JPH10193661A

JPH10193661A - サーマルヘッド及びサーマルプリンタ

Info

Publication number: JPH10193661A
Application number: JP582697A
Authority: JP
Inventors: Kanji Nakanishi; 寛次中西
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】濃度変動の発生を抑える。【解決手段】突条からなる部分グレーズ１３に対し、
発熱素子２１を記録材料送り方向上流側にオフセットさ
せて、発熱素子アレイ２０を構成する。プラテンローラ
２６の回転中心ＲＣを部分グレーズ１３の頂点に対し、
記録材料送り方向上流側にオフセットさせて、プラテン
ローラ２６を配置する。発熱素子アレイ２０と記録材料
２との接触領域ＣＲにおいて、発熱素子２１の部分によ
る記録材料２との接触領域ＭＣＲに続く記録材料送り方
向下流側接触領域ＬＣＲを、従来の発熱素子アレイに比
べて長く設定する。発熱素子アレイ２０から記録材料２
が離れ始める離脱点ＰＰの位置に、ＬＣＲの曲率よりも
大きな曲率を有する急峻部３８を形成する。記録材料２
にテンション変動が発生しても、急峻部３８で記録材料
２が発熱素子アレイ２０から離れるため、離脱点ＰＰの
位置の変動がほとんど無くなり、これに起因する濃度変
動が抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーマルヘッド及び
サーマルプリンタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光定着式カラー感熱記録方式（ＴＡ方
式）では、表層から順にイエロー（Ｙ），マゼンタ
（Ｍ），シアン（Ｃ）の感熱発色層を配置したカラー感
熱記録材料を用いて、各発色層を発色させることによっ
てフルカラー画像を記録している。各層には、発色色材
（アゾ色素）の前駆体（ジアゾニウム塩化合物）を内包
したサブミクロンサイズのマイクロカプセルとこの発色
を促進するカプラーとバインダーとが含まれている。発
色は、各層毎にサーマルヘッドによる加熱によってマイ
クロカプセルの隔壁を透過性状態に変化させて、カプラ
ーをマイクロカプセル内に呼び込んで生じさせる。そし
て、Ｍ層加熱時にＹ層が、Ｃ層加熱時にＭ層がそれぞれ
発色することを防ぐために各層の発色後にそれぞれの発
色色材の前駆体を紫外線や紫色可視光線等の照射によっ
て分解し、より下層を発色させる際の高エネルギー記録
によって、既に熱記録した上層を発色させないようにし
ている。

【０００３】このようにＴＡ方式は、１つの記録材料の
異なる深さに予め配置された３種類の色材に対して熱エ
ネルギのダイナミックレンジを重複なく使う必要があ
る。したがって、各発色層の感度を他の感熱記録方式程
度にするには、発色熱エネルギの範囲を単純に他の熱転
写型記録方式程度の３倍に設定する必要がある。しか
し、実際には、記録材料の耐熱性による制約があるた
め、３層に対する発色熱エネルギの範囲は他の熱転写記
録方式の１．５倍程度以下にしか設定することができな
いのが現状である。

【０００４】また、熱転写方式のリボンのように廃棄が
前提の感熱記録材料は、最終状態を気にせずに熱記録の
観点から好ましい形態や特性に設計することが可能であ
るが、ＴＡ方式の記録材料の場合には、記録材料そのも
のが熱転写方式の受像紙に相当する最終使用形態になる
ため、剛性や熱容量はある程度高く設定する必要があ
る。このような剛性が高い紙等の記録材料に対して良好
に熱を伝達させるような接触をさせることは一般的に容
易ではない。このように、ＴＡ方式は、他の熱記録方式
よりも精度の高い熱制御を必要としているにもかかわら
ず、他の熱記録方式よりも難しい熱接触条件の記録材料
を用いなければならないため、他の熱記録方式よりもよ
り一層安定な熱接触を行う必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＴＡ方式のプリンタで
は、上記のようにサーマルヘッドと記録材料との熱接触
を安定に保つために、局所的に突条に形成したエッチン
ググレーズヘッドを用いて、記録材料のヘッドタッチの
強化を図っている。すなわち、エッチンググレーズ上に
サーマルヘッドの発熱素子を配置し、プラテンローラで
ＴＡ方式記録材料を押し当てるようにして接触圧力を高
めている。このようなサーマルヘッドとして従来は、発
熱素子の中心をグレーズの頂点に配置したものを用い、
このヘッドに対してＴＡ方式記録材料と安定な接触条件
が得られるようなプラテン配置、押圧条件、ペーパー搬
送条件を設定していた。

