JP2005067160A - サーマルヘッド及びそれを用いたサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体のスティキングの発生を抑制することが可能な高性能のサーマルヘッド及びそれを用いたサーマルプリンタを提供すること。
【解決手段】グレーズ層３と、グレーズ層３上に配される発熱素子４と、該発熱素子４を被覆する保護膜６とを備え、該発熱素子４上に記録媒体を搬送しながら印画を行うサーマルヘッドにおいて、前記発熱素子４の近傍に位置するグレーズ層３の温度を、記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で高く設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発熱素子の発する熱を利用して記録動作を行うサーマルヘッド、並びにそれを用いたサーマルプリンタに関するものである。

従来より、ファクシミリやビデオプリンタ等の記録デバイスとしてサーマルヘッドが用いられている。

かかる従来のサーマルヘッドは、図５に示す如く、断面山状を成すグレーズ層２３と、該グレーズ層２３の頂部付近に配される発熱素子２４と、該発熱素子２４に接続される電極２５と、発熱素子２４及び電極２５を被覆する保護膜２６とを有するヘッド基板２１を、アルミニウム等の金属から成る放熱板２７上に接着材としての放熱性樹脂材２８や両面テープ２９を介して載置させた構造を有している。

このようなサーマルヘッドに対して、記録媒体として感熱紙を用いて印画を行う場合、サーマルヘッド上に配設されるプラテンローラを用いて感熱紙をサーマルヘッドに摺接させつつ、感熱紙を間欠的もしくは連続的に副走査方向（発熱素子の配列方向と直交する方向）に搬送するとともに、該発熱素子２４を外部からの印画信号に基づいて個々に選択的に発熱させ、その熱を発熱素子２４上の感熱紙に伝導させることにより、感熱紙が発色し、感熱紙に所定の印画が形成される。

印画の際に用いられる感熱紙としては、例えば、紙等の基材上に、ロイコ系等の発色剤やフェノール系酸性物質等の顕色剤を含んだポリマーからなる保持層を形成したものが好適に使用される。この感熱紙は加熱されると保持層自体が軟らかくなり、冷却されると保持層が硬くなる性質を有することから、発熱素子２４の発熱時で変形しやすく、発熱素子２４の発熱が終了すると感熱紙自体が硬くなる傾向にある。
実開平４−１３２９５６号公報

ところで、発熱素子２４の直上に位置する保護膜表面には、電極２５の段差に応じて窪みが存在している。この保護膜表面に感熱紙を摺接させつつ感熱紙を加熱すると、その熱によって変形しやすくなった感熱紙が保護膜表面の窪みに入り込むことがある。

この状態で発熱素子２４の発熱が終了し、感熱紙が冷却されると、保護膜２６の窪みに一部が入り込んだまま感熱紙が硬くなり、そのまま副走査方向に搬送されることとなる。その結果、硬くなった感熱紙の一部が保護膜２６の窪みによる段差によって引っ掛かりやすくなり、スティッキングの原因となっていた。

特に記録媒体を間欠的に搬送する場合、記録媒体の搬送は発熱素子２４の発熱のタイミングで停止し、発熱素子２４の発熱が終わって所定の時間（約１ｍｓｅｃ）を経てから搬送が再び開始されるため、保護膜２６の窪みに入り込んだ感熱紙の冷却時間が連続的な搬送の場合に比べて長く、とりわけスティッキングが問題となりやすかった。

このような問題は記録媒体として感熱紙を用いる場合だけでなく、インクリボンと記録紙とを用いる場合においても発生する。

本発明は上記問題点を抑制すべく案出されたものであり、その目的は、記録媒体のスティキングの発生を抑制することが可能な高性能のサーマルヘッド及びそれを用いたサーマルプリンタを提供することにある。

