サーマルヘッドおよびプリンタ
【課題】印字カス付着による印字濃度低下を回避するサーマルヘッドを提供する。
【解決手段】一方の側から他方の側に移動する感熱紙Ｓに印字するサーマルヘッド３９は、セラミック基板４３の一部の領域上に形成され、流入する熱を蓄熱するグレーズ層１５０と、グレーズ層１５０上の中心よりも前記一方の側に偏移して配置され、押圧されて接する感熱紙Ｓを選択的に加熱して、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融する発熱抵抗体１４０とを備え、前記発熱抵抗体１４０よりも前記他方の側のグレーズ層１５０上には、前記発熱抵抗体１４０により加熱された感熱紙Ｓが滑動する平滑面Ｐが形成されている。
【解決手段】一方の側から他方の側に移動する感熱紙Ｓに印字するサーマルヘッド３９は、セラミック基板４３の一部の領域上に形成され、流入する熱を蓄熱するグレーズ層１５０と、グレーズ層１５０上の中心よりも前記一方の側に偏移して配置され、押圧されて接する感熱紙Ｓを選択的に加熱して、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融する発熱抵抗体１４０とを備え、前記発熱抵抗体１４０よりも前記他方の側のグレーズ層１５０上には、前記発熱抵抗体１４０により加熱された感熱紙Ｓが滑動する平滑面Ｐが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギーによって反応する感熱紙を選択的に加熱することで印字するサーマルヘッドおよびプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタの１つとしてサーマルプリンタが知られている。サーマルプリンタは、通電により選択的に発熱する微小発熱体がセラミック基板上に直線的に配置されたサーマルヘッドを備える。このサーマルヘッドが感熱紙の発色層に含まれる発色剤を選択的に溶融することにより、感熱紙上に印字する感熱発色方式が用いられている。この感熱発色方式により印字するサーマルヘッドでは、下記特許文献１に示すように、蓄熱層として機能するグレーズ層が微小発熱体の下部に設けられている。グレーズ層には、セラミック基板の略全面に渡りグレーズ層が成膜されるフラットグレーズタイプと、微小発熱体の周辺部に限定して成膜される部分グレーズタイプの２つがある。近年では、微小発熱体を高速に応答させて高速印字させた場合に、高速放熱性に優れるため、微小発熱体の残留熱により生じる尾引き現象を回避できる部分グレーズタイプが広く採用されている。
また、感熱紙は、繊維質の基紙上にアンダーコート層が積層され、このアンダーコート層上に発色層が更に積層されて構成される。アンダーコート層は、感熱紙の平滑度を向上させる機能に加え、溶融された発色剤を冷却して定着させる機能を有している。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１３７３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年では、安価な感熱紙として、アンダーコート層を具備しないような感熱紙が多用され、溶融された発色剤が冷却されて定着する前に分離され、発色剤溶融物等の印字カスが、例えば、グレーズ層上の微小発熱体に隣接する段差領域に付着して堆積することが知られている。このような印字カスは、図８に示すように、付着量が増大するに従い、印字濃度を示すＯＤ（Optical Density）値が低下して、印字が薄くなるため、印字品質が低下するという問題があった。また、上記のようなプリンタは、コンパクトなものが望まれ、できるだけコストを抑えなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、本発明のプリンタは、感熱紙に対して印字するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドと前記感熱紙を介して対向するように配置され、前記感熱紙を搬送するローラとを備えたプリンタであって、前記サーマルヘッドは、基板と、前記基板の一部に形成され、流入する熱を蓄熱する蓄熱層と、前記蓄熱層上に形成された、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融する発熱体とを備え、前記発熱体は、前記蓄熱層上の中心よりも感熱紙搬送方向上流側に配置されていることを特徴とする。
この発明によれば、発熱体は、蓄熱層の中心より感熱紙搬送方向上流側に配置されているため、発熱体により加熱された感熱紙は、蓄熱層上に当接しながら徐々に冷却されるため、感熱紙に含まれる発色剤が溶融状態から冷却される過程で発生する印字カスは、徐々に生成される共に印字カスは一箇所に付着して堆積しないことから、印字カスによる印字品質の低下を回避できる。また蓄熱層自体の大きさは変更していないため、従来のプリンタのサイズを維持しつつ、コストを抑えることが可能である。
【０００６】
また、前記発熱体に対して感圧紙搬送方向下流側の前記蓄熱層上には、前記感熱紙と当接する前記基板と平行な面が形成されていることを特徴とする。これにより、感熱紙からより滑らかに離脱できるため、印字カスは一箇所に付着して堆積せず、印字カスによる印字品質の低下を回避できる。
また、前記蓄熱層の幅は、１．５ｍｍ以上であることを特徴とする。この値の範囲内で構成することにより、適度な蓄熱効果と印字カスの付着量が低減し、品質が劣化することなく印字が可能である。
また、前記蓄熱層の厚さは、一定であることを特徴とする。これにより、発熱体により加熱された感熱紙の発色層面は、蓄熱層上に確実に当接しながら徐々に冷却されるため、高速印字が可能で、印字品質が維持される印字装置を実現できる。
また、前記発熱体は、前記感熱紙の搬送方向に交差する方向に配列されていることを特徴とする。これにより高速印字が可能で、印字品質が維持される印字装置を実現できる。
また、前記ローラは、前記ローラの軸中心を通る前記サーマルヘッドの基板に対する垂線が前記サーマルヘッドと交差する位置が、前記発熱体が形成されている位置よりも、前記感熱紙搬送方向下流側に位置するように配置されることを特徴とする。これにより、印字カスの除去効果が向上し、印字カスによる印字品質低下を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
（実施形態）
図１は、本発明に係るサーマルヘッドを適用したプリンタ１の外観構成を示す斜視図である。このプリンタ１は、サーマルプリンタであり、ＰＯＳシステム等に用いられるレシートプリンタ等に適用される。このプリンタ１は、ロール状の感熱紙Ｓ（図４）を使用し、この感熱紙Ｓに情報を印字するプリンタ機構部８（図２）、印字された感熱紙Ｓを切断するための紙カット部及び感熱紙Ｓを収納保持するためのロール紙収納部等で構成される。
【０００９】
プリンタ機構部８（図２）は、樹脂からなる下ケース４に固定され、側面部及び後方部は、上ケース３に覆われており、その前方部分は、パネル２により覆われている。また、パネル２の上部には、紙カット部が配置されている。この紙カット部は、カッタカバー６で覆われており、このカッタカバー６は、矢印Ａ方向にスライドさせて引き出すことができる。
