８から発生した熱エネルギの放熱を抑えることができる。また、ガラス層２１では、蓄熱された熱エネルギにより、印刷媒体４に色材を熱転写する際に、省電力で直ちに色材を昇華温度まで上げることができる。これらのことから、このガラス層２１では、発熱部２８から発生した熱エネルギの放熱を抑え、省電力で直ちに色材を昇華温度まで上げることができるため、サーマルヘッド２の熱効率を向上させることができる。また、ガラス層２１は、溝部２６を設けることによって、厚みが薄くなり、蓄熱量が少なくなるため、放熱しやすくなり、発熱部２８を発熱させないときには、直ちに温度を下げることができ、サーマルヘッド２の応答性を良好にすることができる。これらのことから、このガラス層２１は、溝部２６を設けることによって、サーマルヘッド２の熱効率及び応答性を共に良好にすることができる。これにより、サーマルヘッド２では、応答性が良好であることから画像がぼけたりといった不具合が生じることなく、省電力で高速に高品位な画像や文字を印刷することができる。
【００３３】
このガラス層２１上に設けられた発熱抵抗体２２は、図４に示すように、ガラス層２１上に形成されている。この発熱抵抗体２２は、例えばＴａ−ＮやＴａ−ＳｉＯ２等の高抵抗で耐熱性の材料で形成されている。発熱抵抗体２２は、一対の電極２３ａ，２３ｂ間から露出した発熱部２８が発熱する。この発熱部２８は、図３に示すように、サーマルヘッド２の長さ方向（図３中Ｌ方向）に亘って、直線的に複数並設されている。発熱抵抗体２２は、ガラス層２１上にフォトリソグラフィ技術でパターン形成する。
【００３４】
ところで、縁なしの画像を印刷する際に、ヘッド部１１では、図５に示すように、印刷媒体４の幅方向の両端まで印刷できるように、発熱部２８を印刷媒体４の幅Ｗ１よりも広い幅Ｗ２で発熱させる。このため、ヘッド部１１では、内側に位置し、インクリボン３及び印刷媒体４と対向し、接触する接触領域Ｘと、この接触領域Ｘの両端部に印刷媒体４と対向せず、接触しない非接触領域Ｙとが発生する。接触領域Ｘでは、発熱部２８から発生した熱エネルギがインクリボン３や印刷媒体４に放熱され、非接触領域Ｙでは、周囲の空気層によって、発熱部２８から発生した熱エネルギが放熱されず、蓄熱してしまう。このようなヘッド部１１では、非接触領域Ｙでの発熱量を抑えるため、図３に示すように、接触領域Ｘに設けた第１の発熱部２８ａの長さよりも非接触領域Ｙに設けた第２の発熱部２８ｂの長さを長くする。即ち、図６に示すように、接触領域Ｘに設けた第１の発熱部２８ａは、所望の色や濃度を出すことが可能な熱量を発熱することができる抵抗値を有し、非接触領域Ｙに設けた第２の発熱部２８ｂは、第１の発熱部２８ａの抵抗値よりも大きい抵抗値を有する。これにより、ヘッド部１１では、印刷する際に、第１の発熱部２８ａと第２の発熱部２８ｂに同じ大きさの電圧を同じ時間印加しても、第１の発熱部２８ａの発熱量よりも第２の発熱部２８ｂの発熱量が小さくなる。ヘッド部１１の非接触領域Ｙでは、第２の発熱部２８ｂの発熱量が小さくなることによって、周囲の空気層によって放熱されにくくても、蓄熱量が少なくなるため、高温になることを防止できる。したがって、ヘッド部１１では、非接触領域Ｙのガラス層２１が熱エネルギによって溶解したり、変形することが防止できる。
【００３５】
発熱抵抗体２２の両側に設けられる一対の電極２３ａ，２３ｂは、図３及び図４に示すように、第１の発熱部２８ａ、第２の発熱部２８ｂを隔てて、互いに隔離して設けられている。一対の電極２３ａ，２３ｂは、例えばアルミニウム、金、銅等の電気伝導性の良い材料で形成されている。一対の電極２３ａ，２３ｂは、第１の発熱部２８ａ及び第２の発熱部２８ｂの全部と電気的に接続された共通電極２３ａと、第１の発熱部２８ａ、第２の発熱部２８ｂと別個に電気的に接続された個別電極２３ｂとからなる。