本発明のサーマルヘッドは、グレーズ層と、グレーズ層上に形成される発熱素子と、該発熱素子に接続される電極と、該発熱素子及び電極を被覆する保護膜とを備え、該発熱素子上に記録媒体を搬送しながら印画を行うサーマルヘッドにおいて、印画時、前記発熱素子の近傍に位置するグレーズ層の温度は、発熱素子の位置を基準として記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で高いことを特徴とする。

また本発明のサーマルヘッドは、上記サーマルヘッドにおいて前記グレーズ層が凸部を有していることを特徴とする。

更に本発明のサーマルヘッドは、上記サーマルヘッドにおいて前記発熱素子がグレーズ層の頂部付近に配されることを特徴とする。

また本発明のサーマルヘッドは、上記サーマルヘッドにおいて前記発熱素子の発熱中心が発熱素子の略中央に位置していることを特徴とする。

更に本発明のサーマルプリンタは、上述のサーマルヘッドと、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、サーマルヘッドを駆動する駆動手段と、を備えたことを特徴とする。

そして本発明のサーマルプリンタは、上記サーマルプリンタにおいて前記プラテンローラの押圧力が０．３ｋｇｆ／ｃｍ〜０．６ｋｇｆ／ｃｍに設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、印画時、発熱素子の近傍に位置するグレーズ層の温度を発熱素子を基準として記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で高くしたことから、発熱素子からの熱によって変形した記録媒体が保護膜の窪みに入り込んだとしても、かかる記録媒体の搬送方向下流側の部位が急激に冷え固まることが防止され、比較的軟らかい状態を保持することができる。従って、上記窪み内の記録媒体が搬送されて窪みの外側に出ようとする際に、窪みと記録媒体との摩擦力を低減することができ、記録媒体のスティッキングの発生を抑制することが可能となる。

尚、発熱素子近傍のグレーズ層の温度を記録媒体の搬送方向上流側で高くした場合、窪み内に入り込んだ記録媒体は搬送方向の下流側の部位で硬くなる。この状態で記録媒体が搬送されると、記録媒体の硬い部位が窪みの内壁と衝突するため、窪みと記録媒体との摩擦力が大きく、スティッキングが発生しやすい。

また記録媒体の搬送方向上流側、下流側の双方でグレーズ層の温度を高くしようと場合、グレーズ層の蓄熱量が大きくなりすぎて、所望する印画濃度が得られなくなるおそれがある。

従って、記録媒体の搬送方向下流側の温度を高くすることが重要である。

更に記録媒体の搬送方向上流側と下流側とのグレーズ層の温度差は５℃〜２０℃であることが好ましい。上記温度差が５℃よりも小さいと、保護膜の窪みが深い場合、スティッキングの防止効果が若干低下気味になり、一方、２０℃よりも大きいと、印画に尾引きが生じるおそれがあるからである。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るサーマルヘッドの断面図であり、図１に示すサーマルヘッドは、大略的に、ヘッド基板１を放熱板７上に載置させた構造を有している。

ヘッド基板１は、アルミナセラミックスや単結晶シリコン、Ｆｅ−Ｎｉ合金等の種々の材料により長方形状を成すように形成されたベースプレート２の上面に、グレーズ層３や発熱素子４、電極５等を被着させた構成となっている。

かかるベースプレート２は、アルミナセラミックスから成る場合、例えばアルミナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤・溶媒を添加・混合して泥漿状になすとともに、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用することによってセラミックグリーンシートを得、しかる後、このセラミックグリーンシートを四角形状に打ち抜いた上、高温で焼成することによって製作される。

またベースプレート２の上面には、ガラス製のグレーズ層３が被着されている。

グレーズ層３は、例えば厚み３０μｍ〜２００μｍの基層部３ａと、基層部３ａ上に設けられる曲率半径１ｍｍ〜４ｍｍの断面円弧状を成す凸部３ｂとで構成されており、凸部３ｂ自体の厚みは１５μｍ〜６５μｍに設定される。

