KR20040008078A

KR20040008078A - 서멀 헤드, 열활성 시트의 열활성화 장치 및 프린터 장치

Info

Publication number: KR20040008078A
Application number: KR1020030045306A
Authority: KR
Inventors: 사토요시노리; 요시다신이치; 사토미노루; 산본기노로미츠
Original assignee: 에스아이아이 피 앤드 에스 인코포레이티드
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2004-01-28
Also published as: US6784910B2; DE60302014T2; EP1384590A1; KR100918739B1; US20040046857A1; JP4137544B2; EP1384590B1; JP2004050507A; DE60302014D1

Abstract

열활성 성분의 부착을 방지할 수 있는 서멀 헤드, 이 서멀 헤드를 사용하는 열활성 시트의 열활성화 장치, 및 이 열활성화 장치를 사용하는 프린터 장치를 제공한다.

서멀 헤드는, 방열성 기판(세라믹 기판(1)) 상에 축열층(글레이즈 층(2))이 형성되고, 이 축열층 상에 다수의 발열 저항체(3)와 개별 발열 저항체에 전력을 공급하는 전극(4a, 4b)이 형성됨으로써 발열 소자 어레이를 형성하며, 이들 부품의 상면을 보호층(7)이 피복하는 구성을 가지며, 이 발열 소자 어레이로 전력을 공급함으로써 열활성 성분을 포함하는 인쇄 매체(감열성 점착 라벨(R))에 대해 열활성 에너지를 부여하는 서멀 헤드로서, 이 보호층 상에, 상기 발열 소자 어레이의 바로 그 위 보호층 부분을 사이에 끼우도록 대략 평행한 2줄의 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)이 제공된다.

Description

서멀 헤드, 열활성 시트의 열활성화 장치 및 프린터 장치{A THERMAL HEAD, THERMAL ACTIVATION DEVICE FOR THERMALLY ACTIVE SHEET AND PRINTER ASSEMBLY}

본 발명은, 열활성 성분을 포함하는 열활성 시트에 대해 열활성 에너지를 부여하는 서멀 헤드, 이 서멀 헤드를 사용하는 열활성화 장치, 및 이 열활성화 장치를 사용하는 프린터 장치에 의한 것이다. 특히, 본 발명은 활성화된 열활성 성분이 서멀 헤드에 부착되는 것을 방지하는 기술에 의한 것이다.

최근에, 상품에 부착되는 라벨의 한 종류로서 열활성 시트(표면 코팅층에 열활성 성분을 포함하는 인쇄 매체로 예를 들면 감열성(heat-sensitive) 점착 라벨)가 알려져 있다. 열활성 시트는, 식품에 부착되는 POS 라벨, 물류/배송에 사용되는 부착 라벨, 의약품에 부착되는 라벨, 수화물 끈, 병 또는 캔 등에 부착되는 표시 라벨 등과 같은 폭넓은 용도로 사용되고 있다.

이 감열성 점착 라벨은, 시트 형상의 라벨 기판(예를 들면 베이스 페이퍼(base paper)), 이 기판의 이면측에 형성되며 통상시에는 비점착성을 나타내지만 가열될 때 점착성을 발현하는 열활성 성분을 포함하는 감열성 점착제층, 및 이 기판의 표면측에 형성되는 인쇄 가능면을 포함하고 있다.

이 감열성 점착제는, 주성분으로서 열가소성 수지, 고체 가소제 등을 포함하며, 상온에서는 비점착성이지만 열활성화 장치에 의해 가열될 때 활성화되어 점착성을 발현하는 성질을 가지고 있다. 통상, 활성화 온도는 50 내지 150℃의 범위이고, 이 온도 범위에서 감열성 점착제의 고체 가소제가 용융되어, 열가소성 수지에 점착성을 부여한다. 용융된 고체 가소제는 과냉각 상을 거쳐 서서히 결정화되어 점착성은 소정 시간동안 유지된다. 감열성 점착제가 점착성을 나타내고 있는 동안에, 유리병 등의 대상물에 라벨이 부착된다.

감열성 점착 라벨의 인쇄 가능면은, 예를 들면, 열활성 성분의 한 종류를 포함하는 감열 발색층으로 구성된다. 감열성 점착 라벨은, 일반적인 서멀 헤드를 구비한 서멀 프린터 장치에 의해 소망의 문자(들) 또는 화상이 인쇄되고, 이 후에, 상기 열활성화 장치에 의해 감열성 점착제층이 활성화된다.

한편, 상기 열활성화 장치를 탑재하여 감열성 점착 라벨 상의 서멀 인쇄와 감열성 점착제층의 활성화를 연속하여 행하기 위한 프린터 장치가 현재 개발되고 있다.

이와 같은 프린터 장치는, 예를 들면 도 9에 도시된 바와 같은 구성을 가지고 있다.

도 9를 참조하면, 참조부호 P2는 서멀 프린터 유닛을 나타내고, 참조부호 C2는 커터 유닛을 나타내고, 참조부호 A2는 열활성화 유닛을 나타내며, 참조부호 R은 롤 형상으로 권회된 감열성 점착 라벨을 나타낸다.

서멀 프린터 유닛(P2)은, 인쇄용 서멀 헤드(100), 이 인쇄용 서멀 헤드(100)에 눌러 붙여지는 플래튼 롤러(101), 및 플래튼 롤러(101)를 회전시키는 도시하지 않은 구동 시스템(예를 들면, 전동 모터와 기어 어레이를 포함)을 포함하고 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 플래튼 롤러(101)는 D1 방향(시계 방향)으로 회전됨으로써 감열성 점착 라벨(R)을 인출하고, 인출된 감열성 점착 라벨(R)에 서멀 인쇄가 행해진 후, D2 방향(우측 방향)으로 반출된다.

플래튼 롤러(101)는, 도시하지 않은 가압 수단(예를 들면, 코일 스프링 또는 판 스프링 등)을 더 구비하고, 이것의 탄성력은 플래튼 롤러(101)의 표면이 서멀 헤드(100)에 눌러 붙여지도록 하고 있다. 따라서, 플래튼 롤러도 감열성 점착 라벨(R)을 가압하는 가압 수단으로서 작동하고 있다.

도 9에 도시된 프린터 유닛(P2)은, 도시하지 않은 인쇄 제어 장치로부터의 인쇄 신호에 근거하여, 인쇄용 서멀 헤드(100) 및 플래튼 롤러(101)를 가동시킴으로써, 감열성 점착 라벨(R)의 서멀 코팅층(501)에 대해 소망의 인쇄를 달성한다.

커터 유닛(C2)은, 서멀 프린터 유닛(P2)에 의해 서멀 인쇄된 감열성 점착 라벨(R)을 적당한 길이로 절단하기 위한 것이다. 커터 유닛은, 전동 모터 등의 구동원(도시되지 않음)에 의해 작동되는 움직일 수 있는 블레이드(200), 및 고정 블레이드(201)를 포함하고 있다. 움직일 수 있는 블레이드(200)는 도시하지 않은 제어 장치의 제어하에서 소정의 타이밍으로 작동된다.

