JPH0477267A - サーマルプリントヘッド - 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】 【産業上の利用分野】

本願発明はサーマルプリントヘッドに関する。

【従来の技術】 感熱記録紙等に印字を行うライン型のサーマルプリント
ヘッドは、第５図に示すように、放熱板を兼ねるベース
基板ｌの上に、発熱体２、およびこの発熱体２を駆動す
るドライバＩＣ３ならびにこのトライバＩＣ３へ電流を
供給する櫛歯状の入力端子部４を有するセラミック製へ
・ソト基板５と、上記ヘッド基板５の入力端子部４に対
応する櫛歯状の接続端子部６を存し、上記ヘッド基板５
と外部回路とを接続するための接続用基板７と、上記接
続用基板７を上記ベース基板１に対して固定するととも
に、上記ドライバＩＣ３を覆ってこれを保護し、かつ、
上記ヘッド基板５の入力端子部４と接続用基板７の接続
端子部６とを圧接させて両端子部４，６の接続をはかる
押さえカッく−８とを設けて大略構成される。 上記ヘッド基板５の上面−側には、第６図に示すように
、上記ドライバＴＣ３からへ・ソト基板５の幅方向に互
いに等間隔平行にのびる櫛歯状の駆動用電極パターン９
と、上記駆動用電極パターン９の各櫛歯９ａ、９ｂ・・
・間に入り込むようにして形成された櫛歯状のコモン電
極パターン１０か形成され、上記各櫛歯状電極パターン
９，１０の各櫛歯９ａ、９ｂ・・・、１０ａ、１０ｂ・
・・を掛は渡すようにして、ヘッド基板５の長手方向に
一列にのびる発熱体２が添着形成されている。上記発熱
体２は、ペースト状の酸化ルテニウム（ＲｕＯ＝）等の
発熱抵抗体を、スクリーン印刷法によって厚膜形成した
後、炉に入れて焼成することにより添着形成される。 上記サーマルプリントヘッドは、第５図に示すように、
プラテン１１等によってバックアップされながら上記発
熱体２に接触しつつ移動する感熱紙等の記録紙■２に対
して、上記駆動用１極パターン９およびコモン電極パタ
ーン１０を介して、上記発熱体２の選択された部分（発
熱ドツト）に電力を供給してその部分を発熱させること
により、印字を行う。

【発明か解決しようとする課題】

ところで、上記のようなサーマルプリントヘッドの印字
品質を向上させ、鮮明な印字を行うには、上記発熱体２
の各発熱ドツト２ａ、２ｂ・・・、すなわち、第６図に
示す駆動用電極パターン９の一本の櫛歯９ａとその両側
に位置するコモン電極パターン１０の各櫛歯１０ａ、Ｉ
Ｏｂ間に位置する部分を均一に加熱し、記録紙Ｉ２に接
触させられる上記各発熱ドツト２ａ、２ｂの表面温度を
均一にする必要がある。 ところか、上記発熱体２はペースト状の発熱抵抗体をス
クリーン印刷法によって厚膜形成したものであるため、
その横断面は、第７図に示すように、輻方向中央部が盛
り上かった略弓形状となる。 このため、各発熱ドツト２ａ、２ｂの輻方向中央部】３
においては、発熱体２の厚さか大きいため大きな電流か
流れる一方、幅方向両側１４においては発熱体２の厚さ
が小さいため小さな電流しか流れない。したかって、発
熱体２の輻方向中央部１３近傍の発熱量か大きくなり、
発熱体幅方向各部の表面温度を一定にすることは困難で
ある。 しかも、上記発熱体２の輻方向の厚みか異なることから
、発熱体２の幅方向各部における蓄熱量も異なり、熱の
逃げにくい幅方向中央部１３の温度かさらに上昇する。 この結果、上記発熱体２の各発熱トラ）２ａ。 ２ｂ・・・内において、輻方向に温度差か生し、記録紙
に均一に熱を加えることかできないため、記録紙上の印
字ドツトの輪郭かはやけて印字むら等か発生し、印字品
質の低下を招くことになる。 本願発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであ
って、上記従来の問題を解決し、記録紙等に接触する各
発熱ドツト内の温度を均一にし、印字むらをなくして、
印字品質を向上させることのできるサーマルプリントヘ
ッドを提供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願発明では次の技術的手段
を講じている。 すなわち、本願の請求項１に記載した発明は、ヘッド基
