KR20060113990A - 감열 프린트 헤드 - Google Patents

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KR20060113990A
KR20060113990A KR1020067013891A KR20067013891A KR20060113990A KR 20060113990 A KR20060113990 A KR 20060113990A KR 1020067013891 A KR1020067013891 A KR 1020067013891A KR 20067013891 A KR20067013891 A KR 20067013891A KR 20060113990 A KR20060113990 A KR 20060113990A
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KR1020067013891A
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마사또시 나까니시
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로무 가부시키가이샤
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Abstract

감열 프린트 헤드(A1)는 기판(1) 상에 형성되고, 또한 주주사 방향(X)으로 소정의 간격을 두고 배열된 복수의 주발열 저항부(31)와, 각 주발열 저항부(31)에 대해 부주사 방향(Y)으로 소정의 간격을 두고 설치된 복수의 보조 발열 저항부(32)와, 복수의 주발열 저항부(31) 및 복수의 보조 발열 저항부(32) 중 적어도 부주사 방향(Y)에 설치된 주발열 저항부(31)와 보조 발열 저항부(32)를 각각 직렬로 접속하는 제1 전극(43)과, 제1 전극(43)에 의해 직렬 접속된 주발열 저항부(31) 및 보조 발열 저항부(32)의 직렬 회로에 통전하기 위한 복수의 제2 전극(41, 42)을 구비하고, 각 주발열 저항부(31)와 각 보조 발열 저항부(32)의 부주사 방향(Y)에 있어서의 간격(D2)은 각 주발열 저항부(31)의 주부사 방향(Y)의 길이(L1)보다도 긴 치수로 되어 있다.
주발열 저항부, 보조 발열 저항부, 전극, 감열 프린트 헤드, 기판

Description

감열 프린트 헤드 {THERMAL PRINT HEAD}
본 발명은 감열 프린터에 이용되는 감열 프린트 헤드에 관한 것이다.
도7은 감열 프린트 헤드의 종래예(예를 들어, 특허 문헌 1을 참조)를 도시하는 것이다.
이 감열 프린트 헤드(B)는, 감열형 기록지와, 잉크 리본을 이용한 보통지 타입의 기록지에의 인쇄에 적용할 수 있다. 이 감열 프린트 헤드(B)는 기록지를 부주사 방향(Y)(도7에서는 하측으로부터 상측의 방향)으로 반송시키면서 주주사 방향(X)(도7에서는 좌측으로부터 우측의 방향)의 도트 인쇄 동작을 반복함으로써 기록지에의 인쇄를 행한다.
또한 감열 프린트 헤드(B)는, 감열형 기록지를 도트 단위로 가열하여 상기 기록지에 직접 인쇄를 행하거나, 잉크 리본을 도트 단위로 가열하여 상기 잉크 리본의 잉크를 기록지에 전사하여 인쇄를 행하거나 하는 것이지만, 이 인쇄 처리시에 이른바 예비 가열을 행하는 기능을 구비하고 있다. 예비 가열이라 함은, 도트 인쇄를 행하기 위해 주발열 저항부(92)에 의해 감열형 기록지 또는 잉크 리본을 가열하기 직전에 보조 발열 저항부(93)에 의해 감열형 기록지 또는 잉크 리본을 인쇄가 되지 않는 온도로 예비적으로 가열하는 것이다.
감열형 기록지 또는 잉크 리본을 가열하여 인쇄하는 방식에서는, 감열형 기록지 또는 잉크 리본을 통상 실온으로부터 인쇄 가능한 온도로 급격하게 상승시킬 필요가 있으므로, 상기 기록지 또는 잉크 리본을 반송시키면서 인쇄 처리를 행하는 경우에는 온도 상승에 필요로 하는 시간을 확보하기 위해 감열형 기록지 또는 잉크 리본의 반송 속도가 제한된다.
예비 가열 기능은 감열형 기록지 또는 잉크 리본의 도트 인쇄 동작을 행하기 직전에 상기 감열형 기록지 또는 잉크 리본의 온도를 인쇄하지 않는 온도 범위에서 미리 상승시켜 둠으로써, 도트 인쇄 동작을 할 때의 온도 상승 시간을 단축하여, 감열형 기록지 또는 잉크 리본의 반송 속도의 고속화를 가능하게 하는 것이다.
또한 잉크 리본은 두께가 매우 얇아, 인쇄 처리에서 이 잉크 리본의 온도를 넓은 범위에서 급격하게 상승시키면 급격한 열팽창에 의해 주름이 발생하는 경우가 있지만, 예비 가열 기능은 잉크 리본의 급격한 열팽창을 억제하여 잉크 리본의 주름의 발생을 방지하는 것도 가능하게 하는 것이다.
감열 프린트 헤드(B)는, 기판(91) 상에 복수의 주발열 저항부(92), 복수의 보조 발열 저항부(93) 및 이들에 통전하기 위한 복수의 전극(94 내지 96)이 설치된 구성을 갖고 있다. 각 주발열 저항부(92)는 도트 인쇄에 있어서의 1도트분의 인쇄를 행하기 위한 가열 소자이고, 각 보조 열저항부(93)는 각 주발열 저항부(92)에 의해 감열형 기록지 또는 잉크 리본을 가열하여 기록지에 인쇄를 행할 때에 감열형 기록지 또는 잉크 리본을 예비적으로 가열하기 위한 가열 소자이다.
