JP2001253104A - サーマルヘッド - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱干渉の起こらないサーマルヘッドを提供す
る。 【解決手段】 発熱体１４，２４で発生した熱は、昇華
染料の熱転写や、感熱発色に消費されるが、一部残留し
た熱は、グレーズガラス３を経由して基板１の放熱フィ
ンに伝導し、大気中に放出される。この時、接合部３ａ
が十分に薄いので、接合部３ａを伝導して伝わる熱量よ
りも、基板凸部２に吸熱される熱量の方が大きくなる。
すなわち、発熱体１４と発熱体２４との間の熱干渉が抑
制される。また、発熱体１４と発熱体２４の間に接合部
３ａが設けられているので、発熱体１４または発熱体２
４によって予熱を加えられた印刷用紙が、発熱体１４と
発熱体２４の間を通過する際に冷却される量を抑制する
ことができる。
る。 【解決手段】 発熱体１４，２４で発生した熱は、昇華
染料の熱転写や、感熱発色に消費されるが、一部残留し
た熱は、グレーズガラス３を経由して基板１の放熱フィ
ンに伝導し、大気中に放出される。この時、接合部３ａ
が十分に薄いので、接合部３ａを伝導して伝わる熱量よ
りも、基板凸部２に吸熱される熱量の方が大きくなる。
すなわち、発熱体１４と発熱体２４との間の熱干渉が抑
制される。また、発熱体１４と発熱体２４の間に接合部
３ａが設けられているので、発熱体１４または発熱体２
４によって予熱を加えられた印刷用紙が、発熱体１４と
発熱体２４の間を通過する際に冷却される量を抑制する
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２列の発熱体群に
よって同時に２ラインプリントすることのできるサーマ
ルヘッド、あるいは、２列の発熱体群の内の１列でプレ
ヒートを行い、他の１列で印刷を行うことによって高速
化を図ったサーマルヘッドに関する。
よって同時に２ラインプリントすることのできるサーマ
ルヘッド、あるいは、２列の発熱体群の内の１列でプレ
ヒートを行い、他の１列で印刷を行うことによって高速
化を図ったサーマルヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、特願昭６２−２１７６２７に示
されているサーマルヘッドである。なお、図５（Ａ）
は、上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢＢ′
における断面図である。この図において、符号５０１
ａ，５０１ｂは、セラミック製の基板である。符号５１
７は、バルク剤でできたコモン電極である。図６は、特
願平０８−３１３９６６に示されているサーマルヘッド
である。なお、図６（Ａ）は、上面図であり、図６
（Ｂ）は、図６（Ａ）のＡＡ′における断面図である。
この図において、符号６０２は、突起部６０３を有する
金属製の基板である。符号６０８及び符号６１１は、発
熱抵抗体である。
されているサーマルヘッドである。なお、図５（Ａ）
は、上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢＢ′
における断面図である。この図において、符号５０１
ａ，５０１ｂは、セラミック製の基板である。符号５１
７は、バルク剤でできたコモン電極である。図６は、特
願平０８−３１３９６６に示されているサーマルヘッド
である。なお、図６（Ａ）は、上面図であり、図６
（Ｂ）は、図６（Ａ）のＡＡ′における断面図である。
この図において、符号６０２は、突起部６０３を有する
金属製の基板である。符号６０８及び符号６１１は、発
熱抵抗体である。
【０００３】図７は、特願平１１−２９０２６０に示さ
れているサーマルヘッドである。なお、図７（Ａ）は、
上面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＣＣ′にお
ける断面図である。この図において、符号７０１は、単
結晶シリコンでできた基板である。符号７０７は、コモ
ン電極である。符号７０２は、コモン電極７０７に設け
られた穴であり、内面に金属導体７０３メッキが施され
ているスルーホールである。符号７０４，７０５は、発
熱抵抗体である。図８も、従来のサーマルヘッドであ
る。なお、図８（Ａ）は、上面図であり、図８（Ｂ）
は、図８（Ａ）のＤＤ′における断面図である。この図
において、符号８５３，８５４，８６３，８６４は、発
熱抵抗体である。符号８５２は、部分グレーズガラスで
ある。
れているサーマルヘッドである。なお、図７（Ａ）は、
上面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＣＣ′にお
ける断面図である。この図において、符号７０１は、単
結晶シリコンでできた基板である。符号７０７は、コモ
ン電極である。符号７０２は、コモン電極７０７に設け
られた穴であり、内面に金属導体７０３メッキが施され
ているスルーホールである。符号７０４，７０５は、発
熱抵抗体である。図８も、従来のサーマルヘッドであ
る。なお、図８（Ａ）は、上面図であり、図８（Ｂ）
は、図８（Ａ）のＤＤ′における断面図である。この図
において、符号８５３，８５４，８６３，８６４は、発
熱抵抗体である。符号８５２は、部分グレーズガラスで
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図５に示すサーマルヘ
ッドの場合、基板５０１ａ，ｂとコモン電極５１７との
熱膨張係数が異なるため、熱応力により界面で剥離が生
じ、長期間の使用によって性能が劣化する場合があっ
た。図６に示すサーマルヘッドの場合、基板６０２の一
部である突起部６０３にコモン電流が流れるため、基板
６０２が自己発熱する。このため発熱抵抗体６０８と発
熱抵抗体６１１との間で熱干渉が起こり、発熱抵抗体６
０８及び６１１を独立してコントロールすることが難し
くなる。
ッドの場合、基板５０１ａ，ｂとコモン電極５１７との
