KR20070094525A - 서멀 헤드 및 프린터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서멀 헤드의 소형화에 관한 것이다.

이를 위해, 한쪽 면에 돌기부(25)가 형성되고 다른 쪽 면에 돌기부(25)와 대향하여 오목형의 홈부(26)가 형성된 글래스층(21), 돌기부(25) 상에 설치되는 발열 저항체(22), 발열 저항체(22)의 양측에 설치되는 한 쌍의 전극(23a, 23b)을 갖는 헤드부(20)와, 헤드부(20)의 제어 회로가 설치된 강성 기판(70)을 가요성 기판(80, 90)으로 전기적으로 접속한다.

서멀 헤드, 가요성 기판, 글래스층, 발열 저항체, 강성 기판

Description

서멀 헤드 및 프린터 장치 {THERMAL HEAD AND PRINTER}

도1은 본 발명을 적용한 서멀 헤드를 이용한 프린터 장치의 개략도.

도2는 서멀 헤드와 리본 가이드의 관계를 나타내는 일부 사시도.

도3은 도2의 서멀 헤드의 사시도.

도4는 도2의 서멀 헤드의 일부 사시도.

도5는 헤드부의 단면도로, 도면 중 (A)는 헤드부 전체의 단면도이고, 도면 중 (B)는 홈부의 선단부측을 확대하여 도시한 일부 단면도.

도6은 도5의 헤드부의 평면도.

도7은 헤드부의 다른 예의 단면도.

도8은 헤드부의 다른 예의 단면도로, 도면 중 (A)는 헤드부 전체의 단면도이고, 도면 중 (B)는 돌기부를 확대하여 도시한 일부 단면도.

도9는 도8의 헤드부의 글래스층만을 도시하는 단면도.

도10은 돌기부의 중앙부의 곡률 반경보다도 양측의 곡률 반경의 쪽이 작게 되어 있는 글래스층의 단면도.

도11은 보강부가 설치된 글래스층의 단면도.

도12는 도11의 글래스층의 일부 단면도.

도13은 글래스층의 원재료가 되는 글래스를 도시하는 단면도.

도14는 글래스층을 도시하는 단면도.

도15는 글래스층 상에 발열 저항체 및 한 쌍의 전극을 패턴 형성한 상태를 나타내는 단면도.

도16은 발열 저항체 및 한 쌍의 전극 상에 저항체 보호층을 설치한 상태를 나타내는 단면도.

도17은 커터로 홈부를 형성하고 있는 상태를 나타내는 일부 단면도.

도18은 서멀 헤드의 일부 사시도.

도19는 방열 부재에 접착제층으로 글래스층을 접착한 상태를 나타내는 단면도.

도20은 종래의 서멀 헤드의 단면도.

도21은 본 발명의 관련 기술로서 설명하는 서멀 헤드의 단면도.

도22는 본 발명의 관련 기술로서 설명하는 서멀 헤드의 단면도.

도23은 도22에 도시하는 서멀 헤드를 방열 부재 상에 설치하고, 글래스층 상에 반도체 칩을 설치한 상태를 나타내는 단면도.

도24는 본 발명의 관련 기술로서 설명하는 서멀 헤드와, 강성 기판 상에 설치한 반도체 칩을 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속한 상태를 나타내는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 프린터 장치

2 : 서멀 헤드

3 : 잉크 리본

4 : 인쇄 매체

5 : 플래튼

8 : 배지 롤러

9 : 반송 롤러

14 : 박리부

[문헌 1] 일본 특허 공개 평8-216443호 공보

본 발명은 잉크 리본의 색재를 인쇄 매체에 열전사하는 서멀 헤드 및 프린터 장치에 관한 것이다.

인쇄 매체에 화상이나 문자를 인쇄하는 프린터 장치로서는, 잉크 리본의 한쪽 면에 마련된 잉크층을 형성하는 색재를 승화시키고, 인쇄 매체에 색재를 열전사시켜 컬러 화상이나 문자를 인쇄하는 열전사형의 프린터 장치(이하, 단순히 프린터 장치라고 함)가 있다. 이 프린터 장치는 잉크 리본의 색재를 인쇄 매체에 열전사시키는 서멀 헤드와, 이 서멀 헤드와 대향하는 위치에 설치되어 잉크 리본 및 인쇄 매체를 지지하는 플래튼을 구비한다.

이 프린터 장치는 잉크 리본이 서멀 헤드측이 되고, 인쇄 매체가 플래튼측이 되도록 잉크 리본과 인쇄 매체를 서로 겹치게 하고, 플래튼으로 잉크 리본과 인쇄 매체를 서멀 헤드로 압박하면서 서멀 헤드와 플래튼 사이에 잉크 리본과 인쇄 매체를 주행시킨다. 이때에, 프린터 장치에서는 서멀 헤드와 플래튼 사이를 주행하는 잉크 리본에 대해 잉크 리본의 이면측으로부터 잉크층으로 서멀 헤드에서 열에너지를 인가하고, 그 열에너지로 색재를 승화시키고, 색재를 인쇄 매체에 열전사시킴으로써 컬러 화상이나 문자를 인쇄한다.

이 열전사형의 프린터 장치에서는 고속으로 인쇄할 때, 서멀 헤드를 가열하여 즉시 고온으로 할 필요가 있으므로 소비 전력이 커진다. 이로 인해, 특히 가정용 프린터 장치에서는 전력 절약화를 도모하면서 인쇄 속도를 올리는 것이 곤란하다. 가정용 열전사형의 프린터 장치에서 고속 인쇄를 실현하기 위해서는, 서멀 헤드의 열효율을 좋게 하여 소비 전력을 내릴 필요가 있다.

종래 이용되고 있는 열전사형의 프린터 장치의 서멀 헤드로서는, 예를 들어 도20에 도시한 바와 같은 서멀 헤드(100)가 있다. 이 서멀 헤드(100)는 세라믹 기판(101) 상에 글래스층(102)이 설치되고, 이 글래스층(102) 상에 발열 저항체(103), 이 발열 저항체(103)를 발열시키는 한 쌍의 전극(104a, 104b), 발열 저항체(103) 및 전극(104a, 104b)을 보호하는 보호층(105)이 순차적으로 설치되어 있다. 서멀 헤드(100)에서는 발열 저항체(103)의 한 쌍의 전극(104a, 104b) 사이로부터 노출된 부분이 발열하는 발열부(103a)가 된다. 글래스층(102)은 발열부(103a)를 잉크 리본 및 인쇄 매체에 대향시키기 위해, 대략 원호형으로 형성되어 있다.

이 서멀 헤드(100)에서는, 열전도율이 높은 세라믹 기판(101)을 이용하고 있 으므로, 발열부(103a)로부터 발생한 열에너지가 글래스층(102)으로부터 세라믹 기판(101)을 거쳐서 방열되어 즉시 온도가 내려가기 때문에, 응답성이 양호해진다. 그러나, 이 서멀 헤드(100)에서는 발열부(103a)의 열에너지가 세라믹 기판(101)측으로 방열되어 온도가 내려가기 쉬워지므로, 승화 온도까지 올릴 때의 소비 전력이 커져 열효율이 나빠진다. 이 서멀 헤드(100)에서는 응답성은 좋아지지만, 열효율이 나빠지기 때문에, 원하는 농도를 내기 위해, 장시간 발열부(103a)를 가열해야만 하므로, 소비 전력이 커져, 전력 절약화를 도모하면서 인쇄 속도를 향상시키는 것이 곤란하다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명자들은 도21에 도시한 바와 같은 서멀 헤드(110)를 발명했다. 이를 본 발명의 관련 기술로서 설명하면 서멀 헤드(110)는 인쇄 매체에 색재를 열전사할 때의 열에너지가 기판측으로 도피하지 않도록 하기 위해, 세라믹 기판을 이용하지 않고, 열전도율이 세라믹 기판보다도 낮은 글래스층(111)을 이용하고 있다. 이 서멀 헤드(110)는 대략 원호형의 돌기부(111a)를 갖는 글래스층(111) 상에 발열 저항체(112), 한 쌍의 전극(113a, 113b), 보호층(114)이 순차적으로 설치되어 있다. 글래스층(111)의 돌기부(111a)는 한 쌍의 전극(113a, 113b) 사이로부터 노출되고, 발열하는 발열 저항체(112)의 발열부(112a)를 잉크 리본 및 인쇄 매체와 대향시키기 위해 대략 원호형으로 형성되어 있다.

이 서멀 헤드(110)는 도20에 도시하는 세라믹 기판(101)보다도 열전도율이 낮은 글래스층(111)이 세라믹 기판(101)의 역할을 함으로써 발열부(112a)로부터 발 생한 열에너지가 글래스층(111)측으로 방열되기 어려워진다. 이에 의해, 이 서멀 헤드(110)에서는 잉크 리본측으로의 열량을 많게 할 수 있고, 인쇄 매체에 색재를 열전사할 때에 즉시 온도를 올릴 수 있으므로, 색재의 승화 온도까지 올릴 때의 소비 전력을 작게 할 수 있고, 열효율을 양호하게 할 수 있다. 그러나, 이 서멀 헤드(110)는 글래스층(111)에 축열된 열에너지가 방열되기 어려워져, 글래스층(111)에 축열된 열에너지에 의해 온도가 즉시 내려가지 않아, 서멀 헤드(100)와는 반대로 응답성이 나빠진다. 이에 의해, 이 서멀 헤드(110)에서는 열효율이 좋아져도 응답성이 나빠지기 때문에, 인쇄 속도를 향상시키는 것이 곤란하다.

열전사형의 프린터 장치에 있어서, 소비 전력을 억제하고, 고품위인 화상이나 문자를 고속 인쇄하기 위해서는, 서멀 헤드(100)의 결점인 열효율과, 서멀 헤드(110)의 결점인 응답성을 모두 양호하게 할 필요가 있고, 또한 본 발명자들은 도22에 도시한 바와 같은 서멀 헤드(120)를 발명했다. 이를 본 발명의 다른 관련 기술로서 설명하면, 서멀 헤드(120)는 상술한 서멀 헤드(110)와 마찬가지로, 한 쌍의 전극(123a, 123b) 사이로부터 노출된 발열 저항체(122)의 발열부(122a)를 잉크 리본 및 인쇄 매체에 대향시키기 위한 대략 원호형의 돌기부(121a)를 갖는 글래스층(121) 상에 발열 저항체(122), 한 쌍의 전극(123a, 123b), 보호층(124)이 순차적으로 설치되고, 글래스층(121)의 내측에는 공기로 가득 찬 홈부(125)가 마련되어 있다.