このグレーズ層３は、例えば、熱伝導率が０．７Ｗ／ｍ・Ｋ〜１．０Ｗ／ｍ・Ｋのガラスにより形成されているため、その内部で発熱素子４の熱の一部を蓄積してサーマルヘッドの熱応答性を良好に維持する作用、具体的には、発熱素子４の温度を短時間で印画に必要な所定の温度まで上昇させる蓄熱層としての作用を為す。

尚、グレーズ層３は、ガラス粉末に適当な有機溶剤を添加・混合して得た所定のガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷等によってベースプレート２の上面に帯状に印刷・塗布し、これを高温で焼き付けることによって形成される。

更に、グレーズ層３の頂部付近に設けられる複数の発熱素子４は、例えば６００ｄｐｉ(dot per inch)の密度で主走査方向に直線状に配列させて成り、各々が矩形状に形成されている。

これら発熱素子４は、各々がＴａＳｉＯ系、ＴｉＳｉＯ系、ＴｉＣＳｉＯ系等の抵抗体膜から成っているため、その両端に接続される電極５を介して外部からの電力が供給されるとジュール発熱を起こし、感熱紙に印画を形成するのに必要な温度、例えば１５０℃〜４００℃の温度に発熱する。尚、ここでいう発熱素子４とは、グレーズ層３上に被着される抵抗体膜のうち、実際に発熱する領域のことをいう。また、発熱素子４の発熱中心、すなわち発熱温度のピーク位置は発熱素子４自体の略中心位置（中心位置より１０μｍ以内の距離）に位置している。

また、各発熱素子４の両端に接続される一対の電極５は、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等の金属材料により所定パターンに形成されており、発熱素子４に所定の電力を供給する給電配線として機能する。

尚、発熱素子４及び電極５は、従来周知の薄膜形成技術、例えばＴａＳｉＯ系等の抵抗膜及びＡｌ等の金属膜を従来周知のスパッタリング法や蒸着法によって順次所定厚み（抵抗膜０．０１５μｍ〜０．０５μｍ：金属膜０．９μｍ〜１．２μｍ）に積層するとともに、該積層体を従来周知のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を採用することによって所定パターンに加工することによって形成される。

一方、発熱素子４及び電極５の上面には保護膜６が被着されており、該保護膜６によって発熱素子４や電極５が共通に被覆されている。

保護膜６は、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）や酸化珪素（ＳｉＯ_２）、サイアロン（Ｓｉ-Ａｌ-Ｏ-Ｎ）等の耐磨耗性に優れた無機質材料から成り、発熱素子４上の表面には電極５の厚みに応じて形成される窪み６ａが形成されている。

かかる保護膜６は、発熱素子４や電極５等を記録媒体の摺接による磨耗や大気中に含まれている水分等の接触による腐食から保護するためのものあり、従来周知の薄膜形成技術、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタリング等を採用し、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）や酸化珪素（ＳｉＯ_２）、サイアロン（Ｓｉ-Ａｌ-Ｏ-Ｎ）等の無機質材料を発熱素子４や電極５等の上面に５μｍ〜１０μｍの厚みに被着させることにより形成される。

一方、ヘッド基板１はアルミニウムやＳＵＳ等の良熱伝導性の金属から成る放熱板７上に載置されており、かかる放熱板７の上面には互いに所定の間隔を空けて略平行に配される一対の溝７ａが主走査方向に沿って同一の断面形状で設けられている。また放熱板７と上述したヘッド基板１との間の領域のうち、一対の溝７ａ間には発熱素子４の直下に配される帯状の放熱性樹脂材８が、一対の溝７ａよりも外側の領域（放熱性樹脂材８の短手方向両側）には両面テープ９がそれぞれ介在されている。

放熱板７は、その上面でヘッド基板１を支持するとともに、ヘッド基板１の熱の一部を、後述する放熱性樹脂材８を介して吸収し、これを外部に放出することによってヘッド基板１中の温度が過度に高温となるのを有効に防止する作用を為す。

