(57)【要約】【課題】サーマルプリントヘッドのプリンタへの組み付けを容易にする。【課題を解決するための手段】サーマルプリントヘッド１１、長方形のセラミック基板２２と、セラミック基板２２から突出して主走査方向に延びる突条部２１を含むグレーズ層２５と、この突条部２１の表面に配列されて帯状の発熱領域を形成する複数の発熱抵抗体２６と、を備えた発熱体板２０と、発熱体板載置面とそれに平行な裏面とそれらに垂直な端面と裏面および端面に対して傾いて端面および前記裏面を連結する位置調整面７１を有し、この発熱体板設置面に突条部２１が端面に近接するように発熱体板２０を載置する放熱板３０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形の基板と、この基板から突出してこの基板の一方の長辺に近接してこの長辺に沿ってライン状に延びる突条部を含むグレーズ層と、この突条部の表面に配列されてこの突条部のラインに沿った帯状の発熱領域を形成する複数の発熱抵抗体と、を備えた発熱体板と、
発熱体板載置面とそれに平行な裏面とそれらに垂直な端面と前記裏面および前記端面に対して傾いて前記端面および前記裏面を連結する位置調整面を有し、この発熱体板設置面に前記突条部が前記端面に近接するように前記発熱体板を載置する放熱板と、
を具備することを特徴とするサーマルプリントヘッド。
【請求項２】
前記発熱領域は前記突条部の頂部から前記長辺側にオフセットされていることを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項３】
前記突条部の頂部における法線と前記発熱領域における法線とのなす角は、前記端面と前記位置調整面とのなす角に等しいことを特徴とする請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項４】
長方形の基板に、この基板から突出してこの基板の一方の長辺に近接してこの長辺に沿ってライン状に延びる突条部を含むグレーズ層と、この突条部の表面に配列されてこの突条部のラインに沿った帯状の発熱領域を形成する複数の発熱抵抗体と、を備えた発熱体板を形成する工程と、
発熱体板載置面とそれに平行な裏面とそれらに垂直な端面とを持つ板の裏面の一辺近傍を削って前記裏面および前記端面に対して傾いて前記端面および前記裏面を連結する位置調整面を形成して放熱板を形成する放熱板形成工程と、
前記発熱体板設置面に前記突条部が前記端面に近接するように前記発熱体板を載置する工程と、
を具備することを特徴とするサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記突条部の頂部における法線と前記発熱領域における法線とのなすオフセット角を測定する工程をさらに具備し、
前記放熱板形成工程は前記前記端面と前記位置調整面とのなす角が前記オフセット角に等しくなるように前記位置調整面を形成するものであることを特徴とする請求項４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項６】
平板部とその平板部から垂直に立ち上がり上端部が滑らかなピールバーとを有する放熱体支持体と、
長方形の基板と、この基板から突出してこの基板の一方の長辺に近接してこの長辺に沿ってライン状に延びる突条部を含むグレーズ層と、この突条部の表面に配列されてこの突条部のラインに沿った帯状の発熱領域を形成する複数の発熱抵抗体と、を備えた発熱体板と、発熱体板載置面とそれに平行な裏面とそれらに垂直な端面と前記裏面および前記端面に対して傾いて前記端面および前記裏面を連結する位置調整面を有し、この発熱体板設置面に前記突条部が前記端面に近接するように前記発熱体板を載置する放熱板と、を有し、前記放熱体支持体に前記ピールバーに前記位置調整面が接触するように固定されたサーマルプリントヘッドと、
被印刷媒体を搬送する第１搬送手段と、
前記被印刷媒体と前記サーマルプリントヘッドとの間に前記感熱リボンを搬送する第２搬送手段と、
前記被印刷媒体および前記感熱リボンを前記サーマルプリントヘッドの前記発熱抵抗体が配列された領域に押し付ける前記放熱体支持体に対して所定の位置に配置された円筒状のプラテンローラと、
を具備することを特徴とするプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリントヘッド、サーマルプリントヘッドの製造方法、および、プリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルプリントヘッドは、発熱部に配列された複数の発熱体を発熱させ、その熱により感熱記録紙などの媒体に文字や図形などの画像を形成する出力用デバイスである。このサーマルプリントヘッドは、バーコードプリンタ、デジタル製版機、ビデオプリンター、イメージャー、シールプリンターなどの記録機器に広く利用されている。
