JP2001063120A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構成な簡単により、隣り合うヘッド基板の“つ
なぎ目”に対応した印画の白スジを防止することが可能
な長尺状のサーマルヘッドを提供する。 【解決手段】上面に発熱素子列2a,2b,2cを有するヘッド
基板1a,1b,1cを主走査方向に複数個、配列させるととも
に、これらヘッド基板1a,1b,1cを単一の支持板4上に取
着して成るサーマルヘッドであって、前記支持板4 と各
ヘッド基板1a,1b,1cとの間にヘッド基板1a,1b,1cよりも
幅狭のスペーサ5a,5b,5cを、その端部がヘッド基板1a,1
b,1cの主走査方向の端部よりも内側に位置するようにし
て介在させる。また前記支持板4 と各ヘッド基板1a,1b,
1cの主走査方向の端部間に間隙を設け、この間隙に弾性
接着剤6 を充填させておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロッター等のプ
リンタ機構として組み込まれるサーマルヘッドに関し、
より詳細には複数個のヘッド基板を単一の支持板上に取
着して成る長尺状のサーマルヘッドに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、プロッター等のプリンタ機構とし
て、Ａ１サイズ、Ａ０サイズ等の大型の記録媒体にも印
画を形成することができる長尺状サーマルヘッドの需要
が高まっている。

【０００３】かかる従来の長尺状サーマルヘッドは、上
面に発熱素子列を有するヘッド基板を発熱素子列と同じ
方向（主走査方向）に複数個、配列させるとともに、こ
れらヘッド基板を単一の支持板上に取着させた構造を有
しており、感熱記録媒体をヘッド基板の配列方向と直交
する方向に搬送しながら発熱素子列を構成する多数の発
熱素子を外部からの画像データに基づいて個々に選択的
にジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を感熱記
録媒体に伝導させ、感熱記録媒体に所定の印画を形成す
ることによってサーマルヘッドとして機能する。

【０００４】尚、前記ヘッド基板の材質としてはアルミ
ナセラミックスやガラス等の電気絶縁材料が使用されて
おり、例えばアルミナセラミックスから成る場合、アル
ミナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス原料粉末に
適当な有機溶剤、溶媒を添加・混合して泥漿状に成すと
ともに、これを従来周知のドクターブレード法やカレン
ダーロール法等を採用することによってセラミックグリ
ーンシートを形成し、しかる後、セラミックグリーンシ
ートを所定形状に打ち抜いた上、これを１５００℃〜１
６００℃の温度で焼成することにより製作されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サーマルヘ
ッドのヘッド基板を上述の製法により製作する場合、得
れるヘッド基板の実際の厚みは、設計値が１．０ｍｍの
とき、０．９ｍｍ〜１．１ｍｍの範囲でばらつく。

【０００６】このような厚みばらつきを有した複数個の
ヘッド基板を単一の支持板上に取着させると、図５に示
す如く、隣り合うヘッド基板11の“つなぎ目”の部分に
大きな段差ができてしまうため、かかるサーマルヘッド
を用いて感熱記録媒体に印画を行なうと、厚みの薄いヘ
ッド基板11（図中の右側のヘッド基板）の端部付近に配
置されている発熱素子12には感熱記録媒体が良好に密着
されなくなり、隣り合うヘッド基板の“つなぎ目”に対
応した印画の白スジやスジ状のしわ，傷等が形成される
欠点を有していた。

【０００７】そこで上記欠点を解消するために、厚みの
薄いヘッド基板11の下面をネジ等で押し上げたり、厚み
の薄いヘッド基板11の下にヘッド基板11と同じ大きさの
金属箔を敷く等して隣り合うヘッド基板11の上面の高さ
を揃えることが検討されている。

