JP6290632B2 - Thermal head and thermal printer equipped with the same - Google Patents
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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、基板、基板上に設けられた発熱部、発熱部に電気的に接続された電極、を有するヘッド基体と、基板を支持する台部、および台部から副走査方向の一方側へ突出した第1突出部を有しており、基板の下方に配置された放熱体とを備えるサーマルヘッドが知られている。(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, various thermal heads have been proposed as printing devices such as facsimiles and video printers. For example, a head base having a substrate, a heat generating portion provided on the substrate, and an electrode electrically connected to the heat generating portion, a base supporting the substrate, and a base protruding from the base to one side in the sub-scanning direction There is known a thermal head having a first protrusion and a heat radiating body disposed below the substrate. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、上記のサーマルヘッドでは、放熱体の熱容量が、第1突出部の有無によりばらつく可能性がある。すなわち、第1突出部が設けられた部位の熱容量に比べて、第1突出部が設けられていない部位の熱容量が小さくなる可能性がある。そのため、主走査方向において、放熱体の熱容量がばらつく可能性がある。 However, in the above thermal head, the heat capacity of the radiator may vary depending on the presence or absence of the first protrusion. That is, there is a possibility that the heat capacity of the portion where the first protrusion is not provided is smaller than the heat capacity of the portion where the first protrusion is provided. For this reason, the heat capacity of the radiator may vary in the main scanning direction.
本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板、該基板上に設けられた発熱部、該発熱部に電気的に接続された電極、を有するヘッド基体と、前記基板を支持する台部、および該台部から副走査方向の一方側へ突出するとともに、上方に向けて突出した第1突出部を有しており、前記基板の下方に配置された放熱体とを備えている。また、該放熱体は、前記第1突出部が設けられていない領域を前記副走査方向に延ばした第1領域と、前記第1突出部が設けられた領域を前記副走査方向に延ばした第2領域とを備えており、前記第1領域には、前記台部の前記副走査方向の他方側に第2突出部を有している。また、前記第2領域には、前記台部の前記副走査方向の他方側に、前記第2突出部とは隙間をあけて配置された第3突出部を有している。 A thermal head according to an embodiment of the present invention includes a head base including a substrate, a heat generating portion provided on the substrate, an electrode electrically connected to the heat generating portion, and a base portion that supports the substrate. And a first projecting portion projecting upward from the base portion to the one side in the sub-scanning direction, and a heat radiator disposed below the substrate. Furthermore, dissipating Netsutai is first extended and the first region extending a region where the first protrusion is not provided in the sub-scanning direction, said first protruding portions are provided regions in the sub-scanning direction and a second region, the first region is have a second protrusion on the other side of the sub-scanning direction of the base part. The second region has a third protrusion disposed on the other side of the base portion in the sub-scanning direction with a gap from the second protrusion.
本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、前記発熱部上に前記記録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 a recording medium onto the heat generating portion, and a platen roller that presses the recording medium onto the heat generating portion. Prepare.
本発明によれば、第2突出部により、放熱体の第1領域の熱容量を確保することができ、放熱体の熱容量がばらつく可能性を低減することができる。 According to the present invention, the second projecting portion can ensure the heat capacity of the first region of the radiator and reduce the possibility that the heat capacity of the radiator varies.
<第1の実施形態>
以下、サーマルヘッドX1について図1〜4を参照して説明する。なお、図1においては、FPC5と、コネクタ31と、保護層25と、被覆層27とを一点鎖線にて省略して示している。また、図4においては、ヘッド基体3と、FPC5と、測温部材2と、コネクタ31とを一点鎖線にて省略して示している。また、図1〜3において、放熱体1の構成を省略して示している。
<First Embodiment>
Hereinafter, the thermal head X1 will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the FPC 5, the