이 서멀 헤드(120)에서는 글래스층(121)에 홈부(125)를 마련함으로써, 글래스보다도 열전도율이 낮은 공기의 특성에 의해 홈부(125)의 열전도율이 낮아지고, 글래스층(121)측으로의 방열이 세라믹 기판(101)을 이용한 도20에 도시하는 서멀 헤드(100)보다도 더 억제된다. 이에 의해, 이 서멀 헤드(120)에서는 잉크 리본측으로의 열량이 많아지고, 색재를 열전사할 때에 색재의 승화 온도까지 올릴 때의 소비 전력을 적게 할 수 있어 열효율이 양호해진다. 또한, 서멀 헤드(120)에서는 글래스층(121)에 홈부(125)를 마련함으로써 글래스층(121)의 두께가 얇아지고, 글래스층(121)의 축열량이 적어지기 때문에 글래스층(111)에 홈부가 형성되어 있지 않은 도21에 도시하는 서멀 헤드(110)보다도 글래스층(121) 내에 축열되어 있는 열에너지를 단시간에 방열할 수 있고, 색재를 열전사하지 않을 때에는 즉시 온도가 내려가, 응답성이 양호해진다. 이들의 것으로부터, 서멀 헤드(120)에서는 글래스층(121)에 홈부(125)를 마련함으로써, 열효율 및 응답성을 모두 양호하게 할 수 있다. 즉, 서멀 헤드(120)에서는 상술한 서멀 헤드(100) 및 서멀 헤드(110)의 결점을 동시에 해결할 수 있다.

이 서멀 헤드(120)는, 도23에 도시한 바와 같이 발열부(122a)에서 발생한 열에너지를 방열하는 방열 부재(126) 상에 접착제로 접합되는 경우가 많다. 그리고, 이 서멀 헤드(120)에서는 글래스층(121)의 발열 저항체(122)나 한 쌍의 전극(123a, 123b), 보호층(124)이 설치되어 있는 면과 동일면 상에 발열 저항체(122)를 구동하는 구동 회로가 설치된 반도체 칩(127)이 설치되고, 전극(123b)과 반도체 칩(127)이 와이어(128)로 전기적으로 접속되는 경우가 많다.

그런데, 이 서멀 헤드(120)를 이용하는 프린터 장치에 있어서, 특히 가정용 프린터 장치에서는 소형화가 요구되고 있다. 프린터 장치를 소형화하기 위해서는, 서멀 헤드(120)를 소형화할 필요가 있다.

그러나, 서멀 헤드(120)에서는 글래스층(121)의 발열 저항체(122) 등이 설치되어 있는 면과 동일면에 반도체 칩(127)을 설치하므로, 글래스층(121)을 크게 할 필요가 있다. 이로 인해, 이 서멀 헤드(120)에서는 소형화하는 것이 곤란해, 프린터 장치의 소형화의 방해가 된다. 또한, 이 서멀 헤드(120)에서는 글래스층(121)이 커짐으로써 비용이 상승한다.

이 서멀 헤드(120)는, 도23에 도시한 바와 같이 발열부(122a)의 열에너지를 방열하는 방열 부재(126) 상에 접착제로 접합되고, 글래스층(121)의 발열 저항체(122)나 한 쌍의 전극(123a, 123b), 보호층(124)이 설치되어 있는 면과 동일면 상에 발열부(122a)를 구동하는 구동 회로가 설치된 반도체 칩(127)이 설치된다. 반도체 칩(127)측의 전극(123b)과 반도체 칩(127)은 와이어(128)로 전기적으로 접속되어 있다. 서멀 헤드(120)에서는 발열부(122a)가 설치된 부분의 높이보다도 반도체 칩(127)의 높이의 쪽이 높게 되어 있다. 이로 인해, 이 서멀 헤드(120)를 이용한 프린터 장치에서는 잉크 리본이나 인쇄 매체가 반도체 칩(127)과 접하지 않도록 서멀 헤드(120)로부터 이격된 부분에 잉크 리본이나 인쇄 매체의 주행로를 마련할 필요가 있고, 잉크 리본이나 인쇄 매체의 주행로가 제한되게 된다.

또한, 서멀 헤드(120)를 이용하는 프린터 장치에 있어서, 특히 가정용 프린터 장치에서는 소형화가 요구되고 있다. 프린터 장치를 소형화하기 위해서는, 서멀 헤드(120)를 소형화하는 것이 필요하다.

이 서멀 헤드(120)에서는 플래튼과의 사이를 잉크 리본 및 인쇄 매체가 주행 할 때에, 색재가 인쇄 매체에 적절하게 열전사되도록 서멀 헤드(120)와 플래튼 사이를 주행하는 잉크 리본 및 인쇄 매체가 서멀 헤드(120)에 대해 대략 수직이 되도록 할 필요가 있다. 프린터 장치에서는 잉크 리본 및 인쇄 매체를 서멀 헤드(120)에 대해 대략 수직이 되도록 주행시키면, 발열부(122a)가 설치된 부분의 높이보다도 반도체 칩(127)의 높이의 쪽이 높기 때문에, 잉크 리본 및 인쇄 매체가 반도체 칩(127)에 닿게 될 우려가 있다. 이로 인해, 서멀 헤드(120)에서는 잉크 리본 및 인쇄 매체가 반도체 칩(127)에 접하지 않도록 하기 위해, 반도체 칩(127)을 발열부(122a)가 설치된 부분으로부터 이격하여 배치할 필요가 있다. 이로 인해, 서멀 헤드(120)에서는 글래스층(121)의 크기가 커져, 비용이 상승하고, 소형화하는 것도 곤란해진다.

그래서, 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 또한 본 발명자들은 도24에 도시하는 서멀 헤드(130)를 발명했다. 이를 본 발명의 다른 관련 기술로서 설명하면, 서멀 헤드(130)는 상술한 서멀 헤드(120)와 마찬가지로 한 쌍의 전극(133a, 133b) 사이로부터 노출된 발열 저항체(132)의 발열부(132a)를 잉크 리본 및 인쇄 매체에 대향시키기 위한 대략 원호형의 돌기부(131a)를 갖는 글래스층(131) 상에 발열 저항체(132), 한 쌍의 전극(133a, 133b), 보호층(134)이 순차적으로 설치되고, 글래스층(131)의 내측에는 공기로 가득 찬 홈부(135)가 마련되어 있다. 이 서멀 헤드(130)는 방열 부재(136) 상에 접착제를 거쳐서 접합된다. 이 서멀 헤드(130)에서는 반도체 칩(136)을 글래스층(131) 상에 설치하지 않고, 다른 강성 기판(137) 상에 반도체 칩(136)을 설치한다. 이 서멀 헤드(130)에서는 반도체 칩(136)측의 전극(133b)과, 강성 기판(137) 상에 설치된 반도체 칩(136)의 접속 단자(138)를 와이어(139)로 전기적으로 접속하고, 와이어 본딩 부분을 보호용 수지(140)로 밀봉한다. 이 서멀 헤드(130)에서는 상술한 서멀 헤드(120)와 같이 글래스층(131)이 커지지 않으므로, 비용을 삭감시킬 수 있다.

그러나, 서멀 헤드(130)에서는 반도체 칩(136)이, 발열부(132a)가 설치된 부분보다도 높아지지 않지만, 글래스층(131) 상의 전극(133b)과 강성 기판(137) 상의 접속 단자(138)와의 와이어 본딩 부분이 발열부(132a)가 설치된 부분보다도 높아지게 되는 경우가 있다. 이로 인해, 이와 같은 서멀 헤드(130)에서도 잉크 리본이나 인쇄 매체의 주행로가 제한되어 와이어 본딩 부분이 발열부(132a)가 설치된 부분으로부터 이격되도록 해야만 해, 소형화하는 것이 곤란하다. 이에 의해, 이 서멀 헤드(130)를 이용해도 프린터 장치에서는 서멀 헤드(130)의 근방을 주행하는 잉크 리본이나 인쇄 매체의 주행로가 제한되게 된다.

그래서, 본 발명은 소형화할 수 있는 서멀 헤드 및 프린터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 소형화할 수 있고, 잉크 리본이나 인쇄 매체의 주행로에 자유도를 갖게 할 수 있는 서멀 헤드 및 프린터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하는 본 발명에 관한 서멀 헤드는 한쪽 면에 돌기부가 형 성되고, 다른 쪽 면에 돌기부와 대향하여 오목형의 홈부가 형성된 글래스층과, 돌기부 상에 설치되는 발열 저항체와, 발열 저항체의 양측에 설치되는 한 쌍의 전극을 갖는 헤드부와, 헤드부의 제어 회로가 설치된 강성 기판(rigid substrate)과, 헤드부와 강성 기판을 전기적으로 접속하는 가요성 기판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적을 달성하는 본 발명에 관한 프린터 장치는 한쪽 면에 돌기부가 형성되고, 다른 쪽 면에 돌기부와 대향하여 오목형의 홈부가 형성된 글래스층과, 돌기부 상에 설치되는 발열 저항체와, 발열 저항체의 양측에 설치되는 한 쌍의 전극을 갖는 헤드부와, 헤드부의 제어 회로가 설치된 강성 기판과, 헤드부와 강성 기판을 전기적으로 접속하는 가요성 기판을 갖는 서멀 헤드를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 본 발명에 따르면, 헤드부와 헤드부의 제어 회로가 설치된 강성 기판을 가요성 기판으로 접속함으로써, 강성 기판을 자유자재로 배치할 수 있다. 본 발명에서는 헤드부 및 방열 부재를 소형화하고, 예를 들어 가요성 기판을 만곡시켜 강성 기판을 방열 부재의 측면을 따라서 배치함으로써 전체를 소형화할 수 있다.