熱膨張係数が異なるため、熱応力により界面で剥離が生
じ、長期間の使用によって性能が劣化する場合があっ
た。図６に示すサーマルヘッドの場合、基板６０２の一
部である突起部６０３にコモン電流が流れるため、基板
６０２が自己発熱する。このため発熱抵抗体６０８と発
熱抵抗体６１１との間で熱干渉が起こり、発熱抵抗体６
０８及び６１１を独立してコントロールすることが難し
くなる。
【０００５】図７に示すサーマルヘッドの場合、基板に
シリコン単結晶を用いるため、スルーホール７０２の加
工が必要になり、製作工程に手間がかかる。図８に示す
サーマルヘッドの場合、発熱抵抗体８５３，８５４と、
発熱抵抗体８６３，８６４との距離を近接させると、と
もに部分グレーズ８５２上に形成されているため、部分
グレーズの蓄熱による干渉が起こり、熱コントロール不
能に陥りやすい。この問題を避けるため、２列の発熱抵
抗体間の距離を長くした場合、印刷用紙をヘッドに押圧
するプラテンローラ（図示なし）とヘッドとの接触状態
が悪くなる。なお、接触状態の改善にはプラテンローラ
径を大きくしたり、プラテンローラが押圧する力を大き
くする必要がある。
シリコン単結晶を用いるため、スルーホール７０２の加
工が必要になり、製作工程に手間がかかる。図８に示す
サーマルヘッドの場合、発熱抵抗体８５３，８５４と、
発熱抵抗体８６３，８６４との距離を近接させると、と
もに部分グレーズ８５２上に形成されているため、部分
グレーズの蓄熱による干渉が起こり、熱コントロール不
能に陥りやすい。この問題を避けるため、２列の発熱抵
抗体間の距離を長くした場合、印刷用紙をヘッドに押圧
するプラテンローラ（図示なし）とヘッドとの接触状態
が悪くなる。なお、接触状態の改善にはプラテンローラ
径を大きくしたり、プラテンローラが押圧する力を大き
くする必要がある。
【０００６】本発明は、以上のことに鑑みてなされたも
のであり、その目的は、剥離が生じない材料を用いて、
手間のかかる加工を施さないで製作することができ、熱
干渉を抑制することのできるサーマルヘッドを提供する
ことにある。
のであり、その目的は、剥離が生じない材料を用いて、
手間のかかる加工を施さないで製作することができ、熱
干渉を抑制することのできるサーマルヘッドを提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、金属基板の表面に積層された絶縁体の表
面に、主走査方向に沿って所定のピッチで配置された複
数の発熱体からなる発熱体群を、主走査方向と直交する
用紙送り方向に相互に間隔をおいて複数列設けてなるサ
ーマルヘッドにおいて、前記複数の発熱体の一の下側に
設けられた絶縁体と他の発熱体の下側に設けられた絶縁
体との間に、前記発熱体から絶縁体へ伝導された熱を前
記金属基板へ熱伝導させる放熱手段を設けたことを特徴
とするサーマルヘッドである。上記の構成とすることに
より、また、各発熱体で発生した熱の大半はインクリボ
ンや印刷用紙に伝導するが、残留する一部の熱は、絶縁
体を経由して放熱手段に吸収され、大気中に放たれる。
これにより、各発熱体群の間の熱干渉を抑制することが
できる。
に、本発明は、金属基板の表面に積層された絶縁体の表
面に、主走査方向に沿って所定のピッチで配置された複
数の発熱体からなる発熱体群を、主走査方向と直交する
用紙送り方向に相互に間隔をおいて複数列設けてなるサ
ーマルヘッドにおいて、前記複数の発熱体の一の下側に
設けられた絶縁体と他の発熱体の下側に設けられた絶縁
体との間に、前記発熱体から絶縁体へ伝導された熱を前
記金属基板へ熱伝導させる放熱手段を設けたことを特徴
とするサーマルヘッドである。上記の構成とすることに
より、また、各発熱体で発生した熱の大半はインクリボ
ンや印刷用紙に伝導するが、残留する一部の熱は、絶縁
体を経由して放熱手段に吸収され、大気中に放たれる。
これにより、各発熱体群の間の熱干渉を抑制することが
できる。
【０００８】本発明は、前記一の発熱体の下側の絶縁体
と、他の発熱体の下側の絶縁体とが前記放熱手段により
互いに分離されていることを特徴とするである。上記の
構成とすることにより、各発熱体群の間の熱干渉を確実
に抑制することができる。
と、他の発熱体の下側の絶縁体とが前記放熱手段により
互いに分離されていることを特徴とするである。上記の
構成とすることにより、各発熱体群の間の熱干渉を確実
に抑制することができる。
【０００９】本発明は、上記サーマルヘッドにおいて、
前記一の発熱体の下側の絶縁体と、他の発熱体の下側の
絶縁体とが前記放熱手段の上部で互いに連結されて相互
に熱伝導可能に構成されたことを特徴とする。上記の構
成とすることにより、いずれかの発熱体群で予熱を加え
られた印刷用紙が、発熱体群の間を通過する時に冷却さ
れることを防ぐことができる。
前記一の発熱体の下側の絶縁体と、他の発熱体の下側の
絶縁体とが前記放熱手段の上部で互いに連結されて相互
に熱伝導可能に構成されたことを特徴とする。上記の構
成とすることにより、いずれかの発熱体群で予熱を加え
られた印刷用紙が、発熱体群の間を通過する時に冷却さ
れることを防ぐことができる。
【００１０】本発明は、上記サーマルヘッドにおいて、
前記絶縁体の前記発熱体の下部となる箇所が上方へ突出
していることを特徴とする。上記の構成とすることによ
り、熱を印刷用紙に、確実に伝えることができる。
前記絶縁体の前記発熱体の下部となる箇所が上方へ突出
していることを特徴とする。上記の構成とすることによ
り、熱を印刷用紙に、確実に伝えることができる。
【００１１】本発明は、上記サーマルヘッドにおいて、
前記発熱体群を構成する各前記発熱体が、その主走査方
向の位置が、隣り合う前記発熱体群を構成する前記発熱
体のいずれかと同一であることを特徴とする。上記の構
成とすることにより、各発熱体群が同時に発熱させるこ
とができるので、印刷スピードを速することができる。
前記発熱体群を構成する各前記発熱体が、その主走査方