【０００６】しかしながら、記録材料がいかにプラテン
によってグレーズの凸部に押し付けられていても、搬送
ローラ対によってサーマルヘッドとプラテンとの間から
記録材料を引き出して搬送する方式の場合に、記録材料
にテンションが作用する。このテンションによって、グ
レーズの頂点から記録材料送り方向下流側の記録材料
は、グレーズから離れようとする。したがって、頂点に
配置された発熱素子と記録材料との接触状態がテンショ
ン変動やプラテンローラの回転むら、押圧変動に影響さ
れやすく、この接触状態の不安定化によって発色濃度が
不安定になるという問題があった。

【０００７】このため、発熱素子の中心を部分グレーズ
の頂点に一致させた従来のサーマルヘッドの場合に、よ
り安定な記録濃度を得るために、プラテンローラを部分
グレーズの頂点よりも記録材料下流側に配置して強めの
押圧力でプラテンローラを発熱素子アレイに押しつけ、
発熱素子と記録材料の接触領域の中で、発熱素子に対し
て記録材料下流側にある接触領域の接触圧力を高めてい
た。このため、記録材料のテンション変動の影響を受け
やすいという問題がある。また、プラテンローラの剛性
を上げて圧力分布を均一にするか、分布を見込んだ設計
が必要となる。また、サーマルヘッドの形状ばらつきの
影響を受けやすいという問題もある。

【０００８】本発明は上記課題を解決するためのもので
あり、記録材料のテンション変動等の外乱を押さえ込む
のではなく、外乱があっても影響を受けにくいヘッドタ
ッチが得られるサーマルヘッド及びサーマルプリンタを
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のサーマルヘッドは、発熱素子アレイ
から記録材料が離れ始める離脱点の位置に、発熱素子ア
レイと記録材料の接触領域の曲率よりも大きな曲率を有
する急峻部を形成したものである。また、請求項２記載
のサーマルヘッドは、発熱素子アレイから記録材料が離
れ始める離脱点の位置で、記録材料送り方向下流側に、
記録材料から離れる方向で段差を設けたものである。請
求項３記載のサーマルヘッドは、発熱素子を、部分グレ
ーズの中心から記録材料送り方向の上流側にシフトさせ
て配置したものである。

【００１０】請求項４記載のサーマルプリンタは、発熱
素子を、前記部分グレーズの中心から記録材料送り方向
の上流側にシフトさせて配置してサーマルヘッドを構成
し、プラテンローラの回転中心を部分グレーズの中心に
対して記録材料送り方向の上流側にシフトさせてプラテ
ンローラを配置し、発熱素子アレイから記録材料が離れ
始める離脱点の位置に、発熱素子アレイと記録材料の接
触領域の曲率よりも大きな曲率を有する急峻部を形成し
たものである。

【００１１】請求項５記載のサーマルプリンタは、発熱
素子を、前記部分グレーズの中心から記録材料送り方向
の上流側にシフトさせて配置してサーマルヘッドを構成
し、プラテンローラの回転中心を部分グレーズの中心に
対して記録材料送り方向の上流側にシフトさせてプラテ
ンローラを配置し、発熱素子アレイから記録材料が離れ
始める離脱点の位置で、記録材料送り方向下流側に、記
録材料から離れる方向で段差を設けたものである。

