JP5317831B2 - Thermal head and thermal printer equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板と、該基板の端面に配列されている発熱素子とを含んでなる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 including a substrate and heating elements arranged on an end surface of the substrate, and a thermal printer including the thermal head.
熱記録方式を採用する印刷装置としては、例えばプラスチックカード用のサーマルプリンタがある。このサーマルプリンタでは、ヘッド基板、ヘッド基板上に配列された複数の発熱素子、および該複数の発熱素子を覆う保護層を有するサーマルヘッドと、この発熱素子に向けて記録媒体となるプラスチックカード、およびインク成分を含有するインクフィルムを重ねた状態で発熱素子上の保護層に押し当てながら搬送する搬送機構とを有している。このような構成のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの発熱素子上の保護層にプラスチックカードおよびインクフィルムを略均一に押圧しながら搬送して、発熱素子の熱により溶融、または昇華したインクフィルムのインク成分をプラスチックカードに対して転写することによって、所望の画像を印刷している。 An example of a printing apparatus that employs a thermal recording method is a thermal printer for plastic cards. In this thermal printer, a thermal head having a head substrate, a plurality of heating elements arranged on the head substrate, and a protective layer covering the plurality of heating elements, a plastic card serving as a recording medium toward the heating elements, and A transport mechanism that transports the ink film containing the ink component while pressing the protective film against the protective layer on the heating element. In the thermal printer having such a configuration, the plastic card and the ink film are conveyed while being pressed almost uniformly on the protective layer on the heating element of the thermal head, and the ink component of the ink film melted or sublimated by the heat of the heating element is made into plastic. A desired image is printed by transferring to the card.
しかしながら、上述のサーマルプリンタでは、インクフィルムのインク成分をプラスチックカードに転写する際に、サーマルヘッドを構成するヘッド基板の角部にインクフィルムが押しつけられて、インクフィルムにシワが生じてしまい、このインクフィルムのシワ模様が画像として印刷されてしまう場合があった。そこで、ヘッド基板の角部に面取り部
を設けて、当該面取り面の主走査方向における中央に記録媒体を最も強く押しつけてシワの低減を図るサーマルヘッドが開発され、例えば特許文献1に開示されている。
However, in the above thermal printer, in transferring the ink component ink film to a plastic card, it pressed against the ink film at the corner portion of the head substrate of the thermal head, will occur wrinkles in Lee ink film, this ink film The wrinkle pattern may be printed as an image. In view of this, a thermal head has been developed in which a chamfered portion is provided at the corner of the head substrate and the recording medium is most strongly pressed to the center of the chamfered surface in the main scanning direction to reduce wrinkles. Yes.
しかしながら、ヘッド基板の端面に発熱素子が設けられている端面型のサーマルヘッドを採用するサーマルプリンタでは、記録媒体と摺接する端面に発熱素子が設けられている。そのため、このようなサーマルプリンタでは、当該端面の中央に記録媒体を最も強く押しつけようとすると、記録媒体の押圧力にバラツキが生じてしまい、この押圧力のバラツキに起因する濃度ムラが生じてしまう場合がある。 However, in a thermal printer that employs an end face type thermal head in which a heating element is provided on the end face of the head substrate, the heating element is provided on the end face that is in sliding contact with the recording medium. Therefore, in such a thermal printer, when the recording medium is most strongly pressed against the center of the end surface, the pressing force of the recording medium varies, and density unevenness due to the variation of the pressing force occurs. There is a case.
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、記録媒体を良好に摺接させることが可能なサーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタを提供すること、を目的とする。 The present invention has been conceived under such circumstances, and an object thereof is to provide a thermal head capable of satisfactorily contacting a recording medium and a thermal printer including the same. .
