(57)【要約】【課題】サーマルプリンタへのサーマルプリントヘッドの組付調整を容易にする。【解決手段】サーマルプリントヘッドに、底面７０と底面７０から立ち上がる側面７８と側面７８に稜線７７を挟んで接続し底面７８に対向する先端面７２と先端面７２に対して稜線７７の反対側で底面に対向し先端面７２よりも底面７０からの距離が大きい頂面７１とを有するセラミック基板２２と、頂面７１と先端面７２と側面７８の稜線７７近傍に被着して頂面７１に稜線７７に平行な突条２１が形成されたグレーズ層２５と、グレーズ層２６の突条２１の表面に間隔を置いて配列された複数の発熱抵抗体２６と、発熱抵抗体２６に接続されて稜線７７から離れる方向に延びる電極が形成された電極層２８と、発熱抵抗体２６を被覆する保護膜２９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】
底面と前記底面と対向する上面と前記底面および前記上面の間の側面とを有するセラミック基板と、
前記上面と前記側面の前記上面との間の稜線近傍に被着して前記上面に前記稜線から離間して前記稜線に沿って延びる突条が形成されたグレーズ層と、
前記グレーズ層の前記突条の表面に間隔を置いて配列された複数の発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体に接続された電極と、
前記発熱抵抗体を被覆する保護膜と、
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】
前記上面は前記稜線に接する先端面と前記先端面に対して前記稜線の反対側で前記稜線に沿って延び前記先端面よりも前記底面からの距離が大きい頂面とを持ち、
前記突条は前記頂面から突出し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】
前記発熱抵抗体を駆動する駆動回路の少なくとも一部が形成されて前記発熱抵抗体に対して前記稜線の反対側で前記電極に接続された回路基板をさらに具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項４】
インクリボンを加熱して被印刷媒体に転写するサーマルプリンタにおいて、
底面と前記底面と対向する上面と前記底面および前記上面の間の側面とを有するセラミック基板と、前記上面と前記側面の前記上面との間の稜線近傍に被着して前記上面に前記稜線から離間して前記稜線に沿って延びる突条が形成されたグレーズ層と、前記グレーズ層の前記突条の表面に間隔を置いて配列された複数の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体に接続された電極と、前記発熱抵抗体を被覆する保護膜と、を備えるサーマルプリントヘッドと、
前記インクリボンを前記サーマルプリントヘッドの前記突条の近傍および前記稜線の近傍に接触させながら搬送するインクリボン送出機構と、
前記インクリボンを挟んで前記被印刷媒体を前記サーマルプリントヘッドの前記突条に押し付ける円柱状のプラテンローラと、
を具備することを特徴とするサーマルプリンタ。
【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およびサーマルプリンタに関する。
【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被印刷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、イメージャ、シールプリンタなどの記録機器に広く利用されている。被印刷媒体が感熱性でない場合、被印刷媒体との間に感熱性のインクリボンを挟んだ状態で発熱することにより、インクを被印刷媒体に熱転写する（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
サーマルプリンタにおいて、サーマルプリントヘッドは、放熱体とヘッド基板と回路基板とを有している。発熱部を有するヘッド基板は、回路基板とともに放熱体上に固定される。回路基板上には、駆動ＩＣ（Integrated Circuit）が搭載される。駆動ＩＣとヘッド基板などとの間には、ボンディングワイヤーが架け渡されて電気的に接続される。駆動ＩＣおよびボンディングワイヤーなどは、樹脂により封止される。
【０００４】
サーマルプリンタプリンタは、搬送路に沿って被印刷媒体を搬送するとともに、使用前のインクリボンが巻回されたリボンローラからインクリボンを引き出し、使用済みのインクリボンをリボンローラにより巻き取る。インクリボンは、リボンガイドにより、被印刷媒体およびサーマルプリントヘッドに対して所定の位置を走行するようガイドされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
サーマルプリントヘッドは複数の部品の組み合わせであることから、部品同士の位置や角度に個体差が生じやすい。サーマルプリントヘッドのヘッド基板とインクリボンとの相対的な位置関係は、サーマルプリンタの印画品質に大きく影響する。
