(57)【要約】【課題】インクリボンの皺の発生に起因する印刷不良を好適に抑制することが可能なサーマルプリントヘッドを提供する。【解決手段】基板１と、この基板１上に設けられた複数の発熱抵抗部３０とを備えたサーマルプリントヘッドＡ１であって、複数の発熱抵抗部３０よりも副走査方向ｘの下流には、副走査方向ｘに延びた複数の凸状部７０が主走査方向ｙに間隔を隔てて並んだ凹凸面部７が設けられている。【選択図】  図２
2005205822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板上に設けられた複数の発熱抵抗部と、を備えたサーマルプリントヘッドであって、
上記複数の発熱抵抗部よりも副走査方向下流には、副走査方向に延びた複数の凸状部が主走査方向に間隔を隔てて並んだ凹凸面部が設けられていることを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【請求項２】
上記複数の凸状部の少なくとも一部は、副走査方向下流の部分ほど、上記複数の発熱抵抗部の配列領域の主走査方向における中心線から遠ざかるように、上記中心線に対して傾斜している、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項３】
上記基板上に形成されたグレーズ層と、
上記グレーズ層のエッジ近傍に位置し、かつ主走査方向に延びるリブ状に形成されたエッジパターンと、を備えており、
上記エッジパターンの上部が凹凸状に形成されていることにより、上記凹凸面部が設けられている、請求項１または２に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項４】
基板上に設けられたグレーズ層と、このグレーズ層上に設けられた複数の発熱抵抗部と、これら複数の発熱抵抗部に接続された電極層と、上記複数の発熱抵抗部および上記電極層を覆うように形成された保護層とを備えており、
上記電極層は、上記複数の発熱抵抗部よりも副走査方向下流に位置する電極部を有するサーマルプリントヘッドであって、
上記保護層の表面のうち、上記電極部よりも副走査方向下流の部分は、上記電極部を覆う部分よりも上記グレーズ層の表面上における高さが低く、かつ凹部および凸部を有しない滑らかな面とされていることを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【請求項５】
上記保護層の表面のうち、上記電極部よりも副走査方向下流の部分は、副走査方向下流に進むほど上記基板からの高さが低くなる傾斜面となっている、請求項４に記載のサーマルプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感熱タイプのインクリボンを用いた印刷を行なうのに好適なサーマルプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来のサーマルプリントヘッドの一例を示している。図示されたサーマルプリントヘッドＢは、絶縁基板９０上に、グレーズ層９１、抵抗体層９２、電極層９３、および保護層９４が順次形成された構成を有している。電極層９３は、抵抗体層９２の一部分上に重ならないように互いに離間した複数の電極部９３ａ，９３ｂに分離形成されており、抵抗体層９２のうち、上記離間した部分に対応する箇所が通電により発熱する発熱抵抗部９２ａとなっている。この発熱抵抗部９２ａは、グレーズ層９１の隆起部９１ａ上に位置しており、プラテンローラＰによって押圧される記録紙ＳおよびインクリボンＲと発熱抵抗部９２ａとの接触圧が高められるようになっている。プラテンローラＰは、たとえばゴム製である。電極層９３の電極部９３ｂよりも副走査方向ｘの下流には、２条のエッジパターン５' が設けられている。このエッジパターン５’は、このサーマルプリントヘッドＢの製造過程やその後の取り扱い時において、グレーズ層９１のエッジおよびその近傍にチッピングが発生することを防止する役割を果たす（たとえば、特許文献１を参照）。
【０００３】
しかしながら、上記したサーマルプリントヘッドＢにおいては、次に述べるような問題点があった。
【０００４】
