JP2005335176A - Thermal head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクリボンを用いて所望の記録を行うラインサーマルプリンタのサーマルヘッドに関する。 The present invention relates to a thermal head of a line thermal printer that performs desired recording using an ink ribbon.
一般に、インクフィルムを用いて記録を行なうサーマルプリンタに搭載される記録ヘッドとしてのラインサーマルヘッド（以下、単にサーマルヘッドという。）は、発熱抵抗体からなる複数の発熱素子を基板上に一列に並列形成し、記録情報にしたがって、それぞれの発熱素子に選択的に通電し発熱させることにより、インクフィルムのインクを溶融させて普通紙やＯＨＰ用紙などの記録用紙に転写し、所望の記録を行うようになっている。 In general, a line thermal head (hereinafter simply referred to as a thermal head) as a recording head mounted on a thermal printer that performs recording using an ink film has a plurality of heating elements formed of heating resistors formed in parallel on a substrate. Then, according to the recording information, each heating element is selectively energized to generate heat, so that the ink of the ink film is melted and transferred to recording paper such as plain paper or OHP paper to perform desired recording. ing.
このような従来のサーマルヘッドにおいては、放熱性の基板の表面に保温層が形成されており、この保温層の上面の先端部近傍には所定の高さで突出する凸部が形成されている。また、凸部を含む保温層の上面には、発熱抵抗体が積層形成されており、この発熱抵抗体の前記基板の先端側および基端側には、それぞれ前記発熱抵抗体に電圧を印加するための共通電極および個別電極が形成されている。そして、前記発熱抵抗体の共通電極と各個別電極とに挟まれた部分にはドット状をなす複数個の発熱素子が直線状に並列形成されている。 In such a conventional thermal head, a heat insulating layer is formed on the surface of the heat-dissipating substrate, and a convex portion protruding at a predetermined height is formed in the vicinity of the tip of the upper surface of the heat insulating layer. . Further, a heating resistor is laminated on the upper surface of the heat insulating layer including the convex portion, and a voltage is applied to the heating resistor on the front end side and the base end side of the heating resistor, respectively. Common electrodes and individual electrodes are formed. A plurality of dot-like heating elements are linearly formed in parallel at the portion sandwiched between the common electrode and the individual electrodes of the heating resistor.
また、前記基板の基端側には、前記共通電極および個別電極に接続されるドライバＩＣのチップ（以下、ＩＣチップという）が配設されている。そして、前記ＩＣチップは封止樹脂材からなる封止部材により被覆され、保護されている。 A driver IC chip (hereinafter referred to as an IC chip) connected to the common electrode and the individual electrodes is disposed on the base end side of the substrate. The IC chip is covered and protected by a sealing member made of a sealing resin material.
このような従来のサーマルヘッドは、基板がヘッド取付け台に取付けられることでプリンタ本体に配設されており、前記ヘッド取付け台を回動させることによって前記発熱素子をインクリボンと記録用紙とを介して前記プラテンに当接させることが可能とされている In such a conventional thermal head, the substrate is mounted on the head mounting base by being mounted on the head mounting base, and the heating element is moved via the ink ribbon and the recording paper by rotating the head mounting base. Can be brought into contact with the platen.
そして、サーマルヘッドを用いて記録する場合には、インクリボンと記録用紙とを介してサーマルヘッドの発熱素子をプラテンに当接させ、インクリボンと記録用紙を搬送させるとともに、記録情報に基づいて複数の発熱素子を選択的に発熱させて、インクリボンを加熱することにより、インクフィルムのインクを部分的に溶融あるいは昇華させて記録用紙に転写して所望の文字や画像等を記録することになる（例えば、特許文献１参照）。 When recording is performed using a thermal head, the heating element of the thermal head is brought into contact with the platen via the ink ribbon and the recording paper, and the ink ribbon and the recording paper are transported, and a plurality of prints are made based on the recording information. By selectively heating the heat generating element and heating the ink ribbon, the ink on the ink film is partially melted or sublimated and transferred to a recording sheet to record a desired character or image ( For example, see Patent Document 1).
ところで、前述した従来のサーマルプリンタのサーマルヘッドが、図３に一点鎖線で示すように、前記発熱素子の配列方向（１〜ｎ番ドットで表す）において平坦な抵抗値分布を示す場合、記録用紙の幅方向両端部は、当該記録用紙の厚さ分の段差によるインクリボンのテンション変化の影響により皺（以下、端皺という）が発生しやすかった。 When the thermal head of the above-described conventional thermal printer exhibits a flat resistance value distribution in the arrangement direction of the heating elements (represented by the 1st to n-th dots) as shown by a one-dot chain line in FIG. At both ends in the width direction, wrinkles (hereinafter referred to as “edge flaws”) were liable to occur due to the change in the tension of the ink ribbon due to the step corresponding to the thickness of the recording paper.
