JP2013176882A - Thermal head and thermal printer including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタに関する。 The present invention relates to a thermal head and a thermal printer including the same.
従来、ファクシミリ、あるいはビデオプリンタ等の印画デバイスとして、種々のサーマルヘッドが提案されている。例えば、特許文献1に記載のサーマルヘッドは、基体と、基体上に設けられた電極と、基体上に設けられ、電極と電気的に接続された複数の発熱部と、基体から熱を放熱するための放熱体とを備えている。このサーマルヘッドは、基体が、発熱部を頂点として凸になるように形成されている。
Conventionally, various thermal heads have been proposed as printing devices such as facsimiles or video printers. For example, the thermal head described in
特許文献1に記載のサーマルヘッドでは、基体が、発熱部を頂点として凸になるように形成されていることから、発熱部の配列方向における両端部にて、媒体と基体との接触状態に不良が生じて、印画にかすれが生じてしまう可能性がある。
In the thermal head described in
本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基体と、基体上に設けられた電極と、基体上に設けられ、電極と電気的に接続された複数の発熱部と、基体から熱を放熱するための放熱体とを備える。また、基体および放熱体が、発熱部の配列方向における中央部が凸になるように互いに湾曲しており、基体の曲率は、放熱体の曲率よりも小さい。 A thermal head according to an embodiment of the present invention dissipates heat from a base, an electrode provided on the base, a plurality of heat generating parts provided on the base and electrically connected to the electrode, and the base. For heat dissipation. Further, the base body and the heat radiating body are curved so that the central portion in the arrangement direction of the heat generating parts is convex, and the curvature of the base body is smaller than the curvature of the heat radiating body.
また、本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記のサーマルヘッドと、発熱体上に媒体を搬送する搬送機構と、発熱体上に媒体を押圧するプラテンローラとを備える。 A thermal printer according to an embodiment of the present invention includes the thermal head described above, a transport mechanism that transports the medium onto the heating element, and a platen roller that presses the medium onto the heating element.
本発明によれば、印画にかすれが生じる可能性の低減したサーマルヘッドを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a thermal head in which the possibility of fading in printing is reduced.
<第1の実施形態>
以下、本発明のサーマルヘッドの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, an embodiment of a thermal head of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜4に示すように、本実施形態のサーマルヘッドX1は、放熱体1と、放熱体1上に配置されたヘッド基体3と、ヘッド基体3に接続されたフレキシブルプリント配線板5(以下、FPC5という)とを備えている。なお、図1では、FPC5の図示を省略し、FPC5が配置される領域を一点鎖線で示している。また、図3(b)においては、基体7を一点鎖線にて示している。
As shown in FIGS. 1 to 4, the thermal head X <b> 1 of the present embodiment includes a
放熱体1は、図1に示すように、平面視して、略長方形状をなしており、板状に形成されている。放熱体1は、図3に示すように、基体7の一方の長辺7a側に貫通孔6を有しており、基体7の他方の長辺7b側に切欠部4が設けられている。貫通孔6は、発熱体9の配列方向(以下、配列方向と称する場合がある)の中央部に設けられている。ここで、図4の符号Mにて示すように、放熱体1の両端部Eを除く領域である。なお、放熱体1の端部Eは、放熱体1の両端から10〜25%の領域を示しており、放熱体1の中央部Mは、放熱体1の中心から左右に25〜40%の領域を示す。つまり、放熱体1の両端部Eは、両端から10〜25%の領域を示し、中央部Mは、両端部Eを除く50〜80%の領域を示す。なお、当該%の値は、放熱体1の長辺の長さに対する割合を示す。
As shown in FIG. 1, the
なお、放熱体1として、放熱性の機能を高めるために厚みの厚い金属体を用いてもよく、サーマルヘッドX1を小型化するために金属の板部材を打ち抜いて、厚みの薄い金属板を用いてもよい。
Note that a thick metal body may be used as the
