CN102126354A - 热头及打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热头及打印机，维持制造工时及制造成本并且感热记录介质等的接触状态良好且谋求提高传热效率。提供一种热头(1)，其中包括：平板状的基板主体(13)；形成在基板主体(13)的表面上的大体矩形状的发热电阻体(15)；以及连接在发热电阻体(15)两端并对发热电阻体15提供电力的一对电极(17A、17B)，各电极(17A、17B)具有其宽度尺寸小于发热电阻体(15)的宽度尺寸的连接部(27A、27B)，各连接部(27A、27B)连接在发热电阻体(15)的宽度方向上错开的位置。

Description

热头及打印机

技术领域

本发明涉及热头(thermal head)及打印机。

背景技术

众所周知，一直以来热头用于搭载于以小型手提式终端机为代表的小型信息设备终端的热敏打印机，并且与多个发热电阻体有选择地通电，将覆盖发热电阻体的发热部分的耐摩层的表面压到感热记录介质，从而能够进行印相(例如，专利文献1参照)。

在这种热头中，由于在与发热电阻体的两端部连接的一对电极和发热电阻体的发热部分之间产生台阶差，在覆盖发热部分的耐摩层的表面也形成该台阶差份量的凹陷。若有这的凹陷，则在印字时感热记录介质与耐摩层表面接触之际凹陷中产生间隙，发热部分的热不会有效地传递到感热记录介质。因此，在专利文献1中记载的热头，在电极间的台阶差埋入绝缘材料，将电极间及形成其上层的耐摩层的表面大致接近平坦的形状，从而能使感热记录介质易于接触到耐摩层表面。

专利文献1：日本特开平4-319446号公报

但是，专利文献1中记载的热头，需要在电极间的台阶差中埋入绝缘材料的作业，出现制造工时增加而热头的制造成本上升的不良情况。

发明内容

本发明鉴于上述的状况构思而成，其目的在于提供一种维持制造工时及制造成本并且感热记录介质等的接触状态良好且能谋求提高传热效率的热头及打印机。

为了达成上述目的，本发明提供以下方案。

本发明提供一种热头，其中包括：平板状的基板；形成在该基板的表面上的大体矩形状的发热电阻体；以及与该发热电阻体的两端连接且对该发热电阻体供给电力的一对电极，各所述电极具有其宽度尺寸小于所述发热电阻体的宽度尺寸的连接部，各所述连接部连接在所述发热电阻体的宽度方向上错开的位置。

依据本发明，使连接部的宽度尺寸小于发热电阻体的宽度尺寸，由此能够扩大在一个连接部与另一连接部的台阶差间形成的凹陷的底面的面积。此外，使连接部在发热电阻体的宽度方向错开，由此能够扩大电极间的最小距离，或者能够减少成为电极间的最小距离的区域的宽度尺寸。

因而，在印字时将发热电阻体朝着感热记录介质等压上之际，减小在感热记录介质等和凹陷的底面之间因连接部的台阶差而形成的间隙，能够增大感热记录介质等和凹陷的底面的接触面积。由此，与现有的热头相比，不需要如增加制造工时这样的作业而能够使感热记录介质等的接触状态良好，维持制造成本并能谋求传热效率的提高。

在本发明中，各所述连接部连接在所述发热电阻体的对角位置也可。

通过这样构成，利用连接部的台阶差在发热电阻体的宽度方向上减小感热记录介质等的接触状态差的区域，并能在包括没有连接部连接的发热电阻体的其它对角位置在内的宽范围内使凹陷的底面压上感热记录介质等。

此外，在上述发明中，在所述发热电阻体的大致中央具有沿厚度方向贯通该发热电阻体的贯通孔也可。

通过这样构成，使从一个电极的连接部向另一电极的连接部以大致线性流过发热电阻体的电流，蔓延到贯通孔周围，能够防止电流密度集中于发热电阻体的中央附近。由此，使热在发热电阻体的宽范围内分散，能够提高传热效率。

此外，在上述发明中，所述基板包括以层叠状态接合的支撑基板及上板基板，在所述支撑基板的上板基板侧接合面及所述上板基板的支撑基板侧接合面的至少一处的与所述发热电阻体对置的区域设有凹部，由于该凹部而在所述支撑基板与所述上板基板之间形成空腔部也可。