【０００３】
一般的なサーマルプリントヘッドは、放熱板と、放熱板に取り付けられた発熱体板と、発熱体板と同じ側で放熱板に取り付けられた回路基板とを備えている。この発熱体板の放熱板と相対する表面の反対側の表面の帯状に延びる発熱領域には、複数の発熱抵抗体が所定の間隔で直線状に配列されている。また、回路基板には、発熱抵抗体を駆動する駆動回路の一部となる駆動用ＩＣなどの電気部品が搭載されている。
【０００４】
このようなサーマルプリントヘッドを用いたプリンタは、一般的に、所定の弾性を持つ材料で円筒状に形成されたプラテンローラを備えている。このプラテンローラは、発熱抵抗体が配列された主走査方向を軸として、その側面が支持基板上の発熱領域に接するように配置され、その軸を中心に回転可能に設けられる。プラテンローラの回転によって、プラテンローラと発熱領域の間に挿入された媒体は、主走査方向に垂直な副走査方向に移動する。プラテンローラによって媒体を発熱領域に押し付けつつ、その媒体を副走査方向に移動させ、発熱抵抗の発熱パターンを媒体の移動とともに変化させることにより、所望の画像を媒体上に形成する。
【０００５】
カードなどの硬質の媒体やチケットなどの厚みのある媒体への印画では、媒体を直線的に搬送することが要求される。サーマルプリントヘッドの発熱領域はグレーズの凸部の稜線部分に形成するものが一般的であるが、直線的な搬送経路を確保するために、発熱領域を稜線部分から端部側にオフセットさせた位置に配置したものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２６２８２８号公報
【特許文献２】特開２００８−２３０１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
グレーズに凸部を持つサーマルプリントヘッドで発熱領域を稜線部分から端部側にオフセットしたものでは、サーマルプリントヘッドのサーマルプリンタへの組み付けの際に、サーマルプリントヘッドとプラテンローラの軸位置などとの角度を調整する必要がある。また、サーマルプリントヘッドの製造の際に、発熱領域の形成位置がずれる場合があるため、サーマルプリントヘッド毎に角度調整が必要になる。しかし、サーマルプリントヘッドを組み付けるための専用部品を製造することに加え、サーマルプリントヘッド毎にねじなどを用いて角度を微調整することは容易ではない。
【０００８】
そこで、本発明は、サーマルプリントヘッドのプリンタへの組み付けを容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するため、本発明は、サーマルプリントヘッドにおいて、長方形の基板と、この基板から突出してこの基板の一方の長辺に近接してこの長辺に沿ってライン状に延びる突条部を含むグレーズ層と、この突条部の表面に配列されてこの突条部のラインに沿った帯状の発熱領域を形成する複数の発熱抵抗体と、を備えた発熱体板と、発熱体板載置面とそれに平行な裏面とそれらに垂直な端面と前記裏面および前記端面に対して傾いて前記端面および前記裏面を連結する位置調整面を有し、この発熱体板設置面に前記突条部が前記端面に近接するように前記発熱体板を載置する放熱板と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、サーマルプリントヘッドの製造方法において、長方形の基板に、この基板から突出してこの基板の一方の長辺に近接してこの長辺に沿ってライン状に延びる突条部を含むグレーズ層と、この突条部の表面に配列されてこの突条部のラインに沿った帯状の発熱領域を形成する複数の発熱抵抗体と、を備えた発熱体板を形成する工程と、発熱体板載置面とそれに平行な裏面とそれらに垂直な端面とを持つ板の裏面の一辺近傍を削って前記裏面および前記端面に対して傾いて前記端面および前記裏面を連結する位置調整面を形成して放熱板を形成する放熱板形成工程と、前記発熱体板設置面に前記突条部が前記端面に近接するように前記発熱体板を載置する工程と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、プリンタにおいて、平板部とその平板部から垂直に立ち上がり上端部が滑らかなピールバーとを有する放熱体支持体と、長方形の基板と、この基板から突出してこの基板の一方の長辺に近接してこの長辺に沿ってライン状に延びる突条部を含むグレーズ層と、この突条部の表面に配列されてこの突条部のラインに沿った帯状の発熱領域を形成する複数の発熱抵抗体と、を備えた発熱体板と、発熱体板載置面とそれに平行な裏面とそれらに垂直な端面と前記裏面および前記端面に対して傾いて前記端面および前記裏面を連結する位置調整面を有し、この発熱体板設置面に前記突