JPH07186422A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】サーマルヘッドの共通電極で電圧ドロップが発
生するのを有効に防止するとともに、記録媒体を一定速
度で安定して搬送することが可能なサーマルプリンタを
提供する。 【構成】電気絶縁性基板１上面の端部近傍に複数個の発
熱抵抗体２を被着させるとともに、該発熱抵抗体２と前
記電気絶縁性基板１上面の端部との間に前記複数個の発
熱抵抗体２に共通に接続される共通電極４を被着させて
成るサーマルヘッドＨと、前記サーマルヘッドＨ上に配
され、記録媒体７を前記発熱抵抗体２上に搬送するとと
もに発熱抵抗体２に押圧させるプラテンローラ６とを備
えたサーマルプリンタにおいて、前記サーマルヘッドＨ
の共通電極４は、その上面が前記プラテンローラ６の周
面と対向する傾斜面ないしは曲面をなしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワードプロセッサやフ
ァクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサーマ
ルプリンタの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機
構として組み込まれるサーマルプリンタは、図３に示す
如く、アルミナセラミックス等から成る電気絶縁性基板
１１の上面に、窒化タンタル等から成る複数個の発熱抵
抗体１２とアルミニウム等の金属から成り前記発熱抵抗
体１２の両端に接続される個別電極１３及び共通電極１
４とを被着させるとともに該共通電極４を前記電気絶縁
性基板１１の上面端部と発熱抵抗体１２との間に配して
成るサーマルヘッドＨ’と、該サーマルヘッドＨ’の発
熱抵抗体１２上に配されるとともに該発熱抵抗体１２を
上方より押圧するプラテンローラ１６とから成ってお
り、サーマルヘッドＨ’とプラテンローラ１６との間に
感熱紙やインクリボン等の記録媒体１７を供給しながら
サーマルヘッドＨ’の個別電極１３と共通電極１４との
間に所定の電力を印加し、発熱抵抗体１２を選択的にジ
ュール発熱させるとともに、該発熱した熱を記録媒体１
７に伝導させ、記録媒体１７に所定の印字画像を形成す
ることによってサーマルプリンタとして機能する。

【０００３】尚、かかる従来のサーマルプリンタは、サ
ーマルヘッドＨ’の発熱抵抗体１２より発した熱を記録
媒体１７に伝達して記録媒体１７に印字画像を形成する
際、記録媒体１７のサーマルヘッドＨ’からの紙離れを
良好とするために発熱抵抗体１２は一般に電気絶縁性基
板１１上面の端部近傍に被着形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルプリンタにおいては、サーマルヘッドＨ’
の発熱抵抗体１２が電気絶縁性基板１１上面の端部近傍
に被着形成されているため、該発熱抵抗体１２に接続さ
れる共通電極１４も電気絶縁性基板１１上面の端部と発
熱抵抗体１２との間の狭い領域に形成されることとな
り、共通電極１４は幅細で電気抵抗値が大きなものとな
っている。そのため、記録媒体１７に印字画像を形成す
る際、多数の発熱抵抗体１２を一度にジュール発熱させ
ると、共通電極１４に大電流が流れ、共通電極１４の電
気抵抗値が大きいことに起因して大きな電圧ドロップが
発生し、その結果、発熱抵抗体１２に一定の電力を印加
することが不可となって記録媒体１７に印字画像の濃淡
むらが発生するという欠点を有している。

【０００５】また上記欠点を解消するために、共通電極
１４の一部を厚膜手法により形成し共通電極１４の厚み
を厚くなすことによって共通電極１４の電気抵抗値を小
さくすることが考えられる。

【０００６】しかしながら、前記厚膜手法によって形成
される共通電極１４はその厚みが約３０μｍと極めて厚
く、その上面角部Ａにはプラテンローラ１６による押圧
力が集中的に印加される。このため、プラテンローラ１
６をサーマルヘッドＨ’の発熱抵抗体１２に押圧しなが
ら回転させると、前記共通電極１４の上面角部Ａがプラ
テンローラ１６との摺接によって容易に摩耗し、その結
果、共通電極１４の電気抵抗値が大きくなるという上述
した従来のサーマルプリンタと同様の欠点が誘発され
る。

