CN102529414B - 热敏头及热敏打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在长时间对纸质差的印刷介质印刷时也能够进行印刷的热敏头。热敏头(20)经由压辊(10)而与印刷介质(P)压力接触，该热敏头(20)具备：发热单元(21)，其通过多个发热体(21a)沿排列方向排列而成；电极部(26)，其形成在排列方向的延长线上，在排列方向上的发热单元(21)与电极部(26)之间形成有受容空间(A)，压辊(10)向热敏头(20)压力接触的压力接触面(11)的端部(11a)位于该受容空间(A)，由此解决上述问题。

Description

热敏头及热敏打印机
技术领域
本发明涉及热敏头及使用该热敏头的热敏打印机。
背景技术
目前，作为专利文献1等公知使热敏纸等热印刷用的印刷介质通过设有发热体的热敏头上而进行印刷的热敏打印机。
图8是专利文献1中记载的热敏打印机201的印刷单元的主要部分剖视图。搭载于热敏打印机201上的热敏头220通过螺旋弹簧206被按压向压辊210侧，印刷介质P在压辊210与热敏头220之间被按压。这样的热敏打印机201通过热敏头220赋予热而使印刷介质P显色，由此进行印刷。
【专利文献1】日本特开2006-88584号公报
然而，在上述这样现有的热敏打印机201中存在以下问题，即，如果长时间使用纸质差而表面粗糙度大的印刷介质P进行印刷，则因印刷介质P反复擦过热敏头220中的共用电极225(参照图9)的特定区域而导致共用电极225的一部分磨损而断线，造成无法印刷。
图9是用于说明该问题的一般的热敏头220的主要部分俯视图。需要说明的是，在图9中，通过双点划线表示压辊210压力接触热敏头220的压力接触面211a。
如图9所示，在热敏头220的基板223上，多个发热体221a排列成线状而形成发热单元221。在线状的发热单元221的一侧，对各发热体221a供给驱动电流的多个驱动电极224形成在基板223上，并与未图示的驱动IC连接。
此外，在发热单元221的另一侧，与各发热体221a导通的通用的电极即共用电极225形成在基板223上。该共用电极225经由形成在发热单元221的排列方向端部的连接电极部226向驱动电极224侧延伸，并与未图示的外部端子连接。
压辊210的旋转轴Ax以沿着多个发热体221a的排列方向的方式与热敏头220对置配置以能够高效地将印刷介质P向发热单元221按压，并且固定于未图示的热敏打印机201的框体上。热敏头220在螺旋弹簧206的作用下被按压向压辊210侧，由此印刷介质P在压辊210与热敏头220之间被按压。
压辊210的宽度至少设定得比发热单元221的宽度尺寸(图8的左右方向尺寸)大，从而能够可靠地将印刷介质P向发热体单元221按压。由此，压辊210经由印刷介质P向发热单元221以及设置在发热单元221的排列方向端部221c侧的连接电极部226作用按压力。热敏头220与压辊210的压力接触面为211a，但由于压辊210呈以旋转轴Ax为中心线的圆筒形状，因此在压力接触面211a中的接近旋转Ax中心的区域211b处按压力尤其大。
包括连接电极部226的共用电极225为了供从多个发热体221a合流而流动的电流流动，形成得比驱动电极224和发热体221a厚。在连接电极部226和发热体221a上形成有保护它们的涂敷层。然而，在连接电极部226上的涂敷层因印刷介质P而磨损时，比涂敷层软的连接电极部226侧集中磨损。尤其如图10所示，与压辊210的区域211b对置的连接电极部226的区域226a磨损。
