サーマルプリントヘッド
【課題】 構成部品点数を削減するとともに、小型化を図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。
【解決手段】 基板１と基板１上に形成され、主走査方向に配列された複数の発熱部３１と、基板１上に配置され、複数の発熱部３１を選択的に発熱させる駆動ＩＣ４と、駆動ＩＣ４の少なくとも一部を覆うカバー６と、を備えるサーマルプリントヘッドＡ１であって、カバー６は、互いに主走査方向に離間しており、かつそれぞれが基板１の副走査方向一端部を挟持する１対の挟持部６１を有する。
【解決手段】 基板１と基板１上に形成され、主走査方向に配列された複数の発熱部３１と、基板１上に配置され、複数の発熱部３１を選択的に発熱させる駆動ＩＣ４と、駆動ＩＣ４の少なくとも一部を覆うカバー６と、を備えるサーマルプリントヘッドＡ１であって、カバー６は、互いに主走査方向に離間しており、かつそれぞれが基板１の副走査方向一端部を挟持する１対の挟持部６１を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリンタの構成部品として用いられるサーマルプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２９は、従来のサーマルプリントヘッドの一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示されたサーマルプリントヘッドＸは、放熱板９１に取り付けられたセラミック基板９２および樹脂基板９３を有している。セラミック基板９２には、主走査方向に延びる発熱抵抗体９４および駆動ＩＣ９５が搭載されている。駆動ＩＣ９５は、発熱抵抗体９４を部分的に選択的に発熱させる。駆動ＩＣ９５は、保護樹脂９６によって覆われている。また、駆動ＩＣ９５は、保護樹脂９６とともにカバー９７によって覆われている。カバー９７は、たとえば金属板を折り曲げ加工したものであり、主走査方向においてほぼ均一断面とされている。カバー９７は、ねじ９８によって、樹脂基板９３を介して放熱板９１に取り付けられている。カバー９７を取り付けることにより、プラテンローラＰｒによって発熱抵抗体９４に押し付けられる感熱紙が、保護樹脂９６によって傷つけられることを防止可能である。
【０００３】
しかしながら、カバー９７を取り付けるために、ねじ９８が用いられている。これは、サーマルプリントヘッドＸの構成部品を増加させる。また、放熱促進の目的においては、放熱板９１が不要となる場合であっても、カバー９７を支持するためのものとして放熱板９１またはこれの代替品が必要となる。さらに、ねじ９８を締結するための部分を確保することが強いられるため、サーマルプリントヘッドＸのサイズが大きくなってしまうという欠点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０６０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、構成部品点数を削減するとともに、小型化を図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その課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供されるサーマルプリントヘッドは、基板と上記基板上に形成され、主走査方向に沿って配置された発熱抵抗体と、上記基板上に配置され、上記発熱抵抗体を部分的に発熱させる駆動ＩＣと、上記駆動ＩＣの少なくとも一部を覆うカバーと、を備えるサーマルプリントヘッドであって、上記カバーは、互いに主走査方向に離間しており、かつそれぞれが上記基板を挟持する１対の挟持部を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記１対の挟持部は、上記基板の副走査方向一端部を挟持する。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記１対の挟持部は、主走査方向において上記駆動ＩＣを挟む配置とされている。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記１対の挟持部は、副走査方向において上記駆動ＩＣと重なっている。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記１対の挟持部の少なくともいずれかには、上記基板のうち上記駆動ＩＣが設けられた面を露出させる貫通孔が形成されている。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板のうち上記駆動ＩＣが設けられた面には、副走査方向において上記貫通孔よりも副走査方向一端寄りに位置する部分、および主走査方向において上記貫通孔よりも外方寄りに位置する部分を有し、かつ上記基板とは色相、彩度、明度の少なくともいずれかが異なる導電膜が形成されている。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記貫通孔は、上記基板の厚さ方向において上記基板から離れるほど断面寸法が大となる部分を有している。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導電膜は、グランドラインに導通するものであり、上記１対の挟持部の少なくともいずれかは、上記導電膜とともに上記基板を挟持している。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記主走査方向において上記貫通孔よりも外方寄りに位置する部分は、上記基板の主走走査方向一端から退避した退避部と、この退避部から上記主走走査方向一端につながる延出部と、を有する。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記貫通孔には、接着材が充填されている。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記カバーは、主走査方向において上記１対の挟持部の間に位置し、上記駆動ＩＣの少なくとも一部を覆うとともに、上記各挟持部よりも薄肉である薄肉部を有している。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板の副走査方向一端部に設けられており、上記駆動ＩＣと導通するとともに、主走査方向において上記１対の挟持部の間に位置するコネクタを備えている。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記カバーには、副走査方向において上記コネクタから離間するほど、上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面の法線方向において上記コネクタから離間する傾斜部が設けられている。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面とは反対側に位置する面に取り付けられた放熱板をさらに備える。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱板には、上記基板よりも印刷方向下流側に位置し、上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面の法線方向に突出する隆起部が形成されている。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記隆起部は、上記法線方向において上記基板よりも突出している。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記隆起部には、印刷方向下流側に向かうほど上記基板のうち上記法線方向とは反対方向に位置する斜面が形成されている。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記隆起部には、印刷方向上流側を向いており、上記基板の端面と正対する側面が形成されている。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱板には、上記側面に対して上記法線方向とは反対方向に位置し、かつ上記法線方向とは反対方向にへこんだ溝が形成されている。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱板は、上記挟持部を回避した位置に設けられている。
【００２６】