また、通常、サーマルヘッドに対しては前記発熱素子の平均抵抗値に基づいて一律に通電がなされるが、図３に二点鎖線で示すように、前記発熱素子の配列方向において中央が高くなる抵抗値分布を示す場合においては、そのような一律な通電がされると、前記発熱素子の配列方向の両端部においては過剰通電状態となるため、前記サーマルヘッドが当接するインクリボンのダメージが大きくなり、テンションに変化が生じ、やはり、インクリボンのテンション変化を原因とする端皺がより発生し易いという問題があった。 In general, the thermal head is uniformly energized based on the average resistance value of the heating elements, but as shown by a two-dot chain line in FIG. 3, the center in the arrangement direction of the heating elements becomes higher. In the case of showing the resistance value distribution, if such a uniform energization is performed, an excess energization state occurs at both ends in the arrangement direction of the heat generating elements, so that the ink ribbon with which the thermal head abuts is greatly damaged. As a result, there is a problem in that a change occurs in the tension, and edge defects more easily occur due to a change in the tension of the ink ribbon.
なお、印画濃度と前記抵抗値との関係については略反比例し、通電エネルギーと通電時間を一定とする限り、抵抗値を低くすれば高い濃度での記録となり、抵抗値を高くすれば低い濃度での記録となる。そして、印画濃度を低くすれば、インクリボンダメージも少なくなり、端皺は発生しにくく、印画濃度を高くすれば、インクリボンダメージも大きくなり、端皺は発生し易いことがわかっている。 Note that the relationship between the print density and the resistance value is approximately inversely proportional, and as long as the energization energy and the energization time are constant, recording with a high density is achieved by decreasing the resistance value, and at a low density by increasing the resistance value. It becomes a record. It has been found that if the print density is lowered, the ink ribbon damage is reduced and the edge is hardly generated, and if the print density is increased, the ink ribbon damage is increased and the edge is easily generated.
そして、端皺の発生の問題を解決するべく、従来に於いては、例えば剥離プレート等の別部材を配設し、インクリボンのテンションを端皺が発生しにくい方向へ誘導することが行われている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法では剥離プレートなどの別部材を要し、この別部材自体の機能ばらつきや、別部材の配設を原因とする走行系の全体バランスの崩れ等が記録不良の原因となることがあった。 In order to solve the problem of the occurrence of the edge, conventionally, for example, another member such as a peeling plate is provided to guide the tension of the ink ribbon in a direction in which the edge is hardly generated. (For example, refer to Patent Document 2). However, this method requires a separate member such as a peeling plate, which may cause recording failure due to variations in the function of the separate member itself or a loss of the overall balance of the traveling system caused by the disposition of the separate member. there were.
そこで、本発明は、別部材を配設することなく、端皺の発生を防止して良好な記録結果を得ることのできるサーマルヘッドを提供することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a thermal head capable of preventing the occurrence of edge flaws and obtaining good recording results without disposing another member.
前述した目的を達成するため、本発明のサーマルヘッドは、基板の表面に形成された保温層の上面に、複数の発熱抵抗体とこれらの各発熱抵抗体に電圧を印加するための共通電極および個別電極が形成され、前記発熱抵抗体の共通電極と各個別電極とに挟まれた部分に、ドット状の複数個の発熱素子が直線状に並列形成されてなるサーマルヘッドにおいて、前記発熱素子の配列方向における両端部側に位置する各一群の発熱素子の抵抗値を、全発熱素子の平均抵抗値と比して高い値を示すようにトリミングする。 In order to achieve the above-described object, the thermal head of the present invention includes a plurality of heating resistors and a common electrode for applying a voltage to each of the heating resistors on the upper surface of the heat insulating layer formed on the surface of the substrate. In the thermal head in which individual electrodes are formed, and a plurality of dot-shaped heating elements are formed in parallel in a portion sandwiched between the common electrode and each individual electrode of the heating resistor, Trimming is performed so that the resistance value of each group of heating elements located on both ends in the arrangement direction is higher than the average resistance value of all heating elements.
具体的には、前記発熱素子の配列方向における両端部側に位置する発熱素子の抵抗値を、全発熱素子の平均抵抗値と比して１．５〜５．０％増とする。 Specifically, the resistance value of the heating elements located on both ends in the arrangement direction of the heating elements is increased by 1.5 to 5.0% compared to the average resistance value of all the heating elements.