当连接电极部226不断磨损而使共用电极225在连接电极部226的区域226a被切断时，外部端子与共用电极225不导通，无法驱动发热单元221。因此，在长时间使用纸质差的印刷介质P的情况下，无法再通过热敏打印机201进行印刷。
发明内容
本发明鉴于上述的问题而提出，目的在于提供一种即使在长时间对纸质差的印刷介质印刷时电极也不会断线的热敏头及热敏打印机。
为了实现上述目的，本发明提供一种热敏头，其特征在于，
所述热敏头经由压辊而与印刷介质压力接触，且具备：
发热单元，其通过多个发热体沿排列方向排列而成；
电极部，其形成在所述排列方向的延长线上，
在所述排列方向上的所述发热单元与所述电极部之间形成有受容空间，所述压辊向所述热敏头压力接触的压力接触面的端部位于该受容空间。
根据本发明所涉及的热敏头，能够在发热体的排列方向上使压辊的压力接触面的端部位于发热单元与电极部之间的受容空间。由此，电极部不会因压辊而磨损，电极部不会发生断线。因此，能够提供长期不会发生断线的热敏头。
此外，在上述热敏头的基础上，
也可以在所述受容空间中填充有硬质玻璃。
根据上述热敏头，通过在受容空间中填充硬质玻璃，能够防止水分侵入受容空间内而导致发热体与电极部直接导通的事态，从而能够提供可靠性更高的热敏头。
此外，在上述热敏头的基础上，
也可以在所述发热单元的所述受容空间侧端部或所述受容空间中配置有不发热的虚设发热体。
根据上述热敏头，通过设置虚设发热体，能够使配置在排列方向端部的发热体与配置在排列方向中央的发热体均匀地发热，因此能够提高印刷质量。此外，即使虚设发热体配置在受容空间中而在压辊的作用下露出，虚设发热体也不会直接对印刷动作造成影响，因此能够继续进行印刷，能够使热敏头长寿命化。
此外，为了实现上述目的，本发明提供一种热敏打印机，其特征在于，
具有热敏头和压辊，
所述热敏头具备：发热单元，其通过多个发热体沿排列方向排列而成；电极部，其在所述排列方向的延长线上与所述发热单元隔着受容空间而形成，
所述压辊使印刷介质与所述热敏头压力接触，
在所述排列方向上，所述压辊向所述热敏头压力接触的压力接触面的端部位于所述受容空间。
根据本发明所涉及的热敏打印机，压辊向热敏头压力接触的压力接触面的端部位于受容空间。由此，电极部不会因压辊而磨损，电极部不会发生断线。因此，能够提供具备长期不会发生断线的热敏头的长寿命的热敏打印机。
此外，在上述的热敏打印机的基础上，
也可以在所述受容空间中填充有硬质玻璃。
根据上述的热敏打印机，通过在受容空间中填充硬质玻璃，能够防止发热体与电极部直接导通，因此能够提供可靠性更高的热敏打印机。
此外，在上述的热敏打印机的基础上，
也可以在所述发热单元的所述受容空间侧端部或所述受容空间配置有不发热的虚设发热体。
根据上述的热敏打印机，通过设置虚设发热体，能够使配置在排列方向端部的发热体与配置在排列方向中央的发热体均匀地发热，因此能够提高印刷质量。此外，即使虚设发热体配置在受容空间中而在压辊的作用下露出，虚设发热体也不会直接对印刷动作造成影响，因此能够继续进行印刷，能够提供长寿命的热敏打印机。
此外，为了实现上述目的，本发明提供一种热敏打印机，其特征在于，
具有热敏头和压辊，
所述热敏头具备：发热单元，其沿着与印刷介质的输送方向交叉的方向延伸；电极部，其形成在所述发热单元的延伸方向的延长线上，
所述压辊使所述印刷介质与所述热敏头压力接触，
在所述发热单元的延伸方向上，所述电极部隔着受容空间而形成在离开所述发热单元的位置，从而所述电极部不与所述压辊压力接触。
根据本发明所涉及的热敏打印机，电极部形成在离开发热单元的位置，不与压辊压力接触，因此电极部不会因压辊而磨损，电极部不会发生断线。由此，能够提供具备长期不会发生断线的热敏头的长寿命的热敏打印机。
此外，在上述的热敏打印机的基础上，
也可以在所述受容空间中填充有硬质玻璃。