열활성화 유닛(A2)은, 예를 들면 도시하지 않은 구동원에 의해 회전되고, 절단된 감열성 점착 라벨(R)을 삽입하고 배출하는 삽입용 롤러(300)와 배출용 롤러(301), 및 이 삽입용 롤러(300)와 배출용 롤러(301) 사이에 개재되어 있는, 열활성용 서멀 헤드(400)와 이 열활성용 서멀 헤드(400)에 누러 붙여지는 플래튼 롤러(401)를 포함하고 있다. 플래튼 롤러(401)는 도시하지 않은 구동 시스템(예를 들면, 전동 모터와 기어 어레이)을 포함하고 있고, 플래튼 롤러(401)를 D4 방향(도 9에서는 반시계 방향)으로 회전시켜, 각각 D3 방향 및 D5 방향으로 회전되는 삽입용 롤러(300) 및 배출용 롤러(301)에 의해 감열성 점착 라벨(R)이 D6 방향(도 9에서는 우측 방향)으로 반송(搬送)되고 있다. 한편, 플래튼 롤러(401)는, 도시하지 않은 가압 수단(코일 스프링 또는 판 스프링 등)을 포함하고, 이것의 탄성력은 플래튼 롤러(401)의 표면이 열활성용 서멀 헤드(400)에 눌러 붙여지도록 하고 있다.

참조부호 S는 감열성 점착 라벨(R)의 배출을 검출하는 배출 검출 센서를 나타낸다. 배출된 감열성 점착 라벨(R)을 검출하는 배출 검출 센서(S)에 근거하여, 후속 감열성 점착 라벨(R)의 인쇄, 반송 및 열활성이 행해진다.

열활성용 서멀 헤드(400)는, 예를 들면 도 11에 도시된 바와 같은 구성을 갖는다.

도 11을 참조하면, 참조부호 600은 방열성 기판으로서의 세라믹 기판을 나타낸다. 이 세라믹 기판(600)의 전체면에는, 축열층으로서의 글레이즈 층(601)이 예를 들면 60 ㎛ 두께로 적층되어 있다. 이 글레이즈 층(601)은, 예를 들면 글라스 페이스트(glass paste)를 인쇄하고, 소정의 온도(예를 들면, 약 1300 내지 1500 ℃)로 소성함으로써 형성된다.

글레이즈 층(601) 상에는, Ta-SiO₂등으로 이루어지는 발열 저항체(602)가, 스퍼터링에 의해 Ta-SiO₂층을 적층하고, 이 층을 포토리소그래피 기술에 의해 소정의 패턴으로 처리함으로써 형성되어 있다.

또한, 글레이즈 층(601) 상에는, 발열 저항체(602)로의 전력 공급을 제어하는 IC부(605)가 형성되어 있다. 보호를 위해 IC부 위에 수지 등으로 이루어지는 밀봉부(606)가 적층되어 있다.

발열 저항체(602) 상에는, Al, Cu, Au 등의 층을 스퍼터링에 의해 대략 2 ㎛의 두께로 적층하고, 이 층을 포토리소그래피 기술에 의해 소정의 패턴으로 처리함으로써 전극(603)이 형성된다. 이 전극(603)을 통해 IC부(605)의 제어하에서 발열 저항체(602)로의 전력이 공급된다.

전극(603)과 발열 저항체(602) 상에는, 전극(603) 및 발열 저항체(602)의 산화와 마모를 방지하기 위해서, Si-O-N 또는 Si-Al-O-N 등의 경질 세라믹으로 이루어지는 보호층(604)이 스퍼터링에 의해 적층되어 있다.

상기 구성의 열활성용 서멀 헤드(400) 및 플래튼 롤러(401)는, 도시하지 않은 제어 장치의 제어하에서 소정의 타이밍으로 작동된다. 열활성용 서멀 헤드(400)를 통전시켜 발생되는 열에 의해, 도 10에 도시된 바와 같이, 감열 발색층(501), 유색 인쇄층(502), 및 감열성 점착제층(K)을 갖는 감열성 점착 라벨(R)은 감열성 점착제층(K)이 활성화되어 점착력이 발현된다.

이와 같이 구성된 서멀 프린터 유닛(P2)에 의해 감열성 점착 라벨(R)의 점착력이 발현된 후, 주류 또는 의약품을 포함하는 유리병 또는 플라스틱 용기에, 표시 라벨, 가격 라벨 또는 광고 라벨이 부착될 수 있다. 이 때문에, 종래 일반적으로 점착 라벨 시트에 사용되는 박리 시트(라이너(liner))가 불필요하게 되어 비용 절감의 이점이 있다. 또한, 이 발명은 사용 후에 폐기물이 되는 박리 시트가 필요하지 않기 때문에 자원 절약 및 환경 문제의 관점에서도 이점이 있다.

그러나, 상기 종래의 감열성 점착 라벨(R)의 열활성화 유닛(A2)에서는, 서멀 헤드(400)의 표면(보호층(604))에, 감열성 점착제 및 이 감열성 점착제의 변성물(열에 의해 화학적으로 변화된 물질 또는 탄화된 물질)이 부착하는 문제가 있다.

구체적으로, 도 12a에 도시되는 바와 같이, 플래튼 롤러(401)는 서멀 헤드(400)의 보호층(604)의 표면에 대해 항상 눌러 붙어지고 있다. 커터 유닛(C2)에 의해 소정의 길이로 절단된 감열성 점착 라벨(R)이 플래튼 롤러(401)와 보호층(604) 사이에 삽입되면, 열활성제층(K)이 열활성용 서멀 헤드(400)의 발열 저항체(602)에 의해 가열되어 열활성제의 용융물(K1)가 체류하게 된다.

이 용융물(K1)의 대부분은, 차례로 배송되는 감열성 점착 라벨(R)의 열활성제층(K)의 개별 표면에 부착하여, 감열성 점착 라벨(R)의 이동에 따라 쓸어내어진다. 쓸어내어진 용융물(K1)은 보호층(604)의 표면에서 냉각되어 고형물을 형성한다. 이 고형물은 서서히 퇴적되어 고착물(G1)을 형성하고 있다.

이와 같이 형성된 고착물(G1)이 감열성 점착 라벨(R)의 이동을 방해하여, 보호층(604)과 플래튼 롤러(401) 사이의 공간으로부터 열활성제의 용융물(K1)이 쓸어내어질 수 없다.

보호층(604)과 플래튼 롤러(401) 사이의 위치에 체류하면서, 열활성제의 용융물(K1)이 비교적 장시간동안 열에너지를 받고, 이것에 의해 열활성제가 화학적으로 변화된 물질 또는 탄화된 물질로 변형되어, 발열 저항체(602)의 바로 그 위 보호층(604)의 표면부에 강고히 부착된다(예를 들면, 눌어 붙은 상태). 이와 같은 눌어 붙은 상태에서, 발열 저항체(602)로부터 감열성 점착 라벨(R)의 열활성제층(K)으로의 열 전달율이 저하하여, 감열성 점착 라벨(R)의 점착 강도가 저하하는 문제가 생긴다.