복수의 주발열 저항부(92) 및 복수의 보조 발열 저항부(93)는 모두 주주사 방향(X)으로 일정 피치로 열 형상으로 나열되어 있다. 각 보조 발열 저항부(93)는 각 주발열 저항부(92)보다도 부주사 방향(Y)의 상류측(인쇄 처리에서 기록지를 반송하는 방향에 있어서의 상류측)에 위치하고, 전극(96)에 의해 각 주발열 저항부(92)에 직렬로 접속되어 있다.
주발열 저항부(92)와 보조 발열 저항부(93)의 간격(D4)은 주발열 저항부(92)의 부주사 방향(Y)의 길이(L4)보다도 짧게 형성되어 있다. 이와 같이, 간격(D4)을 주발열 저항부(92)의 길이(L4)보다 짧게 하고 있는 것은 기록지를 부주사 방향(Y)으로 고속으로 반송한 경우에도 보조 발열 저항부(93)에 의한 예비 가열을 유효하게 작용시키기 위함이다.
각 보조 발열 저항부(93)의 폭(Wa)은 각 주발열 저항부(92)의 폭(Wb)보다도 넓게 형성되어 있다. 이와 같이, 주발열 저항부(92)와 보조 발열 저항부(93)의 폭 치수에 차이가 있는 것은, 부주사 방향(Y)으로 배열된 주발열 저항부(92)와 보조 발열 저항부(93)를 직렬로 접속하고 양 발열 저항부(92, 93)에 동일한 전류를 흐르게 하여 발열시키므로, 주발열 저항부(92)의 저항치를 보조 발열 저항부(93)의 저항치보다도 높게 하여 주발열 저항부(92)의 발열량을 보조 발열 저항부(93)의 발열량보다도 크게 하기 위함이다.
즉, 저항부의 저항치는 전류가 흐르는 방향[도7에서는 부주사 방향(Y)]의 치수(길이 치수)에 비례하고, 그 방향에 직교하는 방향[도7에서는 주주사 방향(X)]의 치수(폭 치수)에 반비례하기 때문에, 보조 발열 저항부(93)의 폭(Wa)을 주발열 저항부(92)의 폭(Wb)보다도 넓게 함으로써 보조 발열 저항부(93)의 저항치를 주발열 저항부(92)의 저항치보다도 작게 하도록 하고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평8-150750호 공보
그런데, 상기 종래의 감열 프린트 헤드(B)에 있어서는 주발열 저항부(92)와 보조 발열 저항부(93)의 부주사 방향(Y)의 간격(D4)이 좁고, 간격(D4)은 주발열 저항부(92)의 부주사 방향(Y)의 길이(L4)보다도 짧게 설정되어 있으므로, 이하와 같은 문제점이 발생되고 있었다.
즉, 인쇄가 행해지는 도트에 대응하는 주발열 저항부(92) 및 보조 발열 저항부(93)에는 동시에 통전되고 동시에 발열하도록 제어되므로, 주발열 저항부(92)에서 발열한 온도가 전극(96)을 거쳐서 보조 발열 저항부(93)에 전달되어, 전극(96)의 온도를 상승시키는 동시에 보조 발열 저항부(93)에서 발열하는 온도에 영향을 미친다고 하는 문제점이 발생한다.
특히, 예를 들어 부주사 방향(Y)으로 평행한 직선을 기록지에 인쇄하는 경우에는, 동일한 주발열 저항부(92) 및 보조 발열 저항부(93)에 대해 연속적으로 통전이 행해지므로 상기 주발열 저항부(92) 및 보조 발열 저항부(93)에서의 발열이 계속되고, 보조 발열 저항부(93)의 발열 온도는 주발열 저항부(92)의 발열 온도의 영향을 받아 미리 설정된 예열 온도보다도 고온이 된다.
동일한 주발열 저항부(92) 및 보조 발열 저항부(93)에 대한 통전이 연속적이지 않아도, 인쇄 동작과 비인쇄 동작이 짧은 주기로 번갈아 반복되는 경우에는, 주발열 저항부(92)의 발열 온도가 충분히 냉각되지 않으므로, 주발열 저항부(92)의 발열 온도가 보조 발열 저항부(93)의 발열 온도에 영향을 미쳐 미리 설정된 예열 온도보다도 고온이 되는 경우가 생긴다.
이로 인해, 종래의 감열 프린트 헤드(B)를 이용하여 감열형 기록지의 인쇄를 행하는 경우, 보조 발열 저항부(93)의 발열 온도나 전극(96)의 온도가 예정되어 있던 온도 이상으로 상승하고, 이들 부분에 의해 감열지가 가열되어 발색하고 인쇄의 품질을 악화시킨다고 하는 문제점이 있었다.
상기의 문제점은 종래의 감열 프린트 헤드(B)를 이용하여 잉크 리본을 가열하고, 잉크를 용융, 전사하여 보통지 타입의 기록지에 인쇄를 행하는 경우에도 마찬가지이다. 즉, 보조 발열 저항부(93) 및 전극(96)의 부분이 예정되어 있던 온도 이상으로 상승함으로써 잉크 리본의 잉크가 용융되고, 그 잉크가 기록지에 전사되어 인쇄 품질을 저하시키는 경우가 있었다.
또한 종래의 감열 프린트 헤드(B)는 예비 가열 기능을 구비하고 있으므로, 예비 가열 기능을 갖지 않는 감열 프린트 헤드와 비교하면 잉크 리본의 주름의 발생을 억제하는 효과를 갖는다. 그러나, 종래의 감열 프린트 헤드(B)는 상기한 바와 같이 주발열 저항부(92)와 보조 발열 저항부(93)의 간격(D)이 좁으므로, 잉크 리본 및 기록지가 고속으로 반송되면 잉크 리본은 실질적으로 보조 발열 저항부(93)에 의한 예비 가열과 주발열 저항부(92)에 의한 인쇄를 위한 가열이 연속하여 행해지고, 2단계로 급격한 온도 상승이 이루어지게 된다. 이로 인해, 예비 가열에 의한 잉크 리본의 주름의 발생이 방지되는 효과는 충분하다고 할 수 없었다.