【００１２】

【作用】記録材料とサーマルヘッドとの接触の安定化を
図るために、その接触領域について有限要素法による熱
解析を行い考察した。図１は、有限要素法におけるサー
マルヘッドの発熱素子とＴＡ式記録材料との関係を示す
モデルの断面図であり、２は記録材料、３は発熱素子ア
レイを示している。発熱素子アレイ３は、部分グレーズ
４と、この部分グレーズ４に形成した発熱素子５とから
構成されている。このモデルにおいて、発熱素子５の記
録材料送り方向（水平方向）の長さＴＬを２２０μｍ、
発熱素子アレイ３と記録材料２との接触領域（ Contact
Region ：以下ＣＲという）の長さＣＲＬを５００μｍ
とした。そして、プラテンローラ６の回転中心ＲＣを通
る鉛直中心線ＰＣＬと、発熱素子５の中心を通る鉛直中
心線ＴＣＬとの距離であるオフセット長さＯＳＬ１を、
１２０，６０，０，−６０，−１２０μｍと変えて、以
下の記録条件でシアン最高濃度相当の記録をした場合の
シアン感熱発色層の温度履歴を計算した。なお、オフセ
ット長さＯＳＬ１の符号は、「＋」が記録材料送り方向
上流側を意味し、「−」が記録材料送り方向下流側を意
味する。

【００１３】［記録条件］記録材料：Ａ４−Ｇ５０（富士写真フイルム（株）製の
ＴＡ式記録材料）相当プリンタ：ＮＣ−５０１（富士写真フイルム（株）製Ｔ
Ａ式プリンタ）相当記録速度：１０ｍｍ／ｓ通電周期：１０ｍｓ通電時間：６ｍｓ電力：０．１１Ｗ／Dot

【００１４】図２及び図３は、上記記録条件における記
録材料とプリンタにおけるサーマルヘッドとの空気中に
おける冷却特性を示す。図２，図３とも、横軸に時間
を、縦軸に温度［°Ｃ］をとったものであり、記録材料
及び発熱素子の表面温度の時間変化を示している。記録
材料に比べて発熱素子は温度低下が速いため、同じ時間
軸上では他方の変化を見ることができないため、図２の
時間軸の単位を［Ｓ］とし、図３はその１／１０００の
［ｍＳ］としている。

【００１５】熱解析の結果、図４に示すような、シミュ
レーション結果が得られた。図４は、発熱素子５のオフ
セット長さＯＳＬ１と、シアン感熱発色層の温度履歴と
の関係を示す線図であり、横軸に記録材料上での距離ｘ
（μｍ）が、縦軸に温度Ｔ（°Ｃ）がとってある。図中
Ａの曲線はオフセット長さＯＳＬ１が「１２０μｍ」、
Ｂの曲線は「６０μｍ」、Ｃの曲線は「０μｍ」、Ｄの
曲線は「−６０μｍ」、Ｅの曲線は「−１２０μｍ」の
ものである。この図４から判るように、発熱素子のオフ
セット長さＯＳＬ１の変動によって発熱素子が通過した
後のシアン感熱発色層の温度が大きく変動することが判
った。

【００１６】このため、図１に示すような発熱素子アレ
イ３の記録材料２との接触領域ＣＲを、発熱素子５の部
分が記録材料２と接触する本体接触領域（Main Contact
Re-gion：以下ＭＣＲという）と、このＭＣＲに対し記
録材料送り方向上流側の接触領域（Upper Contact Regi
on：以下ＵＣＲという）と、ＭＣＲに対し記録材料送り
方向下流側の接触領域（Lower Contact Region：以下Ｌ
ＣＲという）とに別けて考察を行った結果、ＬＣＲの長
さ（以下、ＬＣＲＬという）が他のＭＣＲやＵＣＲの長
さに比べて、濃度変動や光沢度に与える影響が大きく、
このＬＣＲＬが非常に重要であることが判った。

