(57)【要約】      （修正有）【課題】印字品質を低下させることなくスティッキング現象を抑制することができるサーマルヘッドを提供する。【解決手段】サーマルヘッドは、用紙の搬送される第１の方向に延在する複数の櫛歯部３ｂを備える共通電極と、第１の方向に延在し、複数の櫛歯部３ｂの間にそれぞれ配置される複数の個別電極４と、複数の櫛歯部３ｂ及び複数の個別電極４と電気的に接続される抵抗体５であって、隣接する２つの個別電極４と抵抗体５との２つの接続箇所が第１の方向において互いにずれるような形状を有する抵抗体５と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙の搬送される第１の方向に延在する複数の櫛歯部を備える共通電極と、
前記第１の方向に延在し、前記複数の櫛歯部の間にそれぞれ配置される複数の個別電極と、
前記複数の櫛歯部及び前記複数の個別電極と電気的に接続される抵抗体であって、隣接する２つの個別電極と前記抵抗体との２つの接続箇所が前記第１の方向において互いにずれるような形状を有する抵抗体と、
を備えることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記抵抗体は、ジグザグ又は波形の形状であることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
前記抵抗体は、前記複数の櫛歯部及び前記複数の個別電極に対して斜めに交差する直線形状であることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
用紙の搬送される第１の方向に延在する複数の櫛歯部を備える共通電極と、
前記第１の方向に延在し、前記複数の櫛歯部の間にそれぞれ配置される複数の個別電極と、
前記複数の櫛歯部及び前記複数の個別電極と電気的に接続される複数の抵抗体と、を備えることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項５】
前記第１の方向における前記複数の抵抗体の幅が互いに異なることを特徴とする請求項４に記載のサーマルヘッド。
【請求項６】
前記複数の抵抗体は、少なくとも１つの発熱しない抵抗体を含むことを特徴とする請求項４又は５に記載のサーマルヘッド。
【請求項７】
通電により発熱し、発熱により感熱紙に印字を行う抵抗体を有し、
前記抵抗体の隣り合う発熱位置が、前記感熱紙の搬送方向に沿ってずれるように前記抵抗体が形成されていることを特徴とする、サーマルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリンタに搭載されるサーマルヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、サーマルプリンタに搭載されるサーマルヘッドが知られている（例えば、特許文献１〜６参照）。サーマルプリンタでは、低温時に、感熱紙がサーマルヘッドに貼り付く現象（スティッキング現象）がある。スティッキング現象を回避するために、予めサーマルヘッドの発熱体の位置を移動させる方法や、感熱紙へのサーマルヘッドの圧力を下げる方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３０７７３４号公報
【特許文献２】特開２００６−１９２７０３号公報
【特許文献３】特開平４−２８６６５９号公報
【特許文献４】特開昭６１−８９８７１号公報
【特許文献５】特開２０１１−５６７３５号公報
【特許文献６】特開平７−１７８９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、予めサーマルヘッドの発熱体の位置を移動させる方法や、感熱紙へのサーマルヘッドの圧力を下げる方法の場合、サーマルヘッドの常温動作において、印字品質が低下するという課題がある。
【０００５】
本発明は、印字品質を低下させることなくスティッキング現象を抑制することができるサーマルヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、明細書に開示されたサーマルヘッドは、用紙の搬送される第１の方向に延在する複数の櫛歯部を備える共通電極と、前記第１の方向に延在し、前記複数の櫛歯部の間にそれぞれ配置される複数の個別電極と、前記複数の櫛歯部及び前記複数の個別電極と電気的に接続される抵抗体であって、隣接する２つの個別電極と前記抵抗体との２つの接続箇所が前記第１の方向において互いにずれるような形状を有する抵抗体と、を備える。