본 발명은 상기한 사정을 바탕으로 고안된 것이며, 발열 저항부로서 도트 인쇄를 하기 위한 주발열 저항부와, 이와는 별도로 예비 가열을 하기 위한 보조 발열 저항부를 구비한 감열 프린트 헤드에 있어서 인쇄의 품질을 높이는 것이 가능한 감열 프린트 헤드를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
본 발명에 의해 제공되는 감열 프린트 헤드는, 기판 상에 형성되고 또한 주주사 방향으로 소정의 간격을 두고 배열된 복수의 주발열 저항부와, 상기 각 주발열 저항부에 대해 상기 주주사 방향에 대해 직교한 부주사 방향으로 소정의 간격을 두고 설치된 복수의 보조 발열 저항부와, 상기 복수의 주발열 저항부 및 상기 복수의 보조 발열 저항부 중 적어도 상기 부주사 방향에 설치된 주발열 저항부와 보조 발열 저항부를 각각 직렬로 접속하는 복수의 제1 전극과, 상기 제1 전극에 의해 직렬 접속된 주발열 저항부 및 보조 발열 저항의 직렬 회로에 통전하기 위한 복수의 제2 전극을 구비하고, 상기 부주사 방향으로 인쇄 기록 매체를 반송하면서 상기 주발열 저항부에 의해 상기 인쇄 기록 매체를 가열함으로써 인쇄를 행하는 감열 프린트 헤드이며, 상기 각 주발열 저항부와 상기 각 보조 발열 저항부의 부주사 방향에 있어서의 간격은 상기 각 주발열 저항부의 부주사 방향의 길이보다도 긴 치수로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
바람직하게는, 상기 각 주발열 저항부와 상기 각 보조 발열 저항부의 부주사 방향에 있어서의 간격은 상기 각 주발열 저항부의 부주사 방향의 길이의 2배 이하의 치수로 되어 있다.
바람직하게는, 상기 각 주발열 저항부 및 상기 각 보조 발열 저항부의 주주사 방향의 각각의 폭은 대략 동일하다.
바람직하게는, 상기 각 보조 발열 저항부는 상기 각 주발열 저항부보다도 부주사 방향의 길이가 짧게 되어 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 주발열 저항부 및 상기 복수의 보조 발열 저항부는 부주사 방향에 인접하여 배치된 2개의 주발열 저항부 및 2개의 보조 발열 저항부를 1세트로 하여 복수의 세트로 분할되고, 상기 제1 전극은 각 세트의 2개의 주발열 저항부 및 2개의 보조 발열 저항부를 직렬로 접속한다.
바람직하게는, 상기 각 보조 발열 저항부는 상기 각 주발열 저항부보다도 부주사 방향의 상류측에 설치되어 있다.
바람직하게는, 상기 기판 상에는 융기부를 갖는 글레이즈층이 형성되고, 또한 상기 융기부는 정상면과, 이 정상면보다도 부주사 방향의 하류측에 위치하여 상기 부주사 방향의 하류로 진행할수록 상기 기판으로부터의 높이가 낮아지는 경사면을 갖고 있고,
상기 각 주발열 저항부는 상기 융기부의 경사면에 설치되어 있고, 상기 각 보조 발열 저항부는 상기 융기부의 경사면 또는 정상면에 설치되어 상기 각 주발열 저항부보다도 높은 위치에 배치되어 있다.
바람직하게는, 상기 각 보조 발열 저항부는 상기 각 주발열 저항부보다도 부주사 방향의 하류측에 설치되어 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 보조 발열 저항부는 상기 복수의 주발열 저항부보다도 부주사 방향의 상류측에 설치된 예비 가열용 제1 보조 발열 저항부와, 상기 복수의 주발열 저항부보다도 부주사 방향의 하류측에 설치된 후가열용 제2 보조 발열 저항부에 의해 구성되어 있다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 감열 프린트 헤드를 도시하는 주요부 평면도이다.
도2는 도1에 도시한 감열 프린트 헤드의 주요부 단면도이다.
도3은 본 발명의 제2 실시예에 관한 감열 프린트 헤드를 도시하는 주요부 평면도이다.
도4는 도3에 도시한 감열 프린트 헤드의 주요부 단면도이다.
도5는 본 발명의 제3 실시예에 관한 감열 프린트 헤드를 도시하는 주요부 평면도이다.
도6은 도5에 도시한 감열 프린트 헤드의 주요부 단면도이다.
도7은 종래의 감열 프린트 헤드를 도시하는 주요부 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 감열 프린트 헤드를 도시하는 주요부 평면도이다. 또한 도2는, 도1의 감열 프린트 헤드를 이용하여 감열형 기록지에 인쇄를 행하는 경우의 주요부 단면도이다. 또한, 도1에 있어서는 보호층(5)을 생략하고 있다. 또한 해칭을 부여한 부분은 저항층(3)을 나타내고, 다수의 점으로 도시한 부분은 전극층(4)을 나타내고 있다.
제1 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(A1)는 예비 가열 기능을 구비한 감열 프린트 헤드이다. 이 감열 프린트 헤드(A1)는 감열형 기록지와, 잉크 리본을 이용한 보통지 타입의 기록지에의 인쇄에 적용할 수 있다.