【００１７】すなわち、ＬＣＲＬが変わると濃度が変動
し、このＬＣＲＬが短いほど濃度のＬＣＲＬに対する依
存性が大きくなることが判った。したがって、ＬＣＲＬ
を従来のものに比べて長く設定することで、濃度変動が
従来のものに比べて小さくなる。また、十分なＬＣＲＬ
が確保されることで、記録材料と発熱素子とが離れ始め
る点（離脱点ＰＰ）が発熱素子５よりも離れることにな
る。これにより、記録材料２のテンションの変動により
離脱点ＰＰが変動しても、この離脱点ＰＰの変動の影響
が少なくなり、その分だけ濃度変動が抑えられる。更
に、ＬＣＲＬが長く設定されるとともにこの部分を平滑
にしておくことで、この平滑部分で記録材料２が押圧さ
れながら冷却されるため、記録材料２の表面性が良化し
その光沢度がよくなることも判った。また、ＬＣＲが長
く確保されることで、接触領域ＣＲが長くなると、この
分だけ記録材料２のテンション変動の影響が少なくな
り、このテンション変動による押圧変動が少なくなる。
したがって、接触圧力の変動に起因する濃度変動が抑え
られる。このように、ＬＣＲＬを従来のものに比べて長
く設定することにより、記録材料２と発熱素子アレイ３
との接触状態を安定化することができ、濃度変動や光沢
度低下が効果的に抑えられる。また、ＬＣＲ部分で押圧
しながら記録材料２を冷却することにより、記録材料２
の光沢度が良化する。

【００１８】ＬＣＲＬを従来のものよりも長く設定する
ためには、部分グレーズの中心から記録材料送り方向の
上流側に発熱素子がシフトされる。そして、この発熱素
子が形成されたサーマルヘッドに対して、部分グレーズ
の中心から記録材料送り方向の上流側に、プラテン部
材、例えばプラテンローラがシフトして配置される。

【００１９】更に、記録材料のテンション変動に起因す
るＬＣＲＬの変動を抑えるためには、発熱素子アレイか
ら記録材料が離れ始める離脱点が変動しないことが好ま
しい。このため、本発明では、発熱素子アレイから記録
材料が離れ始める離脱点の位置に、発熱素子アレイと記
録材料の接触領域の曲率よりも大きな曲率を有する急峻
部が形成されている。したがって、記録材料にテンショ
ン変動が発生しても急峻部で記録材料が発熱素子アレイ
から離れるため、離脱点の位置の変動がほとんど無くな
る。同じようにして、発熱素子アレイから記録材料が離
れ始める離脱点の位置で、記録材料送り方向下流側に、
記録材料から離れる方向で段差が設けられることによ
り、この段差で記録材料が発熱素子アレイと離れること
になり、同じようにして記録材料にテンション変動が発
生して離脱点の変動がほとんど無くなり、これに起因す
る濃度変動が抑えられる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図５は、本発明を実施した発熱素
子オフセット型のサーマルヘッドの発熱素子アレイの断
面を示す斜視図である。アルミナ基板１１の表面には、
平坦なグレーズ層１２と、このグレーズ層１２の一部を
突出させた部分グレーズ１３とが形成されている。グレ
ーズ層１２はアルミナ基板１１にガラスペーストを塗布
した後に加熱して溶融させ、これを冷却して形成され
る。また、部分グレーズ１３は、冷却により固化した平
坦なグレーズ層１２に対して、エッチングを行った後に
再度加熱溶融して、断面弧状の突条として形成される。

【００２１】グレーズ層１２の厚みは３５μｍであり、
部分グレーズ１３の最大厚み（高さ）は７０μｍである
が、これらは用いる記録媒体や記録方式によってその厚
みが適宜選択される。平坦なグレーズ層１２の厚みは２
０〜２０００μｍであればよく、また、部分グレーズ１
３の高さは５０〜２０５０μｍであればよい。また、部
分グレーズ１３の上流側円弧面の半径は１〜８ｍｍであ
り、下流側円弧面の半径は２０〜８０００μｍであれば
よい。

【００２２】部分グレーズ１３の表面とその周囲の平坦
グレーズ層１２の表面とに、抵抗膜１５と電極１６，１
７とが形成される。更に、これら抵抗膜１５と電極１
６，１７とを覆うように、ガラス製の保護層１８が形成
されて、発熱素子アレイ２０が構成されている。この保
護層の厚みは７μｍであるが、１〜１０μｍの範囲であ
ればよい。