本発明のサーマルヘッドは、主走査方向に沿って延びている端面を有する基板と、該基板の前記端面上に前記主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子と前記基板の前記端面および前記複数の発熱素子の間に設けられている蓄熱層と、前記複数の発熱素子、および前記蓄熱層の一部を覆っている被覆層と、を備えており、前記基板は、前記端面の前記主走査方向における両端に面取りされた面を有しており、該面取りされた面と前記端面との交差角度が6°以上19°以下であり、前記蓄熱層は、前記面取りされた面に隣接し、前記被覆層から露出している部位を有しており、当該露出している部位の表面粗さが、前記被覆層の表面粗さに比べて小さいことを特徴とする。
The thermal head of the present invention includes a substrate having an end surface extending along the main scanning direction, a plurality of heating elements arranged along the main scanning direction on the end surface of the substrate, and the end surface of the substrate. And a heat storage layer provided between the plurality of heat generating elements, a plurality of heat generating elements, and a covering layer covering a part of the heat storage layer, and the substrate has a surface which is chamfered at both ends in the main scanning direction, Ri 19 ° der less angle of intersection 6 ° or more and the chamfered to face the end surface, the heat storage layer was the chamfered surface It has the site | part exposed from the said coating layer, and the surface roughness of the said exposed site | part is small compared with the surface roughness of the said coating layer, It is characterized by the above-mentioned.
本発明のサーマルヘッドにおいて、前記面取りされた面と前記端面との交差角度が6°以上15°以下であることが好ましい。 In the thermal head of the present invention, it is preferable that an intersection angle between the chamfered surface and the end surface is 6 ° or more and 15 ° or less.
また、このサーマルヘッドにおいて、前記被覆層から露出している部位は、前記主走査方向において前記端面から外方へ向かうにつれて前記副走査方向における幅が広くなっており、かつ前記被覆層から露出している部位のうち前記複数の発熱素子の列に隣接する部位において、前記主走査方向の長さが最も長くなっていることが好ましい。
Also, the exposure in the thermal head, a portion exposed from the coating layer, in the main scanning direction has become wider in the sub-scanning direction toward outward from said end face, and from the covering layer It is preferable that the length in the main scanning direction is the longest in a portion adjacent to the row of the plurality of heat generating elements among the portions that are arranged .
本発明のサーマルプリンタは、本発明のサーマルヘッドと、該サーマルヘッドの前記端面および前記面取りされた面側に記録媒体を押圧するとともに、当該記録媒体を副走査方向に搬送する搬送機構とを備えていることを特徴とする。 The thermal printer of the present invention includes the thermal head of the present invention and a transport mechanism that presses the recording medium against the end face and the chamfered surface side of the thermal head and transports the recording medium in the sub-scanning direction. It is characterized by.
本発明のサーマルヘッドは、主走査方向に沿って延びている端面を有する基板と、該基板の前記端面上に前記主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子と前記基板の前記端面および前記複数の発熱素子の間に設けられている蓄熱層と、前記複数の発熱素子、および前記蓄熱層の一部を覆っている被覆層と、を備えており、前記基板は、前記端面の前記主走査方向における両端に面取りされた面を有しており、該面取りされた面と前記端面との交差角度が6°以上19°以下であり、前記蓄熱層は、前記面取りされた面に隣接し、前記被覆層から露出している部位を有しており、当該露出している部位の表面粗さが、前記被覆層の表面粗さに比べて小さい。そのため、本発明のサーマルでは、面取りされた面と端面との境界部に記録媒体を押しつけた場合でも、当該記録媒体に加わる押圧力を分散することができる。したがって、本発明のサーマルヘッドでは、記録媒体を良好に摺接させることができる。また、このサーマルヘッドは、面取りされた面の設けられている両端部に比べて発熱素子の配列されている中央部において記録媒体に加わる動摩擦力を相対的に大きくすることができる。そのため、このサーマルヘッドでは、記録媒体に加わる動摩擦力が作用する領域を中央部に集中することにより、例えば動摩擦力が作用する領域が両端部で動摩擦力が異なることによる記録媒体の搬送バラツキを低減することができる
。
The thermal head of the present invention includes a substrate having an end surface extending along the main scanning direction, a plurality of heating elements arranged along the main scanning direction on the end surface of the substrate, and the end surface of the substrate. And a heat storage layer provided between the plurality of heat generating elements, a plurality of heat generating elements, and a covering layer covering a part of the heat storage layer, and the substrate has a surface which is chamfered at both ends in the main scanning direction, Ri 19 ° der less angle of intersection 6 ° or more and the chamfered to face the end surface, the heat storage layer was the chamfered surface The surface roughness of the exposed portion is smaller than the surface roughness of the coating layer. Therefore, with the thermal of the present invention, even when the recording medium is pressed against the boundary between the chamfered surface and the end surface, the pressing force applied to the recording medium can be dispersed. Therefore, in the thermal head of the present invention, the recording medium can be satisfactorily brought into sliding contact. Further, this thermal head can relatively increase the dynamic friction force applied to the recording medium at the central portion where the heating elements are arranged, as compared with the both end portions where the chamfered surfaces are provided. For this reason, in this thermal head, by concentrating the area where the dynamic friction force applied to the recording medium acts on the central part, for example, the conveyance area of the recording medium due to the difference of the dynamic friction force at the both ends of the area where the dynamic friction force acts is reduced. can do
.