サーマルヘッドX1は、発熱部9が設けられたヘッド基体3と、ヘッド基体3に電気的に接続され、隣り合うように配置された外部基板であるフレキシブルプリント配線板5(以下、FPC5という)と、ヘッド基体3およびFPC5の下方に配置された放熱体1とを備えている。
The thermal head X1 includes a
放熱体1は、板状に設けられており、図4に示すように、台部1aと、第1突出部1bと、第1切欠部1c1と、第2切欠部1c2と、第2突出部1dとを備えている。なお、放熱体1の構成については、後述する。
The
ヘッド基体3は、平面視して、板状に形成されており、ヘッド基体3の基板7上にサーマルヘッドX1を構成する各部材が設けられている。ヘッド基体3は、外部より供給された電気信号に従い、記録媒体(不図示)に印字を行う機能を有する。
The
FPC5は、ヘッド基体3と電気的に接続されており、ヘッド基体3と隣り合うように配置されている。FPC5は、絶縁性の樹脂層の内部に、パターニングされたプリント配線が複数設けられており、ヘッド基体3に電流および電気信号を供給する機能を有した外部基板である。プリント配線は、一端部が絶縁性の樹脂層から露出しており、他端部がコネクタ31に電気的に接続されている。
The FPC 5 is electrically connected to the
図3に示すように、FPC5のプリント配線は、導電性接合材23を介してヘッド基体3の接続電極21と接続されている。それにより、ヘッド基体3とFPC5とが電気的に接続されている。導電性接合材23は、半田材料あるい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フィルム(ACF)を例示することができる。
As shown in FIG. 3, the printed wiring of the FPC 5 is connected to the
FPC5のプリント配線の一部は、FPC5の裏面に設けられた測温部材2に接続されている。測温部材2は、後述する発熱部9の温度を測定する機能を有しており、測温部材2により測定した温度に基づき、サーマルヘッドX1を駆動させている。
A part of the printed wiring of the FPC 5 is connected to the
以下、ヘッド基体3を構成する各部材について説明する。
Hereinafter, each member constituting the
基板7は、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
基板7の上面には、蓄熱層13が形成されている。蓄熱層13は、基板7の上面の全域にわたり形成された下地部13aと、複数の発熱部9の配列方向に沿って帯状に延び、断面が略半楕円形状をなしている隆起部13bとを有している。隆起部13bは、印画する記録媒体を、発熱部9上に形成された保護層25に良好に押し当てるように機能する。蓄熱層13は、熱伝導性の低いガラスで形成されており、発熱部9で発生する熱の一部を一時的に蓄積することで、発熱部9の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、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。
A
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板7の上面に塗布し、これを焼成することで形成される。
The
電気抵抗層15は蓄熱層13の上面に設けられており、電気抵抗層15上には、共通電極17、個別電極19および接続電極21が設けられている。電気抵抗層15は、共通電極17、個別電極19および接続電極21と同形状にパターニングされており、共通電極17と個別電極19との間に電気抵抗層15が露出した露出領域を有する。電気抵抗層15の露出領域は、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おり、各露出領域が発熱部9を構成している。
The
複数の発熱部9は、説明の便宜上、図1で簡略化して記載しているが、例えば、100dpi〜2400dpi(dot per inch)等の密度で配置される。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、発熱部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部9が発熱する。
The plurality of
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、アルミニウム、金、銀および銅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、主配線部17aと、副配線部17bと、リード部17cとを有している。主配線部17aは、基板7の一方の長辺に沿って延びている。副配線部17bは、基板7の一方および他方の短辺のそれぞれに沿って延びるように2つ設けられている。リード部17cは、主配線部17aから各発熱部9に向かって個別に延びるように複数設けられている。共通電極17は、一端部が複数の発熱部9と接続され、他端部がコネクタ31に接続されることにより、コネクタ31と各発熱部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、一端部が発熱部9に接続され、他端部が駆動IC11に接続されることにより、各発熱部9と駆動IC11との間を電気的に接続している。また、個別電極19は、複数の発熱部9を複数の群に分け、各群の発熱部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
複数の接続電極21は、一端部が駆動IC11に接続され、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。各駆動IC11に接続された複数の接続電極21は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。
The plurality of
駆動IC11は、図1に示すように、複数の発熱部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、各発熱部9の通電状態を制御する機能を有している、駆動IC11としては、内
部に複数のスイッチング素子を有する切替部材を用いればよい。
As shown in FIG. 1, the
上記の電気抵抗層15、共通電極17、個別電極19および接続電極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。なお、共通電極17、個別電極19および接続電極21は、同じ工程によって同時に形成することができる。
For example, the
図1,2に示すように、基板7の上面に形成された蓄熱層13上には、発熱部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。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
保護層25は、発熱部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、あるいは印画する記録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、SiN、SiO2、SiON、SiC、SiCN、Ta2O5あるいはダイヤモンドライクカーボン等を用いて形成することができる。また、保護層25は、単層で構成されていてもよいし、積層して構成されていてもよい。また、保護層25は、前述した材料を混合して構成してもよい。このような保護層25はスパッタリング法等の薄膜形成技術あるいはスクリーン印刷等の厚膜形成技術を用いて作製することができる。
The
また、図1,2に示すように、基板7の上面に形成された蓄熱層13の下地部13a上には、共通電極17、個別電極19および接続電極21を部分的に被覆する被覆層27が設けられている。
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を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