【０００７】
上記目的を達成するため、明細書に開示されたサーマルヘッドは、用紙の搬送される第１の方向に延在する複数の櫛歯部を備える共通電極と、前記第１の方向に延在し、前記複数の櫛歯部の間にそれぞれ配置される複数の個別電極と、前記複数の櫛歯部及び前記複数の個別電極と電気的に接続される複数の抵抗体と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、印字品質を低下させることなくスティッキング現象を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッドの概略構成図である。
【図２】比較例に係る厚膜式サーマルヘッドの電極及び発熱抵抗体の構成図である。
【図３】第１の実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッドの電極及び発熱抵抗体の構成図である。
【図４】発熱抵抗体の第１変形例を示す図である。
【図５】発熱抵抗体の第２変形例を示す図である。
【図６】発熱抵抗体の第３変形例を示す図である。
【図７】発熱抵抗体の第４変形例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッドの概略構成図である。
【図９】第２の実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッドの電極及び発熱抵抗体の構成図である。
【図１０】発熱抵抗体の第５変形例を示す図である。
【図１１】発熱抵抗体の第６変形例を示す図である。
【図１２】発熱抵抗体の第７変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッドの概略構成図である。図２は、比較例に係る厚膜式サーマルヘッドの電極及び発熱抵抗体の構成図である。図３は、第１の実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッドの電極及び発熱抵抗体の構成図である。尚、図１は、例えば、図３のＡ−Ａ線の断面に相当する。
【００１２】
図１の本実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッド１０は、サーマルプリンタに搭載される。サーマルヘッドには、発熱抵抗体の上に電極が配置される薄膜式サーマルヘッドと電極の上に発熱抵抗体が配置される厚膜式サーマルヘッドとがあるが、本実施の形態によるサーマルプリンタでは厚膜式サーマルヘッドが利用される。
【００１３】
厚膜式サーマルヘッド１０は、例えば、セラミックなどの基板１を備えている。蓄熱層として機能する絶縁体のグレーズ層２が基板１上に形成されている。さらに、共通電極３及び個別電極４がグレーズ層２上に形成されている。そして、共通電極３及び個別電極４上に発熱抵抗体５が厚膜形成されている。発熱抵抗体５は、酸化ルテニウムペーストを用いた印刷又は焼成によって形成される。さらに、共通電極３、個別電極４及び発熱抵抗体５は、保護層６で覆われている。
【００１４】
感熱紙９は、フェノール化合物が表面に塗布され、加熱された部分が融解して発色する用紙である。感熱紙９は、接点Ｐの位置で、発熱抵抗体５とサーマルプリンタに設けられているゴムローラ７との間に挟まれる。ゴムローラ７は、サーマルプリンタ内のステッピングモータ８によって回転し、ゴムローラ７の回転にともなって、感熱紙９は矢印Ａ方向に搬送される。
【００１５】
図２，３に示すように、共通電極３は、用紙搬送方向と垂直な用紙幅方向に延在する基部３ａと、基部３ａから用紙搬送方向と逆方向に櫛歯状に延出する複数の櫛歯部３ｂとを備えている。また、各対の櫛歯部３ｂの間に個別電極４が設けられている。発熱抵抗体５は、複数の櫛歯部３ｂ及び複数の個別電極４の上に形成され、複数の櫛歯部３ｂ及び複数の個別電極４に電気的に接続されている。各個別電極４は、不図示の駆動トランジスタに接続され、駆動トランジスタによって通電制御される。
【００１６】
例えば、対応する駆動トランジスタによって１つの個別電極４がグランドに接続され、共通電極３の複数の櫛歯部３ｂに電圧が印加されると、発熱抵抗体５の、グランドに接続された個別電極４と隣接する櫛歯部３ｂとの間の部分に電流が流れ、発熱抵抗体５の電流が流れた部分から生じたジュール熱で感熱紙９を発色させる。この場合、隣接する２つの櫛歯部３ｂの間を接続する発熱抵抗体５によって発色する部分が１ドットに対応する。