根据上述的热敏打印机，通过在受容空间中填充硬质玻璃，能够防止发热体与电极部直接导通，因此能够提供可靠性更高的热敏打印机。
此外，在上述的热敏打印机的基础上，
也可以在所述发热单元的所述受容空间侧端部或所述受容空间配置有不发热的虚设发热体。
根据上述的热敏打印机，通过设置虚设发热体，能够使配置在排列方向端部的发热体与配置在排列方向中央的发热体均匀地发热，因此能够提高印刷质量。此外，即使虚设发热体配置在受容空间中而在压辊的作用下露出，虚设发热体也不会直接对印刷动作造成影响，因此能够继续进行印刷，能够提供长寿命的热敏打印机。
此外，为了实现上述目的，本发明提供一种热敏打印机，其特征在于，具有：
热敏头，其具有在多个发热体的排列方向延长线上的发热体区域外形成的电极部；
压辊，其使印刷介质与所述热敏头压力接触，
所述压辊形成为，使所述热敏头与所述压辊的接触面的端部位于所述发热体的排列方向端部和位于所述发热体的排列方向延长线上的所述电极部的多个端部中的位于最远离所述发热体的排列方向端部的位置的所述电极部的端部之间。
根据本发明所涉及的热敏打印机，压辊的接触面的排列方向端部位于发热单元的排列方向端部与电极部的排列方向端部之间。即，将印刷介质向热敏头按压的压辊的接触面未形成至电极部的排列方向端部。因此，印刷介质并未按压电极部的全部区域，电极部不会发生断线。由此，能够提供长期不会发生断线的热敏打印机。
此外，在上述的热敏打印机的基础上，
也可以是，所述热敏头在所述发热体的所述排列方向端部具有不发热的虚设发热体，所述压辊形成为，使所述接触面的所述排列方向端部与存在所述虚设发热体的区域重叠。
根据上述的热敏打印机，通过设置虚设发热体，能够使配置在排列方向端部的发热体与配置在排列方向中央的发热体均匀地发热，因此能够提高印刷质量。此外，即使虚设发热体在压辊的作用下露出，虚设发热体也不会直接对印刷动作造成影响，因此能够继续进行印刷，能够提供长寿命的热敏打印机。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的热敏打印机的剖视图。
图2是图1所示的热敏打印机的热敏头的主要部分放大主视图。
图3是比较例所涉及的印刷单元的剖视图。
图4是比较例所涉及的印刷单元的剖视图。
图5是比较例所涉及的印刷单元的剖视图。
图6是比较例所涉及的印刷单元的剖视图。
图7是图1所示的热敏打印机的印刷单元的剖视图。
图8是现有的热敏打印机的印刷单元的剖视图。
图9是现有的热敏打印机的热敏头的主要部分放大主视图。
图10是现有的热敏打印机的热敏头的主要部分放大主视图。
符号说明
1：热敏打印机
10：压辊
11：压力接触面
20：热敏头
21：发热单元
21a：发热体
24：驱动电极
25：共用电极
26：连接电极部(电极部)
27：涂敷层27(保护层)
28：虚设发热体
29：釉层
30：印刷单元
A：受容空间
P：印刷介质
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的热敏打印机1的剖视图。图1所示的热敏打印机1向通过热而显色的热敏纸等印刷介质P按压发热的发热单元21而进行印刷。
热敏打印机1具有：外壳2、收容印刷介质P(图示的例中为热敏卷筒纸)的收容空间3、由压辊10和热敏头20构成的印刷单元30、使压辊10旋转而输送印刷介质P的齿轮或电动机等驱动传递部(未图示)。由印刷单元30印刷的印刷介质P从排出口5排出。
印刷单元30具备：旋转轴被轴支承在外壳2上的压辊10、以使发热单元21与该压辊10对置的方式设置的热敏头20。热敏头20是一端设置有被外壳2轴支承的旋转轴22的板状的构件，在离开旋转轴22的位置设置有发热单元21。板状的热敏头20被一端固定于外壳2上的螺旋弹簧等施力构件6始终向压辊10侧施力。