被覆層27は、駆動IC11と接続される個別電極19、および接続電極21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および接続電極21に接続された状態で、駆動IC11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
図4を用いてサーマルヘッドX1を構成する放熱体1について詳細に説明する。放熱体1は、台部1aと、第1突出部1bと、切欠部1c(第1切欠部1c1および第2切欠部1c2)と、第2突出部1dとを備えている。
The
放熱体1は、金属板により形成されており、台部1a、第1突出部1b、および第2突出部1dは、一体的に形成されている。
The
放熱体1を形成する金属としては、アルミニウム、銅、あるいは鉄を例示することができ、プレス加工により、台部1a、第1突出部1b、第1切欠部1c1、第2切欠部1c2、および第2突出部1dが形成されている。放熱体1の厚みは、例えば、0.8〜2.0mmであることが好ましい。この範囲にあることにより、放熱体1の加工性を確保することができる。
Examples of the metal forming the
台部1aは、平坦に形成されており、ヘッド基体3を支持する機能を有している。台部1aは、副走査方向Dに一定の幅を有し、主走査方向に延びるように形成されている。第1突出部1bは、副走査方向Dの一方側D1へ突出しており、上方へ屈曲するように設けられている。より詳細には、第1突出部1bは、副走査方向Dの一方側D1に突出した後、FPC5側へ屈曲し、さらに、副走査方向Dの一方側D1に屈曲している。屈曲した第1突出部1bは、FPC5の高さ位置を合わせる機能を有している。なお、副走査方向Dは、記録媒体Pの搬送方向S(図5参照)であり、主走査方向は、副走査方向Dに直交する方向である。
The
第1突出部1bには切欠部1cが設けられている。第1切欠部1c1は、第1突出部1bの主走査方向における中央部に形成されている。第2切欠部1c2は、第1突出部1bの主走査方向における両端部に形成されている。そのため、第1突出部1bは、主走査方向における中央部および両端部が切り欠かれた構成となっている。
The
放熱体1は、第1突出部1bが設けられていない領域を副走査方向Dに延ばした第1領域R1と、第1突出部1bが設けられた領域を副走査方向Dに延ばした第2領域R2とを備えている。第1領域R1は、第1切欠部1c1および第2切欠部1c2によって形成されており、第2領域R2は第1突出部R1によって形成されている。
The
第1突出部1b上には、FPC5が載置されている。台部1aおよび第1突出部1b上には、接着剤あるいは両面テープ等の接着部材(不図示)が設けられており、これにより、ヘッド基体3およびFPC5が放熱体1に接着されている。また、FPC5の裏面には測温部材2が設けられており、第1切欠部1c1に測温部材2が収容されている。そのため、測温部材2は、第1領域R1に配置されている。
The
第2突出部1dは、第1切欠部1c1によって形成された第1領域R1の副走査方向Dの他方側D2に設けられており、副走査方向Dの他方側D2に向けて突出している。第2突出部1dの主走査方向における幅は、第1切欠部1c1によって形成された第1領域R1の主走査方向の幅よりも狭くなっている。
The second projecting
ここで、台部に第1突出部を設け、かつ第1突出部に切欠部を形成した場合、第1領域および第2領域を比べると、第1領域および第2領域における放熱体の体積が異なることとなる。そのため、第1領域における放熱体の熱容量と、第2領域における放熱体の熱容量が異なることとなり、副走査方向における放熱体の熱容量は、主走査方向にばらつく可能性があり、サーマルヘッドの放熱性が、主走査方向にばらつきが生じる可能性がある。 Here, when the 1st protrusion part is provided in the base part and the notch part is formed in the 1st protrusion part, when comparing the 1st field and the 2nd field, the volume of the radiator in the 1st field and the 2nd field is It will be different. For this reason, the heat capacity of the radiator in the first region is different from the heat capacity of the radiator in the second region, and the heat capacity of the radiator in the sub-scanning direction may vary in the main scanning direction. However, there may be variations in the main scanning direction.
これに対して、サーマルヘッドX1は、放熱体1の第1領域R1には、副走査方向Dの他方側D2に第2突出部1dを備えている。それにより、第1領域R1の放熱体1の熱容量が小さくなった場合においても、第2突出部1dにより第1領域R1における放熱体1の体積が小さくなることを抑えることができる。そのため、第1領域R1において、放熱体1の熱容量が小さくなる可能性を低減することができ、主走査方向における放熱性のばらつきを低減することができる。
On the other hand, the thermal head X1 includes a
なお、サーマルヘッドX1は、第2切欠部1c2によって形成された第1領域R1には、第2突出部1dが設けられていない構成を有するが、図4に示すように、ヘッド基体3が載置される領域である主走査方向における中央部に位置する第1領域R1に、第2突出部1dが設けられているため、ヘッド基体3が載置される領域における、主走査方向における放熱体1の熱容量のばらつきを低減することができる。それゆえ、放熱体1の放熱性のばらつきを低減することができ、印画ムラが生じる可能性を低減することができる。
The thermal head X1 has a configuration in which the
また、第1切欠部1c1を設けたことにより、第1切欠部1c1によって形成された第1領域R1における剛性が低下する可能性がある。しかしながら、第1切欠部1c1によって形成された第1領域R1に第2突出部1dを設けたことにより、放熱体1の第1領域R1の剛性が低下する可能性を低減することができる。
Further, by providing the first cutout portion 1c1, there is a possibility that the rigidity in the first region R1 formed by the first cutout portion 1c1 is lowered. However, by providing the second projecting
また、サーマルヘッドX1は、FPC5の裏面に測温部材2が設けられる構成を有しており、測温部材2が、第1領域R1における第1切欠部1c1に配置されていることから、サーマルヘッドX1を小型化することができる。さらに、測温部材2が、放熱体1およびFPC5に取り囲まれることにより、測温部材2を保護することができる。
Further, the thermal head X1 has a configuration in which the
なお、サーマルヘッドX1は、第2切欠部1c2によって形成された第1領域R1に、第2突出部1dを設けてもよい。その場合においても、第2突出部1dが、第2切欠部1c2によって形成された第1領域R1の熱容量を増加させることができ、放熱体1の主走査方向における熱容量のばらつきを抑えることができる。
Note that the thermal head X1 may be provided with the second projecting
次に、サーマルプリンタZ1について、図5を参照しつつ説明する。 Next, the thermal printer Z1 will be described with reference to FIG.