すなわち、記録紙Ｓに印刷を行なう場合、記録紙ＳおよびインクリボンＲは、プラテンローラＰによって発熱抵抗部９２ａやその周辺部分に押し付けられながら副走査方向ｘに搬送される。一方、インクリボンＲは、厚みが薄く、皺を生じ易い。したがって、インクリボンＲがサーマルプリントヘッドＢに押し付けられながら搬送されるときに、インクリボンＲに皺が発生する場合があった。とくに、インクリボンＲのうち、発熱抵抗部９２ａにより加熱された部分は膨張し、その後大気冷却により収縮する。この収縮はインクリボンＲの幅方向においても生じ、この収縮がインクリボンＲに皺が発生することをより助長することとなっていた。また、上記したサーマルプリントヘッドＢにおいては、２条のエッジパターン５’が設けられている箇所が凸状となっており、インクリボンＲはこの部分に対しても強い力で押し付けられる。したがって、このことによってもインクリボンＲに皺が発生し易くなっていた。インクリボンＲに皺が発生すると、この皺によって折り重なった部分においては、インクリボンＲから記録紙Ｓに対するインクの適切な転写が行なわれず、印刷不良が生じてしまう。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１６９６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、インクリボンに皺が発生する虞れを少なくし、インクリボンの皺に起因する印刷不良を抑制することが可能なサーマルプリントヘッドを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドは、基板と、この基板上に設けられた複数の発熱抵抗部と、を備えたサーマルプリントヘッドであって、上記複数の発熱抵抗部よりも副走査方向下流には、副走査方向に延びた複数の凸状部が主走査方向に間隔を隔てて並んだ凹凸面部が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
このような構成によれば、プラテンローラを利用してインクリボンを記録紙とともに複数の発熱抵抗部の周辺部に押し付けながら副走査方向に搬送し、上記記録紙に印刷を行なっている際に、上記インクリボンの一部分を上記凹凸面部に対しても押し付けるようにすると、それらの間には、上記インクリボンを上記凹凸面部の各凸状部の長手方向にガイドしようとする摩擦力が発生する。この摩擦力により、上記インクリボンには主走査方向の皺が発生し難くなる。その結果、インクリボンの皺に起因して記録紙への印刷不良が発生する虞れが減少する。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の凸状部の少なくとも一部は、副走査方向下流の部分ほど、上記複数の発熱抵抗部の配列領域の主走査方向における中心線から遠ざかるように、上記中心線に対して傾斜している。このような構成によれば、インクリボンの一部分を上記凹凸面部に押し付けながら副走査方向に搬送させる際に、上記インクリボンには主走査方向における幅方向中心から両側縁部に向けてこのインクリボンを広げようとする方向の摩擦力を作用させることができる。したがって、インクリボンに皺が発生することを、より効果的に防止することができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板上に形成されたグレーズ層と、上記グレーズ層のエッジ近傍に位置し、かつ主走査方向に延びるリブ状に形成されたエッジパターンと、を備えており、上記エッジパターンの上部が凹凸状に形成されていることにより、上記凹凸面部が設けられている。上記エッジパターンは、上記保護層のエッジ部分の保護を図る役割を果たす。このようなエッジパターンを利用して上記凹凸面部を形成すれば、上記凹凸面部の形成が容易となり、また上記凹凸面部にインクリボンを接触させることも確実化される。
【００１１】
本発明の第２の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドは、基板上に設けられたグレーズ層と、このグレーズ層上に設けられた複数の発熱抵抗部と、これら複数の発熱抵抗部に接続された電極層と、上記複数の発熱抵抗部および上記電極層を覆うように形成された保護層とを備えており、上記電極層は、上記複数の発熱抵抗部よりも副走査方向下流に位置する電極部を有するサーマルプリントヘッドであって、上記保護層の表面のうち、上記電極部よりも副走査方向下流の部分は、上記電極部を覆う部分よりも上記グレーズ層の表面上における高さが低く、かつ凹部および凸部を有しない滑らかな面とされていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によれば、上記電極部よりも副走査方向下流側において、保護層の表面に対してインクリボンが強い力で圧接することが抑制されるため、インクリボンに皺が発生し難くなる。