通过这样构成，配置在发热电阻体的正下方的上板基板，作为储存发热电阻体产生的热的蓄热层起作用。此外，利用设置在与发热电阻体对置的区域的凹部形成的空腔部，作为对从上板基板传热到支撑基板的热进行隔热的中空隔热层起作用。

因而，通过空腔部，能够减少发热电阻体产生的热量中从上板基板向支撑基板传递的热量，并能增大从发热电阻体传递到与上板基板相反一侧而用到印字等的热量，能够提高发热效率。

此外，在上述发明中，各所述连接部的相互对置的对置面具有凸状的曲面形状也可。

通过这样构成，最终形成在连接部的角部的台阶差的曲率变小，能够容易将感热记录介质等压入凹陷的底面。由此，使感热记录介质等和凹陷的底面的接触面积增大，能够提高传热效率。此外，通过去掉连接部的对置面的角，能够缓冲电流集中到连接部的角部。再者，在上述发明中，所述凸状的曲面形状具有所述电极的宽度尺寸的1/3以下的半径也可。

本发明提供一种打印机，该打印机具备：上述本发明的热头；以及将感热记录介质压到该热头的所述发热电阻体并送出的加压机构。

依据本发明，通过感热记录介质等的接触状态良好的热头，能够高效率地将发热电阻体产生的热传热到利用加压机构压上的感热记录介质。此外，通过发热效率高的热头，能够减少向感热记录介质印字时的耗电。

(发明效果)

依据本发明，发挥出维持制造工时及制造成本，并且感热记录介质等的接触状态良好且能谋求提高传热效率的效果。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的热敏打印机的概略结构图。

图2是沿层叠方向切断图1的热头的剖视图。

图3是沿A-A方向观察图2的热头的平面图。

图4是表示图2的热头和感热纸的接触状态的纵剖视图。

图5是从保护膜侧观察本发明的一个实施方式的变形例的热头的平面图。

图6是从保护膜侧观察本发明的一个实施方式的另一变形例的热头的平面图。

图7是从保护膜侧观察本发明的一个实施方式的另一变形例的热头的平面图。

图8是从保护膜侧观察本发明的一个实施方式的另一变形例的热头的平面图。

图9是从保护膜侧观察本发明的一个实施方式的另一变形例的热头的平面图。

图10是将作为本发明的一个实施方式的热头及热敏打印机的比较例的现有的热头沿层叠方向切断后的剖视图。

图11是沿B-B方向观察图10的现有的热头的平面图。

图12是表示图10的现有的热头与感热纸的接触状态的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的一个实施方式的热头及热敏打印机(打印机)进行说明。

本实施方式的热头1用于例如图1所示那样的热敏打印机100。该热敏打印机100包括：主体框架2；被水平配置的压纸滚轴4；与压纸滚轴4的外周面对置配置的热头1；向压纸滚轴4与热头1之间输送感热纸(感热记录介质)3等的印刷对象的送纸机构6；以及将热头1以既定按压力压到感热纸3的加压机构8。

通过加压机构8的动作，能使热头1及感热纸3压上压纸滚轴4。由此，压纸滚轴4的载荷经由感热纸3加到热头1上。

如图2及图3所示，热头1包括：平板状的基板主体(基板)13；在基板主体13上设置的平板状的多个发热电阻体15；形成在基板主体13上且与各发热电阻体15连接的电极部17A、17B；以及覆盖基板主体13上的发热电阻体15及电极部17A、17B的保护膜19。此外，图3中，箭头Y表示压纸滚轴4输送感热纸3的输送方向(在图5、图6、图7、图8、图9、图11中同样。)。

基板主体13构成为固定于由铝等的金属、树脂、陶瓷或玻璃等构成的板状构件的散热板21，能够通过散热板21进行散热。该基板主体13以层叠状态接合形成有发热电阻体15的平板状的上板基板12和支撑上板基板12并固定于散热板21的平板状的支撑基板14而构成。