【００１０】
また、上ケース３の一方の側には、感熱紙Ｓを取り出す際に内部のカバーオープンレバー９を駆動して内部のカバーフレーム１０（図２）を回動させるためのオープンボタン７が設けられる。ここで、カバーフレーム１０（図２）は、上部カバー５と結合されている。そして、矢印Ｂ方向にオープンボタン７を押下すると、カバーオープンレバー９は、時計方向に回転されてロック機構が外され、上部カバー５が矢印Ｃ方向に開くことで、ロール紙ホルダ１７（図２）が露出するよう構成される。
【００１１】
図２及び図３は、プリンタ機構部８の外観を示す斜視図であり、図２は、カバーフレーム１０が開いた状態のプリンタ機構部８の斜視図であり、図３は、カバーフレーム１０が閉じた状態のプリンタ機構部８の斜視図である。
【００１２】
プリンタ機構部８は、金属等からなる本体フレーム１３の上に開閉自在のカバーフレーム１０と、可動刃３２及びその駆動手段を収納するオートカッタユニット１１を有している。この場合、感熱紙Ｓを切断しない時は、可動刃３２はオートカッタユニット１１の内部に収納されており、可動刃３２の刃部は露出しない。この状態を、可動刃３２が待機位置にあるという。
【００１３】
可動刃３２とハサミ状に交叉する固定刃３３は、オートカッタユニット１１に対向するようにカバーフレーム１０に配置される。固定刃３３の上部には、ブレードシャッタ３４が設けられている。ブレードシャッタ３４はシャッタバネ３５により、固定刃３３の刃部を覆う方向に付勢されているが、図３に示すように、カバーフレーム１０を閉じた状態では、ブレードシャッタ３４の一部が本体フレーム１３に具備された係合部と当接し、ブレードシャッタ３４は、僅かに開く方向に持ち上げられる。よって、固定刃３３の刃部が露出し、可動刃３２が移動すればハサミ状に交叉可能な状態となるよう構成される。
【００１４】
カバーフレーム１０は、本体フレーム１３の両側の上端部に設けられた支軸１４を中心として揺動、即ち開閉自在に取り付けられている。尚、カバーフレーム１０には、カバーフレーム１０を閉じた際に感熱紙Ｓとの接触を避けるための円弧状の蓋部１５が設けられている。尚、本プリンタの設置角度を変える場合、この蓋部１５は、感熱紙Ｓを受ける保持部材としても機能する。
【００１５】
本体フレーム１３の右側面には、カバーフレーム１０が閉じられている状態を検出するためのカバー検出器４４が設けられている。カバー検出器４４は、透過型の光学式検出器であり、カバーフレーム１０の一部が検出器の光軸を遮断するか否かによって、カバーフレーム１０が正しく閉じられているかどうかを検出する。
【００１６】
尚、検出器としては、カバー検出器４４の他に、後述する紙検出器３０やニヤエンド検出器２４が設けられている。これら各種検出器やオートカッタユニット１１、そして、後述する紙送りモータ２３のリード線群１２は、本体フレーム１３の右側面に固定された中継基板１６に接続されている。更に、中継基板１６と本プリンタを制御する主回路基板（図示せず）は、ＦＦＣ等によって接続される。
【００１７】
カバーフレーム１０を開いた内部には、樹脂製のロール紙ホルダ１７が配置されている。ロール紙ホルダ１７には、紙の有無を検出する紙検出器３０が設けられている。紙検出器３０は、反射型の光学式検出器であり、紙検出器３０より上流側には、感熱紙Ｓに付着した異物や紙粉を下方へ落とす穴３１が設けられており、紙粉等の影響で、検出器が誤動作しないようになっている。更に、ロール紙ホルダ１７には、本体フレーム１３の左右の側面板と係合するスリット溝２７が設けられており、スリット溝２７が本体フレーム１３の左右の側面板と係合すると、ロール紙ホルダ１７の幅方向が規制されるため、感熱紙Ｓに対してロール紙収納部の内側は適正な幅が維持される。
【００１８】
そして、円筒形のゴムローラからなるプラテン１８は、プラテン軸受２０を介してカバーフレーム１０に回転可能に支持されている。プラテン１８の一方には、プラテン歯車１９が圧入されている。本体フレーム１３には、溝部２１が設けられており、カバーフレーム１０を閉じると、プラテン１８が、放熱板４７（図４）の端部に設けられた案内斜面部４５（図４）に案内された後、プラテン軸受２０が溝部２１と当接し、所定の位置に位置決めされる。更に、サーマルヘッド３９（図４）によるプラテン１８への加圧力で、カバーフレーム１０には下向きの力が作用し、プラテン１８の位置が定められる。加えて、プラテン歯車１９と紙送り伝達歯車２２とが噛み合い、紙送りモータ２３からの動力がプラテン１８へ伝達されることにより、プラテン１８は、所定の方向に回転する。
【００１９】
また、本体フレーム１３の左側面には、感熱紙Ｓの紙の残量が少なくなってきたことを検出するためのニヤエンド検出器２４が支軸２５を中心として回動可能に取り付けられている。これは、本プリンタの設置角度を変える場合、それに合わせて、ニヤエンド検出器２４を最適位置にするためのものである。例えば、図２に示すように、カバーフレーム１０の底面２８を下にして設置する場合、ニヤエンド検出器２４のアクチュエータ２６は、カバーフレーム１０に設けられた穴３２ａに入り込む位置に固定される。一方、カバーフレーム１０の背面２９を下にして設置する場合、アクチュエータ２６は、穴３２ｂに入り込む位置に固定される。本体フレーム１３の左右の側面には、サーマルヘッド３９（図４）及びヘッド押圧板４１（図４）を支持する支持溝部５０が設けられている。
【００２０】
図４は、プリンタ機構部８の側断面図を示すものであり、ロール紙ホルダ１７に感熱紙Ｓが保持され、排出方向（Ｄ）に紙送りしている状態を示している。この図４においては、感熱紙Ｓは大径の状態を示しており、紙送りされて、感熱紙Ｓが小径になるに従い、感熱紙Ｓは溝部３８に落ち込むようになる。そして、前述したニヤエンド検出器２４によって、感熱紙Ｓが小径になったことが検出される。
【００２１】
図５は、サーマルヘッド３９をプリンタ機構部８の側面方向から見た図である。この図に示すように、サーマルヘッド３９は、放熱板４７を基体として構成されている。このサーマルヘッド３９の両側面には、ヘッド支軸４０が設けられ、このヘッド支軸４０は、本体フレーム１３に設けられた支持溝部５０の一部に支持されている。放熱板４７の一方の面には、アルミナセラミック等から成るセラミック基板４３が配置されている。このセラミック基板４３は、プラテン１８と対向する位置に配置され、放熱板４７の他方の面側に配置されたバネ４２の一方の端部により、プラテン１８方向に付勢されている。尚、このバネ４２の他方の端部は、ヘッド押圧板４１に固定されており、ヘッド押圧板４１は本体フレーム１３に設けられた支持溝部５０ｂに支持されている。以上の構成により、プラテン１８は、感熱紙Ｓの一方の面Ｓ２の側から感熱紙Ｓをサーマルヘッド３９の方向に押圧すると共に、プラテン１８と対向するセラミック基板４３は、感熱紙Ｓの他方の面Ｓ１で接して挟持する。この状態で、プラテン１８が回転することにより、感熱紙Ｓは順次サーマルヘッド３９を通過する。この際、感熱紙Ｓの他方の面Ｓ１は、サーマルヘッド３９により選択的に加熱され、サーマルヘッド３９を通過した感熱紙Ｓは、案内斜面部４５の端部に案内されて排出方向（Ｄ）に送られる。
【００２２】