このような構成によれば、上記カバーを固定するための、たとえば図２０に示されたねじ９８や、放熱板９１を構成要素として備える必要が無い。これにより、上記サーマルプリントヘッドの構成部品点数を削減することができる。また、たとえばねじ９８を締結するためのスペースを確保しなくてよい。これにより、サーマルプリンタの小型化を図ることができる。また、上記駆動ＩＣを避けた位置に上記１対の挟持部を配置することにより、上記各挟持部を比較的肉厚の剛性が高い部分とすることが可能である。これは、上記カバーを上記基板に対して強固に固定するのに適している。一方、上記薄肉部は、上記駆動ＩＣとプラテンローラとの間に位置しつつ、感熱紙に対して不当に干渉することを抑制することができる。
【００２７】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す分解平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す背面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す底面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの発熱抵抗体を示す要部平面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】図１に示すサーマルプリントヘッドに用いられるカバーを示す斜視図である。
【図１０】図１に示すサーマルプリントヘッドに用いられるカバーを示す斜視図である。
【図１１】図１に示すサーマルプリントヘッドに用いられるカバーを示す底面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。
【図１５】図１１のＸＶ−ＸＶ線に沿う断面図である。
【図１６】図１１のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図１７】図１１のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図１８】図１に示すサーマルプリントヘッドにおいて、基板とカバーとが適切な位置関係とされている状態を示す要部拡大平面図である。
【図１９】図１に示すサーマルプリントヘッドにおいて、基板とカバーとが不適切な位置関係とされている状態を示す要部拡大平面図である。
【図２０】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの導電膜の変形例を示す要部平面図である。
【図２１】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドのカバーの変形例を示す断面図である。
【図２２】図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図２３】本発明の第２実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す底面図である。
【図２４】図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿う要部断面図である。
【図２５】本発明の第３実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す底面図である。
【図２６】本発明の第４実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す平ら面図である。
【図２７】本発明の第４実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す底面図である。
【図２８】図２６のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図２９】従来のサーマルプリントヘッドの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３０】
図１〜図８は、本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１１は、基板１、電極２、発熱抵抗体３、駆動ＩＣ４、およびカバー６を備えている。なお、図１においては、電極２および後述する接着材６９を省略している。
【００３１】
基板１は、主走査方向に延びた平面視矩形状の絶縁基板であり、たとえばアルミナセラミック製である。基板１の表面には、グレーズと呼ばれる絶縁層が形成されている（図示略）。
【００３２】
図５に示すように、基板１には、電極２が形成されている。電極２は、発熱抵抗体３に通電するためのものであり、共通電極２１と複数の個別電極２２とを含んでいる。共通電極２１は、主走査方向に延びる帯状部分と、副走査方向に櫛歯状に延びる複数の枝状部分とが連結された形状とされている。複数の個別電極２２は、その先端部分が上記複数の枝状部分と交互に主走査方向に沿って配列されている。電極２は、たとえばレジネートＡｕペーストを厚膜印刷した後に焼成を施すことにより形成される。
【００３３】
発熱抵抗体３は、サーマルプリントヘッドＡ１の発熱源である。発熱抵抗体３は、図１に示すように、主走査方向に延びる帯状とされており、図５に示すように、共通電極２１の上記複数の枝状部分および複数の個別電極２２の先端部分を跨いでいる。共通電極２１といずれかの個別電極２２とが通電すると、発熱抵抗体３のうち上記枝状部分と上記先端部分とに挟まれた領域が部分的に発熱する。この部分を、発熱部３１と呼ぶ。発熱抵抗体３によって、主走査方向に配列された複数の発熱部３１が構成されている。発熱抵抗体３は、たとえば、酸化ルテニウムペーストを厚膜印刷した後に焼成を施すことにより形成される。
【００３４】
駆動ＩＣ４は、共通電極２１および複数の個別電極２２を介して発熱抵抗体３に通電することにより、発熱抵抗体３を部分的に（すなわち、発熱部３１を選択的に）発熱させるための駆動制御を行う。本実施形態においては、複数の駆動ＩＣ４が、基板１上において主走査方向に配列されている。駆動ＩＣ４は、保護樹脂４１によって覆われている。保護樹脂４１は、たとえば黒色樹脂であり、駆動ＩＣ４の損傷、および紫外線などの受光による誤作動を防止する。
【００３５】
カバー６は、駆動ＩＣ４を部分的に覆っており、たとえば黒色樹脂にカーボングラフィックが混入された導電性樹脂からなる。図９〜図１７に示すように、カバー６は、１対の挟持部６１を有している。各挟持部６１は、上片６２と下片６３からなる。図７に示すように、各挟持部６１は、基板１の副走査方向一端部を挟持することにより、カバー６を基板１に取り付けるためのものである。図１に示すように、１対の挟持部６１は、主走査方向に離間しており、それらの間に駆動ＩＣ４を挟む配置とされている。また、副走査方向においては、１対の挟持部６１（特に、上片６２）と駆動ＩＣとが重なる配置となっている。
【００３６】
各挟持部６１には、貫通孔６４が形成されている。貫通孔６４は、図１および図８に示すように、基板１のうち駆動ＩＣ４が搭載されている面を露出させる。貫通孔６４は、基板１の厚さ方向において、基板１に近い側に位置し、かつ比較的小断面形状の部分と、基板１に遠い側に位置し、かつ基板１から遠ざかるほど大断面形状となる部分とを有している。本実施形態においては、貫通孔６４は、たとえばエポキシ樹脂などの接着材６９によって埋められている。
【００３７】
基板１には、導電膜５が形成されている。導電膜５は、たとえばＡｇペーストを用いて形成されており、基板１の表面よりも、より白く、明るい色を呈している。導電膜５は、２つずつの両端部５２および一端部５１を有している。両端部５２は、貫通孔６４よりも主走査方向外方に配置されており、基板１の主走査方向端部において副走査方向に延びる帯状に形成されている。一端部５１は、貫通孔６４よりも基板１の副走査方向位置端寄りに配置されており、基板１の副走査方向一端部において主走査方向に延びる帯状に形成されている。カバー４を基板１に取り付けた状態においては、挟持部６１が導電膜５とともに基板１を挟む格好となっており、上片６２が導電膜５に対して押し付けられている。なお、導電膜５は、短絡を防止するために比較的薄い絶縁膜によって覆われている。したがって、上片６２は、この絶縁膜を介して導電膜５に押し付けられる。
【００３８】
図１８および図１９に示すように、両端部５２の近傍には、抵抗体マーク３２および導電体マーク２３が設けられている。抵抗体マーク３２は、発熱抵抗体３と同様に酸化ルテニウムペーストを厚膜印刷した後に焼成を施すことにより形成されており、発熱抵抗体３と同じ工程で形成される。導電体マーク２３は、電極２と同様にたとえばレジネートＡｕペーストを用いて形成されており、電極２と同じ工程で形成される。抵抗体マーク３２と導電体マーク２３とは、それぞれ短い線状であり、互いに直角に交差している。このような抵抗体マーク３２と導電体マーク２３とをたとえば画像処理することにより、電極２や発熱抵抗体３の位置、さらには印字ドットが形成される位置を正確に認識することができる。これは、サーマルプリントヘッドＡ１の製造工程もしくは検査工程において有利であり。