上板基板12是厚度10～50μm左右的玻璃基板。该上板基板12配置于发热电阻体15的正下方，从而作为储存发热电阻体15中产生的一部分热的蓄热层起作用。

支撑基板14是例如具有300μm～1mm左右的厚度的绝缘性玻璃基板或陶瓷基板等。这些上板基板12及支撑基板14最好采用彼此相同的材料构成的玻璃基板或者性质接近的基板。

发热电阻体15在上板基板11的表面上，隔着既定间隔而沿着基板主体13的长边方向排列多个。这些发热电阻体15利用溅射法或CVD(化学气相生长法)或蒸镀等的薄膜形成法来形成。例如，在上板基板12上形成Ta类或硅化物类等的发热电阻体材料的薄膜，并且用升板(life off)法或蚀刻法等来将该薄膜成形，从而能形成所希望的形状例如矩形状的发热电阻体15。

电极部17A、17B用来对发热电阻体15供给电力而使之发热。该电极部17A、17B由公共电极17A和多个个别电极17B构成，该公共电极17A配置在与各发热电阻体15的宽度方向(发热电阻体15的排列方向)正交的长边方向的一端侧，而该多个个别电极17B配置在各发热电阻体15的另一端侧。公共电极17A与所有的发热电阻体15一体地连接，各个别电极17B与依每个发热电阻体15分别连接。

此外，公共电极17A及个别电极17B具有分别与发热电阻体15连接的连接部27A及连接部27B。这些连接部27A及连接部27B具有宽度尺寸小于发热电阻体15的宽度尺寸例如相对于发热电阻体15的宽度而言1/2～1/4左右的宽度。

此外，连接部27A和连接部27B连接在与发热电阻体15的宽度方向错开的位置。具体而言，连接部27A连接成覆盖发热电阻体15的一端上的角部25A上，连接部27B连接成覆盖角部25A的对角位置的角部25B上。

这些电极部17A、17B利用溅射法或蒸镀法等来在上板基板12上形成Al、Al-Si、Au、Ag、Cu、Pt等的布线材料的膜，并且利用升板法或蚀刻法来将该膜成形，或者网版印刷布线材料后进行烧结等而形成为所希望的形状。

保护膜19用于保护发热电阻体15及电极部17A、17B免受磨损或腐蚀。该保护膜19这样形成：在基板主体13上形成发热电阻体15及电极部17A、17B后，例如用溅射法等在上板基板11上形成SiO₂、Ta₂O₅、SiAlON、Si₃N₄、类金刚石(Diamond Like Carbon)等的保护膜材料而形成。

在此，在利用溅射法形成保护膜19时，在发热电阻体15的上层的保护膜19的表面形成连接部27A、27B的台阶差造成的凹陷。

本实施方式的热头1中，连接部27A、27B的宽度尺寸小于发热电阻体15的宽度尺寸，因此减少位于连接部27A、27B的上层并且保护膜19的表面形状成为凸状的部分的面积，而能够扩大位于连接部27A和连接部27B的台阶差间的上层并且成为保护膜19表面凹陷的形状的部分的面积(即，凹陷的底面的面积)。

此外，通过将连接部27A、27B连接到发热电阻体15的对角位置，能够扩大连接部27A、27B造成的保护膜19表面的凹陷的底面中台阶差间的最小距离。该凹陷的底面相当于发热区域，在此处接触感热纸3而能够有效地进行印字。

再者，这样构成的热头1能以现有的热头相同的制造工时制造。

以下，对本实施方式的热头1及热敏打印机100的作用进行说明。

利用本实施方式的热敏打印机100对感热纸3进行印相时，首先，对个别电极17B有选择地施加电压。由此，在连接有被选择的个别电极17B和与该个别电极17B对置的公共电极17A的发热电阻体15中有电流流动，从而发热电阻体15发热。

接着，使加压机构8动作，将热头1向利用压纸滚轴4输送的感热纸3压上。压纸滚轴4在与发热电阻体15的排列方向平行的轴周围旋转，朝着与发热电阻体15的排列方向正交的Y方向输送感热纸3。对该感热纸3压上覆盖发热电阻体15的保护膜19的表面部分(印字部分)，由此感热纸3发色而被印字。