【００２３】抵抗膜１５は抵抗体薄膜から構成されてお
り、スパッタリング法や蒸着法、ＣＶＤ法等によりグレ
ーズ層１２及び部分グレーズ１３の表面に形成される。
この発熱抵抗体薄膜材質としては、Ｎｉ−Ｃｒ，Ｔａ₂
Ｎ，Ｔａ−ＳｉＯ₂，Ｔａ−Ｓｉ，Ｔａ−Ｓｉ−Ｃ，Ｃ
ｒ−Ｓｉ−Ｏ，ＺｒＮ，Ｔａ−ＳｉＣ，ｐｏｌｙ−Ｓｉ
その他公知のものが用いられる。

【００２４】図６は発熱素子アレイ２０を拡大して示す
平面図である。電極１６，１７は櫛形状に形成されてお
り、これら両電極１６，１７で挟まれた抵抗膜１５の部
分が発熱素子２１となる。発熱素子２１のサイズは、主
走査方向における長さが７８μｍ，副走査方向における
長さが２２５μｍである。また、発熱素子２１の中心を
通る中心線ＴＣＬが、部分グレーズ１３（図１参照）の
頂点を通る中心線ＧＣＬから、記録材料送り方向上流側
にオフセット長さＯＳＬ２（ＯＳＬ２＝１８０μｍ）だ
けシフトするように、各電極１６，１７が配置されてい
る。なお、発熱素子２１のサイズは、用いる記録材料や
用途に応じて適宜変更される。また、オフセット長さＯ
ＳＬ２は１８０μｍであるが、このオフセット長さＯＳ
Ｌ２も記録材料や用途等に合わせて適宜変更される。電
極１６，１７としてはＡｌ，Ａｕ等が用いられ、スパッ
タリング法や蒸着法、ＣＶＤ法などにより形成される。
本実施形態では、抵抗膜１５にエッチング溝１９を形成
して、各発熱素子２１毎に抵抗膜１５を分断している
が、周知のように、抵抗膜１５を分断することなく、単
に電極１６、１７を形成することにより、発熱素子２１
を形成してもよい。

【００２５】前記部分グレーズ１３の表面形状は、記録
材料の送り方向に平行な鉛直断面において、頂点に対し
て記録材料送り方向上流側が従来の部分グレーズと同じ
曲率の円弧状に形成されており、頂点よりも下流側が上
流よりも傾斜角度が急にされた円弧状に形成されてい
る。したがって、図５に示すように、部分グレーズ１３
の上に抵抗膜１５及び電極１６，１７を形成した上に、
ほぼ均等な厚みの保護層１８を形成して発熱素子アレイ
２０を構成すると、発熱素子アレイ２０の表面は、部分
グレーズ１３の表面形状とほぼ相似形になる。これによ
り、発熱素子アレイ２０の表面は、記録材料送り方向に
平行な鉛直断面において、頂点を中心として非対称形と
なり、上流側円弧面２０ａと下流側円弧面２０ｂとの間
に、発熱素子アレイ２０から記録材料２が離れ始める離
脱点ＰＰの位置に、発熱素子アレイ２０と記録材料２の
接触領域ＣＲの曲率よりも大きな曲率を有する急峻部３
８が形成される。この急峻部３８の半径は５０μｍであ
るが、２０〜８０００μｍの範囲であればよい。

【００２６】図７は、サーマルヘッド２５とプラテンロ
ーラ２６との配置を示す側面図である。発熱素子アレイ
２０が形成されたアルミナ基板（ヘッドチップ）１１
は、金属性のヘッド基板２７に固定されて、サーマルヘ
ッド２５が構成される。なお、ヘッド基板２７には、ヘ
ッドチップ１１の他に、各発熱素子を選択的に駆動させ
るためにＩＣ回路基板２８とこのＩＣ回路基板を保護す
るＩＣカバー２９とが配置されている。このサーマルヘ
ッド２５は図示しないヘッド保持ブラケットによりサー
マルプリンタの機枠に取り付けられている。