加えて、上記電極部よりも副走査方向下流側における保護層の表面は、凹部および凸部を有しない滑らかな面であるため、インクリボンが保護層の表面に引っ掛かりを生じるようなことはなく、インクリボンに皺が発生することがより確実に抑制される。したがって、本発明の第１の側面により提供されるサーマルプリントヘッドと同様に、インクリボンの皺に起因して印刷不良が発生する虞れを少なくすることができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記保護層の表面のうち、上記電極部よりも副走査方向下流の部分は、副走査方向下流に進むほど上記基板からの高さが低くなる傾斜面となっている。このような構成によれば、インクリボンが電極部よりも副走査方向下流に搬送されるにしたがってインクリボンと保護層との接触圧が小さくなる。したがって、インクリボンに皺が発生することがより効果的に防止される。
【００１４】
本発明のその他の利点および特徴については、以下に行なう発明の実施形態の説明から、より明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
図１および図２は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの一例を示している。なお、図２（ａ）においては、図１の符号６で示された保護層を省略している。図１によく表われているように、本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１は、基板１、グレーズ層２、抵抗体層３、電極層４、２条のエッジパターン５、および保護層６を具備している。このサーマルプリントヘッドＡ１においては、プラテンローラＰを利用し、このプラテンローラＰとサーマルプリントヘッドＡ１との間に記録紙Ｓと感熱型のインクリボンＲとを供給することにより、これらを副走査方向ｘに搬送させながら、記録紙Ｓへの印刷を行なうように構成されている。プラテンローラＰは、たとえばその表層部分がゴム製であり、サーマルプリントヘッドＡ１に接触している部分は、その接触圧により変形している。
【００１７】
基板１は、主走査方向ｙに延びた平面視長矩形の平板状であり、たとえばセラミック製の絶縁基板である。グレーズ層２は、ガラスペーストを印刷・焼成することにより形成されたものであり、基板１上に積層している。このグレーズ層２は、蓄熱性を良好とする役割や、抵抗体層３が形成される面を平滑にする役割を果たす。このグレーズ層２には、表面が凸状の曲面をなすように隆起し、かつ主走査方向ｙに断面一様に延びた隆起部２０が設けられている。この隆起部２０は、記録紙ＳおよびインクリボンＲと後述する発熱抵抗部３０との接触圧を高め、また発熱抵抗部３０周辺の蓄熱性をより高める役割を果たす。
【００１８】
抵抗体層３は、たとえばＴａＳｉ2 のスパッタ膜、あるいは他の金属膜からなり、グレーズ層２上に積層形成されている。この抵抗体層３の一部分は、電極層４を介して通電されることにより発熱する複数の発熱抵抗部３０となっており、図２（ａ）によく表われているように、これら複数の発熱抵抗部３０は主走査方向ｙに一定ピッチで並んでいる（同図においては、発熱抵抗部３０にハッチングを入れている）。
【００１９】
電極層４は、抵抗体層３よりも抵抗率が小さいアルミニウムあるいは金などの金属製であり、抵抗体層３上に積層形成されている。この電極層４は、複数ずつの第１ないし第３の電極部４０ａ〜４０ｃに区分されている。第１および第２の電極部４０ａ，４０ｂと第３の電極部４０ｃとは、副走査方向ｘにおいて発熱抵抗部３０を挟むようにして離間している。図２（ａ）によく表われているように、第３の電極部４０ｃは、平面視略コ字状であり、発熱抵抗部３０よりも副走査方向ｘの下流に位置し、主走査方向ｙにおいて互いに隣り合うようにして対をなす２つの発熱抵抗部３０どうしを導通させている。第１および第２の電極部４０ａ，４０ｂは、いずれも副走査方向ｘに延びる帯状であり、複数の発熱抵抗部３０よりも副走査方向ｘの上流側に位置し、互いに対をなす２つの発熱抵抗部３０のそれぞれに個々に導通している。第１の電極部４０ａは、図示されていないコモン配線に導通しているとともに、第２の電極部４０ｂは、図示されていない駆動ＩＣに接続されており、この駆動ＩＣのスイッチング動作により、発熱抵抗部３０に対する通電とその停止とが切り替えられるようになっている。
【００２０】