図5に示すように、本実施形態のサーマルプリンタZ1は、上述のサーマルヘッドX1と、搬送機構40と、プラテンローラ50と、電源装置60と、制御装置70とを備えている。サーマルヘッドX1は、サーマルプリンタZ1の筐体(不図示)に設けられた取付部材80の取付面80aに載置され、螺子止めにより取付部材80に取り付けられている。なお、サーマルヘッドX1は、発熱部9の配列方向が、主走査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 <b> 1 of the present embodiment includes the above-described thermal head X <b> 1, a
搬送機構40は、駆動部(不図示)と、搬送ローラ43,45,47,49とを有している。搬送機構40は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Pを図5の矢印S方向に搬送して、サーマルヘッドX1の複数の発熱部9上に位置する保護層25上に搬送するためのものである。駆動部は、搬送ローラ43,45,47,49を駆動させる機能を有しており、例えば、モータを用いることができる。
The
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、記録媒体Pがインクが転写される受像紙等の場合は、記録媒体PとサーマルヘッドX1の発熱部9との間に、記録媒体Pとともにインクフィルムを搬送する。
The
プラテンローラ50は、記録媒体PをサーマルヘッドX1の発熱部9上に位置する保護膜25上に押圧する機能を有する。プラテンローラ50は、記録媒体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、記録媒体Pを発熱部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固定されている。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の発熱部9を発熱させるための電流および駆動IC11を動作させるための電流を供給する機能を有している。制御装置70は、上記のようにサーマルヘッドX1の発熱部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に供給する機能を有している。
The
サーマルプリンタZ1は、図5に示すように、プラテンローラ50によって記録媒体P
をサーマルヘッドX1の発熱部9上に押圧しつつ、搬送機構40によって記録媒体Pを発熱部9上に搬送しながら、電源装置60および制御装置70によって発熱部9を選択的に発熱させることにより、記録媒体Pに所定の印画を行う。なお、記録媒体Pが受像紙等の場合は、記録媒体Pとともに搬送されるインクフィルム(不図示)のインクを記録媒体Pに熱転写することによって、記録媒体Pへの印画を行う。
As shown in FIG. 5, the thermal printer Z <b> 1 uses a
The
<第2の実施形態>
図6を用いて、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、放熱体101の構成がサーマルヘッドX1と異なり、その他の構成は同様のため、放熱体101についてのみ説明する。なお、同一の部材については、同一の符号を付し以下同様とする。
<Second Embodiment>
The thermal head X2 will be described with reference to FIG. The thermal head X2 is different from the thermal head X1 in the configuration of the
サーマルヘッドX2は、第1突出部101bに第1切欠部101c1および第2切欠部1c2が設けられており、第1切欠部101c1に、FPC5に接続されたコネクタ31が配置されている。なお、図6では図示していないが、第1切欠部101c1には、測温部材も配置されている。それにより、サーマルヘッドX2をさらに小型化することができる。
In the thermal head X2, a first notch 101c1 and a second notch 1c2 are provided in the
また、サーマルヘッドX2は、第2突出部101dが、下方へ向けて屈曲して構成されている。そのため、第1切欠部101c1が設けられた第1領域R1における放熱体101の剛性を高めることができ、放熱体101が変形する可能性を低減することができる。それにより、放熱体101の台部101aの平坦性を保つことができる。
Further, the thermal head X2 is configured such that the second protruding
また、サーマルヘッドX2は、第2突出部101dの主走査方向における長さが、第1切欠部1c1によって形成された第1領域R1の主走査方向における長さと略等しい構成を有している。そのため、ヘッド基体3が配置される領域に位置する放熱体1の熱容量のばらつきを低減することができ、印画ムラが生じる可能性を低減することができる。
The thermal head X2 has a configuration in which the length in the main scanning direction of the
なお、第2突出部101dが、下方へ向けて屈曲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突出部101dが上方へ向けて屈曲していてもよい。ただし、記録媒体P(図5参照)の搬送を滞りなく行う観点から、第2突出部101dは、下方へ向けて屈曲していることが好ましい。また、第2突出部101dが、屈曲ではなく湾曲していてもよい。その場合においても、第1領域R1における放熱体101の剛性を高めることができる。
In addition, although the example which the
<第3の実施形態>
図7,8を用いてサーマルヘッドX3について説明する。なお、副走査方向Dの他方側D2に設けられ、第1領域R1に配置された突出部を第2突出部201d、副走査方向Dの他方側D2に設けられ、第2領域R2に配置された突出部を第3突出部201gと称して、以下説明する。