【００３９】
図９〜図１７に示すように、カバー６には、薄肉部６５が形成されている。薄肉部６５は、１対の挟持部６１の間に位置しており、挟持部６１よりも顕著に薄肉とされている。本実施形態においては、図６に示すように、薄肉部６５は、駆動ＩＣ４を部分的に覆うひさしのような形状および配置とされている。また、カバー６には、傾斜部６８が設けられている。傾斜部６は、コネクタから図中右方に離間するほど図中上方に位置する傾斜とされている。傾斜部６が設けられていることにより、たとえばフラットケーブルをコネクタ７に挿入する際に、指がカバー６と干渉することを防止するという効果をそうする。
【００４０】
基板１には、図１〜図８に示すように、基板１の副走査方向一端部には、コネクタ７が取り付けられている。コネクタ７は、主走査方向において１対の挟持部６１の間に位置しており、サーマルプリントヘッドＡ１をプリンタに組み込む際に、ケーブル（図示略）に取り付けられた別のコネクタ（図示略）が取り付けられる部分である。コネクタ７に含まれるピンのいずれかは、上記プリンタの使用時に設置されるいわゆるグランドラインとして用いられる。導電膜５および共通電極２１は、このグランドラインに接続される。
【００４１】
次に、サーマルプリントヘッドＡ１の作用について説明する。
【００４２】
本実施形態によれば、カバー６は、１対の挟持部６１によって基板１の副走査方向一端部に取り付けられる。このためカバー６を固定するための、たとえば図２０に示されたねじ９８や、放熱板９１を構成要素として備える必要が無い。これにより、サーマルプリントヘッドＡ１の構成部品点数を削減することができる。また、たとえばねじ９８を締結するためのスペースを確保しなくてよい。これにより、サーマルプリントヘッドＡ１の小型化を図ることができる。
【００４３】
駆動ＩＣ４を避けた位置に１対の挟持部６１を配置することにより、各挟持部６１を比較的肉厚の剛性が高い部分とすることが可能である。これは、カバー６を基板１に対して強固に固定するのに適している。一方、カバー６のうち主走査方向において駆動ＩＣ４と重なる部分は、ひさしのような薄肉部６５とされている。図６に示すように、プラテンローラＰｒによって、感熱紙Ｔｐが発熱抵抗体３に押し付けられる。少なくとも印刷中においては、サーマルプリントヘッドＡ１に対するプラテンローラＰｒの位置は固定であり、サーマルプリントヘッドＡ１に対して進行してくる感熱紙Ｔｐの入射角もほぼ一定である。サーマルプリントヘッドＡ１の小型化を図るほど、この感熱紙Ｔｐとカバー６との干渉が生じやすい。本実施形態においては、薄肉部６５を副走査方向において駆動ＩＣと部分的に重なる配置とすることにより、感熱紙Ｔｐとの干渉を回避可能としている。また、図６に示すように、カバー６の薄肉部６５のうちプラテンローラＰｒに近い部分の接線Ｔｌよりも、保護樹脂４１がプラテンローラＰｒ側に突出させないことが好ましい。このような構成によれば、プラテンローラＰｒや感熱紙Ｔｐと保護樹脂４１との干渉を防止することができる。
【００４４】
図１８に示すように、カバー６が基板１に対して適切な位置に取り付けられている場合、貫通孔６４には、導電膜５の一端部５１および両端部５２は、いずれも露出しない。しかし、図１９に示すように、カバー６の副走査方向における押し込みが不足すると、貫通孔６４から一端部５１が部分的に露出する。また、カバー６が基板１に対して主走査方向においてずれた位置に固定されると、いずれかの両端部５２が対応する貫通孔６４から露出する。このように、貫通孔６４から導電膜５が露出しているか否かを目視確認することにより、カバー６の取り付けの適否を容易に判断することができる。貫通孔６４が徐々に断面形状が大となる形状とされていることは、斜め横方向から導電膜５の有無を目視確認するのに都合がよい。導電膜５が基板１とは特に明度および彩度が大きく異なる明白色とされていることは、目視確認を行うのに好適である。また、接着材６９として紫外線硬化性樹脂を用いる場合、貫通孔６４が徐々に断面形状が大となる形状とされていることにより、紫外線を接着材６９にくまなく照射することができる。
【００４５】
図１８および図１９に示すように、カバー６と基板１との間には、導電膜５が部分的に介在している。このため、カバー６と基板１との間に導電膜５が介在していない領域においては、カバー６と基板１との間に導電膜５の厚さ程度の隙間が生じうる。貫通孔６４の周辺部分は、この領域にあたる。これにより、接着材６９を貫通孔６４に充填する際、カバー６と基板１との隙間に接着材６９が浸透することが期待できる。したがって、カバー６と基板１との接合力を高めることが可能である。
【００４６】
感熱紙Ｔｐとの意図しない摩擦などが生じた場合であっても、カバー６が導電性樹脂からなるため、静電気によってカバー６が帯電することを抑制できる。
【００４７】
貫通孔６４を接着材６９によって埋めることにより、接着材６９がカバー６と基板１とを補助的に固定する効果が期待できる。
【００４８】
コネクタ７を１対の挟持部６１の間に配置することは、サーマルプリントヘッドＡ１の小型化を図るのに好ましい。
【００４９】
図２０は、導電膜５の変形例を示している。本変形例においては、両端部５２の構成が上述した実施形態異なっている。両端部５２は、その大部分が基板１の図中左端面から若干離間している。また、両端部５２には、退避部５２ａおよび延出部５２ｂが設けられている。退避部５２ａは、基板１の図中左端面から若干退避した位置に設けられている。延出部５２ｂは、退避部５２ａから基板１の図中左端面まで延びている。
【００５０】
サーマルプリントヘッドＡ１の製造においては、比較的大サイズの基板材料から複数の基板１を形成する。この際、上記基板材料に電極２や導電膜５のもととなる導電パターンおよび発熱抵抗体３を形成し、駆動ＩＣを実装する。上記基板材料内において隣り合う基板１どうしの両端部５２は、互いの延出部５２ｂが繋がった状態で形成されるため、導通しあっている。このような状態の上記基板材料を用いて個別電極２２などの導通チェックを行う場合、上記基板材料の両端部５２はすべて導通しているため、いずれかの両端部５２にテスターのプローブを接しておけば、すべての個別電極２２の導通テストを行うことが可能である。
【００５１】
また、上記導通テストを完了した後は、上記基板材料を分割することにより複数の基板１が作成される。このとき、互いにつながりあった延出部５２ｂは、その境界で分割されるが、両端部５２の大部分を占める退避部５２ａは、分割されない。このため、上記基板材料の分割作業において、両端部５２に不当なクラックが発生してしまうことを防止することができる。
【００５２】
図２１および図２２は、カバー６の変形例を示している。本変形例のカバー６には、点突起６６および線突起６７が形成されている。点突起６６は、カバー６のうち基板１の端面が押し付けられる部分に形成されている。具体的には、カバー６には、２〜３個程度の点突起６６が、基板１の長手方向に離間して設けられている。これらの点突起６６を設けることにより、基板１の上記端面が２〜３個の点突起６６によって支えられる。したがって、基板１に対してカバー６をより平行に取り付けることができる。
【００５３】
線突起６７は、各挟持部６１の各下片６３に設けられている。線突起６７は、カバー６に対して基板１を押し込む方向に延びた形状とされており、図２２に示すように断面形状がたとえば三角形状である。線突起６７を設けることにより、基板１が挟持部６１に進入すると、線突起６７が弾性変形させられる。この変形により、挟持部６１の挟持力を高めることが可能であり、基板１に対してカバー６をより強固に取り付けることができる。
【００５４】
図２３〜図２８は、本発明の他の実施形態を示している。なお、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。
【００５５】
図２３および図２４は、本発明の第２実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２は、放熱板８を備えている点が上述した実施形態と異なっている。図２３に示すように、放熱板８は、長矩形状であり、図２４に示すように基板１の裏面に取り付けられている。放熱板８は、基板１よりも熱伝導率が高い材質によって形成されており、たとえばアルミからなる。本実施形態においては、基板１の裏面のうち、コネクタ７が設けられた領域、およびカバー６の挟持部６３が接している領域、以外のほとんどの領域が放熱板８によって覆われている。基板１の厚さがたとえば１ｍｍ程度であるのに対し、放熱板８の厚さはたとえば４ｍｍ程度と厚肉とされている。
【００５６】