【００１７】
図２の比較例に係る発熱抵抗体５は、共通電極３の基部３ａ（用紙幅方向）と平行に、直線状に形成されている。
【００１８】
ここで、隣接する５組の櫛歯部３ｂを接続する発熱抵抗体５に電流が流れ、感熱紙９に５ドットが形成され、比較例に係る厚膜式サーマルヘッドと感熱紙９がこの５か所で貼り付いたとする。図２の丸印が５個の貼り付き部１１であり、円の面積は貼り付き面積を示す。なお、貼り付き部１１は発熱抵抗体５が発熱する部位に対応する。
【００１９】
図２では、用紙幅方向に５個の貼り付き部１１が並ぶため、５個の貼り付き部１１を一度に剥がさなければならない。そのため、感熱紙９を搬送するためには、ゴムローラ７と感熱紙９との間の摩擦力が、５個の貼り付き部１１を一度に剥がす力を超える必要がある。つまり、ゴムローラ７と感熱紙９との間の摩擦力が、５個の貼り付き部１１を一度に剥がす力を超えない場合には、比較例に係る厚膜式サーマルヘッドと感熱紙９が貼り付き、スティッキング現象が起きる。なお、図２では隣接する貼り付き部１１同士が部分的に重なり合っている。
【００２０】
一方、図３の第１の実施の形態に係る発熱抵抗体５は、複数の櫛歯部３ｂ及び複数の個別電極４上にジクザグ状（折れ線状）に形成されている。このため、図３の発熱抵抗体５では、その発熱箇所が用紙幅方向に直線状には並んでおらず、隣り合った発熱箇所は用紙搬送方向にずれている。この場合、共通電極３の複数の櫛歯部３ｂに電圧を印加し、駆動トランジスタを動作させて個別電極４ａ〜４ｅをグランドに接続すると、隣接する５ドットが感熱紙９上に形成される。尚、説明の便宜上、個別電極４を個別電極４ａ〜４ｅと区別しているが、個別電極４ａ〜４ｅは個別電極４と同一である。
【００２１】
また、図３の例で５ドットが感熱紙９上で直線状となるように印字する場合には、ステッピングモータ８の回転タイミング、即ち感熱紙９の搬送タイミングに応じて、各個別電極４ａ〜４ｅに対応する駆動トランジスタを動作させるタイミングを変えればよい。図３の例では、感熱紙９の搬送タイミングに応じて個別電極４ｂ、個別電極４ａおよび４ｃ、個別電極４ｄ、個別電極4ｅの順でグランドに接続するように駆動トランジスタを動作させることで、５つのドットを直線状に印字することができる。
【００２２】
以下ではそれぞれの個別電極４への通電タイミングをずらす例について説明するが、厳密な直線状の印字を必要としない場合には、各個別電極４に同時に通電してもよい。
【００２３】
この５ドットの形成工程を詳細に説明する。まず、個別電極４ｂがグランドに接続されると対応する発熱抵抗体５の部分が発熱し、１ドットが感熱紙９上に形成され、ステッピングモータ８の回転に応じて感熱紙９が搬送される。このとき、スティッキング現象を抑制するためには、ゴムローラ７と感熱紙９との間の摩擦力は、個別電極４ｂ上の１個の貼り付き部１１を剥がす力を超えれば十分である。
【００２４】
次に、個別電極４ａ及び４ｃがグランドに接続されると、発熱抵抗体５の対応する２か所が発熱して感熱紙９上に２ドットが形成され、ステッピングモータ８が回転し、感熱紙９が搬送される。このとき、ゴムローラ７と感熱紙９との間の摩擦力は、個別電極４ａ及び４ｃ上の２個の貼り付き部１１を剥がす力を超えれば十分である。個別電極４ｂへの通電後の用紙搬送により個別電極４ｂへの通電時に貼り付いた感熱紙９が剥がされていれば、ここで剥がす必要のある貼り付き部１１は２個のみである。
【００２５】
ついで、個別電極４ｄがグランドに接続され、１ドットが形成され、ステッピングモータ８が回転し、感熱紙９が搬送される。このとき、ゴムローラ７と感熱紙９との間の摩擦力は、個別電極４ｄ上の１個の貼り付き部１１を剥がす力を超えれば十分である。
【００２６】
最後に、個別電極４ｅがグランドに接続され、１ドットが形成され、ステッピングモータ８が回転し、感熱紙９が搬送される。このとき、ゴムローラ７と感熱紙９との間の摩擦力は、個別電極４ｅ上の１個の貼り付き部１１を剥がす力を超えれば十分である。
【００２７】