図６（ａ）は、サーマルヘッド３９をプラテン１８方向から見た平面図であり、（ｂ）は、図６（ａ）に示すサーマルヘッド３９を、切断線（Ａ−Ａ）で切断した断面図である。尚、この図６において、感熱紙Ｓの排出方向（Ｄ）は、右から左へ向かう方向になる。最初に、図６（ａ），（ｂ）に示すように、セラミック基板４３がプラテン１８と対向する側の面上において、感熱紙Ｓを送る方向（左方向）の端部近傍の一領域には、ガラス等で構成され、厚さ（ｈ）が略一定なグレーズ層１５０が成膜されている。このグレーズ層１５０上には、所定の幅（Ｗ）を有する平滑面Ｐが、セラミック基板４３と略平行に形成されている。更に、この平滑面Ｐ上において、感熱紙Ｓが送られて来る方向（右方向）の側には、通電された電流を熱に変換する線状の発熱抵抗体１４０が、感熱紙の排出方向（Ｄ）に直交して配置されている。この発熱抵抗体１４０は、幅が２００μｍ程度、高さが６μｍ程度の様態である。数百個の微小発熱体が直線的に配列され、それぞれの微小発熱体が選択的に通電されることで、通電された微小発熱体のみが瞬時に発熱する。この発熱抵抗体１４０は、プラテン１８とサーマルヘッド３９の略接点の上流側に配置されており、換言すれば、プラテン１８の軸中心は、サーマルヘッド３９の発熱抵抗体１４０よりも下流側に配置されている。
【００２３】
グレーズ層１５０は、通電された発熱抵抗体１４０から流入する熱を蓄熱する蓄熱層として機能すると共に、発熱抵抗体１４０に対する通電が休止された場合、速やかに放熱板４７方向に放熱する機能を有する。更に、グレーズ層１５０は、セラミック基板４３の表面粗度を平滑にして、このグレーズ層１５０上に成膜する微細パターンの形成を容易にする効果を有する。そのためグレーズ層１５０上には、図示を略したセグメント電極やコモン電極が発熱抵抗体１４０近傍に成膜されている。更に、鉛ガラス等で構成され、セラミック基板４３上に配置された各部材を保護する保護膜１６０が、グレーズ層１５０の最外面に略全面に渡り成膜されている。
【００２４】
また、セラミック基板４３の面上において、感熱紙Ｓが送られて来る方向（右方向）側の端部には、発熱抵抗体１４０に対して選択的に給電するためのドライバＩＣ等を封止したエポキシモールド１３０が配置され、このエポキシモールド１３０に結線されたガラエポ基板１３５が懸架されている。そして、ガラエポ基板１３５の他方の端部には、このプリンタ１を制御する主回路基板（図示せず）とＦＦＣ等によって接続されるコネクタ４６（図５）が設けられている。
【００２５】
上記した構成により、感熱紙Ｓは、プラテン１８が回転することで、排出方向（Ｄ）に向かって紙送りされ、一方の面Ｓ２側から押圧された状態で、他方の面Ｓ１がセラミック基板４３上の発熱抵抗体１４０と順次接する。この際、発熱抵抗体１４０は、コネクタ４６を介して主回路基板（図示せず）から送られる印字信号に応じて、微小発熱体毎に発熱する。この結果、感熱紙Ｓは、幅方向に選択的に加熱される。この感熱紙Ｓの他方の面Ｓ１側には、複数の発色剤がバインダにより離間して保持された状態の発色層が形成されているため、加熱された微小発熱体と接する発色層は、溶融状態に遷移する。ここで、溶融状態に遷移した発色層は、感熱紙Ｓの移動に伴い、接触した発熱抵抗体１４０と離れて押圧状態が解除され、感熱紙Ｓの他方の面Ｓ１は、グレーズ層１５０上の平滑面Ｐ上を滑動する。この際、他方の面Ｓ１は平滑面Ｐよりも高温であるため、感熱紙Ｓが有する熱エネルギーは、グレーズ層１５０の平滑面Ｐを介してグレーズ層１５０側に移動する。
【００２６】
しかしながら、グレーズ層１５０は、発熱抵抗体１４０から伝わる熱を予め蓄熱していることに加え、発熱抵抗体１４０がグレーズ層１５０上の右方向に偏移して配置されている。そのため平滑面Ｐは、充分な長さを有することから、溶融状態の発色層は、急激に冷却されることなく、徐々に冷却されて凝固する。従って、印字カスの発生は、グレーズ層１５０上の所定の位置に集中することなく、適度に分散される。更に、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）は略一定で表面が凸凹していないことに加え、平滑面Ｐは面粗度が滑らかであるため、紙送りされる感熱紙Ｓは、他方の面Ｓ１で発生した印字カスを平滑面Ｐに付着させることなく、平滑面Ｐから順次滑らかに離脱できる。そして、感熱紙Ｓの加熱された部分がグレーズ層１５０を順次離れるに従い、発色層は更に冷却されて凝固する。この結果、感熱紙Ｓの発色状態は定着され、発色層は安定した状態に遷移する。このようにして、印字信号に応じた情報が感熱紙Ｓに順次印字される。
【００２７】
グレーズ層１５０を離れた感熱紙Ｓは、排出方向（Ｄ）に向かって紙送りされ、感熱紙Ｓの他方の面Ｓ１が案内斜面部４５と当接することで、屈曲することなく上方に案内され、カバーフレーム１０に設けられた導入部４８（図４）により紙カット部へ導かれる。紙カット部へ導かれた感熱紙Ｓは、可動刃３２と固定刃３３の間を通り、プリンタ１の外部に出力される。
プラテン１８の中心線垂線Ｐｃは、サーマルヘッドの発熱体中心位置Ｐｈに対して、排出側に配置することが望ましい。プラテンは、弾性体であるために、回転すると変形する。よって、発熱体にかかる荷重が強くなり、感熱紙Ｓと発熱体の密着度が良くなる。発熱体から感熱紙への熱伝導がよくなり、鮮明な印字ができる。印字後も、発熱体中心位置Ｐｈから排出側にも、密着が保たれた状態になり、ヘッド表面に付着した印字カスを排出側に掻き落とすことができる。更にグレーズ層に蓄熱した熱により、印字カスのヘッド固着を防ぐことができる。仮に、印字カスが付着したとしても、発熱体より離れた箇所への付着となり、印字品質に影響が低減する。
プラテン１８の中心線垂線Ｐｃと発熱体中心位置Ｐｈの距離は、実験結果より、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの距離が最適であった。０．５以上となると、発熱体とプラテンの密着度が弱くなり、印字が薄くなる傾向にある。
【００２８】
ここで、グレーズ層１５０の形状寸法について、図７（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図７（ａ）は、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）に対して、印字像の尾引き量の傾向を示す図である。高速印字とは、サーマルヘッド３９近傍における紙送り速度が、概ね１７０ｍｍ／秒〜２００ｍｍ／秒以上である場合の印字を示す。低速印字とは、サーマルヘッド３９近傍における紙送り速度が、概ね１５０ｍｍ／秒以下である場合の印字を示す。この図７（ａ）に示すように、高速印字および低速印字を問わず、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）を薄くすることで、グレーズ層１５０の蓄熱容量が低下し、熱応答性が向上することにより、尾引き量が低減して印字品質が向上する。従って、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）は、極力薄くすることが好ましいが、本実施形態では、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）が２０μｍ未満の場合、蓄熱効果が少なく、印字濃度が薄くなった。
【００２９】