放熱体1は、ヘッド基体3の発熱体9で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱の一部を放熱する機能を有している。また、放熱体1の上面には、第1接着剤8によって基体7の裏面7dが接着されている。第1接着剤8としては、両面テープあるいは接着剤等を例示することができる。第1接着剤8は、剛性の低い材料により形成することが好ましく、両面テープにより形成することが好ましい。これにより、放熱体1と基体7とを接合し、かつ基体7が図4に示す方向Dに変形することが可能となる。それにより、基体7が配列方向の両端部Eにおいて、媒体と接触させることができる。
The
第1接着剤8は、図4に示すように、放熱体1の上面の配列方向における中央部M側を覆うように設けられており、基体7と放熱体1とを接合する機能を有する。また、第1接着剤8は、貫通孔6の外周近傍には設けられておらず、貫通孔6を取り囲むように設けられている。なお、第1接着剤8は、基体7と放熱体1とを接合するとともに、FPC5と放熱体1とを接合する機能も有している。
As shown in FIG. 4, the
また、貫通孔6の内部には、第2接着剤10が充填されており、放熱体1と基体7とを接合している。第2接着剤10としては、熱硬化性樹脂等の樹脂を用いることができる。第2接着剤10は、放熱体1と基体7とを強固に固定する機能を有している。
Further, the inside of the
放熱体1は、図4に示すように、配列方向の中央部Mが凸になるように湾曲している。
放熱体1の曲率は、例えば、放熱体1の配列方向における長さが、70〜100mm程度の場合、凸部として突出する高さが、90〜120μmであることが好ましい。
As shown in FIG. 4, the
For example, when the length of the
ヘッド基体3は、平面視して、長方形状の基体7と、基体7上に設けられ、基体7の長手方向に沿って配列された複数の発熱体9と、発熱体9の配列方向に沿って基体7上に並べて配置された複数の駆動IC11とを備えている。
The
基体7は、平面視して、略長方形状をなしている。基体7は、媒体の搬送方向の上流側に位置する一方の長辺7aと、媒体の搬送方向の下流側に位置する他方の長辺7bと、上面7cと、裏面7dとを有している。
The
基体7は、サーマルヘッドX1を構成する各部材を保持する機能を有しており、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料あるいは単結晶シリコン等の半導体材料等によって形成されている。
The
基体7は、図4に示すように、配列方向の中央部Mが凸になるように湾曲している。基体7の曲率は、例えば、基体7の配列方向における長さが、50〜70mm程度の場合、凸部として突出する高さが、5〜40μmであることが好ましい。
As shown in FIG. 4, the
このように、サーマルヘッドX1は、放熱体1および基体7が、配列方向の中央部Mが凸になるように湾曲しており、放熱体1の突出する高さが90〜120μmであり、基体7の突出する高さが5〜40μmであることから、放熱体1の方が基体7よりも突出する高さが高い構成となる。そのため、基体7の曲率半径が、放熱体1の曲率半径よりも大きくなる。それゆえ、基体7の曲率は、放熱体1の曲率よりも小さい構成となる。それにより、媒体にサーマルヘッドX1を押しあてた際に、配列方向の中央部Mにおいて媒体とサーマルヘッドX1とを良好に接触させることができるとともに、配列方向の両端部Eにおいても媒体とサーマルヘッドX1とを良好に接触させることができる。
Thus, in the thermal head X1, the
つまり、サーマルヘッドX1では、配列方向の両端部Eにおいて、放熱体1の曲率が基体7の曲率よりも大きいことから、放熱体1をサーマルプリンタに組み込んだ場合に、基体7よりも放熱体1が、配列方向の両端部Eにおいて屈曲することとなり、放熱体1が配列方向の両端部Eにおける基体7を媒体に押しあてるように機能する。それにより、配列方向において、サーマルヘッドX1を媒体に良好に押しあてることができる。
That is, in the thermal head X1, the curvature of the
なお、曲率は、基体7および放熱体1の配列方向における両端部Eを基準として、配列方向に基体7および放熱体1の凸部の高さを、触針式表面形状測定器あるいは非接触の表面形状測定器を用いて測定して、放熱体1および基体7の長さから曲率半径を算出することにより求めることができる。また、一般的に知られている表面粗さ計を用いてもよい。
It should be noted that the curvature is based on both ends E in the arrangement direction of the
また、図4に示すように、サーマルヘッドX1は、配列方向における基体7の中央部Mと、配列方向における放熱体1の中央部Mとが、第1接着剤8により接合されている。言い換えると、配列方向における基体7の端部Eと、配列方向における放熱体1の端部Eとが、第1接着剤8により接合されていない。つまり、放熱体1の端部Eと基体7の端部Eとの間には隙間12が存在している。このように、放熱体1と基体7との間に隙間12が存在していることにより、媒体の凹凸により、配列方向における基体7の一方側の端部Eが放熱体1側に押し出されたとしても、隙間12により基体7の端部Eが放熱体1の端部Eと接触する可能性を低減することができ、サーマルヘッドX1の破損する可能性を低減することができる。
As shown in FIG. 4, in the thermal head X <b> 1, the central portion M of the
また、貫通孔6は、放熱体1の配列方向の中央部Mに設けられており、貫通孔6の内部
に第2接着剤10が充填されている。そして、第2接着剤10により接合されていない部位は、放熱体1と基体7とは全面にわたり第1接着剤により接合されている。
Further, the through
それにより、配列方向の中央部Mにおいては、放熱体1および基体1の湾曲により、媒体と基体7とが良好に接触していても、第2接着剤10により、放熱体1と基体7とが強固に接合されているため、印画のかすれが生じる可能性を低減することができる。さらに、配列方向の両端部Eにおいては、第1接着剤8により接合されているため、媒体の凹凸に基体7を追従して接触させることができる。
Thereby, in the central portion M in the arrangement direction, even if the medium and the
図2を用いて、サーマルヘッドX1を構成する各部材について説明する。 Each member which comprises the thermal head X1 is demonstrated using FIG.