【０００８】しかしながら、上述したネジや下敷きを用
いた高さの調整では、隣り合うヘッド基板間11-11 の段
差をせいぜい±５μｍまで近づけるのが限界であり、段
差をそれ以下とするのは実質的に困難であった。隣り合
うヘッド基板間11-11 に僅か５μｍ程度でも段差が存在
すると、感熱フィルムのような比較的変形にしにくい記
録媒体に印画を行なう場合等には前述の白スジを完全に
無くすことができず、より精度の高い高さ調整手段が求
められている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
て案出されたもので、本発明のサーマルヘッドは、上面
に発熱素子列を有するヘッド基板を主走査方向に複数
個、配列させるとともに、これらヘッド基板を単一の支
持板上に取着して成るサーマルヘッドであって、前記支
持板と各ヘッド基板との間にヘッド基板よりも幅狭のス
ペーサを、その端部がヘッド基板の主走査方向の端部よ
りも内側に位置するようにして介在させたことを特徴と
するものである。

【００１０】また本発明のサーマルヘッドは、前記支持
板と各ヘッド基板の主走査方向の端部との間に間隙が設
けられていることを特徴とするものである。

【００１１】更に本発明のサーマルヘッドは、前記間隙
に弾性接着剤が充填されていることを特徴とするもので
ある。

【００１２】また更に本発明のサーマルヘッドは、前記
複数個のヘッド基板がバネ性を有しており、これらヘッ
ド基板の少なくとも１個がプラテンローラの押圧力によ
り主走査方向の端部で湾曲することを特徴とするもので
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明の一形態に係るサーマ
ルヘッドの平面図、図２は図１のサーマルヘッドの長手
方向の断面図、図３は図２の要部拡大図であり、1a,1b,
1cはヘッド基板、2a,2b,2cは発熱素子列、4 は支持板、
5a,5b,5cはスペーサである。

【００１４】尚、本形態においては支持板4 上に３個の
ヘッド基板1a,1b,1cを取着して長尺状のサーマルヘッド
を構成する場合を例にとって説明する。

【００１５】前記ヘッド基板1a,1b,1cは、所定のバネ性
を備えたアルミナセラミックスやガラス等の電気絶縁性
材料から成り、各々の上面には発熱素子列2a,2b,2cが設
けられている。

【００１６】これらのヘッド基板1a,1b,1cは、例えばア
ルミナセラミックスから成る場合、アルミナ、シリカ、
マグネシア等のセラミックス材料粉末に適当な有機溶
剤、溶媒を添加・混合して泥漿状に成すとともに、これ
を従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法
等を採用することによってセラミックグリーンシートを
形成し、しかる後、前記セラミックグリーンシートを所
定形状に打ち抜いた上、これを１５００℃〜１６００℃
の温度で焼成することによって製作され、例えば０．９
ｍｍ〜１．３ｍｍの厚みに形成される。

【００１７】尚、このような製法により製作されるヘッ
ド基板1a,1b,1cの実際の厚みは、設計値が１．０ｍｍの
場合、０．９ｍｍ〜１．１ｍｍの範囲でばらつく。

【００１８】また各ヘッド基板1a,1b,1cの上面に設けら
れている発熱素子列2a,2b,2cは、その各々が所定のドッ
ト密度で直線状に配列された多数の発熱素子3 により構
成されており、これら発熱素子3 はＴａＳｉＯ，ＴｉＳ
ｉＯ，ＴｉＣＳｉＯ等の電気抵抗材料から成っているた
め、図示しない導電層やドライバーＩＣ等を介して電源
電力が供給されるとジュール発熱を起こし、感熱記録媒
体に印画を形成するのに必要な所定の温度となる。

【００１９】前記発熱素子3 は、ＴａＳｉＯ等を従来周
知の薄膜手法、例えばスパッタリングやフォトリソグラ
フィー技術，エッチング技術等を採用し、所定パターン
に加工することにより被着・形成される。