감열 프린트 헤드(A1)는 기록지를 부주사 방향(Y)(도1에서는 하측으로부터 상측의 방향)으로 반송시키면서 주주사 방향(X)(도1에서는 좌측으로부터 우측의 방향)의 도트 인쇄 동작을 반복함으로써 기록지에의 인쇄를 행한다. 구체적으로는, 감열형 기록지를 도트 단위로 가열하여 상기 기록지에 직접 인쇄를 행하고, 잉크 리본을 도트 단위로 가열하여 상기 잉크 리본의 잉크를 기록지에 전사하여 인쇄를 행한다.
감열 헤드(A1)는 기판(1), 글레이즈층(2), 복수의 주발열 저항부(31), 복수의 보조 발열 저항부(32), 복수의 제1 내지 제4 전극(41 내지 44) 및 보호층(5)을 구비하고 있다.
기판(1)은 주주사 방향(X)으로 연장되는 평면으로부터 보아 긴 직사각형의 평판 형상이며, 예를 들어 알루미나 세라믹 등의 절연체로 구성되어 있다. 기판(1) 상에는, 도2에 도시되어 있는 바와 같이 글레이즈층(2), 발열 저항체층(3), 전극층(4) 및 보호층(5)이 이 순으로 적층하여 형성되어 있다.
글레이즈층(2)은 주발열 저항부(31)에 대한 인쇄 기록 매체의 압접을 높이는 동시에, 발열 저항체층(3)에 축열성을 갖게 하는 역할을 갖는다. 여기에, 인쇄 기록 매체는, 감열형 기록지인 경우에는 상기 기록지이고, 잉크 리본을 이용한 보통지 타입의 기록지인 경우에는 잉크 리본과 기록지를 중첩한 것이다. 글레이즈층(2)은 유리 페이스트를 이용한 인쇄·소성에 의해 형성되어 있고, 주주사 방 향(Y)의 단부에 외면이 대략 원호 형상으로 융기한 융기부(21)를 갖고 있다.
발열 저항체층(3)은, 예를 들어 TaSiO2를 CVD법 또는 스퍼터링법에 의해 성막한 것이다. 전극층(4)은 발열 저항체층(3)의 상측에 적층되고, 예를 들어 Al 등의 도전성 금속을 스퍼터링에 의해 성막한 것이다.
도1에 도시한 복수의 주발열 저항부(31) 및 보조 발열 저항부(32)와 복수의 제1 내지 제4 전극(41 내지 44)은 이하의 방법으로 작성되어 있다.
글레이즈층(2)의 상면에, 복수의 띠 형상의 발열 저항체층(3)[폭 W로, 주발열 저항부(31) 및 보조 발열 저항부(32)를 포함하는 길이를 갖는 저항체층]을 부주사 방향(Y)과 평행하게, 또한 소정의 피치(D1)로 부주사 방향(X)으로 1열로 나열하여 형성한다. 그 후, 피치(D1)로 평행하게 배치된 폭(W)의 2개의 띠 형상의 전극층의 상단부를 역ㄷ자형의 전극층에 의해 접속한 U자형의 형상을 갖는 복수의 전극층(2)을 각 U자형의 전극층(2)의 띠 형상의 부분이 각각 띠 형상의 발열 저항체층(3)에 중첩되도록 적층하여 형성한다.
그리고, 예를 들어 포토리소그래피법 등에 의해 전극층(4)의 주발열 저항부(31) 및 보조 발열 저항부(32)에 상당하는 부분을 선택적으로 에칭함으로써, 제1 내지 제4 전극(41 내지 44)을 형성한다.
전극층(4)의 에칭 영역은, 도2에 도시한 바와 같이 융기부(21)의 정상면(21a) 및 경사면(21b)에 형성되고, 이들면(21a, 22b)에 주발열 저항부(31) 및 보조 발열 저항부(32)가 형성되어 있다.
보호층(5)은, 예를 들어 Ta2O5 혹은 Si3N4로 구성되어 있다. 보호층(5)은, CVD법 혹은 스퍼터링법에 의해 형성되어 있다.
복수의 주발열 저항부(31)는 글레이즈층(2)의 경사면(21b)에 있어서, 주주사 방향(X)으로 일정한 간격(D1)을 두고 나열되어 있다. 복수의 보조 발열 저항부(32)는 복수의 주발열 저항부(31)보다도 부주사 방향(Y)의 상류측(인쇄 처리에서 기록지를 반송하는 방향에 있어서의 상류측)에 위치하고, 또한 글레이즈층(2)의 정상면(21a) 상에 설치되어 있다. 이들 복수의 보조 발열 저항부(32)의 주주사 방향(X)에 있어서의 배열 피치는 복수의 주발열 저항부(31)의 배열 피치(D1)와 동일하다.
도1에 도시한 바와 같이, 복수의 주발열 저항부(31)는 좌측으로부터 인접하는 2개의 주발열 저항부(31)를 1세트로 하고, 각 세트의 2개의 주발열 저항부(31)가 역ㄷ자형의 제4 전극(44)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 또한 각 세트의 2개의 주발열 저항부(31)는, 그것보다도 부주사 방향(Y)의 상류측에 형성된 2개의 보조 발열 저항부(32)에 2개의 제3 전극(43)에 의해 각각 전기적으로 접속되어 있다.
따라서, 각 세트의 좌측의 주발열 저항부(31)를 제1 주발열 저항부(31), 우측의 주발열 저항부(31)를 제2 주발열 저항부(31), 좌측의 보조 발열 저항부(32)를 제1 보조 발열 저항부(32), 우측의 보조 발열 저항부(32)를 제2 보조 발열 저항부(32)라 하면, 각 세트에 의해 제1 및 제2 주발열 저항부(31)와 제1 및 제2 보조 발열 저항부(32)의 직렬 회로가 구성되어 있다.