蓄熱層13は、基体7の上面に形成されており、基体7の上面全体に形成された下地部13aと、複数の発熱体9の配列方向に沿って帯状に延び、断面が略半楕円形状の隆起部13bとを有している。隆起部13bは、印画する媒体を、発熱体9上に形成された後述する保護層25に良好に押し当てるように機能する。
The
また、蓄熱層13は、例えば、熱伝導性の低いガラスで形成されており、発熱体9で発生する熱の一部を一時的に蓄積することができる。そのため、発熱体9の温度を上昇させるのに要する時間を短くし、サーマルヘッドX1の熱応答特性を高めるように機能する。蓄熱層13は、例えば、ガラス粉末に適当な有機溶剤を混合して得た所定のガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって基体7の上面に塗布し、焼成することで形成される。
In addition, the
図2に示すように、蓄熱層13の上面には、電気抵抗層15が設けられている。電気抵抗層15は、蓄熱層13と、後述する共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21との間に介在する。平面視において、電気抵抗層15は、これらの共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21と同形状の領域(以下、介在領域という)と、共通電極17と個別電極19との間から露出した複数の領域(以下、露出領域という)とを有している。なお、図1では、電気抵抗層15の介在領域は、共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21で隠れている。
As shown in FIG. 2, an
電気抵抗層15の各露出領域は、上記の発熱体9を形成している。そして、複数の発熱体9が、図1に示すように、蓄熱層13の隆起部13b上に列状に配置されている。複数の発熱体9は、説明の便宜上、簡略化して記載しているが、例えば、180dpi〜2400dpi(dot per inch)等の密度で配置される。
Each exposed region of the
電気抵抗層15は、例えば、TaN系、TaSiO系、TaSiNO系、TiSiO系、TiSiCO系またはNbSiO系等の電気抵抗の比較的高い材料によって形成されている。そのため、後述する共通電極17と個別電極19との間に電圧が印加され、発熱体9に電圧が印加されたときに、ジュール発熱によって発熱体9が発熱する。また、電気抵抗層15は、少なくとも後述する保護層25側の領域に、Al(アルミニウム)、Cu(銅)、Ag(銀)、Mo(モリブデン)、Y(イットリウム)、Nd(ネオジム)、Cr(クロム)、Ni(ニッケル)およびW(タングステン)のうちの少なくとも一種の金属元素を含有している。
The
図1,2に示すように、電気抵抗層15の上面には、共通電極17、複数の個別電極19および複数のIC−FPC接続電極21が設けられている。これらの共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21は、導電性を有する材料で形成されており、例えば、Al、Cu、Ag、Mo、Y、Nd、Cr、NiおよびWのうちのいずれか一種の金属またはこれらの合金によって形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
共通電極17は、複数の発熱体9とFPC5とを接続するためのものである。図1に示すように、共通電極17は、基体7の一方の長辺7aに沿って延びる主配線部17aを有している。また、共通電極17は、基体7の一方および他方の短辺のそれぞれに沿って延び、一端部が主配線部17aに接続された2つの副配線部17bを有している。また、共通電極17は、主配線部17aから各発熱体9に向かって個別に延び、先端部が各発熱体9に接続された複数のリード部17cを有している。そして、共通電極17は、副配線部17bの他端部がFPC5に接続されることにより、FPC5と各発熱体9との間を電気的に接続している。
The
複数の個別電極19は、各発熱体9と駆動IC11とを接続するためのものである。図1,2に示すように、各個別電極19は、一端部が発熱体9に接続され、他端部が駆動IC11の配置領域に配置されている。また、各発熱体9から駆動IC11の配置領域に向かって個別に帯状に延びている。そして、各個別電極19の他端部が駆動IC11に接続されることにより、各発熱体9と駆動IC11との間が電気的に接続されている。より詳細には、個別電極19は、複数の発熱体9を複数の群に分け、各群の発熱体9を、各群に対応して設けられた駆動IC11に電気的に接続している。
The plurality of
なお、本実施形態では、上記のように、共通電極17のリード部17cと個別電極19とが発熱体9に接続されており、リード部17cと個別電極19とが対向して配置されている。本実施形態では、このようにして、発熱体9となる電気抵抗層15の露出領域に接続される電極が対になって形成されている。つまり、本実施形態では、リード部17cと個別電極19とによって、対になって形成された電極を構成している。
In the present embodiment, as described above, the
複数のIC−FPC接続電極21は、駆動IC11とFPC5とを接続するためのものである。図1,2に示すように、各IC−FPC接続電極21は、一端部が駆動IC11の配置領域に配置され、他端部が基体7の他方の長辺7bの近傍に配置されるように、帯状に延びている。そして、複数のIC−FPC接続電極21は、一端部が駆動IC11に接続されるとともに、他端部がFPC5に接続されることにより、駆動IC11とFPC5との間を電気的に接続している。