また一対の溝７ａは、放熱板７−ヘッド基板１間に介在される放熱性樹脂材８の余剰分を収容するためのものであり、一対の溝７ａ間で深さ、幅が略同じ大きさ（例えば、深さ０．７ｍｍ〜１ｍｍ、幅０．７ｍｍ〜１ｍｍ）に設定されている。

そして本実施形態においては、発熱素子４の近傍に位置するグレーズ層３（ここで発熱素子４の近傍に位置するグレーズ層３とは凸部３ｂのことをいう。また基層部３ａのみで構成されるいわゆる“べたグレーズ層”の場合、発熱素子４の中心から０．６ｍｍ以内の領域に位置するグレーズ層のことをいう。以下、第２，第３の実施形態においても同じ。）の温度を、発熱素子４の位置を基準として記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で高くするため、一対の溝７ａ間の領域における副走査方向の中心を発熱素子４の中心直下よりも記録媒体の搬送方向上流側にずらして配置させている。

このため、発熱素子４からの熱によって変形した記録媒体が保護膜６の窪みに入り込み、この状態で発熱素子４の発熱が終了して記録媒体が冷却されようとしても、保護膜６の窪み６ａ内に入り込んだ感熱紙の搬送方向下流側の部位が急激に冷え固まることが防止され、かかる部位を比較的軟らかい状態を保持することができる。従って、上記窪みによる段差と窪みに入り込んだ記録媒体との摩擦力を低減することができ、記録媒体のスティッキングの発生を抑制することが可能となる。

しかも放熱板７とヘッド基板１との位置関係をずらすという極めて簡単な手段によって凸部３ｂの搬送方向下流側の温度を高くしたことから、発熱素子４の被着位置をグレーズ層３の凸部３ｂの頂部からずらしたり、発熱素子４の発熱中心（発熱温度のピーク位置）を発熱素子４の略中央よりずらしたりする必要がなく、サーマルヘッドの生産性を高く維持した状態で記録媒体のスティッキングの発生を抑制できる。

なお、一対の溝７ａ間の領域における副走査方向の中心を発熱素子４の中心直下よりも記録媒体の搬送方向上流側にずらして配置させることにより、発熱素子４の近傍に位置するグレーズ層３の温度が記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で高くなるのは、放熱板７の放熱性は溝７ａの近傍領域で悪くなる傾向にあるところ、本実施形態のような構成においては凸部３ｂと溝７ａとの距離は搬送方向上流側よりも下流側で小さいことから、凸部３ｂ内の搬送方向下流側では上流側に比べて熱が篭りやすくなり、凸部３ｂの内部温度が搬送方向下流側で大きくなるからである。

ここで、一対の溝７ａ間の前記中心と発熱素子４の中心直下とのずれ量は少なくとも０．３ｍｍ以上ずらすことが好ましい。ずれ量が０．３ｍｍよりも小さいと、凸部３ｂの温度を搬送方向下流側でそれほど高くすることができず、記録媒体の搬送速度が５０．８ｍｍ／ｓｅｃ以上と特に大きくなった時に記録媒体のスティッキング防止効果が小さくなるおそれがあるからである。一方、搬送方向下流側の溝７ａが発熱素子４の直下領域内に位置するまで上述のずれ量が大きいと、発熱素子４の直下における放熱板の放熱性が悪くなり、グレーズ層３に熱が蓄熱しすぎて画像ににじみが生じ、ドットの再現性が悪くなるおそれがある。従って、一対の溝７ａ間の中心を発熱素子４の中心直下よりも記録媒体の搬送方向上流側にずらして配置させた状態で、搬送方向下流側の溝７ａが発熱素子４の直下領域よりも搬送方向下流側に位置するようにすることが好ましい。

