JP2005205776A - ラインサーマルヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 インクリボンの走行安定性を向上することのできるラインサーマルヘッドを提供する。
【解決手段】 ほぼ平板状に形成されている基板１２の一面１２ａに、インクリボン５のインクを部分的に溶融するための印刷幅分の発熱素子１３を長手方向に配列するとともに、基板１２の一面１２ａのうちのインクリボン５の走行方向の下流側に位置する端縁１２ｄを、インクリボン５の幅方向の中央部分においてインクリボン５の走行方向の下流側に向かって最も凸となる曲線状に形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクリボンの走行安定性を向上するのに好適なラインサーマルヘッドに関する。

従来から、プラテンにインクフィルムやインクシートなどの幅広のインクリボンと記録媒体としての用紙とを介して用紙の縦方向または横方向の印刷範囲に対向し得る長さを有するラインサーマルヘッドを当接させ、この当接状態でインクリボンと用紙とを搬送しつつラインサーマルヘッドの長手方向に配列されてなる印刷幅分（記録幅分）の複数の発熱素子を、印刷情報（記録情報）に基づいて選択的に駆動して発熱させることにより、インクリボンのインクを用紙に転写して印刷（記録）を行う熱転写ラインプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１３および図１４は、従来の熱転写ラインプリンタの一例のラインサーマルヘッド近傍の要部を示す模式図である。

図１３および図１４に示すように、従来の熱転写ラインプリンタ１は、印刷ヘッドとしてのラインサーマルヘッド２を有している。このラインサーマルヘッド２は、プラテンとしての回転自在とされたプラテンローラ３の上方に配設されている。さらに、ラインサーマルヘッド２は、その印刷面（記録面）２ａをプラテンローラ３の外周面と対向するようにして配設されている。また、ラインサーマルヘッド２は、軽量で放熱性（熱伝導性）に優れたアルミニウム合金などの金属材料により形成された図示しないヘッド取付部材の下面に取着されている。

そして、熱転写ラインプリンタ１の印刷状態におけるラインサーマルヘッド２とプラテンローラ３との間には、プラテンローラ３側から順に、用紙４およびインクリボン５が供給されるようになっている。

なお、熱転写ラインプリンタ１の印刷状態におけるラインサーマルヘッド２の印刷面２ａは、インクリボン５のインクの塗工されていない背面に当接されるようになっている。

また、ラインサーマルヘッド２は、ほぼ平板状に形成された基板６と、インクリボン５のインクを部分的に溶融するための複数の発熱素子７とを有している。そして、複数の発熱素子７は、基板６の一面に配設されており、この複数の発熱素子７が配設された基板６の一面が、ラインサーマルヘッド２の印刷面２ａとされている。さらに、複数の発熱素子７は、基板２の一面において、図中矢印Ａにて示す用紙４の搬送方向である紙送り方向に対して直交する方向に配列されているとともに、用紙４の印刷範囲の行方向における寸法に相当する長さ（印刷幅）に亘って配置されている。

すなわち、ラインサーマルヘッド２の印刷面２ａには、印刷幅分の発熱素子７が長手方向に沿って配列されている。

なお、基板６には、各発熱素子７を駆動するためのＬＳＩチップ化された駆動ドライバーが熱硬化性樹脂などの封止素材によって固定されている。

また、ラインサーマルヘッド２は、図示しない接離機構によって、プラテンローラ３に対して接離可能に形成されている。そして、ラインサーマルヘッド２がプラテンローラ３に対して当接したヘッドダウン状態において、用紙４に対する印刷が行われるようになっている。また、熱転写ラインプリンタ１の印刷状態においては、プラテンローラ３に対してラインサーマルヘッド２が所定の当接力をもって圧接されており、ラインサーマルヘッド２とプラテンローラ３との当接位置が、インクリボン５のインクを用紙４に転写して印刷する印刷位置ＰＰとされている。さらに、熱転写ラインプリンタ１の印刷状態においては、用紙４とともに、インクリボン５も走行可能に形成されている。このインクリボン５の走行方向を矢印Ｂにて示す。