本発明のサーマルヘッドにおいて、面取りされた面と端面との交差角度が6°以上15°以下である場合、面取りされた面と端面との境界部に記録媒体を押しつけた場合でも、当該記録媒体に加わる押圧力を良好に分散することができ、記録媒体をより良好に摺接させることができる。 In the thermal head of the present invention, when the crossing angle between the chamfered surface and the end surface is 6 ° or more and 15 ° or less, even when the recording medium is pressed against the boundary portion between the chamfered surface and the end surface, the recording medium Can be dispersed well, and the recording medium can be slidably contacted.
また、このサーマルヘッドにおいて、前記被覆層から露出している部位は、前記主走査方向において前記端面から外方へ向かうにつれて前記副走査方向における幅が広くなっており、かつ前記被覆層から露出している部位のうち前記複数の発熱素子の列に隣接する部位において、前記主走査方向の長さが最も長くなっている場合、面取りされた面と端面との境界部に記録媒体を押しつけた場合に、最も押圧力が大きくなる複数の発熱素子の列に隣接する領域において、記録媒体を良好に摺接させることができる。
Further, in this thermal head, the portion exposed from the coating layer has a width in the sub-scanning direction that increases outward from the end face in the main scanning direction, and is exposed from the coating layer. When the length in the main scanning direction is the longest in the portion adjacent to the row of the plurality of heating elements among the portions that are, the case where the recording medium is pressed against the boundary between the chamfered surface and the end surface In addition, the recording medium can be satisfactorily slidably contacted in a region adjacent to the row of the plurality of heating elements having the largest pressing force.
本発明のサーマルプリンタは、本発明のサーマルヘッドを備えている。そのため、本発明のサーマルプリンタでは、本発明のサーマルヘッドの有する効果を享受することができる。したがって、本発明のサーマルプリンタでは、記録媒体を良好に摺接させることができ、記録媒体を良好に搬送することができる。 The thermal printer of the present invention includes the thermal head of the present invention. Therefore, the thermal printer of the present invention can enjoy the effects of the thermal head of the present invention. Therefore, in the thermal printer of the present invention, the recording medium can be satisfactorily slid and the recording medium can be transported satisfactorily.