열활성화 유닛(A2)이 감열성 점착 라벨(R)의 열활성제층(K)의 선두부 및 종단부를 확실히 가열시키기 위해서, 발열 저항체(602)로의 전력 공급이, 선두부의 도착 전에 잠시동안 개시되고, 종단부가 통과한 후에 잠시동안 계속되도록 제어하고 있다. 이 때문에, 보호층(604)과 플래튼 롤러(401) 사이의 위치에 감열성 점착 라벨(R)이 존재하지 않는 시간대가 다소 생긴다. 따라서, 이 상태에서, 플래튼 롤러(401)는 보호층(604)에 접하여 공회전하게 된다. 이것에 의해, 공회전하는 플래튼 롤러(401)의 둘레면에 보호층(604) 상의 열활성제의 용융물(K1)이 부착하는 문제가 생긴다(도 12b의 부호 G2 참조).

또한, 플래튼 롤러(401)의 둘레면 상의 열활성제(G2)는, 발열 저항체(602)에 의해 반복 가열되어 화학적으로 변화되거나 또는 탄화된 변성물이 되어, 플래튼 롤러(401)의 둘레면에 강고히 부착되는 경우도 생긴다.

다른 경우에, 플래튼 롤러(401)의 둘레면 상의 열활성제(G2)는 발열 저항체(602)에 의한 반복 가열에 의해 용융됨으로써 강한 점착력을 발휘한다. 따라서, 후속 감열성 점착 라벨(R)의 표면측에 열활성제(G2)의 일부가 부착하여 인쇄 가능면을 오염시킨다.

또한, 다수의 열활성제(K2)의 부착에 기인하여 플래튼 롤러(401)의 둘레면의 평활성이 손상되어, 후속 감열성 점착 라벨(R)이 균일하게 가열될 수 없고, 그럼으로써 충분한 점착력을 발휘할 수 없는 문제가 있다.

또 다른 문제는, 플래튼 롤러(401)의 둘레면 상의 열활성제(G2)의 일부는, 감열성 점착 라벨(R)이 삽입되는 측의 보호층(604)에 재부착되어 퇴적물(G3)을 형성한다. 이 퇴적물(G3)은 서서히 퇴적되어 후속 감열성 점착 라벨(R)의 삽입이 방해된다.

퇴적물(G3)과 관련된 감열성 점착 라벨(R)의 삽입 불량에 의해, 플래튼 롤러(401)는 장시간에 걸쳐 공회전한다. 이것에 의해, 플래튼 롤러(401)의 구동 모터로의 부하가 증대하여 모터의 열화를 가속화시킨다. 또한, 발열 저항체(602)로부터의 열이 감열성 점착 라벨(R)에 의해 흡수되지 않기 때문에, 열 부하는 증가하여 발열 저항체(602)의 서비스 수명을 단축시킨다.

전술한 문제점들은, 열활성화 유닛의 서멀 헤드 뿐만 아니라, 인쇄용 서멀 헤드(100)에서도 발생된다.

본 발명은, 상기 문제점들을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 열활성 성분의 부착을 방지할 수 있는 서멀 헤드, 이 서멀 헤드를 사용하는 열활성 시트의 열활성화 장치, 및 이 열활성화 장치를 사용하는 프린터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의한 서멀 헤드(H)는, 방열성 기판(세라믹 기판(1)) 상에 형성되는 축열층(글레이즈 층(2)), 이 축열층 상에 형성되며 발열 소자 어레이를 형성하는 다수의 발열 저항체(3)와 개별 발열 저항체에 전력을 공급하는 전극(4a, 4b), 및 이들의 상면을 피복하는 보호층(7)을 포함하고, 상기 발열 소자 어레이로 전력을 공급함으로써 열활성 성분을 포함하는 인쇄 매체(감열성 점착 라벨(R))에 대해 열활성 에너지를 부여하는 서멀 헤드로서, 이 보호층 상에, 상기 발열 소자 어레이의 바로 그 위 보호층 부분을 사이에 끼우도록 대략 평행한 2줄의 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그러므로, 발열 소자 어레이로부터의 열에너지를 받아 활성화된 열활성 성분은, 발열 소자 어레이의 바로 그 위 부분으로부터 열활성 성분 부착 방지층 상에 쓸어내어져, 퇴적물을 형성하는 것이 방지된다. 따라서, 발열 소자 어레이의 바로 그 위 부분에 체류하는 열활성 성분과 관련된 문제가 회피될 수 있다. 따라서, 이 때문에, 종래에 발생하는 열활성 성분이 보호층 상에 눌어 붙는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 열활성 성분을 포함하는 인쇄 매체에 대한 열 전달율이 저하하는 문제가 회피될 수 있다.

또한, 상기 열활성 성분 부착 방지층은, 낮은 표면에너지성의 수지층으로 구성될 수 있다. 그러므로, 예를 들면 발수성(撥水性) 또는 발유성(撥油性)을 발휘하는 낮은 표면에너지성의 수지층에 의해 열활성 성분의 부착이 효과적으로 방지된다. 또한, 상기 낮은 표면에너지성의 수지층은, 2B 내지 5B 범위의 연필 경도를 가져도 된다. 이것에 의해, 열활성 성분을 포함하는 인쇄 매체가, 서멀 헤드와 플래튼 롤러 사이에 삽입될 때마다, 인쇄 매체는 수지층과 접촉하여 수지층의 표면을 연마시킴으로써, 항상 수지층의 신생면을 노출시키기 때문에, 열활성 성분의 부착을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 낮은 표면에너지성의 수지층은, 실리콘계 수지 또는 불소계 수지로 구성되어 있어도 된다. 이것에 의해, 낮은 표면에너지성의 수지층을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 상기 낮은 표면에너지성의 수지층은, Si계, Ti계 또는 Ta계의 산화막, 질화막 또는 이들 화합물의 복합막의 분말을 미량 함유하는 불소계 수지층으로 구성되어 있어도 된다. 이것에 의해, 발수성 또는 발유성이 우수하며 막 강도를 향상시킨 수지층을 형성할 수 있다.

또한, 상기 낮은 표면에너지성의 수지층은, 금속 원소 또는 탄소를 미량 함유하는 불소계 수지로 구성되어 있어도 된다. 이것에 의해, 발수성 또는 발유성이 우수하며 정전기 파괴 내성을 갖는 수지층을 형성할 수 있다.