さらに、ラインサーマルヘッド２の紙送り方向の下流側には、剛性を有する金属材料によりほぼ平板状に形成された剥離プレート８が配設されており、この剥離プレート８を印刷に供したインクリボン５の背面に当接させることで印刷に供したインクリボン５を用紙４から容易かつ確実に剥離することができるようになっている。このような剥離プレート８は、ヘッド取付部材の紙送り方向の最も下流側に取り付けられたり、専用の取付部材をもってラインサーマルヘッド２より紙送り方向の下流側に所定の間隔をおいて配置されている。

また、近年の剥離プレート８は、印刷に供したインクリボン５を用紙４から剥離する機能に加えて、図１４に誇張して示すように、インクリボン５との当接面のうちの紙送り方向の下流側に位置する部位が、インクリボン５の幅方向の中央部分において最も凸の円弧状、すなわち、インクリボン５の幅方向の中央部分において最も凸となる曲線状に形成されており、幅方向の中央部分で弱く、両端で強くなる傾向にあるインクリボン５の幅方向で不均一になりがちな張力を、幅方向にほぼ均一とすることで、インクリボン５の走行安定性を図ることができるようになっている。

なお、インクリボン５の幅方向で不均一な張力は、ラインサーマルヘッド２よりインクリボン５の走行方向の下流側、もしくは剥離プレート８が設けられている場合には剥離プレート８よりインクリボン５の走行方向の下流側に配置されたインクリボンを走行させるためのリボンシャフト、あるいは、インクリボン５の走行経路を規制するガイドシャフトの長手方向の中央部の変形などに起因して生じることが知られている。特に、インクリボン５の張力が大きい場合、ラインサーマルヘッド２を通過するインクリボン５の張力が、幅方向の中央部分において弱く、幅方向の両端部分において強くなる傾向があり、インクリボン５にしわが発生する危険性が大きいことが知られている。

特開２００２−１４４６１４号公報

ところで、近年においては各種装置の高性能化が求められており、各種装置の高性能化の一つとして、ラインサーマルヘッド２を搭載する熱転写ラインプリンタ１においても高性能化が求められており、このような熱転写ラインプリンタ１の高性能化の一つとして、ラインサーマルヘッド２によるインクリボン５の走行安定性の向上が求められている。

本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、インクリボンの走行安定性を向上することのできるラインサーマルヘッドを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、本発明のラインサーマルヘッドの特徴は、インクリボンのインクを部分的に溶融するための印刷幅分の発熱素子が、ほぼ平板状に形成されている基板の一面の長手方向に配列されてなるラインサーマルヘッドであって、前記基板の一面のうちのインクリボンの走行方向の下流側に位置する端縁が、インクリボンの幅方向の中央部分においてインクリボンの走行方向の下流側に向かって最も凸となる曲線状に形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、インクリボンの幅方向で不均一になりがちな張力を、幅方向にほぼ均一とすることができる。

本発明のラインサーマルヘッドにおいては、前記基板の一面が、さらにインクリボンの幅方向の中央部分においてインクリボンに向かって最も凸となる曲面状に形成されていることが好ましい。そして、このような構成を採用したことにより、インクリボンの幅方向で不均一になりがちな張力の矯正可能な許容範囲を広くすることができる。

本発明に係るラインサーマルヘッドによれば、インクリボンの走行安定性を向上することができるなどの極めて優れた効果を奏する。

以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。

図１から図４は本発明に係るラインサーマルヘッドの第１実施形態の要部を示すものであり、図１は斜視図、図２は図１の正面図、図３は図２の平面図、図４は図２の右側面図である。

図１から図４に示すように、本実施形態のラインサーマルヘッド１１は、ほぼ平板状に形成された基板１２と、図３に想像線にて示すインクリボン５のインクを部分的に溶融するための複数の発熱素子１３とを有している。そして、複数の発熱素子１３は、基板１２の上面１２ａに配設されており、この複数の発熱素子１３が配設された基板１２の上面１２ａが、ラインサーマルヘッド１１の印刷面１１ａとされている。