<サーマルヘッド>
図1〜図5に示した本発明のサーマルヘッドの実施形態の一例であるサーマルヘッド10は、ヘッド基板20と、蓄熱層30と、電気抵抗層40と、導電層50と、保護層60と、駆動IC70とを含んで構成されている。
<Thermal head>
The
ヘッド基板20は、蓄熱層30と、電気抵抗層40と、導電層50と、保護層60と、駆動IC70とを支持する機能を有するものである。このヘッド基板20を形成する材料としては、例えばセラミックス、ガラス、またはエポキシ系樹脂を含む絶縁樹脂が挙げられる。
The
このヘッド基板20は、主面延在方向D5,D6のD5方向側に、主走査方向D1,D2に延びている端面20aを有している。このヘッド基板20の端面20aは、平面視において、副走査方向D3,D4における長さに比べて主走査方向D1,D2における長さが長い矩形状に構成されている。ここで、「平面視」とは、主面延在方向D5,D6におけるD6方向視のことをいう。このヘッド基板20の端面20aの主走査方向D1,D2における長さは、印画する記録媒体の大きさに応じて適宜設定される。また、このヘッド基板20の端面20aの副走査方向D3,D4における長さとしては、例えば1.5mm以上3.5mm以下の範囲が挙げられる。
The
蓄熱層30は、電気抵抗層40の後述する発熱部40aにおいて発生する熱の一部を一時的に蓄積する機能を有するものである。すなわち、蓄熱層30は、発熱部40aの温度を上昇させるのに要する時間を短くして、サーマルヘッド10の熱応答特性を高める役割を担うものである。この蓄熱層30は、ヘッド基板20の端面20a上に位置しており、主走査方向D1,D2に延びる帯状に構成されている。また、この蓄熱層30は、副走査方向D3,D4に沿った断面において、主面延在方向D5,D6におけるD5方向側の上面30aが略半楕円状に構成されている。この蓄熱層30の上面30aの曲率としては、発熱部40aの設けられている部位で例えばR1.15以上R1.50以下の範囲が挙げられる。また、この蓄熱層30の主面延在方向D5,D6に沿った厚みとしては、最も厚い部位で例えば55μm以上95μm以下の範囲が挙げられる。
The
電気抵抗層40は、電力供給によって発熱する発熱素子として機能する発熱部40aを有している。この電気抵抗層40は、単位長さ当たりの電気抵抗値が導電層50の単位長さ当たりの電気抵抗値に比べて大きくなるように構成されている。この電気抵抗層40を形成する材料としては、例えばTaN系材料、TaSiO系材料、TaSiNO系材料、TiSiCO系材料、またはNbSiO系材料が挙げられる。ここで「〜を主とする材料」とは、主とする材料が全体に対して50質量%以上であるものをいい、例えば添加物を含んでいてもよい。このような電気抵抗層40は、例えば蒸着法、CVD法、スパッタ法、フォトリソグラフィ技術、または印刷技術を用いる種々の周知の製造方法によって形成できる。本例の電気抵抗層40は、TaSiO系材料によって形成されている。この電気抵抗層40の主面延在方向D5,D6に沿った厚みとしては、例えば20nm以上80nm以下の範囲が挙げられる。この電気抵抗層40は、一部が蓄熱層30上に設けられ、他がヘッド基板20の主面の上に設けられている。また、本例の電気抵抗層40では、蓄熱層30上に設けられている部位のうち、導電層50が上に形成されていない部位が発熱部40aとして機能している。
The
発熱部40aは、電力供給によって発熱する発熱素子として機能する部位である。この発熱部40aは、導電層50からの電力供給による発熱温度が例えば200℃以上550℃以下の範囲となるように構成されている。この発熱部40aは、蓄熱層30に位置しており、主走査方向D1,D2に沿って略同一の離間距離で配列されている。また、この発熱部40aは、平面視において、各々が矩形状に構成されている。さらに、発熱部40aは、各々の主走査方向D1,D2に沿う長さが略同一の長さに構成されている。また、発熱部40aは、各々の副走査方向D3,D4に沿う長さも略同一の長さに構成されている。ここで、「略同一」とは、一般的な製造誤差範囲内のものが含まれ、例えば各部位の長さの平均値に対する誤差が10%以内の範囲が挙げられる。ここで、一つの発熱部40aの中心と該発熱部40aに隣接する他の発熱部40aの中心との離間距離の値としては、例えば5.2μm以上84.7μm以下の範囲が挙げられる。
The
導電層50は、配線パターンとして電気抵抗層40上に設けられている、発熱部40aに対して電圧を印加する機能を有するものである。この導電層50は、一部が蓄熱層30上に設けられている電気抵抗層40の一部の上に設けられており、他がヘッド基板20の主面の上に設けられている。この導電層50の主面延在方向D5,D6に沿った厚みとしては、例えば500nm以上800nm以下の範囲が挙げられる。導電層50を形成する材料としては、例えばアルミニウム、金、銀、銅のいずれか一種の金属、またはこれらの合金が挙げられる。このような導電層50は、例えば蒸着法、CVD法、スパッタ法、フォトリソグラフィ技術、または印刷技術を用いる種々の周知の製造方法によって形成できる。また、この導電層50は、第1導電層51と、第2導電層52とを含んで構成されている。
The