向の位置が、隣り合う前記発熱体群を構成する前記発熱
体のいずれかと同一であることを特徴とする。上記の構
成とすることにより、各発熱体群が同時に発熱させるこ
とができるので、印刷スピードを速することができる。
【００１２】本発明は、上記サーマルヘッドにおいて、
前記発熱体群を構成する各前記発熱体が、その主走査方
向の位置が、隣り合う前記発熱体群を構成する前記発熱
体のいずれかと１／２ピッチずれていることを特徴とす
る。上記の構成とすることにより、ドット密度が大きく
なるので、より精細な印刷ができる。
前記発熱体群を構成する各前記発熱体が、その主走査方
向の位置が、隣り合う前記発熱体群を構成する前記発熱
体のいずれかと１／２ピッチずれていることを特徴とす
る。上記の構成とすることにより、ドット密度が大きく
なるので、より精細な印刷ができる。
【００１３】本発明は、上記サーマルヘッドにおいて、
前記放熱手段が、前記金属基板と一体に形成されて前記
絶縁体の間へ突出する形状をなす金属体であり、前記放
熱手段が吸収した熱が、前記放熱手段から基板へ伝導し
て放熱されることを特徴とする。上記の構成とすること
により、放熱を行う面積が増えるので、より多くの熱を
大気に放つことができる。
前記放熱手段が、前記金属基板と一体に形成されて前記
絶縁体の間へ突出する形状をなす金属体であり、前記放
熱手段が吸収した熱が、前記放熱手段から基板へ伝導し
て放熱されることを特徴とする。上記の構成とすること
により、放熱を行う面積が増えるので、より多くの熱を
大気に放つことができる。
【００１４】本発明は、上記サーマルヘッドにおいて、
前記基板が、フィンを有することを特徴とする。上記の
構成とすることにより、放熱を行う面積がフィンを設け
ないときに比べて増えるので、より多くの熱を大気に放
つことができる。
前記基板が、フィンを有することを特徴とする。上記の
構成とすることにより、放熱を行う面積がフィンを設け
ないときに比べて増えるので、より多くの熱を大気に放
つことができる。
【００１５】本発明は、上記サーマルヘッドにおいて、
前記発熱体に接続する２本の導体パターンが、前記放熱
手段の無い方向から引き出されていることを特徴とす
る。
前記発熱体に接続する２本の導体パターンが、前記放熱
手段の無い方向から引き出されていることを特徴とす
る。
【００１６】本発明は、上記サーマルヘッドにおいて、
前記放熱手段が、ステンレスにより構成されたことを特
徴とする。
前記放熱手段が、ステンレスにより構成されたことを特
徴とする。
【００１７】本発明は、上記サーマルヘッドにおいて、
前記絶縁体が、蓄熱性材料により構成されたことを特徴
とする。
前記絶縁体が、蓄熱性材料により構成されたことを特徴
とする。
【００１８】本発明は、上記サーマルヘッドにおいて、
前記絶縁体が、グレーズガラスにより構成されたことを
特徴とする。
前記絶縁体が、グレーズガラスにより構成されたことを
特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
によるサーマルヘッドの構成を示すものである。なお、
図１（Ａ）は断面図であり、図１（Ｂ）は上面図であ
る。また、本サーマルヘッドは、中心線ＱＱ′で線対称
となっている。この図において、符号１は、基板凸部２
および図示しない放熱フィンが設けられたステンレス基
板であって、発熱体１４，２４で発生した熱を放熱フィ
ンによって放熱する。また、基板凸部２は、ステンレス
基板１と一体に形成されていて、これらステンレス基板
１および基板凸部２に密着して積層されたグレーズガラ
ス３から熱伝導を受け、その熱を図示しない放熱フィン
に伝導する。符号３は、発熱体１４，２４に残留してい
る熱を吸収し、その熱をステンレス基板１に伝導する絶
縁体としてのグレーズガラスである。このグレーズガラ
スは例えばガラスペーストを塗布、焼成することにより
ステンレス基板１上に形成され、図１の例では、基板凸
部２上に設けられている接合部３ａにより発熱体１４側
と発熱体２４側とが一体に連結されていて互いに熱伝導
することができるようになっている。符号１４は、グレ
ーズガラス３上に設けられた個別発熱体１３ａ，１３ｂ
との１組で１ドットを形成する発熱体である。符号１５
は、個別発熱体１３ａ，１３ｂに接続された中間電極で
ある。
によるサーマルヘッドの構成を示すものである。なお、
図１（Ａ）は断面図であり、図１（Ｂ）は上面図であ
る。また、本サーマルヘッドは、中心線ＱＱ′で線対称
となっている。この図において、符号１は、基板凸部２
および図示しない放熱フィンが設けられたステンレス基
板であって、発熱体１４，２４で発生した熱を放熱フィ
ンによって放熱する。また、基板凸部２は、ステンレス
基板１と一体に形成されていて、これらステンレス基板
１および基板凸部２に密着して積層されたグレーズガラ
ス３から熱伝導を受け、その熱を図示しない放熱フィン
に伝導する。符号３は、発熱体１４，２４に残留してい
る熱を吸収し、その熱をステンレス基板１に伝導する絶
縁体としてのグレーズガラスである。このグレーズガラ
スは例えばガラスペーストを塗布、焼成することにより
ステンレス基板１上に形成され、図１の例では、基板凸
部２上に設けられている接合部３ａにより発熱体１４側
と発熱体２４側とが一体に連結されていて互いに熱伝導
することができるようになっている。符号１４は、グレ
ーズガラス３上に設けられた個別発熱体１３ａ，１３ｂ
との１組で１ドットを形成する発熱体である。符号１５
は、個別発熱体１３ａ，１３ｂに接続された中間電極で
ある。
【００２０】符号１６は、発熱体１４の導体パターン１
７ｂ及び図示されていない電源と接続されているコモン
電極である。符号１７ａは、発熱体１４の個別発熱体１
３ａ及びボンディングワイヤ１８と接続されている導体
パターンである。符号１７ｂは、発熱体１４の個別発熱
体１３ｂ及びコモン電極１６と接続されている導体パタ
ーンである。符号１９は、ボンディングワイヤ１８によ