또한, 상술한 목적을 달성하는 본 발명에 관한 서멀 헤드는 플래튼과 대향하여 플래튼과의 사이에 잉크 리본과 인쇄 매체를 주행시키고, 잉크 리본에 열에너지를 인가하여 인쇄 매체에 잉크 리본의 색재를 열전사하는 것이고, 한쪽 면에 돌기부가 형성되고, 다른 쪽 면에 상기 돌기부와 대향하여 오목형의 홈부가 형성된 글 래스층과, 상기 돌기부 상에 설치되는 발열 저항체와, 발열 저항체의 양측에 설치되는 한 쌍의 전극을 갖는 헤드부와, 헤드부가 설치되는 방열 부재와, 헤드부의 제어 회로가 설치된 강성 기판과, 헤드부와 강성 기판을 전기적으로 접속하는 가요성 기판을 구비하고, 가요성 기판에는 한쪽 면에 발열 저항체를 구동하는 구동 회로가 설치된 반도체 칩이 실장되어 있고, 강성 기판은 가요성 기판을 만곡시킴으로써 방열 부재의 측면을 따라서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적을 달성하는 본 발명에 관한 프린터 장치에서는 플래튼과, 플래튼과 대향하여 플래튼과의 사이에 잉크 리본과 인쇄 매체를 주행시키고, 잉크 리본에 열에너지를 인가하여 인쇄 매체에 잉크 리본의 색재를 열전사하는 서멀 헤드를 구비하고, 서멀 헤드는 한쪽 면에 돌기부가 형성되고, 다른 쪽 면에 돌기부와 대향하여 오목형의 홈부가 형성된 글래스층과, 돌기부 상에 설치되는 발열 저항체와, 발열 저항체의 양측에 설치되는 한 쌍의 전극을 갖는 헤드부와, 헤드부가 설치되는 방열 부재와, 헤드부의 제어 회로가 설치된 강성 기판과, 헤드부와 강성 기판을 전기적으로 접속하는 가요성 기판을 갖고, 가요성 기판에는 한쪽 면에 발열 저항체를 구동하는 구동 회로가 설치된 반도체 칩이 실장되어 있고, 강성 기판은 가요성 기판을 만곡시킴으로써 방열 부재의 측면을 따라서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 본 발명에 따르면, 헤드부와 헤드부의 제어 회로가 설치된 강성 기판을 가요성 기판으로 접속함으로써 가요성 기판을 만곡시키고, 강성 기판을 헤드부의 측면을 따라서 배치할 수 있다. 이에 의해, 본 발명에서는 소형화할 수 있 고, 잉크 리본이나 인쇄 매체의 주행로에 자유도를 갖게 할 수 있다.

이하, 본 발명을 적용한 서멀 헤드가 이용되는 열전사형의 프린터 장치에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도1에 도시하는 열전사형의 프린터 장치(1)[이하, 프린터 장치(1)라고 함]는 잉크 리본의 색재를 승화시켜 인쇄 매체에 열전사하는 승화형 프린터이고, 기록 헤드에 본 발명을 적용한 서멀 헤드(2)를 이용한다. 이 프린터 장치(1)는 서멀 헤드(2)에서 발생한 열에너지를 잉크 리본(3)에 인가함으로써, 잉크 리본(3)의 색재를 승화시키고 인쇄 매체(4)에 열전사하여 컬러 화상이나 문자를 인쇄한다. 이 프린터 장치(1)는 가정용 프린터 장치이고, 인쇄 매체(4)로서, 예를 들어 포스트 카드 사이즈의 것을 인쇄할 수 있다.

여기서 이용하는 잉크 리본(3)은 긴 형의 수지 필름으로 이루어지고, 열전사 전의 잉크 리본(3)이 공급측 스풀(3a)에 권취되고, 열전사 후의 잉크 리본(3)이 권취측 스풀(3b)에 권취된 상태에서 잉크 카트리지에 수납되어 있다. 이 잉크 리본(3)은 긴 형의 수지 필름의 한쪽 면에 옐로우의 색재로 형성된 잉크층과, 마젠타의 색재로 형성된 잉크층과, 시안의 색재로 형성된 잉크층과, 인쇄 매체(4) 상에 인쇄된 화상이나 문자의 보존성을 향상시키기 위해, 인쇄 매체(4) 상에 열전사시키는 라미네이트 필름으로 이루어지는 라미네이트층으로 구성되는 전사층(3c)이 반복해서 병설되어 있다.

프린터 장치(1)는, 도1에 도시한 바와 같이 서멀 헤드(2)와, 이 서멀 헤드(2)와 대향하는 위치에 설치된 플래튼(5)과, 장착된 잉크 리본(3)의 주행을 가이 드하는 복수의 리본 가이드(6a, 6b)와, 잉크 리본(3)과 함께 서멀 헤드(2)와 플래튼(5) 사이에 인쇄 매체(4)를 주행시키는 핀치 롤러(7a) 및 캡스턴 롤러(7b)와, 인쇄 후의 인쇄 매체(4)를 배지하는 배지 롤러(8)와, 인쇄 매체(4)를 서멀 헤드(2)측으로 반송시키는 반송 롤러(9)를 구비한다. 서멀 헤드(2)는, 도2에 도시한 바와 같이 프린터 장치(1)의 하우징측의 설치 부재(10)에 나사 등의 고정 부재(11)로 설치되어, 프린터 장치(1)에 설치되어 있다.

잉크 리본(3)을 가이드하는 리본 가이드(6a, 6b)는 서멀 헤드(2)의 전후, 즉 서멀 헤드(2)에 대해 잉크 리본(3)이 진입하는 측과 잉크 리본(3)을 배출하는 측에 설치된다. 리본 가이드(6a, 6b)는 포개어진 잉크 리본(3)과 인쇄 매체(4)가 서멀 헤드(2)와 대략 수직으로 닿도록, 서멀 헤드(2)의 전후에서 서멀 헤드(2)와 플래튼(5) 사이에 잉크 리본(3)과 인쇄 매체(4)를 가이드하여 서멀 헤드(2)의 열에너지를 확실하게 잉크 리본(3)에 인가할 수 있도록 하고 있다.

리본 가이드(6a)는 서멀 헤드(2)에 대해 잉크 리본(3)이 진입하는 측에 설치된다. 이 리본 가이드(6a)는 하단부측의 면(12)이 곡면으로 되어 있고, 서멀 헤드(2)보다도 상방에 설치된 공급측 스풀(3a)로부터 공급된 잉크 리본(3)을 서멀 헤드(2)와 플래튼(5) 사이에 진입시킨다.

리본 가이드(6b)는 서멀 헤드(2)에 대해 잉크 리본(3)이 배출되는 측에 설치된다. 이 리본 가이드(6b)는 하단부측에 평탄하게 형성된 평탄부(13)와, 이 평탄부(13)의 서멀 헤드(2)와 반대측의 단부로부터 대략 수직으로 상승시켜 잉크 리본(3)을 인쇄 매체(4)로부터 박리시키는 박리부(14)를 갖는다. 이 리본 가이 드(6b)는 평탄부(13)에서 열전사 후의 잉크 리본(3)의 열을 식히고, 평탄부(13)에서 열을 식힌 후, 박리부(14)에서 잉크 리본(3)을 인쇄 매체(4)에 대해 대략 수직으로 상승시켜 잉크 리본(3)을 인쇄 매체(4)로부터 박리시킨다. 이 리본 가이드(6b)는 나사 등의 고정 부재(15)로 서멀 헤드(2)에 설치되어 있다.

이와 같은 구성의 프린터 장치(1)에서는, 도1에 도시한 바와 같이 플래튼(5)을 서멀 헤드(2)로 압박하면서 서멀 헤드(2)와 플래튼(5) 사이에 권취측 스풀(3b)을 권취 방향으로 회전시킴으로써 잉크 리본(3)을 권취 방향으로 주행시켜 핀치 롤러(7a)와 캡스턴 롤러(7b)로 인쇄 매체(4)를 끼워 넣고, 캡스턴 롤러(7b) 및 배지 롤러(8)를 배지 방향(도1 중 화살표 A방향)으로 회전시킴으로써 배지 방향으로 인쇄 매체(4)를 주행시킨다. 인쇄할 때에는, 우선 서멀 헤드(2)로부터 잉크 리본(3)의 옐로우의 잉크층에 대해 열에너지를 인가하고, 옐로우의 색재를 잉크 리본(3)과 서로 포개어 주행하고 있는 인쇄 매체(4)에 열전사한다. 옐로우의 색재를 열전사한 후, 옐로우의 색재가 열전사 된 화상이나 문자를 형성하는 화상 형성부에 마젠타의 색재를 열전사하기 위해, 반송 롤러(9)를 서멀 헤드(2)측(도1 중 화살표 B방향)으로 회전시키고 인쇄 매체(4)를 서멀 헤드(2)측으로 역주행시켜 화상 형성부의 시단부를 서멀 헤드(2)와 대향시키고, 잉크 리본(3)의 마젠타의 잉크층을 서멀 헤드(2)와 대향시킨다. 그리고, 옐로우의 잉크층을 열전사하는 경우와 마찬가지로, 마젠타의 잉크층에 대해서도 열에너지를 인가하고, 마젠타의 색재를 인쇄 매체(4)의 화상 형성부에 열전사시킨다. 시안의 색재 및 라미네이트 필름에 대해서도 마젠타를 열전사하는 경우와 마찬가지로 화상 형성부에 열전사하고, 인쇄 매체(4)에 시안, 라미네이트 필름을 순차적으로 열전사하여 컬러 화상이나 문자를 인쇄한다.

이와 같은 프린터 장치(1)에 이용되는 서멀 헤드(2)는 인쇄 매체(4)의 주행 방향에 대해 직교 방향, 즉 인쇄 매체(4)의 폭 방향의 양단부에 여백을 마련한 가장자리가 있는 화상을 인쇄할 수 있는 것 외에, 여백을 없앤 가장자리가 없는 화상을 인쇄할 수 있다. 서멀 헤드(2)는 인쇄 매체(4)의 폭 방향의 양단부까지 색재를 열전사할 수 있도록 도3 중 화살표 L방향으로 나타내는 길이가 인쇄 매체(4)의 폭보다도 길게 되어 있다.

서멀 헤드(2)는, 도3에 도시한 바와 같이 잉크 리본(3)의 색재를 인쇄 매체(4)에 열전사하는 헤드부(20)가 방열 부재(50)에 설치되어 있다. 이 헤드부(20)는, 도4 및 도5에 도시한 바와 같이 글래스층(21)과, 글래스층(21) 상에 설치되는 발열 저항체(22)와, 이 발열 저항체(22)의 양측에 설치되는 한 쌍의 전극(23a, 23b)과, 발열 저항체(22) 상 및 발열 저항체(22)의 주위에 설치되는 저항체 보호층(24)을 구비한다. 이 서멀 헤드(2)는 한 쌍의 전극(23a, 23b) 사이로부터 노출되어 있는 발열 저항체(22)의 부분이 발열부(22a)가 된다. 글래스층(21)은 상면에 한 쌍의 전극(23a), 발열 저항체(22), 저항체 보호층(24)이 형성되는 것으로, 헤드부(20)의 베이스층이 된다.

