JPH04314551A - シリアルサーマルプリンタ用のサーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ，ワードプロ
セッサ，各種記録計器等に使用されるシリアルサーマル
プリンタ用のサーマルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシリアルサーマルプリンタ用のサ
ーマルヘッドは、図５ないし図７に示すように、表面に
導電パターン３０，３１、発熱部２０が積層された長方
形のセラミックス基板３２からなり、そのサーマルヘッ
ド２１をインクリボン２４，インクリボン駆動モータ２
７と共にキャリッジ２６に搭載し、サーマルヘッド２１
をインクリボン２４及び用紙２２を介してプラテン２３
に圧接，移動して熱転写印字を行っていた。

【０００３】しかし、長方形のセラミックス基板３２は
、図７から明らかなように、導電パターン３０及び共通
導電用の導電パターン３１の形成スペースが発熱部２０
の左右に必要であるため、発熱部２０の幅に比べてセラ
ミックス基板３２の幅は著しく大きくなり、そのため、
図６に示すように発熱部２０がインクリボン２４及び用
紙２２に適切に圧接するためには高度の機械的精度が必
要であった。

【０００４】そこで、図８に示すように、サーマルヘッ
ド２１をその発熱部２０がプラテン２３側に必ず密着す
るように、サーマルヘッド２１を進行方向に対して角度
θだけ傾けることが一般に行われている（たとえば、特
開昭６０−１７９２６８号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のサーマ
ルヘッド２１を傾けたものにあっては、図８からも明ら
かなように、セラミックス基板３２の進行方向に対して
後端となる部位がインクリボン２４及び用紙２２に食込
み、キャリッジ２６の移動に対して大きな抵抗となるこ
とから、インクリボン駆動モータ２７及びキャリッジ２
６の移動機構を大きなものとしなければならない。また
、食込んだセラミックス基板３２の後端により、インク
リボン２４及び用紙２２を傷つけるおそれがある。

【０００６】また、セラミックス基板３２は、サーマル
プリンタの作動時に発熱部２０が３００℃前後の高温と
なるが、セラミックスの熱容量が大きいため、セラミッ
クスに熱が吸収されて熱応答性が低く、また発熱部２０
を所定の温度に昇温させるためには大きな電力が必要で
ある。そして、熱を吸収したセラミックス基板３２は、
その進行方向の両端部においてインクリボン２４と接す
ることになるが、特にインクリボン２４及び用紙２２に
食込んだ後端部は発熱部２０に近いこともあって高温に
なりやすく、インクリボン２４に熱的に作用して印字を
汚す場合がある。

【０００７】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたもので、発熱体のみが適正にプラテン側に圧接
し、熱応答性が良好で、発熱体以外の部分がインクリボ
ンや用紙に接触して悪影響を及ぼすことのないシリアル
サーマルプリンタ用のサーマルヘッドを提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明のシリアルサーマルプリンタ用のサーマルヘッ
ドは、絶縁性の高い耐熱樹脂基板の両面又は片面に導電
パターンを形成し、前記耐熱樹脂基板の端面又は屈曲突
出させた面に印字用の発熱体を形成し、該発熱体をイン
クリボン又は感熱紙等の感熱体が通過する作用面とする
。

【０００９】そのためにサーマルヘッドは、全体として
その断面形状をＬ字型とし、Ｌ字型のフレームに前記耐
熱樹脂基板を積層して形成する。ここで、耐熱樹脂基板
を形成する材料としては、耐熱性の良好なポリイミド，
テフロン（商標名）等の合成樹脂や、薄いセラミックス
板，絶縁処理を施した金属板等を用いることができる。 また、この耐熱樹脂基板には、発熱体及び導電パターン
を形成する他に、ＩＣ用パターン及び配線用のソケット
のパターンを形成することもできる。

【００１０】

【作用】従来のシリアルサーマルプリンタ用のサーマル
ヘッドは、発熱部が基板の表面に形成されていたのに対
し、本発明のサーマルヘッドは、略断面Ｌ字型の基板の
端面又は屈曲突出せしめた面に発熱体を形成している。 そして、その端面又は屈曲突出せしめた面を印字の作用
面としている。したがって、サーマルヘッドのプラテン
側に圧接する部位は発熱体のみとなるため、小さな圧力
で接するだけで良好な印字を行い、インクリボンや用紙
を傷つけることがない。また、発熱体は、端面又は屈曲
突出せしめた面であるから、発熱体とその支持部は全体
として体積が小さくなり、熱応答性が良好となり消費電
力も小さくなる。