って導体パターン１７ａに接続されているコントロール
ＩＣである。このコントロールＩＣ１９は、図示されて
いない電源に接続されており、プリンタコントロール信
号に応じて発熱体１４をＯＮ−ＯＦＦ制御する。符号２
４は、グレーズガラス３上に設けられた個別発熱体２３
ａ，２３ｂで構成されている発熱体であり、印刷用紙の
プレヒートを行う。なお、この発熱体２４がプレヒート
用に使用される場合、その発熱量は、昇華染料の熱転写
や感熱発色が開始される境界となる熱量よりわずかに低
く設定されている。符号２９は、絶縁層である。符号２
５〜２８は、それぞれ符号１５〜１８に対応するもので
ある。
７ｂ及び図示されていない電源と接続されているコモン
電極である。符号１７ａは、発熱体１４の個別発熱体１
３ａ及びボンディングワイヤ１８と接続されている導体
パターンである。符号１７ｂは、発熱体１４の個別発熱
体１３ｂ及びコモン電極１６と接続されている導体パタ
ーンである。符号１９は、ボンディングワイヤ１８によ
って導体パターン１７ａに接続されているコントロール
ＩＣである。このコントロールＩＣ１９は、図示されて
いない電源に接続されており、プリンタコントロール信
号に応じて発熱体１４をＯＮ−ＯＦＦ制御する。符号２
４は、グレーズガラス３上に設けられた個別発熱体２３
ａ，２３ｂで構成されている発熱体であり、印刷用紙の
プレヒートを行う。なお、この発熱体２４がプレヒート
用に使用される場合、その発熱量は、昇華染料の熱転写
や感熱発色が開始される境界となる熱量よりわずかに低
く設定されている。符号２９は、絶縁層である。符号２
５〜２８は、それぞれ符号１５〜１８に対応するもので
ある。
【００２１】次に、動作について説明する。印刷用紙が
このサーマルヘッドを有するプリンタにセットされる
と、その印刷用紙は、図示しない送り装置によって、発
熱体２４上に送られる。発熱体２４は、その上に印刷用
紙が送られてくると、図示しない制御装置から供給され
る電流に応じた発熱を行う。この時、発熱体２４の発熱
量は、前述のプレヒートのための発熱量に設定されてい
るので、印刷用紙へ印刷されることはない。次に印刷用
紙は、図示しない送り装置によって発熱体１４上に送ら
れる。発熱体１４は、その上に印刷用紙が送られてくる
と、図示しない制御装置から供給される電流に応じた発
熱を行う。この発熱量と前記プレヒートによる発熱量と
の和に相当する熱量により、昇華染料の熱転写や感熱発
色が行われ、印刷用紙に対して所定の発色量が印刷され
る。
このサーマルヘッドを有するプリンタにセットされる
と、その印刷用紙は、図示しない送り装置によって、発
熱体２４上に送られる。発熱体２４は、その上に印刷用
紙が送られてくると、図示しない制御装置から供給され
る電流に応じた発熱を行う。この時、発熱体２４の発熱
量は、前述のプレヒートのための発熱量に設定されてい
るので、印刷用紙へ印刷されることはない。次に印刷用
紙は、図示しない送り装置によって発熱体１４上に送ら
れる。発熱体１４は、その上に印刷用紙が送られてくる
と、図示しない制御装置から供給される電流に応じた発
熱を行う。この発熱量と前記プレヒートによる発熱量と
の和に相当する熱量により、昇華染料の熱転写や感熱発
色が行われ、印刷用紙に対して所定の発色量が印刷され
る。
【００２２】ここで、発熱体１４，２４で発生した熱
は、昇華染料の熱転写や、感熱発色に消費されるが、一
部残留した熱は、グレーズガラス３を経由して基板１の
放熱フィンに伝導し、大気中に放出される。この時、基
板凸部２に吸熱される熱量の方が大きくなる。すなわ
ち、発熱体１４と発熱体２４との間の熱干渉が抑制され
る。また、発熱体１４と発熱体２４の間に接合部３ａが
設けられているので、発熱体１４または発熱体２４によ
って予熱を加えられた印刷用紙が、発熱体１４と発熱体
２４の間を通過する際に接合部３ａに接触して、この接
合部３ａを介して熱伝導により冷却される量を抑制する
ことができる。さらに、発熱体をプレヒート用と、印刷
用に分けているので、全ての発熱体を印刷用として使用
する場合に比べて、各発熱体へ短時間に大電流を流す必
要がないので、発熱体の劣化を可及的に減少させること
ができる。
は、昇華染料の熱転写や、感熱発色に消費されるが、一
部残留した熱は、グレーズガラス３を経由して基板１の
放熱フィンに伝導し、大気中に放出される。この時、基
板凸部２に吸熱される熱量の方が大きくなる。すなわ
ち、発熱体１４と発熱体２４との間の熱干渉が抑制され
る。また、発熱体１４と発熱体２４の間に接合部３ａが
設けられているので、発熱体１４または発熱体２４によ
って予熱を加えられた印刷用紙が、発熱体１４と発熱体
２４の間を通過する際に接合部３ａに接触して、この接
合部３ａを介して熱伝導により冷却される量を抑制する
ことができる。さらに、発熱体をプレヒート用と、印刷
用に分けているので、全ての発熱体を印刷用として使用
する場合に比べて、各発熱体へ短時間に大電流を流す必
要がないので、発熱体の劣化を可及的に減少させること
ができる。
【００２３】なお、発熱体１４，２４で発生した熱が基
板凸部２に伝わるまでの時間は、発熱体１４，２４から
基板凸部２までの経路の長さによって決まるので、発熱
体１４，２４の冷却特性は図１に示す寸法Ｌの長さで決
まり、寸法Ｌが短い程冷却速度が早くなる。通常、この
寸法Ｌの長さは、数μm〜数mmの範囲である。また、本
発明のサーマルヘッドの具体的な製作方法として、例え
ば、特願平０８−３００６９５に述べられた方法が挙げ
られる。
板凸部２に伝わるまでの時間は、発熱体１４，２４から
基板凸部２までの経路の長さによって決まるので、発熱
体１４，２４の冷却特性は図１に示す寸法Ｌの長さで決
まり、寸法Ｌが短い程冷却速度が早くなる。通常、この
寸法Ｌの長さは、数μm〜数mmの範囲である。また、本
発明のサーマルヘッドの具体的な製作方法として、例え
ば、特願平０８−３００６９５に述べられた方法が挙げ
られる。
【００２４】図２は、本発明の第２の実施形態によるサ
