JPH0550629A - ダイレクト感熱記録用サーマルヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多色感熱記録材に対してサーマルヘッドを用い
て文字、画像等を記録する際、ヘッド汚れを回避し併せ
て濃度むらのない記録が行われるダイレクト感熱記録用
サーマルヘッドを提供することを目的とする。 【構成】アルミナ等の支持体層７６上にグレーズ層７８
を積層する。このグレーズ層７８上に導体層８２ａ、８
２ｂをさらに積層するとともにこの導体層８２ａ、８２
ｂに電気的に接続するように抵抗体層８０を膨出形成す
る。さらに、この抵抗体層８０の上部に保護層８４を積
層する。このとき、保護層８４の頂部表面と底部表面と
の間隔を１０乃至５０μｍに設定する。これによってヘ
ッド汚れのない、しかも、濃度むらのない記録が行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感熱記録材を用いて文
字、画像等をダイレクトに感熱記録させるためのサーマ
ルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリやプリンタ等において、文
字や画像等の情報を可視化するために感熱記録装置が広
範に使用されている。この種の感熱記録装置では紙や合
成紙等の支持体上に発色剤や顕色剤を塗布した感熱記録
材を用意し、原稿等に対応した電気信号に基づきサーマ
ルヘッドによりこの感熱記録材を加熱加圧することによ
って当該感熱記録材に前記原稿等に担持された文字や画
像等の情報を可視像として記録する。通常、前記のよう
な感熱記録に際しては昇華転写方法または溶融転写方法
が用いられる。すなわち、転写用リボンを構成する発色
層上のワックスを前記サーマルヘッドで加熱、加圧して
溶融せしめ、該発色層を昇華または溶融することによっ
て所望の色を記録材上に転写する。

【０００３】このように、発色層、ワックス層等を含む
転写用リボンを加熱、加圧するためにサーマルヘッドの
本体は他の部位よりも膨出形成されているのが一般的で
ある。感熱記録材の所望の部位に所定の加熱並びに加圧
を行うためである。すなわち、もし、サーマルヘッドの
本体が、例えば、他の部位と同じように平坦である場合
にはワックスを溶融するための熱が所望の部位に伝達さ
れない。一方、前記サーマルヘッドの本体を他の部位よ
りも大きく膨出させてしまうと、感熱記録材を所定方向
に移送して画像を記録する際にかすれたり、あるいは、
記録不能となるおそれもある。

【０００４】従って、前記のように、リボンを用いて感
熱記録を行う場合にはサーマルヘッドの本体は他の部位
よりも約６０μｍ膨出させているのが実情である。

【０００５】ところで、このようなリボンを用いた感熱
記録材に代えて、近年、直接熱エネルギで発色する発色
層を積層させた多色感熱記録材が注目を集めている。こ
の多色感熱記録材は記録機構を介して各発色層に対応し
た熱エネルギを供給して前記の夫々の発色層を順次発色
させるものである。これを図７に示す。すなわち、この
多色感熱記録材２は紙またはフイルムからなる支持体４
を備え、この支持体４の一面側に曲げ防止用バックコー
ト６が設けられている。該支持体４の他面側にシアン発
色層８とマゼンダ発色層１０とイエロー発色層１２とが
中間層１４ａ、１４ｂを介して積層され、このイエロー
発色層１２には保護のためのコーティング層１６が積層
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、前記の多
色感熱記録材２では複数の発色層が多層に構成されてい
るために、コーティング層１６が厚くなり、リボン等を
用いる感熱記録に際し用いられているサーマルヘッドを
用いようとすると次のような欠点が露呈してくる。

【０００７】すなわち、前記の従来技術に係るサーマル
ヘッドでは、サーマルヘッド本体が支持体よりも約６０
μｍ膨出形成されているために、これを図７に示す多色
感熱記録材２に用いようとすると、コーティング層１６
に必要以上の加圧力を加え、従って、このコーティング
層１６の一部を剥離させ、この結果、該剥離した部分が
サーマルヘッドに付着し、所謂、ヘッド汚れを生ずるこ
とになる。このヘッド汚れは、先に指摘した通り、印字
がかすれたり、あるいは、印字不能になる障害を惹起す
る。