글래스층(21)은, 도4 및 도5에 도시한 바와 같이 잉크 리본(3)과 대향하는 외측의 면에 대략 원호형의 돌기부(25)를 갖고, 내측의 면에 홈부(26)가 마련되어 있다. 이 글래스층(21)은, 예를 들어 연화점이 500 ℃ 정도인 글래스로 대략 직사각형으로 형성되어 있다. 돌기부(25)는 글래스층(21)의 폭 방향의 대략 중앙, 길 이 방향(도2 중 L방향)으로 대략 반원 기둥형으로 형성되어 있다. 글래스층(21)은 잉크 리본(3)과 대향하는 면에 대략 원호형의 돌기부(25)를 마련함으로써, 돌기부(25) 상에 설치된 발열부(22a)의 잉크 리본(3)에 대한 붙임성을 좋게 한다. 이에 의해, 서멀 헤드(2)에서는 발열 저항체(22)의 발열부(22a)로부터 발생한 열에너지를 잉크 리본(3)에 적절하게 인가할 수 있게 된다.

또한, 돌기부(25)의 중앙부(25a)는 대략 평탄하게 되어 있어도 좋다. 또한, 이 글래스층(21)은 글래스로 대표되는 소정의 표면성이나 열특성 등을 갖는 재질이면 좋고, 여기서 말하는 글래스의 개념에는 인공 수정이나 인조 루비, 인조 사파이어 등의 합성 보석이나 인조석, 또는 고밀도 세라믹 등을 포함하는 것이다.

글래스층(21)의 내측의 면에 마련되는 홈부(26)는, 도4 및 도5에 도시한 바와 같이 돌기부(25) 상에 서멀 헤드(2)의 길이 방향(도4 중 L방향)으로 대략 직선형으로 설치된 발열부(22a)의 열(22b)과 대향하고, 발열부(22a)를 향해 오목형으로 형성되어 있다. 그리고, 글래스층(21)에서는 돌기부(25)와 홈부(26) 사이를 발열부(22a)로부터 발생한 열에너지를 축열하는 축열부(27)로 하고 있다.

글래스층(21)에서는 홈부(26)를 마련함으로써, 글래스보다도 열전도율이 낮다는 공기의 특성에 의해, 층 전체에 열에너지가 전해지지 않아, 발열부(22a)와 홈부(26) 사이의 축열부(27)에 열에너지를 축열하기 쉬워진다. 글래스층(21)에서는 홈부(26)를 마련함으로써, 층 전체에 열에너지가 방열되지 않으므로, 발열부(22a)로부터 발생한 열에너지의 방열을 억제할 수 있고, 잉크 리본(3)측으로의 열량을 많게 할 수 있다. 이에 의해, 이 글래스층(21)에서는 서멀 헤드(2)의 열효율을 향 상시킬 수 있다. 또한, 글래스층(21)에서는 축열부(27)에 축열된 열에너지에 의해 인쇄 매체(4)에 색재를 열전사할 때에 전력을 절약하면서 즉시 색재를 승화 온도까지 올릴 수 있으므로, 서멀 헤드(2)의 열효율을 양호하게 할 수 있다. 또한, 글래스층(21)에서는 홈부(26)를 형성함으로써, 축열부(27)의 두께가 얇아지고, 축열부(27)의 축열량이 적어지므로, 단시간에 방열할 수 있게 되고, 발열부(22a)를 발열시키지 않을 때에는 서멀 헤드(2)의 온도를 즉시 내릴 수 있다. 이상의 것으로부터 글래스층(21)에서는 홈부(26)를 마련함으로써, 서멀 헤드(2)의 열효율 및 응답성을 향상시킬 수 있다. 이에 의해, 서멀 헤드(2)에서는 응답성이 양호하므로 화상이나 문자가 흐려지는 등의 문제점이 생기지 않고, 전력을 절약하면서 고속으로 고품위인 화상이나 문자를 인쇄할 수 있다.

열에너지를 발생하는 발열 저항체(22)는, 도5에 도시한 바와 같이 글래스층(21)의 돌기부(25)측의 면에 형성되어 있다. 이 발열 저항체(22)는, 예를 들어 Ta-N이나 Ta-SiO₂ 등의 고저항에서 내열성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 발열 저항체(22)의 한 쌍의 전극(23a, 23b) 사이로부터 노출되어 발열하는 발열부(22a)는 돌기부(25) 상에 대략 직선형으로 설치되고, 열에너지를 분산시키기 위해 열전사시키고자 한 도트 사이즈보다 약간 크고, 대략 직사각형 또는 정사각형으로 형성되어 있다. 이 발열 저항체(22)는 글래스층(21) 상에 포토리소그래피 기술로 패턴 형성한다.

발열 저항체(22)의 양측에 설치되는 한 쌍의 전극(23a, 23b)은 발열 저항 체(22)에 상세를 도시하지 않은 전원으로부터의 전류를 발열부(22a)에 공급하여 발열부(22a)를 발열시킨다. 한 쌍의 전극(23a, 23b)은, 예를 들어 알루미늄, 금, 구리 등의 전기 전도성이 좋은 재료로 형성되어 있다. 이 한 쌍의 전극(23a, 23b)은, 도3 및 도6에 도시한 바와 같이 전체의 발열부(22a)와 전기적으로 접속된 공통 전극(23a)과, 발열부(22a)마다 별개로 전기적으로 접속된 개별 전극(23b)으로 구성되고, 발열부(22a)를 이격하고 서로 격리하여 설치되어 있다.

공통 전극(23a)은 글래스층(21)의 돌기부(25)를 사이에 두고, 후술하는 전원용 가요성 기판(80)이 접합되는 측과는 반대측에 설치되어 있다. 공통 전극(23a)은 모든 발열부(22a)와 전기적으로 접속되고, 양단부가 글래스층(21)의 짧은 변을 따라서 전원용 가요성 기판(80)이 접합되는 측으로 도출되고, 전원용 가요성 기판(80)과 전기적으로 접속되어 있다. 이 공통 전극(23a)은 전원용 가요성 기판(80)을 거쳐서 도시하지 않은 전원과 전기적으로 접속되어 있는 강성 기판(70)과 전기적으로 접속되어, 전원과 각 발열부(22a)를 전기적으로 접속하고 있다.

개별 전극(23b)은 글래스층(21)의 돌기부(25)를 사이에 두고, 후술하는 신호용 가요성 기판(90)이 접합되는 측에 설치되어 있다. 개별 전극(23b)은 발열부(22a)에 대해 1대 1로 설치되어 있다. 이 개별 전극(23b)은 강성 기판(70)의 발열부(22a)의 구동을 제어하는 제어 회로와 접속되어 있는 신호용 가요성 기판(90)과 전기적으로 접속되어 있다.

이 공통 전극(23a) 및 개별 전극(23b)은 발열부(22a)의 구동을 제어하는 회로에 의해 선택된 발열부(22a)에 전류를 소정의 시간 공급하여 색재를 승화시키고, 인쇄 매체(4)에 열전사할 수 있는 온도까지 발열부(22a)를 발열시킨다.

또한, 헤드부(20)에서는 글래스층(21) 상의 전체면에 발열 저항체(22)를 반드시 설치할 필요는 없고, 돌기부(25) 상의 일부에 발열 저항체(22)를 설치하고, 공통 전극(23a) 및 개별 전극(23b)의 단부를 발열 저항체(22) 상에 형성하도록 해도 좋다.

헤드부(20)의 가장 외측에 설치되는 저항체 보호층(24)은, 도4에 도시한 바와 같이 발열 저항체(22) 및 공통 전극(23a)의 전체 및 개별 전극(23b)의 발열부(22a)측의 단부를 덮고, 서멀 헤드(2)와 잉크 리본(3)이 접했을 때에 생기는 마찰 등으로부터 발열부(22a), 발열부(22a)의 주위에 설치된 한 쌍의 전극(23a, 23b)을 보호한다. 이 저항체 보호층(24)은 고온 하에서 고강도, 내마모성 등의 기계적 특성 및 내열성, 내열 충격성, 열전도성 등의 열적 특성이 우수한 금속을 포함하는 무기 재료로 형성되고, 예를 들어 규소(Si), 알루미늄(Al), 산소(O), 질소(N)를 포함하는 사이어론(상품명 SIALON)으로 형성되어 있다.

이상과 같은 구성의 헤드부(20)에서는, 도4 및 도5에 도시한 바와 같이 글래스층(21)의 내측의 면에 헤드부(20)의 길이 방향(도4 중 L방향)으로 대략 직선형으로 형성된 발열부(22a)의 열(22b)과 대향하는 위치에 형성하는 홈부(26)의 폭(W1)[홈부(26)의 벽면(30)의 연장선과 천장면(31a)의 연장선과의 교점의 폭]이 발열부(22a)의 길이(L1)와 동일하거나 또는 발열부(22a)의 길이(L1)보다도 커지도록 홈부(26)를 형성한다. 글래스층(21)에서는 홈부(26)의 폭(W1)이 발열부(22a)의 길이(L1)와 동일하거나 또는 발열부(22a)의 길이(L1)보다도 커지도록 형성함으로써 서멀 헤드(2)의 열효율을 더 향상시킬 수 있다.

즉, 글래스층(21)에서는 홈부(26)의 폭(W1)이 발열부(22a)의 길이(L1)와 동일하거나 또는 발열부(22a)의 길이(L1)보다도 커지도록 형성함으로써, 축열부(27)의 양단부의 두께가 홈부(26)의 폭(W1)을 발열부(22a)의 길이(L1)보다도 작아지도록 형성한 경우에 비해 얇아진다. 이에 의해, 글래스층(21)에서는 축열부(27)에 축열된 열에너지가 축열부(27)의 양단부로부터 축열부(27) 주위의 영역, 즉 홈부(26)의 주변부(28)로 방열되기 어려워진다. 특히, 글래스층(21)에서는 홈부(26)의 폭(W1)을 발열부(22a)의 길이보다도 크게 함으로써, 발열부(22a)와 동일한 길이로 한 경우보다도 보다 축열부(27)의 양단부의 두께가 얇아지기 때문에, 보다 방열되기 어려워진다. 이와 같이, 글래스층(21)에서는 주변부(28)로의 방열이 억제되므로, 잉크 리본(3)측으로의 열량을 더 많게 할 수 있어, 서멀 헤드(2)의 열효율을 더 향상시킬 수 있다.