第1導電層51は、主面延在方向D5,D6におけるD6方向側に位置する電気抵抗層40と併せて制御配線として機能している。この第1導電層51は、発熱部40aへの電力を供給するのに寄与している。この第1導電層51は、各々の一端部が個々の発熱部40aに電気的に独立に接続されており、各々の他端部が制御IC70に電気的に接続されている。
The first
第2導電層52は、端部が複数の発熱部40aの他端部に電気的に接続されている。この第2導電層52は、第1導電層51と対となって発熱部40aに対して電力を供給するのに寄与するものである。本例の第2導電層52は、電源としての基準電圧源に電気的に接続されている。
The end of the second
保護層60は、発熱部40aと、導電層50とを保護する機能を有するものである。この保護層60は、主走査方向D1,D2に沿って発熱部40aと、導電層50の一部とを覆うように形成されている。保護層60を形成する材料としては、例えばダイヤモンドライクカーボン系材料、SiC系材料、SiN系材料、SiCN系材料、SiAlON系材料、SiO2系材料、またはTaO系材料が挙げられる。ここで「ダイヤモンドライクカーボン系材料」とは、sp3混成軌道をとる炭素原子(C原子)の割合が1原子%以上100原子%未満の範囲であるものをいう。この保護層60の厚みとしては、例えば5μm以上12μm以下の範囲が挙げられる。この保護層60の上面60aの曲率としては、発熱部40aを覆っている部位で例えばR1.15以上R1.50以下の範囲が挙げられる。
The
本例のヘッド基板20は、端面20aの主走査方向D1,D2における両端部が面取りされており、面取り面20a1を有している。また、本例の蓄熱層30は、主走査方向D1,D2における両端部が面取りされており、面取り面30a1を有している。さらに、本例の保護層60は、主走査方向D1,D2における両端部が面取りされており、面取り面60a1を有している。これらのヘッド基板20の面取り面20a1と、蓄熱層30の面取り面30a1と、保護層60の面取り面60a1とは、同一の面取り面10a1を構成している。この面取り面10a1は、平面として設けられている。このような面取り面10a1は、例えば蓄熱層30および保護層60を端面20a1上に有するヘッド基板20に面取り加工をすることで形成することができる。このような面取り加工は、例えば機械研磨、化学研磨などによって、処理することができる。つまり、本例のヘッド基板20の面取り面20a1と、蓄熱層30の面取り面30a1とは、保護層60から露出している。
また、これらのヘッド基板20の面取り面20a1と、蓄熱層30の面取り面30a1と、保護層60の面取り面60a1とは、同一の面取り面10aを構成し、面取り面10a1とヘッド基板20の端面20aとの交差角度θが6°以上19°以下になるように設定されている。ここで、「交差角度」とは、ヘッド基板20を副走査方向D3,D4におけるD3方向視したとき、当該ヘッド基板20の端面20aの厚み方向D5,D6におけるD5方向側の端を延在した仮想線と、面取り面20a1との交わる角度をいう。つまり、主走査方向D1,D2と面取り面20a1とが交わる角度をいう。
Further, the chamfered
さらに、この蓄熱層30の面取り面30a1は、複数の発熱部40aの列と並んでいる領域において主走査方向D1,D2における幅WGが最も広く、当該幅WGが副走査方向D3,D4において複数の発熱部40aの列から離れるにつれて狭くなっている。つまり、この蓄熱層30の面取り面30a1は、主面延在方向D5,D6におけるD5方向側に突出している領域で多く露出している。また、この蓄熱層30の面取り面30a1は、主走査方向D1,D2において端面20aから両端側へ向かうにつれて副走査方向D3,D4における幅LGが広くなっている。
Further, the chamfered
さらにまた、この蓄熱層30の面取り面30a1は、表面粗さが保護層60の上面60aの表面粗さに比べて小さくなるように設けられている。このような面取り面30a1は、当該面取り面30a1を研磨によって形成することで設けることができる。
Furthermore, the chamfered
駆動IC70は、複数の発熱部40aの電力供給状態を制御する機能を有するものである。この駆動IC70は、第1導電層51の他端部に対して電気的に接続されている。このような構成とすることにより、発熱部40aを選択的に発熱させることができる。
The
サーマルヘッド10は、主走査方向D1,D2に沿って延びている端面20aを有するヘッド基板20と、該ヘッド基板20の端面20a上に主走査方向D1,D2に沿って配列されている複数の発熱部40aとを備えており、ヘッド基板20は、主走査方向D1,D2における端面20aの両端に面取り面20a1を有しており、該面取り面20a1と端面20aとの交差角度θが6°以上19°以下である。そのため、サーマルヘッド10では、面取り面20a1と端面20aとの境界部に記録媒体を押しつけた場合でも、当該記録媒体に加わる押圧力を分散することができる。したがって、サーマルヘッド10では、記録媒体を良好に摺接させることができる。
The