<Third Embodiment>
The thermal head X3 will be described with reference to FIGS. The protrusion provided on the other side D2 in the sub-scanning direction D and disposed in the first region R1 is provided on the
サーマルヘッドX3は、副走査方向Dの他方側D2に、位置決め部201hと、屈曲部201iとを備えており、主走査方向における両端部に位置決め部201hが配置され、主走査方向における中央部に屈曲部201iが配置されている。
The thermal head X3 includes a
位置決め部201hは、ヘッド基体3と放熱体1とを位置決めする基準面201fを有しており、ヘッド基体3と放熱体1とを位置決めする際に用いられる。より詳細には、放熱板1の位置決め部201hの基準面201fに、ヘッド基体3の発熱部9列の位置を合わせている。
The
位置決め部201hは、主走査方向の両端部に形成されている。位置決め部201hは、第2切欠部201c2によって形成された第1領域R1に位置する第2突出部201dと、当該第2突出部201dに隣り合うように配置された第3突出部201gによって形成されている。そして、第2突出部201dおよび第3突出部201gが一体化された状態で設けられている。そのため、基準面201gは、第2突出部201dおよび第3突出部201gに設けられている。
The
屈曲部201iは、放熱板1の剛性を高めており、台部1aの平坦性を保つように機能している。屈曲部201iは、主走査方向における中央部に設けられており、主走査方向に沿って延びるように設けられている。そして、屈曲部201iは台部201aから副走査方向Dの他方側D2に突出しながら、下方へ向けて屈曲している。
The bent portion 201i increases the rigidity of the
屈曲部201iは、第1切欠部201cによって形成された第1領域R1に配置された第2突出部201dと、当該第2突出部201dに隣り合う第3突出部201gによって形成されている。第2突出部201dおよび第3突出部201gは一体的に形成されている。
The bent portion 201i is formed by a second protruding
サーマルヘッドX3は、第3突出部201gが、比較的剛性の高い第2領域R2に設けられている。そのため、板金を曲げ加工して作製された場合においても、放熱体201に変形が生じる可能性を低減しつつ、放熱体201の剛性を高めることができる。また、台部1aにおける平坦性を確保することができる。特に、第3突出部201gが下方に向けて突出していることから、記録媒体P(図5参照)の搬送状態を確保しつつ、放熱体201の剛性を高めることができる。
In the thermal head X3, the
また、サーマルヘッドX3は、第1切欠部201c1および第2切欠部201c2に対応した第2突出部201dを備えている。そのため、放熱板201の主走査方向における熱容量のばらつきを低減することができる。
The thermal head X3 includes a
また、サーマルヘッドX3は、位置決め部201hと屈曲部201iが、主走査方向に互いに間隔をあけた状態で配置される構成を有している。言い換えると、位置決め部201hと屈曲部201iは離間した状態で配置されている。
The thermal head X3 has a configuration in which the
それにより、屈曲部201iをプレス加工を施して作製した場合においても、位置決め部201hが、屈曲部201iの変形とは独立することとなり、位置決め部201hの基準面201fに変形が生じる可能性を低減することができ、位置決め部201hの基準面201fの精度を保つことができる。
Thereby, even when the bent portion 201i is manufactured by pressing, the
また、位置決め部201hが、主走査方向における両端部に位置する第2突出部201dにより形成されている。すなわち、位置決め部201hが、主走査方向における両端部にあることにより、放熱板1とヘッド基体3との位置決めの精度を向上させることができる。あわせて、屈曲部201gを主走査方向における中央部に設けることができ、放熱体201の剛性をより高めることができる。
Further, the
さらにまた、サーマルヘッドX3は、屈曲部201gが、下方に向けて湾曲している。そのため、図7に示すように、第2突出部201dの基準面201fが、第3突出部201gよりも突出する構成となる。その結果、放熱体201から最も突出した第2突出部201dを基準面201fとすることができ、ヘッド基体3の位置決めを容易に行うことができる。
Furthermore, in the thermal head X3, the
また、サーマルヘッドX3は、複数の第3突出部201gを備えており、隣り合う第3
突出部201gの隙間201eが第2領域R2に配置されている。言い換えると、位置決め部201hと屈曲部201iとが離間して配置されており、位置決め部201hと屈曲部201iとの間に隙間201eが形成されている。そして、その隙間201eは第2領域R2に形成されている。そのため、隙間201eによる放熱体1の剛性の低下を、第1突出部201bにより緩和することができ、放熱体1の剛性が低下する可能性を低減することができる。
Further, the thermal head X3 includes a plurality of third projecting
A
なお、位置決め部201hを第2突出部201dおよび第3突出部201gにより形成する例を示したが、第2突出部201dのみにより形成してもよい。また、屈曲部201iを第2突出部201dおよび第3突出部201gにより形成する例を示したが、第3突出部201gのみにより形成してもよい。
In addition, although the example which forms the
<第4の実施形態>