【０００８】しかも、このヘッド汚れは、記録の際の濃
度むらを生起し、且つサーマルヘッドの保守管理を必要
以上に要求し、耐久性に難点がでてくる。

【０００９】本発明は前記の不都合を克服するためにな
されたものであって、電流を通電することによって発熱
する抵抗体層を保護層によってコーティングしたサーマ
ルヘッド本体において、前記保護層の頂部表面と底部表
面との間隔を１０乃至５０μｍの範囲に設定することに
よって従来技術が有するヘッド汚れ等が生ずることを回
避し、併せて印字性能を向上させることを可能とするダ
イレクト感熱記録用サーマルヘッドを提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、少なくとも一面側に２種類以上の発色
層を有する多色感熱記録材を用いて記録を行う多色感熱
記録装置に組み込まれるサーマルヘッドであって、支持
体層と、前記支持体層に直接もしくは間接的に積層され
て前記支持体層よりも膨出形成される抵抗体層と、前記
抵抗体層に電気的に接続されて所定の電流を流すための
導体層と、前記抵抗体層と導体層とを被覆する保護層
と、からなり、少なくとも前記保護層の膨出された頂部
表面と底部表面との間隔を１０乃至５０μｍに設定する
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】前記のようにサーマルヘッドを構成する保護層
の膨出した頂部表面と該膨出部位を除く底部表面との間
隔を１０乃至５０μｍ、好ましくは、２０乃至４０μｍ
の範囲内に収めたために、薄膜サーマルヘッドまたは厚
膜サーマルヘッドにおいても、円滑に感熱記録材に接し
て加熱、加圧でき、従って、特に、ヘッド汚れ等を生ず
ることなく好適な印字性能を発揮することができる。

【００１２】

【実施例】本発明に係るダイレクト感熱記録用サーマル
ヘッドについて、これを組み込む多色感熱記録装置を好
適な実施例として掲げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。

【００１３】図１において、参照符号３０は本実施例に
かかる多色感熱記録装置を示す。この多色感熱記録装置
３０は、多色感熱記録材３２を搬送する搬送機構３４と
前記多色感熱記録材３２の後述する発色層に対応した熱
エネルギを供給して各発色層を順次発色させる記録機構
３６と、この記録機構３６によって記録作業を行う際に
前記記録機構３６を所望の圧力で前記多色感熱記録材３
２に対して加圧させる加圧機構３８と、前記記録機構３
６の両側に配置される定着機構４０とを備える。多色感
熱記録装置３０を構成する本体４２の一端側の側部に
は、複数の多色感熱記録材３２を収納したマガジン４４
が取り外し自在に装着されるとともに、この本体４２の
他端側の側部には記録材取出部位４６が形成される。本
体４２内に配置される搬送機構３４はマガジン４４の開
口部４４ａに進入自在な半円状の取出ローラ４８と、搬
送ローラ対５０、５２と、複数のガイド板５４とを備
え、多色感熱記録材３２を矢印Ａ方向およびＢ方向に搬
送する。

【００１４】記録機構３６はプラテンローラ５６とサー
マルヘッド５８とを備え、このサーマルヘッド５８には
プラテンローラ５６に対向して後述するサーマルヘッド
本体としての発熱体６０が設けられている。このサーマ
ルヘッド５８に加圧機構３８が係合する。この加圧機構
３８は揺動板６２を有し、この揺動板６２が図示しない
コイルスプリングの弾発力を受けてプラテンローラ５６
側に押圧されている。この揺動板６２にサーマルヘッド
５８が装着されるとともに、該揺動板６２の図において
水平方向に係止部６４が延在している。この係止部６４
に偏心カム６６が接触し、この偏心カム６６は図示しな
いパルスモータの回転軸に固定されている。定着機構４
０はサーマルヘッド５８の両側に配置される光源６８、
７０と、この光源６８、７０を覆う反射板７２、７４と
を備える。