他方で、図７（ｂ）は、グレーズ層１５０の体積に対して、印字カス付着量の傾向を示す図であり、この図７（ｂ）に示すように、グレーズ層１５０の体積を大きくする程、印字カス付着量が低減する。しかしながら、本実施形態では、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）が５０μｍを超えると、蓄熱効果が増大し、尾引き量が増加して印字品質が低下した。従って、これらの特性を考慮して、本実施形態では、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）を２０μｍ〜５０μｍとした。
【００３０】
図７（ｃ）は、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）を２０μｍ〜５０μｍとした場合、グレーズ層１５０の幅（Ｗ）に対して、印字カス付着量の傾向を示す図であり、この図７（ｃ）に示すように、グレーズ層１５０の幅（Ｗ）が１．５ｍｍを超える場合、印字カス付着量が急激に低減した。従って、本実施形態では、グレーズ層１５０の幅（Ｗ）を１．５ｍｍ以上とした。そして、以上述べたような寸法のグレーズ層１５０を採用することで、尾引き量と印字カス付着量が従来に比べて大幅に減少し、印字品質が劣化しないサーマルヘッド３９を実現した。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明したが、具体的な構成は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、図６（ｃ）に示すように、発熱抵抗体１４０は、グレーズ層１５０の中心に配置する場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る印字装置の実施形態として、プリンタの外観構成を示す斜視図。
【図２】カバーフレームが開いた状態のプリンタ機構部の斜視図。
【図３】カバーフレームが閉じた状態のプリンタ機構部の斜視図。
【図４】プリンタ機構部の側断面図。
【図５】サーマルヘッドをプリンタ機構部の側面方向から見た図。
【図６】（ａ）は、サーマルヘッドをプラテン方向から見た平面図であり、（ｂ）は、サーマルヘッドの断面図であり、（ｃ）は、他の例のサーマルヘッドの断面図。
【図７】（ａ）は、グレーズ層の厚さに対する印字像の尾引き量の傾向を示し、（ｂ）は、グレーズ層の体積に対する印字カス付着量の傾向を示し、（ｃ）は、グレーズ層の幅に対して印字カス付着量の傾向を示す図。
【図８】印字カス付着量に対して印字濃度の傾向を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１…プリンタ、２…パネル、３…上ケース、４…下ケース、５…上部カバー、６…カッタカバー、７…オープンボタン、８…プリンタ機構部、９…カバーオープンレバー、１０…カバーフレーム、１１…オートカッタユニット、１２…リード線群、１３…本体フレーム、１４…支軸、１５…蓋部、１６…中継基板、１７…ロール紙ホルダ、１８…プラテン、１９…プラテン歯車、２０…プラテン軸受、２１…溝部、２２…紙送り伝達歯車、２３…紙送りモータ、２４…ニヤエンド検出器、２５…支軸、２６…アクチュエータ、２７…スリット溝、２８…底面、２９…背面、３０…紙検出器、３１…穴、３２…可動刃、３２ａ…穴、３２ｂ…穴、３３…固定刃、３４…ブレードシャッタ、３５…シャッタバネ、３８…溝部、３９…サーマルヘッド、４０…ヘッド支軸、４１…ヘッド押圧板、４２…バネ、４３…セラミック基板、４４…カバー検出器、４５…案内斜面部、４６…コネクタ、４７…放熱板、４８…導入部、５０…支持溝部、１３０…エポキシモールド、１３５…ガラエポ基板、１４０…発熱抵抗体、１５０…グレーズ層、１６０…保護膜、Ｐ…平滑面、Ｓ…感熱紙。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギーによって反応する感熱紙を選択的に加熱することで印字するサーマルヘッドおよびプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタの１つとしてサーマルプリンタが知られている。サーマルプリンタは、通電により選択的に発熱する微小発熱体がセラミック基板上に直線的に配置されたサーマルヘッドを備える。このサーマルヘッドが感熱紙の発色層に含まれる発色剤を選択的に溶融することにより、感熱紙上に印字する感熱発色方式が用いられている。この感熱発色方式により印字するサーマルヘッドでは、下記特許文献１に示すように、蓄熱層として機能するグレーズ層が微小発熱体の下部に設けられている。グレーズ層には、セラミック基板の略全面に渡りグレーズ層が成膜されるフラットグレーズタイプと、微小発熱体の周辺部に限定して成膜される部分グレーズタイプの２つがある。近年では、微小発熱体を高速に応答させて高速印字させた場合に、高速放熱性に優れるため、微小発熱体の残留熱により生じる尾引き現象を回避できる部分グレーズタイプが広く採用されている。
また、感熱紙は、繊維質の基紙上にアンダーコート層が積層され、このアンダーコート層上に発色層が更に積層されて構成される。アンダーコート層は、感熱紙の平滑度を向上させる機能に加え、溶融された発色剤を冷却して定着させる機能を有している。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１３７３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年では、安価な感熱紙として、アンダーコート層を具備しないような感熱紙が多用され、溶融された発色剤が冷却されて定着する前に分離され、発色剤溶融物等の印字カスが、例えば、グレーズ層上の微小発熱体に隣接する段差領域に付着して堆積することが知られている。このような印字カスは、図８に示すように、付着量が増大するに従い、印字濃度を示すＯＤ（Optical Density）値が低下して、印字が薄くなるため、印字品質が低下するという問題があった。また、上記のようなプリンタは、コンパクトなものが望まれ、できるだけコストを抑えなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、本発明のプリンタは、感熱紙に対して印字するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドと前記感熱紙を介して対向するように配置され、前記感熱紙を搬送するローラとを備えたプリンタであって、前記サーマルヘッドは、基板と、前記基板の一部に形成され、流入する熱を蓄熱する蓄熱層と、前記蓄熱層上に形成された、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融する発熱体とを備え、前記発熱体は、前記蓄熱層上の中心よりも感熱紙搬送方向上流側に配置されていることを特徴とする。
この発明によれば、発熱体は、蓄熱層の中心より感熱紙搬送方向上流側に配置されているため、発熱体により加熱された感熱紙は、蓄熱層上に当接しながら徐々に冷却されるため、感熱紙に含まれる発色剤が溶融状態から冷却される過程で発生する印字カスは、徐々に生成される共に印字カスは一箇所に付着して堆積しないことから、印字カスによる印字品質の低下を回避できる。また蓄熱層自体の大きさは変更していないため、従来のプリンタのサイズを維持しつつ、コストを抑えることが可能である。