サーマルヘッド10は、ヘッド基板20の端面20aと複数の発熱部40aとの間に設けられている蓄熱層30、および複数の発熱部40aと蓄熱層30の一部とを覆っている被覆層としての保護層60を備えており、蓄熱層30は、面取り面20a1に隣接している、保護層60から露出している部位を有しており、当該露出している部位である面取り面30a1の表面粗さが保護層60の上面60aの表面粗さに比べて小さいので、面取り面20a1の設けられている両端部に比べて発熱部40aの配列されている中央部において記録媒体に加わる動摩擦力を相対的に大きくすることができる。そのため、サーマルヘッド10では、記録媒体に加わる動摩擦力が作用する領域を中央部に集中とすることにより、例えば動摩擦力が作用する領域が両端部で動摩擦力が異なることによる記録媒体の搬送バラツキを低減することができる。したがって、サーマルヘッド10では、記録媒体を良好に搬送することができる。
The
サーマルヘッド10において、蓄熱層30の保護層60から露出している部位は、主走査方向D1,D2において端面20aから両端側へ向かうにつれて副走査方向D3,D4における幅LGが広くなっており、かつ複数の発熱素子40aの列に隣接する主走査方向D1,D2の長さWGが最も長くなっているので、面取り面20a1と端面20aとの境界部に記録媒体を押しつけた場合に、最も押圧力が大きくなる複数の発熱部40aの列と並んでいる領域において、記録媒体を良好に摺接させることができる。
<サーマルプリンタ>
図6に示した本発明のサーマルプリンタの実施形態の一例であるサーマルプリンタ1は、サーマルヘッド10と、搬送機構11と、制御機構12とを有している。
In the
<Thermal printer>
The
搬送機構11は、記録媒体として記録紙PとインクフィルムFとを副走査方向D3,D4におけるD3方向に搬送しつつ、該記録紙Pをサーマルヘッド10の発熱部40a上に位置する保護層60にインクフィルムFを介して接触させる機能を有するものである。この搬送機構11は、プラテンローラ111と、搬送ローラ112,113,114,115とを含んで構成されている。
The transport mechanism 11 transports the recording paper P and the ink film F as recording media in the D3 direction in the sub-scanning directions D3 and D4, while the recording paper P is placed on the
プラテンローラ111は、発熱部40a上に位置する保護層60に記録媒体を押し付ける機能を有するものである。このプラテンローラ111は、発熱部40a上に位置する保護層60に接触した状態で回転可能に支持されている。また、このプラテンローラ111は、面取り面10a1にも接触した状態で回転可能に支持されている。本例のプラテンローラ111は、円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成を有している。この基体は、例えばステンレスなどの金属により形成されており、この弾性部材は、例えば厚みの寸法が3mm以上15mm以下の範囲のブタジエンゴムにより形成されている。つまり、本実施形態のサーマルプリンタ1では、プラテンローラを構成する弾性部材の弾性的な圧力によって、記録媒体をサーマルヘッド10に摺接させている。このとき、記録媒体は、サーマルヘッド10の保護層60の上面60aと、面取り面10a1とに摺接することとなる。
The
搬送ローラ112,113,114,115は、記録媒体を搬送する機能を有するものである。すなわち、搬送ローラ112,113,114,115は、サーマルヘッド10の発熱部40aとプラテンローラ111との間に記録媒体を供給するとともに、サーマルヘッド10の発熱部40aとプラテンローラ111との間から記録媒体を引き抜く役割を担うものである。これらの搬送ローラ112,113,114,115は、例えば金属製の円柱状部材により形成してもよいし、例えばプラテンローラ111と同様に円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成であってもよい。
The
制御機構12は、駆動IC70に画像情報を供給する機能を有するものである。つまり、制御機構12は、発熱部40aを選択的に駆動する画像情報を駆動IC70に供給する役割を担うものである。
The
サーマルプリンタ1は、サーマルヘッド10を備えている。そのため、サーマルプリンタ1では、サーマルヘッド10の有する効果を享受することができる。したがって、サーマルプリンタ1では、インクフィルムFとサーマルヘッド10とを良好に摺接させて搬送することができる。
The
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。 While specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
本例の発熱部40aは、各々が独立した第1導電層51に接続されているが、このような構成に限るものではない。例えば異なる発熱部40aと発熱部40aとが一つの独立した第1導電層51に接続されていても良い。
The
ここで、本発明のサーマルヘッドの効果を実験により確認した。 Here, the effect of the thermal head of the present invention was confirmed by experiments.