【０００７】
このためサーマルプリンタの組付時には、サーマルプリントヘッドの個体差に合わせてリボンガイドの位置調整が必要となり、その調整工程に時間を要する。しかしながら、コスト低減や製造時間の短縮などの観点から、このような調整工程の削減や作業時間の短縮が求められている。
【０００８】
そこで、本発明は、サーマルプリンタへのサーマルプリントヘッドの組付調整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、底面と前記底面と対向する上面と前記底面および前記上面の間の側面とを有するセラミック基板と、前記上面と前記側面の前記上面との間の稜線近傍に被着して前記上面に前記稜線から離間して前記稜線に沿って延びる突条が形成されたグレーズ層と、前記グレーズ層の前記突条の表面に間隔を置いて配列された複数の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体に接続された電極と、前記発熱抵抗体を被覆する保護膜と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、インクリボンを加熱して被印刷媒体に転写するサーマルプリンタにおいて、底面と前記底面と対向する上面と前記底面および前記上面の間の側面とを有するセラミック基板と、前記上面と前記側面の前記上面との間の稜線近傍に被着して前記上面に前記稜線から離間して前記稜線に沿って延びる突条が形成されたグレーズ層と、前記グレーズ層の前記突条の表面に間隔を置いて配列された複数の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体に接続された電極と、前記発熱抵抗体を被覆する保護膜と、を備えるサーマルプリントヘッドと、前記インクリボンを前記サーマルプリントヘッドの前記突条の近傍および前記稜線の近傍に接触させながら搬送するインクリボン送出機構と、前記インクリボンを挟んで前記被印刷媒体を前記サーマルプリントヘッドの前記突条に押し付ける円柱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】
【００１１】
本発明によれば、サーマルプリンタへのサーマルプリントヘッドの組付調整を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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におけるヘッド基板の断面図である。
【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を用いたサーマルプリンタの側面図である。
【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の一部切欠き平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、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、本発明はこれらに限定されない。
【００１４】
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におけるヘッド基板の断面図である。図２は、本実施の形態におけるサーマルプリントヘッドを用いたサーマルプリンタの側面図である。図３は、本実施の形態におけるサーマルプリントヘッドの一部切欠き平面図である。
【００１５】
本実施の形態のサーマルプリントヘッド１１は、ヘッド基板２０と放熱板３０と回路基板４０とを有している。ヘッド基板２０は、セラミック板２２とグレーズ層２５と抵抗体層２７および電極層２８からなる配線層と保護膜２９とを有している。
【００１６】
電気絶縁性の絶縁基板であるセラミック基板２２は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などのセラミックの長方形の板である。セラミック基板２２の底面７０と向かい合う側には、厚さが異なる３つの平面が形成されている。これらの３つの平面は、底面７０からの距離が最も遠い頂面７１と、底面７０からの距離が頂面７１よりも短い先端面７２およびベース面７９とである。頂面７１は、セラミック基板２２の短手方向の先端面７２およびベース面７９で挟まれる位置に形成されている。先端面７２およびベース面７９は、セラミック基板２２の２つの長辺にそれぞれ沿って形成されている。
【００１７】
グレーズ層２５は、セラミック基板２２の頂面７１、先端面７２、ベース面７９および先端面７２側の稜線７７に接続する側面７８に融着したガラスの層である。グレーズ層２５には、セラミック基板２２の頂面７１の表面の短手方向の中央部で最も厚さが厚い突条２１がセラミック基板２２の長手方向に延びている。グレーズ層２５は、セラミック基板２２の表面に塗布したガラスペーストを焼成して形成するため、その表面は滑らかな曲面を描いている。突条２１の表面は、セラミック基板２２の底面７０に垂直な法線を持つ滑らかな弧状に形成される。また、セラミック基板２２の先端面７２側の稜線７７近傍に融着したグレーズ層２５には滑らかな弧状のコーナー部７３が形成される。