【００２０】また、上述した３個のヘッド基板1a,1b,1c
は、各ヘッド基板1a,1b,1c上の発熱素子列2a,2b,2cが一
直線状に配列するようにして主走査方向に一列に並べら
れ、この状態のまま単一の支持板4 上に取着される。

【００２１】前記支持板4 は、前述した３個のヘッド基
板1a,1b,1cを支持するためのものであり、例えばアルミ
ニウムやＳＵＳ等の金属材料により長尺状をなすように
形成される。

【００２２】かかる支持板4 は、アルミニウム等のイン
ゴット（塊）を従来周知の金属加工法を採用し、所定の
長方形状と成すことにより形成される。

【００２３】そして前記支持板4 と各ヘッド基板1a,1b,
1cとの間には更に、ヘッド基板1a,1b,1cよりも幅狭のス
ペーサ5a,5b,5cが介在されている。

【００２４】前記スペーサ5a,5b,5cは、厚み１００μｍ
〜３００μｍの金属箔等から成り、その主走査方向の端
部がヘッド基板1a,1b,1cの主走査方向の端部よりも内側
に位置するようにして支持板4 とヘッド基板1a,1b,1cと
の間に介在されているため、支持板4 と各ヘッド基板1
a,1b,1cの主走査方向の端部間にはスペーサ5a,5b,5cの
厚みに対応した間隙が形成されることとなる。

【００２５】ここで、前記ヘッド基板1a,1b,1cは所定の
バネ性を有しているため、前述したヘッド基板1 の厚み
ばらつきに起因して隣り合うヘッド基板間に所定の段差
が存在していても、印画に際してヘッド基板1a,1b,1cに
プラテンローラを押圧すると、隣のヘッド基板1 に比べ
て上面が高くなっているヘッド基板1 （図３の左側のヘ
ッド基板1a）の端部は前記押圧力によって押し下げられ
て湾曲し、該湾曲したヘッド基板1aの端部は隣のヘッド
基板1bの上面と略等しい高さとなる。従って３個のヘッ
ド基板1a,1b,1cの上面の高さは主走査方向に連続的とな
り、感熱記録媒体を全てのヘッド基板1a,1b,1cの発熱素
子3 に良好に密着させて、白スジの無い良好な印画を形
成することが可能となる。

【００２６】またこの場合、ヘッド基板1a,1b,1cの上面
の高さは主走査方向に連続的となることから、感熱記録
媒体にスジ状のしわや傷等が形成されることも殆どな
く、これによっても印画品質が向上される。

【００２７】かくして上述したサーマルヘッドは、感熱
記録媒体をヘッド基板1a,1b,1cの配列方向と直交する方
向に搬送しながら発熱素子列2a,2b,2cを構成する多数の
発熱素子3 を外部からの画像データに基づいて個々に選
択的にジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を感
熱記録媒体に伝導させ、感熱記録媒体に所定の印画を形
成することによってサーマルヘッドとして機能する。

【００２８】尚、本発明は上述の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。

【００２９】例えば上述の形態において、図４に示す如
く、ヘッド基板1a,1b,1cと支持板4との間に形成される
間隙にシリコーン系接着剤やアクリル系接着剤等の弾性
接着剤6 （弾性率：３００ｋｇｆ／ｍｍ² 〜１５００ｋ
ｇｆ／ｍｍ² ）を充填させておけば、ヘッド基板1a,1b,
1cの端部にプラテンローラ等によって押圧力が印加され
た際、弾性接着剤6 が柔軟に変形することでヘッド基板
1a,1b,1cの端部を湾曲させることができ、前述したヘッ
ド基板上面の高さ調整機能を損なうことなく、各ヘッド
基板1a,1b,1cを弾性接着剤6 でもって支持板4 に強固に
接着することができる。従って、ヘッド基板と支持板と
の間に形成される間隙に各ヘッド基板1a,1b,1cと支持板
4 とを接着するための弾性接着剤6 を充填させておくこ
とが好ましい。