図9を用いてサーマルヘッドX4について説明する。サーマルヘッドX4は、台部301aの副走査方向Dにおける他方側D2に側板部303が設けられている。側板部303は、第2突出部301dおよび第3突出部301gによって、主走査方向に連続的に設けられている。
<Fourth Embodiment>
The thermal head X4 will be described with reference to FIG. The thermal head X4 is provided with a
側板部303は、台部301aの副走査方向Dにおける他方側D2の全域にわたって設けられている。側板部303は、台部301aの副走査方向Dにおける他方側D2に接続されており、下方へ向けて屈曲している。そして、側板部303は、主走査方向における両端部に開口部301jが設けられている。
The
開口部301jは、第2領域R2に設けられている。言い換えると、主走査方向における両端部に位置する第3突出部301gに開口部301jが設けられている。開口部301jには副走査方向Dの他方側D2に突出する第4突出部301mが設けられている。
The
第4突出部301mは、ヘッド基体3と放熱体301とを位置決めする基準面301fを備えている。そして、第4突出部301mの突出長さは、側板部303の開口部301jの開口長さよりも短くなっている。
The fourth projecting
そのため、放熱体301は、一枚の板金を打ち抜き加工した後、プレス加工を施すことにより作製することができ、放熱体301の製造工程を簡略化することができる。それにより、簡単な構成で、第4突出部301mと側板部303とを製造することができる。
Therefore, the
また、側板部303が、副走査方向Dの他方側D2に、主走査方向に沿って一端から他端にわたって設けられていることから、放熱体301の剛性を高めることができる。その結果、台部301aにたわみ等が生じる可能性を低減することができ、放熱体301に載置されたヘッド基体3の平坦性を確保することができる。また、側板部303は下方へ向けて屈曲していることから、さらに放熱体301の剛性を高めることができる。
Further, since the
また、側板部303が、第4突出部301mを取り囲むように配置されていることから、第4突出部301mが外部と接触して変形する可能性を低減することができる。それにより、第4突出部301mの基準面301fが変形する可能性を低減することができる。
In addition, since the
サーマルヘッドX4は、側板部303が、下方へ向けて屈曲しており、第4突出部301mの下方に位置する側板部303に溝部301kが設けられている。すなわち、主走査方向における両端部に位置する第3突出部301gが下方へ向けて屈曲しており、第4突出部301mの下方に位置する第3突出部301gに溝部301kが設けられている。そのため、側板部303が、溝部301i分だけへこむ構造となり、位置決めピン等の位置
決め部材を第4突出部301mの基準面301fを突き当てた際に、位置決めピンに側板部303が接触する可能性を低減することができる。その結果、ヘッド基体3の位置決めを正確に行うことができる。
In the thermal head X4, the
<第5の実施形態>
図10を用いてサーマルヘッドX5について説明する。サーマルヘッドX5は、第1切欠部401c1がスリット状に設けられておらず、貫通孔として設けられている。このような場合においても、第1突出部401bに第1切欠部401c1が設けられることにより、放熱体401の熱容量が減少することとなるが、第1領域R1に第2突出部401dが設けられているため、放熱体401の熱容量が主走査方向にばらつく可能性を低減することができる。
<Fifth Embodiment>
The thermal head X5 will be described with reference to FIG. In the thermal head X5, the first notch 401c1 is not provided in a slit shape, but is provided as a through hole. Even in such a case, the heat capacity of the
特に、第1切欠部401c1の主走査方向における長さと、第2突出部401dの主走査方向における長さとが略等しいことが好ましい。それにより、放熱体401の熱容量のばらつきを低減することができる。
In particular, it is preferable that the length of the first notch 401c1 in the main scanning direction is substantially equal to the length of the
また、第1切欠部401c1に、FPC5の裏面に設けられた測温部材(不図示)を収容することができる。 Moreover, the temperature measurement member (not shown) provided in the back surface of FPC5 can be accommodated in the 1st notch part 401c1.
また、サーマルヘッドX5は、第1切欠部401c1が、第1突出部401bのうち、副走査方向Dの一方側D1に向けて延びる部位に配置されている。それにより、FPC5を保持する部分の面積が減少することを抑え、FPC5を強固に支持することができる。
Further, in the thermal head X5, the first cutout portion 401c1 is disposed at a portion of the first protruding
<第6の実施形態>
図11を用いてサーマルヘッドX6について説明する。サーマルヘッドX6は、第1切欠部501c1の構成がサーマルヘッドX2と異なっている。
<Sixth Embodiment>
The thermal head X6 will be described with reference to FIG. The thermal head X6 is different from the thermal head X2 in the configuration of the first notch 501c1.