또한, 상기 열활성 성분 부착 방지층은, 해당 열활성 성분 부착 방지층의 두께를 T, 2줄의 열활성 성분 부착 방지층간의 간극을 W로 한 경우에, T ≤W/100의 관계가 성립되도록 구성되어도 된다. 이것에 의해, 열활성 성분 부착 방지층과 인쇄 매체간의 표면이 충분히 접촉되어, 수지층의 표면이 효율적으로 연마되어 열활성 성분의 부착을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 2줄의 열활성 성분 부착 방지층의 대향면이 테이퍼되어도 된다. 이것에 의해, 열활성 성분 부착 방지층과 인쇄 매체간의 접촉면이 증가되어, 수지층의 표면이 효율적으로 연마되어 열활성 성분의 부착을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 발열 소자 어레이가 볼록 형상 또는 메사(mesa) 형상의 단면을 갖는 경우에, 상기 열활성 성분 부착 방지층은, 이 부착 방치층의 상면이 상기 발열 소자 어레이의 바로 그 위 표면보다 낮도록 형성되어도 된다. 이것에 의해, 열활성 성분 부착 방지층이 액체 재료의 도포에 의해 형성될 때의 막 두께 관리가 불필요해져, 간이한 공정으로 열활성 성분 부착 방지층을 형성할 수 있다.

또한, 상기 열활성 성분 부착 방지층은, 액상의 수지 재료를 상기 보호층 상에 도포하여 형성되어도 된다. 그러므로, 액상의 수지 재료로부터 예를 들면 스크린 인쇄, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 브러시 코팅 등에 의해 열활성 성분 부착 방지층이 용이하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 열활성 성분 부착 방지층은, 접착제층을 통해 상기 보호층에 부착되어도 된다. 이것에 의해, 열활성 성분 부착 방지층이 미리 형성된 시트 형상체의 이면측에 접착제층이 제공되는 형태로 하여, 이 시트 형상체를 부착함으로써 보다 용이하게 열활성 성분 부착 방지층이 설치될 수 있다. 또한, 열활성 성분 부착 방지층이 마모되거나 오염된 경우에도 용이하게 교환할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의한 열활성 시트의 열활성화 장치는, 시트 형상 기판의 적어도 한쪽 면에 열활성층이 형성되는 열활성 시트의 상기 열활성층을 가열하여 활성화시키기 위한 활성화용 가열 수단, 이 열활성 시트를 소정의 방향으로 반송하는 반송 수단, 및 상기 열활성 시트를 상기 활성화용 가열 수단에 대해 가압하는 가압 수단을 적어도 포함하고, 상기 장치는, 상기 활성화용 가열 수단으로서, 상기 서멀 헤드가 사용되는 것을 특징으로 한다.

이것에 의해, 서멀 헤드에의 열활성 성분의 부착을 효과적으로 방지되기 때문에, 인쇄 매체에 대한 열 전달율이 우수한 열활성 시트의 열활성화 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의한 프린터 장치는, 상기 열활성 시트의 열활성화 장치를 포함한다. 그러므로, 인쇄된 인쇄 매체를 항상 양호한 열 전달율로 열활성화시킬 수 있는 프린터 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 프린터 장치는, 상기 열활성 시트에는 감열 발색층이 형성되어도 되고, 이 감열 발색층의 열활성화 수단으로서 상기 서멀 헤드가 사용되는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 감열 발색층의 성분이 서멀 헤드의 표면에 부착하는 것이 방지되어 인쇄 매체가 항상 양호한 열 전달율로 열활성화될 수 있다. 따라서, 양호한 인쇄 결과가 얻어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 서멀 헤드의 구성을 도시하는 평면도,

도 2는 제1 실시예에 의한 서멀 헤드의 구성을 도시하는 A-A선 단면도,

도 3은 제1 실시예에 의한 서멀 헤드를 사용하는 열활성화 장치의 구성을 도시하는 개략도,

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 서멀 헤드의 구성을 도시하는 단면도,

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 서멀 헤드의 구성을 도시하는 단면도,

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 의한 서멀 헤드의 구성을 도시하는 단면도,

도 7은 본 발명에 의한 서멀 헤드를 사용하는 프린터 장치의 구성을 도시하는 개략도,

도 8은 프린터 장치의 제어 장치의 구성을 도시하는 블록도,

도 9는 종래의 서멀 프린터 장치의 구성을 도시하는 개략도,

도 10은 열활성 시트의 대표적 구성을 도시하는 단면도,

도 11은 종래의 서멀 헤드의 구성을 도시하는 단면도,

도 12는 종래의 서멀 헤드에 부착되는 감열성 점착제 등의 상태를 도시하는 설명도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

H : 서멀 헤드1 : 방열성 기판(세라믹 기판)

2 : 축열층(글레이즈 층)3 : 발열 저항체

4a, 4b : 전극5 : IC부

6 : 밀봉부7 : 보호층

8a, 8b : 열활성 성분 부착 방지층

K1 : 열활성제의 용융물

G : 입상의 잔류물

H100 : 서멀 헤드700 : 볼록 형상의 글레이즈 층

701 : 전극702 : 발열 저항체

703 : 보호층

704a, 704b : 열활성 성분 부착 방지층

704a1, 704b1 : 테이퍼부H200 : 서멀 헤드

800 : 볼록 형상의 글레이즈 층801 : 전극

802 : 발열 저항체803 : 보호층

804a, 804b : 열활성 성분 부착 방지층

H300 : 서멀 헤드N : 열활성 성분 부착 방지 부재

900 : 열활성 성분 부착 방지층901 : 점착 시트

P1, P2 : 서멀 프린터 유닛10 : 인쇄용 서멀 헤드

11 : 인쇄용 플래튼 롤러C1, C2 : 커터 유닛

20 : 움직일 수 있는 블레이드21 : 고정 블레이드

A1, A2 : 열활성화 유닛30 : 삽입용 롤러

31 : 배출용 롤러40 : 열활성용 서멀 헤드

41 : 열활성용 플래튼 롤러H1, H2 : 서멀 헤드

R : 감열성 점착 라벨(인쇄 매체)500 : 베이스 페이퍼

501 : 서멀 코팅층502 : 유색 인쇄층

K : 열활성제층1500 : 제어 장치

1000 : 마이크로컴퓨터1010 : ROM

1020 : RAMS : 감열성 점착 라벨 검출 센서

이하, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 서멀 헤드를 도시하는 평면도이다. 도2는 이 서멀 헤드의 A-A선 단면도이다. 도 3은 이 서멀 헤드를 사용하는 열활성화 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.

도 2를 참조하면, 참조부호 H는 서멀 헤드 전체를 나타내고, 참조부호 1은 방열성 기판으로서의 세라믹 기판을 나타낸다.

이 세라믹 기판(1)의 전체면 상에는, 축열층으로서의 글레이즈 층(2)이 예를 들면 60 ㎛의 두께로 형성되어 있다. 이 글레이즈 층(2)은, 예를 들면 글라스 페이스트를 인쇄하여, 이 글라스 페이스트를 소정의 온도(예를 들면, 약 1300 내지 1500℃)로 소성함으로써 형성될 수 있다.