在这种情况下，位于发热电阻体15的上层的保护膜19表面的凹陷的底面的面积较大，此外，连接部27A、27B形成的凹陷的底面中的台阶差间的最小距离较宽，因此保护膜19表面的台阶差的影响较少，能够使对于凹陷的底面而言的感热纸3的接触状态良好。

具体而言，如图4所示，从发热电阻体15的其它角部25D的上层到角部25C的上层，感热纸3与保护膜19表面之间不形成连接部27A、27B的台阶差导致的间隙而能够使它们接触。由此，能够有效地将发热电阻体15中产生的热传到感热纸3。

因而，依据本实施方式的热头1及热敏打印机100，用与以往相同的制造工时维持制造成本，并能谋求提高传热效率。此外，电极部17A、17B的连接部27A、27B的宽度尺寸较小，因此能够减少从连接部27A、27B泄放的热损失。此外，由于连接部27A、27B的台阶差造成的影响较少，所以在感热纸3与热头1接触并摩擦之际产生的纸屑等难以滞留在保护膜19表面的凹陷中，能够防止发生印字障碍。

此外，本实施方式能够如下变形。

例如，如图5及图6所示，形成在发热电阻体115的大致中央沿发热电阻体115的厚度方向贯通的狭缝(贯通孔)123也可。由此，能够使从个别电极17B的连接部27B向公共电极17A的连接部27A以大致线性流过发热电阻体115的电流蔓延至狭缝123的周围，能够防止电流密度集中在发热电阻体115的中央附近。

由此，能够使热在发热电阻体115的宽范围内分散，并能谋求提高传热效率。再者，狭缝123的形状如图5所示，沿着发热电阻体115的长边方向的方向延伸也可，也可以如图6所示，沿着连接部27A和连接部27B的对置方向的方向延伸。此外，作为贯通孔，例如具有既定半径尺寸的剖面圆形状的孔也可。

此外，在本实施方式中，仅仅例示说明了由平板状的上板基板12及支撑基板14构成的基板主体13，但取而代之，例如，在上板基板12的支撑基板侧的接合面或支撑基板14的上板基板侧的接合面的至少一处形成沿厚度方向凹陷的凹部，使基板主体13在上板基板12与支撑基板14之间具备由凹部形成的空腔部也可。再者，凹部优选形成在与发热电阻体15对置的区域。

通过这样构成，能够使形成在与发热电阻体15对置的区域的空腔部，作为对从上板基板12传热至支撑基板14的热进行隔热的中空隔热层起作用。因而，通过空腔部，能够减少发热电阻体15产生的热量中从上板基板12传到支撑基板14的热量。由此，能够增大从发热电阻体15向保护膜19侧传递而用到印字等的热量，并能谋求提高发热效率。

此外，在本实施方式中，图示了电极部17A、17B的连接部27A、27B的前端大致形成为直角，但取而代之，例如，如图7所示，使连接部37A、37B的相互对置的对置面具有去掉角而带有圆的光滑的凸状的曲面形状也可。这时，连接部37A、37B的前端的角部最好为具有电极部17A、17B的宽度尺寸的1/3以下的半径的曲面形状，即，R形状。通过这样构成，在连接部37A、37B的前端最终形成的保护膜19的台阶差的曲率变小，能够容易将感热纸3压入保护膜19表面的凹陷的底面。由此，能够增大感热纸3与凹陷的底面的接触面积，并能提高传热效率。此外，与大致以直角形成连接部27A、27B的前端的角部的情况相比，能够缓冲电流集中到连接部37A、37B的前端的角部。

此外，例如，如图8所示，连接部47A、47B的前端具有相对于电极部17A，17B的宽度方向倾斜的前端面，并使各前端面彼此相对地配置也可。这时，使连接部47A、47B的各前端面彼此大致平行地配置也可。通过这样构成，能够得到与将连接部37A、37B的角部做成R形状时同样的效果，并能扩大连接部47A、47B造成的凹陷的底面中的台阶差间的最小距离，能进一步增大感热纸3与凹陷的底面的接触面积。由此，能够谋求提高传热效率。