또한, 발열부(22a)의 길이는, 예를 들어 200 ㎛이고, 홈부(26)의 폭은 50 ㎛ 내지 700 ㎛이고, 바람직하게는 200 ㎛ 내지 400 ㎛이다.

또한, 글래스층(21)에서는, 도5 및 도10에 도시한 바와 같이 돌기부(25)의 중앙부(25a)의 곡률 반경(R1)보다도 양측(25b)의 곡률 반경(R2)의 쪽이 작아지도록 형성한다(R1 ＞ R2). 예를 들어, 글래스층(21)에서는 중앙부(25a)의 곡률 반경(R1)을, 예를 들어 2.5 ㎛로 하고, 양측(25b)의 곡률 반경(R2)을, 예를 들어 1.0 ㎛로 한다. 글래스층(21)에서는 중앙부(25a)의 곡률 반경(R1)보다도 양측(25b)의 곡률 반경(R2)의 쪽이 작아지도록 돌기부(25)를 형성함으로써, 양측(25b)의 곡률 반경(R2)이 중앙부(25a)의 곡률 반경(R1)보다도 커지도록 형성한 경우(R1 ≤ R2)보다도 양측(25b)과 홈부(26) 사이의 글래스층(21)의 두께가 얇아지고, 즉 축열부(27)의 양단부의 두께가 얇아진다. 이에 의해, 축열부(27)에서는 축열량이 더 적어지고, 양단부로부터 홈부(26)의 주변부(28)로 방열되는 열량도 더 적어지므로, 열효율을 더 향상시킬 수 있다. 또한, 이 글래스층(21)에서는 중앙부(25a)의 곡률 반경(R1)보다도 양측(25b)의 곡률 반경(R2)의 쪽이 작아지도록 돌기부(25)를 형성함으로써, 돌기부(25)의 폭이 작아지므로, 층 전체를 소형화할 수 있다.

또한, 글래스층(21)에서는, 도5에 도시한 바와 같이 홈부(26)의 발열부(22a)측과는 반대측, 즉 기단부(29)측으로부터 벽면(30)이 대략 수직으로 상승하도록 형성한다. 이와 같은 홈부(26)를 갖는 글래스층(21)에서는 플래튼(5)이 서멀 헤드(2)를 압박하였을 때에 돌기부(25)측으로부터 홈부(26)의 양단부(29)측의 양단부(9a)에 가해진 압력이 양단부(29a)에 집중하지 않고, 글래스층(21)의 바닥면(21a)으로 분산되므로, 플래튼(5)으로부터의 압박에 대해 물리적 강도가 높아지게 된다. 이에 의해, 글래스층(21)에서는 플래튼(5)으로부터의 압박으로 양단부(29a)가 변형이나 파손되는 것을 방지할 수 있고, 글래스층(21)의 변형이나 파손을 방지할 수 있다.

또한, 글래스층(21)은, 도7에 도시한 바와 같이 발열부(22a)의 길이 방향에서 상대하는 벽면(30) 사이의 폭이 선단부(31)측보다 기단부(29)측의 쪽이 넓어지도록 형성해도 좋다. 이와 같은 글래스층(21)에서는 발열부(22a)의 길이 방향에서 상대하는 벽면(30) 사이의 폭이 선단부(31)측보다 기단부(29)측의 쪽이 넓게 되어 있음으로써, 예를 들어 금형을 사용하여 열 프레스에서 홈부(26)를 성형하는 경우에 이형하기 쉬워진다. 이에 의해, 이 글래스층(21)은 금형 성형으로 용이하게 성형할 수 있어, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 글래스층(21)에서는, 도5에 도시한 바와 같이 홈부(26)의 선단(31)측의 천장면(31a)의 양단부 코너부(31b)를 대략 원호형으로 하고, 양단부 코너부(31b) 사이의 천장면(31a)이 대략 평탄해지도록 홈부(26)를 형성한다. 글래스층(21)에서는 홈부(26)의 선단부(31)측의 양단부 코너부(31b)를 대략 원호형으로 함으로써 플래튼(5)이 서멀 헤드(2)를 압박했을 때에 돌기부(25)측으로부터 양단부 코너부(31b)에 가해진 압력이 분산되고, 플래튼(5)으로부터의 압박에 대해 물리적 강도가 높아지게 된다. 이에 의해, 글래스층(21)에서는 플래튼(5)으로부터의 압박으로 홈부(26)의 선단부(31)측의 양단부 코너부(31b)가 변형이나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도5에 도시하는 헤드부(20)의 글래스층(21)에서는, 또한 도8 및 도9에 도시한 바와 같이 홈부(26)의 선단부(31)의 천장면(31a)과 돌기부(25)의 중앙부(25a)의 표면 사이의 두께, 즉 돌기부(25)의 두께(T1)가 대략 일정, 즉 대략 균일해지도록 홈부(26)의 천장면(31a)을 돌기부(25)의 중앙부(25a)의 표면을 따라서 대략 원호형으로 형성해도 좋다. 글래스층(21)에서는, 도9에 도시한 바와 같이 동심원으로, 홈부(26)의 천장면(31a)과 돌기부(25)의 중앙부(25a)를 형성함으로써 돌기부(25)의 두께(T1)가 대략 균일해지도록 형성할 수 있다. 또한, 돌기부(25)의 두께(T1)는 10 ㎛ 내지 100 ㎛이고, 바람직하게는 20 ㎛ 내지 40 ㎛이고, 예를 들 어 27.5 ㎛로 하는 것이 특히 바람직하다. 이 글래스층(21)에서는 돌기부(25)의 두께(T1)를 대략 균일하게 하고, 돌기부(25)의 두께(T1)를 편재시키지 않도록 함으로써, 플래튼(5)으로부터 압박되었을 때, 홈부(26)의 양단부 코너부(31b)에 응력이 집중하지 않게 된다. 이에 의해, 이 글래스층(21)에서는 돌기부(25)의 두께(T1)가 매우 얇아도 물리적 강도가 높아지게 된다. 또한, 글래스층(21)에서는 돌기부(25)의 두께(T1)를 대략 균일하게 함으로써 축열부(27)의 두께가 대략 균일해지고, 축열부(27)의 두께가 편재하고 있지 않음으로써, 축열부(27)의 열적 밸런스가 양호해져, 서멀 헤드(2)의 열효율, 응답성이 양호해진다.

이상과 같은 헤드부(20)를 갖는 서멀 헤드(2)에서는 글래스층(21)으로 홈부(26)를 형성함으로써, 발열부(22a)로부터 발생한 열에너지가 글래스층(21)으로 방열되기 어려워지고, 또한 축열부(22a)에 축열된 열에 의해 전력을 절약하면서 발열부(22a)를 색재의 승화 온도까지 발열시킬 수 있으므로, 열효율이 향상된다. 또한, 이 서멀 헤드(2)에서는 글래스층(21)에 홈부(26)를 마련함으로써, 축열부(22)의 두께가 얇아지고, 축열량이 적어지므로, 방열되기 쉬워져 응답성이 향상된다. 따라서, 이 서멀 헤드(2)에서는 글래스층(21)에 홈부(26)를 형성함으로써 열효율 및 응답성이 향상된다.

또한, 이 서멀 헤드(2)에서는 글래스층(21)의 홈부(26)의 폭(W1)을 발열부(22a)의 폭과 동일하거나 또는 발열부(22a)의 길이(L1)보다도 크게 함으로써, 축열부(27)의 양단부의 두께가 얇아져 축열부(27)로부터 방열되기 어려워지고, 발열부(22a)로부터 발생한 열에너지의 방열이 억제되어 열효율이 더 향상된다.

또한, 열효율에 관하여 말하면, 이 서멀 헤드(2)에서는 글래스층(21)의 돌기부(25)의 중앙부(25a)의 곡률 반경(R1)보다도 양측의 곡률 반경(R2)의 쪽을 작게 함으로써, 축열부(27)의 양측의 폭이 좁아져 축열부(27)로부터 방열되기 더 어려워지고, 발열부(22a)로부터 발생한 열에너지의 방열이 더 억제되어 열효율이 더 향상된다.

또한, 이 서멀 헤드(2)에서는, 도5에 도시한 바와 같이 글래스층(21)의 홈부(26)를 대략 수직으로 상승시켜 선단부(31)측의 양단부 코너부(31b)를 원호로 형성하거나, 도8에 도시한 바와 같이 돌기부(25)의 두께(T1)가 대략 균일해지도록 형성함으로써, 물리적 강도가 향상된다. 이 서멀 헤드(2)에서는 글래스층(21)의 물리적 강도가 향상됨으로써, 인쇄할 때에 받는 플래튼(5)으로부터의 압박에 의해 단위 면적당 45 ㎏ 정도의 큰 압력이 글래스층(21)에 가해져도 글래스층(21)의 변형이나 파손, 특히 두께가 얇은 돌기부(25)의 변형이나 파손을 방지할 수 있다.

이상의 점으로부터, 이 서멀 헤드(2)에서는 열효율 및 응답성이 양호하고, 플래튼(5)에 의한 압박에 의해 글래스층(21)이나 돌기부(25)가 변형이나 파손되지 않으므로, 고품위인 화상이나 문자를 전력을 절약하면서 고속으로 인쇄할 수 있다. 또한, 서멀 헤드(2)에서는, 도7에 도시한 바와 같이 홈부(26)의 벽면(30) 사이의 폭을 선단부(31)측보다 기단부(29)측의 쪽이 넓어지도록 형성함으로써, 예를 들어 금형을 사용하여 열 프레스에서 홈부(26)를 성형하는 경우에, 이형되기 쉬워져 생산 효율이 향상된다.