【０００７】また前記厚膜手法によって形成された共通
電極４の上面角部Ａにプラテンローラ１６からの押圧力
が集中的に印加された場合、発熱抵抗体１２上に搬送さ
れる記録媒体１７は厚みの厚い共通電極１４の上面角部
Ａに引っ掛かり、記録媒体１７を一定速度で安定して搬
送することも不可となる欠点を有している。

【０００８】

【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は、サーマルヘッドの共通電極で電圧ドロ
ップが発生するのを有効に防止するとともに、記録媒体
を一定速度で安定して搬送することが可能なサーマルプ
リンタを提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルプリン
タは、電気絶縁性基板上面の端部近傍に複数個の発熱抵
抗体を被着させるとともに、該発熱抵抗体と前記電気絶
縁性基板上面の端部との間に前記複数個の発熱抵抗体に
共通に接続される共通電極を被着させて成るサーマルヘ
ッドと、前記サーマルヘッド上に配され、記録媒体を前
記発熱抵抗体上に搬送するとともに発熱抵抗体に押圧さ
せるプラテンローラとを備えたサーマルプリンタにおい
て、前記サーマルヘッドの共通電極は、その上面が前記
プラテンローラの周面と対向する傾斜面ないしは曲面を
なしていることを特徴とするサーマルプリンタ。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。

【００１１】図１（ａ）は本発明のサーマルプリンタの
一実施例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面
図であり、Ｈはサーマルヘッド、１は電気絶縁性基板、
２は発熱抵抗体、３は個別電極、４は共通電極、５は駆
動用ＩＣ、６はプラテンローラ、７は記録媒体である。

【００１２】前記サーマルヘッドＨの電気絶縁性基板１
は、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料から成
り、アルミナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス原
料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状と
成すとともにこれを従来周知のドクターブレード法やカ
レンダーロール法等を採用することによってセラミック
グリーンシートを形成し、しかる後、前記セラミックグ
リーンシートを所定形状に打ち抜き加工するとともに高
温で焼成することによって製作される。

【００１３】また前記電気絶縁性基板１上面の端部近傍
には高融点ガラスやポリイミド樹脂等から成る蓄熱層１
ａが被着されており、該蓄熱層１ａは発熱抵抗体２の発
する熱を適当な温度となるように蓄積し、サーマルヘッ
ドＨの熱応答特性を良好に保つ作用を為す。

【００１４】前記蓄熱層１ａは、例えば高融点ガラスか
ら成る場合、高融点ガラスの粉末に適当な有機溶剤、有
機樹脂を添加混合して得たガラスペーストを電気絶縁性
基板１の上面端部にスクリーン印刷等によって所定の厚
みに印刷塗布し、しかる後、これを約１０００℃〜１２
００℃の高温で焼成することによって電気絶縁性基板１
上面の端部近傍に被着される。

【００１５】また前記蓄熱層１ａ上には窒化タンタル等
から成る複数個の発熱抵抗体２が被着されており、該発
熱抵抗体２はそれ自体が所定の電気抵抗率を有している
ため、個別電極３及び共通電極４を介して電力が印加さ
れるとジュール発熱を起こし、記録媒体７に印字画像を
形成するのに必要な所定の温度、例えば２００℃乃至３
５０℃の温度に発熱する。

【００１６】前記複数個の発熱抵抗体３は、従来周知の
スパッタリング法及びフォトリソグラフィー技術を採用
することによって蓄熱層１ａ上に所定パターン、所定厚
み（０．０１μｍ乃至０．５μｍの厚み）に被着され
る。

【００１７】また前記電気絶縁性基板１上面の端部側に
位置する各発熱抵抗体２の一端には共通電極４が共通に
接続され、各発熱抵抗体２の他端には個別電極３が個別
に接続されている。

【００１８】前記個別電極３及び共通電極４はアルミニ
ウム、金、銀、銅等の金属から成り、発熱抵抗体２にジ
ュール発熱を起こさせるために必要な所定の電力を印加
する作用を為す。

【００１９】尚、前記個別電極３は、従来周知のスパッ
タリング法及びフォトリソグラフィー技術を採用するこ
とによって蓄熱層１ａ等の上面に所定パターン、所定厚
み（０．５μｍ乃至２．０μｍの厚み）に被着される。