각 세트의 제1 보조 발열 저항부(32)와 제2 보조 발열 저항부(32)에는 각각 제2 전극(42)과 제1 전극(41)의 한쪽 단부가 전기적으로 접속되어 있다. 또한 제1 전극(41)의 다른 쪽 단부는 도시하지 않은 공통 전극(접지 전극)에 접속되고, 제2 전극(41)의 다른 쪽 단부는 도시하지 않은 구동 IC에 접속되어 있다.
구동 IC는 각 세트의 제1 및 제2 주발열 저항부(31)와 제1 및 제2 보조 발열 저항부(32)의 직렬 회로에 대한 전원의 공급, 즉 제1 및 제2 주발열 저항부(31) 및 제1 및 제2 보조 발열 저항부(32)에의 통전을 제어하는 것이다.
상기 구성에 의해, 각 세트의 제1 및 제2 주발열 저항부(31)는 도트 인쇄에 있어서의 1도트분의 인쇄를 행하기 위한 가열 소자로서 동작하고, 제1 및 제2 보조 발열 저항부(32)는 제1 및 제2 주발열 저항부(92)에 의해 감열형 기록지 또는 잉크 리본을 가열하여 기록지에 인쇄를 행할 때에 감열형 기록지 또는 잉크 리본을 예비적으로 가열하기 위한 가열 소자로서 동작한다.
각 세트의 제1 및 제2 주발열 저항부(31)에 의한 인쇄 동작은 구동 IC에 의해 각 세트에 대응하는 비트 데이터를 기초로 하여 제어된다.
주발열 저항부(31)와 보조 발열 저항부(32)의 부주사 방향(Y)에 있어서의 간격(D2)[제3 전극(43)의 길이에 상당]은, 주발열 저항부(31)의 부주사 방향(Y)의 길이(L1)보다도 길고, 길이(L1)의 2배 이하의 치수로 되어 있다. 즉, L1<D2<2·L2로 설정되어 있다.
또한, 보조 발열 저항부(32)의 부주사 방향(Y)의 길이(L2)는 주발열 저항 부(31)의 길이(L1)보다도 짧게 되어 있다. 즉, L2<L1로 설정되어 있다. 이는, 상술한 바와 같이 보조 발열 저항부(32)는 예비 가열을 하기 위한 것이므로, 보조 발열 저항부(32)의 저항치를 주발열 저항부(31)의 저항치보다도 낮게 하여 보조 발열 저항부(32)의 발열량을 주발열 저항부(31)의 발열량보다도 작게 하기 위함이다.
띠 형상의 저항체의 경우, 폭 치수가 동일하면 저항치는 길이 치수에 비례하기 때문에, L2<L1로 함으로써 보조 발열 저항부(32)의 저항치를 주발열 저항부(31)의 저항치보다도 낮게 하고 있다.
이들의 구체적인 수치의 일예를 들면, 길이(L1)는 170 ㎛, 간격(D2)은 305 ㎛, 길이(L2)는 20 ㎛이다. 주발열 저항부(31)와 보조 발열 저항부(32)의 각각의 주주사 방향(X)의 폭(W)은 상술한 바와 같이 대략 동일하다.
다음에, 상기한 감열 프린트 헤드(A1)의 작용에 대해 설명한다.
우선, 인쇄 처리를 행하는 경우에는 도2에 도시한 바와 같이 플래튼 롤러(P)를 보호층(5)의 주발열 저항부(31) 및 보조 발열 저항부(32)에 대응하는 부위에 압접시키는 동시에, 이들 사이에 예를 들어 감열형 기록지(S)를 공급하고 부주사 방향(Y)으로 반송시킨다.
플래튼 롤러(P)는 예를 들어 고무제이고, 보호층(5)에 접촉하고 있는 부분은 그 접촉압에 의해 변형되어 있다. 기록지(S)는 보조 발열 저항부(32)에 의해 인쇄가 이루어지지 않을 정도의 온도로 예비 가열되고, 이 예비 가열된 부분은 그 후 주발열 저항부(31) 상으로 반송되어 예비 가열 온도보다도 높은 온도로 다시 가열되고, 이 가열에 의해 기록지(S)에의 인쇄가 이루어진다.
주발열 저항부(31)와 보조 발열 저항부(32)의 간격(D2)은, 상술한 바와 같이 주발열 저항부(31)의 길이(L1)보다도 길게 되어 있다. 이로 인해, 주발열 저항부(31) 및 보조 발열 저항부(32)는 서로의 발열의 영향을 받기 어려워져 예를 들어 부주사 방향(Y)으로 평행한 직선을 기록지에 인쇄하는 경우와 같이, 동일한 주발열 저항부(31) 및 보조 발열 저항부(32)에 대해 연속적으로 통전하고, 발열을 계속시키는 경우라도 보조 발열 저항부(32)의 발열 온도는 주발열 저항부(31)의 발열의 영향에 의해 예정된 예비 가열 온도보다도 그다지 고온이 되지 않게 된다.
또한 주발열 저항부(31)와 보조 발열 저항부(32) 사이에 끼워져 있는 제3 전극(43)에 대해서도 예정되어 있는 온도보다도 그다지 고온이 되지 않게 된다. 따라서, 기록지(S)의 인쇄 위치가 주발열 저항부(31)로 반송되기 전의 단계에 있어서, 보조 발열 저항부(32) 혹은 제3 전극(43)의 온도 상승에 기인하여 발색되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 간격(D2)은 주발열 저항부(31)의 길이(L1)의 2배 이하로 되어 있으므로, 기록지(S)는 보조 발열 저항부(32)에서 예비 가열된 부분이 큰 온도 저하를 초래하지 않는 동안에 주발열 저항부(31)로 이동하는 속도로 반송되게 되어, 상기 기록지(S)의 반송 속도를 저하시킬 일도 없다. 즉, 종래의 감열 프린트 헤드에 비해 인쇄 처리 속도를 저하시킬 일은 없다.