まず、面取り面を設けていないサーマルヘッドAと、面取り面を設けているサーマルヘッドB〜Iを用意した。これらのサーマルヘッドB〜Iは、ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度θのみが異なっている。なお、サーマルヘッドB〜Iの各々における交差角度θは、Bが4度であり、Cが6度であり、Dが10度であり、Eが12度であり、Fが15度であり、Gが19度であり、Hが27度であり、Iが47度である。 First, thermal head A without a chamfered surface and thermal heads B to I with a chamfered surface were prepared. These thermal heads B to I differ only in the intersection angle θ between the end surface of the head substrate and the chamfered surface. The crossing angle θ in each of the thermal heads B to I is such that B is 4 degrees, C is 6 degrees, D is 10 degrees, E is 12 degrees, and F is 15 degrees, G is 19 degrees, H is 27 degrees, and I is 47 degrees.
−サーマルヘッドA〜Iの概略構造−
・ヘッド基板の形成材料:アルミナセラミックス
・ヘッド基板の主走査方向における長さ:65.05 mm
・ヘッド基板の副走査方向における長さ(厚み):2 mm
・ヘッド基板の端面の曲率:R1.35±0.15
・蓄熱層の形成材料:SiO系材料
・蓄熱層の厚み:75±15 μm
・蓄熱層の端面の曲率:R1.30±0.15
・保護層の形成材料:SiC系材料
・保護層の厚み:6μm
・保護層の曲率:R1.30±0.15
次に、サーマルヘッドA〜IのそれぞれをサーマルプリンタA(京セラ株式会社製、実験機)に搭載し、記録媒体としてインクフィルム(サトー社製ラベルプリンタSR424の標準採用のインクフィルム)を各サーマルヘッドに摺接させながら搬送する、記録媒体の搬送実験を行った。
-Schematic structure of thermal heads A to I-
-Head substrate forming material: Alumina ceramics-Head substrate length in main scanning direction: 65.05 mm
-Length (thickness) in the sub-scanning direction of the head substrate: 2 mm
-Curvature of the end surface of the head substrate: R1.35 ± 0.15
-Heat storage layer forming material: SiO-based material-Heat storage layer thickness: 75 ± 15 μm
-Curvature of end face of heat storage layer: R1.30 ± 0.15
・ Material for forming protective layer: SiC-based material ・ Thickness of protective layer: 6 μm
-Curvature of protective layer: R1.30 ± 0.15
Next, each of the thermal heads A to I is mounted on a thermal printer A (manufactured by Kyocera Corporation, an experimental machine), and an ink film (an ink film adopted as a standard of the label printer SR424 manufactured by SATO) is slid onto each thermal head as a recording medium. The recording medium was transported while being in contact with the recording medium.