前記基板１２は、図３の想像線矢印Ｂにて示すインクリボン５の走行方向（図示しない用紙の搬送方向である紙送り方向と同一方向）の上流側および下流側に位置する両長辺側の端面１２ｂ，１２ｃが、それぞれほぼ平行に延在するとともに、図１から図４に誇張して示すように、それぞれの長手方向の中央部分、すなわち、図２および図３の左右方向に示すインクリボン５の幅方向（以下、単に、幅方向と記す。）の中央部分においてインクリボン５の走行方向の下流側に向かって最も凸となる曲線状、本実施形態においては円弧状に形成されている。

なお、基板１２の形状としては、印刷面１１ａとなる上面１２ａのインクリボン５の走行方向の少なくとも下流側に位置する端縁１２ｄが、その中央部分においてインクリボン５の走行方向の下流側に向かって最も凸となる曲線状をなす形状であればよい。この基板１２の上面１２ａのインクリボン５の走行方向の下流側に位置する端縁１２ｄの両端からの突出量Ｐ１としては、ラインサーマルヘッド１１の長さのサイズが大きいほど大きくするとよく、例えばラインサーマルヘッド１１の長さのサイズが５０ｍｍの場合には０〜６０μｍ程度の範囲、長さのサイズが１００ｍｍの場合には３０〜１２０μｍ程度の範囲、長さのサイズが１５０ｍｍの場合には５０〜１８０μｍ程度の範囲、長さのサイズが２００ｍｍの場合には６５〜２４０μｍ程度の範囲、長さのサイズが２５０ｍｍの場合には８０〜３００μｍ程度の範囲とするとよい。この突出量Ｐ１がこの範囲を下回ると、インクリボン５の幅方向で不均一になりがちな張力を均一に矯正することができない傾向があり、この範囲を越えると、インクリボン５に対して幅方向に異なる張力を付与してしまう傾向がある。

図３に示すように、基板１２の上面１２ａに配列された複数の発熱素子１３は、図３の左右方向に示す基板１２の長手方向に配列されている。すなわち、複数の発熱素子１３は、基板１２の上面１２ａのインクリボン５の走行方向の下流側に位置する端縁１２ｃと同様に、幅方向の中央部分においてインクリボン５の走行方向の下流側に向かって最も凸となる曲線状、本実施形態においては円弧状をなすように配列されているとともに、図示しない印刷範囲の行方向における寸法に相当する長さ（印刷幅）に亘って配置されている。

本実施形態のラインサーマルヘッド１１は、基板１２の図１の上方に示す上面１２ａが、平坦な印刷面１１ａとされており、印刷状態において、図３の想像線にて示すインクリボン５のインクの塗工されていない背面に発熱素子１３が当接されるようになっている。

なお、ラインサーマルヘッド１１は、従来と同様に、その印刷面１１ａをプラテンと対向するようにして熱転写ラインプリンタに搭載されるようになっており、印刷状態におけるプラテンとラインサーマルヘッド１１との間には、プラテン側から順に、記録媒体としての用紙およびインクリボン５が供給されるようになっている。

本実施形態のラインサーマルヘッド１１は、ラインサーマルヘッド１１の製造工程、例えば基板１２に対する発熱素子１３の実装工程、詳しくは基板１２に各発熱素子１３を駆動するための駆動ドライバーを搭載した後、駆動ドライバーを熱硬化性樹脂などの封止素材によって基板１２に固定する際の加熱工程において、基板１２を熱変形させて弓なりの反りを設けることで容易に製造することができる。

その他の構成については、従来公知のラインサーマルヘッドと同様とされているので、その詳しい説明は省略する。

つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。

本実施形態のラインサーマルヘッド１１によれば、基板１２の上面１２ａのうちのインクリボン５の走行方向の下流側に位置する端縁１２ｄが、幅方向の中央部分においてインクリボン５の走行方向の下流側に向かって最も凸となる曲線状に形成されているので、インクリボン５の幅方向で不均一になりがちな張力を、幅方向に亘って均一に矯正することができる。