条部が前記端面に近接するように前記発熱体板を載置する放熱板と、を有し、前記放熱体支持体に前記ピールバーに前記位置調整面が接触するように固定されたサーマルプリントヘッドと、被印刷媒体を搬送する第１搬送手段と、前記被印刷媒体と前記サーマルプリントヘッドとの間に前記感熱リボンを搬送する第２搬送手段と、前記被印刷媒体および前記感熱リボンを前記サーマルプリントヘッドの前記発熱抵抗体が配列された領域に押し付ける前記放熱体支持体に対して所定の位置に配置された円筒状のプラテンローラと、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、サーマルプリントヘッドのサーマルプリンタへの組み付けを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態の断面を示す断面図である。
【図２】本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態の一部切欠上面図である。
【図３】本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態を用いたプリンタの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係るサーマルプリントヘッドの実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれに限定されない。
【００１５】
図１は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態の断面を示す断面図である。図２は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドの一部切欠上面図である。図３は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドを用いたプリンタの側面図である。
【００１６】
本実施の形態のサーマルプリントヘッド１１は、発熱体板２０、放熱板３０および回路基板４０を有している。放熱板３０は、たとえばアルミニウムなどの金属で形成された長方形の平板で、発熱体板２０を載置する長方形の発熱体板載置面３２を持つ。放熱板３０の発熱領域２４に近い方の端面の発熱体板２０に対して反対側の稜線を含む部分７０は削り取られていて、端面に対して傾いた位置調整面７１が形成されている。
【００１７】
発熱体板２０は、セラミック基板２２およびグレーズ層２５を有している。セラミック基板２２は、アルミナなどの絶縁材料で形成された長方形の平板である。セラミック基板２２の一方の表面は放熱板３０と向かい合っており、他方の表面にはグレーズ層２５が融着している。グレーズ層２５は、たとえばガラスなどの絶縁材料で形成されている。グレーズ層２５には、セラミック基板２２の表面から突出する突条部２１が形成されている。突条部２１は、セラミック基板２２の一方の長辺に近接してほぼ直線状に延びている。
【００１８】
グレーズ層２５の表面には、突条部２１が延びる方向（主走査方向）に沿って間隔を置いて突条部２１を跨ぐ方向（副走査方向）に抵抗体層が形成されている。また、抵抗体層の表面には、金属配線層２８が形成されている。金属配線層２８には突条部２１の一部を跨ぐ切欠部が形成されていて、抵抗体層の金属配線層２８と重なり合わない部分が発熱抵抗体２６となる。このようにして発熱抵抗体２６が突条部２１の表面に間隔を置いて複数配列されて、突条部２１のラインに沿った帯状の発熱領域２４が形成されている。発熱領域２４は、突条部２１の稜線に対して発熱領域傾斜角θだけ端部側にオフセットされた位置に形成されている。発熱体板２０には、グレーズ層２５、金属配線層２８および抵抗体層の保護のために、これらを覆う絶縁保護層２９が形成されている。
【００１９】
また、サーマルプリントヘッド１１は、発熱領域２４を発熱させる駆動回路を有している。その駆動回路は、たとえば発熱体板２０と同じ側の表面で放熱板３０に載置された回路基板４０の上に形成されている。回路基板４０には、発熱領域２４に所定の発熱パターンを形成するための制御信号や駆動電力が入力される。この駆動回路は、たとえば回路基板４０に設けられた駆動用ＩＣ４２などの電気部品を有している。発熱体板２０と駆動回路とは、たとえば発熱体板２０と回路基板４０との間に架け渡されたボンディングワイヤ４４によって電気的に接続される。さらに、回路基板４０の表面に形成された配線パターンと駆動用ＩＣ４２との間もボンディングワイヤ４４で電気的に接続される。駆動用ＩＣ４２およびボンディングワイヤ４４は、たとえば樹脂４８によって封止される。
【００２０】