そして、前記ヘッド基板１−放熱板７間に介在される放熱性樹脂材８は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の比較的熱伝導率が高い熱硬化性樹脂、あるいは、これらの樹脂中にＡｌ₂ Ｏ₃やＳｉ等の良熱伝導性（Ａｌ₂ Ｏ₃ の熱伝導率：約7.2×10^-3cal/mm・sec・℃）の無機物粒子（粒径：３μｍ〜３０μｍ）を２０重量％〜８０重量％の割合で添加・混合して成るものが好適に使用される。この放熱性樹脂材８は、発熱素子４の熱をヘッド基板１より放熱板７に対して良好に伝導させるとともに、両面テープ９と共にヘッド基板１と放熱板７とを強固に固定する作用を為す。

また放熱性樹脂材８の両側に配される両面テープ９は、例えばアクリル樹脂等、比較的変形しにくい材料から成り、ヘッド基板１と放熱板７とを略平行に配置すべく帯状の樹脂材の両側に設けられており、その厚みは（２５μｍ〜２００μｍ）に設定されている。

尚、上述した放熱板７は、アルミニウムから成る場合、例えばアルミニウムのインゴット（塊）を従来周知の金属加工法等によって所定形状に成形することによって一対の溝７ａと一体的に製作される。

またヘッド基板１と放熱板７との固定は放熱板７の上面の所定領域に放熱性樹脂材８の前駆体を塗布するとともに、両面テープ９を貼着し、しかる後、ヘッド基板１を放熱板７上に載置した上、放熱性樹脂材８の前駆体を熱硬化させることによって完了する。

かくして上述したサーマルヘッドは、感熱紙、あるいはインクリボンを重ねた記録紙等の記録媒体を保護膜に対して摺接させつつ発熱素子４上に搬送するとともに、該発熱素子４を選択的に発熱させ、その熱を感熱紙やインクリボンに伝導させることにより、所定の印画を形成する。

そして、上述のようなサーマルヘッドが組み込まれるサーマルプリンタには、図２に示す如く、プラテンローラ１０と、搬送ローラ１１と、駆動手段Ｃとが配設される。

プラテンローラ１０は、ＳＵＳ等の金属から成る軸芯の外周にブタジエンゴム等を３ｍｍ〜１５ｍｍ程度の厚みに巻きつけた円柱状の部材であり、サーマルヘッドＴの発熱素子４上に回転可能に支持されている。

かかるプラテンローラ１０は、記録媒体をサーマルヘッドＴに対して押圧し、発熱素子４からの熱を感熱紙やインクリボン等の記録媒体に対して伝導しやすくするとともに、記録媒体を発熱素子４の配列と直交する方向（図中の矢印方向）に搬送するようにしている。

ここで、プラテンローラ１０のサーマルヘッドＴに対する押圧力を線圧で０．３ｋｇｆ／ｃｍ〜０．６ｋｇｆ／ｃｍに設定しておくと、発熱素子４の熱を良好に記録媒体に対して良好に伝導しつつ、記録媒体が保護膜表面の窪み６ａに入り込むことで生じるスティッキングの発生量を更に低減することができる。

一方、搬送ローラ１１は、その外周部が金属やゴム等によって形成されており、サーマルヘッドＴに対し記録媒体の搬送方向上流側と下流側に分かれて配設され、これらの搬送ローラ１１と前述のプラテンローラ１０とで記録媒体の走行を支持している。

また駆動手段Ｃは、シフトレジスタやラッチ、スイッチングトランジスタ等を高密度に集積したドライバーＩＣや、該ドライバーＩＣにストローブ信号やラッチ信号等の制御信号を供給する制御回路等を含んで構成されており、制御信号に基づいてドライバーＩＣ内のスイッチングトランジスタのオン・オフを切り換えることにより、発熱素子４の発熱を制御するようにしている。