【００２７】発熱素子アレイ２０の下方には、プラテン
ローラ２６が配置されている。サーマルヘッド２５の記
録材料送り方向下流側には、搬送ローラ対３０が配置さ
れている。搬送ローラ対３０は駆動ローラ３０ａとニッ
プローラ３０ｂとから構成されており、記録材料２を挟
持（ニップ）して、サーマルヘッド２５からの記録材料
２を引き出すように搬送する。ヘッド保持ブラケットに
はヘッドシフト機構３２が配置されている。このヘッド
シフト機構３２は、サーマルヘッド２５を、プラテンロ
ーラ２６に圧接した記録位置と、この記録位置から離れ
た退避位置との間で変移させるように構成されている。
これらの搬送ローラ対３０と、サーマルヘッド２５と、
プラテンローラ２６と、ヘッドシフト機構３２とにより
プリント機構３１が構成されている。なお、サーマルヘ
ッド２５をシフトさせる代わりにプラテンローラ２６側
をシフトさせてもよい。

【００２８】図８に示すように、プラテンローラ２６
は、その回転中心ＲＣが記録材料送り方向上流側に部分
グレーズ１３の頂点を通る鉛直な中心線ＧＣＬからオフ
セット長さＯＳＬ３( ＯＳＬ３＝４００μｍ) だけオフ
セットして配置されており、発熱素子アレイ２０にプラ
テンローラ２６の周面が押圧されている。プラテンロー
ラ２６は周面にゴム製円筒体２６ａを配置したゴムロー
ラから構成されている。なお、オフセット長さＯＳＬ３
は、前記ＬＣＲＬが十分に確保されるものであればよ
く、プラテンローラの直径や発熱素子アレイ２０の形状
によって適宜変更される。

【００２９】図９は、本実施形態のサーマルヘッドを用
いたフルカラー感熱プリンタを示す概略図である。カセ
ット３５から給紙ローラ３６により引き出されたＡ４サ
イズのシート状記録材料３７は、イエロープリントステ
ージ４１，マゼンタプリントステージ４２，シアンプリ
ントステージ４３に順に送られる。各プリントステージ
４１〜４３は、各記録部４４，４５，４６と上記プリン
ト機構３１とを備えており、記録材料２の同一記録エリ
アに対し、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像を
順次記録することにより、フルカラー画像を記録する。
イエロープリントステージ４１とマゼンタプリントステ
ージ４２との間にはイエロー光定着器４７が配置されて
おり、イエロー画像が記録された記録エリアに対して４
２０ｎｍの紫色可視光線を照射することで、イエロー感
熱発色層を光定着する。また、マゼンタプリントステー
ジ４２とシアンプリントステージ４３との間にはマゼン
タ光定着器４８が配置されており、マゼンタ画像が記録
された記録エリアに対して３６５ｎｍの紫外線を照射す
ることでマゼンタ感熱発色層を光定着する。各プリント
ステージ４１〜４３で各色の画像が記録され、各光定着
器４７，４８でプリント済みの感熱発色層が光定着され
た記録材料２は、図示しない排紙トレーに排出される。

【００３０】なお、上記実施形態では、発熱素子アレイ
２０から記録材料２が離れ始める離脱点ＰＰに急峻部３
８を形成したが、この他に、図１０に示すように、離脱
点ＰＰよりも下流側の部分が記録材料に接触することの
ないように、表面に段差７０を形成してもよい。この場
合には、ＬＣＲと、このＬＣＲに連続する段差７０の立
ち上がり面７０ａとの間の角部を、ＬＣＲの曲率よりも
大きな曲率の円弧面で面取して、急峻部７１を形成す
る。また、段差７０の代わりに、図１１に示すように平
面からなる傾斜面７５や、図１２に示すように凹面から
なる傾斜面７６を用いて、ＬＣＲとの間に急峻部７７，
７８を設けてもよい。また、発熱素子アレイの断面形状
は円弧面に限定されることなく、他のなだらかに湾曲し
た曲線を用いてもよい。なお、図１０〜図１２におい
て、図５に示すものと同一構成部材には同一符号が付し
てある。