또한, 상술한 헤드부(20)의 글래스층(21)에서는, 도11 및 도12에 도시한 바 와 같이 헤드부(20)의 길이 방향(도11 중 L방향)으로 대략 직선형으로 복수 병설된 발열부(22a)의 열(22b)과 대향하여 홈부(26)를 마련하고, 홈부(26)의 발열부(22a)의 병설 방향의 양측에 강도를 보강하기 위한 제1 보강부(32)를 설치한다. 이 제1 보강부(32)는 글래스층(21)의 두께를 두껍게 하여 형성한다. 제1 보강부(32)의 두께(T2)는 돌기부(25)의 두께(T1)보다도 두껍게 되어 있다(T2 ＞ T1). 글래스층(21)은 홈부(26)의 길이 방향의 양측에 돌기부(25)의 두께(T1)보다도 두꺼운 두께(T2)를 갖는 제1 보강부(32)를 설치함으로써 돌기부(25)를 보강할 수 있다. 이에 의해, 글래스층(21)에서는 플래튼(5)으로부터 압박되었을 때에 플래튼(5)으로부터의 압박에 의해 돌기부(25)가 변형되거나, 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 글래스층(21)에는, 도11 및 도12에 도시한 바와 같이 제1 보강부(32) 외에, 이 제1 보강부(32)의 내측에 돌기부(25)의 단부로부터 제1 보강부(32)를 향해 두께가 점차 두꺼워지고, 두께(T3)를 갖는 다른 제2 보강부(33)가 형성되어 있다. 이에 의해, 글래스층(21)에서는 제1 보강부(32) 외에, 제2 보강부(33)를 더 설치함으로써, 돌기부(25)가 더 보강된다. 이에 의해, 글래스층(21)에서는 돌기부(25)의 물리적 강도가 보다 높아지고, 플래튼(5)으로부터 압박되었을 때에 돌기부(25)가 변형이나 파손되는 것을 더 방지할 수 있다.

서멀 헤드(2)에서는 글래스층(21)의 발열부(22a)의 병설 방향의 양측에 제1 보강부(32) 및 제2 보강부(33)를 형성함으로써, 글래스층(21)의 물리적 강도가 향상되고, 인쇄할 때에 받는 플래튼(5)으로부터의 압박에 의해 큰 압력이 글래스층(21)에 가해져도 글래스층(21)의 변형이나 파손, 특히 두께가 얇은 돌기부(25)의 변형이나 파손을 방지할 수 있다.

이상과 같은 글래스층(21)을 갖는 헤드부(20)는 이하와 같이 하여 제조된다. 우선, 도13에 도시한 바와 같이 글래스층(21)의 원재료가 되는 글래스(41)를 준비하고, 계속해서, 도14에 도시한 바와 같이 열 프레스 등으로 글래스(41)를, 상면에 돌기부(25)를 갖는 글래스층(21)에 성형한다.

다음에, 상세를 도시하지 않지만, 글래스층(21)의 돌기부(25)가 마련된 면에 스패터 등의 박막 형성 기술을 이용하여 발열 저항체(22)가 되는 저항체막을 고저항으로 내열성을 갖는 재료로 형성하고, 한 쌍의 전극(23a, 23b)이 되는 도체막을 알루미늄 등의 전기 전도성이 좋은 재료로 소정의 두께로 형성한다.

다음에, 도15에 도시한 바와 같이, 예를 들어 포토리소그래피 등의 패턴 형성 기술로 발열 저항체(22) 및 한 쌍의 전극(23a, 23b)을 패턴 형성하고, 한 쌍의 전극(23a, 23b) 사이로부터 발열 저항체(22)를 노출시켜 발열부(22a)를 형성한다. 발열 저항체(22) 및 한 쌍의 전극(23a, 23b)이 형성되어 있지 않은 부분은 글래스층(21)이 노출되어 있다.

다음에, 도16에 도시한 바와 같이 스패터 등의 박막 형성 기술을 이용하여 발열 저항체(22) 및 한 쌍의 전극(23a, 23b) 상에 저항체 보호층(24)을, 예를 들어 사이어론으로 소정의 두께로 형성한다.

다음에, 도17에 도시한 바와 같이 글래스층(21)의 돌기부(25)가 형성된 면과는 반대측의 면, 즉 서멀 헤드(2)의 내측이 되는 면에, 예를 들어 커터(42)로 절삭하고 오목형의 홈부(26)를 발열부(22a)의 열(22b)에 대향하도록 형성하여 헤드 부(20)를 제조한다. 커터(42)로 홈부(26)를 형성함으로써, 도17에 도시한 바와 같이 글래스층(21)에 제1 보강부(32) 및 제2 보강부(33)을 일련의 절삭 공정으로 형성할 수 있다.

또한, 홈부(26)를 절삭하여 형성한 후에는 홈부(26)의 내면에 생긴 손상을 제거하기 위해, 홈부(26)의 내면에 불산 처리를 실시해도 좋다. 또한, 홈부(26)는 절삭 등의 기계 가공으로 형성하는 것 외에, 에칭이나 열 프레스 등으로 형성해도 좋다.

또한, 도7에 도시한 바와 같은 홈부(26)를 형성하는 경우에는 벽면(30)이 선단부(31)측으로부터 기단부(29)측을 향해 넓게 되어 있기 때문에, 이형되기 쉬워지므로, 금형을 이용하여 열 프레스로 형성해도 좋다. 또한, 홈부(26)를 열 프레스로 형성하는 경우에는, 상형에서 돌기부(25)를 형성하고, 하형에서 홈부(26)를 형성하고, 돌기부(25)와 동시에 홈부(26)를 형성하도록 해도 좋다.

헤드부(20)는 도20에 도시한 세라믹 기판(101)을 이용한 서멀 헤드(100)와 비교해도 세라믹 기판을 이용하지 않고 전체가 글래스층(21)으로 형성되어 있으므로, 세라믹 기판을 제거하여 부품 개수를 줄일 수 있고, 구성을 간소화할 수 있다. 또한, 서멀 헤드(2)에서는 부품 개수를 줄일 수 있음으로써, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

이상과 같은 헤드부(20)를 갖는 서멀 헤드(2)는, 도3 및 도18에 도시한 바와 같이 방열 부재(50) 상에 접착제층(60)을 거쳐서 헤드부(20)를 설치하고, 이 헤드부(20)와 헤드부(20)의 제어 회로 등이 설치된 강성 기판(70)을 전원용 가요성 기 판(80) 및 신호용 가요성 기판(90)으로 전기적으로 접속하고 있다. 서멀 헤드(2)에서는 전원용 가요성 기판(80) 및 신호용 가요성 기판(90)을 방열 부재(50)측으로 만곡시킴으로써 강성 기판(70)이 방열 부재(50)의 측면에 배치된다.

방열 부재(50)는 색재를 열전사할 때에 헤드부(20)로부터 발생한 열에너지를 효율적으로 방열하는 것이고, 예를 들어 알루미늄 등의 높은 열전도성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 이 방열 부재(50)에는, 도3 및 도18에 도시한 바와 같이 상면에 폭 방향의 대략 중앙, 길이 방향(도18 중 L방향)에 걸쳐서 헤드부(20)가 설치되는 설치 돌기부(51)가 형성되어 있다. 또한, 방열 부재(50)에는 전원용 가요성 기판(80) 및 신호용 가요성 기판(90)이 만곡되는 측의 측면의 상단부에 전원용 가요성 기판(80) 및 신호용 가요성 기판(90)을 측면을 따라서 만곡시키기 위한 테이퍼(52)가 형성되고, 이 테이퍼(52)의 하단부에 강성 기판(70)을 측면에 배치시키기 위한 제1 절결부(53)가 형성되어 있다. 또한, 방열 부재(50)에는 신호용 가요성 기판(90)에 설치된 후술하는 반도체 칩(91)을 방열 부재(50)측에 배치할 수 있도록 제2 절결부(54)가 형성되어 있다.

방열 부재(50)의 설치 돌기부(51)에는, 도19에 도시한 바와 같이 접착제층(60)을 거쳐서 헤드부(20)가 설치되어 있다. 이 접착제층(60)은 열전도성을 갖고, 탄성을 갖는 접착제로 형성되어 있다. 접착제층(60)은 열전도성을 갖고 있으므로, 헤드부(20)로부터 발생한 열을 방열 부재(50)로 효율적으로 방열할 수 있다. 또한, 접착제층(60)은 탄성을 갖고 있으므로, 방열 부재(50)와 헤드부(20)의 열팽창 계수의 차이에 의해 헤드부(20)와 방열 부재(50)가 다른 팽창, 수축을 일으켜도 헤드부(20)가 발열했을 때에 방열 부재(50)로부터 헤드부(20)가 박리되지 않도록 할 수 있다. 접착제층(60)의 두께는, 예를 들어 50 ㎛ 정도이다.

이 접착제층(60)은, 도19에 도시한 바와 같이 열전도성을 갖는 수지, 예를 들어 가열 경화형이고, 액상의 실리콘 고무 등으로 형성되고, 고경도이고 열전도성을 갖는 필러(61)가 함유되어 있다. 함유되어 있는 필러(61)는 입상 또는 선형의, 예를 들어 산화알루미늄이다. 이 접착제층(60)은 필러(61)가 함유되어 있음으로써, 필러(61)가 헤드부(20)와 방열 부재(50) 사이의 스페이서로서 기능하고, 플래튼(5)으로부터 압박된 헤드부(20)에 의해 압축되지 않고, 글래스층(21)의 기단부(29)측의 단부(29a)가 방열 부재(50)측으로 오목해지지 않도록 일정한 두께를 유지할 수 있다. 이에 의해, 이 접착제층(60)에서는 필러(61)에 의해 두께를 일정하게 유지할 수 있으므로, 헤드부(20)가 플래튼(5)으로부터 압박되었을 때에 돌기부(25)로부터 홈부(26)의 기단부(29)측의 양단부(29a)에 가해진 압력이 글래스층(21)의 바닥면(21a)으로 분산되어 글래스층(21)의 바닥면(21a) 전체에서 압력을 받을 수 있게 된다. 또한, 이 접착제층(60)은 필러(61)가 구름 이동함으로써 플래튼(5)으로부터 가해진 압력을 바닥면(21a)과 평행 방향으로 회피할 수 있다. 이상과 같이, 서멀 헤드(2)에서는 플래튼(5)으로부터 글래스층(21)으로 큰 압력이 가해져도 글래스층(21)이 방열 부재(50)측으로 오목해지는 것을 방지할 수 있고, 글래스층(21)이 변형이나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 접착제층(60)에 함유시키는 필러(61)는 접착제층(60)의 두께와 동일하거나 또는 접착제층(60)의 두께보다도 큰 직경을 갖는 것이라도 좋다. 접착제 층(60)에서는 두께와 동일하거나 또는 두께보다도 큰 직경을 갖는 필러(61)를 함유함으로써, 이 필러(61)에 의해 플래튼(5)으로부터 헤드부(20)가 압박되었을 때에 헤드부(20)에 의해 압축되지 않고, 보다 두께를 일정하게 유지할 수 있어, 글래스층(21)의 변형이나 파손을 더 방지할 수 있다.