图2是图1所示的热敏头20的主要部分放大主视图。在热敏头20的基板23上，构成发热单元21的多个发热体21a沿与印刷介质P的输送方向正交的方向(图2的左右方向)呈线状排列。此外，多个相互独立的驱动电极24从旋转轴22侧朝向所述的发热体21a侧形成在基板23上，并与各发热体21a导通。该驱动电极24与未图示的驱动IC连接，根据印刷数据选择性地向发热体21a供给电流而使发热体21a发热，由此进行印刷。
在发热单元21的与热敏头20的旋转轴22相反的一侧设置有与各发热体21a导通的共用电极25。共用电极25在发热单元21的排列方向延长线上的形成有发热体21a的区域的外侧(图示的排列方向端部21b的外侧)具备连接电极部(电极部)26。
此外，多个发热体21a以使其高度位置一致的方式形成在玻璃质的釉层29(参照图7)上。釉层29通过将液状的原料玻璃涂敷在基板23上而形成，由此能够使其上表面平坦。因此，即使在基板23上存在微小的凹凸的情况下，通过在釉层29上表面的平坦面上排列发热体21a，也能够形成高度位置一致的发热单元21，从而能够提供具有高精度的印刷质量的热敏打印机1。
共用电极25经由该连接电极部26延伸设置至旋转轴22侧，并将从驱动电极24向发热体21a供给的电流引导至未图示的外部端子。需要说明的是，由于向各发热体21a供给的电流合流而流入共用电极25，因此共用电极25形成得比驱动电极24厚，以使足够的电流能够流过。
此外，如图2所示，在发热体21a的排列方向上，在发热单元21与连接电极部26之间形成有受容空间A。即，连接电极部26形成为在发热体21a的排列方向的延长线上与发热单元21隔着受容空间A。该受容空间A如后所述是因压辊10而磨损的区域，因此在该受容空间A未形成共用电极25和驱动电极24。
在发热单元21的排列方向端部21b侧的与连接电极部26相邻的位置形成有虚设发热体28。该虚设发热体28由与发热体21a相同的材料形成，但未与驱动电极24连接，因此不发热。设置有虚设发热体28的目的在于，通过使与虚设发热体28相邻的发热体21a的周围的物质和形状与位于排列方向中央部的发热体21a相同而一致，由此使其周围的热环境均匀。即，通过设置虚设发热体28，能够使与虚设发热体28相邻的发热体21a与其他的排列方向中央部的发热体21a同样地发热，从而避免在排列方向两端产生印刷不均。
需要说明的是，虽然在图2中仅图示了一个虚设发热体28的示例，但虚设发热体28也可以设置多个。此外，虚设发热体28可以如图2所示那样设置在发热单元21的内部，也可以设置在受容空间A中。
使印刷介质P向这样的热敏头20压力接触的压辊10以使其旋转轴Ax与发热单元21的排列方向平行的方式配置在发热单元21的正上方。此外，该压辊10以在发热体21a的排列方向上使向热敏头20压力接触的压力接触面的端部11a位于受容空间A的方式相对于热敏头20配置。换言之，连接电极部26隔着受容空间A形成在离开发热单元21的位置，从而不与压辊10压力接触。由此，即使压辊10与热敏头20压力接触，连接电极部26也不会与压辊10压力接触，因此连接电极部26不会磨损，共用电极25不会发生断线。参照比较例所涉及的印刷单元130说明其效果。
图3～6是比较例所涉及的印刷单元130的剖视图。如图3所示，在发热单元21及连接电极部26上(压辊110侧)设置有防止因印刷介质P导致的磨损的由硬质玻璃等构成的涂敷层27。该涂敷层27在发热单元21及连接电极部26上形成为均匀的厚度。如上所述，由于为了流过大电流而使连接电极部26形成得比发热单元21厚，因此在热敏头20的表面的与连接电极部26对应的部分形成有凸部27a。