글레이즈 층(2) 상에는, Ta-SiO₂등으로 이루어지는 발열 저항체(3)가 스퍼터링 등에 의해 Ta-SiO₂막을 적층하고 이 막을 포토리소그래피 기술에 의해 소정의 패턴으로 처리하여 형성되어 있다. 또한, 글레이즈 층(2) 상에는, 발열 저항체(3)로의 전력 공급을 제어하는 IC부(5)가 형성되어 있다. 보호를 위해 이 IC부 위에 수지 등으로 이루어지는 밀봉부(6)가 적층되어 있다.

발열 저항체(3) 상에는, Al, Cu, Au 등의 층을 대략 2 ㎛의 두께로 적층하고, 이 층을 포토리소그래피 기술에 의해 각각 소정의 패턴으로 처리하여 전극(4a, 4b)이 형성된다. 이 전극(4a, 4b)을 통해 IC부(5)의 제어하에서 발열 저항체(3)로의 전력이 공급된다.

전극(4a, 4b)과 발열 저항체(3) 상에는, 전극(4a, 4b) 및 발열 저항체(3)의 산화 또는 마모를 방지하기 위해서, Si-O-N, 또는 Si-Al-O-N 등의 경질 세라믹으로이루어지는 보호층(7)이 스퍼터링 등에 의해 적층되어 있다.

보호층(7) 상에는, 발열 저항체(3)의 바로 그 위 영역을 사이에 끼우는 대략 평행한 2줄의 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)이 제공되어 있다. 이 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)은, 발수성 또는 발유성을 발휘할 수 있는 낮은 표면에너지성의 수지층을 포함하고 있다. 구체적으로, 이 방지층은, 실리콘계 수지; 불소계 수지; Si계, Ti계 또는 Ta계의 산화막 또는 질화막 또는 이들 화합물의 복합막의 분말을 미량 함유하는 불소계 수지층; 또는 금속 원소나 탄소를 미량 함유하는 불소계 수지를 포함할 수 있다.

상기 수지 중 어느 하나를 사용하는 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)의 형성 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 이 방지층은, 액상 재료로부터, 스크린 인쇄, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 브러시 코팅 등의 방법 중 어느 하나를 이용하여 형성될 수 있다. 이 과정에서, 발열 저항체(3)의 바로 그 위 부분에 상당하는 보호층부(7a)에 수지가 부착하는 것을 방지하기 위해서, 이 보호층부에 마스킹용 테이프나 마스킹 플레이트를 사용하는 것이 바람직하다.

대안으로, 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)은, 보호층(7)의 전체면에 수지를 도포하는 단계와, 필요한 부분을 마스킹용 테이프, 마스킹 플레이트 또는 포토레지스트제로 피복하고, 불필요한 부분을 기계적 에칭이나 화학적 에칭에 의해 제거하는 단계로 형성되어도 된다. 이 경우에, 수지층은 에칭 프로세스 등을 행하기 전에 건조 등에 의해 택킹되어도 된다.

사용되는 수지의 특징에 따라, 열 경화, UV 경화, 약제, 물, 산소 등과의 화학 반응, 및 함유 약제의 증발을 통한 건조를 포함하는 어느 하나의 건조 공정이 채용되어도 된다.

보호층(7)의 표면과 수지 재료간의 밀착성이 나쁜 경우에는, 밀착성이 우수한 중간층(primer)이 개재되거나, 또는 보호층(7)의 표면이 기계적 연마 또는 화학적 연마에 의해 표면 거칠기가 증가됨으로써 수지 재료와의 밀착성을 향상시켜도 된다.

열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)은, 열활성 성분을 포함하는 인쇄 매체로서의 감열성 점착 라벨(R)의 종류에 따라 변할 수 있지만, 2B 내지 5B 범위의 연필 경도를 갖는 것이 바람직하다. 이 경도는, 예를 들면 수지에 사용되는 첨가제의 종류와 양으로 조절될 수 있다.

이 범위로 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)의 경도를 제한함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이 서멀 헤드(H)를 포함하는 열활성화 장치(A10)에서는, 감열성 점착 라벨(R)이 서멀 헤드(H)와 플래튼 롤러(41) 사이에 삽입될 때마다, 감열성 점착 라벨(R)이 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)의 표면과 접촉하여 그 표면을 연마시킴으로써, 항상 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)의 신생면을 노출시키기 때문에, 서멀 헤드(H)에 대한 열활성 성분의 부착이 보다 효과적으로 방지될 수 있다.

열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)은, 해당 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)의 두께를 'T', 2줄의 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)간의 간극을 'W'로 한 경우에, T ≤W/100의 관계가 성립하는 두께를 갖는 것이 바람직하다. 이 관계에 의해, 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)과 감열성 점착 라벨(R)간을 충분히 접촉시킬 수있고, 이것에 의해 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)의 표면이 효율적으로 연마되어 열활성 성분의 부착을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

도 3을 참조하면, 서멀 헤드(H)와 플래튼 롤러(41) 사이의 위치에 체류하는 열활성 성분의 용융물(K1)은, 차례차례 배송되는 개별 감열성 점착 라벨(R)의 이면측에 부착하여 열활성 성분 부착 방지층(8b) 상에 쓸어내어진다. 쓸어내어진 용융물은, 그 발수성 또는 발유성에 의해, 냉각되어 고체화하여, 부호 G와 같은 입상의 잔류물을 형성하여, 종래와 달리, 열활성 성분 부착 방지층(8b)에 강고히 부착되는 것이 방지된다. 따라서, 열활성화 장치(A10)가 가동하고 있지 않을 때, 열활성 성분 부착 방지층(8b)의 표면을 헝겊 등에 의해 가볍게 닦아 냄으로써, 입상의 잔류물(G)이 용이하게 제거될 수 있다.

이와 같이, 열활성 성분 부착 방지층(8b)의 표면에 고체화된 열활성 성분이 퇴적되는 것이 방지될 수 있어, 서멀 헤드(H)와 플래튼 롤러(41) 사이의 위치에 체류하는 열활성 성분의 용융물(K1)이 이 부착 방지층(8b)으로 충분히 쓸어내어질 수 있다. 따라서, 종래와 비교해서, 다음 상태(예를 들면, 성분의 눌어 붙은 상태)가 회피될 수 있다. 즉, 서멀 헤드(H)와 플래튼 롤러(41) 사이의 열활성 성분의 용융물(K1)이 장시간동안 열에너지를 받아, 화학적으로 변화된 물질 또는 탄화된 물질로 변형되어, 발열 저항체(3)의 바로 그 위 보호층(7)의 표면부에 강고히 부착된다.

서멀 헤드(H)의 구성은, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 4에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 의한 서멀헤드(H100)는, 열활성 성분 부착 방지층(704a, 704b)의 대향면(704a1, 704b1)에 테이퍼된 구성을 나타낸다.

도 4의 단면도를 참조하면, 세라믹 기판(1) 상에는, 축열층으로서의 볼록 형상의 글레이즈 층(700)이 소정의 두께로 적층된다. 글레이즈 층(700)의 정상부에는, Ta-SiO₂등의 층이 스퍼터링에 의해 적층되고 포토리소그래피 기술을 이용하여 처리됨으로써, 소정 패턴의 발열 저항체(702)를 형성하고 있다.