保護層６は、このサーマルプリントヘッドＡ１の各部の絶縁保護を図るためのものであり、グレーズ層２、抵抗体層３、電極層４、および２条のエッジパターン５を覆うように形成されている。この保護層６は、たとえばグレーズ層２と同様に、ガラスペーストを印刷・焼成することにより形成されたものである。
【００２１】
２条のエッジパターン５は、第３の電極部４０ｃよりも副走査方向ｘの下流側のうち、保護層６のエッジ近傍に設けられている。これらのエッジパターン５は、保護層６のエッジ近傍部分にチッピングが発生することを防止する役割を果たすものであり、副走査方向ｘに間隔を隔てるように並び、かつ主走査方向ｙに延びたリブ状である。これらは、たとえば電極層４と同材質であり、電極層４を形成する工程において同時に形成することが可能である。各エッジパターン５と電極層４との厚みは、略同一である。
【００２２】
各エッジパターン５の上部には、上部開口状の複数の凹溝５０が設けられており、各エッジパターン５の上部は凹凸状に形成されている。各凹溝５０は、機械加工により形成することもできるし、それ以外のエッチング処理、あるいはレーザ加工などによって形成することもできる。各エッジパターン５の上部が凹凸状であることにより、図２（ｂ）によく表われているように、保護層６のうち、各エッジパターン５を覆う部分は、各エッジパターン５に対応した凹凸面部７となっている。この凹凸面部７は、複数の凸状部７０と上部開口状の複数の凹溝部７１とが主走査方向ｙに交互に並んだ構成を有しており、複数の凸状部７０は、いずれも副走査方向ｘに延びた形状を有している。ただし、これら複数の凸状部７０のうち、図２（ａ）の中心線Ｃ上に位置するもの以外は、副走査方向ｘの下流の部分ほど中心線Ｃから遠ざかるように、中心線Ｃに対して斜めに傾いている。中心線Ｃは、複数の発熱抵抗部３０が配列して設けられた領域の主走査方向ｙにおける中心線である。
【００２３】
このサーマルプリントヘッドＡ１においては、プラテンローラＰを利用し、インクリボンＲと記録紙Ｓとを保護層６のうちの複数の発熱抵抗部３０に対応する箇所に押し付けるようにして副走査方向ｘに搬送させながら、複数の発熱抵抗部３０を選択的に発熱させることにより、記録紙Ｓへの印刷が行なわれる。このような印刷処理工程において、インクリボンＲは、その一部分がプラテンローラＰによって凹凸面部７にも押し付けられるようにして副走査方向ｘに搬送される。この搬送時には、インクリボンＲと凹凸面部７との間において、各凸状部７０の長手方向にインクリボンＲを搬送させようとする摩擦力が発生する。各凸状部７０は、副走査方向ｘの下流になるほど中心線Ｃから遠ざかるように傾斜しているために、インクリボンＲには主走査方向ｙの中心部分から両側縁部に向けてインクリボンＲを積極的に広げるようとする摩擦力が作用する。このため、インクリボンＲが主走査方向ｙに縮むことが抑制され、このインクリボンＲに皺が生じ難くなる。その結果、インクリボンＲの皺に起因する印刷不良も生じ難くなる。
【００２４】
図３および図４は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの他の実施形態を示している。これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００２５】
図３に示す構成においては、エッジパターン５の上部に設けられた各凹溝５０が、中心線Ｃに対して傾くことなく副走査方向ｘに延びている。このことにより、凹凸面部７の各凸状部７０も、中心線Ｃに対する傾き角がゼロとなっている。
【００２６】
このような構成によれば、インクリボンＲを凹凸面部７に接触させて搬送させる際に、このインクリボンＲの主走査方向ｙの中心部分から両側縁部に向けてこのインクリボンＲを押し広げようとする摩擦力を積極的に発生させることは困難であるものの、各凸状部７０はインクリボンＲを主走査方向ｙに搬送するようにガイドする役割を果たす。そして、インクリボンＲを主走査方向ｙにおいて縮ませようとする力が発生したときには、各凸状部７０はそれに対する抵抗力を発揮する。したがって、本実施形態においても、インクリボンＲに皺が発生することが抑制される。本実施形態および先の実施形態から理解されるように、凹凸面部７の各凸状部７０は、中心線Ｃに対して傾斜している場合といない場合とのいずれでもよい。むろん、中心線Ｃに対して傾斜している凸状部と傾斜していない凸状部とが混在して設けられていてもよい。傾斜角度は同一に揃えられておらず、ばらつきがあってもかまわない。
【００２７】