在压辊110的压力接触面111上作用有与施力构件6对热敏头20施加的作用力相对的、从压辊110向热敏头20作用的反力(压力接触力)。在此，如图3所示，压辊110由橡胶等弹性构件形成，因此在压力接触力作用时，该压力接触面111发生变形。如图3所示，在压力接触面111与形成在发热单元21及连接电极部26上的涂敷层27压力接触时，涂敷层27的凸部27a使压力接触面111被压缩，因此应力在凸部27a上集中。其结果是，仅涂敷层27的凸部27a因压辊110的压力接触面111或被压力接触面111按压的印刷介质P而磨损。
如果这样的磨损不断进行，则如图4所示，仅凸部27a磨损直至涂敷层27的上表面成为平坦面。在该状态下，如果涂敷层27整体同样地磨损，则如图5所示，形成得比驱动电极24和发热单元21厚的连接电极部26在热敏头20的上表面露出。连接电极部26由Au、Ag或Cu等金属形成，耐磨损性比由硼硅酸玻璃等硬质玻璃形成的涂敷层27低。因此，即使经由压辊110的压力接触面111而从印刷介质P作用同样大小的应力，也仅连接电极部26集中磨损。
连接电极部26的磨损不断进行的结果是，即使连接电极部26的上表面变得比发热单元21的上表面低，由橡胶质形成的压辊110的压力接触面111也发生弹性变形而向连接电极部侧26突出，因此连接电极部26始终经由压辊110的压力接触面111而被印刷介质P持续磨损。其结果是，连接电极部26的磨损进一步不断进行，很快共用电极25就如图6所示那样在连接电极部26断线，电流无法向发热单元21供给，无法再进行印刷。
为了防止以上这样的连接电极部26的集中磨损，在本实施方式所涉及的印刷单元30中，构成为使连接电极部26不与压辊10的压力接触面11压力接触。具体而言，如图2及图7所示，在发热体21a的排列方向上，在发热单元21与连接电极部26之间形成有受容空间A，压辊10的压力接触面11的排列方向端部11a位于受容空间A。如此，压辊10的压力接触面11与未形成电极的受容空间A压力接触，连接电极部26不会与压辊10的压力接触面11压力接触，因此连接电极部26不会磨损，共用电极25不会发生断线。
需要说明的是，如图7所示，也可以在受容空间A填充作为涂敷层27的硼珪酸玻璃等硬质玻璃。这样，通过由绝缘性的硬质玻璃使发热体21a与连接电极部26分离，从而防止水侵入受容空间A内而导致发热体21a与连接电极部26短路这样的事态。
此外，通过使填充在受容空间A中的硬质玻璃的上表面高度与发热单元21上的涂敷层27的上表面高度一致，从而能够使压力不会仅集中在压辊10的压力接触面11的排列方向端部11a，而使压辊10的压力接触面11以均匀的按压力与发热单元21的上表面整体压力接触。由此，能够使形成在发热单元21上的涂敷层27均匀地磨损，因此能够延长热敏头20的寿命。
此外，也可以将虚设发热体28设置在受容空间A。通过设置虚设发热体28，不仅如上所述那样能够使排列方向两端部的发热体21a与排列方向中央部的发热体21a同样地发热而提高印刷质量，而且即使虚设发热体28露出也能够维持热敏头20的功能，因此能够延长热敏头10的寿命。即，如果压辊10使涂敷层27磨损而导致连接电极部26或发热体21a露出则无法再进行印刷，但即使虚设发热体28露出，由于虚设发热体28不直接对印刷动作造成影响，因此能够继续进行印刷。
此外，在上述的实施方式中，举出了在发热体21a排列方向上，在发热单元21与连接电极部26之间形成有受容空间A，压辊10的压力接触面11的端部11a位于该受容空间A的示例进行了说明，但本发明不局限于此。