このような実施形態によっても、プラテンローラＰｒや感熱紙Ｔｐとの干渉を回避しつつ、サーマルプリントヘッドＡ２の小型化を図ることができる。また、放熱板８を備えることにより、基板１に不当に熱がこもってしまうことを防止することが可能である。これは、サーマルプリントヘッドＡ２の動作安定性を高めるとともに、印刷の高速化に有利である。
【００５７】
図２５は、本発明の第３実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３は、放熱板８の構成が上述したサーマルプリントヘッドＡ２と異なっている。本実施形態においては、放熱板８に２つの延出部８１が設けられている。各延出部８１は、カバー６の挟持部６１の下片６３とコネクタ７との間に位置している。
【００５８】
このような実施形態によれば、基板１からより効率よく熱を放散させることが可能であり、サーマルプリントヘッドＡ３の動作安定性の向上や印刷の高速化に好適である。
【００５９】
図２６〜図２８は、本発明の第４実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３は、主に、コネクタ７の配置および放熱板８の構成が、上述した実施形態と異なっている。
【００６０】
本実施形態においては、図２６に示すように、２つのコネクタ７が基板１の両端寄りに離間して配置されている。図２７に示すように、カバー６の挟持部６１は、２つのコネクタ７の間に配置されている。
【００６１】
図２８によく表れているように、放熱板８は、基板１よりも図中左方に飛び出した部分を有しており、隆起部８２および溝８３が形成されている。隆起部８２は、基板１の図中左端面に隣接しており、図中上方に隆起している。本実施形態においては、隆起部８２の頂点は、基板１の上面よりも０．１〜０．１５ｍｍ程度上方に飛び出ている。隆起部８２の頂点付近はなだらかな断面円弧形状とされている。隆起部８２は、斜面８２ａおよび側面８２ｂを有している。斜面８２ａは、隆起部８２の頂点から図中斜め左下に向かってなだらかにつづく面である。側面８２ｂは、図中上下方向に起立しており、基板１の左端面と正対している。
【００６２】
溝８３は、側面８２ｂの下端に繋がるように形成されており、たとえば断面矩形状である。溝８３には、基板１の端部が覆いかぶさる格好となっている。放熱板８と基板１とは、たとえば比較的熱伝導率が高い接着テープ（図示略）によって接合されている。
【００６３】
本実施形態においては、プラテンローラＰｒの直径が２０ｍｍ以下程度、具体的にはたとえば１６ｍｍ程度、隆起部８２の頂点と発熱抵抗体３との距離が３．２ｍｍ程度とされている。
【００６４】
図２８は、サーマルプリントヘッドＡ４によって、台紙Ｍｔに複数のラベルＬｂが配置されたラベル印刷用紙に印刷する場合を示している。ラベルＬｂに印刷するときには、ラベルＬｂが台紙Ｍｔとともに方向Ｆｗに順送りされる。ラベルＬｂへの印刷が一通り終了すると、サーマルプリントヘッドＡ４が組み込まれたたとえばプリンタから印刷済みのラベルＬｂがすべて露出するまで台紙Ｍｔが方向Ｆｗに順送りされる。そして、印刷済みのラベルＬｂが台紙Ｍｔから剥がされる。
【００６５】
印刷済みのすべてのラベルＬｂを上記プリンタから露出させる場合、いまだ印刷していないラベルＬｂもサーマルプリントヘッドＡ４の方向Ｆｗ下流側へと送られてしまうことが一般的である。引き続きラベルＬｂへの印刷を開始するときには、ラベルＬｂを無駄にしないように、先頭に位置するラベルＬｂをサーマルプリントヘッドＡ４による印刷位置まで方向Ｂｋに逆送りすることが望ましい。このとき、ラベルＬｂが台紙Ｍｔからわずかに剥がれかけていても、このラベルＬｂは、放熱板８の斜面８２ａから隆起部８２の頂点部分に対して滑るように進行しうる。また、基板１が隆起部８２よりも若干低い位置関係とされていることにより、このラベルＬｂは、基板１に引っかかりにくい。したがって、複数のラベルＬｂが配置された台紙Ｍｔを適切に逆送りすることが可能であり、ラベルＬｂを無駄に廃棄することなく、複数のラベルＬｂに対して継続的に印刷することができる。
【００６６】
味噌８３が設けられていることにより、図２８において基板１の図中斜め左下角部分が放熱板８と不当に干渉することを回避することができる。
【００６７】
本発明に係るサーマルプリントヘッドは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るサーマルプリントヘッドの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００６８】
貫通孔６４を１対の挟持部６１の双方に形成する構成に限定されず、たとえば一方の挟持部６１にのみ貫通孔６４を形成してもよい。またカバー６の位置ずれが生じた場合に、１対の貫通孔６４の一方からのみ導電膜５が露出する構成であってもよい。
【００６９】
電極２および発熱抵抗体３は、上述した構成に限定されず、たとえば共通電極２１の櫛葉状部分と個別電極２２とが副走査方向に間隔をおいて対向配置され、これらの間に発熱抵抗体３が設けられた構成であってもよい。また、本願で言う発熱抵抗体は、主走査方向に延びる一体的な帯状のものに限定されず、１つ１つが印刷時の１ドットに相当する大きさとされた複数の要素が主走査方向に配列されたものを含む。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ サーマルプリントヘッド
１ 基板
２ 電極
３ 発熱抵抗体
４ 駆動ＩＣ
５ 導電膜
６ カバー
７ コネクタ
８ 放熱板
２１ 共通電極
２２ 個別電極
２３ 導電体マーク
３１ 発熱部
３２ 抵抗体マーク
４１ 保護樹脂
５１ 一端部
５２ 両端部
５２ａ 退避部
５２ｂ 延出部
６１ 挟持部
６２ 上片
６３ 下片
６４ 貫通孔
６５ 薄肉部
６６ 点突起
６７ 線突起
６８ 傾斜部
６９ 接着材
８１ 延出部
８２ 隆起部
８２ａ 斜面
８２ｂ 側面
８３ 溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリンタの構成部品として用いられるサーマルプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２９は、従来のサーマルプリントヘッドの一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示されたサーマルプリントヘッドＸは、放熱板９１に取り付けられたセラミック基板９２および樹脂基板９３を有している。セラミック基板９２には、主走査方向に延びる発熱抵抗体９４および駆動ＩＣ９５が搭載されている。駆動ＩＣ９５は、発熱抵抗体９４を部分的に選択的に発熱させる。駆動ＩＣ９５は、保護樹脂９６によって覆われている。また、駆動ＩＣ９５は、保護樹脂９６とともにカバー９７によって覆われている。カバー９７は、たとえば金属板を折り曲げ加工したものであり、主走査方向においてほぼ均一断面とされている。カバー９７は、ねじ９８によって、樹脂基板９３を介して放熱板９１に取り付けられている。カバー９７を取り付けることにより、プラテンローラＰｒによって発熱抵抗体９４に押し付けられる感熱紙が、保護樹脂９６によって傷つけられることを防止可能である。
【０００３】
しかしながら、カバー９７を取り付けるために、ねじ９８が用いられている。これは、サーマルプリントヘッドＸの構成部品を増加させる。また、放熱促進の目的においては、放熱板９１が不要となる場合であっても、カバー９７を支持するためのものとして放熱板９１またはこれの代替品が必要となる。さらに、ねじ９８を締結するための部分を確保することが強いられるため、サーマルプリントヘッドＸのサイズが大きくなってしまうという欠点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０６０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、構成部品点数を削減するとともに、小型化を図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その課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供されるサーマルプリントヘッドは、基板と上記基板上に形成され、主走査方向に沿って配置された発熱抵抗体と、上記基板上に配置され、上記発熱抵抗体を部分的に発熱させる駆動ＩＣと、上記駆動ＩＣの少なくとも一部を覆うカバーと、を備えるサーマルプリントヘッドであって、上記カバーは、互いに主走査方向に離間しており、かつそれぞれが上記基板を挟持する１対の挟持部を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記１対の挟持部は、上記基板の副走査方向一端部を挟持する。