（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について図を用いて詳細に説明する。図３は本発明の第２の実施形態に係るサーマルヘッドの断面図であり、第１の実施形態と同様の構成要素には同一の参照符を用いている。

本実施形態が第１実施形態と異なる点は、発熱素子４の近傍に位置するグレーズ層３（本実施形態においては凸部３ｂ）の温度を記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で高くするため、発熱素子４の中心直下と一対の溝７ａ’間の領域における副走査方向の中心とを略一致させるとともに、一対の溝７ａ’の大きさを記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で大きくした点である。

かかる構成とすることにより、搬送方向下流側の溝７ａ’の方が上流側よりも放熱板７の放熱性低下に供するようになり、凸部３ｂの温度は発熱素子４の位置を基準として記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で大きくなる。従って、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

尚、一対の溝７ａ’の大きさは、搬送方向の上流側よりも下流側で断面積が１ｍｍ^２〜２ｍｍ^２異なるようにすることが好ましい。上流側と下流側との断面積の差が２ｍｍ^２よりも大きいと、下流側と上流側の温度差が大きくなりすぎて、印画ににじみが生じ、ドットの再現性が悪くなるおそれがあり、一方、１ｍｍ^２よりも小さいと、凸部３ｂの温度を搬送方向下流側でそれほど高くすることができず、記録媒体の搬送速度を５０．８ｍｍ／ｓｅｃ以上と特に大きくした時にスティッキングの防止効果が小さくなるおそれがあるからである。

（第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態について図を用いて詳細に説明する。図４は本発明の第３の実施形態に係るサーマルヘッドの断面図であり、第１の実施形態と同様の構成要素には同一の参照符を用いている。

本実施形態が第１実施形態と異なる点は、発熱素子４の近傍に位置するグレーズ層３（本実施形態においては凸部３ｂ）の温度を発熱素子４の位置を基準として記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で高くするため、発熱素子４の中心直下と一対の溝７ａ’間の領域における副走査方向の中心とが略一致させるとともに、一対の溝７ａ内に入り込む放熱性樹脂材８’の量を記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で少なくした点である。

かかる構成とすることにより、搬送方向下流側の方が上流側よりも放熱板７の放熱性が低下し、凸部３ｂの温度は搬送方向上流側よりも下流側で大きくなる。従って、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

尚、溝７ａの内部に入り込む放熱性樹脂材８’の量は、搬送方向上流側よりも下流側で、溝７ａの体積１ｍｍ^３あたり０．４ｍｍ^３〜０．８ｍｍ^３大きくなるようにすることが好ましい。上流側と下流側との放熱性樹脂材８’の量の差が０．８ｍｍ^３よりも大きいと、下流側と上流側の温度差が大きくなりすぎて、印画ににじみが生じ、ドット再現性が悪くなるおそれがあり、一方、０．４ｍｍ^３よりも小さいと、凸部３ｂの温度を搬送方向下流側でそれほど高くすることができず、記録媒体の搬送速度を５０．８ｍｍ／ｓｅｃ以上と特に大きくした時にスティッキングの防止効果が小さくなるおそれがあるからである。

尚、本発明は、上述の第１乃至第３の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更・改良が可能である。

例えば、凸部３ｂの温度を発熱素子の位置を基準として記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で高くなるものであれば、必ずしも第１乃至第３の実施形態に限定されるものではなく、その一例として、一対の溝７ａを設けるのではなく、搬送方向下流側にのみ溝を設けること等が考えられる。

また上述の実施形態においては、グレーズ層３が基層部３ａと凸部３ｂとで構成された場合について説明したが、凸部３ｂのみの部分グレーズ層、あるいは基層部３ａのみのグレーズ層についても適用可能である。