세라믹 기판(1), 글레이즈 층(700) 및 발열 저항체(702) 상에는, Al, Cu, Au 등의 층을 스퍼터링에 의해 약 2 ㎛의 두께로 적층하고 이 층을 포토리소그래피 기술을 이용하여 처리함으로써 소정 패턴의 전극(701)이 형성되어 있다.

전극(701)과 발열 저항체(702) 상에는, 전극(701) 및 발열 저항체(702)의 산화 또는 마모를 방지하기 위해서, Si-O-N 또는 Si-Al-O-N 등의 경질 세라믹으로 이루어지는 보호층(703)이 스퍼터링 등에 의해 적층되어 있다.

보호층(703) 상에는, 발열 저항체(702) 및 글레이즈 층(700)의 바로 그 위 보호층 부분을 사이에 끼우도록 대략 평행하게 2줄의 열활성 성분 부착 방지층(704a, 704b)이 형성되어 있다. 또한, 열활성 성분 부착 방지층(704a, 704b)의 대향면(704a1, 704b1)은, 예를 들면 45도의 테이퍼 각(θ)으로 테이퍼되어 있다.

이와 같은 테이퍼는 공지의 기술로 형성될 수 있다. 예를 들면, 열활성 성분 부착 방지층(704a, 704b)이 액상 수지를 사용하는 스크린 인쇄로 형성되는 경우에는, 액상 수지의 점도를 낮추거나 또는 경화 조건을 느리게 함으로써 대향면이자연스럽게 경사지게 되어 테이퍼된 구조가 될 수 있다.

대안으로, 열활성 성분 부착 방지층(704a, 704b)의 형성은, 하층부를 점도가 높은 수지를 사용하여 형성하고, 상층부를 점도가 낮은 수지를 사용하여 형성하는 2단계로 수행됨으로써, 대향면을 자연스럽게 경사지게 하여 테이퍼된 구조가 될 수 있다. 다른 접근에서, 테이퍼된 구조는, 스크린 인쇄 또는 브러시 코팅에 의해 수지를 도포한 후에, 기계적 에칭 또는 화학적 에칭으로 대향면을 에칭하여 형성될 수 있다.

열활성 성분 부착 방지층(704a, 704b)의 대향면(704a1, 704b1)을 테이퍼되게 함으로써, 열활성 성분 부착 방지층(704a, 704b)과 감열성 점착 라벨(R)간의 접촉면이 증가될 수 있다. 이것에 의해, 열활성 성분 부착 방지층(704a, 704b)의 표면을 효율적으로 연마하여 열활성 성분의 부착을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 서멀 헤드(H200)를 도시한다. 이 제3 실시예에 의한 서멀 헤드(H200)는, 열활성 성분 부착 방지층(804a, 804b)의 표면이, 발열 저항체(802)의 바로 그 위 표면부(803a)보다 낮은 레벨인 구성을 갖는다.

도 5의 단면도를 참조하면, 세라믹 기판(1) 상에는, 축열층으로서의 볼록 형상 또는 메사 형상의 글레이즈 층(800)이 소정이 두께로 적층된다. 글레이즈 층(800)의 정상부에는, Ta-SiO₂등으로 이루어지는 발열 저항체(802)가 스퍼터링 등에 의해 Ta-SiO₂층을 적층하고, 이 층을 포토리소그래피 기술을 이용하여 소정의 패턴으로 처리함으로써 형성되어 있다.

세라믹 기판(1), 글레이즈 층(800) 및 발열 저항체(802) 상에는, Al, Cu, Au 등의 층을 스퍼터링 등으로 대략 2 ㎛의 두께로 적층하고, 이 층을 포토리소그래피 기술을 이용하여 처리함으로써 소정 패턴의 전극(801)이 형성되어 있다.

전극(801)과 발열 저항체(802) 상에는, 전극(801) 및 발열 저항체(802)의 산화 또는 마모를 방지하기 위해서, Si-O-N 또는 Si-Al-O-N 등의 경질 세라믹으로 이루어지는 보호층(803)이 스퍼터링 등에 의해 적층되어 있다.

보호층(803) 상에는, 발열 저항체(802)의 바로 그 위 표면부(803a)보다도 낮은 레벨로 위치되도록 대략 평행한 2줄의 열활성 성분 부착 방지층(804a, 804b)이 형성되어 있다. 열활성 성분 부착 방지층(804a, 804b)의 형성은, 특별히 한정되지 않고, 스크린 인쇄, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 및 브러시 코팅 중 어느 하나를 이용하여 액상 수지로부터 형성될 수 있다. 이러한 방법에 의해, 예를 들면 10 ㎛ 이하의 두께를 갖는 열활성 성분 부착 방지층(804a, 804b)을 제공할 수 있다.

이것에 의해, 열활성 성분 부착 방지층(804a, 804b)이 액상 재료의 도포에 의해 형성될 때의 막 두께 관리가 불필요해진다. 따라서, 간이한 공정으로 열활성 성분 부착 방지층(804a, 804b)을 형성할 수 있다.

전술한 제1 내지 제3 실시예에서는, 열활성 성분 부착 방지층이 액상 수지의 도포 또는 인쇄에 의해 보호층 상에 직접 형성되는 경우를 설명하고 있지만, 열활성 성분 부착 방지층을 형성하는 방법은 이것에 한정되지 않는다.

예를 들면, 도 6에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 의한 서멀 헤드(H300)가, 점착 시트(901) 상에 형성된 열활성 성분 부착 방지층(900)을 포함하는 시일(seal) 형상의 열활성 성분 부착 방지 부재(N)를 보호층(7)의 표면에 부착시킴으로써, 열 활성 성분의 부착을 방지하도록 채용되고 있다.

이 경우에는, 마모 또는 손상된 열활성 성분 부착 방지층(900)이, 오래된 열활성 성분 부착 방지 부재(N)를 박리시켜 새로운 것을 부착시킴으로써 용이하게 대처될 수 있다. 따라서, 서멀 헤드의 편리성이 향상된다.

전술의 도 3은 본 실시예에 의한 서멀 헤드(H)가 열활성화 장치(A10)에 적용되는 예를 나타낸다. 그러나, 서멀 헤드(H)의 응용은 이것으로 한정되지 않고, 서멀 헤드(H)는 서멀 프린터 장치에도 적용할 수 있다. 이후, 프린터 장치를 설명한다.

도 7은 서멀 헤드(H)를 서멀 프린터 유닛과 열활성화 유닛에 사용하는 프린터 장치(M)의 개략 구성을 도시한다.