그런데, 이 감열 프린트 헤드(A1)에서는 주발열 저항부(31)에 흘리는 전류량(통전량)을 변화시킴으로써 발열량이 변화되어, 기록지(S)에 인쇄되는 1도트의 면적이 변화된다. 바람직하게는, 주발열 저항부(31)의 중앙 부분 및 그 근방 영역 만이 기록지(S)에의 인쇄가 가능한 온도가 되도록 주발열 저항부(31)에의 통전량을 제어하면 좋다. 이와 같이 하면, 예를 들어 이른바 겹침 인쇄를 행함으로써 인쇄 화상의 해조를 높일 수 있기 때문이다.
이 감열 프린트 헤드(A1)의 용도 여하로는, 인쇄 도트의 사이즈를 예를 들어 주발열 저항부(31)의 면적과 대략 동등 정도로 하고자 하는 경우도 있다. 이 경우에는, 주발열 저항부(31)에의 통전량이 커져 주발열 저항부(31)의 발열 온도가 높아지므로, 상술한 보조 발열 저항부(32)에의 열적인 영향이 문제가 된다.
그러나, 주발열 저항부(31)에의 통전량을 크게 하여 주발열 저항부(31)의 발열이 보조 발열 저항부(32)에 영향을 미쳐, 가령 보조 발열 저항부(32)의 온도에 의해 기록지(S)가 발색되는 사태가 발생되었다고 해도 본 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(A1)에서는 간격(D2)을 주발열 저항부(31)의 길이(L1)보다 길게 하고 있으므로, 기록지(S)의 보조 발열 저항부(32)에서 발색된 부분은 주발열 저항부(31)에 의해 인쇄된 인쇄 도트에 대해 1도트분 이상의 거리를 떨어뜨리게 된다.
이로 인해, 1도트의 인쇄 도트에 착안하면 종래의 감열 프린트 헤드(B)에서는, 보조 발열 저항부(93) 및 전극(96)에 있어서의 부분 전체가 발색되는 데 반해, 제1 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(B)에서는 도트로서 인쇄해야 할 부분과 인쇄해서는 안 되는 부분 사이에 1도트분 이상의 공백부가 생기므로, 종래의 감열 프린트 헤드(B)를 이용하여 인쇄한 경우에 비해 인쇄 도트의 명료도의 저하는 작아, 인쇄 품질의 저하를 억제할 수 있다.
또한 제1 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(A1)에 있어서는, 주발열 저항 부(31)와 보조 발열 저항부(32)의 주주사 방향(X)의 폭(W)은 대략 동일하게 되어 있다. 이로 인해, 종래의 감열 프린트 헤드(B)와 비교하여 주주사 방향(X)에 있어서 인접하는 주발열 저항부(31)의 간격을 작게 할 수 있다. 이와 같이 하면, 주주사 방향(X)에 있어서 인쇄가 이루어지지 않는 영역의 폭이 좁아지므로 인쇄의 품질을 높일 수 있다.
제1 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(A1)에 대해, 플래튼 롤러(P)는 글레이즈층(2)의 융기부(21)의 상방이며, 융기부(21)의 경사면(21b)에 위치하는 주발열 저항부(31)에 대응하는 부위에 대해 기록지(S)를 강하게 압박하는 위치에 설치된다. 제1 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(A1)에서는, 보조 발열 저항부(32)가 융기부(21)의 정상면(21a)에 위치하고, 주발열 저항부(31)보다도 높은 위치에 설치되어 있으므로 보조 발열 저항부(32)의 부분에 대해서도 플래튼 롤러(P)에 의해 기록지(S)를 확실하고 또한 강하게 압박할 수 있다.
기록지(S)를 융기부(21) 상에 대해 그 비스듬히 상방으로부터 공급하면, 이 기록지(S)는 필연적으로 융기부(21)의 가장 높은 부분인 정상면(21a) 상을 통과하게 된다. 따라서, 이에 의해서도 보조 발열 저항부(32)에 대응하는 부위에 기록지(S)를 압박하는 것이 확실해져 기록지(S)의 예비 가열을 적절하게 행할 수 있다.
또한, 제1 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(A1)는 예를 들어 잉크 리본을 이용하여 보통지 타입의 기록지에 인쇄를 행하는 경우에도 적용할 수 있다. 이 경우에는, 주발열 저항부(31)와 보조 발열 저항부(32)의 간격(D2)이 주발열 저항부(31)의 길이(L1)보다도 길게 되어 있으므로, 잉크 리본이 급가열되거나, 혹은 급냉각되 거나 하는 것을 억제할 수 있다. 그로 인해, 급가열에 수반되는 팽창, 또는 급냉각에 수반되는 수축에 기인하여 잉크 리본에 주름이 발생하는 것을 저감시킬 수 있다.
도3은 본 발명의 제2 실시예에 관한 감열 프린트 헤드를 도시하는 주요부 평면도이다. 또한 도4는, 상기 감열 프린트 헤드를 이용하여 잉크 리본에 의해 보통지 타입의 기록지에 인쇄를 행하는 경우의 주요부 단면도이다. 또한, 도3 및 도4에 있어서는 제1 실시예와 동일 또는 유사한 요소에는 제1 실시예와 동일한 부호를 붙이고 있다. 또한 도3에 있어서도 보호층(5)을 생략하고 있다. 도3의 해칭을 부여한 부분은 저항층(3)을 나타내고, 점묘 부분은 전극층(4)을 나타내고 있다.