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記１対の挟持部は、主走査方向において上記駆動ＩＣを挟む配置とされている。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記１対の挟持部は、副走査方向において上記駆動ＩＣと重なっている。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記１対の挟持部の少なくともいずれかには、上記基板のうち上記駆動ＩＣが設けられた面を露出させる貫通孔が形成されている。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板のうち上記駆動ＩＣが設けられた面には、副走査方向において上記貫通孔よりも副走査方向一端寄りに位置する部分、および主走査方向において上記貫通孔よりも外方寄りに位置する部分を有し、かつ上記基板とは色相、彩度、明度の少なくともいずれかが異なる導電膜が形成されている。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記貫通孔は、上記基板の厚さ方向において上記基板から離れるほど断面寸法が大となる部分を有している。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導電膜は、グランドラインに導通するものであり、上記１対の挟持部の少なくともいずれかは、上記導電膜とともに上記基板を挟持している。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記主走査方向において上記貫通孔よりも外方寄りに位置する部分は、上記基板の主走走査方向一端から退避した退避部と、この退避部から上記主走走査方向一端につながる延出部と、を有する。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記貫通孔には、接着材が充填されている。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記カバーは、主走査方向において上記１対の挟持部の間に位置し、上記駆動ＩＣの少なくとも一部を覆うとともに、上記各挟持部よりも薄肉である薄肉部を有している。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板の副走査方向一端部に設けられており、上記駆動ＩＣと導通するとともに、主走査方向において上記１対の挟持部の間に位置するコネクタを備えている。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記カバーには、副走査方向において上記コネクタから離間するほど、上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面の法線方向において上記コネクタから離間する傾斜部が設けられている。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面とは反対側に位置する面に取り付けられた放熱板をさらに備える。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱板には、上記基板よりも印刷方向下流側に位置し、上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面の法線方向に突出する隆起部が形成されている。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記隆起部は、上記法線方向において上記基板よりも突出している。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記隆起部には、印刷方向下流側に向かうほど上記基板のうち上記法線方向とは反対方向に位置する斜面が形成されている。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記隆起部には、印刷方向上流側を向いており、上記基板の端面と正対する側面が形成されている。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱板には、上記側面に対して上記法線方向とは反対方向に位置し、かつ上記法線方向とは反対方向にへこんだ溝が形成されている。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱板は、上記挟持部を回避した位置に設けられている。
【００２６】
このような構成によれば、上記カバーを固定するための、たとえば図２０に示されたねじ９８や、放熱板９１を構成要素として備える必要が無い。これにより、上記サーマルプリントヘッドの構成部品点数を削減することができる。また、たとえばねじ９８を締結するためのスペースを確保しなくてよい。これにより、サーマルプリンタの小型化を図ることができる。また、上記駆動ＩＣを避けた位置に上記１対の挟持部を配置することにより、上記各挟持部を比較的肉厚の剛性が高い部分とすることが可能である。これは、上記カバーを上記基板に対して強固に固定するのに適している。一方、上記薄肉部は、上記駆動ＩＣとプラテンローラとの間に位置しつつ、感熱紙に対して不当に干渉することを抑制することができる。
【００２７】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す分解平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す背面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す底面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの発熱抵抗体を示す要部平面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】図１に示すサーマルプリントヘッドに用いられるカバーを示す斜視図である。
【図１０】図１に示すサーマルプリントヘッドに用いられるカバーを示す斜視図である。
【図１１】図１に示すサーマルプリントヘッドに用いられるカバーを示す底面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。
【図１５】図１１のＸＶ−ＸＶ線に沿う断面図である。
【図１６】図１１のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図１７】図１１のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図１８】図１に示すサーマルプリントヘッドにおいて、基板とカバーとが適切な位置関係とされている状態を示す要部拡大平面図である。
【図１９】図１に示すサーマルプリントヘッドにおいて、基板とカバーとが不適切な位置関係とされている状態を示す要部拡大平面図である。
【図２０】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの導電膜の変形例を示す要部平面図である。
【図２１】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドのカバーの変形例を示す断面図である。
【図２２】図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図２３】本発明の第２実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す底面図である。
【図２４】図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿う要部断面図である。
【図２５】本発明の第３実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す底面図である。
【図２６】本発明の第４実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す平ら面図である。
【図２７】本発明の第４実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示す底面図である。
【図２８】図２６のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図２９】従来のサーマルプリントヘッドの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３０】