板上に一列に連続して延びる発熱体と、上記ヘッド基板
上にパターン形成され上記発熱体に導通してのびる櫛歯
状電極パターンとを備え、上記櫛歯状電極パターンを介
して、上記発熱体の選択された部分を発熱させるように
構成されたサマルプリントヘッドにおいて、 上記発熱体は、横断面略弓形に形成された内部発熱抵抗
部と、上記内部発熱抵抗部を覆うようにして積層形成さ
れた外部発熱抵抗部とを備え、上記内部発熱抵抗部を形
成する発瞥抵抗体の抵抗率を、外部発熱抵抗部を形成す
る発熱抵抗体の抵抗率より大きく設定したことを特徴と
する。 また、請求項２に記載した発明は、ヘッド基板上に一列
に連続して延びる発熱体と、上記ヘッド基板上にパター
ン形成され上記発熱体に導通してのびる櫛歯状電極パタ
ーンとを備え、上記櫛歯状電極パターンを介して、上記
発熱体の選択された部分を発熱させるように構成された
サーマルプリントヘッドにおいて、 上記発熱体は、横断面中央部に断面略弓形に形成された
中央発熱抵抗部と、上記中央発熱抵抗部の幅方向両側部
の表面ないしヘッド基板表面上にそれぞれ添着形成され
た側部発熱抵抗部とを備えることを特徴とする。 また、請求項３に記載した発明は、ヘッド基板上に一列
に連続して延びる発熱体と、上記ヘッド基板上にパター
ン形成され上記発熱体に導通してのびる櫛歯状電極パタ
ーンとを備え、上記櫛歯状電極パターンを介して、上記
発熱体の選択された部分を発熱させるように構成された
サーマルプリントヘッドにおいて、 上記発熱体は、上記ヘッド基板上に、十分な輻をもつ横
断面略弓形に形成された発熱抵抗体から、上記弓形の輻
方向両側部を切り欠いて、所定幅をもつ断面矩形をなす
ように形成されることを特徴とする。 さらに、請求項４に記載した発明は、ヘッド基板上に一
列に連続して延びる発熱体と、上記ヘッド基板上にパタ
ーン形成され上記発熱体に導通してのびる櫛歯状電極パ
ターンとを備え、上記櫛歯状電極パターンを介して、上
記発熱体の選択された部分を発熱させるように構成され
たサーマルプリントヘッドにおいて、 上記発熱体は、上記ヘッド基板上に絶縁膜によって上記
櫛歯状電極パターンに導通しつる所定幅の線状スリット
を形成するとともに、このスリット内に発熱抵抗体を埋
め込むようにして形成されていることを特徴とする。

【発明の作用および効果】

ヘッド基板上に添着形成される発熱体は、スクリーン印
刷法によって厚膜形成されるため、その横断面形状が略
弓形状になることは避けられない。 このため、上記発熱体の輻方向中央部の抵抗値か小さく
なって大きな電流が流れ、中央部の温度が高くなり、各
発熱ドツトの幅方向の各部を均一加熱できないのである
。 本願発明は、横断面内において、複数の発熱抵抗体を積
層することにより、あるいは、発熱体の横断面形状を、
輻方向の各部の抵抗か均一となるように形成することに
より、記録紙に接触する発熱体輻方向各部表面の温度を
均一化にしようとするものである。 本願の請求項１に記載した発明は、発熱体を抵抗率の異
なる複数の発熱抵抗体を積層することにより形成したも
のである。 請求項１に記載された発明における発熱体は、その内側
部に形成された略弓形の内部発熱抵抗部と、この内部発
熱抵抗部を覆うようにして積層形成された外部発熱抵抗
部からなる。そして、上記内部発熱抵抗部を形成する発
熱抵抗体の抵抗率は、上記外部発熱抵抗部の発熱抵抗体
のそれより大きく設定される。上記構成によって、発熱
体の輻方向各部の厚さが異なっても、幅方向各部の抵抗
値を均一にすることか可能となる。 すなわち、発熱体の内側には、抵抗率の大きい横断面弓
形の内部発熱抵抗部が積層形成され、幅方向中央部にお
いて上記抵抗率の大きい内部発熱抵抗部の厚さも大きく
なるため、上記幅方向中央部の抵抗値か全体として増加
する。したかって、発熱体幅方向の各部の抵抗値を均一
化でき、発熱体輻方向各部に均一に電流を流すことか可
能となる。このため、発熱体の幅方向各部を均一に加熱
して記録紙に接触する発熱体の輻方向の表面温度を均一
化にすることかできる。この結果、印字むら防止もしく
は低減して印字品質の向上をはかることかできる。 本願の請求項２に記載した発明は、横断面略弓形状の中
央発熱抵抗部の幅方向両側部の表面ないしヘッド基板表