【００１８】
抵抗体層２７および電極層２８は、所定のパターンでグレーズ層２５の表面に積層される。抵抗体層２７には、セラミック基板２２の長手方向（主走査方向）に間隔を置いて配列された発熱抵抗体２６が形成される。電極層２８には、発熱抵抗体２６のセラミック基板２２の短手方向（副走査方向）の両端部に接続する電極が形成される。発熱抵抗体２６は、電極層２８に形成された電極を通して電流が流れると発熱し、主走査方向に延びる帯状の発熱領域２４を形成する。
【００１９】
セラミック基板２２のベース面７９側において、抵抗体層２７および電極層２８は、絶縁基板の稜線まで延びている。また、セラミック基板２２の先端面７２側において、抵抗体層２７および電極層２８の端部は、グレーズ層２５のコーナー部７３から離間している。
【００２０】
抵抗体層２７および電極層２８、並びに、抵抗体層２７および電極層２８が積層されていない部分のグレーズ層２５の大部分は、保護膜２９で被覆されている。セラミック基板２２の側面７８に融着したグレーズ層２５の表面も保護膜２９で被覆されている。グレーズ層２５のコーナー部７３に対応する位置には保護膜２９の表面に主走査方向に延びるガイド端縁７４が形成されている。ガイド端縁７４は、コーナー部７３と同様に滑らかな弧状に形成されている。セラミック基板２２のベース面７９側の長辺近傍においては、保護膜２９は形成されておらず、電極層２８が露出している。
【００２１】
ヘッド基板２０は、放熱板３０の一方の表面に載置される。ヘッド基板２０と放熱板３０とは、たとえば接着剤で固定される。
【００２２】
回路基板４０は、たとえばフレキシブル基板であって、硬質基板４１を介して、放熱板３０のヘッド基板２０が載置された側に載置され、固定されている。回路基板４０には、発熱抵抗体２６を駆動する駆動回路の少なくとも一部が形成されている。回路基板４０は、ヘッド基板２０の表面の保護膜２９に形成されたガイド端縁７４とは反対側の端縁に隣接して配置されている。
【００２３】
回路基板４０の表面には、ＩＣ（Integrated Circuit）である駆動素子４２が載置されている。駆動素子４２と保護膜２９に被覆されずに露出された電極層２８とは、ボンディングワイヤー４４によって電気的に接続されている。また、回路基板４０の配線と駆動素子４２との間にもボンディングワイヤーが架け渡されている。露出した電極層２８、ボンディングワイヤー４４および駆動素子４２などは、封止樹脂体４８によって封止される。
【００２４】
また、回路基板４０には、コネクタ４９が取り付けられている。回路基板４０および駆動素子４２などで構成された駆動回路は、コネクタ４９を介して外部から制御信号や電力を供給されて、ヘッド基板２０を駆動し、発熱領域２４を所定のパターンで発熱させる。
【００２５】
サーマルプリンタは、サーマルプリントヘッド１１とプラテンローラ６０と送出側リボンローラ６４と巻取側リボンローラ６３とリボンガイド６５とを有している。プラテンローラ６０は、サーマルプリントヘッド１１の発熱領域２４の法線方向に軸を持つ円柱状に形成される。プラテンローラ６０の側面は、ある程度の弾性を有している。
【００２６】
送出側リボンローラ６４、巻取側リボンローラ６３およびリボンガイド６５は、サーマルプリントヘッド１１の発熱領域２４よりも放熱板３０側に配置されている。送出側リボンローラ６４およびリボンガイド６５は、サーマルプリントヘッド１１の発熱領域２４に対して上流側、すなわち、回路基板４０側に配置されている。巻取側リボンローラ６３は、サーマルプリントヘッド１１の発熱領域２４に対して下流側、すなわち、ガイド端縁７４側に配置されている。
【００２７】
送出側リボンローラ６４は、未使用のインクリボン６２を回巻したものである。巻取側リボンローラ６３は、巻取側リボンローラ６３は、図示しない回転機構によって回転し、使用済みのインクリボン６２を回巻するものである。リボンガイド６５は、未使用のインクリボン６２の搬送方向を変化させる。
【００２８】
送出側リボンローラ６４から送出されるインクリボン６２は、リボンガイド６５で向きを変えられて、サーマルプリントヘッド１１の発熱領域２４に向かう。サーマルプリントヘッド１１の発熱領域２４近傍の弧状の表面で向きを変えられたインクリボン６２は、さらにサーマルプリントヘッド１１のガイド端縁７４で方向を変えられて、巻取側リボンローラ６３に向かう。
【００２９】
被印刷媒体６１は、プラテンローラ６０によってサーマルプリントヘッド１１の発熱領域２４に押し付けられつつ、副走査方向に移動する。この際、被印刷媒体６１と発熱領域２４との間にはインクリボン６２が介在する。被印刷媒体６１への印画の際には、外部から供給される信号などによって駆動素子４２などの駆動回路から発熱抵抗体２６に電流が供給されて、発熱する。サーマルプリントヘッド１１の発熱領域２４の発熱パターンを変化させながら、被印刷媒体６１を副走査方向に移動させることにより、被印刷媒体６１上に所望の画像が印画される。
【００３０】