The plurality of IC-
より詳細には、各駆動IC11に接続された複数のIC−FPC接続電極21は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。複数のIC−FPC接続電極21は、IC電源配線と、グランド電極と、IC制御配線とにより構成されている。IC電源配線は、駆動IC11を動作させるための電源電流を供給するための機能を有している。グランド電極は、駆動IC11および駆動IC11に接続された個別電極19をグランド電位に保持する機能を有している。IC制御配線は、後述する駆動IC11内のスイッチング素子のオン・オフ状態を制御するように駆動IC11を動作させる機能を有している。
More specifically, the plurality of IC-
駆動IC11は、図1,2に示すように、複数の発熱体9の各群に対応して配置されているとともに、個別電極19の他端部とIC−FPC接続電極21の一端部とに接続されている。駆動IC11は、各発熱体9の通電状態を制御するためのものであり、内部に複数のスイッチング素子を有しており、各スイッチング素子がオン状態のときに通電状態となり、各スイッチング素子がオフ状態のときに不通電状態となる公知のものを用いることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the drive IC 11 is disposed corresponding to each group of the plurality of
各駆動IC11は、各駆動IC11に接続された各個別電極19に対応するように、内部に複数のスイッチング素子(不図示)が設けられている。そして、図2に示すように、各駆動IC11は、各スイッチング素子に接続された一方の接続端子11a(以下、第1接続端子11aという)が個別電極19に接続されている。また、各スイッチング素子に
接続されている他方の接続端子11b(以下、第2接続端子11bという)がIC−FPC接続電極21の上記のグランド電極に接続されている。これにより、駆動IC11の各スイッチング素子がオン状態のときに、各スイッチング素子に接続された個別電極19とIC−FPC接続電極21のグランド電極とが電気的に接続される。
Each drive IC 11 is provided with a plurality of switching elements (not shown) therein so as to correspond to each
上記の電気抵抗層15、共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21は、例えば、各々を構成する材料層を蓄熱層13上に、例えばスパッタリング法等の従来周知の薄膜成形技術によって順次積層した後、積層体を従来周知のフォトエッチング等を用いて所定のパターンに加工することにより形成される。
The
図1,2に示すように、基体7の上面に形成された蓄熱層13上には、発熱体9、共通電極17の一部および個別電極19の一部を被覆する保護層25が形成されている。なお、図1では、説明の便宜上、保護層25の形成領域を一点鎖線で示し、これらの図示を省略している。図示例では、保護層25は、蓄熱層13の上面の左側の領域を覆うように設けられている。より具体的には、発熱体9、共通電極17の主配線部17a、副配線部17bの一部の領域、リード部17c、および個別電極19の一部の領域上に、保護層25が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
保護層25は、発熱体9、共通電極17および個別電極19の被覆した領域を、大気中に含まれている水分等の付着による腐食、あるいは印画する媒体との接触による摩耗から保護するためのものである。保護層25は、例えば、SiC系、SiN系、SiO系、SiON系およびSiALON系等の材料で形成することができる。また、保護層25は、例えば、スパッタリング法、蒸着法等の従来周知の薄膜成形技術、あるいはスクリーン印刷法等の厚膜成形技術を用いて形成することができる。また、保護層25は、複数の材料層を積層して形成してもよい。
The
図1,2に示すように、基体7の上面に形成された蓄熱層13上には、共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21を部分的に被覆する被覆層27が設けられている。なお、図1では、説明の便宜上、被覆層27の形成領域を一点鎖線で示し、これらの図示を省略している。図示例では、被覆層27は、蓄熱層13の上面の保護層25よりも右側の領域を部分的に覆うように設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
被覆層27は、共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21の被覆した領域を、大気との接触による酸化、あるいは大気中に含まれている水分等の付着による腐食から保護するためのものである。なお、被覆層27は、共通電極17および個別電極19の保護をより確実にするため、図2に示すように保護層25の端部に重なるようにして形成されている。被覆層27は、例えば、エポキシ樹脂、あるいはポリイミド樹脂等の樹脂材料で形成することができる。また、被覆層27は、例えば、スクリーン印刷法等の厚膜成形技術を用いて形成することができる。
The