面上にそれぞれ側部発熱抵抗部を添着形成したものであ
る。断面弓形形状の両側部に上記側部発熱抵抗部をそれ
ぞれ形成することにより、上記断面弓形の両側部の厚み
を増加させることかでき、発熱体の幅方向の厚みの均一
化をはかることかできる。この結果、幅方向の各部の抵
抗値か均一化されて、幅方向各部か均一に加熱され、印
字むらをなくして、印字品質の向上をはかることかでき
る。 本願の請求項３に記載した発明は、発熱抵抗体自体の横
断面形状を矩形形状に形成するものである。 すなわち、本請求項に記載された発明に係る発熱体は、
ヘッド基板上に十分な輻をもつ横断面弓形の発熱抵抗体
を形成し、上記断面弓形の輻方向両側部を切り欠いて、
所定幅をもつ断面略矩形形状を存する発熱体を形成する
ものである。 上記発熱体は十分な輻をもつ弓形形状をもつ発熱抵抗体
から、その両側部を切り欠いて形成されるため、発熱体
の表面の曲率を小さく抑えることができ、はぼ矩形状の
発熱体を形成することができる。 上記発熱体は、その輻方向の厚みがほぼ一定となるため
、輻方向の抵抗値か均一化され、幅方向各部を均一に加
熱することができる。このため、印字むらをなくして、
印字品質の向上を図ることができる。 なお、上記弓形形状の両側部を切り欠く手段として、エ
ツチング等を利用することかできる。 本願の請求項４に記載した発明は、絶ＲＭによって櫛歯
状電極パターンに導通ずるスリットを形成し、発熱体は
このスリットに発熱抵抗体を埋め込むようにして形成さ
れる。 ベースト状の発熱抵抗体か、上記スリットに埋め込まれ
て焼成されるため、上記電極パターンに導通する部分の
厚さかほぼ均一化される。また、上記絶縁膜によって、
発熱体の幅方向両側の部分への電力の供給か規制され、
発熱体両側部はほとんと発熱しない。このため、記録紙
に接触させられる中央部近傍が均一に加熱され、記録紙
に接触する部分の温度の均一化かはかられる。 しかも、ペースト状の上記発熱抵抗体か上記スリットに
埋め込まれる際に、上記発熱抵抗体の粘度に起因して、
上記発熱体の中央表面が若干窪む。 このため、上記発熱体の中央部の厚さが減少して発熱量
が低減するとともに、上記中央部の蓄熱作用を低減させ
、発熱抵抗体の中央部近傍か均一な温度に保持される。 このため、印字むら等が生しることなく、印字品質の高
いサーマルプリントヘッドを提供することかできる。

【実施例の説明】

以下、本願発明の実施例を第１図ないし第５図に基づい
て具体的に説明する。 本願発明が適用されるサーマルプリントヘッドは、第５
図に示すように、ヘース基板１の上に、発熱体２を有す
るセラミック製ヘッド基板５と、上記ヘッド基板５と外
部回路とを接続するだめの接続用基板７と、上記接続用
基板７を上記ｌ＼−ス基板１に対して固定するとともに
、上記ヘッド基板５の入力端子部４と接続用基板７の接
続端子部６とを圧接させて両端子部４．６の接続をはか
る押さえカバー８とを設けて大略構成される。なお、本
願発明は、特にヘッド基板５上に添着形成される発熱体
の構造に特徴を有するものであり、サーマルプリントヘ
ッドの基本的構造は、第５図に示す従来の一般的なサー
マルプリントヘッドと同様であるので、その説明は省略
する。また、従来例と同等の部材には同一の符号を付し
である。 ヘッド基板５は、第１図ないし第４図に示すように、セ
ラミック製の矩形平板５ａの一側面にガラス等によって
絶縁層３０を形成し、その上に上記櫛歯状電極パターン
９，１０、線状発熱体１９等を添着形成して構成される
。 本実施例における上記発熱体１９は、第１図ないし第４
図に示すように、複数の発熱抵抗体を積層し、あるいは
、発熱抵抗体の横断面弓形形状を変更することにより、
記録紙等に接触する幅方向各部の抵抗値を均一化し、上
記発熱体１９の幅方向各部を均一に加熱できるように構
成されている。 第１図は、本願の請求項１に記載した発明に係る実施例
であり、横断面略弓形をした発熱体１９ａは、この発熱
体＋９ａの内部において弓形に形成された内部発熱抵抗
部２０と、上記内部発熱抵抗部２０を覆うようにして積
層形成された外部発熱抵抗部２１とからなる二層構造を
備える。そして、上記内部発熱抵抗部２０を形成する発
熱抵抗体２２ａの抵抗率は、上記外部発熱抵抗部２１を