本発明のサーマルヘッドによれば、トリミングによる調整前の全発熱素子の平均抵抗値に基づいた通電を行っても、前記発熱素子の配列方向における両端部側に位置する発熱素子は、その抵抗値が前記全発熱素子の平均抵抗値と比して高い値（好ましくは１．５〜５．０％増）となるようにトリミング形成されているので、当該前記発熱素子の配列方向における両端部側に位置する発熱素子と対応する記録用紙の両端部においては、インクリボンのダメージを抑えることができる。よって、記録用紙の両端部に皺が発生することを防止することができ、良好な記録結果を得ることが可能となる。 According to the thermal head of the present invention, even when energization is performed based on the average resistance value of all the heating elements before adjustment by trimming, the heating elements positioned on both ends in the arrangement direction of the heating elements have their resistance values. Is trimmed so as to have a higher value (preferably 1.5 to 5.0% increase) than the average resistance value of all the heating elements, so that both end sides in the arrangement direction of the heating elements The ink ribbon damage can be suppressed at both ends of the recording paper corresponding to the heating element located at the position. Therefore, wrinkles can be prevented from occurring at both ends of the recording paper, and a good recording result can be obtained.
本実施形態のサーマルヘッド１は、図１に示すように、放熱性の良い基板２が配設され、この基板２の上面には保温性の良いグレーズ等からなる保温層３が形成されている。前記保温層３の上面の先端部近傍には、フォトリソ技術等により表面を部分的に突出させて凸部４が形成されている。そして、前記凸部４を含む保温層３の上面には、Ｔａ−ＮやＴａ−ＳｉＯ２等からなる発熱抵抗体５が積層形成されている。前記発熱抵抗体５における前記基板２の先端側および基端側には、前記発熱抵抗体５に電圧を印加するための共通電極６および個別電極７がＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ等のスパッタリング及びフォトリソ技術により積層されパターン形成されている。そして、前記発熱抵抗体５の共通電極６と個別電極７とに挟まれた部分はドット状をなす発熱素子８とされており、前記発熱素子８は、直線状に、図１の紙面表裏方向に１２４８個が並列形成されており、記録時において、サーマルヘッド１を所定の当接角で傾けたときに、前記発熱素子８がインクリボンと記録用紙を介してプラテンと当接できるようになっている。 As shown in FIG. 1, the thermal head 1 according to the present embodiment is provided with a substrate 2 with good heat dissipation, and a heat insulating layer 3 made of glaze or the like with high heat insulating properties is formed on the upper surface of the substrate 2. . In the vicinity of the tip portion on the upper surface of the heat retaining layer 3, a convex portion 4 is formed by partially projecting the surface by a photolithographic technique or the like. A heating resistor 5 made of Ta—N, Ta—SiO 2 or the like is laminated on the upper surface of the heat insulating layer 3 including the protrusions 4. A common electrode 6 and individual electrodes 7 for applying a voltage to the heating resistor 5 are formed on the distal end side and the base end side of the substrate 2 in the heating resistor 5 by sputtering and photolithography technology of Al, Cu, Au or the like. Are stacked and patterned. A portion sandwiched between the common electrode 6 and the individual electrode 7 of the heating resistor 5 is a heating element 8 having a dot shape, and the heating element 8 is linearly formed in the front-and-back direction in FIG. 1248 are formed in parallel, and when the thermal head 1 is tilted at a predetermined contact angle during recording, the heating element 8 can come into contact with the platen via the ink ribbon and the recording paper. ing.
そして、本実施形態においては、前記サーマルヘッド１の１２４８個の発熱素子８のうち配列方向の両端部側に形成された５０個ずつの発熱素子８、すなわち、全発熱素子８を１〜１２４８番目の発熱素子８として順列をつけて表現した場合の１〜５０番目の発熱素子８および１１９８〜１２４８番目の発熱素子８については、図１の抵抗値分布に示すように、その抵抗値を全発熱素子８の平均抵抗値の２．０％増とするトリミングがなされている。なお、このトリミングは、全発熱素子８の平均抵抗値の１．５〜５．０％増となるように行うことで、転写濃度の観点において記録結果に影響しない程度とすることができる。 In the present embodiment, among the 1248 heating elements 8 of the thermal head 1, 50 heating elements 8 formed on both end sides in the arrangement direction, that is, all the heating elements 8 are 1 to 1248th. The first to 50th heating elements 8 and the 1198th to 1248th heating elements 8 expressed as permutations as the heating elements 8 of FIG. Trimming is performed to increase the average resistance value of the element 8 by 2.0%. The trimming is performed so as to increase the average resistance value of all the heating elements 8 by 1.5 to 5.0%, so that the recording result is not affected from the viewpoint of transfer density.