なお、図1,2に示すように、後述するFPC5を接続する共通電極17の副配線部17bおよびIC−FPC接続電極21の端部は、被覆層27から露出しており、後述するようにFPC5が接続される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the sub-wiring portion 17b of the
また、被覆層27には、駆動IC11を接続する個別電極19およびIC−FPC接続電極21の端部を露出させるための開口部(不図示)が形成されており、開口部を介してこれらの配線が駆動IC11に接続されている。また、駆動IC11は、個別電極19およびIC−FPC接続電極21に接続された状態で、駆動IC11自体の保護、および駆動IC11とこれらの配線との接続部の保護のため、エポキシ樹脂、あるいはシリコーン樹脂等の樹脂からなる被覆部材29によって被覆されることで封止されている。
The
FPC5は、図1,2に示すように、基体7の長手方向に沿って延びており、上記のように共通電極17の副配線部17bおよび各IC−FPC接続電極21に接続されている。FPC5は、絶縁性の樹脂層の内部に複数のプリント配線が配線された周知のものであり、各プリント配線がコネクタ31を介して図示しない外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続される。このようなプリント配線は、一般に、例えば、銅箔等の金属箔、薄膜成形技術によって形成された導電性薄膜、または厚膜印刷技術によって形成された導電性厚膜によって形成されている。また、金属箔、あるいは導電性薄膜等によって形成されるプリント配線は、例えば、これらをフォトエッチング等により部分的にエッチングすることによってパターニングされている。なお、コネクタ31は、放熱体1の切欠部4に収納されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
より詳細には、図1,2に示すように、FPC5は、絶縁性の樹脂層5aの内部に形成された各プリント配線5bがヘッド基体3側の端部で露出し、接合材32(図2参照)によって、共通電極17の副配線部17bの端部および各IC−FPC接続電極21の端部に接続されている。接合材32は、例えば、半田材料、または電気絶縁性の樹脂中に導電性粒子が混入された異方性導電材料(ACF)等の導電性接合材料を用いることができる。
More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, in the
そして、FPC5の各プリント配線5bがコネクタ31を介して図示しない外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続されると、共通電極17は、0〜24Vの正電位に保持された電源装置のプラス側端子に電気的に接続されている。個別電極19は、駆動IC11およびIC−FPC接続電極21のグランド電極を介して、0〜1Vのグランド電位に保持された電源装置のマイナス側端子に電気的に接続される。そのため、駆動IC11のスイッチング素子がオン状態のとき、発熱体9に電圧が印加され、発熱体9が発熱する。
When each printed wiring 5b of the
また、同様に、FPC5の各プリント配線5bがコネクタ31を介して図示しない外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続されると、IC−FPC接続電極21の上記のIC電源配線は、共通電極17と同様に、正電位に保持された電源装置のプラス側端子に電気的に接続される。これにより、駆動IC11が接続されたIC−FPC接続電極21のIC電源配線とグランド電極との電位差によって、駆動IC11に駆動IC11を動作させるための電圧が印加される。また、IC−FPC接続電極21の上記のIC制御配線は、駆動IC11の制御を行う外部の制御装置に電気的に接続される。これにより、制御装置から送信された電気信号が駆動IC11に供給される。電気信号によって、駆動IC11内の各スイッチング素子のオン・オフ状態を制御するように駆動IC11を動作させることで、各発熱体9を選択的に発熱させることができる。
Similarly, when each printed wiring 5b of the
FPC5と放熱体1との間には、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂またはガラスエポキシ樹脂等の樹脂からなる補強板(不図示)を設けてもよい。補強板は、FPC5の下面に両面テープ、あるいは接着剤等(不図示)によって接着されることにより、FPC5を補強するように機能することができる。また、補強板は、放熱体1の上面に両面テープ、あるいは接着剤等(不図示)によって接着されることにより、FPC5が放熱体1上に固定することができる。なお、両面テープ、あるいは接着剤は、第1接着剤8と同様のものを用いることができる。
A reinforcing plate (not shown) made of a resin such as a phenol resin, a polyimide resin, or a glass epoxy resin may be provided between the
次に、本発明のサーマルプリンタの一実施形態について、図5を参照しつつ説明する。図5は、本実施形態のサーマルプリンタZの概略構成図である。 Next, an embodiment of the thermal printer of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the thermal printer Z of the present embodiment.