【００２０】また前記発熱抵抗体２の一端に接続される
共通電極４は、その上面４ｃが後述するプラテンローラ
６の周面と対向するように傾斜されている。

【００２１】このため、前記共通電極４を厚膜手法によ
って厚く形成したとしても、印字に際し、プラテンロー
ラ６からの押圧力は共通電極４上面４ｃのほぼ全面にわ
たって分散され、プラテンローラ６の押圧力が共通電極
４の上面角部等に集中的に印加されることはない。これ
により、共通電極４の摩耗が有効に防止され、共通電極
４の電気抵抗値を常に低く保つことができるとともに、
多数の発熱抵抗体２を一度にジュール発熱させる際、共
通電極４に大電流が流れても共通電極４で大きな電圧ド
ロップが発生するのが有効に防止され、記録媒体７に濃
淡むらのない鮮明で良好な印字画像を形成することが可
能となる。

【００２２】また前記共通電極４はその上面４ｃがプラ
テンローラ６の周面と対向するように傾斜されているた
め、発熱抵抗体２上に搬送される記録媒体７が共通電極
４に引っ掛かることもなく、記録媒体７を一定速度で安
定して搬送することが可能となる。

【００２３】前記共通電極４は、例えば、金属薄膜４ａ
と厚膜共通電極４ｂとから成っており、図２（ａ）〜
（ｃ）に示す如く、先ずアルミナセラミックス等から成
る電気絶縁性基板１上面の所定位置に、開口部８ａが設
けられるとともにこの開口部８ａの両側に厚みの異なる
乳剤８ｂ（厚み：２５μｍ）、８ｃ（厚み：５０μｍ）
を被着させたスクリーン８（メッシュ粗さ：♯１２０、
♯１６５等）を載置させ、次に銀、銅等の金属粉末に適
当な有機溶剤、有機溶媒を添加混合して得た導電ペース
ト４ｂ’（粘度：２０００〜２７００ポイズ）を前記ス
クリーン８の上方からスキージ９を用いて電気絶縁性基
板１の上面に塗布し、次にスクリーン８を電気絶縁性基
板１の上面から取り外すとともに前記塗布した導電ペー
スト４ｂ’を所定の温度（約６００℃の温度）で焼成す
ることによって上面４ｃ’が傾斜された厚膜共通電極４
ｂを形成し、しかる後、該厚膜共通電極４ｂの上面４
ｃ’から前記発熱抵抗体２の上面に掛けてスパッタリン
グ法等の薄膜形成技術を採用しアルミニウム等の金属薄
膜４ａを被着させることによって発熱抵抗体２の一端に
接続される。

【００２４】また一方、前記発熱抵抗体２の他端に接続
される個別電極３には、駆動用ＩＣ５が半田等のロウ材
を介して接続されており、該駆動用ＩＣ５は、発熱抵抗
体２を外部電気信号に対応させて選択的にジュール発熱
させる作用、具体的には個別電極３と共通電極４を介し
て発熱抵抗体２に印加される電力のオン・オフを制御す
る作用を為す。

【００２５】前記駆動用ＩＣ６の個別電極３への接続
は、まず個別電極３の所定個所に半田バンプを有した駆
動用ＩＣ５を載置させ、しかる後、これを２００℃乃至
２３０℃の温度に加熱した炉の中に入れ、半田バンプを
加熱溶融させることによって行われる。

【００２６】また前記駆動用ＩＣ５はエポキシ樹脂等か
ら成る樹脂材５ａによって被覆されており、該樹脂材５
ａは駆動用ＩＣ５を大気中に含まれる水分等の接触によ
る腐食から良好に保護する作用を為す。

【００２７】前記樹脂材５ａは、電気絶縁性基板１上面
の駆動用ＩＣ５が実装されている領域にエポキシ樹脂と
なるワニスをディスペンサ等によって塗布するとともに
これを所定の温度で熱硬化させることにより駆動用ＩＣ
５を被覆するようにして電気絶縁性基板１上に被着され
る。

【００２８】またかかるサーマルヘッドＨの発熱抵抗体
２上には、ネオプレンゴム製のプラテンローラ６が配さ
れており、該プラテンローラ６は軸６ａを中心に回転し
記録媒体７をサーマルプリンタＨの発熱抵抗体２上に搬
送するとともにサーマルプリンタＨの上方より発熱抵抗
体２を所定の圧力（例えば、サーマルヘッドＨがＡ４サ
イズの場合、４ｋｇ重／ヘッド）で押圧することによっ
て発熱抵抗体２の発する熱が記録媒体７に良好に伝達さ
れるようになす作用を為す。