도3 및 도4에 도시하는 감열 프린트 헤드(A2)는 복수의 주발열 저항부(31)의 부주사 방향(Y)의 하류측에 복수의 전극(43a)과, 후가열용 복수의 보조 발열 저항부(33)가 설치된 구성을 갖고 있다. 즉, 제2 실시예에 관한 감열 헤드(A2)는 예비 가열 기능과 후가열 기능을 구비한 것이다.
복수의 보조 발열 저항부(33)는 인접하는 2개씩이 쌍을 이루도록 하여 제4 전극(44)에 의해 전기적으로 직렬 접속되어 있고, 각 쌍의 보조 발열 저항부(33)는 2개의 주발열 저항부(31) 및 2개의 예비 가열용 보조 발열 저항부(32)에 대해 전기적으로 직렬 접속되어 있다.
보조 발열 저항부(33)와 주발열 저항부(31)의 부주사 방향(Y)에 있어서의 간격(D3)은 보조 발열 저항부(32)와 주발열 저항부(31)의 관계와 마찬가지로 주발열 저항부(31)의 부주사 방향(Y)의 길이(L1)보다도 길고, 또한 길이(L1)의 2배의 치수 이하이며, 예를 들어 간격(D2)과 대략 동일하다. 또한 보조 발열 저항부(33)의 부주사 방향(Y)의 길이(L3)는 길이(L1)보다도 짧고, 예를 들어 길이(L2)와 대략 동일하다. 보조 발열 저항부(33)의 주주사 방향(X)의 폭은, 주발열 저항부(31) 및 보조 발열 저항부(32)의 각각의 폭과 대략 동일하다.
이 감열 프린트 헤드(A2)는 잉크 리본(R)을 이용하여 보통지 타입의 기록지(Sa)에 인쇄를 행하는 경우에 적합하다. 즉, 예비 가열 및 후가열의 기능을 갖고 있지 않은 경우에는 잉크 리본(R)은 주발열 저항부(31)의 전후를 반송하는 동안에 상기 주발열 저항부(31)에 의해 급속하게 가열된 후, 급속하게 대기 냉각되므로 잉크 리본(R)이 가열되는 부분이 급팽창되거나 급수축되거나 한다. 이로 인해, 두께가 얇은 잉크 리본(R)에는 급팽창과 급수축에 의해 용이하게 주름이 생기고, 이에 의해 기록지(Sa)에 대한 잉크의 전사를 적절하게 행할 수 없어 인쇄 불량이 발생될 가능성이 높다.
제2 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(A2)에 있어서는, 보조 발열 저항부(32)를 이용하여 잉크 리본(R)에 예비 가열을 실시한 후 주발열 저항부(31)에 의한 가열을 행한다. 이에 의해 잉크 리본(R)에 대한 급속한 가열을 회피할 수 있다. 또한, 보조 발열 저항부(33)를 이용하여 잉크 리본(R)에 후가열을 실시함으로써 잉크 리본(R)의 급속한 냉각도 회피할 수 있다. 따라서, 잉크 리본(R)에 주름이 생기는 것을 적절하게 억제할 수 있다.
보조 발열 저항부(33)와 주발열 저항부(31)의 부주사 방향(Y)에 있어서의 간격(D3)은, 간격(D2)과 마찬가지로 주발열 저항부(31)의 길이(L1)보다도 크다. 따 라서, 이 보조 발열 저항부(33)가 주발열 저항부(31)로부터의 열의 영향을 받아 예정된 온도 이상으로 상승하거나, 이 보조 발열 저항부(33)와 주발열 저항부(31) 사이에 끼워져 있는 전극(43a)이 예정된 온도 이상으로 상승하거나 하는 것이 억제되어, 제1 실시예의 감열 프린트 헤드(A1)의 보조 발열 저항부(32)와 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.
간격(D3)은 길이(L1)의 2배 이하의 치수이며, 보조 발열 저항부(33)가 주발열 저항부(31)로부터 지나치게 이격되지 않은 거리에 있다. 그로 인해, 제2 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(A2)에서는 잉크 리본(R)의 인쇄가 이루어진 부위가 급냉되지 않도록 후가열을 적절하게 행할 수 있다. 보조 발열 저항부(33)의 부주사 방향(Y)의 길이(L3) 및 주주사 방향(X)의 폭 등에 관한 구성도 보조 발열 저항부(32)와 동일한 구성으로 되어 있다. 그로 인해, 발열 온도를 주발열 저항부(31)의 발열 온도보다도 낮게 하는 것이나, 주주사 방향(X)에 있어서 인접하는 주발열 저항부(31)의 간격을 작게 하는 것도 용이해진다.
도5는 본 발명의 제3 실시예에 관한 감열 프린트 헤드를 도시하는 주요부 평면도이다. 또한 도6은, 상기 감열 프린트 헤드를 이용하여 잉크 리본에 의해 보통지 타입의 기록지에 인쇄를 행하는 경우의 주요부 단면도이다. 또한, 도5 및 도6에 있어서는 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일 또는 유사한 요소에는, 제1 실시예와 동일한 부호를 붙이고 있다. 또한, 도5에 있어서도 보호층(5)을 생략하고 있다. 도5의 해칭을 부여한 부분은 저항층(3)을 나타내고, 다수의 점으로 도시한 부분은 전극층(4)을 나타내고 있다.