【０００６】
また、前記発熱体に対して感圧紙搬送方向下流側の前記蓄熱層上には、前記感熱紙と当接する前記基板と平行な面が形成されていることを特徴とする。これにより、感熱紙からより滑らかに離脱できるため、印字カスは一箇所に付着して堆積せず、印字カスによる印字品質の低下を回避できる。
また、前記蓄熱層の幅は、１．５ｍｍ以上であることを特徴とする。この値の範囲内で構成することにより、適度な蓄熱効果と印字カスの付着量が低減し、品質が劣化することなく印字が可能である。
また、前記蓄熱層の厚さは、一定であることを特徴とする。これにより、発熱体により加熱された感熱紙の発色層面は、蓄熱層上に確実に当接しながら徐々に冷却されるため、高速印字が可能で、印字品質が維持される印字装置を実現できる。
また、前記発熱体は、前記感熱紙の搬送方向に交差する方向に配列されていることを特徴とする。これにより高速印字が可能で、印字品質が維持される印字装置を実現できる。
また、前記ローラは、前記ローラの軸中心を通る前記サーマルヘッドの基板に対する垂線が前記サーマルヘッドと交差する位置が、前記発熱体が形成されている位置よりも、前記感熱紙搬送方向下流側に位置するように配置されることを特徴とする。これにより、印字カスの除去効果が向上し、印字カスによる印字品質低下を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
（実施形態）
図１は、本発明に係るサーマルヘッドを適用したプリンタ１の外観構成を示す斜視図である。このプリンタ１は、サーマルプリンタであり、ＰＯＳシステム等に用いられるレシートプリンタ等に適用される。このプリンタ１は、ロール状の感熱紙Ｓ（図４）を使用し、この感熱紙Ｓに情報を印字するプリンタ機構部８（図２）、印字された感熱紙Ｓを切断するための紙カット部及び感熱紙Ｓを収納保持するためのロール紙収納部等で構成される。
【０００９】
プリンタ機構部８（図２）は、樹脂からなる下ケース４に固定され、側面部及び後方部は、上ケース３に覆われており、その前方部分は、パネル２により覆われている。また、パネル２の上部には、紙カット部が配置されている。この紙カット部は、カッタカバー６で覆われており、このカッタカバー６は、矢印Ａ方向にスライドさせて引き出すことができる。
【００１０】
また、上ケース３の一方の側には、感熱紙Ｓを取り出す際に内部のカバーオープンレバー９を駆動して内部のカバーフレーム１０（図２）を回動させるためのオープンボタン７が設けられる。ここで、カバーフレーム１０（図２）は、上部カバー５と結合されている。そして、矢印Ｂ方向にオープンボタン７を押下すると、カバーオープンレバー９は、時計方向に回転されてロック機構が外され、上部カバー５が矢印Ｃ方向に開くことで、ロール紙ホルダ１７（図２）が露出するよう構成される。
【００１１】
図２及び図３は、プリンタ機構部８の外観を示す斜視図であり、図２は、カバーフレーム１０が開いた状態のプリンタ機構部８の斜視図であり、図３は、カバーフレーム１０が閉じた状態のプリンタ機構部８の斜視図である。
【００１２】
プリンタ機構部８は、金属等からなる本体フレーム１３の上に開閉自在のカバーフレーム１０と、可動刃３２及びその駆動手段を収納するオートカッタユニット１１を有している。この場合、感熱紙Ｓを切断しない時は、可動刃３２はオートカッタユニット１１の内部に収納されており、可動刃３２の刃部は露出しない。この状態を、可動刃３２が待機位置にあるという。
【００１３】
可動刃３２とハサミ状に交叉する固定刃３３は、オートカッタユニット１１に対向するようにカバーフレーム１０に配置される。固定刃３３の上部には、ブレードシャッタ３４が設けられている。ブレードシャッタ３４はシャッタバネ３５により、固定刃３３の刃部を覆う方向に付勢されているが、図３に示すように、カバーフレーム１０を閉じた状態では、ブレードシャッタ３４の一部が本体フレーム１３に具備された係合部と当接し、ブレードシャッタ３４は、僅かに開く方向に持ち上げられる。よって、固定刃３３の刃部が露出し、可動刃３２が移動すればハサミ状に交叉可能な状態となるよう構成される。
【００１４】
カバーフレーム１０は、本体フレーム１３の両側の上端部に設けられた支軸１４を中心として揺動、即ち開閉自在に取り付けられている。尚、カバーフレーム１０には、カバーフレーム１０を閉じた際に感熱紙Ｓとの接触を避けるための円弧状の蓋部１５が設けられている。尚、本プリンタの設置角度を変える場合、この蓋部１５は、感熱紙Ｓを受ける保持部材としても機能する。
【００１５】
本体フレーム１３の右側面には、カバーフレーム１０が閉じられている状態を検出するためのカバー検出器４４が設けられている。カバー検出器４４は、透過型の光学式検出器であり、カバーフレーム１０の一部が検出器の光軸を遮断するか否かによって、カバーフレーム１０が正しく閉じられているかどうかを検出する。
【００１６】
尚、検出器としては、カバー検出器４４の他に、後述する紙検出器３０やニヤエンド検出器２４が設けられている。これら各種検出器やオートカッタユニット１１、そして、後述する紙送りモータ２３のリード線群１２は、本体フレーム１３の右側面に固定された中継基板１６に接続されている。更に、中継基板１６と本プリンタを制御する主回路基板（図示せず）は、ＦＦＣ等によって接続される。
【００１７】
カバーフレーム１０を開いた内部には、樹脂製のロール紙ホルダ１７が配置されている。ロール紙ホルダ１７には、紙の有無を検出する紙検出器３０が設けられている。紙検出器３０は、反射型の光学式検出器であり、紙検出器３０より上流側には、感熱紙Ｓに付着した異物や紙粉を下方へ落とす穴３１が設けられており、紙粉等の影響で、検出器が誤動作しないようになっている。更に、ロール紙ホルダ１７には、本体フレーム１３の左右の側面板と係合するスリット溝２７が設けられており、スリット溝２７が本体フレーム１３の左右の側面板と係合すると、ロール紙ホルダ１７の幅方向が規制されるため、感熱紙Ｓに対してロール紙収納部の内側は適正な幅が維持される。
【００１８】
そして、円筒形のゴムローラからなるプラテン１８は、プラテン軸受２０を介してカバーフレーム１０に回転可能に支持されている。プラテン１８の一方には、プラテン歯車１９が圧入されている。本体フレーム１３には、溝部２１が設けられており、カバーフレーム１０を閉じると、プラテン１８が、放熱板４７（図４）の端部に設けられた案内斜面部４５（図４）に案内された後、プラテン軸受２０が溝部２１と当接し、所定の位置に位置決めされる。更に、サーマルヘッド３９（図４）によるプラテン１８への加圧力で、カバーフレーム１０には下向きの力が作用し、プラテン１８の位置が定められる。加えて、プラテン歯車１９と紙送り伝達歯車２２とが噛み合い、紙送りモータ２３からの動力がプラテン１８へ伝達されることにより、プラテン１８は、所定の方向に回転する。
【００１９】