図１〜図８は、本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドの一例を示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１１は、基板１、電極２、発熱抵抗体３、駆動ＩＣ４、およびカバー６を備えている。なお、図１においては、電極２および後述する接着材６９を省略している。
【００３１】
基板１は、主走査方向に延びた平面視矩形状の絶縁基板であり、たとえばアルミナセラミック製である。基板１の表面には、グレーズと呼ばれる絶縁層が形成されている（図示略）。
【００３２】
図５に示すように、基板１には、電極２が形成されている。電極２は、発熱抵抗体３に通電するためのものであり、共通電極２１と複数の個別電極２２とを含んでいる。共通電極２１は、主走査方向に延びる帯状部分と、副走査方向に櫛歯状に延びる複数の枝状部分とが連結された形状とされている。複数の個別電極２２は、その先端部分が上記複数の枝状部分と交互に主走査方向に沿って配列されている。電極２は、たとえばレジネートＡｕペーストを厚膜印刷した後に焼成を施すことにより形成される。
【００３３】
発熱抵抗体３は、サーマルプリントヘッドＡ１の発熱源である。発熱抵抗体３は、図１に示すように、主走査方向に延びる帯状とされており、図５に示すように、共通電極２１の上記複数の枝状部分および複数の個別電極２２の先端部分を跨いでいる。共通電極２１といずれかの個別電極２２とが通電すると、発熱抵抗体３のうち上記枝状部分と上記先端部分とに挟まれた領域が部分的に発熱する。この部分を、発熱部３１と呼ぶ。発熱抵抗体３によって、主走査方向に配列された複数の発熱部３１が構成されている。発熱抵抗体３は、たとえば、酸化ルテニウムペーストを厚膜印刷した後に焼成を施すことにより形成される。
【００３４】
駆動ＩＣ４は、共通電極２１および複数の個別電極２２を介して発熱抵抗体３に通電することにより、発熱抵抗体３を部分的に（すなわち、発熱部３１を選択的に）発熱させるための駆動制御を行う。本実施形態においては、複数の駆動ＩＣ４が、基板１上において主走査方向に配列されている。駆動ＩＣ４は、保護樹脂４１によって覆われている。保護樹脂４１は、たとえば黒色樹脂であり、駆動ＩＣ４の損傷、および紫外線などの受光による誤作動を防止する。
【００３５】
カバー６は、駆動ＩＣ４を部分的に覆っており、たとえば黒色樹脂にカーボングラフィックが混入された導電性樹脂からなる。図９〜図１７に示すように、カバー６は、１対の挟持部６１を有している。各挟持部６１は、上片６２と下片６３からなる。図７に示すように、各挟持部６１は、基板１の副走査方向一端部を挟持することにより、カバー６を基板１に取り付けるためのものである。図１に示すように、１対の挟持部６１は、主走査方向に離間しており、それらの間に駆動ＩＣ４を挟む配置とされている。また、副走査方向においては、１対の挟持部６１（特に、上片６２）と駆動ＩＣとが重なる配置となっている。
【００３６】
各挟持部６１には、貫通孔６４が形成されている。貫通孔６４は、図１および図８に示すように、基板１のうち駆動ＩＣ４が搭載されている面を露出させる。貫通孔６４は、基板１の厚さ方向において、基板１に近い側に位置し、かつ比較的小断面形状の部分と、基板１に遠い側に位置し、かつ基板１から遠ざかるほど大断面形状となる部分とを有している。本実施形態においては、貫通孔６４は、たとえばエポキシ樹脂などの接着材６９によって埋められている。
【００３７】
基板１には、導電膜５が形成されている。導電膜５は、たとえばＡｇペーストを用いて形成されており、基板１の表面よりも、より白く、明るい色を呈している。導電膜５は、２つずつの両端部５２および一端部５１を有している。両端部５２は、貫通孔６４よりも主走査方向外方に配置されており、基板１の主走査方向端部において副走査方向に延びる帯状に形成されている。一端部５１は、貫通孔６４よりも基板１の副走査方向位置端寄りに配置されており、基板１の副走査方向一端部において主走査方向に延びる帯状に形成されている。カバー４を基板１に取り付けた状態においては、挟持部６１が導電膜５とともに基板１を挟む格好となっており、上片６２が導電膜５に対して押し付けられている。なお、導電膜５は、短絡を防止するために比較的薄い絶縁膜によって覆われている。したがって、上片６２は、この絶縁膜を介して導電膜５に押し付けられる。
【００３８】
図１８および図１９に示すように、両端部５２の近傍には、抵抗体マーク３２および導電体マーク２３が設けられている。抵抗体マーク３２は、発熱抵抗体３と同様に酸化ルテニウムペーストを厚膜印刷した後に焼成を施すことにより形成されており、発熱抵抗体３と同じ工程で形成される。導電体マーク２３は、電極２と同様にたとえばレジネートＡｕペーストを用いて形成されており、電極２と同じ工程で形成される。抵抗体マーク３２と導電体マーク２３とは、それぞれ短い線状であり、互いに直角に交差している。このような抵抗体マーク３２と導電体マーク２３とをたとえば画像処理することにより、電極２や発熱抵抗体３の位置、さらには印字ドットが形成される位置を正確に認識することができる。これは、サーマルプリントヘッドＡ１の製造工程もしくは検査工程において有利であり。
【００３９】
図９〜図１７に示すように、カバー６には、薄肉部６５が形成されている。薄肉部６５は、１対の挟持部６１の間に位置しており、挟持部６１よりも顕著に薄肉とされている。本実施形態においては、図６に示すように、薄肉部６５は、駆動ＩＣ４を部分的に覆うひさしのような形状および配置とされている。また、カバー６には、傾斜部６８が設けられている。傾斜部６は、コネクタから図中右方に離間するほど図中上方に位置する傾斜とされている。傾斜部６が設けられていることにより、たとえばフラットケーブルをコネクタ７に挿入する際に、指がカバー６と干渉することを防止するという効果をそうする。
【００４０】
基板１には、図１〜図８に示すように、基板１の副走査方向一端部には、コネクタ７が取り付けられている。コネクタ７は、主走査方向において１対の挟持部６１の間に位置しており、サーマルプリントヘッドＡ１をプリンタに組み込む際に、ケーブル（図示略）に取り付けられた別のコネクタ（図示略）が取り付けられる部分である。コネクタ７に含まれるピンのいずれかは、上記プリンタの使用時に設置されるいわゆるグランドラインとして用いられる。導電膜５および共通電極２１は、このグランドラインに接続される。
【００４１】
次に、サーマルプリントヘッドＡ１の作用について説明する。
【００４２】
本実施形態によれば、カバー６は、１対の挟持部６１によって基板１の副走査方向一端部に取り付けられる。このためカバー６を固定するための、たとえば図２０に示されたねじ９８や、放熱板９１を構成要素として備える必要が無い。これにより、サーマルプリントヘッドＡ１の構成部品点数を削減することができる。また、たとえばねじ９８を締結するためのスペースを確保しなくてよい。これにより、サーマルプリントヘッドＡ１の小型化を図ることができる。
【００４３】
駆動ＩＣ４を避けた位置に１対の挟持部６１を配置することにより、各挟持部６１を比較的肉厚の剛性が高い部分とすることが可能である。これは、カバー６を基板１に対して強固に固定するのに適している。一方、カバー６のうち主走査方向において駆動ＩＣ４と重なる部分は、ひさしのような薄肉部６５とされている。図６に示すように、プラテンローラＰｒによって、感熱紙Ｔｐが発熱抵抗体３に押し付けられる。少なくとも印刷中においては、サーマルプリントヘッドＡ１に対するプラテンローラＰｒの位置は固定であり、サーマルプリントヘッドＡ１に対して進行してくる感熱紙Ｔｐの入射角もほぼ一定である。サーマルプリントヘッドＡ１の小型化を図るほど、この感熱紙Ｔｐとカバー６との干渉が生じやすい。本実施形態においては、薄肉部６５を副走査方向において駆動ＩＣと部分的に重なる配置とすることにより、感熱紙Ｔｐとの干渉を回避可能としている。また、図６に示すように、カバー６の薄肉部６５のうちプラテンローラＰｒに近い部分の接線Ｔｌよりも、保護樹脂４１がプラテンローラＰｒ側に突出させないことが好ましい。このような構成によれば、プラテンローラＰｒや感熱紙Ｔｐと保護樹脂４１との干渉を防止することができる。
【００４４】
図１８に示すように、カバー６が基板１に対して適切な位置に取り付けられている場合、貫通孔６４には、導電膜５の一端部５１および両端部５２は、いずれも露出しない。しかし、図１９に示すように、カバー６の副走査方向における押し込みが不足すると、貫通孔６４から一端部５１が部分的に露出する。また、カバー６が基板１に対して主走査方向においてずれた位置に固定されると、いずれかの両端部５２が対応する貫通孔６４から露出する。このように、貫通孔６４から導電膜５が露出しているか否かを目視確認することにより、カバー６の取り付けの適否を容易に判断することができる。貫通孔６４が徐々に断面形状が大となる形状とされていることは、斜め横方向から導電膜５の有無を目視確認するのに都合がよい。導電膜５が基板１とは特に明度および彩度が大きく異なる明白色とされていることは、目視確認を行うのに好適である。また、接着材６９として紫外線硬化性樹脂を用いる場合、貫通孔６４が徐々に断面形状が大となる形状とされていることにより、紫外線を接着材６９にくまなく照射することができる。