ーマルヘッドの構成を示すものである。なお、図２
（Ａ）は断面図であり、図２（Ｂ）は上面図である。ま
た、本サーマルヘッドは、中心線ＱＱ′で線対称となっ
ている。また、この図において、図１に対応するものに
は、同一の符号を付し、説明を省略する。また、図２に
示す第２の実施形態が図１に示す第１の実施形態と比べ
て異なる点は、第２の実施形態のグレーズガラスに突出
部５２ａ，６２ａが設けられている点、および、第２の
実施形態のグレーズガラスが基板凸部４２を挟んで２つ
に分かれている点である。
ーマルヘッドの構成を示すものである。なお、図２
（Ａ）は断面図であり、図２（Ｂ）は上面図である。ま
た、本サーマルヘッドは、中心線ＱＱ′で線対称となっ
ている。また、この図において、図１に対応するものに
は、同一の符号を付し、説明を省略する。また、図２に
示す第２の実施形態が図１に示す第１の実施形態と比べ
て異なる点は、第２の実施形態のグレーズガラスに突出
部５２ａ，６２ａが設けられている点、および、第２の
実施形態のグレーズガラスが基板凸部４２を挟んで２つ
に分かれている点である。
【００２５】この図において、符号４１は、基板凸部４
２および図示しない放熱フィンが設けられたステンレス
基板であって、吸収した熱を放熱フィンによって放熱す
る。また、基板凸部４２は、発熱体１４からグレーズガ
ラス５２へ伝導された熱を図示しない放熱フィンに伝導
する。図示の場合、グレーズガラス５２の突出部５２ａ
は、発熱体１４の下部に設けられており、これを形成し
たことによって、発熱体２４が上方へ突出するので、印
刷用紙との接触を確実なものとし、正確な熱量を印刷用
紙に与えることができる。符号６９は、ボンディングワ
イヤ２８によって導体パターン１８ａに接続されている
コントロールＩＣである。このコントロールＩＣ６９
は、図示されていない電源に接続されており、プリンタ
コントロール信号に応じて発熱体２４をＯＮ−ＯＦＦ制
御することにより、発熱量を制御する。符号６２，６２
ａは、それぞれ符号５２，５２ａに対応するものであ
る。
２および図示しない放熱フィンが設けられたステンレス
基板であって、吸収した熱を放熱フィンによって放熱す
る。また、基板凸部４２は、発熱体１４からグレーズガ
ラス５２へ伝導された熱を図示しない放熱フィンに伝導
する。図示の場合、グレーズガラス５２の突出部５２ａ
は、発熱体１４の下部に設けられており、これを形成し
たことによって、発熱体２４が上方へ突出するので、印
刷用紙との接触を確実なものとし、正確な熱量を印刷用
紙に与えることができる。符号６９は、ボンディングワ
イヤ２８によって導体パターン１８ａに接続されている
コントロールＩＣである。このコントロールＩＣ６９
は、図示されていない電源に接続されており、プリンタ
コントロール信号に応じて発熱体２４をＯＮ−ＯＦＦ制
御することにより、発熱量を制御する。符号６２，６２
ａは、それぞれ符号５２，５２ａに対応するものであ
る。
【００２６】次に、動作について説明する。印刷用紙が
このサーマルヘッドを有するプリンタにセットされる
と、その印刷用紙は、図示しない送り装置によって、発
熱体２４上に送られる。発熱体２４は、その上に印刷用
紙が送られてくると、図示しない制御装置からの指示に
より発熱を行う。この時、発熱体２４の発熱量は、印刷
用紙に印刷が行われない。次に印刷用紙は、図示しない
送り装置によって発熱体１４上に送られる。発熱体１４
は、その上に印刷用紙が送られてくると、図示しない制
御装置からの指示により発熱し、印刷用紙に印刷が行わ
れる。
このサーマルヘッドを有するプリンタにセットされる
と、その印刷用紙は、図示しない送り装置によって、発
熱体２４上に送られる。発熱体２４は、その上に印刷用
紙が送られてくると、図示しない制御装置からの指示に
より発熱を行う。この時、発熱体２４の発熱量は、印刷
用紙に印刷が行われない。次に印刷用紙は、図示しない
送り装置によって発熱体１４上に送られる。発熱体１４
は、その上に印刷用紙が送られてくると、図示しない制
御装置からの指示により発熱し、印刷用紙に印刷が行わ
れる。
【００２７】ここで、発熱体１４，２４で発生した熱
は、それぞれグレーズガラス５２，６２を経由して基板
１の放熱フィンに伝導し、放熱される。この時、発熱体
１４と発熱体２４との間を伝導する熱は、基板凸部４２
を経由して放熱フィンに伝導されるので、グレーズガラ
ス５２とグレーズガラス６２の間を伝導する熱量が制限
される。この結果、発熱体１４と発熱体２４の間の熱干
渉が抑制される。なお、本実施形態の場合、基板凸部４
２の上にグレーズガラスが無く、グレーズガラス５２と
６２との間の熱伝導量が少ないので、第１の実施形態よ
りも確実に、発熱体間の熱干渉を防止することができ
る。さらに、発熱体の下部に突出部を設けたので、発熱
体が上に突出し、印刷用紙に確実に熱を伝えることがで
きる。
は、それぞれグレーズガラス５２，６２を経由して基板
１の放熱フィンに伝導し、放熱される。この時、発熱体
１４と発熱体２４との間を伝導する熱は、基板凸部４２
を経由して放熱フィンに伝導されるので、グレーズガラ
ス５２とグレーズガラス６２の間を伝導する熱量が制限
される。この結果、発熱体１４と発熱体２４の間の熱干
渉が抑制される。なお、本実施形態の場合、基板凸部４
２の上にグレーズガラスが無く、グレーズガラス５２と
６２との間の熱伝導量が少ないので、第１の実施形態よ
りも確実に、発熱体間の熱干渉を防止することができ
る。さらに、発熱体の下部に突出部を設けたので、発熱
体が上に突出し、印刷用紙に確実に熱を伝えることがで
きる。
【００２８】なお、発熱体１４，２４で発生した熱が基
板凸部４２に伝わるまでの時間は、発熱体１４，２４か
ら基板凸部４２までの経路の長さによって決まるので、
発熱体１４，２４の冷却特性は図２に示す寸法Ｌの長さ
で決まり、寸法Ｌが短い程冷却速度が早くなる。通常、
この寸法Ｌの長さは、数μm〜数mmの範囲である。ま