＜実施例１＞
図１と同様の構成を示すサーマルヘッドにおいて、表１の条件の下、発熱素子と放熱板上の溝との位置関係を少しずつ異ならせた複数のサーマルヘッドサンプル（No.1〜No.8）を作成し、かかるサンプルについて記録媒体の搬送速度（平均搬送速度）を３．２ｍｍ／ｓｅｃ〜６３．５ｍｍ／ｓｅｃの範囲内で変化させながらスティッキングの防止効果及び印画のドット再現性（印画のにじみ）を調べた。なお、グレーズ層の寸法は、凸部の副走査方向の幅を０．８ｍｍ、厚みを５５μｍ、基層部の厚みを２００μｍとした。また、発熱素子は３００ｄｐｉの密度で１２４８個配列し、各発熱素子の主走査方向の幅を７０μｍ、副走査方向の幅を１６０μｍとし、電極の厚みは０．９μｍ、保護膜の厚みは７μｍ、放熱板の厚みは４ｍｍとした。一対の溝はそれぞれ等しい大きさで幅１ｍｍ、深さ１ｍｍとし、一対の溝間の距離は３ｍｍに設定した。また溝内に収容される放熱性樹脂材の量も一対の溝間で略等しくした（溝１ｍｍ^３あたり±０．２ｍｍ^３以内）。記録媒体としては、感熱紙を使用した。

以上の実施結果を表２、表３に示す。

表２によれば、一対の溝間の中心を発熱素子の中心直下よりも記録媒体の搬送方向上流側に位置させたサンプルNo.2〜8ではスティッキングの防止効果が良好であり、特に発熱素子の中心と一対の溝間の中心との距離が０．３ｍｍ以上であるNo.4〜8では、記録媒体の搬送速度が５０．８ｍｍ／ｓｅｃより大きい場合であっても、スティッキング防止効果が良好であることが判る。

また表３によれば、No8においては、一対の溝間の中心と発熱素子の中心とのずれ量が大きすぎて記録媒体の搬送方向下流側の溝が発熱素子の直下領域に近づきすぎるため、発熱素子の直下における放熱板の放熱性が悪くなり、グレーズ層に熱が篭りすぎて印画のドット再現性が悪く、他のサンプルに比べてにじみが目立つ結果となった。

＜実施例２＞
図３と同様の構成を示すサーマルヘッドにおいて、表１の条件の下、搬送方向上流側と下流側との間で一対の溝の幅が同一のサーマルヘッドサンプル（No.1）、並びに、搬送方向上流側と下流側との間で一対の溝の幅を異ならせた複数のサーマルヘッドサンプル(No.2〜No.8)を作成し、かかるサンプルについて記録媒体の搬送速度（平均搬送速度）を３．２ｍｍ／ｓｅｃ〜６３．５ｍｍ／ｓｅｃの範囲内で変化させながらスティッキングの防止効果及び印画のドット再現性（印画のにじみの有無）を調べた。なお、本実施例においては、グレーズ層の寸法、発熱素子の配列密度・個数・幅、電極・保護膜・放熱板の各厚み、溝の深さは実施例１と同一とし、溝の幅は搬送方向上流側を１ｍｍに固定し、下流側を１ｍｍ〜４ｍｍで変化させた。また発熱素子の中心直下と一対の溝間の中心とを一致させ、一対の溝間の距離は１ｍｍに設定した。更に溝の内部に収容される放熱性樹脂材の量も一対の溝間で略等しくした（溝１ｍｍ^３あたり±０．２ｍｍ^３以内）。記録媒体としては感熱紙を用いた。

以上の実施結果を表４、表５に示す。

表４によれば、記録媒体の搬送方向上流側の溝よりも下流側の溝の方が溝の大きさが大きいサンプルNo.2〜8ではスティッキングの防止効果が良好であり、特に下流側の溝の方が上流側の溝よりも断面積が１ｍｍ^２以上大きいNo.４〜8では、記録媒体の搬送速度が５０．８ｍｍ／ｓｅｃより大きい場合であっても、スティッキング防止効果が良好であることが判る。