図４に示すサーマルプリントヘッドＡ２は、先に述べた実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１のエッジパターン５に相当する部分を備えていない構成とされている。このことにより、保護層６の表面のうち、第３の電極部４０ｃよりも副走査方向ｘにおいて下流に位置する下流部分６ａの全域は、第３の電極部４０ｃを覆う部分６ｂよりもグレーズ層２上における高さが低い面となっている。より具体的には、第３の電極部４０ｃよりも下流部分６ａのグレーズ層２上における高さＨａ（グレーズ層２の表面の法線方向における高さを意味しており、後述の高さＨｂについても同様である）は、第３の電極部４０ｃを覆う部分６ｂのグレーズ層２上における高さＨｂよりも低くなっている。また、下流部分６ａは、副走査方向ｘの下流側に進むほど基板１の表面からの高さが徐々に低くなる傾斜面であり、さらには凹部および凸部を有しない滑らかな面である。
【００２８】
このような構成によれば、プラテンローラＰによって記録紙ＳとインクリボンＲとを保護層６の表面のうち複数の発熱抵抗部３０に対応する箇所およびその周辺部分に押し付けながら副走査方向ｘに搬送する際に、保護層６の表面のうち、第３の電極部４０ｃよりも副走査方向ｘの下流部分６ａに対してインクリボンＲが強く圧接しないようにすることができる。また、保護層６の上記した下流部分６ａは、凹部や凸部を有しない滑らかな面であるため、インクリボンＲがこの下流部分６ａに引っ掛かりを生じることなく、プラテンローラＰとサーマルプリントヘッドＡ２との間からスムーズにリリースされる。したがって、このサーマルプリントヘッドＡ２においても、インクリボンＲに皺が発生し難くなり、インクリボンＲの皺に起因する印刷不良を解消するのに好適となる。
【００２９】
本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係るサーマルプリントヘッドは、本発明の思想から逸脱しない範囲内で種々に設計変更自在である。
【００３０】
たとえば、第３の電極部４０ｃよりも副走査方向ｘの下流側に凹凸面部７を形成する場合において、この凹凸面部７は、エッジパターン５を利用することなく設けてもかまわない。上述したサーマルプリントヘッドＡ２と同様に、エッジパターン５を具備しない構成とし、保護層６の表面の一部分に複数の凸状部と複数の凹状部とを交互に形成することにより、凹凸面部を設けた構成とすることもできる。インクリボンの皺発生防止の確実性を高める観点からすれば、凹凸面部をできる限り広い面積に形成することが好ましいが、本発明はこれに限定されず、その具体的な面積も問わない。
【００３１】
サーマルプリントヘッドの電極のパターン形状などもとくに限定されない。本発明においては、いわゆる櫛歯状のコモン電極を備えたタイプのサーマルプリントヘッドとして構成することもできる。また、薄膜型や厚膜型などの種別も問わない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るサーマルプリントヘッドの一例を示す要部断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示すサーマルプリントヘッドの要部拡大平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のII−II線要部断面図である。
【図３】本発明に係るサーマルプリントヘッドの他の例を示す要部拡大平面図である。
【図４】本発明に係るサーマルプリントヘッドの他の例を示す要部断面図である。
【図５】従来のサーマルプリントヘッドの一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ１，Ａ２    サーマルプリントヘッド
１            基板
２            グレーズ層
３            抵抗体層
４            電極層
５            エッジパターン
６            保護層
７            凹凸面部
３０          発熱抵抗部
４０ａ        第１の電極部
４０ｂ        第２の電極部
４０ｃ        第３の電極部
７０          凸状部
【図１】
2005205822.tif 000003
【図２】
2005205822.tif 000004
【図３】
2005205822.tif 000005
【図４】
2005205822.tif 000006
【図５】
2005205822.tif 000007