さらに、前記基板２には前記共通電極６および個別電極６に接続されるドライバＩＣのチップ（図示せず。以下、ＩＣチップという）が配設されている。前記ＩＣチップは、例えば複数の発熱素子８に印加する通電パルスの電圧を制御して、発熱素子８の発熱量を制御するようになっている。そして、前記ＩＣチップは機械的、熱的ストレス、水分等の外的要因から保護するため、その上面を封止樹脂材からなる封止部材により被覆され、保護されている。また、発熱素子８や、共通電極６と個別電極７の上面には、これらの酸化や摩耗を防止するための、耐酸化性及び耐摩耗性に優れたＳｉ−Ｏ−Ｎや、ＳｉＡｌＯＮ等の硬質セラミックからなる保護層９が所定の厚さでスパッタリング等により被覆形成されている。 Furthermore, a chip of a driver IC (not shown; hereinafter referred to as an IC chip) connected to the common electrode 6 and the individual electrode 6 is disposed on the substrate 2. The IC chip is configured to control the amount of heat generated by the heating elements 8 by controlling the voltage of energization pulses applied to the plurality of heating elements 8, for example. In order to protect the IC chip from external factors such as mechanical, thermal stress, moisture, etc., the upper surface thereof is covered and protected by a sealing member made of a sealing resin material. Further, the upper surfaces of the heating element 8 and the common electrode 6 and the individual electrode 7 are made of Si—O—N, SiAlON, etc., which are excellent in oxidation resistance and wear resistance, in order to prevent their oxidation and wear. A protective layer 9 made of hard ceramic is coated with a predetermined thickness by sputtering or the like.
このように構成されたサーマルヘッド１は、トリミングによる調整前の全発熱素子８の平均抵抗値に基づいた通電を行った場合であっても、前記発熱素子８を１〜１２４８番として順列をつけて表現した場合の１〜５０番目の一群の発熱素子８および１１９８〜１２４８番目の一群の発熱素子８について、その抵抗値が、前記全発熱素子８の平均抵抗値と比して高い値となるようにトリミング形成されているので、この部分に於いて過剰通電を原因としてインクリボンに与えられるダメージを軽減することができ、さらに、良好な品質を保った範囲内における印画濃度の薄い記録を得るようにすることで、インクリボンのテンション変化を抑えることができる。 The thermal head 1 configured as described above has a sequence in which the heating elements 8 are numbered 1 to 1248 even when energization is performed based on the average resistance value of all the heating elements 8 before adjustment by trimming. The resistance values of the 1st to 50th group of heating elements 8 and the 1198th to 1248th group of heating elements 8 in the above expression are higher than the average resistance value of all the heating elements 8. In this portion, the damage applied to the ink ribbon due to excessive energization can be reduced, and furthermore, a recording with a low print density within a range maintaining good quality can be obtained. By doing so, the change in tension of the ink ribbon can be suppressed.
よって、これらの発熱素子がインクリボンを介して圧接することとなる記録用紙の両端部に皺が発生することを防止することができ、さらに、印画濃度の点に於いても遜色のない、良好な記録結果を得ることが可能となる。 Therefore, it is possible to prevent wrinkles from occurring at both ends of the recording paper where these heat generating elements are pressed against each other via the ink ribbon, and in addition, the print density is inferior and good. It is possible to obtain a correct recording result.
なお、本発明は、前述した実施の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。例えば、前記実施形態においては、トリミングを行う発熱素子は両端部に配置された５０個の一群の発熱素子としたが、印画への影響を考えた場合、本実施形態のように、両端部から１００個以内の一群の発熱素子をトリミングの対象とすることが好ましい。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible as needed. For example, in the above embodiment, the heating elements to be trimmed are a group of 50 heating elements arranged at both ends. However, when the influence on printing is considered, from both ends, as in this embodiment, It is preferable that a group of up to 100 heating elements be trimmed.
１ サーマルヘッド
２ 基板
３ 保温層
４ 凸部
５ 発熱抵抗体
６ 共通電極
７ 個別電極
８ 発熱素子
９ 保護層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal head 2 Board | substrate 3 Thermal insulation layer 4 Convex part 5 Heating resistor 6 Common electrode 7 Individual electrode 8 Heating element 9 Protective layer
Claims (2)
前記発熱素子の配列方向における両端部側に位置するそれぞれ一群の発熱素子は、その抵抗値が全発熱素子の平均抵抗値と比して高い値を示すようにトリミングがなされていることを特徴とするサーマルヘッド。 A plurality of heating resistors and a common electrode and individual electrodes for applying a voltage to each of the heating resistors are formed on the upper surface of the heat insulating layer formed on the surface of the substrate. In a thermal head in which a plurality of dot-like heating elements are formed in parallel in a straight line in a portion sandwiched between individual electrodes,
Each group of heating elements located on both ends in the arrangement direction of the heating elements is trimmed so that the resistance value thereof is higher than the average resistance value of all the heating elements. Thermal head to be used.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004156493A JP2005335176A (en) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Thermal head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004156493A JP2005335176A (en) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Thermal head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005335176A true JP2005335176A (en) | 2005-12-08 |
Family
ID=35489258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004156493A Withdrawn JP2005335176A (en) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Thermal head |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
2004
- 2004-05-26 JP JP2004156493A patent/JP2005335176A/en not_active Withdrawn
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