また、本体フレーム１３の左側面には、感熱紙Ｓの紙の残量が少なくなってきたことを検出するためのニヤエンド検出器２４が支軸２５を中心として回動可能に取り付けられている。これは、本プリンタの設置角度を変える場合、それに合わせて、ニヤエンド検出器２４を最適位置にするためのものである。例えば、図２に示すように、カバーフレーム１０の底面２８を下にして設置する場合、ニヤエンド検出器２４のアクチュエータ２６は、カバーフレーム１０に設けられた穴３２ａに入り込む位置に固定される。一方、カバーフレーム１０の背面２９を下にして設置する場合、アクチュエータ２６は、穴３２ｂに入り込む位置に固定される。本体フレーム１３の左右の側面には、サーマルヘッド３９（図４）及びヘッド押圧板４１（図４）を支持する支持溝部５０が設けられている。
【００２０】
図４は、プリンタ機構部８の側断面図を示すものであり、ロール紙ホルダ１７に感熱紙Ｓが保持され、排出方向（Ｄ）に紙送りしている状態を示している。この図４においては、感熱紙Ｓは大径の状態を示しており、紙送りされて、感熱紙Ｓが小径になるに従い、感熱紙Ｓは溝部３８に落ち込むようになる。そして、前述したニヤエンド検出器２４によって、感熱紙Ｓが小径になったことが検出される。
【００２１】
図５は、サーマルヘッド３９をプリンタ機構部８の側面方向から見た図である。この図に示すように、サーマルヘッド３９は、放熱板４７を基体として構成されている。このサーマルヘッド３９の両側面には、ヘッド支軸４０が設けられ、このヘッド支軸４０は、本体フレーム１３に設けられた支持溝部５０の一部に支持されている。放熱板４７の一方の面には、アルミナセラミック等から成るセラミック基板４３が配置されている。このセラミック基板４３は、プラテン１８と対向する位置に配置され、放熱板４７の他方の面側に配置されたバネ４２の一方の端部により、プラテン１８方向に付勢されている。尚、このバネ４２の他方の端部は、ヘッド押圧板４１に固定されており、ヘッド押圧板４１は本体フレーム１３に設けられた支持溝部５０ｂに支持されている。以上の構成により、プラテン１８は、感熱紙Ｓの一方の面Ｓ２の側から感熱紙Ｓをサーマルヘッド３９の方向に押圧すると共に、プラテン１８と対向するセラミック基板４３は、感熱紙Ｓの他方の面Ｓ１で接して挟持する。この状態で、プラテン１８が回転することにより、感熱紙Ｓは順次サーマルヘッド３９を通過する。この際、感熱紙Ｓの他方の面Ｓ１は、サーマルヘッド３９により選択的に加熱され、サーマルヘッド３９を通過した感熱紙Ｓは、案内斜面部４５の端部に案内されて排出方向（Ｄ）に送られる。
【００２２】
図６（ａ）は、サーマルヘッド３９をプラテン１８方向から見た平面図であり、（ｂ）は、図６（ａ）に示すサーマルヘッド３９を、切断線（Ａ−Ａ）で切断した断面図である。尚、この図６において、感熱紙Ｓの排出方向（Ｄ）は、右から左へ向かう方向になる。最初に、図６（ａ），（ｂ）に示すように、セラミック基板４３がプラテン１８と対向する側の面上において、感熱紙Ｓを送る方向（左方向）の端部近傍の一領域には、ガラス等で構成され、厚さ（ｈ）が略一定なグレーズ層１５０が成膜されている。このグレーズ層１５０上には、所定の幅（Ｗ）を有する平滑面Ｐが、セラミック基板４３と略平行に形成されている。更に、この平滑面Ｐ上において、感熱紙Ｓが送られて来る方向（右方向）の側には、通電された電流を熱に変換する線状の発熱抵抗体１４０が、感熱紙の排出方向（Ｄ）に直交して配置されている。この発熱抵抗体１４０は、幅が２００μｍ程度、高さが６μｍ程度の様態である。数百個の微小発熱体が直線的に配列され、それぞれの微小発熱体が選択的に通電されることで、通電された微小発熱体のみが瞬時に発熱する。この発熱抵抗体１４０は、プラテン１８とサーマルヘッド３９の略接点の上流側に配置されており、換言すれば、プラテン１８の軸中心は、サーマルヘッド３９の発熱抵抗体１４０よりも下流側に配置されている。
【００２３】
グレーズ層１５０は、通電された発熱抵抗体１４０から流入する熱を蓄熱する蓄熱層として機能すると共に、発熱抵抗体１４０に対する通電が休止された場合、速やかに放熱板４７方向に放熱する機能を有する。更に、グレーズ層１５０は、セラミック基板４３の表面粗度を平滑にして、このグレーズ層１５０上に成膜する微細パターンの形成を容易にする効果を有する。そのためグレーズ層１５０上には、図示を略したセグメント電極やコモン電極が発熱抵抗体１４０近傍に成膜されている。更に、鉛ガラス等で構成され、セラミック基板４３上に配置された各部材を保護する保護膜１６０が、グレーズ層１５０の最外面に略全面に渡り成膜されている。
【００２４】
また、セラミック基板４３の面上において、感熱紙Ｓが送られて来る方向（右方向）側の端部には、発熱抵抗体１４０に対して選択的に給電するためのドライバＩＣ等を封止したエポキシモールド１３０が配置され、このエポキシモールド１３０に結線されたガラエポ基板１３５が懸架されている。そして、ガラエポ基板１３５の他方の端部には、このプリンタ１を制御する主回路基板（図示せず）とＦＦＣ等によって接続されるコネクタ４６（図５）が設けられている。
【００２５】
上記した構成により、感熱紙Ｓは、プラテン１８が回転することで、排出方向（Ｄ）に向かって紙送りされ、一方の面Ｓ２側から押圧された状態で、他方の面Ｓ１がセラミック基板４３上の発熱抵抗体１４０と順次接する。この際、発熱抵抗体１４０は、コネクタ４６を介して主回路基板（図示せず）から送られる印字信号に応じて、微小発熱体毎に発熱する。この結果、感熱紙Ｓは、幅方向に選択的に加熱される。この感熱紙Ｓの他方の面Ｓ１側には、複数の発色剤がバインダにより離間して保持された状態の発色層が形成されているため、加熱された微小発熱体と接する発色層は、溶融状態に遷移する。ここで、溶融状態に遷移した発色層は、感熱紙Ｓの移動に伴い、接触した発熱抵抗体１４０と離れて押圧状態が解除され、感熱紙Ｓの他方の面Ｓ１は、グレーズ層１５０上の平滑面Ｐ上を滑動する。この際、他方の面Ｓ１は平滑面Ｐよりも高温であるため、感熱紙Ｓが有する熱エネルギーは、グレーズ層１５０の平滑面Ｐを介してグレーズ層１５０側に移動する。
【００２６】
しかしながら、グレーズ層１５０は、発熱抵抗体１４０から伝わる熱を予め蓄熱していることに加え、発熱抵抗体１４０がグレーズ層１５０上の右方向に偏移して配置されている。そのため平滑面Ｐは、充分な長さを有することから、溶融状態の発色層は、急激に冷却されることなく、徐々に冷却されて凝固する。従って、印字カスの発生は、グレーズ層１５０上の所定の位置に集中することなく、適度に分散される。更に、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）は略一定で表面が凸凹していないことに加え、平滑面Ｐは面粗度が滑らかであるため、紙送りされる感熱紙Ｓは、他方の面Ｓ１で発生した印字カスを平滑面Ｐに付着させることなく、平滑面Ｐから順次滑らかに離脱できる。そして、感熱紙Ｓの加熱された部分がグレーズ層１５０を順次離れるに従い、発色層は更に冷却されて凝固する。この結果、感熱紙Ｓの発色状態は定着され、発色層は安定した状態に遷移する。このようにして、印字信号に応じた情報が感熱紙Ｓに順次印字される。
【００２７】
グレーズ層１５０を離れた感熱紙Ｓは、排出方向（Ｄ）に向かって紙送りされ、感熱紙Ｓの他方の面Ｓ１が案内斜面部４５と当接することで、屈曲することなく上方に案内され、カバーフレーム１０に設けられた導入部４８（図４）により紙カット部へ導かれる。紙カット部へ導かれた感熱紙Ｓは、可動刃３２と固定刃３３の間を通り、プリンタ１の外部に出力される。