例如，也可以将压辊10形成为，压辊10与热敏头20接触的接触面11的端部11a位于发热体21a的排列方向端部与位于发热体21a的排列方向延长线上的连接电极部26的多个端部中的位于最远离发热体21a的排列方向端部的位置的连接电极部26的端部26b之间。这是因为，由于压力接触面11的端部11a没有形成到连接电极部26的排列方向端部26b，因此印刷介质P并未按压连接电极部26的全部的区域，连接电极部26不会完全断线。由此，能够提供长期不会发生断线的热敏打印机1。
以上，利用上述实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并非限定在上述实施方式所记载的范围内。对于本领域技术人员而言，显然可以在上述实施方式的基础上进行各种变更或改良。

Claims (14)

1.一种热敏头，其特征在于，
所述热敏头经由压辊而与印刷介质压力接触，且具备：
发热单元，其通过多个发热体沿排列方向排列而成；
电极部，其形成在所述排列方向的延长线上，
在所述排列方向上的所述发热单元与所述电极部之间形成有受容空间，所述压辊向所述热敏头压力接触的压力接触面的端部位于该受容空间。
2.根据权利要求1所述的热敏头，其特征在于，
在所述受容空间中填充有硬质玻璃。
3.根据权利要求1或2所述的热敏头，其特征在于，
在所述发热单元的所述受容空间侧端部配置有不发热的虚设发热体。
4.根据权利要求1或2所述的热敏头，其特征在于，
在所述受容空间配置有不发热的虚设发热体。
5.一种热敏打印机，其特征在于，
具有热敏头和压辊，
所述热敏头具备：发热单元，其通过多个发热体沿排列方向排列而成；电极部，其在所述排列方向的延长线上与所述发热单元隔着受容空间而形成，
所述压辊使印刷介质与所述热敏头压力接触，
在所述排列方向上，所述压辊向所述热敏头压力接触的压力接触面的端部位于所述受容空间。
6.根据权利要求5所述的热敏打印机，其特征在于，
在所述受容空间中填充有硬质玻璃。
7.根据权利要求5或6所述的热敏打印机，其特征在于，
在所述发热单元的所述受容空间侧端部配置有不发热的虚设发热体。
8.根据权利要求5或6所述的热敏打印机，其特征在于，
在所述受容空间配置有不发热的虚设发热体。
9.一种热敏打印机，其特征在于，
具有热敏头和压辊，
所述热敏头具备：发热单元，其沿着与印刷介质的输送方向交叉的方向延伸；电极部，其形成在所述发热单元的延伸方向的延长线上，
所述压辊使所述印刷介质与所述热敏头压力接触，
在所述发热单元的延伸方向上，所述电极部隔着受容空间而形成在离开所述发热单元的位置，从而所述电极部不与所述压辊压力接触。
10.根据权利要求9所述的热敏打印机，其特征在于，
在所述受容空间中填充有硬质玻璃。
11.根据权利要求9或10所述的热敏打印机，其特征在于，
在所述发热单元的所述受容空间侧端部配置有不发热的虚设发热体。
12.根据权利要求9或10所述的热敏打印机，其特征在于，
在所述受容空间配置有不发热的虚设发热体。
13.一种热敏打印机，其特征在于，具有：
热敏头，其具有在多个发热体的排列方向延长线上的发热体区域外形成的电极部；
压辊，其使印刷介质与所述热敏头压力接触，
所述压辊形成为，使所述热敏头与所述压辊的接触面的端部位于所述发热体的排列方向端部和位于所述发热体的排列方向延长线上的所述电极部的多个端部中的位于最远离所述发热体的排列方向端部的位置的所述电极部的端部之间。
14.根据权利要求13所述的热敏打印机，其特征在于，
所述热敏头在所述发热体的所述排列方向端部具有不发热的虚设发热体，
所述压辊形成为，使所述接触面的所述排列方向端部与存在所述虚设发热体的区域重叠。
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