第1切欠部501c1は、主走査方向における中央部に第1突出部501bを完全に切り欠いた第1部位502と、第1部位502に隣り合う第1突出部501bを、主走査方向に切り欠いた第2部位503とを備えている。
The first notch 501c1 is formed by cutting, in the main scanning direction, the
第1切欠部501c1には、図11に示すようにFPC5が挿通されている。FPC5は、ヘッド基体3の上面にて接続電極21(図1参照)にて電気的に接続され、第1切欠部501c1を挿通し、下方に向けて引き出されている。そのため、FPC5が第1切欠部501c1により挟持されることとなり、FPC5に外力が働いた場合においても、接続電極21との接続部に外力が働きにくい構成となり、ヘッド基体3とFPC5とが剥離する可能性を低減することができる。
As shown in FIG. 11, the
なお、第1部位502が設けられた第1領域R1のみに第2突出部501dを設けた例を示したが、第1部位502および第2部位503が設けられた第1領域R1に第2突出部501dを設けてもよい。すなわち、主走査方向における中央部に位置する第1領域R1の全体にわたって第2突出部501dを設けてもよい。
In addition, although the example which provided the
それにより、主走査方向における放熱体1の熱容量のばらつきを低減することができ、主走査方向における放熱体1の放熱性のばらつきを解消することができる。その結果、サーマルヘッドX6に印画ムラが生じる可能性を低減することができる。
Thereby, the variation in the heat capacity of the
また、サーマルヘッドX6は、第2突出部501dの主走査方向における長さが、第2部位503の主走査方向における長さと略等しいことが好ましい。それにより、放熱体501の主走査方向における熱容量のばらつきを低減することができる。
In the thermal head X6, it is preferable that the length of the second protruding
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、第1の実施形態であるサーマルヘッドX1を用いたサーマルプリンタZ1を示したが、これに限定されるものではなく、サーマルヘッドX2〜X6をサーマルプリンタZ1に用いてもよい。また、複数の実施形態であるサーマルヘッドX1〜X6を組み合わせてもよい。 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 Z1 using the thermal head X1 according to the first embodiment is shown, the present invention is not limited to this, and the thermal heads X2 to X6 may be used for the thermal printer Z1. Moreover, you may combine the thermal heads X1-X6 which are some embodiment.
放熱体1が、第1突出部1bの主走査方向における両端部に、第1切欠部1c1を有し、第1領域R1が主走査方向における両端部に配置され、第2領域R2が、主走査方向における中央部に配置される構成としてもよい。その場合においても、主走査方向における放熱性のばらつきを低減することができる。
The
また、第1切欠部1c1上にFPC5またはヘッド基体3を配置し、FPC5のグランド電位に保持されたプリント配線またはヘッド基体3のグランド電極と、放熱体1とを電気的に接続してもよい。それにより、プリント配線、またはグランド電極をグランド電位に保持することができる。このような構成は、例えば、プリント配線またはグランド電極上から、放熱体1の第1切欠部1c1に向けて螺子止めすることにより、容易に作製することができる。
Further, the
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、蓄熱層13に隆起部13bを形成せず、電気抵抗層15の発熱部9を、蓄熱層13の下地部13b上に配置してもよい。または、蓄熱層13を形成せず、基板7上に電気抵抗層15を配置してもよい。
In the thermal head X1, the raised
例えば、サーマルヘッドX3の第1屈曲部201bを、主走査方向の両端部に設けてもよい。その場合、図7に示す第2突出部201dの体積よりも、第3突出部201gの体積のほうが大きいことが好ましい。それにより、放熱体201の熱容量にばらつきが生じる可能性を低減することができる。また、第2突出部201が第1領域R1から第2領域R2の一部にわたって設けられていてもよい。
For example, the first
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の双方が発熱部9(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、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と個別電極19との間の領域のみに電気抵抗層15を形成することにより、発熱部9を構成してもよい。
In the thermal head X1, the
配線基板としてFPC5を用いた例を示したが、可堯性のあるFPC5でなく、硬質な配線基板を用いてもよい。硬質なプリント配線基板としては、ガラスエポキシ基板あるいはポリイミド基板等の樹脂により形成された基板を例示することができる。
Although an example using the
また、電気抵抗層15を薄膜形成技術により作製した薄膜ヘッドを用いて説明したが、電気抵抗層15を厚膜形成技術により作製した厚膜ヘッドにこの発明を用いてもよい。この場合、共通電極17、個別電極19、および接続電極21をパターニングした後に、電気抵抗値の高い電気抵抗層15を印刷により形成すればよい。さらにまた、基板7の主面上に発熱部9を配列した平面ヘッドを用いて説明したが、基板7の端面に発熱部9を配列した端面ヘッドに本発明を用いてもよい。
Moreover, although the
X1〜X6 サーマルヘッド
Z1 サーマルプリンタ
R1 第1領域
R2 第2領域
1,101,201,301,401,501 放熱体
1a,101a,201a,301a,401a,501a 台部
1b,101b,201b,301b,401b,501b 第1突出部
1c,101c,201c,301c,401c,501c 切欠部
1c1,101c1,201c1,301c1,401c1,501c1 第1切欠部
1c2,101c2,201c2,301c2,401c2,501c2 第2切欠部
1d,101d,201d,301d,401d,501d 第2突出部
201e 隙間
201f,301f 基準面
201g,301g 第3突出部
301h 位置決め部
301i 屈曲部
301j 開口部
301k 溝部
303 側板部
2 測温部材
3 ヘッド基体
5 FPC
7 基板
9 発熱部
11 駆動IC
13 蓄熱層
15 電気抵抗層
17 共通電極
19 個別電極
21 接続電極
23 導電性接合材
25 保護層
27 被覆層
29 被覆部材
31 コネクタ
X1 to X6 Thermal head Z1 Thermal printer R1 1st area R2 2nd area 1,101,201,301,401,501 401b, 501b
7
DESCRIPTION OF
Claims (10)
該基板上に設けられた発熱部、
該発熱部に電気的に接続された電極、を有するヘッド基体と、
前記基板を支持する台部、および該台部から副走査方向の一方側へ突出するとともに、上方に向けて突出した第1突出部を有しており、前記基板の下方に配置された放熱体と、を備え、
該放熱体は、前記第1突出部が設けられていない領域を前記副走査方向に延ばした第1領域と、前記第1突出部が設けられた領域を前記副走査方向に延ばした第2領域とを備えており、