【００３１】また、上記実施形態では、発熱素子オフセ
ット型サーマルヘッドについて実施したが、この他に発
熱素子の中心を部分グレーズの頂点に合わせた従来から
の発熱素子アレイに対して、離脱点の位置を曲率の大き
な曲面内に設定することで、記録材料のテンション変動
に基づく離脱点の位置変動量を抑えることができる。ま
た、上記実施形態ではシート状記録材料を用いたが、こ
の他にロール状に巻き取られた帯状記録材料を用いても
よい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
又は４記載の発明によれば、発熱素子アレイから記録材
料が離れ始める離脱点の位置に、発熱素子アレイと記録
材料の接触領域の曲率よりも大きな曲率を有する急峻部
を形成したから、記録材料にテンション変動が発生して
もこのテンション変動による離脱点の位置変動がほとん
ど無くなる。したがって、離脱点の位置変動に起因する
発色濃度変動を抑えることができる。また、従来のよう
に発熱素子の記録材料送り方向下流側をプラテンローラ
により強制的に押さえ込む必要が無くなり、これに起因
するプラテンローラの回転むらの影響を少なくすること
ができる。

【００３３】また、発熱素子アレイから記録材料が離れ
始める離脱点の位置で、記録材料送り方向下流側に離脱
点よりも低くなる段差を設けから、記録材料のテンショ
ン変動に起因する離脱点の位置変動がほとんど無くな
り、同じように発色濃度変動を抑えることができる。

【００３４】発熱素子を、部分グレーズの中心から記録
材料送り方向の上流側にシフトさせて配置したから、簡
単な構成で、発熱素子と記録材料との接触する領域（Ｃ
Ｒ）において、発熱素子部分による記録材料との接触領
域（ＭＣＲ）に続く記録材料送り方向下流側接触領域
（ＬＣＲ）の長さ（ＬＣＲＬ）を従来の発熱素子に比べ
て、長く設定することができるようになる。したがっ
て、従来のＬＣＲＬが短く設定されたものに比べて発色
濃度変動が抑えられる。すなわち、発色濃度はＬＣＲＬ
に依存して変動し、ＬＣＲＬが短いほど発色濃度のＬＣ
ＲＬ依存性が増大するので、その分だけ発色濃度変動が
抑えられる。

【００３５】ＬＣＲを長く設定して、このＬＣＲ部分で
記録材料を押圧して冷却するため、平滑なＬＣＲ部分で
記録材料の表面性が良化するため、より一層光沢度を向
上させることができる。また、ＬＣＲＬが長く確保され
ることで、接触領域ＣＲが長くなる分だけ記録材料のテ
ンション変動の影響が少なくなり、このテンション変動
による押圧変動も少なくなる。したがって、接触圧力の
変動に起因する発色濃度変動も抑えられる。

【００３６】更に、急峻部や段差部による離脱点の位置
変動を抑える構成と、上記ＬＣＲを長く設定する構成と
が相まって、記録材料のテンション変動に起因する発色
濃度変動をより一層効果的に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するためのもので、有限要
素法による熱解析におけるモデルを示す断面図である。