【００３６】
共通電極２３ａは、図２及び図３に示すように、電源用フレキシブル基板１４を介して図示しない電源と第１の発熱部２８ａ及び第２の発熱部２８ｂの全部とを電気的に接続し、電源から第１の発熱部２８ａ及び第２の発熱部２８ｂに電流を供給する。
【００３７】
個別電極２３ｂは、第１の発熱部２８ａ、第２の発熱部２８ｂ毎に設けられ、信号用フレキシブル基板１５を介して、第１の発熱部２８ａ及び第２の発熱部２８ｂの駆動を制御する制御回路が設けられたリジット基板１３と電気的に接続されている。
【００３８】
共通電極２３ａ及び個別電極２３ｂは、リジット基板１３に設けられた第１の発熱部２８ａ及び第２の発熱部２８ｂの駆動を制御する回路により、選択された第１の発熱部２８ａ及び第２の発熱部２８ｂに電流を流し、発熱させる。
【００３９】
このような共通電極２３ａ及び個別電極２３ｂは、フォトリソグラフィ技術等でパターン形成される。
【００４０】
なお、ヘッド部１１では、ガラス層２１上の全面に発熱抵抗体２２を必ずしも設ける必要はなく、突部２５上の一部に発熱抵抗体２２を設け、共通電極２３ａ及び個別電極２３ｂの端部を発熱抵抗体２２上に形成するようにしてもよい。
【００４１】
サーマルヘッド２の最も外側に設けられる抵抗体保護層２４は、第１の発熱部２８ａ、第２の発熱部２８ｂ及びこれらの周囲を覆い、サーマルヘッド２とインクリボン３が接した際に生じる摩擦等から第１の発熱部２８ａ，第２の発熱部２８ｂ及び周囲の電極２３ａ，２３ｂを保護する。この抵抗体保護層２４は、高温下で高強度、耐摩耗性等の機械的特性及び耐熱性、耐熱衝撃性、熱伝導性等の熱的特性に優れた、金属を含むガラス材料で形成され、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）を含むサイアロン（ＳＩＡＬＯＮ）で形成されている。
【００４２】
以上のような構成のヘッド部１１は、以下のようにして製造される。先ず、図７に示すように、ガラス層２１の原材料となるガラス３１を用意し、次いで、図８に示すように、熱プレス、エッチング又は切削等で、ガラス３１を上面に突部２５を有するガラス層２１に成型する。
【００４３】
次に、詳細を図示しないが、ガラス層２１の突部２５が設けられた面にスパッタ等の薄膜形成技術を用いて、第１の発熱部２８ａ、第２の発熱部２８ｂとなる抵抗体膜を高抵抗で耐熱性を有する材料で形成し、一対の電極２３ａ，２３ｂとなる導体膜をアルミニウム等の電気伝導性の良い材料で所定の厚みに形成する。
【００４４】
次に、図４及び図９に示すように、例えばフォトリグラフィ等のパターン形成技術で、インクリボン３や印刷媒体４と対向せず、接触しない非接触領域Ｙの第２の発熱部２８ｂの長さがインクリボン３や印刷媒体４と対向し、接触する接触領域Ｘの第１の発熱部２８ａの長さよりも長くなるように、第１の発熱部２８ａ、第２の発熱部２８ｂ及び一対の電極２３ａ，２３ｂを電気伝導性の良い材料でパターン形成する。第１の発熱部２８ａ、第２の発熱部２８ｂ及び一対の電極２３ａ，２３ｂが形成されていない部分は、ガラス層２１が露出している。
【００４５】
次に、図１０に示すように、スパッタ等の薄膜形成技術を用いて、発熱抵抗体２２及び一対の電極２３ａ，２３ｂ上に、抵抗体保護層２４を所定の厚みで形成する。なお、この際に、個別電極２３ｂのフレキシブル基板１５と電気的に接続される部分が露出するように、抵抗体保護層２４を形成する。
【００４６】
次に、図４に示すように、ガラス層２１の突部２５が形成された面とは反対側の面、即ちサーマルヘッド２の内側となる面に、エッチングや切削等で凹状の溝部２６を形成し、ヘッド部１１を製造する。