도5에 도시하는 제3 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(A3)는, 도3에 도시한 제2 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(A2)에 있어서 복수의 주발열 저항부(31)보다도 부주사 방향(Y)의 상류측에 설치되어 있던 예비 가열용 보조 발열 저항부(32)를 삭제한 것이다.
제3 실시예에 관한 감열 프린트 헤드(A3)를 이용하여 인쇄 처리를 행하는 경우에는, 잉크 리본(R)에 대해 예비 가열은 행해지지 않지만 후가열이 행해짐으로써 잉크 리본(R)이 급냉각되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 이 경우도 잉크 리본(R)에 주름이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 주주사 방향(X)으로 배열된 복수의 주발열 저항부(31)를 인접하는 2개의 주발열 저항부(31)의 세트로 분할하고, 각 세트의 2개의 주발열 저항부(31)와 이들의 주주사 방향(Y)의 상류측에 배치된 예비 가열용 보조 발열 저항부(32), 혹은 이들 주주사 방향(Y)의 하류측에 배치된 후가열용 보조 발열 저항부(32), 혹은 보조 발열 저항부(32, 33)를 직렬 접속하는 구성으로 하고 있었지만, 도7에 도시한 종래의 감열 프린트 헤드(B)와 마찬가지로, 각 열의 주발열 저항부(31)와 그 주주사 방향(Y)의 상류측에 배치된 예비 가열용 보조 발열 저항부(32), 혹은 그 주주사 방향(Y)의 하류측에 배치된 후가열용 보조 발열 저항부(32), 혹은 보조 발열 저항부(32, 33)를 직렬 접속하는 구성으로 해도 좋다.
본 발명의 내용은 상술한 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명에 관한 감열 프린트 헤드의 각 부분의 구체적인 구성은 다양하게 설계 변경 가능하다. 본 발명에 관한 감열 프린트 헤드의 전극의 패턴 형상 등도 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서는, 이른바 빗살 형상의 공통 전극을 구비한 타입의 감열 프린트 헤드로서 구성할 수도 있다. 또한 본 발명에 있어서는, 박막형이나 후막형 등의 종별도 상관없다.

Claims (9)

  1. 기판 상에 형성되고, 또한 주주사 방향으로 소정의 간격을 두고 배열된 복수의 주발열 저항부와,
    상기 각 주발열 저항부에 대해 상기 주주사 방향에 대해 직교한 부주사 방향으로 소정의 간격을 두고 설치된 복수의 보조 발열 저항부와,
    상기 복수의 주발열 저항부 및 상기 복수의 보조 발열 저항부 중 적어도 상기 부주사 방향에 설치된 주발열 저항부와 보조 발열 저항부를 각각 직렬로 접속하는 복수의 제1 전극과,
    상기 제1 전극에 의해 직렬 접속된 주발열 저항부 및 보조 발열 저항부의 직렬 회로에 통전하기 위한 복수의 제2 전극을 구비하고, 상기 부주사 방향으로 인쇄 기록 매체를 반송하면서 상기 주발열 저항부에 의해 상기 인쇄 기록 매체를 가열함으로써 인쇄를 행하는 감열 프린트 헤드이며,
    상기 각 주발열 저항부와 상기 각 보조 발열 저항부와의 부주사 방향에 있어서의 간격은 상기 각 주발열 저항부의 부주사 방향의 길이보다도 긴 치수로 되어 있는 것을 특징으로 하는 감열 프린트 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 주발열 저항부와 상기 각 보조 발열 저항부의 부주사 방향에 있어서의 간격은 상기 각 주발열 저항부의 부주사 방향의 길이의 2배 이하의 치수로 되어 있는 감열 프린트 헤드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 주발열 저항부 및 상기 각 보조 발열 저항부의 주주사 방향의 각각의 폭은 대략 동일한 감열 프린트 헤드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 각 보조 발열 저항부는 상기 각 주발열 저항부보다도 부주사 방향의 길이가 짧게 되어 있는 감열 프린트 헤드.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 주발열 저항부 및 상기 복수의 보조 발열 저항부는 부주사 방향으로 인접하여 배치된 2개의 주발열 저항부 및 2개의 보조 발열 저항부를 1세트로 하여 복수의 세트로 분할되고,
    상기 제1 전극은 각 세트의 2개의 주발열 저항부 및 2개의 보조 발열 저항부를 직렬로 접속하는 것인 감열 프린트 헤드.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 보조 발열 저항부는 상기 각 주발열 저항부보다도 부주사 방향의 상류측에 설치되어 있는 감열 프린트 헤드.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기판 상에는 융기부를 갖는 글레이즈층이 형성되고, 또한 상기 융기부는 정상면과, 이 정상면보다도 부주사 방향의 하류측에 위치하여 상기 부주사 방향의 하류로 진행할수록 상기 기판으로부터의 높이가 낮아지는 경사면을 갖고 있고,
    상기 각 주발열 저항부는 상기 융기부의 경사면에 설치되어 있고,
    상기 각 보조 발열 저항부는 상기 융기부의 경사면 또는 정상면에 설치되어, 상기 각 주발열 저항부보다도 높은 위치에 배치되어 있는 감열 프린트 헤드.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 보조 발열 저항부는 상기 각 주발열 저항부보다도 부주사 방향의 하류측에 설치되어 있는 감열 프린트 헤드.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 보조 발열 저항부는 상기 복수의 주발열 저항부보다도 부주사 방향의 상류측에 설치된 예비 가열용 제1 보조 발열 저항부와, 상기 복수의 주발열 저항부보다도 부주사 방향의 하류측에 설치된 후가열용 제2 보조 발열 저항부에 의해 구성되어 있는 감열 프린트 헤드.
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