도3에 도시하는 방열 부재(50)의 측면에 배치되는 강성 기판(70)에는 전원으로부터 전류를 헤드부(20)로 공급하는 도시하지 않은 전원용 배선과, 복수의 전자 부품이 실장된 헤드부(20)의 구동을 제어하는 도시하지 않은 제어 회로가 설치되어 있다. 강성 기판(70)에는, 도3에 도시한 바와 같이 전원선이나 신호선 등이 되는 가요성 기판(71)이 전기적으로 접속되어 있다. 강성 기판(70)은 방열 부재(50)의 측면의 제1 절결부(53)에 배치되고, 양단부가 나사 등의 고정 부재(72)로 방열 부재(50)에 고정되어 있다.

강성 기판(70)과 전기적으로 접속되는 전원용 가요성 기판(80)은, 도3 및 도6에 도시한 바와 같이 일단부가 강성 기판(70)의 도시하지 않은 전원용 배선과 전기적으로 접속되고, 타단부가 헤드부(20)의 공통 전극(23a)과 전기적으로 접속되고, 헤드부(20)의 공통 전극(23a)과 강성 기판(70)의 배선을 전기적으로 접속하여 각 발열부(22a)에 전류를 공급하고 있다. 또한, 전원용 가요성 기판(80)은 공통 전극(23a) 사이에 도전성 입자를 포함하는 절연 수지 재료로 이루어지는 필름, 예를 들어 이방성 도전성 필름(ACF : Anisotropic Conductive Film)을 개재시켜 공통 전극(23a)과 전기적으로 접속하도록 해도 좋다. 전원용 가요성 기판(80)과 공통 전극(23a)을 ACF으로 전기적으로 접속함으로써, 발열부(22a)에서 발생한 열에너지 가 공통 전극(23a)을 거쳐서 전원용 가요성 기판(80)측으로 방열되는 것을 방지할 수 있다.

강성 기판(70)의 제어 회로와 전기적으로 접속되는 신호용 가요성 기판(90)은, 도3 및 도6에 도시한 바와 같이 일단부가 강성 기판(70)의 도시하지 않은 제어 회로와 전기적으로 접속되고, 타단부가 헤드부(20)의 개별 전극(23b)과 전기적으로 접속된다. 이 신호용 가요성 기판(90)은 서멀 헤드(2)의 길이 방향(도3 중 L방향)으로 복수 병설되어 있다.

각 신호용 가요성 기판(90)에는, 도6 및 도18에 도시한 바와 같이 한쪽 면에 헤드부(20)의 각 발열부(22a)를 구동시키는 구동 회로가 설치된 반도체 칩(91)이 설치되고, 동일면의 헤드부(20)와의 접속측에 반도체 칩(91)과 각 개별 전극(23b)을 전기적으로 접속하는 접속 단자(92)가 설치되어 있다.

각 신호용 가요성 기판(90)에 설치되어 있는 반도체 칩(91)은, 도18에 도시한 바와 같이 신호용 가요성 기판(90)의 내측에 배치된다. 이 반도체 칩(91)은, 도6에 도시한 바와 같이 강성 기판(70)의 제어 회로로부터 이송되어 온 인쇄 데이터에 대응한 시리얼 신호를 병렬 신호로 변환하는 시프트 레지스터(93)와, 발열부(22a)의 발열의 구동을 제어하는 스위칭 소자(94)를 갖는다. 시프트 레지스터(93)는 인쇄 데이터에 대응한 시리얼 신호를 병렬 신호로 변환하고, 변환된 병렬 신호를 래치한다. 스위칭 소자(94)는 각 발열부(22a)에 설치된 개별 전극(23b)마다 설치된다. 시프트 레지스터(93)에서 래치된 병렬 신호는 스위칭 소자(94)의 온 오프를 제어하고, 각 발열부(22a)에 대한 전류 공급 및 공급 시간을 제어하고, 발 열부(22a)의 발열을 구동 제어한다.

접속 단자(92)는, 도6에 도시한 바와 같이 발열부(22a)와 1대 1로 설치된 각 개별 전극(23b)에 대응하여 설치되고, 개별 전극(23b)과 반도체 칩(91)을 전기적으로 접속하고 있다. 접속 단자(92)와 개별 전극(23b)은, 도4에 도시한 바와 같이 개별 전극(23b)측의 글래스층(21)과 신호용 가요성 기판(90) 사이에 도전성 입자를 포함하는 절연 수지 재료로 이루어지는 필름(95), 예를 들어 이방성 도전성 필름(ACF : Anisotropic Conductive Film)을 사이에 두고, 이 ACF를 거쳐서 전기적으로 접속된다. 서멀 헤드(2)에서는 헤드부(20)의 개별 전극(23b)과 신호용 가요성 기판(90)의 접속 단자(92)를 절연 수지 재료로 이루어지는 ACF로 접속함으로써, 발열부(22a)의 근방에서 신호용 가요성 기판(90)을 접속해도 발열부(22a)에서 발생한 열에너지가 개별 전극(23b)을 거쳐서 신호용 가요성 기판(90)측으로 방열되는 것을 방지할 수 있어, 열효율의 저하를 억제할 수 있다. 이에 의해, 서멀 헤드(2)에서는 헤드부(20)의 글래스층(21)에 홈부(26)를 마련하고, 개별 전극(23b)과 신호용 가요성 기판(90)의 접속을 ACF로 더 행함으로써, 발열부(22a)의 열에너지의 방열을 더 억제할 수 있어, 열효율을 더 향상시킬 수 있다. 또한, 서멀 헤드(2)에서는 ACF로 접속함으로써 개별 전극(23b)을 거쳐서 신호용 가요성 기판(90)측으로 발열부(22a)의 열에너지가 방열되는 것을 방지할 수 있으므로, 신호용 가요성 기판(90) 상에 설치되어 있는 반도체 칩(91)을 열로부터 보호할 수 있다.

또한, 접속 단자(92)와 개별 전극(23b)의 전기적 접속은 ACF 등의 필름(95) 대신에 도전성 페이스트 등의 수지를 가진 열전도성이 낮은 재료로 전기적으로 접 속해도 좋다. 또한, 서멀 헤드(2)에서는 반도체 칩(91)을 외측에 배치하도록 해도 좋다.

또한, 서멀 헤드(2)에서는 방열 부재(50)와, 강성 기판(70)이나 전원용 가요성 기판(80), 신호용 가요성 기판(90) 사이에 절연 부재를 개재시키고, 방열 부재(50)와 반도체 칩(90) 사이 및 강성 기판(70)과 방열 부재(50) 사이의 전기적 접촉, 기계적 접촉을 방지하도록 해도 좋다.

이상과 같이, 서멀 헤드(2)에서는 헤드부(20)의 개별 전극(23b)과 강성 기판(70)의 제어 회로를 전기적으로 접속하는 신호용 가요성 기판(90) 상에 시리얼 신호를 병렬 신호로 변환하는 시프트 레지스터(93)를 갖는 반도체 칩(91)을 설치함으로써, 강성 기판(70)과 신호용 가요성 기판(90) 사이를 시리얼 전송으로 할 수 있어, 전기적인 접속점의 수를 줄일 수 있다.

이상과 같은 구성의 서멀 헤드(2)에서는 헤드부(20)와 강성 기판(70)을 전원용 가요성 기판(80) 및 신호용 가요성 기판(90)으로 접속함으로써, 강성 기판(70)을 헤드부(20)의 주변에 자유자재로 배치할 수 있다. 서멀 헤드(2)에서는, 도3 및 도18에 도시한 바와 같이 반도체 칩(91)을 방열 부재(50)의 제2 절결부(54)에 대향시켜 반도체 칩(91)이 내측이 되도록 전원용 가요성 기판(80) 및 신호용 가요성 기판(90)을 방열 부재(50)의 테이퍼(52)를 따라서 만곡시키고, 강성 기판(70)을 방열 부재(50)의 제1 절결부(53)에 배치시킨다. 이에 의해, 서멀 헤드(2)에서는 강성 기판(70)을 방열 부재(50)의 측면에 배치함으로써 소형화할 수 있고, 프린터 장치(1) 전체를 소형화할 수 있다. 따라서, 이 서멀 헤드(2)에서는 프린터 장치(1), 특히 가정용 프린터 장치에 요구되고 있는 소형화를 실현할 수 있다.

또한, 서멀 헤드(2)에서는 방열 부재(50) 상에 접착제층(60)을 거쳐서 헤드부(20)를 설치할 뿐이므로, 구성이 간소화되어 용이하게 제조할 수 있고, 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 서멀 헤드(2)에서는 반도체 칩(91)을 내측에 배치함으로써, 반도체 칩(91)을 정전기로부터 보호할 수 있다.

서멀 헤드(2)에서는 반도체 칩(91)을 내측에 배치하고, 강성 기판(70)을 방열 부재(50)의 측면에 배치하여, 소형화할 수 있음으로써, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 인쇄 매체(4)의 진입측의 리본 가이드(6a)를 근접시켜 배치할 수 있다. 이에 의해, 이 서멀 헤드(2)를 이용한 프린터 장치(1)에서는 잉크 리본(3) 및 인쇄 매체(4)를 서멀 헤드(2)와 플래튼(5) 사이에 진입하기 직전까지 가이드할 수 있고, 서멀 헤드(2)와 플래튼(5) 사이에 적절하게 진입시킬 수 있다. 따라서, 이 프린터 장치(1)에서는 잉크 리본(3)이나 인쇄 매체(4)를 서멀 헤드(2)와 플래튼(5) 사이에 적절하게 진입시키는 것으로 할 수 있음으로써, 서멀 헤드(2)에 대해 잉크 리본(3)이나 인쇄 매체(4)가 대략 수직으로 닿게 되고, 서멀 헤드(2)의 열에너지가 잉크 리본(3)에 적절하게 인가되게 된다. 또한, 이 서멀 헤드(2)에서는 소형화할 수 있음으로써 근방을 주행하는 잉크 리본(3)이나 인쇄 매체(4)의 주행로의 설계에 자유도를 갖게 할 수 있다.

또한, 이 서멀 헤드(2)에서는 신호용 가요성 기판(90)에 반도체 칩(91)을 설치하고 있으므로, 헤드부(20)의 글래스층(21)에 반도체 칩(91)을 설치할 필요가 없어지므로, 글래스층(21)을 작게 할 수 있어, 비용을 내릴 수 있다.