【図２】熱解析で用いるＴＡ式記録材料とサーマルヘッ
ドとの空気中における冷却特性を、３０秒程度の時間経
過において示す線図である。

【図３】同じく熱解析で用いるＴＡ式記録材料とサーマ
ルヘッドとの空気中における冷却特性を、１０ｍｓ程度
の時間経過において示す線図である。

【図４】同モデルにおける熱解析結果を示すもので、発
熱素子のオフセット長さと、記録材料の各位置における
シアン感熱発色層の温度履歴との関係を示す線図であ
る。

【図５】本発明を実施した発熱素子オフセット型のサー
マルヘッドの発熱素子の断面を示す斜視図である。

【図６】発熱素子を示す平面図である。

【図７】サーマルヘッドとプラテンローラと搬送ローラ
対との配置を示す側面図である。

【図８】熱記録状態を拡大して示す断面図である。

【図９】本発明のサーマルヘッドを用いたフルカラー感
熱プリンタを示す概略図である。

【図１０】他の実施形態における発熱素子アレイを示す
断面図である。

【図１１】他の実施形態における発熱素子アレイを示す
断面図である。

【図１２】他の実施形態における発熱素子アレイを示す
断面図である。

【符号の説明】

２記録材料３，２０発熱素子アレイ４，１３部分グレーズ５，２１発熱素子６，２６プラテンローラ１１アルミナ基板１２グレーズ層１５抵抗膜１６，１７電極２５サーマルヘッド３０搬送ローラ対３１プリント機構３８，７１，７７，７８急峻部４１〜４３プリントステージ４７，４８光定着器ＣＲ発熱素子アレイの記録材料との接触領域ＭＣＲ発熱素子接触領域ＵＣＲＭＣＲに続く記録材料送り方向上流側の接触領
域ＬＣＲＭＣＲに続く記録材料送り方向下流側の接触領
域ＬＣＲＬＬＣＲの記録材料送り方向における長さＰＰ記録材料と発熱素子とが離れ始める点（離脱点）ＯＳＬ１〜３オフセット長さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板から突出して形成された断面弧状の
突条からなる部分グレーズと、この部分グレーズに形成
した発熱素子とを有する発熱素子アレイを備え、記録材
料に熱記録を行うサーマルヘッドにおいて、前記発熱素子アレイから記録材料が離れ始める離脱点の
位置に、発熱素子アレイと記録材料の接触領域の曲率よ
りも大きな曲率を有する急峻部を形成したことを特徴と
するサーマルヘッド。
【請求項２】基板から突出して形成された断面弧状の
突条からなる部分グレーズと、この部分グレーズに形成
した発熱素子とを有する発熱素子アレイを備え、記録材
料に熱記録を行うサーマルヘッドにおいて、前記発熱素子アレイから記録材料が離れ始める離脱点の
位置で、記録材料送り方向下流側に、記録材料から離れ
る方向で段差を設けたことを特徴とするサーマルヘッ
ド。
【請求項３】前記発熱素子を、前記部分グレーズの中
心から記録材料送り方向の上流側にシフトさせて配置し
たことを特徴とする請求項１又は２記載のサーマルヘッ
ド。
【請求項４】基板から突出して形成された断面弧状の
突条からなる部分グレーズと、この部分グレーズに形成
した発熱素子とを有する発熱素子アレイを備えたサーマ
ルヘッドに、プラテンローラを圧接させて、搬送ローラ
対により記録材料をサーマルヘッドとプラテンローラと
の間から引き出すように搬送して記録材料に熱記録する
サーマルプリンタにおいて、前記発熱素子を、前記部分グレーズの中心から記録材料
送り方向の上流側にシフトさせて配置してサーマルヘッ
ドを構成し、前記プラテンローラの回転中心を部分グレーズの中心に
対して記録材料送り方向の上流側にシフトさせてプラテ
ンローラを配置し、前記発熱素子アレイから記録材料が離れ始める離脱点の
位置に、発熱素子アレイと記録材料の接触領域の曲率よ
りも大きな曲率を有する急峻部を形成したことを特徴と
するサーマルプリンタ。
【請求項５】基板から突出して形成された断面弧状の
突条からなる部分グレーズと、この部分グレーズに形成
した発熱素子とを有する発熱素子アレイを備えたサーマ
ルヘッドに、プラテンローラを圧接させて、搬送ローラ
対により記録材料をサーマルヘッドとプラテンローラと
の間から引き出すように搬送して記録材料に熱記録する
サーマルプリンタにおいて、前記発熱素子を、前記部分グレーズの中心から記録材料
送り方向の上流側にシフトさせて配置してサーマルヘッ
ドを構成し、前記プラテンローラの回転中心を部分グレーズの中心に
対して記録材料送り方向の上流側にシフトさせてプラテ
ンローラを配置し、前記発熱素子アレイから記録材料が離れ始める離脱点の
位置で、記録材料送り方向下流側に、記録材料から離れ
る方向で段差を設けたことを特徴とするサーマルプリン
タ。