また表５によれば、下流側の溝の方が上流側の溝よりも断面積が２ｍｍ^２以上大きいNo.8においては、印画のドット再現性が他のサンプルよりも悪く、にじみが目立つ結果となった。

＜実施例３＞
図４と同様の構成を示すサーマルヘッドにおいて、表１の条件の下、溝内に入り込む放熱性樹脂材の量を搬送方向上流側と下流側との間で等しくしたサーマルヘッドサンプル（No.1）、並びに、上流側と下流側との間で異ならせた複数のサーマルヘッドサンプル（No.2〜No.8）を作成し、記録媒体の搬送速度（平均搬送速度）を３．２ｍｍ／ｓｅｃ〜６３．５ｍｍ／ｓｅｃの範囲内で変化させながらスティッキングの防止効果及び印画のドット再現性（印画のにじみ）を調べた。なお、グレーズ層の寸法、発熱素子の配列密度・数・幅、電極・保護膜・放熱板の各厚み、溝の深さは実施例１と同一とし、溝の幅を２ｍｍとした。また発熱素子の中心直下と一対の溝間の中心とを一致させ、一対の溝間の距離は１ｍｍに設定した。記録媒体としては感熱紙を用いた。

以上の実施結果を表６、表７に示す。

表６によれば、記録媒体の搬送方向上流側の溝よりも下流側の溝の方が放熱性樹脂材の量が大きいサンプルNo.2〜8ではスティッキングの防止効果が良好であり、特に溝１ｍｍ^３あたりの放熱性樹脂材の量が上流側の溝よりも下流側の溝の方が０．４ｍｍ^３以上大きいNo.4〜No.8では、記録媒体の搬送速度が５０．８ｍｍ／ｓｅｃより大きい場合であっても、スティッキング防止効果が良好であることが判る。

また表７によれば、溝１ｍｍ^３あたりの放熱性樹脂材の量が上流側の溝よりも下流側の溝の方が０．８ｍｍ^３以上大きいNo.8においては、印画のドット再現性が他のサンプルよりも悪く、画像のにじみが目立った。

本発明の第１の実施形態にかかるサーマルヘッドの断面図である。 図１のサーマルヘッドを搭載したサーマルプリンタの概略側面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるサーマルヘッドの断面図である。 本発明の第３の実施形態にかかるサーマルヘッドの断面図である。 従来のサーマルヘッドの断面図である。

符号の説明

１・・・ヘッド基板
２・・・ベースプレート
３・・・グレーズ層
４・・・発熱素子
５・・・電極
６・・・保護膜
６ａ・・・窪み
７・・・放熱板
７ａ，７ａ’・・・溝
８・・・放熱性樹脂材
９・・・両面テープ
１０・・・プラテンローラ
１１・・・搬送ローラ
Ｔ・・・サーマルヘッド
Ｃ・・・駆動手段

Claims (6)

1. グレーズ層と、グレーズ層上に形成される発熱素子と、該発熱素子に接続される電極と、該発熱素子及び電極を被覆する保護膜とを備え、該発熱素子上に記録媒体を搬送しながら印画を行うサーマルヘッドにおいて、
   印画時、前記発熱素子の近傍に位置するグレーズ層の温度は、発熱素子の位置を基準として記録媒体の搬送方向上流側よりも下流側で高いことを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記グレーズ層は凸部を有していることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記発熱素子が前記凸部の頂部付近に配されることを特徴とする請求項２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記発熱素子の発熱中心が発熱素子の略中央に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のサーマルヘッド。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のサーマルヘッドと、前記記録媒体を前記保護膜に対して押圧するプラテンローラと、サーマルヘッドを駆動する駆動手段と、を備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
6. 前記プラテンローラの押圧力が０．３ｋｇｆ／ｃｍ〜０．６ｋｇｆ／ｃｍに設定されていることを特徴とする請求項５に記載のサーマルプリンタ。

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