したがって、本実施形態のラインサーマルヘッド１１によれば、インクリボン５の走行安定性を容易かつ確実に向上することができる。

また、本実施形態のラインサーマルヘッド１１によれば、基板１２の上面１２ａのうちのインクリボン５の走行方向の下流側に位置する端縁１２ｄに、従来の別部材により形成された剥離プレートの機能を持たせることができるので、部品点数の削減による小型化および低コスト化を図ることができる。勿論、剥離プレートを設ける構成としてもよいが、この場合には、剥離プレートにインクリボン５の走行安定性を図るための曲線状の加工を行う必要がなく、しかも剥離プレートの取付も容易に行うことができる。

図５から図８は本発明に係るラインサーマルヘッドの第２実施形態の要部を示すものであり、図５は斜視図、図６は図５の正面図、図７は図６の平面図、図８は図６の右側面図である。

本実施形態のラインサーマルヘッド１１Ａは、基板１２Ａの上面１２Ａａのうちのインクリボン５の走行方向の下流側に位置する端面１２Ａｃを、幅方向の中央部分においてインクリボン５の走行方向の下流側に向かって最も凸となる曲線状に形成したものである。

すなわち、本実施形態のラインサーマルヘッド１１Ａは、所定形状の基板１２Ａを形成する際に、ダイシング加工などの機械加工によって、基板１２Ａのインクリボン５の走行方向の下流側に位置する端面１２Ａｃおよび端縁１２Ａｄを、幅方向の中央部分においてインクリボン５の走行方向の下流側に向かって最も凸となる曲線状をなす円弧状に形成したものであり、基板１２Ａのインクリボン５の走行方向の上流側に位置する端面１２Ａｂは、直線状に形成されている。

本実施形態のラインサーマルヘッド１１Ａの発熱素子１３は、基板１２Ａの上面１２Ａａのインクリボン５の走行方向の下流側に、長手方向に沿って直線状に配列されているとともに、図示しない印刷範囲の行方向における寸法に相当する長さ（印刷幅）に亘って配置されており、基板１２Ａの上面１２Ａａが印刷面１１Ａａとされている。

その他の構成は前述した第１実施形態のラインサーマルヘッド１１と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。

このような構成により、本実施形態のラインサーマルヘッド１１Ａは、前述した第１実施形態のラインサーマルヘッド１１と同様の効果を奏することができる。

図９から図１２は本発明に係るラインサーマルヘッド１１Ａの第３実施形態の要部を示すものであり、図９は斜視図、図１０は図９の正面図、図１１は図１０の平面図、図１２は図１０の右側面図である。

本実施形態のラインサーマルヘッド１１Ｂは、基板１２Ｂの上面１２Ｂａのうちのインクリボン５の走行方向の下流側に位置する端面１２Ｂｃおよび端縁１２Ｂｄを幅方向の中央部分においてインクリボン５の走行方向の下流側に向かって最も凸となる曲線状に形成するとともに、上面１２Ｂａ全体をさらに幅方向の中央部分においてインクリボン５に向かって最も凸となる曲面状に形成したものである。

前記上面１２Ｂａのインクリボン５の走行方向の下流側に位置する端面１２Ｂｃおよび端縁１２Ｂｄの両端からの突出量Ｐ１および上面１２Ｂａの両端からの突出量である凸量Ｐ２としては、ラインサーマルヘッド１１Ｂの長さのサイズが大きいほど大きくするとよく、例えばラインサーマルヘッド１１Ｂの長さのサイズが５０ｍｍの場合には突出量Ｐ１を０〜６０μｍ程度とし凸量Ｐ２を０〜５０μｍ程度の範囲、長さのサイズが１００ｍｍの場合には突出量Ｐ１を３０〜１２０μｍ程度とし凸量Ｐ２を２０〜１００μｍ程度の範囲、長さのサイズが１５０ｍｍの場合には突出量Ｐ１を５０〜１８０μｍ程度とし凸量Ｐ２を３０〜１５０μｍ程度の範囲、長さのサイズが２００ｍｍの場合には突出量Ｐ１を６５〜２４０μｍ程度とし凸量Ｐ２を４０〜１８０μｍ程度の範囲、長さのサイズが２５０ｍｍの場合には突出量Ｐ１を８０〜３００μｍ程度とし凸量Ｐ２を５０〜２００μｍ程度の範囲とするとよい。