た、本発明のサーマルヘッドの具体的な製作方法とし
て、例えば、特願平０８−３００６９５に述べられた方
法が挙げられる。
板凸部４２に伝わるまでの時間は、発熱体１４，２４か
ら基板凸部４２までの経路の長さによって決まるので、
発熱体１４，２４の冷却特性は図２に示す寸法Ｌの長さ
で決まり、寸法Ｌが短い程冷却速度が早くなる。通常、
この寸法Ｌの長さは、数μm〜数mmの範囲である。ま
た、本発明のサーマルヘッドの具体的な製作方法とし
て、例えば、特願平０８−３００６９５に述べられた方
法が挙げられる。
【００２９】ここで、第１の実施形態および第２の実施
形態では、発熱体１４，２４が２つの個別発熱体１３ａ
と１３ｂ、または、２３ａと２３ｂから構成されている
が、コの字型の個別発熱体を用いてもよい。また、発熱
体１４または２４は、図４（Ａ）のような形状であって
もよい。具体的には、図４（Ａ）に斜線で示すように、
発熱を行うべき領域内で電流が流れる経路を屈曲状とし
て、この発熱体を所定領域に均一に配置することによ
り、この領域の各部の発熱量を均一にするようにしてい
る。すなわち、発熱が必要とされる所定の領域内で、単
一の電気伝導経路をできるだけ細く構成し、これを屈曲
させて前記領域内に均一に分布させることが望ましい。
形態では、発熱体１４，２４が２つの個別発熱体１３ａ
と１３ｂ、または、２３ａと２３ｂから構成されている
が、コの字型の個別発熱体を用いてもよい。また、発熱
体１４または２４は、図４（Ａ）のような形状であって
もよい。具体的には、図４（Ａ）に斜線で示すように、
発熱を行うべき領域内で電流が流れる経路を屈曲状とし
て、この発熱体を所定領域に均一に配置することによ
り、この領域の各部の発熱量を均一にするようにしてい
る。すなわち、発熱が必要とされる所定の領域内で、単
一の電気伝導経路をできるだけ細く構成し、これを屈曲
させて前記領域内に均一に分布させることが望ましい。
【００３０】また、発熱体２４の形状は、発熱体１４の
形状と同一にする必要はなく、例えば、図４（Ｂ）に斜
線で示すような形状としてもよい。つまり、発熱体に接
続される２本の導体パターン１７ａ，１７ｂ及び導体パ
ターン２７ａ，２７ｂが同一方向より引き出されていれ
ば、発熱体形状はどのような形状であってもよい。さら
に、発熱体は、必ずしも中心線ＱＱ′を中心とする線対
称である必要はない。
形状と同一にする必要はなく、例えば、図４（Ｂ）に斜
線で示すような形状としてもよい。つまり、発熱体に接
続される２本の導体パターン１７ａ，１７ｂ及び導体パ
ターン２７ａ，２７ｂが同一方向より引き出されていれ
ば、発熱体形状はどのような形状であってもよい。さら
に、発熱体は、必ずしも中心線ＱＱ′を中心とする線対
称である必要はない。
【００３１】また、第１の実施形態および第２の実施形
態では、発熱体２４をプレヒート用の発熱体としたが、
これを、印刷用の発熱体として、発熱体１４と発熱体２
４の両方を同時に制御して、それぞれが接しているライ
ンで発色に必要な熱量を与えることにより、同時に２ラ
インずつ印刷を行ってもよい。この場合、送り速度が同
一なら、２ラインずつ印刷することによって２倍の印刷
速度を得ることができる。さらに、この場合、図３のよ
うに、中心線ＱＱ′の両側にある各発熱体のピッチを主
走査方向に１／２ピッチずつずらしてもよい。これによ
り、サーマルヘッドの主査方向へのドット密度（単位長
さ当たりに存在するドットの数）を図１に示すサーマル
ヘッドの２倍とし、解像度の高いプリンタとして使用す
ることができる。
態では、発熱体２４をプレヒート用の発熱体としたが、
これを、印刷用の発熱体として、発熱体１４と発熱体２
４の両方を同時に制御して、それぞれが接しているライ
ンで発色に必要な熱量を与えることにより、同時に２ラ
インずつ印刷を行ってもよい。この場合、送り速度が同
一なら、２ラインずつ印刷することによって２倍の印刷
速度を得ることができる。さらに、この場合、図３のよ
うに、中心線ＱＱ′の両側にある各発熱体のピッチを主
走査方向に１／２ピッチずつずらしてもよい。これによ
り、サーマルヘッドの主査方向へのドット密度（単位長
さ当たりに存在するドットの数）を図１に示すサーマル
ヘッドの２倍とし、解像度の高いプリンタとして使用す
ることができる。
【００３２】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、この発明には、上述した実施形態の
みならず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計，変
更等も勿論含まれる。
て詳述してきたが、この発明には、上述した実施形態の
みならず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計，変
更等も勿論含まれる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属基板の表面に積層された絶縁体の表面に、主走査方
向に沿って所定のピッチで配置された複数の発熱体から
なる発熱体群を、主走査方向と直交する用紙送り方向に
相互に間隔をおいて複数列設けてなるサーマルヘッドに
おいて、複数の発熱体の一の下側に設けられた絶縁体と
他の発熱体の下側に設けられた絶縁体との間に、発熱体
から絶縁体へ伝導された熱を前記金属基板へ熱伝導させ
る放熱手段を設けたので、各発熱体群の間の熱干渉を抑
制することができるという効果が得られる。
金属基板の表面に積層された絶縁体の表面に、主走査方
向に沿って所定のピッチで配置された複数の発熱体から
なる発熱体群を、主走査方向と直交する用紙送り方向に
相互に間隔をおいて複数列設けてなるサーマルヘッドに
おいて、複数の発熱体の一の下側に設けられた絶縁体と
他の発熱体の下側に設けられた絶縁体との間に、発熱体
から絶縁体へ伝導された熱を前記金属基板へ熱伝導させ
る放熱手段を設けたので、各発熱体群の間の熱干渉を抑
制することができるという効果が得られる。