도 7을 참조하면, 참조부호 P1은 서멀 프린터 유닛을 나타내고, 참조부호 C1은 커터 유닛을 나타내고, 참조부호 A1은 열활성화 장치로서의 열활성화 유닛을 나타내며, 부호 R은 롤 형상으로 권회된 열활성 시트(인쇄 매체)로서의 감열성 점착 라벨을 나타낸다. 서멀 프린터 유닛(P1)은, 인쇄용으로서 전술의 서멀 헤드(H)와 거의 동일한 구성의 인쇄용 서멀 헤드(H1), 이 인쇄용 서멀 헤드(H1)에 눌러 붙여지는 플래튼 롤러(11), 및 플래튼 롤러(11)를 회전시키는 도시하지 않은 구동 시스템(예를 들면, 제1 스탭핑 모터와 기어 어레이 포함)을 포함하고 있다.

플래튼 롤러(11)는 도 7에서와 같이 D1 방향(시계 방향)으로 회전됨으로써, 감열성 점착 라벨(R)을 인출하여, 감열 인쇄를 행해지고 D2 방향(우측 방향)으로반출되고 있다. 플래튼 롤러(11)는, 도시하지 않은 가압 수단(예를 들면 코일 스프링 또는 판 스프링)을 포함하고, 이것의 탄성력에 의해 플래튼 롤러(11)의 표면이 인쇄용 서멀 헤드(H1)에 눌러 붙여지도록 하고 있다.

본 실시예의 인쇄용 서멀 헤드(H1)로 사용되는 발열 저항체는, 도트 인자(印字)가 가능하도록 헤드의 폭 방향으로 배치된 다수의 비교적 작은 저항 소자를 포함하고 있다. 한편, 감열성 점착 라벨(R)은, 예를 들면 도 10에 도시되는 바와 같은 구성을 갖는다. 필요에 따라, 베이스 페이퍼(500) 상에 단열층이 형성되어도 된다.

본 실시예의 프린터 장치는, 후술되는 제어 장치(1500)로부터의 인쇄 신호에 따라 인쇄용 서멀 헤드(H1) 및 인쇄용 플래튼 롤러(11)를 가동시킴으로써 감열성 점착 라벨(R)의 서멀 코팅층(501)에 대해 소망의 인쇄를 행할 수 있다.

커터 유닛(C1)은, 서멀 프린터 유닛(P1)에 의해 감열 인쇄된 감열성 점착 라벨(R)을 적당한 길이로 절단하기 위한 것이다. 이 커터 유닛(C1)은, 전동 모터 등의 구동원(도시하지 않음)에 의해 작동되는 움직일 수 있는 블레이드(20), 고정 블레이드(21) 등을 포함하고 있다. 움직일 수 있는 블레이드(20)의 도시하지 않은 커터 구동부(20A)는 후술하는 제어 장치(1500)의 제어하에서 소정 타이밍으로 작동된다.

열활성화 유닛(A1)은, 예를 들면 도시하지 않은 구동원에 의해 회전되고, 절단된 감열성 점착 라벨(R)을 삽입하고 배출하는 삽입용 롤러(30)와 배출용 롤러(31), 이 삽입용 롤러(30)와 배출용 롤러(31) 사이에 개재되며, 전술의 서멀헤드(H)와 동일한 구성을 갖는 열활성용 서멀 헤드(H2), 및 이 열활성용 서멀 헤드(H2)에 눌러 붙여지는 열활성용 플래튼 롤러(41)를 포함하고 있다. 열활성용 플래튼 롤러(41)는, 구동 시스템(예를 들면, 스탭핑 모터와 기어 어레이를 포함)을 포함하고 있고, 이 플래튼 롤러(41)를 D4 방향(도 7에서는 반시계 방향)으로 회전시켜, 각각 D3 방향 및 D5 방향으로 회전되는 삽입용 롤러(30) 및 배출용 롤러(31)에 의해 감열성 점착 라벨(R)이 D6 방향(도 7에서는 우측 방향)으로 반송된다. 열활성용 플래튼 롤러(41)는, 예를 들면 경질 고무 등으로 형성된다.

도 7을 참조하면, 참조부호 S는 감열성 점착 라벨(R)의 위치를 검출하는 열활성 시트 검출 수단으로서의 감열성 점착 라벨 검출 센서를 나타낸다. 이 센서는, 포토 센서, 마이크로 스위치 등을 포함한다.

상기 인쇄용 서멀 헤드(H1) 및 열활성용 서멀 헤드(H2)로서, 서멀 헤드(H) 대신에 도 4 내지 도 6에 도시하는 구성을 갖는 서멀 헤드의 어느 하나가 사용될 수 있다는 것에 유의한다.

도 8에 도시되는 바와 같이, 서멀 프린터 장치의 제어 장치(1500)는, 제어 장치를 총괄하는 원 칩(one-chip)의 마이크로컴퓨터(1000), 마이크로컴퓨터(1000)에 의해 실행되는 제어 프로그램을 기억하는 ROM(1010), 각종 인자 포맷 등을 기억하는 RAM(1020), 인자 데이터, 인자 포맷 데이터 등을 입력, 설정 또는 불러오기 위한 조작부(1030), 인자 데이터 등을 표시하는 액정 표시 패널을 포함하는 표시부(1040), 및 제어 장치와 구동 장치간의 데이터 입출력을 행하는 인터페이스(1050)를 포함하고 있다.

인터페이스(1050)에는, 프린터 유닛(P1)의 인쇄용 서멀 헤드(H1), 열활성화 유닛(A1)의 열활성용 서멀 헤드(H2), 커터 유닛(C1)의 커터 구동부(20A), 제1 내지 제3 스탭핑 모터(M1 내지 M3), 및 감열성 점착 라벨 검출 센서(S)가 접속되어 있다.

제어 장치(1500)의 제어하에서 서멀 프린터 장치가 가동하게 되면, 먼저 서멀 프린터 유닛(P1)이 감열성 점착 라벨(R)의 인쇄 가능면(서멀 코팅층(501))에 감열 인쇄한다.

이 때에, 도 1 및 도 2에 도시되는 인쇄용 서멀 헤드(H1)의 구성 및 열활성 성분 부착 방지층(8a, 8b)의 특성에 의해, 인쇄용 서멀 헤드(H1)는, 감열 발색층(유색 인쇄층(502)) 성분이 서멀 헤드(H1)의 보호층(7)의 표면에 부착하지 않고, 감열성 점착 라벨(R)을 항상 양호한 열 전달율로 열활성화시킬 수 있다. 따라서, 양호한 인쇄 결과가 얻어질 수 있다.

계속해서, 감열성 점착 라벨(R)은, 인쇄용 플래튼 롤러(11)의 회전에 의해 커터 유닛(C1)으로 반송되어, 소정 타이밍으로 커터 구동부(20A)에 의해 가동되는 움직일 수 있는 블레이드(20)에 의해 소정의 길이로 절단된다.

계속해서, 이와 같이 절단된 감열성 점착 라벨(R)은, 열활성화 유닛(A1)의 삽입용 롤러(30)에 의해 열활성화 유닛(A1)에 도입된 다음에, 소정의 타이밍으로 가동되는 열활성용 서멀 헤드(H2) 및 열활성용 플래튼 롤러(41)에 의해 열에너지가 부여된다. 따라서, 감열성 점착 라벨(R)의 열활성제층(K)은 활성화되어 점착력을 발휘한다.