形成する発熱抵抗体２２ｂのそれよりも大きく設定され
ている。 上記内部発熱抵抗部２０か弓形に形成されているため、
上記発熱体１９ａの中央部においては、上記内部発熱抵
抗体２２ａの厚さも大きくなる。 したかって、上記発熱体１９ａの輻方向中央部の抵抗値
を全体として増加させることか可能となり、上記内部発
熱抵抗部２０の形状を調整することにより、発熱体輻方
向の各部の抵抗値を均一化することかできる。これによ
り、発熱体幅方向各部に均一に電流を流すことか可能と
なり、発熱体１９ａの幅方向各部を均一に加熱して記録
紙に接触する発熱体＋９ａの幅方向の表面温度を均一に
することかできる。この結果、印字むらをなくし、印字
品質の向上をはかることかできる。 なお、本実施例においては、外部発熱抵抗部２１の弓形
形状外側の曲率より、内部発熱抵抗部２０の弓形形状外
側の曲率を大きくして、発熱体１９ａの中央部における
外部発熱抵抗部２】の厚さを減少させている。これによ
り、上記発熱体１９ａの幅方向中央部の抵抗値を若干大
きく設定して発熱量を減少させ、上記発熱量の低下と上
記中央部における蓄熱作用による温度上昇とを相殺する
ことにより、幅方向各部の温度の均一化か図られている
。 第２図は、本願の請求項２に記載した発明に係る実施例
であり、上記発熱体＋９ｂは、断面略弓形をした中央発
熱抵抗部２３と、上記中央発熱抵抗部２３の横断面両側
部の表面ないしヘッド基板５の表面上に添着形成された
側部発熱抵抗部２４２４′とから構成されている。 上記横断面弓形の中央発熱抵抗部２３の両側に上記側部
発熱抵抗部２４．２４’を添着形成することにより、記
録紙に接触する上記発熱体＋９ｂの中央近傍の厚さが均
一化される。このため、横断面幅方向の抵抗値か均一化
されて、輻方向各部か均一に加熱され、印字むらか減少
して、印字品質の向上をはかることができる。 第３図は、本願の請求項３に記載した発明に係る実施例
であり、発熱体＋９ｃは、ヘッド基板５上に添着される
略弓形の発熱抵抗体２２ｃから横断面弓形の両側部２５
．２５’を、エツチング等の手法を用いて切り欠くこと
により形成される。 上記ヘッド基板５上に添着される発熱抵抗体２２ｃは、
第３図の破線で示すように、十分な幅をもつため、上記
弓形外側部の弧の曲率は無視てきるほと小さい。このた
め、この弓形の幅方向両側部を切り欠くと、所定幅をも
つほぼ矩形状の発熱体１９ｃを形成することかできる。 この結果、発熱体１９ｃの輻方向の厚みかほぼ一定とな
るため、幅方向の抵抗値がほぼ均一化され、幅方向各部
の発熱量を均一にすることかできる。このため、印字む
らをなくして、印字品質の向上を図ることかできる。 第４因は、本願の請求項４に記載した発明に係る実施例
であり、ヘッド基板５上に絶縁ｌＩ２６によって櫛歯状
電極パターン９．１０に導通しつる所定幅の線状スリッ
ト２７を形成するとともに、このスリット２７内に発熱
抵抗体２２を埋め込むようにして、発熱体１９ｄが形成
されている。 ペースト状の発熱抵抗体２２か上記スリット２７に埋め
込まれて焼成されるため、発熱体１９ｄの上記駆動用電
極パターン９およびコモン電極パターンＩＯに導通する
中央部２８の厚さがほぼ均一化される。また、上記絶縁
膜２６によって、発熱体１９ｄの輻方向両側部２９．２
９’への電力の供給が規制され、この発熱体両側部２９
．２９′はほとんど発熱しない。このため、記録紙に接
触させられる中央部２８か均一に加熱され、記録紙に接
触する部分の温度の均一化かはかられる。 しかも、ペースト状の上記発熱抵抗体２２か上記スリッ
ト２７に埋め込まれる際に、上記発熱抵抗体２２の粘度
に起因して、上記発熱体＋９ｃｌの中央部の表面が若干
窪む。このため、上記発熱体１９ｄの中央近傍の厚さか
減少し、発熱量もそれにしたかって減少する。この結果
、上記中央部２８における蓄熱作用による温度の上昇を
抑えることができ、発熱体＋９ｄの中央部近傍か均一な
温度に保持される。したかって、印字むら等が生じるこ
となく、印字品質の高いサーマルプリントヘッドを提供
することかできる。 本願発明は、上述した実施例に限定されることはない。 第１図に示す実施例においては、発熱体＋９ａを外部発
熱抵抗部２１と内部発熱抵抗部２０とからなる二層構造