プラテン１８の中心線垂線Ｐｃは、サーマルヘッドの発熱体中心位置Ｐｈに対して、排出側に配置することが望ましい。プラテンは、弾性体であるために、回転すると変形する。よって、発熱体にかかる荷重が強くなり、感熱紙Ｓと発熱体の密着度が良くなる。発熱体から感熱紙への熱伝導がよくなり、鮮明な印字ができる。印字後も、発熱体中心位置Ｐｈから排出側にも、密着が保たれた状態になり、ヘッド表面に付着した印字カスを排出側に掻き落とすことができる。更にグレーズ層に蓄熱した熱により、印字カスのヘッド固着を防ぐことができる。仮に、印字カスが付着したとしても、発熱体より離れた箇所への付着となり、印字品質に影響が低減する。
プラテン１８の中心線垂線Ｐｃと発熱体中心位置Ｐｈの距離は、実験結果より、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの距離が最適であった。０．５以上となると、発熱体とプラテンの密着度が弱くなり、印字が薄くなる傾向にある。
【００２８】
ここで、グレーズ層１５０の形状寸法について、図７（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図７（ａ）は、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）に対して、印字像の尾引き量の傾向を示す図である。高速印字とは、サーマルヘッド３９近傍における紙送り速度が、概ね１７０ｍｍ／秒〜２００ｍｍ／秒以上である場合の印字を示す。低速印字とは、サーマルヘッド３９近傍における紙送り速度が、概ね１５０ｍｍ／秒以下である場合の印字を示す。この図７（ａ）に示すように、高速印字および低速印字を問わず、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）を薄くすることで、グレーズ層１５０の蓄熱容量が低下し、熱応答性が向上することにより、尾引き量が低減して印字品質が向上する。従って、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）は、極力薄くすることが好ましいが、本実施形態では、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）が２０μｍ未満の場合、蓄熱効果が少なく、印字濃度が薄くなった。
【００２９】
他方で、図７（ｂ）は、グレーズ層１５０の体積に対して、印字カス付着量の傾向を示す図であり、この図７（ｂ）に示すように、グレーズ層１５０の体積を大きくする程、印字カス付着量が低減する。しかしながら、本実施形態では、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）が５０μｍを超えると、蓄熱効果が増大し、尾引き量が増加して印字品質が低下した。従って、これらの特性を考慮して、本実施形態では、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）を２０μｍ〜５０μｍとした。
【００３０】
図７（ｃ）は、グレーズ層１５０の厚さ（ｈ）を２０μｍ〜５０μｍとした場合、グレーズ層１５０の幅（Ｗ）に対して、印字カス付着量の傾向を示す図であり、この図７（ｃ）に示すように、グレーズ層１５０の幅（Ｗ）が１．５ｍｍを超える場合、印字カス付着量が急激に低減した。従って、本実施形態では、グレーズ層１５０の幅（Ｗ）を１．５ｍｍ以上とした。そして、以上述べたような寸法のグレーズ層１５０を採用することで、尾引き量と印字カス付着量が従来に比べて大幅に減少し、印字品質が劣化しないサーマルヘッド３９を実現した。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明したが、具体的な構成は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、図６（ｃ）に示すように、発熱抵抗体１４０は、グレーズ層１５０の中心に配置する場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る印字装置の実施形態として、プリンタの外観構成を示す斜視図。
【図２】カバーフレームが開いた状態のプリンタ機構部の斜視図。
【図３】カバーフレームが閉じた状態のプリンタ機構部の斜視図。
【図４】プリンタ機構部の側断面図。
【図５】サーマルヘッドをプリンタ機構部の側面方向から見た図。
【図６】（ａ）は、サーマルヘッドをプラテン方向から見た平面図であり、（ｂ）は、サーマルヘッドの断面図であり、（ｃ）は、他の例のサーマルヘッドの断面図。
【図７】（ａ）は、グレーズ層の厚さに対する印字像の尾引き量の傾向を示し、（ｂ）は、グレーズ層の体積に対する印字カス付着量の傾向を示し、（ｃ）は、グレーズ層の幅に対して印字カス付着量の傾向を示す図。
【図８】印字カス付着量に対して印字濃度の傾向を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１…プリンタ、２…パネル、３…上ケース、４…下ケース、５…上部カバー、６…カッタカバー、７…オープンボタン、８…プリンタ機構部、９…カバーオープンレバー、１０…カバーフレーム、１１…オートカッタユニット、１２…リード線群、１３…本体フレーム、１４…支軸、１５…蓋部、１６…中継基板、１７…ロール紙ホルダ、１８…プラテン、１９…プラテン歯車、２０…プラテン軸受、２１…溝部、２２…紙送り伝達歯車、２３…紙送りモータ、２４…ニヤエンド検出器、２５…支軸、２６…アクチュエータ、２７…スリット溝、２８…底面、２９…背面、３０…紙検出器、３１…穴、３２…可動刃、３２ａ…穴、３２ｂ…穴、３３…固定刃、３４…ブレードシャッタ、３５…シャッタバネ、３８…溝部、３９…サーマルヘッド、４０…ヘッド支軸、４１…ヘッド押圧板、４２…バネ、４３…セラミック基板、４４…カバー検出器、４５…案内斜面部、４６…コネクタ、４７…放熱板、４８…導入部、５０…支持溝部、１３０…エポキシモールド、１３５…ガラエポ基板、１４０…発熱抵抗体、１５０…グレーズ層、１６０…保護膜、Ｐ…平滑面、Ｓ…感熱紙。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感熱紙に対して印字するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドと前記感熱紙を介して対向するように配置され、前記感熱紙を搬送するローラとを備えたプリンタであって、
前記サーマルヘッドは、
基板と、
前記基板の一部に形成され、流入する熱を蓄熱する蓄熱層と、
前記蓄熱層上に形成された、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融する発熱体とを備え、
前記発熱体は、前記蓄熱層上の中心よりも感熱紙搬送方向上流側に配置されていることを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記発熱体に対して感熱紙搬送方向下流側の前記蓄熱層上には、前記感熱紙と当接する前記基板と平行な面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記蓄熱層の幅は、１．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記蓄熱層の厚さは、一定であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のプリンタ。