이 과정에서, 열활성 성분의 용융물(K1)은 열활성용 서멀 헤드(H2)와 플래튼 롤러(41) 사이의 위치에 체류하고, 차례로 배송되는 감열성 점착 라벨(R)의 개별 이면측에 부착되어 열활성 성분 부착 방지층(8b) 상에 쓸어내어진다. 이 용융물은, 도 3에 도시되는 바와 같이, 냉각되어 예를 들면 참조부호 G와 같은 입상의 잔류물로 고체화된다. 잔류물이 강고한 부착하는 종래와 비교하여, 열활성 성분 부착 방지층(8b)의 발수성 또는 발유성은 부착 방지층 표면에 입상의 잔류물이 강고히 부착하는 것을 회피한다. 따라서, 열활성 유닛(A1)이 가동되고 있지 않을 때, 열활성 성분 부착 방지층(8b)의 표면을 헝겊 등을 사용하여 가볍게 닦아 냄으로써, 입상의 잔류물(G)이 용이하게 제거될 수 있다.

전술한 바와 같이, 열활성 성분 부착 방지층(8b)의 표면에 열활성 성분의 고형물이 퇴적되는 것이 방지되므로, 열활성용 서멀 헤드(H2)와 플래튼 롤러(41) 사이의 위치에 체류하는 열활성 성분의 용융물(K1)이 열활성 성분 부착 방지층(8b) 상에 충분히 쓸어내어질 수 있다. 따라서, 종래와 비교하여, 다음 상태(예를 들면 부품의 눌어 붙은 상태)의 발생이 회피될 수 있다. 즉, 열활성용 서멀 헤드(H)와 플래튼 롤러(41) 사이의 열활성 성분의 용융물(K1)이 장시간동안 열에너지를 받아, 화학적으로 변화된 물질 또는 탄화된 물질로 변형되어, 발열 저항체(3)의 바로 그 위의 보호층(7)의 표면부에 강고히 부착된다.

본 발명자에 의해 이루어진 발명이 실시예에 기초하여 구체적으로 설명되었지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 각종 변화 및 변형이 가능하다.

예를 들면, 열활성 성분 부착 방지층의 전술한 성분 이외에, SiAlON(사이앨론), SiO₂, SiC, Si-N, TiC, Ti-C, TiO₂, C(다이아몬드를 포함), Zr, ZrN 등의 분말을 미량 함유하는 유기 재료도 사용 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 서멀 헤드는, 방열성 기판 상에 축열층이 형성되고, 이 축열층 상에, 다수의 발열 저항체와 개별 발열 저항체에 전력을 공급하는 전극을 포함하는 발열 소자 어레이가 형성되고, 이들의 상면을 보호층이 피복하며, 이 보호층의 상에, 상기 발열 소자 어레이의 바로 그 위 부분을 사이에 끼우도록 대략 평행한 2줄의 열활성 성분 부착 방지층이 형성되도록 구성되어 있다. 따라서, 발열 소자 어레이로부터의 열에너지에 의해 활성화된 열활성 성분은, 발열 소자 어레이의 바로 그 위 보호층부로부터 열활성 성분 부착 방지층 상에 쓸어내어짐으로써, 상기 발열 소자 어레이의 바로 그 위 위치에 체류하는 것이 방지된다. 이것에 의해, 종래에 부닥치던 열활성 성분의 체류물이 보호층 상에 눌어 붙는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 열활성 성분을 포함하는 인쇄 매체에 대한 열 전달율이 저하되는 문제가 효과적으로 회피된다.

Claims

전력을 공급함으로써 열활성 성분을 포함하는 인쇄 매체에 대해 열활성 에너지를 부여하는 서멀 헤드에 있어서,

열을 방출하는 방열성 기판,

이 방열성 기판 상에 형성되는 축열층,

이 축열층 상에 형성되며, 다수의 발열 저항체와 개별 발열 저항체에 전력을 공급하는 전극을 포함하는 발열 소자 어레이,

이 발열 소자 어레이의 상면을 피복하는 보호층, 및

이 보호층 상에 형성되는 열활성 성분 부착 방지층을 포함하고,

상기 보호층 상에, 상기 발열 소자 어레이의 바로 위 부분의 보호층을 사이에 끼우도록 대략 평행한 2줄의 열활성 성분 부착 방지층이 형성되는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
제1항에 있어서, 상기 열활성 성분 부착 방지층은, 낮은 표면에너지성의 수지층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
제2항에 있어서, 상기 낮은 표면에너지성의 수지층은, 2B 내지 5B 범위의 연필 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
제2항에 있어서, 상기 낮은 표면에너지성의 수지층은, 실리콘계 수지 또는 불소계 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
제2항에 있어서, 상기 낮은 표면에너지성의 수지층은, Si계, Ti계 또는 Ta계 산화막, 질화막 또는 이들 화합물의 복합막의 분말을 미량 함유하는 불소계 수지층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
제2항에 있어서, 상기 낮은 표면에너지성의 수지층은, 금속 원소 또는 탄소를 미량 함유하는 불소계 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
제1항에 있어서, 상기 열활성 성분 부착 방지층은,

해당 열활성 성분 부착 방지층의 두께를 T, 2줄의 열활성 성분 부착 방지층간의 간극을 W로 한 경우에, T ≤W/100의 관계가 성립되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
제1항에 있어서, 상기 2줄의 열활성 성분 부착 방지층의 대향면이 테이퍼된 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
제1항에 있어서, 상기 발열 소자 어레이가 볼록 형상 또는 메사 형상의 단면을 갖는 경우에, 상기 열활성 성분 부착 방지층은, 이 방지층의 상면이 상기 발열소자 어레이의 바로 위 표면보다 낮도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
제1항에 있어서, 상기 열활성 성분 부착 방지층은, 액상의 수지 재료를 상기 보호층 상에 도포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
제1항에 있어서, 상기 열활성 성분 부착 방지층은, 접착제층을 통해 상기 보호층에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
시트 형상 기판의 적어도 한쪽 면에 열활성층이 형성되는 열활성 시트의 상기 열활성층을 가열하여 활성화시키기 위한 활성화용 가열 수단,

이 열활성 시트를 소정의 방향으로 반송하는 반송 수단, 및

상기 열활성 시트를 상기 활성화용 가열 수단에 대해 가압하는 가압 수단을 적어도 포함하는 열활성 시트의 열활성화 장치에 있어서,

상기 활성화용 가열 수단으로서, 제1항의 서멀 헤드가 사용되는 것을 특징으로 하는 열활성 시트의 열활성화 장치.
제12항의 열활성 시트의 열활성화 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터 장치.
제13항에 있어서, 상기 열활성 시트에는 감열 발색층이 형성되고, 이 감열 발색층의 열활성화 수단으로서 제1항의 서멀 헤드가 사용되는 것을 특징으로 하는 프린터 장치.