此外，在本实施方式中，使电极部17A、17B的连接部27A、27B与各发热电阻体15的角部25A、25B连接，但是例如图9所示，在邻接的一个发热电阻体15中，将连接部27A、27B与角部25A、25B连接，而在另一发热电阻体15中，将连接部27A、27B与角部25C、25D连接也可。通过这样构成，与邻接的发热电阻体15连接的电极部17A彼此，或者电极部17B彼此的距离间隔变大，因此能够使感热纸3和保护膜19表面的凹陷的底面容易接触，并能谋求提高传热效率。这时，将连接部27A、27B的前端的角部做成R形状也可，此外，也可以使连接部27A、27B的前端面相对于电极部17A、17B的宽度方向倾斜，并使各前端面彼此相对地配置也可。

此外，在本实施方式中，图示说明了具有一定的宽度尺寸的电极部17A、17B，但是，其形状例如使电极部17A、17B中连接部27A、27B以外的部分的宽度尺寸大，而只令连接部27A、27B的宽度尺寸小也可。

此外，在本实施方式中，例示说明了将电极部17A、17B的连接部27A、27B连接在错开发热电阻体15的对角的位置的情形，例如，使连接部27A、27B彼此在局部与发热电阻体15的长边方向对置的范围错开连接的情况下，能够减小连接部27A、27B间成为最小距离的区域的宽度尺寸。

在此，作为本实施方式的热头1及打印机100的比较例，如图10及图11所示，对现有的热头201进行说明，该热头201具备电极部217A、217B，该电极部217A、217B具有与发热电阻体215的宽度尺寸大致相同的宽度尺寸的连接部227A、227B与发热电阻体215两端的宽度方向整个区域连接。

在比较例的现有的热头201中，遍及发热电阻体215两端的宽度方向整个区域产生连接部227A、227B造成的台阶差，因此在利用溅射法形成的保护膜219的表面，发热电阻体215的上层形成仅凹下连接部227A、227B的台阶差的量的凹陷。

在使用这种比较例的现有的热头201时，如图12所示，利用压纸滚轴4来使热头201压到Y方向输送的感热纸3时，在感热纸3与保护膜219表面接触之际保护膜219表面的凹陷的台阶差附近会出现间隙，感热纸3的接触状态恶劣。因此，不能有效地将发热电阻体215中产生的热传递到感热纸3，会降低传热效率。

附图标记说明

1、201热头；3感热纸(感热记录介质)；8加压机构；12上板基板；13基板主体(基板)；14支撑基板；15、115、215发热电阻体；17A、217A公共电极(电极)；17B、217B  个别电极(电极)；27A、27B、37A、37B、47A、47B连接部；100热敏打印机(打印机)；123狭缝。

Claims (7)

1.一种热头，其中包括：

平板状的基板；

形成在该基板的表面上的大体矩形状的发热电阻体；以及

与该发热电阻体的两端连接且对该发热电阻体提供电力的一对电极，

各所述电极具有其宽度尺寸小于所述发热电阻体的宽度尺寸的连接部，各所述连接部连接在所述发热电阻体的宽度方向上错开的位置。

2.如权利要求1所述的热头，其中，各所述连接部连接在所述发热电阻体的对角位置。

3.如权利要求1所述的热头，其中，在所述发热电阻体的大致中央具有沿厚度方向贯通该发热电阻体的贯通孔。

4.如权利要求1所述的热头，其中，

所述基板包括以层叠状态接合的支撑基板及上板基板，

在所述支撑基板的上板基板侧接合面及所述上板基板的支撑基板侧接合面的至少一处的与所述发热电阻体对置的区域设有凹部，由于该凹部而在所述支撑基板与所述上板基板之间形成空腔部。

5.如权利要求1所述的热头，其中，各所述连接部的相互对置的对置面具有凸状的曲面形状。

6.如权利要求5所述的热头，其中，所述凸状的曲面形状具有所述电极的宽度尺寸的1/3以下的半径

7.一种打印机，其中具备：

权利要求1所述的热头；以及

将感热记录介质压到该热头的所述发热电阻体并输送的加压机构。

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