【００１１】また、サーマルヘッドは全体としてＬ字型
に形成したため、発熱体は突出しているが薄型に形成さ
れていて、図５に示す従来のシリアルサーマルプリンタ
のキャリッジ２６は改造を要することなく、容易に装着
することができる。更に、サーマルヘッドがＬ字型をし
ているため、機械的な強度が大きく、撓んだり歪んだり
しにくい。

【００１２】また、シリアルサーマルプリンタのキャリ
ッジのサーマルヘッドが入るスペース形状を、サーマル
ヘッドの進行方向と直角な方向に沿って細長とするとき
、Ｌ字型サーマルヘッドに代えてストレート形状にする
こともできる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。本発明のシリアルサーマルプリンタ用の
サーマルヘッド１は、図１，図２に示すように、横方向
から見て全体が略Ｌ字状に形成されている。その構成は
、両側表面に導電パターン５，６、端部に発熱体３を形
成した樹脂基板２に、ほぼ同形のフレーム９を積層固着
してある。４は発熱部３を保護するためのＴａ２　Ｏ５
　等よりなる耐摩耗性保護膜である。

【００１４】樹脂基板２としては、ポリイミド，テフロ
ン（商標名）等の絶縁性の良好な耐熱性樹脂が好ましい
が、セラミックスの薄板や絶縁処理を施した金属板も使
用することができる。樹脂基板２の厚みは、フレーム９
で支持されている点から機械的強度は必要がないため、
５００μｍ以下の薄いフィルムを適宜用いることができ
る。この樹脂基板２の一面には導電パターン６が銅によ
り形成され、他の面には共通導電用の導電パターン５が
銅により形成される。

【００１５】これら導電パターン５，６は、スパッタリ
ング，ＣＶＤ，メッキ等の適宜の方法によって形成すれ
ばよい。また、必要により導電パターン５，６の銅層の
表面に、金やすずをコーティングしてもよい。導電パタ
ーン５，６は、発熱体３に必要な電流を供給するに足る
断面積を有すればよい。

【００１６】樹脂基板２の端面には、発熱体３が形成さ
れている。発熱体３としては、ニッケル−クロム合金や
タンタル等の耐熱性に優れた合金材料や、酸化ルテニウ
ム等の耐熱性に優れた無機材料がある。これら発熱体３
となる材料は、導電パターン５，６と同様な方法によっ
て樹脂基板２の端面に形成され、導電パターン５，６と
電気的に接続する。この発熱体３は、印字に必要とされ
る熱量をインクリボン８又は用紙７に与えることから、
一般には０．１〜１０μｍ程度の厚みに形成される。ま
た、インクリボン８や用紙７等の感熱体に接触走行する
ことにより発熱体３が摩耗することを防止するため、Ｔ
ａ２　Ｏ５　等の耐摩耗性保護膜４を発熱体３の上に積
層することができる。

【００１７】このようにして作成された樹脂基板２は、
フレーム９に積層固着される。フレーム９は、図１に示
すように樹脂基板２と同様に断面Ｌ字型で、樹脂基板２
に機械的な強度を与えると共に、発熱体３から発生する
熱を発散させて発熱体３を冷却する。

【００１８】また、フレーム９は薄いセラミックスの板
や金属板から形成される。金属板を使用する場合、フレ
ーム９は共通導電用の導電パターン５を介して樹脂基板
２と接しているから、特に絶縁処理をしていない金属板
であっても使用できる。また、外側表面に冷却用のフィ
ンを設けることもできる。フレーム９のインクリボン８
に対向する端面は、図１に示すようにインクリボン８に
接することのないように斜めに切り落したほうが良い。

【００１９】このように構成されたサーマルヘッド１は
、発熱体３が突出していてその突出部位の面積が小であ
るため、熱容量が小さく、その結果、熱応答性が良好で
発熱体３以外の部分でインクリボン８や用紙７を傷める
ことがない。しかも、全体としてはＬ字型をしているた
め、機械的強度が大きく、その結果、コンパクトにして
も強度が確保できるから小型，軽量とすることができる
ため、図１に示すような従来のシリアルサーマルプリン
タに対し、ほとんど改造や設計変更を施すことなく、容
易に装着することができる。

【００２０】次に、本発明の他の実施例を、図３，図４
に示す。この実施例においては、略Ｌ字型のフレーム１
６に、そのフレーム１６の端面をまたぐ形で樹脂基板１
１が積層固着されている。樹脂基板１１の片側表面には
、導電パターン１５と共通導電用の導電パターン１４が
形成されると共に、フレーム１６の端面に相当する位置
には、発熱体１２が形成されている。なお、１３は耐摩
耗性保護膜である。