インクリボン６２の印画に用いられた使用済み部分は、順次、巻取側リボンローラ６３に送られていく。送出側リボンローラ６４、巻取側リボンローラ６３およびリボンガイド６５などから構成されるインクリボン送出機構によって、インクリボン６２は、サーマルプリントヘッド１１の突条２１近傍および稜線７７近傍に接触しながら搬送される。
【００３１】
インクリボン６２上のインクは、発熱領域２４の発熱によって溶融し、被印刷媒体６１に転写される。インクリボン６２と被印刷媒体６１とは、発熱領域２４では接触しているが、発熱領域２４から離れるとともに離れていく。発熱領域２４の近傍で溶融したインクの粘着力によって、インクリボン６２は被印刷媒体６１に粘着したまま、ある程度下流側に移動する。その後、溶融したインクの固化によって粘着力が低下し、被印刷媒体６１と異なる方向に移動するインクリボン６２は被印刷媒体６１から剥離される。
【００３２】
インクリボン６２と被印刷媒体６１との剥離までの発熱領域２４からの距離は、インクリボン６２の搬送方向と被印刷媒体６１の搬送方向との角度に依存する。インクリボン６２の搬送方向と被印刷媒体６１の搬送方向との角度が大きければ、インクリボン６２を被印刷媒体６１から引き離す力が大きくなるため、インクリボン６２と被印刷媒体６１との剥離までの発熱領域２４からの距離は小さくなる。
【００３３】
インクリボン６２と被印刷媒体６１との剥離までの発熱領域２４からの距離が短すぎると、溶融したインクが十分に固化する前にインクリボン６２が被印刷媒体６１から剥離されることになる。その結果、インクがにじむなどの不具合が生じる場合がある。また、インクリボン６２と被印刷媒体６１との剥離までの発熱領域２４からの距離が長すぎると、溶融したインクが完全に固化した後にインクリボン６２が被印刷媒体６１から剥離されることになる。その結果、固化したインクがインクリボン６２についたまま被印刷媒体６１から剥離されてしまうなどの不具合が生じる場合がある。このように、インクリボン６２と被印刷媒体６１との剥離までの発熱領域２４からの距離が適切でないと、印画品位が低下してしまう。
【００３４】
本実施の形態では、発熱領域２４の下流側におけるインクリボン６２の搬送方向は、発熱領域２４とガイド端縁７４との相対的な位置関係によって決まる。また、被印刷媒体６１の搬送方向は、たとえば放熱板３０の底面に平行と決めれば一意に決まる。したがって、本実施の形態では、発熱領域２４の下流側におけるインクリボン６２の搬送方向と被印刷媒体の搬送方向との角度は、サーマルプリントヘッド１１の形状によって決まる。
【００３５】
発熱領域２４の下流側におけるインクリボン６２の搬送方向をリボンガイドなどによって決める場合、サーマルプリントヘッド１１のサーマルプリンタへの組み付け時に、サーマルプリントヘッド１１とリボンガイドの詳細な位置調整が必要となる。しかし、本実施の形態では、熱領域２４の下流側におけるインクリボン６２の搬送方向と被印刷媒体６１の搬送方向との角度がサーマルプリントヘッド１１の形状によって決まるため、サーマルプリンタへの組み付け時の位置調整が容易になる。
【００３６】
また、グレーズ層２５の形成時に突条２１とコーナー部７３との相対的な位置関係を調整することにより、突条２１およびコーナー部７３に対応する保護膜２９の表面の相対的な位置関係を調整することができる。グレーズ層２５の形成の際の切削・研磨は、比較的高い精度で容易に行うことができる。したがって、発熱領域２４とガイド端縁７４とが所定の相対的な位置関係を持つように、高い精度で製造することができる。その結果、発熱領域２４の下流側におけるインクリボン６２の搬送方向を高い精度でコントロールすることができ、印画品質が向上する。
【００３７】
本実施の形態では、グレーズ層２５のコーナー部７３の表面にも保護膜２９を形成し、保護膜２９の表面をガイド端縁７４としているが、グレーズ層２５のコーナー部７３の近傍には保護膜２９を形成せず、グレーズ層２５のコーナー部７３を露出させてもよい。この場合、露出したコーナー部７３が、インクリボン６２の搬送方向を変化させるガイド端縁となる。
【符号の説明】
【００３８】
１１…サーマルプリントヘッド、２０…ヘッド基板、２１…突条、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、２７…抵抗体層、２８…極層、２９…保護膜、３０…放熱板、４０…回路基板、４１…硬質基板、４２…駆動素子、４４…ボンディングワイヤー、４８…封止樹脂体、４９…コネクタ、６０…プラテンローラ、６１…被印刷媒体、６２…インクリボン、６３…巻取側リボンローラ、６４…送出側リボンローラ、６５…リボンガイド、７０…底面、７１…頂面、７２…先端面、７３…コーナー部、７４…ガイド端縁、７７…稜線、７８…側面、７９…ベース面
【図１】
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【図２】
2013202798.tif 000004
【図３】
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