【００４７】
なお、溝部２６を切削して形成した後には、溝部２６の内面についた傷を除去するため、溝部２６の内面にフッ酸処理を施してもよい。また、溝部２６は、切削等の機械加工で形成する他、エッチングや熱プレス等で形成してもよい。
【００４８】
以上のようにして製造されたヘッド部１１には、図２に示すように、放熱部材１２が貼り合わされる。放熱部材１２は、例えばアルミニウム等の高い熱伝導性を有する材料からなる。ヘッド部１１では、ガラス層２１の溝部２６が設けられた内面に熱伝導性の接着剤等で放熱部材１２が貼り合わされる。
【００４９】
リジット基板１３は、複数の電子部品が設けられており、ヘッド部１１の第１の発熱部２８ａ及び第２の発熱部２８ｂの駆動を制御する制御回路及び図示しない電源と電気的に接続された配線が設けられている。リジット基板１３は、配線が電源用フレキシブル基板１４を介してヘッド部１１の共通電極２３ａと電気的に接続されている。これにより、ヘッド部１１は、共通電極２３ａによって、電源から第１の発熱部２８ａ及び第２の発熱部２８ｂに電流が供給される。また、リジット基板１３は、制御回路が信号用フレキシブル基板１５の接続端子１５ａを介してヘッド部１１の個別電極２３ｂと電気的に接続されている。これにより、ヘッド部１１は、第１の発熱部２８ａ及び第２の発熱部２８ｂがリジット基板１５の制御回路により制御される。リジット基板１３は、電源用フレキシブル基板１４及び信号用フレキシブル基板１５を放熱部材１２側に湾曲させて、放熱部材１２の側面に配置し、ネジ等の固定部材１６で固定される。これにより、サーマルヘッド２は、小型化される。
【００５０】
以上のような構成のサーマルヘッド２を用いて縁なしの画像を印刷する際には、図３に示すように、図示しない電源から共通電極２３ａを介して第１の発熱部２８ａ及び第２の発熱部２８ｂに電源が供給され、画像や文字データに基づいて、リジット基板１３に設けられた制御回路により各個別電極２３ｂに接続された図示しないスイッチのオンオフが制御され、第１の発熱部２８ａ及び第２の発熱部２８ｂの発熱量が制御される。サーマルヘッド２では、ヘッド部１１の両端部に位置する非接触領域Ｙに設けられた第２の発熱部２８ｂの抵抗値がヘッド部１１の内側に位置する接触領域Ｘに設けられた第１の発熱部２８ａの抵抗値よりも大きいため、接触領域Ｘの第１の発熱部２８ａの発熱量よりも非接触領域Ｙの第２の発熱部２８ｂの発熱量の方が小さくなる。これにより、このサーマルヘッド２では、ヘッド部１１の印刷媒体４と接触しない非接触領域Ｙが周囲の空気層によって保温されても高温にならないため、非接触領域Ｙのガラス層２１が熱エネルギにより変形したり、溶解することを防止できる。したがって、このサーマルヘッド２では、ヘッド部１１の非接触領域Ｙのガラス層２１の変形や溶解がなく、ガラス層２１に溝部２６が設けられていることによって、熱効率及び応答性も良好であるため、印刷媒体４の端部まで高品位な画像を高速に印刷することができる。
【００５１】
なお、サーマルヘッド２では、ヘッド部１１の非接触領域Ｙの第２の発熱部２８ｂの発熱量が小さいが、印刷媒体４の端部の画像の品位に影響を及ぼすほどではない。このため、このサーマルヘッド２では、印刷媒体４を搬送する際に接触領域Ｘから印刷媒体４がずれても、印刷媒体４の端部の画像の品位が低下することを防止できる。
【００５２】
また、サーマルヘッド２では、ヘッド部１１の非接触領域Ｙの第２の発熱部２８ｂの抵抗値を変えるにあたって、非接触領域Ｙの第２の発熱部２８ｂに印加する電圧を高くしても可能であるが、この場合、第２の発熱部２８ｂの電圧を調整する回路を第１の発熱部２８ａの電圧を調整する回路とは別に必要となる。上述したように、ヘッド部１１では、非接触領域Ｙの第２の発熱部２８ｂの長さを接触領域Ｘの第１の発熱部２８ａの長さよりも長くなるようにパターン形成するだけで容易に非接触領域Ｙの第２の発熱部２８ｂの抵抗値を大きくすることができる。