なお、基板１２Ｂのインクリボン５の走行方向の上流側に位置する端面１２Ｂｂの形状を前述した第２実施形態のラインサーマルヘッド１１Ａの端面１２Ａｂと同様の直線状に形成してもよい。

また、基板１２Ｂの上面１２Ｂａとは反対側に位置する下面を平面状に形成してもよい。

また、図９から図１２には、突出量Ｐ１および凸量Ｐ２を誇張して示してある。

本実施形態のラインサーマルヘッド１１Ｂの発熱素子１３は、基板１２Ｂの上面１２Ｂａのインクリボン５の走行方向の下流側に位置する端縁１２Ｂｃと同様に、幅方向の中央部分においてインクリボン５の走行方向の下流側に向かって最も凸となる曲線状、本実施形態においては円弧状をなすように配列されているとともに、図示しない印刷範囲の行方向における寸法に相当する長さ（印刷幅）に亘って配置されており、基板１２Ｂの上面１２Ｂａが印刷面１１Ｂａとされている。

その他の構成は前述した第１実施形態のラインサーマルヘッド１１と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。

このような構成により、本実施形態のラインサーマルヘッド１１Ｂは、前述した第１実施形態のラインサーマルヘッド１１と同様の効果を奏することができるとともに、インクリボン５の幅方向で不均一になりがちな張力の矯正可能な許容範囲を広くすることができる。

したがって、本実施形態のラインサーマルヘッド１１Ｂによれば、インクリボン５の走行安定性をより容易かつ確実に向上することができる。

なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

本発明に係るラインサーマルヘッドの第１実施形態の要部を誇張して示す示す斜視図 図１の正面図 図２の平面図 図２の右側面図 本発明に係るラインサーマルヘッドの第２実施形態の要部を誇張して示す示す斜視図 図５の正面図 図６の平面図 図６の右側面図 本発明に係るラインサーマルヘッドの第３実施形態の要部を誇張して示す示す斜視図 図９の正面図 図１０の平面図 図１０の右側面図 従来の熱転写ラインプリンタの一例のラインサーマルヘッド近傍の要部を示す模式図 図１３の平面図

符号の説明

５ インクリボン
１１、１１Ａ、１１Ｂ ラインサーマルヘッド
１１ａ、１１Ａａ、１１Ｂａ 印刷面
１２、１２Ａ、１２Ｂ 基板
１２ａ、１２Ａａ、１２Ｂａ （基板の）上面
１２ｄ、１２Ａｄ、１２Ｂｄ（基板の上面のインクリボンの走行方向の下流側に位置する）端縁
１３ 発熱素子
Ｐ１ 突出量
Ｐ２ 凸量
Ｂ （インクリボンの）走行方向

Claims (2)

1. インクリボンのインクを部分的に溶融するための印刷幅分の発熱素子が、ほぼ平板状に形成されている基板の一面の長手方向に配列されてなるラインサーマルヘッドであって、
   前記基板の一面のうちのインクリボンの走行方向の下流側に位置する端縁が、インクリボンの幅方向の中央部分においてインクリボンの走行方向の下流側に向かって最も凸となる曲線状に形成されていることを特徴とするラインサーマルヘッド。
2. 前記基板の一面が、さらにインクリボンの幅方向の中央部分においてインクリボンに向かって最も凸となる曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のラインサーマルヘッド。