【００４５】
図１８および図１９に示すように、カバー６と基板１との間には、導電膜５が部分的に介在している。このため、カバー６と基板１との間に導電膜５が介在していない領域においては、カバー６と基板１との間に導電膜５の厚さ程度の隙間が生じうる。貫通孔６４の周辺部分は、この領域にあたる。これにより、接着材６９を貫通孔６４に充填する際、カバー６と基板１との隙間に接着材６９が浸透することが期待できる。したがって、カバー６と基板１との接合力を高めることが可能である。
【００４６】
感熱紙Ｔｐとの意図しない摩擦などが生じた場合であっても、カバー６が導電性樹脂からなるため、静電気によってカバー６が帯電することを抑制できる。
【００４７】
貫通孔６４を接着材６９によって埋めることにより、接着材６９がカバー６と基板１とを補助的に固定する効果が期待できる。
【００４８】
コネクタ７を１対の挟持部６１の間に配置することは、サーマルプリントヘッドＡ１の小型化を図るのに好ましい。
【００４９】
図２０は、導電膜５の変形例を示している。本変形例においては、両端部５２の構成が上述した実施形態異なっている。両端部５２は、その大部分が基板１の図中左端面から若干離間している。また、両端部５２には、退避部５２ａおよび延出部５２ｂが設けられている。退避部５２ａは、基板１の図中左端面から若干退避した位置に設けられている。延出部５２ｂは、退避部５２ａから基板１の図中左端面まで延びている。
【００５０】
サーマルプリントヘッドＡ１の製造においては、比較的大サイズの基板材料から複数の基板１を形成する。この際、上記基板材料に電極２や導電膜５のもととなる導電パターンおよび発熱抵抗体３を形成し、駆動ＩＣを実装する。上記基板材料内において隣り合う基板１どうしの両端部５２は、互いの延出部５２ｂが繋がった状態で形成されるため、導通しあっている。このような状態の上記基板材料を用いて個別電極２２などの導通チェックを行う場合、上記基板材料の両端部５２はすべて導通しているため、いずれかの両端部５２にテスターのプローブを接しておけば、すべての個別電極２２の導通テストを行うことが可能である。
【００５１】
また、上記導通テストを完了した後は、上記基板材料を分割することにより複数の基板１が作成される。このとき、互いにつながりあった延出部５２ｂは、その境界で分割されるが、両端部５２の大部分を占める退避部５２ａは、分割されない。このため、上記基板材料の分割作業において、両端部５２に不当なクラックが発生してしまうことを防止することができる。
【００５２】
図２１および図２２は、カバー６の変形例を示している。本変形例のカバー６には、点突起６６および線突起６７が形成されている。点突起６６は、カバー６のうち基板１の端面が押し付けられる部分に形成されている。具体的には、カバー６には、２〜３個程度の点突起６６が、基板１の長手方向に離間して設けられている。これらの点突起６６を設けることにより、基板１の上記端面が２〜３個の点突起６６によって支えられる。したがって、基板１に対してカバー６をより平行に取り付けることができる。
【００５３】
線突起６７は、各挟持部６１の各下片６３に設けられている。線突起６７は、カバー６に対して基板１を押し込む方向に延びた形状とされており、図２２に示すように断面形状がたとえば三角形状である。線突起６７を設けることにより、基板１が挟持部６１に進入すると、線突起６７が弾性変形させられる。この変形により、挟持部６１の挟持力を高めることが可能であり、基板１に対してカバー６をより強固に取り付けることができる。
【００５４】
図２３〜図２８は、本発明の他の実施形態を示している。なお、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。
【００５５】
図２３および図２４は、本発明の第２実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２は、放熱板８を備えている点が上述した実施形態と異なっている。図２３に示すように、放熱板８は、長矩形状であり、図２４に示すように基板１の裏面に取り付けられている。放熱板８は、基板１よりも熱伝導率が高い材質によって形成されており、たとえばアルミからなる。本実施形態においては、基板１の裏面のうち、コネクタ７が設けられた領域、およびカバー６の挟持部６３が接している領域、以外のほとんどの領域が放熱板８によって覆われている。基板１の厚さがたとえば１ｍｍ程度であるのに対し、放熱板８の厚さはたとえば４ｍｍ程度と厚肉とされている。
【００５６】
このような実施形態によっても、プラテンローラＰｒや感熱紙Ｔｐとの干渉を回避しつつ、サーマルプリントヘッドＡ２の小型化を図ることができる。また、放熱板８を備えることにより、基板１に不当に熱がこもってしまうことを防止することが可能である。これは、サーマルプリントヘッドＡ２の動作安定性を高めるとともに、印刷の高速化に有利である。
【００５７】
図２５は、本発明の第３実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３は、放熱板８の構成が上述したサーマルプリントヘッドＡ２と異なっている。本実施形態においては、放熱板８に２つの延出部８１が設けられている。各延出部８１は、カバー６の挟持部６１の下片６３とコネクタ７との間に位置している。
【００５８】
このような実施形態によれば、基板１からより効率よく熱を放散させることが可能であり、サーマルプリントヘッドＡ３の動作安定性の向上や印刷の高速化に好適である。
【００５９】
図２６〜図２８は、本発明の第４実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３は、主に、コネクタ７の配置および放熱板８の構成が、上述した実施形態と異なっている。
【００６０】
本実施形態においては、図２６に示すように、２つのコネクタ７が基板１の両端寄りに離間して配置されている。図２７に示すように、カバー６の挟持部６１は、２つのコネクタ７の間に配置されている。
【００６１】
図２８によく表れているように、放熱板８は、基板１よりも図中左方に飛び出した部分を有しており、隆起部８２および溝８３が形成されている。隆起部８２は、基板１の図中左端面に隣接しており、図中上方に隆起している。本実施形態においては、隆起部８２の頂点は、基板１の上面よりも０．１〜０．１５ｍｍ程度上方に飛び出ている。隆起部８２の頂点付近はなだらかな断面円弧形状とされている。隆起部８２は、斜面８２ａおよび側面８２ｂを有している。斜面８２ａは、隆起部８２の頂点から図中斜め左下に向かってなだらかにつづく面である。側面８２ｂは、図中上下方向に起立しており、基板１の左端面と正対している。
【００６２】
溝８３は、側面８２ｂの下端に繋がるように形成されており、たとえば断面矩形状である。溝８３には、基板１の端部が覆いかぶさる格好となっている。放熱板８と基板１とは、たとえば比較的熱伝導率が高い接着テープ（図示略）によって接合されている。
【００６３】
本実施形態においては、プラテンローラＰｒの直径が２０ｍｍ以下程度、具体的にはたとえば１６ｍｍ程度、隆起部８２の頂点と発熱抵抗体３との距離が３．２ｍｍ程度とされている。
【００６４】
図２８は、サーマルプリントヘッドＡ４によって、台紙Ｍｔに複数のラベルＬｂが配置されたラベル印刷用紙に印刷する場合を示している。ラベルＬｂに印刷するときには、ラベルＬｂが台紙Ｍｔとともに方向Ｆｗに順送りされる。ラベルＬｂへの印刷が一通り終了すると、サーマルプリントヘッドＡ４が組み込まれたたとえばプリンタから印刷済みのラベルＬｂがすべて露出するまで台紙Ｍｔが方向Ｆｗに順送りされる。そして、印刷済みのラベルＬｂが台紙Ｍｔから剥がされる。
【００６５】
印刷済みのすべてのラベルＬｂを上記プリンタから露出させる場合、いまだ印刷していないラベルＬｂもサーマルプリントヘッドＡ４の方向Ｆｗ下流側へと送られてしまうことが一般的である。引き続きラベルＬｂへの印刷を開始するときには、ラベルＬｂを無駄にしないように、先頭に位置するラベルＬｂをサーマルプリントヘッドＡ４による印刷位置まで方向Ｂｋに逆送りすることが望ましい。このとき、ラベルＬｂが台紙Ｍｔからわずかに剥がれかけていても、このラベルＬｂは、放熱板８の斜面８２ａから隆起部８２の頂点部分に対して滑るように進行しうる。また、基板１が隆起部８２よりも若干低い位置関係とされていることにより、このラベルＬｂは、基板１に引っかかりにくい。したがって、複数のラベルＬｂが配置された台紙Ｍｔを適切に逆送りすることが可能であり、ラベルＬｂを無駄に廃棄することなく、複数のラベルＬｂに対して継続的に印刷することができる。