【００５３】
また、サーマルヘッド２において、上述では、非接触領域Ｙに配置された第２の発熱部２８ｂの長さを調整して、非接触領域Ｙの発熱量を小さくしたが、このことに限定されず、例えば、略直線的に並設された複数の発熱部２８のうち、内側、即ち接触領域Ｘに配置された第１の発熱部２８ａの幅よりも、両端部、即ち非接触領域Ｙに配置された第２の発熱部２８ｂの幅を狭く形成し、非接触領域Ｙの第２の発熱部２８ｂの抵抗値が接触領域Ｘの第１の発熱部２８ａの抵抗値よりも大きくなるようにし、非接触領域Ｙの発熱量が少なくなるようにしてもよい。
【００５４】
また、サーマルヘッド２では、非接触領域Ｙに配置された第２の発熱部２８ｂの厚みを接触領域Ｘに配置された第２の発熱部２８ａの厚みよりも薄く形成し、非接触領域Ｙの第２の発熱部２８ｂの抵抗値が接触領域Ｘの第１の発熱部２８ａの抵抗値よりも大きくなるようにし、非接触領域Ｙの発熱量が少なくなるようにしてもよい。
【００５５】
また、サーマルヘッド２では、非接触領域Ｙに配置された第２の発熱部２８ｂを接触領域Ｘに配置された第２の発熱部２８ａよりも高い抵抗率の材料で形成し、非接触領域Ｙの第２の発熱部２８ｂの抵抗値が接触領域Ｘの第１の発熱部２８ａの抵抗値よりも大きくなるようにし、非接触領域Ｙの発熱量が少なくなるようにしてもよい。
【００５６】
なお、このサーマルヘッド２は、上述では家庭用のプリンタ装置１でポストカードを印刷する場合を例に挙げて説明したが、家庭用のプリンタ装置１に限らず、業務用にプリンタ装置にも適用でき、ポストカードの他に、Ｌサイズのフォト用紙や普通紙等にも適用でき、大きさは特に限定されず、高速印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明を適用したサーマルヘッドが設けられたプリンタ装置を示す概略図である。
【図２】同サーマルヘッドの斜視図である。
【図３】同サーマルヘッドを示す平面図である。
【図４】ヘッド部の断面図である。
【図５】同サーマルヘッドの正面図である。
【図６】ヘッド部の抵抗値分布を示すグラフである。
【図７】ガラス層の原材料となるガラスを示す断面図である。
【図８】ガラス層を示す断面図である。
【図９】ガラス層上に発熱抵抗体及び一対の電極を設けた状態を示す断面図である。
【図１０】発熱抵抗体及び一対の電極上に抵抗体保護層を設けた状態を示す断面図である。
【図１１】従来のサーマルヘッドを示す断面図である。
【図１２】本発明の関連技術として説明するサーマルヘッドの断面図である。
【図１３】本発明の関連技術として説明するサーマルヘッドの断面図である。
【図１４】縁なしの画像を印刷する際のサーマルヘッドと印刷媒体との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  プリンタ装置、２  サーマルヘッド、３  インクリボン、４  印刷媒体、５  プラテン、１１  ヘッド部、１２  放熱部材、１３  リジット基板、１４  電源用フレキシブル基板、１５  信号用フレキシブル基板、２１  ガラス層、２２  発熱抵抗体、２３ａ，２３ｂ  電極、２４  抵抗体保護層、２５  突部、２６  溝部、２８  発熱部、２８ａ  第１の発熱部、２８ｂ  第２の発熱部
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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