このサーマルプリントヘッド１１を用いたプリンタは、放熱板支持体９０を有している。放熱板支持体９０は、平板部とその平板部から垂直に立ち上がり上端部が滑らかな曲線を描くピールバー９１と有している。サーマルプリントヘッド１１の放熱板３０は、発熱体板載置面３２の裏面が角度調整治具９２に接し、この角度調整治具９２を介して放熱板支持体９０で支持される。角度調整治具９２は、２枚の平板を結合したものである。
【００２１】
また、このプリンタは、発熱抵抗体２６の表面の法線８１上に位置する軸を中心とする円筒状のプラテンローラ５０を有している。さらに、このプリンタは、感熱記録媒体である感熱リボン６０を有している。感熱リボン６０は、プラテンローラ５０の軸５２に平行な軸６１の周りにロール状に巻かれている。ロール状に巻かれた感熱リボン６０は、その軸６１に平行な軸６２の周りに巻き取られる。巻き取り側の軸６２は、モータなどによって駆動される。
【００２２】
感熱リボン６３は、プラテンローラ５０の側面とサーマルプリントヘッド１１との間を通るように搬送される。被印刷媒体５４は、感熱リボン６０とプラテンローラ５０の間を通るように搬送される。
【００２３】
駆動用ＩＣ４２は、印画時すなわち感熱リボン６０の各色の領域が発熱領域２４上に位置しているときに、所定の位置の発熱抵抗体２６に電流を流して発熱させる。これにより、所定の画像の１ライン分が被印刷媒体５４上に描かれる。これを被印刷媒体５４および感熱リボン６０を搬送しながら繰り返し行うことにより被印刷媒体５４上に所望の画像が形成される。
【００２４】
このようなプリンタでは、サーマルプリントヘッド１１の発熱領域２４が突条部２１の稜線部分から端部側にオフセットされているので、硬質の被印刷媒体５４であっても直線的に移動可能な搬送経路を確保できる。
【００２５】
角度調整治具９２は、２枚の平板の間の角度が発熱領域傾斜角θに等しくなるように形成されている。このサーマルプリントヘッド１１をプリンタに実装する場合には、角度調整治具９２を用いることにより、容易にプラテンローラ５０の中心軸が発熱領域２４の表面の法線８１上に位置するように固定することができる。また、放熱板３０の位置調整面７１までの削り深さδを調整することにより、発熱領域２４からピールバー９１までの距離を容易に調整できる。
【００２６】
したがって、発熱抵抗体２６を突条部２１の頂上以外の斜面に形成した場合であっても、サーマルプリントヘッド１１を発熱領域２４が延びる主走査方向を軸として回転させてサーマルプリントヘッド１１の姿勢を調節する必要がない。よって、プリンタの組み立てに要する時間が短くなり、コストが低減される。また、発熱領域２４からピールバー９１までの距離も放熱板３０の削り深さδで調整できるため、プリンタの組み立てに要する時間を短くすることができる。
【００２７】
放熱板３０の位置調整面７１を形成する際の研磨角度および角度調整治具９２の角度は、発熱体板２０の製造後に発熱領域２４の法線方向８１とセラミック基板２２の底面の法線方向８２との角度を測定し、その角度となるように調節する。角度の組み付け精度がある許容範囲内で許される場合には、その許容範囲の大きさに応じて角度の異なる複数の角度調整治具９２を準備しておいて、測定された角度に対応した角度調整治具を用いてもよい。この場合でも、放熱板３０の位置調整面７１までの削り深さδを調整することにより、発熱領域２４からピールバー９１までの距離を正確に制御することができる。
【００２８】
このように本実施の形態によればサーマルプリントヘッドのサーマルプリンタへの組み付けを容易にすることができる。
【００２９】
本実施の形態では、角度調整治具９２を用いてサーマルプリントヘッドのサーマルプリンタへの組み付け角度を調整しているが、他の方法で調整することもできる。たとえば、ピールバー９１に接する位置調整面７１とは反対側の放熱板３０の底面側の稜線部分を組み付け角度に応じて削ってもよい。この際、削ってできた放熱板支持体９０との接触面にねじ穴を形成し、そのねじ穴にねじをねじ込んで放熱板支持体９０と固定してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１１…サーマルプリントヘッド、２０…発熱体板、２１…突条部、２２…セラミック基板、２４…発熱領域、２５…グレーズ層、２６…発熱抵抗体、２８…金属配線層、２９…絶縁保護層、３０…放熱板、３２…発熱体板載置面、４０…回路基板、４２…駆動用ＩＣ、４４…ボンディングワイヤ、４８…樹脂、５０…プラテンローラ、５２…軸、５４…被印刷媒体、６０…感熱リボン、６１…軸、６２…軸、７１…位置調整面、９０…放熱板支持体、９１…ピールバー、９２…角度調整治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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