【００１５】なお、多色感熱記録材３２は、図７に示す
多色感熱記録材２と実質的に同一の構成をとることから
ここでは詳細な説明は省略する。

【００１６】次に、前記のように装着されるサーマルヘ
ッド５８の、特に、発熱体６０の部分について詳細に説
明する。図２はその縦断面図を示し、アルミナ等の支持
体層７６に積層してグレーズ層７８が設けられる。グレ
ーズ層７８は実質的にガラス層で構成され、それに積層
される発熱用の抵抗体層８０を所定の高さまで盛り上げ
る働きをする。さらに、抵抗体層８０に電流を通ずるた
めの導体層８２ａ、８２ｂが設けられる。図から容易に
了解されるように、導体層８２ａ、８２ｂは抵抗体層８
０の頂部近傍を所定の領域にわたって被覆してはいない
（図３参照）。

【００１７】次いで、前記導体層８２ａ、８２ｂを含め
保護層８４が積層される。当該保護層８４は窒化珪素等
からなる。本願発明では、図２から容易に了解される通
り、保護層８４の膨出した頂部表面と前記膨出部位を除
く保護層の底部表面との間の間隔を１０乃至５０μｍ、
好適には２０乃至４０μｍの間隔に設定している。

【００１８】図３は図２の III−III 線で切断した平面
図である。

【００１９】前記のように図２並びに図３に示すサーマ
ルヘッドは、所謂、薄膜サーマルヘッドと称せられるも
のであるが、図４、図５に示す厚膜サーマルヘッドに対
しても、本発明は以下のように適用される。この場合、
図２と同一の参照符号は同一の構成要素を示すものと
し、その詳細な説明を省略する。

【００２０】この図４並びに図５に示す厚膜サーマルヘ
ッドでは、特に、グレーズ層７８はアルミナ等の支持体
層７６の平滑な表面にコーティングされており、この場
合、抵抗体層８０を盛り上げる役割は果たしていない。
すなわち、抵抗体層８０はそれ自体、図４に示すよう
に、グレーズ層７８から盛り上がって形成され、一方、
グレーズ層７８上に導体層８２ａ、８２ｂが夫々積層さ
れている。前記抵抗体層８０の半球状の表面にはさらに
ガラス等からなる保護層８４が積層被覆されている。こ
の場合、保護層８４の頂部表面と、特に、抵抗体層８０
のない部位の当該保護層８４の底部表面との間隔を１０
乃至５０μｍ、好適には２０乃至４０μｍに設定してい
る。

【００２１】以上のように構成される多色感熱記録装置
の動作について説明する。

【００２２】先ず、複数枚の多色感熱記録材３２を収容
したマガジン４４が本体４２に装填されてその開口部４
４ａが開放されると、搬送機構３４を構成する取出ロー
ラ４８が回転駆動されて最上位の多色感熱記録材３２が
この本体４２内に取り出される。この多色感熱記録材３
２は搬送ローラ対５０およびガイド板５４を介して記録
機構３６側に搬送される。ここで、加圧機構３８を構成
する図示しないパルスモータの回転作用下に偏心カム６
６の短径な外周面が揺動板６２に係合し、サーマルヘッ
ド５８の発熱体６０はプラテンローラ５６から離間して
いる。そして、多色感熱記録材３２がこのサーマルヘッ
ド５８とプラテンローラ５６との間に挿入されると、加
圧機構３８を構成する図示しないパルスモータの駆動作
用下に偏心カム６６が所定の角度だけ回転され外周面が
揺動板６２に当接してプラテンローラ５６側に揺動し、
サーマルヘッド５８の発熱体６０が所定の押圧力で多色
感熱記録材３２をプラテンローラ５６側に押圧する。そ
の際、発熱体６０、実質的には、抵抗体層８０がイエロ
ー発色層１２に対応した熱エネルギを多色感熱記録材３
２に供給し、これによりイエロー発色層１２が発色す
る。多色感熱記録材３２は搬送機構３４を介して矢印Ａ
方向に移送されながら記録機構３６によりイエロー発色
層１２の発色作業が行われた後、定着機構４０を構成す
る光源７０の付勢作用下にこのイエロー発色層１２の定
着作用が施される。そして、イエロー発色層１２の発色
作業が終了した後、搬送機構３４を構成する搬送ローラ
対５２を介して多色感熱記録材３２が矢印Ｂ方向に搬送
されてマゼンダ発色層１０の発色作業が行われる。最後
にシアン発色層８の定着作業が施された後、所望の多色
による感熱作業が終了する。最後に多色感熱記録材３２
は搬送ローラ対５２を介して記録材取出部位４６に搬出
される。