としたか、抵抗率かそれぞれ異なる三層以上の発熱抵抗
部を積層して構成することもてきる。 第２図に示す実施例において、側部発熱抵抗部２４．２
４’は、中央発熱抵抗部２３の横断面両側部の表面ない
しヘッド基板表面上にそれぞれ形成したが、上記中央発
熱抵抗部２３の横断面両側部の表面にのみ添着形成する
こともできる。 第３図に示す実施例において、両側部２５．２５′を切
り欠く手段として、エツチングを利用したが、他の手段
によって切り欠くこともできる。 第４図に示す実施例において、発熱体１９ｄの中央部２
８が窪むように形成したか、上記窪みが生じなくとも、
同様の効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の請求項１に記載した発明に係る実施例の
要部断面図、第２図は本願の請求項２に記載した発明に
係る実施例の要部断面図、第３図は本願の請求項３に記
載した発明に係る実施例の要部断面図、第４図は本願の
請求項４に記載した発明に係る実施例の要部断面図、第
５図は本願発明が適用されるサーマルプリントヘッドの
断面図、第６図はヘッド基板の要部平面図、第７図は従
来例の要部断面図である。 ５・・・ヘッド基板、９．ＩＯ・・・電極パターン、１
９・・・発熱体、２０・・・内部発熱抵抗部、２１・・
・外部発熱抵抗部、２２・・・発熱抵抗体、２３・・・
中央発熱抵抗部、２４．２４’・・・側部発熱抵抗部、
２５゜２５′・・・側部、２６・・・絶縁膜、２７・・
・スリット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘッド基板上に一列に連続して延びる発熱体と、
   上記ヘッド基板上にパターン形成され上記発熱体に導通
   してのびる櫛歯状電極パターンとを備え、上記櫛歯状電
   極パターンを介して、上記発熱体の選択された部分を発
   熱させるように構成されたサーマルプリントヘッドにお
   いて、 上記発熱体は、横断面略弓形に形成された内部発熱抵抗
   部と、上記内部発熱抵抗部を覆うようにして積層形成さ
   れた外部発熱抵抗部とを備え、上記内部発熱抵抗部を形
   成する発熱抵抗体の抵抗率を、外部発熱抵抗部を形成す
   る発熱抵抗体の抵抗率より大きく設定したことを特徴と
   する、サーマルプリントヘッド。
2. （２）ヘッド基板上に一列に連続して延びる発熱体と、
   上記ヘッド基板上にパターン形成され上記発熱体に導通
   してのびる櫛歯状電極パターンとを備え、上記櫛歯状電
   極パターンを介して、上記発熱体の選択された部分を発
   熱させるように構成されたサーマルプリントヘッドにお
   いて、 上記発熱体は、横断面中央部に断面略弓形に形成された
   中央発熱抵抗部と、上記中央発熱抵抗部の幅方向両側部
   の表面ないしヘッド基板表面上にそれぞれ添着形成され
   た側部発熱抵抗部とを備えることを特徴とする、サーマ
   ルプリントヘッド。
3. （３）ヘッド基板上に一列に連続して延びる発熱体と、
   上記ヘッド基板上にパターン形成され上記発熱体に導通
   してのびる櫛歯状電極パターンとを備え、上記櫛歯状電
   極パターンを介して、上記発熱体の選択された部分を発
   熱させるように構成されたサーマルプリントヘッドにお
   いて、 上記発熱体は、上記ヘッド基板上に、十分な幅をもつ横
   断面略弓形に形成された発熱抵抗体から、上記弓形の幅
   方向両側部を切り欠いて、所定幅をもつ断面矩形をなす
   ように形成されることを特徴とする、サーマルプリント
   ヘッド。
4. （４）ヘッド基板上に一列に連続して延びる発熱体と、
   上記ヘッド基板上にパターン形成され上記発熱体に導通
   してのびる櫛歯状電極パターンとを備え、上記櫛歯状電
   極パターンを介して、上記発熱体の選択された部分を発
   熱させるように構成されたサーマルプリントヘッドにお
   いて、 上記発熱体は、上記ヘッド基板上に絶縁膜によって上記
   櫛歯状電極パターンに導通しうる所定幅の線状スリット
   を形成するとともに、このスリット内に発熱抵抗体を埋
   め込むようにして形成されていることを特徴とする、サ
   ーマルプリントヘッド。