【請求項５】
前記発熱体は、前記感熱紙の搬送方向に交差する方向に配列されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記ローラは、前記ローラの軸中心を通る前記サーマルヘッドの基板に対する垂線と前記サーマルヘッドと交差する位置が、前記発熱体が形成されている位置よりも、前記感熱紙搬送方向下流側に位置するように配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のプリンタ。
【請求項７】
一方の側から他方の側に移動する感熱紙と圧接し、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融させることにより印字するサーマルヘッドであって、
基板と、
前記基板上に形成され、流入する熱を蓄熱する蓄熱層と、
前記感熱紙を選択的に加熱することにより、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融する発熱体とを備え、
前記発熱体は、前記蓄熱層上に形成されると共に、前記蓄熱層の中心から前記一方の側に偏した位置に配置されていることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項８】
感熱紙に含まれる発色剤を溶融させることにより印字するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドと前記感熱紙を介して対向するように配置され、前記感熱紙を搬送するローラとを備えたプリンタであって、
前記ローラは、前記ローラの軸中心を通る前記サーマルヘッドの基板に対する垂線と前記サーマルヘッドと交差する位置が、前記発熱体が形成されている位置よりも、前記感熱紙搬送方向下流側に位置するように配置されることを特徴とするプリンタ。
【請求項９】
感熱紙に含まれる発色剤を溶融させることにより印字するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドと前記感熱紙を介して対向するように配置され、前記感熱紙を搬送するローラとを備えたプリンタであって、
前記サーマルヘッドは、
基板と、
前記基板の一部に形成され、流入する熱を蓄熱する蓄熱層と、
前記蓄熱層上に形成された、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融する発熱体とを備え、
前記感熱紙搬送方向における、前記発熱体から蓄熱層の端部までの長さが、１．５ｍｍ以上であることを特徴とするプリンタ。
【請求項１】
感熱紙に対して印字するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドと前記感熱紙を介して対向するように配置され、前記感熱紙を搬送するローラとを備えたプリンタであって、
前記サーマルヘッドは、
基板と、
前記基板の一部に形成され、流入する熱を蓄熱する蓄熱層と、
前記蓄熱層上に形成された、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融する発熱体とを備え、
前記発熱体は、前記蓄熱層上の中心よりも感熱紙搬送方向上流側に配置されていることを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記発熱体に対して感熱紙搬送方向下流側の前記蓄熱層上には、前記感熱紙と当接する前記基板と平行な面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記蓄熱層の幅は、１．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記蓄熱層の厚さは、一定であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のプリンタ。
【請求項５】
前記発熱体は、前記感熱紙の搬送方向に交差する方向に配列されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記ローラは、前記ローラの軸中心を通る前記サーマルヘッドの基板に対する垂線と前記サーマルヘッドと交差する位置が、前記発熱体が形成されている位置よりも、前記感熱紙搬送方向下流側に位置するように配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のプリンタ。
【請求項７】
一方の側から他方の側に移動する感熱紙と圧接し、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融させることにより印字するサーマルヘッドであって、
基板と、
前記基板上に形成され、流入する熱を蓄熱する蓄熱層と、
前記感熱紙を選択的に加熱することにより、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融する発熱体とを備え、
前記発熱体は、前記蓄熱層上に形成されると共に、前記蓄熱層の中心から前記一方の側に偏した位置に配置されていることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項８】
感熱紙に含まれる発色剤を溶融させることにより印字するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドと前記感熱紙を介して対向するように配置され、前記感熱紙を搬送するローラとを備えたプリンタであって、
前記ローラは、前記ローラの軸中心を通る前記サーマルヘッドの基板に対する垂線と前記サーマルヘッドと交差する位置が、前記発熱体が形成されている位置よりも、前記感熱紙搬送方向下流側に位置するように配置されることを特徴とするプリンタ。
【請求項９】
感熱紙に含まれる発色剤を溶融させることにより印字するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドと前記感熱紙を介して対向するように配置され、前記感熱紙を搬送するローラとを備えたプリンタであって、
前記サーマルヘッドは、
基板と、
前記基板の一部に形成され、流入する熱を蓄熱する蓄熱層と、
前記蓄熱層上に形成された、前記感熱紙に含まれる発色剤を溶融する発熱体とを備え、
前記感熱紙搬送方向における、前記発熱体から蓄熱層の端部までの長さが、１．５ｍｍ以上であることを特徴とするプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【公開番号】特開２００８−２６５２９９（Ｐ２００８−２６５２９９Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４４５４（Ｐ２００８−５４４５４）
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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