【００２３】その際、本実施例によれば、特に、保護層
８４の前記の間隔が１０乃至５０μｍと規定されている
ために、たとえ、多色感熱記録材３２が用いられたとし
ても、その保護層の表面を擦過することによって剥離さ
せることもない。従って、リボン等を用いた従来技術に
係る転写による感熱記録に関して、所謂、ヘッド汚れ等
を生ずることなく長期間にわたってこのサーマルヘッド
を用いることができる。しかも、前記のようにヘッド汚
れが生ずることが極めて少なくなるためにその保守管理
等に費やす労力の削減が図られるという効果が得られ
る。

【００２４】加えて、実験によれば、多色感熱記録材３
２上に濃度むら等が生ずることがないことも確認され
た。因みに、その実験結果を図６に示す。これによれ
ば、保護層８４の前記の間隔を６０μｍにしたときに、
濃度むらについては特に問題ないが、ヘッド汚れが生
じ、その間隔を５０μｍにした場合に濃度むらのない良
好な結果が得られ、しかも、ヘッド汚れについても改良
されていることが確認された。その間隔が４０μｍであ
るとき、濃度むら、ヘッド汚れ共に全く確認されなかっ
た。一方、その間隔を２０μｍにしたとき、濃度むらに
ついてもまたヘッド汚れについても特に問題は見出せな
かった。なお、その間隔を０乃至５にした場合に濃度む
らに極めて悪影響が与えられることが確認された。一
方、ヘッド汚れについては特に問題となるような結果は
得られなかった。

【００２５】従って、少なくとも該間隔は１０乃至５０
μｍ、好ましくは、２０乃至４０μｍであることが確認
された。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係るダイレクト感熱記録用サー
マルヘッドによれば、以下の効果が得られる。すなわ
ち、サーマルヘッドの保護層の間隔を１０乃至５０μ
ｍ、好ましくは、２０乃至４０μｍに規定した結果、特
に、文字、画像等の感熱記録の際に、ヘッド汚れを生ず
ることなく、しかも濃度むらも発生しない効果が得られ
る。この結果、装置全体に対しての信頼性が向上し、さ
らに、耐久性が増大する等の効果が得られた。しかも保
守管理等の煩雑性からも解放される等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダイレクト感熱記録用サーマルヘ
ッドを組み込む多色感熱記録装置の概略構成図である。

【図２】前記多色感熱記録装置に組み込まれる本実施例
に係るサーマルヘッドの一部縦断説明図である。

【図３】図２に示すサーマルヘッドの III−III 線断面
図である。

【図４】図１に示す多色感熱記録装置に組み込まれる本
発明の他の実施例のサーマルヘッドの一部縦断説明図で
ある。

【図５】図４に示すサーマルヘッドのＶ−Ｖ線断面図で
ある。

【図６】本実施例に係るサーマルヘッドを組み込んだ場
合の濃度むらとヘッド汚れを検証した際の表である。

【図７】多色感熱記録材の概略縦断説明図である。

【符号の説明】

３０…多色感熱記録装置 ３２…多色感熱記録材 ３６…記録機構 ３８…加圧機構 ４２…本体 ４４…マガジン ５０、５２…搬送ローラ対 ５８…サーマルヘッド ６６…偏心カム ７２、７４…反射板 ７８…グレーズ層 ８０…抵抗体層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一面側に２種類以上の発色層を
   有する多色感熱記録材を用いて記録を行う多色感熱記録
   装置に組み込まれるサーマルヘッドであって、 支持体層と、 前記支持体層に直接もしくは間接的に積層されて前記支
   持体層よりも膨出形成される抵抗体層と、 前記抵抗体層に電気的に接続されて所定の電流を流すた
   めの導体層と、 前記抵抗体層と導体層とを被覆する保護層と、 からなり、少なくとも前記保護層の膨出された頂部表面
   と底部表面との間隔を１０乃至５０μｍに設定すること
   を特徴とするダイレクト感熱記録用サーマルヘッド。
2. 【請求項２】請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、
   前記保護層の膨出した頂部表面と底部表面との間隔を２
   ０乃至４０μｍに設定することを特徴とするダイレクト
   感熱記録用サーマルヘッド。