図5に示すように、本実施形態のサーマルプリンタZは、上述のサーマルヘッドX1、
搬送機構40、プラテンローラ50、電源装置60および制御装置70を備えている。サーマルヘッドX1は、サーマルプリンタZの筐体(不図示)に設けられた取付部材80の取付面80aに取り付けられている。なお、サーマルヘッドX1は、発熱体9の配列方向が、後述する媒体Pの搬送方向Sに直交する方向(主走査方向)つまり、図5の紙面に直交する方向に沿うようにして、取付部材80に取り付けられている。
As shown in FIG. 5, the thermal printer Z of the present embodiment includes the above-described thermal head X1,
A
搬送機構40は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の媒体Pを図5の矢印S方向に搬送して、サーマルヘッドX1の複数の発熱体9上に搬送するためのものであり、搬送ローラ43,45,47,49を有している。搬送ローラ43,45,47,49は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体43a,45a,47a,49aを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材43b,45b,47b,49bにより被覆して構成することができる。なお、図示しないが、媒体Pが、インクが転写される受像紙等の場合は、媒体PとサーマルヘッドX1の発熱体9との間に、媒体Pとともにインクフィルムを搬送するようになっている。
The
プラテンローラ50は、媒体PをサーマルヘッドX1の発熱体9上に押圧するためのものであり、媒体Pの搬送方向Sに直交する方向に沿って延びるように配置され、媒体Pを発熱体9上に押圧した状態で回転可能となるように両端部が支持されている。プラテンローラ50は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体50aを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材50bにより被覆して構成することができる。
The
電源装置60は、上記のようにサーマルヘッドX1の発熱体9を発熱させるための電圧および駆動IC11を動作させるための電圧を印加するためのものである。制御装置70は、上記のようにサーマルヘッドX1の発熱体9を選択的に発熱させるために、駆動IC11の動作を制御する制御信号を駆動IC11に供給するためのものである。
The
本実施形態のサーマルプリンタZは、図5に示すように、プラテンローラ50によって媒体をサーマルヘッドX1の発熱体9上に押圧しつつ、搬送機構40によって媒体Pを発熱体9上に搬送しながら、電源装置60および制御装置70によって発熱体9を選択的に発熱させることで、媒体Pに所定の印画を行うことができる。なお、媒体Pが受像紙等の場合は、媒体Pとともに搬送されるインクフィルム(不図示)のインクを媒体Pに熱転写することによって、媒体Pへの印画を行うことができる。
As shown in FIG. 5, the thermal printer Z of the present embodiment presses the medium onto the
<第2の実施形態>
図6を用いて第2の実施形態に係るサーマルヘッドX2について説明する。サーマルヘッドX2は、配列方向における基体7の端部Eと、配列方向における放熱体1の端部Eとの間には、弾性体14が配置されている。その他の構成はサーマルヘッドX1と同様であり説明を省略する。なお、サーマルヘッドX1と同一の部材については同一の符号を付しており、以下同様とする。
<Second Embodiment>
A thermal head X2 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the thermal head X2, an
サーマルヘッドX2は、配列方向における基体7の端部Eと、配列方向における放熱体1の端部Eとの間には、弾性体14が配置されている。そのため、基体7の端部Eと放熱体1の端部Eとの間に弾性体14を配置しない場合に比べて、配列方向における基体7の端部Eと、配列方向における放熱体1の端部Eとの間が、弾性を有することとなる。
In the thermal head X2, an
それにより、媒体の表面に凹凸が生じていた場合においても、基体7を媒体の凹凸に追従させることができ、媒体と基体7との接触を良好にすることができる。つまり、媒体の表面に生じた凸部により、基体7が放熱体1側に押し出された場合においても、弾性体14により、基体7が媒体側へ押し出されることにより、媒体と良好な接触を保つことができる。特に、媒体の表面に凹凸が繰り返し形成されていた場合に、顕著な効果を生じ得る
。
Thereby, even when the surface of the medium is uneven, the
弾性体14は、例えば、弾性率の高いプラスチック等により形成することができる。また、弾性体14は、球形状を有していることが好ましい。それにより、基体7が放熱体1側に押し出された場合においても、弾性体14が、圧縮されるように変形することで、圧縮応力を緩和することができる。また、弾性体14が球形状を有することから、等方性を有することとなり、媒体から基体7に生じる応力を緩和することができる。
The
なお、弾性体14を第1接着剤8よりも配列方向における外側に配置した例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、配列方向における両端部Eに位置する第1接着剤8中に弾性体14を設けてもよい。
In addition, although the example which has arrange | positioned the
<第3の実施形態>