−サーマルプリンタA−
・プラテンローラの直径寸法:19 mm
・プラテンローラの弾性部分の厚み:4 mm
・プラテンローラの主走査方向における長さ:66 mm
・プラテンローラの硬度:65°
・プラテンローラの押しつけ圧:一本当たり0.5×106 Pa
−搬送条件−
・記録媒体の搬送速度:100 mm/s
この搬送実験の実験結果を表1に示す。この表1では、インクフィルムにシワが生じなかったものを「◎」として、インクフィルムにシワが生じたものの、実用的には問題の無い程度であったものを「○」として、印画像にインクフィルムにシワが生じたものを「△」として評価している。
-Thermal printer A-
-Diameter of platen roller: 19 mm
・ Thickness of elastic part of platen roller: 4 mm
・ Length of platen roller in main scanning direction: 66 mm
・ Platen roller hardness: 65 °
・ Pressing pressure of the platen roller: 0.5 × 10 6 Pa per one
-Conveying conditions-
-Conveying speed of recording medium: 100 mm / s
Table 1 shows the experimental results of this conveyance experiment. In Table 1, “イ ン ク” indicates that the ink film was not wrinkled, and “◯” indicates that the ink film was wrinkled but had no practical problem. Those with wrinkles are evaluated as “Δ”.
以上の結果から、ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度θを6度以上19度以下としたサーマルヘッドC〜Gを採用することで記録媒体を実用上良好に摺接することができることが分かった。 From the above results, it is understood that the recording medium can be slidably brought into practical use by employing the thermal heads C to G in which the crossing angle θ between the end surface of the head substrate and the chamfered surface is 6 degrees or more and 19 degrees or less. It was.
また、以上の結果から、ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度θを6度以上15度以下としたサーマルヘッドC〜Fを採用することで記録媒体をより良好に摺接することができることが分かった。 In addition, from the above results, it is possible to make the recording medium more slidable by adopting the thermal heads C to F in which the intersection angle θ between the end surface of the head substrate and the chamfered surface is 6 degrees or more and 15 degrees or less. I understood.
1 サーマルプリンタ
10 サーマルヘッド
10a 面取り面
11 搬送機構
111 プラテンローラ
112,113,114,115 搬送ローラ
12 駆動機構
20 ヘッド基板(基板)
20a 端面
20a1 面取り面
30 蓄熱層
30a 上面
30a1 面取り面
40 電気抵抗層
40a 発熱部(発熱素子)
50 導電層
51 第1導電層
52 第2導電層
60 保護層
60a 上面
60a1 面取り面
70 制御IC
θ ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度
F インクフィルム
P 記録媒体
1
50
θ Crossing angle F between the end surface of the head substrate and the chamfered surface F Ink film P Recording medium
Claims (4)
該基板の前記端面上に前記主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子と
前記基板の前記端面および前記複数の発熱素子の間に設けられている蓄熱層と、
前記複数の発熱素子、および前記蓄熱層の一部を覆っている被覆層と、を備えており、
前記基板は、前記端面の前記主走査方向における両端に面取りされた面を有しており、
該面取りされた面と前記端面との交差角度が6°以上19°以下であり、
前記蓄熱層は、前記面取りされた面に隣接し、前記被覆層から露出している部位を有しており、当該露出している部位の表面粗さが、前記被覆層の表面粗さに比べて小さいことを特徴とするサーマルヘッド。 A substrate having an end surface extending along a main scanning direction;
A plurality of heating elements arranged along the main scanning direction on the end face of the substrate;
A heat storage layer provided between the end face of the substrate and the plurality of heating elements;
A plurality of heating elements, and a covering layer covering a part of the heat storage layer ,
The substrate has chamfered surfaces at both ends in the main scanning direction of the end surface;
Intersection angle between the end face and chamfered been face 6 ° or 19 ° Ri der below,
The heat storage layer is adjacent to the chamfered surface and has a portion exposed from the coating layer, and the surface roughness of the exposed portion is compared to the surface roughness of the coating layer. And small thermal head.
該サーマルヘッドの前記端面側および前記面取りされた面側に記録媒体を押圧するとともに、当該記録媒体を副走査方向に搬送する搬送機構とを備えていることを特徴とするサーマルプリンタ。 The thermal head according to any one of claims 1 to 3 ,
A thermal printer, comprising: a transport mechanism that presses the recording medium toward the end face side and the chamfered surface side of the thermal head and transports the recording medium in a sub-scanning direction.
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