【図１】 本発明の一実施形態によるサーマルヘッド
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の他の実施形態によるサーマルヘッ
ドの構成を示すブロック図である。
ドの構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の他の実施形態によるサーマルヘッ
ドの構成を示すブロック図である。
ドの構成を示すブロック図である。
【図４】 本発明の他の実施形態によるサーマルヘッ
ドの発熱体の構成を示すブロック図である。
ドの発熱体の構成を示すブロック図である。
【図５】 従来のサーマルヘッドの構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図６】 従来のサーマルヘッドの構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】 従来のサーマルヘッドの構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図８】 従来のサーマルヘッドの構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１，４１ ステンレス基板 ２，４２ 基板凸部 ３，５２，６２ グレーズガラス １４，２４ 発熱体 １７ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂ 導体パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 洋 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢事業所内 (72)発明者 増川 一詞 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢事業所内 Ｆターム(参考） 2C065 HA08 HA10 HA29 JC02 JC04 JC10 JD05 JD06 JD09 JD10 JD16 JD17 KJ04 KJ09 KJ14
Claims (12)
- 【請求項１】 金属基板の表面に積層された絶縁体の表
面に、主走査方向に沿って所定のピッチで配置された複
数の発熱体からなる発熱体群を、主走査方向と直交する
用紙送り方向に相互に間隔をおいて複数列設けてなるサ
ーマルヘッドにおいて、 前記複数の発熱体の一の下側に設けられた絶縁体と他の
発熱体の下側に設けられた絶縁体との間に、前記発熱体
から絶縁体へ伝導された熱を前記金属基板へ熱伝導させ
る放熱手段を設けたことを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項２】 前記一の発熱体の下側の絶縁体と、他の
発熱体の下側の絶縁体とが前記放熱手段により互いに分
離されていることを特徴とする請求項１記載のサーマル
ヘッド。 - 【請求項３】 前記一の発熱体の下側の絶縁体と、他の
発熱体の下側の絶縁体とが前記放熱手段の上部で互いに
連結されて相互に熱伝導可能に構成されたことを特徴と
する請求項１記載のサーマルヘッド。 - 【請求項４】 前記絶縁体は、前記発熱体の下部となる
箇所が上方へ突出していることを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載のサーマルヘッド。 - 【請求項５】 前記発熱体群を構成する各前記発熱体
は、その主走査方向の位置が、隣り合う前記発熱体群を
構成する前記発熱体のいずれかと同一であることを特徴
とする請求項１ないし４のいずれか一に記載のサーマル
ヘッド。 - 【請求項６】 前記発熱体群を構成する各前記発熱体
は、その主走査方向の位置が、隣り合う前記発熱体群を
構成する前記発熱体のいずれかと１／２ピッチずれてい
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記
載のサーマルヘッド。 - 【請求項７】 前記放熱手段は、前記金属基板と一体に
形成されて前記絶縁体の間へ突出する形状をなす金属体
であり、 前記放熱手段が吸収した熱は、前記放熱手段から基板へ
伝導して放熱されることを特徴とする請求項１ないし６
のいずれか一に記載のサーマルヘッド。 - 【請求項８】 前記基板は、フィンを有することを特徴
とする請求項７に記載のサーマルヘッド。 - 【請求項９】 前記発熱体に接続する２本の導体パター
ンは、前記放熱手段の無い方向から引き出されているこ
とを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一に記載の
サーマルヘッド。 - 【請求項１０】 前記放熱手段は、ステンレスにより構
成されたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか
一に記載のサーマルヘッド。 - 【請求項１１】 前記絶縁体は、蓄熱性材料により構成
されたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか
一に記載のサーマルヘッド。 - 【請求項１２】 前記絶縁体は、グレーズガラスにより
構成されたことを特徴とする請求項１ないし１１のいず
れか一に記載のサーマルヘッド。
Priority Applications (9)
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|---|---|---|---|
| JP2000065474A JP2001253104A (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | サーマルヘッド |
| US09/800,504 US6822665B2 (en) | 2000-03-09 | 2001-03-08 | Thermal head and controller for controlling the same |