【００２９】かくして上述したサーマルプリンタは、サ
ーマルヘッドＨとプラテンローラ６との間に記録媒体７
を供給しながらサーマルヘッドＨの個別電極３と共通電
極４との間に所定の電力を印加し、発熱抵抗体２を選択
的にジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を記録
媒体７に伝導させ、記録媒体７に所定の印字画像を形成
することによってサーマルプリンタとして機能する。

【００３０】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の変更、改良等が可能であり、例えば、上記実施例
においては、共通電極４の上面がプラテンローラ６の周
面と対向する傾斜面をなすようにしたが、これに代え
て、共通電極４の上面がプラテンローラ６の周面と対向
する曲面をなすようにしておいても良い。この場合、プ
ラテンローラ６からの押圧力は共通電極４上面の全体に
わたり均等に分散するため、共通電極４の摩耗がより有
効に防止されるようになる。従って、共通電極４の上面
がプラテンローラ６の周面と対向する曲面をなすように
しておくことが好ましい。

【００３１】また上記実施例においては、サーマルヘッ
ドＨの発熱抵抗体２や共通電極４等の上面に、窒化珪
素、サイアロン等から成る保護層をスパッタリング法等
によって被着させておけば、該保護層によって発熱抵抗
体２や共通電極４等を大気中に含まれる水分等の接触に
よる酸化腐食や記録媒体７の摺接による摩耗から有効に
保護することができる。従って、サーマルヘッドＨの発
熱抵抗体２や共通電極４等の上面に、窒化珪素、サイア
ロン等から成る保護層をスパッタリング法等によって被
着させておくことが好ましい。

【００３２】

【発明の効果】本発明のサーマルプリンタによれば、サ
ーマルヘッドの共通電極の上面がプラテンローラの周面
と対向する傾斜面ないしは曲面になしてあるため、共通
電極を厚膜手法によって厚く形成したとしても、印字に
際し、プラテンローラからの押圧力は共通電極上面のほ
ぼ全面にわたって分散され、プラテンローラの押圧力が
共通電極の上面角部等に集中的に印加されることはな
い。これにより、共通電極の摩耗が有効に防止され、共
通電極の電気抵抗値を常に低く保つことができるととも
に、多数の発熱抵抗体を一度にジュール発熱させる際、
共通電極に大電流が流れても共通電極で大きな電圧ドロ
ップが発生するのが有効に防止され、記録媒体に濃淡む
らのない鮮明で良好な印字画像を形成することが可能と
なる。

【００３３】また本発明のサーマルプリンタによれば、
共通電極の上面がプラテンローラの周面と対向する傾斜
面ないしは曲面になしてあるため、発熱抵抗体上に搬送
される記録媒体が、共通電極に引っ掛かることもなく、
記録媒体を一定速度で安定して搬送することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明のサーマルプリンタの一実施例
を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図であ
る。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は共通電極４の被着工程を示す
断面図である。

【図３】（ａ）は従来のサーマルプリンタの斜視図、
（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。

【符号の説明】

Ｈ・・・サーマルヘッド １・・・電気絶縁性基板 ２・・・発熱抵抗体 ３・・・個別電極 ４・・・共通電極 ５・・・駆動用ＩＣ ６・・・プラテンローラ ７・・・記録媒体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気絶縁性基板上面の端部近傍に複数個の
   発熱抵抗体を被着させるとともに、該発熱抵抗体と前記
   電気絶縁性基板上面の端部との間に前記複数個の発熱抵
   抗体に共通に接続される共通電極を被着させて成るサー
   マルヘッドと、 前記サーマルヘッド上に配され、記録媒体を前記発熱抵
   抗体上に搬送するとともに発熱抵抗体に押圧させるプラ
   テンローラとを備えたサーマルプリンタにおいて、 前記サーマルヘッドの共通電極は、その上面が前記プラ
   テンローラの周面と対向する傾斜面ないしは曲面をなし
   ていることを特徴とするサーマルプリンタ。