이상과 같은 서멀 헤드(2)를 이용한 프린터 장치(1)에서는 화상이나 문자를 인쇄할 때에, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 서멀 헤드(2)에 대해 잉크 리본(3)과 인쇄 매체(4)를 플래튼(5)으로 압박하면서 서멀 헤드(2)와 플래튼(5) 사이에 잉크 리본(3)과 인쇄 매체(4)를 주행시킨다.

이때에는, 서멀 헤드(2)에는 플래튼(5)으로부터 단위 면적당 약 45 ㎏ 정도의 큰 힘이 가해지지만, 상술한 바와 같이, 도5에 도시한 바와 같이 글래스층(21)의 홈부(26)를 대략 수직으로 상승시켜 선단부(31)측의 양단부 코너부(31b)를 원호로 형성하거나, 도8에 도시한 바와 같이 돌기부(25)의 두께(T1)가 대략 균일해지도록 형성하거나, 도11에 도시한 바와 같이 헤드부(20)의 길이 방향의 양단부에 제1 보강부(32) 및 제2 보강부(33)를 설치하거나, 도19에 도시한 바와 같이 헤드부(20)와 방열 부재(50) 사이의 접착제층(60)에 필러를 넣음으로써, 물리적 강도가 향상되어, 플래튼(5)으로부터의 압박에 의해 글래스층(21)이 변형이나 파손되는 것이 방지되어 있다.

그리고, 서멀 헤드(2)와 플래튼(5) 사이를 주행하는 인쇄 매체(4)에 대해 잉크 리본(3)의 색재를 열전사한다. 색재를 열전사할 때에는 강성 기판(70)의 제어 회로로 이송된 인쇄 데이터에 대응한 시리얼 신호를 신호용 가요성 기판(90)에 설치된 반도체 칩(91)의 시프트 레지스터(93)에서 병렬 신호로 변환하고, 변환된 병렬 신호를 래치하고, 래치된 병렬 신호로 개별 전극(23b)마다 설치한 스위칭 소자(94)의 온 또는 오프하는 시간을 제어한다. 서멀 헤드(2)에서는 스위칭 소자(94)가 온이 되면, 그 스위칭 소자(94)에 접속되어 있는 발열부(22a)에 소정의 시간 전류가 흐르고, 발열부(22a)가 발열하여 잉크 리본(3)에 발생한 열에너지를 인가하고, 색재를 승화시켜 인쇄 매체(4)에 열전사한다. 스위칭 소자(94)가 오프되면, 그 스위칭 소자(94)에 접속되어 있는 발열부(22a)에 전류가 흐르지 않아, 발열부(22a)가 발열되지 않으므로, 잉크 리본(3)에 열에너지가 인가되지 않아, 색재가 인쇄 매체(4)에 열전사되지 않는다. 프린터 장치(1)에서는 인쇄 데이터의 1라인마다의 시리얼 신호가 서멀 헤드(2)의 제어 회로로부터 신호용 가요성 기판(90)의 반도체 칩(91)으로 이송되고, 상술한 동작을 반복하여 화상 형성부에 옐로우를 열전사한다. 옐로우를 열전사한 후에는, 마찬가지로 화상 형성부에 마젠타, 시안, 라미네이트 필름을 순차적으로 열전사하여 1매의 화상을 인쇄한다.

잉크 리본(3)의 색재를 열전사할 때에는, 서멀 헤드(2)의 헤드부(20)의 글래스층(21)에 발열부(22a)의 길이(L1)와 동일하거나 또는 발열부(22a)의 길이(L1)보다도 큰 폭(W1)을 갖는 홈부(26)가 마련되어 있으므로, 발열부(22a)로부터 발생한 열에너지가 글래스층(21)측으로 방열되기 어렵고, 글래스층(21)의 축열부(27)에 축열된 열에너지가 홈부(26)의 주변부(28)로 방열되기 어렵기 때문에, 잉크 리본(3)에 대한 열량이 많아진다. 또한, 서멀 헤드(2)에서는 글래스층(21)의 돌기부(25)의 중앙부(25a)의 곡률 반경(R1)보다도 양측(25b)의 곡률 반경(R2)을 작게 함으로써, 축열부(27)에 축열된 열에너지가 주변부(28)로 더 방열되기 어려워진다. 이에 의해, 서멀 헤드(2)에서는 글래스층(21)의 축열부(27)에 축열된 열에너지에 의해, 발열부(22a)의 온도가 올라가기 쉬워진다. 이상의 것으로부터, 이 서멀 헤드(2)에서는 열효율이 양호해진다. 또한, 이 서멀 헤드(2)에서는 글래스층(21)에 홈 부(26)를 마련함으로써 글래스층(21)의 축열량이 적어지기 때문에, 발열부(22a)를 발열시키지 않을 때에는 온도가 즉시 내려가, 응답성이 양호해진다. 이에 의해, 이 프린터 장치(1)에서는 열효율 및 응답성을 양호하게 할 수 있으므로, 전력을 절약하면서 고품위인 화상이나 문자를 고속 인쇄할 수 있다.

이상과 같이, 서멀 헤드(2)는 소형화되어 플래튼(5)으로부터의 압박에 의해 글래스층(21)이 변형이나 파손되지 않아, 열효율 및 응답성도 양호하기 때문에, 가정용 프린터 장치(1)에 있어서도 전력을 절약하면서 고품위인 화상이나 문자를 고속으로 인쇄할 수 있다.

또한, 서멀 헤드(2)는, 상세한 서술에서는 가정용 프린터 장치(1)에서 포스트 카드를 인쇄하는 예로 들었지만, 가정용 프린터 장치(1)로 한정되지 않고, 업무용 프린터 장치에도 적용할 수 있고, 크기도 특별히 한정되지 않고, 포스트 카드의 외에 L 사이즈의 포토 용지나 보통지 등에도 적용할 수 있고, 이와 같은 경우에도 고속 인쇄할 수 있다.

본 발명에 따르면, 소형화할 수 있는 서멀 헤드 및 프린터 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 소형화할 수 있고, 잉크 리본이나 인쇄 매체의 주행로에 자유도를 갖게 할 수 있는 서멀 헤드 및 프린터 장치를 제공할 수 있다.

Claims (8)

1. 한쪽 면에 돌기부가 형성되고, 다른 쪽 면에 상기 돌기부와 대향하여 오목형의 홈부가 형성된 글래스층과, 상기 돌기부 상에 설치되는 발열 저항체와, 상기 발열 저항체의 양측에 설치되는 한 쌍의 전극을 갖는 헤드부와,

   상기 헤드부의 제어 회로가 설치된 강성 기판과,

   상기 헤드부와 상기 강성 기판을 전기적으로 접속하는 가요성 기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 헤드부의 전극과 상기 가요성 기판의 접속 단자는 도전성 입자를 포함하는 수지로 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
3. 제1항에 있어서, 상기 헤드부는 방열 부재 상에 설치되고,

   상기 강성 기판은 상기 가요성 기판을 만곡시킴으로써 상기 방열 부재의 측면을 따라서 배치되는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
4. 한쪽 면에 돌기부가 형성되고, 다른 쪽 면에 상기 돌기부와 대향하여 오목형의 홈부가 형성된 글래스층과, 상기 돌기부 상에 설치되는 발열 저항체와, 상기 발열 저항체의 양측에 설치되는 한 쌍의 전극을 갖는 헤드부와,

   상기 헤드부의 제어 회로가 설치된 강성 기판과,

   상기 헤드부와 상기 강성 기판을 전기적으로 접속하는 가요성 기판을 갖는 서멀 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는 프린터 장치.
5. 플래튼과 대향하고, 상기 플래튼과의 사이에 잉크 리본과 인쇄 매체를 주행시키고, 잉크 리본에 열에너지를 인가하여 인쇄 매체에 잉크 리본의 색재를 열전사하는 서멀 헤드에 있어서,

   한쪽 면에 돌기부가 형성되고, 다른 쪽 면에 상기 돌기부와 대향하여 오목형의 홈부가 형성된 글래스층과, 상기 돌기부 상에 설치되는 발열 저항체와, 상기 발열 저항체의 양측에 설치되는 한 쌍의 전극을 갖는 헤드부와,

   상기 헤드부가 설치되는 방열 부재와,

   상기 헤드부의 제어 회로가 설치된 강성 기판과,

   상기 헤드부와 상기 강성 기판을 전기적으로 접속하는 가요성 기판을 구비하고,

   상기 가요성 기판에는 한쪽 면에 상기 발열 저항체를 구동하는 구동 회로가 설치된 반도체 칩이 실장되어 있고,

   상기 강성 기판은 상기 가요성 기판을 만곡시킴으로써 상기 방열 부재의 측면을 따라서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
6. 제5항에 있어서, 상기 반도체 칩은 만곡된 상기 가요성 기판의 내측의 면에 배치되는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
7. 제5항에 있어서, 상기 반도체 칩은 상기 강성 기판의 제어 회로로부터의 시리얼 신호를 병렬 신호로 변환하는 시프트 레지스터를 갖고,

   상기 가요성 기판은 상기 헤드부와의 접속측에 상기 발열 저항체와 1대 1로 설치된 전극의 수에 대응하여 설치되고, 상기 병렬 신호를 출력하는 접속 단자가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드.
8. 플래튼과, 상기 플래튼과 대향하고, 상기 플래튼과의 사이에 잉크 리본과 인쇄 매체를 주행시키고, 잉크 리본에 열에너지를 인가하여 인쇄 매체에 잉크 리본의 색재를 열전사하는 서멀 헤드를 구비하는 프린터 장치에 있어서,

   상기 서멀 헤드는 한쪽 면에 돌기부가 형성되고, 다른 쪽 면에 상기 돌기부와 대향하여 오목형의 홈부가 형성된 글래스층과, 상기 돌기부 상에 설치되는 발열 저항체와, 상기 발열 저항체의 양측에 설치되는 한 쌍의 전극을 갖는 헤드부와,

   상기 헤드부가 설치되는 방열 부재와,

   상기 헤드부의 제어 회로가 설치된 강성 기판과,

   상기 헤드부와 상기 강성 기판을 전기적으로 접속하는 가요성 기판을 갖고,

   상기 가요성 기판에는 한쪽 면에 상기 발열 저항체를 구동하는 구동 회로가 설치된 반도체 칩이 실장되어 있고,

   상기 강성 기판은 상기 가요성 기판을 만곡시킴으로써 상기 방열 부재의 측 면을 따라서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프린터 장치.

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