| EP03023476A EP1403075B1 (en) | 2000-03-09 | 2001-03-09 | Thermal head controller |
| DE60103450T DE60103450T2 (de) | 2000-03-09 | 2001-03-09 | Thermodruckkopf und Vorrichtung zu dessen Steuerung |
| DE60122937T DE60122937T2 (de) | 2000-03-09 | 2001-03-09 | Thermodruckkopfsteuergerät |
| DE60115962T DE60115962T2 (de) | 2000-03-09 | 2001-03-09 | Thermodruckkopfsteuergerät |
| EP03023477A EP1403076B1 (en) | 2000-03-09 | 2001-03-09 | Thermal head controller |
| EP01302163A EP1151869B1 (en) | 2000-03-09 | 2001-03-09 | Thermal head and controller for controlling the same |
| US10/384,614 US6714226B2 (en) | 2000-03-09 | 2003-03-11 | Thermal head and controller for controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000065474A JP2001253104A (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | サーマルヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001253104A true JP2001253104A (ja) | 2001-09-18 |
Family
ID=18584997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000065474A Pending JP2001253104A (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | サーマルヘッド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6822665B2 (ja) |
| EP (3) | EP1403075B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001253104A (ja) |
| DE (3) | DE60115962T2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7277110B2 (en) * | 2004-03-26 | 2007-10-02 | Silicon Light Machines Corporation | Laser-based thermal printer |
| JP4563163B2 (ja) * | 2004-12-13 | 2010-10-13 | セイコーインスツル株式会社 | 感熱性粘着シートの熱活性化方法および装置と該装置を備えたプリンタ |
| US20070046710A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-01 | Barkley Lucas D | System for continuous heating of an ink jet printhead in an ink jet apparatus |
| JP2007245667A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Sony Corp | サーマルヘッド及びプリンタ装置 |
| US7843476B2 (en) * | 2006-03-17 | 2010-11-30 | Sony Corporation | Thermal head and printer |
| JP2007245672A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Sony Corp | サーマルヘッド及びこれを備えたプリンタ装置 |
| JP4548370B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2010-09-22 | ソニー株式会社 | サーマルヘッド及びプリンタ装置 |
| US20080079779A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Robert Lee Cornell | Method for Improving Thermal Conductivity in Micro-Fluid Ejection Heads |
| JP2008126512A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Sony Corp | サーマルヘッド及びサーマルヘッドの製造方法 |
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| JP2008246719A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Alps Electric Co Ltd | サーマルプリンタ |
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