【００３０】また上述の形態においては支持板4 上に３
個のヘッド基板1a,1b,1cを取着して長尺状のサーマルヘ
ッドを構成する場合について説明したが、支持板上に取
着させるヘッド基板の個数は２個以上であればいくつで
あっても良い。

【００３１】更に上述の形態においては各ヘッド基板1
a,1b,1cと支持板4 との間にスペーサ5a,5b,5cを１個ず
つ介在させるようにしたが、これに代えて各ヘッド基板
1a,1b,1cと支持板4 との間にスペーサを複数個ずつ並べ
て、或いは積層して介在させるようにしても構わない。

【００３２】また更に上述の形態ではプラテンローラを
サーマルヘッド側に押し付けることでプラテンローラか
らの押圧力を複数個のヘッド基板1a,1b,1cに印加するよ
うにしたが、これとは逆にサーマルヘッドをプラテンロ
ーラ側に押し上げることでプラテンローラからの押圧力
を複数個のヘッド基板に印加するようにしても構わな
い。

【００３３】更にまた上述の形態においてヘッド基板1
a,1b,1c上の発熱素子3 を窒化珪素等から成る保護膜で
被覆しても良いことは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、支持
板と各ヘッド基板との間にヘッド基板よりも幅狭のスペ
ーサを、その端部がヘッド基板の主走査方向の端部より
も内側に位置するようにして介在させたことから、支持
板と各ヘッド基板の主走査方向の端部との間にはスペー
サの厚みと略等しい間隙が形成され、ヘッド基板の厚み
ばらつきに起因して隣り合うヘッド基板間に所定の段差
が存在していても、上面が高くなっているヘッド基板の
端部は前記押圧力によって押し下げられて湾曲し、隣の
ヘッド基板の上面と略等しい高さとなる。従って支持板
上に取着される複数個のヘッド基板の上面はその高さが
主走査方向に連続的となり、感熱記録媒体を全てのヘッ
ド基板の発熱素子に良好に密着させて、白スジの無い良
好な印画を形成することが可能となる。

【００３５】また本発明のサーマルヘッドによれば、前
述した如く、支持板上に取着される複数個のヘッド基板
の上面の高さは主走査方向に連続的となることから、感
熱記録媒体にスジ状のしわや傷等が形成されることも殆
どなく、これによっても印画品質が向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態に係るサーマルヘッドの平面図
である。

【図２】図１のサーマルヘッドの長手方向の断面図であ
る。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】本発明の他の形態に係るサーマルヘッドの要部
拡大図である。

【図５】従来の長尺状サーマルヘッドの部分拡大図であ
る。

【符号の説明】

1a,1b,1c・・・ヘッド基板、2a,2b,2c・・・発熱素子
列、3 ・・・発熱素子、4 ・・・支持板、5a,5b,5c・・
・スペーサ、6 ・・・弾性接着剤

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に発熱素子列を有するヘッド基板を主
   走査方向に複数個、配列させるとともに、これらヘッド
   基板を単一の支持板上に取着して成るサーマルヘッドで
   あって、 前記支持板と各ヘッド基板との間にヘッド基板よりも幅
   狭のスペーサを、その端部がヘッド基板の主走査方向の
   端部よりも内側に位置するようにして介在させたことを
   特徴とするサーマルヘッド。
2. 【請求項２】前記支持板と各ヘッド基板の主走査方向の
   端部間に間隙が設けられていることを特徴とする請求項
   １に記載のサーマルヘッド。
3. 【請求項３】前記間隙に弾性接着剤が充填されているこ
   とを特徴とする請求項２に記載のサーマルヘッド。
4. 【請求項４】前記複数個のヘッド基板がバネ性を有して
   おり、これらヘッド基板の少なくとも１個がプラテンロ
   ーラの押圧力により主走査方向の端部で湾曲することを
   特徴とする請求項２に記載のサーマルヘッド。