前記第1領域には、前記台部の前記副走査方向の他方側に第2突出部を有しており、
前記第2領域には、前記台部の前記副走査方向の他方側に、隙間を開けて設けられた複数の第3突出部を有しており、
前記隙間が、前記第2領域に配置されている、ことを特徴とするサーマルヘッド。 substrate,
A heat generating part provided on the substrate;
A head substrate having an electrode electrically connected to the heat generating portion;
A radiator that has a pedestal supporting the substrate and a first projecting portion projecting upward from the pedestal to the one side in the sub-scanning direction and disposed below the substrate. And comprising
The heat dissipating body includes a first region where a region where the first protrusion is not provided extends in the sub-scanning direction, and a second region where a region where the first protrusion is provided extends in the sub-scanning direction. And
The first region has a second protrusion on the other side of the base portion in the sub-scanning direction,
The second region has a plurality of third projecting portions provided with a gap on the other side of the base portion in the sub-scanning direction ,
The thermal head is characterized in that the gap is disposed in the second region .
該基板上に設けられた発熱部、
該発熱部に電気的に接続された電極、を有するヘッド基体と、
前記基板を支持する台部、および該台部から副走査方向の一方側へ突出した第1突出部を有しており、前記基板の下方に配置された放熱体と、を備え、
該放熱体は、前記第1突出部が設けられていない領域を前記副走査方向に延ばした第1
領域と、前記第1突出部が設けられた領域を前記副走査方向に延ばした第2領域とを備えており、
前記第1領域には、前記台部の前記副走査方向の他方側に第2突出部を有しており、
前記第2領域には、前記台部の前記副走査方向の他方側に第3突出部を有しており、
該第3突出部は、下方に向けて屈曲または湾曲するとともに、開口部を有しており、該開口部から前記副走査方向の他方側に突出する第4突出部を備え、
該第4突出部は、前記基板と前記放熱体とを位置決めする基準面を有していることを特徴とするサーマルヘッド。 substrate,
A heat generating part provided on the substrate;
A head substrate having an electrode electrically connected to the heat generating portion;
A base that supports the substrate, and a first protrusion that protrudes from the base to one side in the sub-scanning direction, and a radiator disposed below the substrate,
The heat dissipating body has a first region in which the region where the first protrusion is not provided extends in the sub-scanning direction.
A region, and a second region obtained by extending the region in which the first protrusion is provided in the sub-scanning direction,
The first region has a second protrusion on the other side of the base portion in the sub-scanning direction,
The second region has a third protrusion on the other side of the base portion in the sub-scanning direction,
The third protrusion is bent or curved downward and has an opening, and includes a fourth protrusion that protrudes from the opening to the other side in the sub-scanning direction.
The fourth protrusion has a reference surface for positioning the substrate and the heat radiating body.
前記第1領域に前記測温部材が配置されている、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。 A temperature measuring member that is electrically connected to the head base and measures the temperature of the heat generating portion;
The thermal head according to any one of claims 1 to 7 , wherein the temperature measuring member is disposed in the first region.
前記コネクタは、前記第1領域に配置されている請求項1乃至8のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。 A connector for electrically connecting the head base and the outside;
The connector A thermal head according to any one of claims 1 to 8 is disposed in the first region.
前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、
前記発熱部上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラと、を備え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 9 ,
A transport mechanism for transporting a recording medium onto the heat generating unit;
A thermal printer comprising: a platen roller that presses the recording medium onto the heat generating portion.
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