【００２１】したがって、この実施例では、樹脂基板１
１の片面のみに導電パターン１４，１５及び発熱体１２
が形成され、略Ｌ字型のフレーム１６により樹脂基板１
１の一部が屈曲突出せしめられて、その突出部に発熱体
１２が位置する。

【００２２】樹脂基板１１やフレーム１６等の材質や製
造法等は、先に説明した第１の実施例と同一であるが、
樹脂基板１１はその端面に発熱体を設けるのではなく、
屈曲突出せしめた表面に発熱体１２を設けるものである
から、より薄い樹脂フィルムが使用できる。また、発熱
体１２は、屈曲突出せしめられて弧状にされているから
、インクリボンや感熱紙との摺動がより円滑となるうえ
、接続幅を小さくできるので接触圧力が小さくでき、熱
応答性をより良好にすることができる。また、樹脂基板
１１は、その片面のみに導電パターン１４，１５及び発
熱体１２を形成すればよいので、製造が容易になる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
、樹脂基板の端面又は屈曲突出させた部分に発熱体を形
成し、その発熱体を形成した部分のみをインクリボン，
感熱紙に接触，印字するように構成したため、発熱体周
辺の体積を小さくすると共にサーマルヘッドの熱容量を
小さくすることができ、消費電力が小さく且つ熱応答性
を高くすることができる。インクリボンや感熱紙には発
熱体以外の部分は接触しないから、サーマルヘッドの摺
動によりインクリボンや感熱紙を傷めたり、昇温した基
板等により印字を汚すようなことがない。金属製のフレ
ームを用いれば略Ｌ字型の全体形状と相まって強い機械
的強度が得られ、その分小型，軽量とすることができ、
冷却効率も高いものとすることができる。略Ｌ字状の全
体形状により、印字部が突出しているにもかかわらず全
体としては比較的薄型に構成されており、従来のシリア
ルサーマルプリンタに対して、格別の改造や設計変更を
施すことなく、容易に装着することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッドの一例を示す側面図で
ある。

【図２】本発明のサーマルヘッドの一例を示す平面図で
ある。

【図３】本発明のサーマルヘッドの他の例を示す側面図
である。

【図４】本発明のサーマルヘッドの他の例を示す平面図
である。

【図５】従来のシリアルサーマルプリンタの斜視図であ
る。

【図６】従来のサーマルヘッドの側面図である。

【図７】従来のサーマルヘッドの平面図である。

【図８】従来のサーマルヘッドの側面図である。

【符号の説明】

１，１０　　サーマルヘッド ２，１１　　樹脂基板 ９，１６　　フレーム ３，１２　　発熱体 ４　　耐摩耗性保護膜 ５，１４　　共通導電用の導電パターン６，１５　　導
電パターン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　絶縁性，耐熱性の基板の一端面に熱に
   よる印字を行うための発熱体を形成し、基板の片側表面
   に導電パターンを、他の表面に共通導電用の導電パター
   ンを形成してそれぞれ前記発熱体に接続すると共に、該
   基板の発熱体が形成された一端面を立ち上げるようにほ
   ぼ直角に基板を屈曲して略Ｌ字状とし、略Ｌ字状のフレ
   ームと積層固着したことを特徴とするシリアルサーマル
   プリンタ用のサーマルヘッド。
2. 【請求項２】　　絶縁性，耐熱性の基板の片側表面に熱
   による印字を行うための発熱体と導電パターン及び共通
   電極用の導電パターンを形成し、該導電パターン及び共
   通電極用の導電パターンと発熱体とを接続すると共に、
   前記基板の他の表面と略Ｌ字状のフレームとを、前記発
   熱体がフレームのほぼ直角に立ち上った端面により屈曲
   突出して印字部を形成するように積層固着したことを特
   徴とするシリアルサーマルプリンタ用のサーマルヘッド
   。
3. 【請求項３】　　請求項１又は２記載の絶縁性，耐熱性
   の基板が、耐熱性樹脂，セラミックス，絶縁処理を施し
   た金属板等の薄板であることを特徴とするシリアルサー
   マルプリンタ用のサーマルヘッド。
4. 【請求項４】　　請求項１又は２記載の導電パターン及
   び共通電極は、発熱体及び該発熱体への信号をコントロ
   ールするＩＣを結合するためのパターンとしての機能を
   併せもつものであることを特徴とするシリアルサーマル
   プリンタ用のサーマルヘッド。