このように、発熱抵抗体５をジクザグ状（折れ線状）に形成することで、用紙幅方向の同じ位置にドットが印字されるタイミングをずらすことが可能となり、複数のドットが貼り付きを生じるタイミングもずらすことができる。このため、貼り付き部１１（図３の例では５個）を剥がすタイミングが分散されるため、一度に剥がす必要のある貼り付き部１１の数が図２の例よりも少なくなる。そのため、本実施の形態で貼り付き部１１を剥がすために必要となる力が図２の例で貼り付き部１１を剥がすために必要な力よりも小さくなり、印字品質を低下させることなくスティッキング現象を抑制することができる。
【００２８】
なお、図３の例で各個別電極４ａ〜４ｅに同時に通電した場合には、感熱紙９上に同時にドットが印字されるため、感熱紙９の貼り付きも同時に起こる可能性がある。しかし、各貼り付き部１１は用紙幅方向には並んでおらず、用紙搬送方向にずれているため、それぞれの貼り付き部１１を剥がすタイミングは用紙搬送方向の貼り付き部１１のずれの分だけずれる。従って、この場合にも、同時に剥がす必要のある貼り付き部の数を、図２の例よりも少なくすることが可能である。
【００２９】
換言すれば、図３の発熱抵抗体５は、発熱抵抗体５上の隣接する２つの発熱部分、言い換えると互いに隣接する個別電極４と発熱抵抗体５との２つの接続箇所（個別電極４ａ上の位置と個別電極４ｂ上の位置）が用紙搬送方向において互いにずれるような形状を有する。従って、複数の貼り付き部１１を剥がすタイミングが分散されるので、印字品質を低下させることなくスティッキング現象を抑制することができる。
【００３０】
尚、図３では、発熱抵抗体５の曲げ頂点１２が個別電極４上に配置されているが、曲げ頂点１２は個別電極４上に配置されていなくてもよい。例えば、曲げ頂点１２が個別電極４と櫛歯部３ｂとの間に配置されてもよい。
【００３１】
また、隣接する曲げ頂点１２間の距離は、隣接する櫛歯部３ｂと個別電極４と間の距離を越えることが好ましい。さらに、隣接する曲げ頂点１２間の距離は、隣接する櫛歯部３ｂ間の距離又は隣接する個別電極４間の距離以上であることがより好ましい。これは、隣接する発熱抵抗体５の発熱部が用紙幅方向に並ばないように配置し、貼り付き部１１を剥がすタイミングをより多く形成することができるからである。
【００３２】
図４は、発熱抵抗体の第１変形例を示す図である。図５は、発熱抵抗体の第２変形例を示す図である。図６は、発熱抵抗体の第３変形例を示す図である。図７は、発熱抵抗体の第４変形例を示す図である。
【００３３】
図４では、発熱抵抗体５ａは、サインカーブのような波形曲線で形成されている。図５では、発熱抵抗体５ｂは複数の不連続な直線として形成されている。図６では、発熱抵抗体５ｃは複数の不連続な、図５の発熱抵抗体５ｂと比較して短い直線として形成されている。図５及び図６のように、発熱抵抗体５ｂ又は５ｃの用紙幅方向におけるピッチ（長さ）が、配線パターンのピッチ（櫛歯部３ｂ間の距離１５）のｎ倍の長さ（ｎ＝自然数）と一致すれば、発熱抵抗体５ｂ又は５ｃが不連続であっても、１ドット分の発熱抵抗体５ｂ又は５ｃの発熱面積は、発熱抵抗体５（連続する発熱抵抗体）の１ドット分の発熱面積と同一であり、発熱抵抗体５ｂ又は５ｃでは、発熱抵抗体５と同じ発熱量が得られる。図７では、発熱抵抗体５ｄは、用紙幅方向に対して角度θだけ傾いた直線又は用紙搬送方向に平行な複数の櫛歯部３ｂ及び複数の個別電極４に対して斜めに交差する直線で形成されている。
【００３４】
発熱抵抗体５ａ〜５ｄの場合も、複数の貼り付き部を剥がすタイミングが分散されるため、スティッキング現象を抑制することができる。
【００３５】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、発熱抵抗体５は、隣接する２つの個別電極４と発熱抵抗体５との２つの接続箇所、つまり発熱抵抗体５の発熱箇所が用紙搬送方向において互いにずれるような形状を有する。従って、複数の貼り付き部を剥がすタイミングが分散されるので、印字品質を低下させることなくスティッキング現象を抑制することができる。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図８は、第２の実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッドの概略構成図である。図９は、第２の実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッドの電極及び発熱抵抗体の構成図である。第２の実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッド２０は、発熱抵抗体の個数や形状において第１の実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッド１０と異なる。以下、厚膜式サーマルヘッド１０と同様の構成には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００３７】