図7,8を用いて、第3の実施形態に係るサーマルヘッドX3について説明する。サーマルヘッドX3は、基体7の一方の長辺7a側に第1貫通孔6aを有しており、第1貫通孔6aよりも基体7の中央部M側に第2貫通孔6bを有している。言い換えると、サーマルヘッドX3は、媒体の搬送方向(以下、搬送方向と称する場合がある)における上流側に第1貫通孔6aを有し、搬送方向における下流側に第2貫通孔6bを有している。その他の点は、サーマルヘッドX1と同様である。なお、第1貫通孔6aおよび第2貫通孔6bは、基体7に設けられている位置以外は同じであり、サーマルヘッドX3の貫通孔6と構成は同じである。
<Third Embodiment>
A thermal head X3 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. The thermal head X3 has a first through
ここで、媒体と基体7とが最初に接触する基体7の一方の長辺7a側において、媒体と基体7とが良好に接触するために、基体7の一方の長辺7a側は、媒体の凹凸に良好に追従することが好ましい。また、媒体と基体7とが接触した後は、基体7は、放熱体1に強固に固定され、媒体と基体7との接触状態を維持することが好ましい。
Here, in order to make good contact between the medium and the
サーマルヘッドX3は、第2貫通孔6bが、第1貫通孔6aよりも媒体の搬送方向における下流側に設けられており、かつ、搬送方向において外側に設けられている。そのため、第2貫通孔6bによる基体7と放熱体1との接合状態を、第1貫通孔6aによる基体7と放熱体1との接合状態よりも強固なものとすることができる。それゆえ、媒体と接触し始める基体7の一方の長辺7a側では、媒体の凹凸に良好に追従することができるとともに、媒体と接触している媒体の搬送方向の下流側では、媒体と基体7との良好な接触状態を維持することができる。そのため、印画のかすれが生じる可能性の低減したサーマルヘッドX3とすることができる。
In the thermal head X3, the second through
なお、第2貫通孔6bを第1貫通孔6aよりも、配列方向の外側に配置した例を示したがこれに限定されるものではない。例えば、第2貫通孔6bの数を第1貫通孔6aよりも多くすることにより、同様の効果を奏することができる。
In addition, although the example which has arrange | positioned the 2nd through-
<第4の実施形態>
図9を用いて第4の実施形態に係るサーマルヘッドX4について説明する。
<Fourth Embodiment>
A thermal head X4 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
第4の実施形態に係るサーマルヘッドX4は、媒体の搬送方向の上流側である基体7の一方の長辺7a側に、フランジ16が設けられている。その他の点は、サーマルヘッドX1と同様であり説明を省略する。
In the thermal head X4 according to the fourth embodiment, a
サーマルヘッドX4は、基体7の一方の長辺7a側の端部にフランジ16が設けられている。フランジ16は、配列方向において放熱体1の一端から他端にわたって形成されており、放熱体1の剛性を高めるように機能している。
The thermal head X4 is provided with a
フランジ16は、例えば、放熱体1の配列方向における幅が、80〜100mmの場合に、フランジ16の長さLは、1〜10mmとすることができる。フランジ16の長さLは、配列方向において両端部Eから中央部Mに向かうにつれて長くなっている。なお、フランジ16は、放熱体1を形成した後に、放熱体1の基体7の一方の長辺7a側の端部を折り曲げることにより形成することができる。なお、別途板部材を接合することによりフランジ16を形成してもよい。
For example, when the width of the
サーマルヘッドX4は、基体7の一方の長辺7a側にフランジ16が設けられていることにより、放熱体1自身の剛性を高めることができる。ここで、放熱体1の剛性とは、図4に示す方向Dに対する剛性である。
The thermal head X4 can increase the rigidity of the
このように、方向Dに対する放熱体1の剛性を高めることで、基体7と接合した場合に、放熱体1が変形する可能性を低減することができる。特に、方向Dに屈曲した基体7と、方向Dに屈曲した放熱体1を接合する場合に、放熱体1が変形することに伴い、放熱体1の曲率が基体1の曲率と同等になる可能性を低減することができる。
Thus, by increasing the rigidity of the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、サーマルヘッドX1を用いたサーマルプリンタZを例示したが、サーマルヘッドX2〜X4を用いてサーマルプリンタZを構成してもよい。また、サーマルヘッドX1〜X4を組み合わせてもよく、サーマルプリンタZにサーマルヘッドX1〜X4を組み合わせたサーマルヘッドを用いてよい。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, although the thermal printer Z using the thermal head X1 is illustrated, the thermal printer Z may be configured using the thermal heads X2 to X4. Further, the thermal heads X1 to X4 may be combined, or a thermal head in which the thermal heads X1 to X4 are combined with the thermal printer Z may be used.
