サーマルプリントヘッドの特長

 
地球環境保全の取り組み高速化の取り組み信頼性向上高画質化高精度化
 地球環境保全の取り組み
京セラは、「社会との共生」「世界との共生」そして「自然との共生」という3つの「共生(LIVING TOGETHER)」をすべての企業活動の基本に据えています。
「より速く·より美しく·そしてより高い熱効率を実現する」というサーマルプリントヘッドの基本性能に一層の磨きをかけることで、地球環境の保全にも貢献してゆける次世代の薄膜サーマルプリントヘッド技術。それが『EcoGeneration』です。

環境性能「EcoGeneration」について

画像:EcoGeneration

京セラがオプション対応でご提案する環境性能「EcoGeneration」は、省電力かつ静かな印字走行という2つの特長を備えています。
京セラ独自の技術によって、発熱体部の構造を最適化することにより熱効率を改善し、消費電力を最大40%※1(当社従来品比)低減できます。
また、印字走行時のスティッキング現象※2を抑制することで、最大6dBのノイズ軽減(当社従来品比)と駆動動力への負荷低減を実現した、環境負荷の少ない画期的な性能といえます。
※1印画条件により異なります。
※2スティッキング現象···印刷メディアと記録ヘッドが固着する現象。印字の飛びやノイズの原因となる。
熱効率の比較表 ノイズの比較表
図:熱効率の比較表 ノイズの比較表
*当社社内データです。 *当社社内データです。

 高速化の取り組み
一般的には、薄膜型のサーマルプリントヘッドは厚膜型に比べ熱応答性に優れております。京セラは、この特長を活かすため、グレーズ形状をはじめ、形状やその体積(容積)を最適化し高速化に取り組んでいます。

 信頼性向上
  サーマルプリントヘッドに要求される信頼性は大きく分けて次の3項目があります。この各々について独自の取り組みを続けております。 
  耐電力性·耐パルス性
    耐電力性·耐パルス性はサーマルプリントヘッドを駆動する電力·パルス条件下での発熱体の耐久性を指します。
これらを判断する指針としてSST(ステップ·ストレス·テスト)を用います。
  SSTとは···
    所定のパルス周期、パルス幅の一定条件のもと、ある電力で10,000パルスの駆動を行い、初期抵抗値に対する抵抗値変化率を見ます。
10,000パルスを1ステップとして、各ステップ毎に印加電力を徐々に増やして抵抗値変化を見ることで、耐久性を評価する手法です。

SSTのグラフ
*当社社内データです。
    京セラはこの耐久性がより高いものになるよう、抵抗体材料の開発をはじめ、抵抗値変化を少なくすることで安定した抵抗値でお使いいただけるようプロセス開発を進めております。
  耐摩耗性
    サーマルプリントヘッドは感熱紙やインクリボンなどのメディアに直接触れて印画を行うため、印画走行において表面が摩耗します。特に業務用に使用されるバーコードプリンタ等は非常に高速で印画されますし、メディアも耐油性や擦過性能を向上したものなど種々のものが使用され、耐摩耗性はプリンタの寿命を左右する重要な要求性能です。京セラは各種要求性能に合わせ保護膜開発を行っており、薄膜成膜でDLC(ダイヤモンドライクカーボン)などの高耐久保護膜の成膜も可能となっております。
  耐環境性
  近年益々我々の身近にサーマルプリントヘッドは使用されるようになりました。例えば駐車場の駐車券、ファミリーレストランのオーダーレシート等々···
駐車場は風雨に曝されるようなプリンタにとっては過酷な環境です。従ってキーパーツのサーマルプリントヘッドもより高いレベルでの耐環境性が要求され、保護膜材料やプロセス条件の最適化を通し、耐環境性の向上を図っております。

 高画質化
  高画質化インターネットやデジタルカメラの普及により、デジタルデータでの画像を扱う機会が多くなりました。特に昇華(昇華染料を昇華させ、受像紙に画像を形成する)方式の印画は旧来からある写真(銀塩)方式の画像に匹敵する画質を実現できます。京セラはよりきれいな画像を実現するため、AD処理·GAD処理を開発しました。
  AD処理
  AD処理とは、フルカラー用途向けに適用している抵抗値補正技術で、下図黒線のような抵抗値分布をしているものを赤線のように均一化する技術です。従って、フルカラーの印画を行った場合、抵抗値分布に起因する濃度分布がなくなり、画像として均一な印画が可能になります。

AD処理のグラフ
*当社社内データです。
  GAD処理
    GAD処理とは、AD処理同様フルカラー用途に適用するものです。
AD処理が抵抗値を均一化する技術であったのに対し、GAD処理は、その他の濃度ムラとなる要因(表面の平滑性、メディアとの接触状態等)も含め、印画した画像を基に補正を行う技術です。

 高精度化
サーマルプリントヘッドはプリンタのキーパーツです。高画質化の要求に伴い、装置組み込み時の位置精度も厳しくなってきています。京セラは、プリンタ組み込み時の位置調整の負担を軽減できるよう、発熱体位置の精度の向上に取り組んでおります。
高精度化のイメージ
グレーズ中心〜発熱体中心:Normal ±0.08 → ±0.05mm
基準〜発熱体中心:Normal ±0.15 → ±0.1mm

→更なる改善に取り組んでおります。(当社仕様値)

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