第２の実施の形態に係る厚膜式サーマルヘッド２０は、厚膜式サーマルヘッド１０と同様に、基板１、グレーズ層２、共通電極３及び個別電極４を備えている。そして、共通電極３及び個別電極４上に２つの発熱抵抗体２１が厚膜形成されている。各発熱抵抗体２１は、酸化ルテニウムペーストを用いた印刷又は焼成によって形成される。また、２つの発熱抵抗体２１は、空隙２２を挟んで、基部３ａ（用紙幅方向）と平行に配置されている。さらに、各発熱抵抗体２１は、複数の櫛歯部３ｂ及び複数の個別電極４の上に形成され、複数の櫛歯部３ｂ及び複数の個別電極４に電気的に接続されている。
【００３８】
感熱紙９は、接点Ｐ１及び接点Ｐ２の位置で、発熱抵抗体２１とサーマルプリンタのゴムローラ７との間に挟まれる。このとき、接点Ｐ１及び接点Ｐ２の間に空隙２２が形成されるので、感熱紙９が厚膜式サーマルヘッド２０に密着せず、厚膜式サーマルヘッド２０から剥がれやすくなり、スティッキング現象を抑制することができる。また、２つの接点Ｐ１及び接点Ｐ２があるので、図１に示すような接点Ｐが１つの場合と比べて、厚膜式サーマルヘッド２０からゴムローラ７への接触圧力を分散することができる。結果として、接点Ｐ１及び接点Ｐ２の各々にかかる感熱紙９の貼り付き力を、接点Ｐが一つの場合の接点Ｐにかかる感熱紙９の貼り付き力よりも減らすことができるので、スティッキング現象を抑制することができる。
【００３９】
尚、図８，９では、２つの発熱抵抗体２１は同一の抵抗体であるが、発熱抵抗体２１毎に異なる抵抗率の抵抗体材料を利用してもよい。
【００４０】
図１０は、発熱抵抗体の第５変形例を示す図である。図１１は、発熱抵抗体の第６変形例を示す図である。図１２は、発熱抵抗体の第７変形例を示す図である。
【００４１】
図１０では、共通電極３及び個別電極４上に３つの発熱抵抗体２１が厚膜形成されている。この場合、３つの発熱抵抗体２１により、２つの空隙２２が形成される。
【００４２】
図１１では、２つの発熱抵抗体２１の太さ（用紙搬送方向における発熱抵抗体２１の幅）が互いに異なる。このように、発熱抵抗体２１毎に太さを変更することで、厚膜式サーマルヘッド２０からゴムローラ７への接触圧力や各接点にかかる感熱紙９の貼り付き力を制御することができる。
【００４３】
図１２では、抵抗体２３は絶縁体で且つ発熱しないダミーの抵抗体である。この場合、抵抗体２３は、感熱紙９への印字に寄与しないが、接触圧力を分散したり、自身と発熱抵抗体２１との間に空隙２２を形成することはできる。結果として、図８の例と同様に感熱紙９が厚膜式サーマルヘッド２０から剥がれやすくなり、スティッキング現象を抑制することができる。
【００４４】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、厚膜式サーマルヘッド２０は、複数の発熱抵抗体２１（図１２の例では発熱抵抗体２１と抵抗体２３）を有する。従って、複数の発熱抵抗体２１の間に形成される空隙２２により、感熱紙９が厚膜式サーマルヘッド２０から剥がれやすくなる。さらに、複数の発熱抵抗体２１に対応する複数のニップ位置があるので、厚膜式サーマルヘッド２０からゴムローラ７への接触圧力を分散することができ、印字品質を低下させることなくスティッキング現象を抑制することができる。
【００４５】
尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  基板
２  グレーズ層
３  共通電極
３ａ  基部
３ｂ  櫛歯部
４  個別電極
５，５ａ〜５ｄ，２１  発熱抵抗体
６  保護層
７  ゴムローラ
８  ステッピングモータ
９  感熱紙
１０，２０  厚膜式サーマルヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2017007235.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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