また、図1,2に示すサーマルヘッドX1では、蓄熱層13に隆起部13bが形成され、隆起部13b上に電気抵抗層15が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、図示しないが、蓄熱層13に隆起部13bを形成せず、発熱体9となる電気抵抗層15の露出領域を、蓄熱層13の下地部13a上に形成してもよい。または、蓄熱層13を形成せず、基体7上に直接、電気抵抗層15を形成してもよい。
In the thermal head X1 shown in FIGS. 1 and 2, the raised
また、図1,2に示すサーマルヘッドX1では、電気抵抗層15上に共通電極17および個別電極19が形成されているが、共通電極17および個別電極19の双方が、発熱体となる電気抵抗体に接続されている限り、これに限定されるものではない。例えば、図9に示すように、蓄熱層13上に共通電極17および個別電極19を形成し、共通電極17および個別電極19が形成された蓄熱層13上に電気抵抗層15を形成してもよい。この場合、共通電極17と個別電極19との間に位置する電気抵抗層15の領域が発熱体9となる。
In the thermal head X1 shown in FIGS. 1 and 2, the
X1〜X4 サーマルヘッド
1 放熱体
3 ヘッド基体
4 切欠部
5 フレキシブルプリント配線板
6 貫通孔
7 基板
8 第1接着剤
9 発熱体
10 第2接着剤
11 駆動IC
12 隙間
14 弾性体
16 フランジ
17 共通電極
17a 主配線部
17b 副配線部
17c リード部
19 個別電極
21 IC−FPC接続電極
25 保護層
27 被覆層
X1 to
12
Claims (8)
該基体上に設けられた電極と、
前記基体上に設けれ、前記電極と電気的に接続された複数の発熱部と、
前記基体から熱を放熱するための放熱体と、を備え、
前記基体および前記放熱体が、前記発熱部の配列方向における中央部が凸になるように互いに湾曲しており、
前記基体の曲率は、前記放熱体の曲率よりも小さいことを特徴とするサーマルヘッド。 A substrate;
An electrode provided on the substrate;
A plurality of heat generating portions provided on the substrate and electrically connected to the electrodes;
A radiator for dissipating heat from the base body,
The base body and the heat radiating body are curved with each other such that a central portion in the arrangement direction of the heat generating portions is convex,
The thermal head according to claim 1, wherein a curvature of the base is smaller than a curvature of the heat radiating body.
前記発熱部の配列方向における前記基体の端部と、前記発熱部の配列方向における前記放熱体の端部との間には隙間が存在している、請求項1に記載のサーマルヘッド。 The central portion of the base body in the arrangement direction of the heat generating portion and the central portion of the heat radiator in the arrangement direction of the heat generating portion are joined by a first adhesive,
2. The thermal head according to claim 1, wherein a gap exists between an end portion of the base in the arrangement direction of the heat generating portions and an end portion of the heat radiator in the arrangement direction of the heat generating portions.
第2接着剤により該貫通孔と前記基板とが接合されている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のサーマルヘッド。 The radiator has a through hole in a central part in the arrangement direction of the heat generating parts,
The thermal head according to any one of claims 1 to 3, wherein the through hole and the substrate are joined by a second adhesive.
乃至6のいずれか1項に記載のサーマルヘッド。 The heat radiating body includes a flange at an end on the upstream side in the transport direction of the medium.
The thermal head of any one of thru | or 6.
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JP2017177477A (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 京セラ株式会社 | Thermal head and thermal printer |
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