【００６６】
味噌８３が設けられていることにより、図２８において基板１の図中斜め左下角部分が放熱板８と不当に干渉することを回避することができる。
【００６７】
本発明に係るサーマルプリントヘッドは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るサーマルプリントヘッドの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００６８】
貫通孔６４を１対の挟持部６１の双方に形成する構成に限定されず、たとえば一方の挟持部６１にのみ貫通孔６４を形成してもよい。またカバー６の位置ずれが生じた場合に、１対の貫通孔６４の一方からのみ導電膜５が露出する構成であってもよい。
【００６９】
電極２および発熱抵抗体３は、上述した構成に限定されず、たとえば共通電極２１の櫛葉状部分と個別電極２２とが副走査方向に間隔をおいて対向配置され、これらの間に発熱抵抗体３が設けられた構成であってもよい。また、本願で言う発熱抵抗体は、主走査方向に延びる一体的な帯状のものに限定されず、１つ１つが印刷時の１ドットに相当する大きさとされた複数の要素が主走査方向に配列されたものを含む。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ サーマルプリントヘッド
１ 基板
２ 電極
３ 発熱抵抗体
４ 駆動ＩＣ
５ 導電膜
６ カバー
７ コネクタ
８ 放熱板
２１ 共通電極
２２ 個別電極
２３ 導電体マーク
３１ 発熱部
３２ 抵抗体マーク
４１ 保護樹脂
５１ 一端部
５２ 両端部
５２ａ 退避部
５２ｂ 延出部
６１ 挟持部
６２ 上片
６３ 下片
６４ 貫通孔
６５ 薄肉部
６６ 点突起
６７ 線突起
６８ 傾斜部
６９ 接着材
８１ 延出部
８２ 隆起部
８２ａ 斜面
８２ｂ 側面
８３ 溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と
上記基板上に形成され、主走査方向に沿って配置された発熱抵抗体と、
上記基板上に配置され、上記発熱抵抗体を部分的に発熱させる駆動ＩＣと、
上記駆動ＩＣの少なくとも一部を覆うカバーと、
を備えるサーマルプリントヘッドであって、
上記カバーは、互いに主走査方向に離間しており、かつそれぞれが上記基板を挟持する１対の挟持部を有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】
上記１対の挟持部は、上記基板の副走査方向一端部を挟持する、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項３】
上記１対の挟持部は、主走査方向において上記駆動ＩＣを挟む配置とされている、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】
上記１対の挟持部は、副走査方向において上記駆動ＩＣと重なっている、請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項５】
上記１対の挟持部の少なくともいずれかには、上記基板のうち上記駆動ＩＣが設けられた面を露出させる貫通孔が形成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項６】
上記基板のうち上記駆動ＩＣが設けられた面には、副走査方向において上記貫通孔よりも副走査方向一端寄りに位置する部分、および主走査方向において上記貫通孔よりも外方寄りに位置する部分を有し、かつ上記基板とは色相、彩度、明度の少なくともいずれかが異なる導電膜が形成されている、請求項５に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項７】
上記貫通孔は、上記基板の厚さ方向において上記基板から離れるほど断面寸法が大となる部分を有している、請求項６に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項８】
上記導電膜は、グランドラインに導通するものであり、
上記１対の挟持部の少なくともいずれかは、上記導電膜とともに上記基板を挟持している、請求項６または７に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項９】
上記主走査方向において上記貫通孔よりも外方寄りに位置する部分は、上記基板の主走走査方向一端から退避した退避部と、この退避部から上記主走走査方向一端につながる延出部と、を有する、請求項６ないし８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１０】
上記貫通孔には、接着材が充填されている、請求項５ないし９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１１】
上記カバーは、主走査方向において上記１対の挟持部の間に位置し、上記駆動ＩＣの少なくとも一部を覆うとともに、上記各挟持部よりも薄肉である薄肉部を有している、請求項１ないし１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１２】
上記基板の副走査方向一端部に設けられており、上記駆動ＩＣと導通するとともに、主走査方向において上記１対の挟持部の間に位置するコネクタを備えている、請求項１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１３】
上記カバーには、副走査方向において上記コネクタから離間するほど、上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面の法線方向において上記コネクタから離間する傾斜部が設けられている、請求項１２に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１４】
上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面とは反対側に位置する面に取り付けられた放熱板をさらに備える、請求項１ないし１３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１５】
上記放熱板には、上記基板よりも印刷方向下流側に位置し、上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面の法線方向に突出する隆起部が形成されている、請求項１４に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１６】
上記隆起部は、上記法線方向において上記基板よりも突出している、請求項１５に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１７】
上記隆起部には、印刷方向下流側に向かうほど上記基板のうち上記法線方向とは反対方向に位置する斜面が形成されている、請求項１５または１６に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１８】
上記隆起部には、印刷方向上流側を向いており、上記基板の端面と正対する側面が形成されている、請求項１５ないし１７のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１９】
上記放熱板には、上記側面に対して上記法線方向とは反対方向に位置し、かつ上記法線方向とは反対方向にへこんだ溝が形成されている、請求項１８に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項２０】
上記放熱板は、上記挟持部を回避した位置に設けられている、請求項１３ないし１９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１】
基板と
上記基板上に形成され、主走査方向に沿って配置された発熱抵抗体と、
上記基板上に配置され、上記発熱抵抗体を部分的に発熱させる駆動ＩＣと、
上記駆動ＩＣの少なくとも一部を覆うカバーと、
を備えるサーマルプリントヘッドであって、
上記カバーは、互いに主走査方向に離間しており、かつそれぞれが上記基板を挟持する１対の挟持部を有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】
上記１対の挟持部は、上記基板の副走査方向一端部を挟持する、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項３】
上記１対の挟持部は、主走査方向において上記駆動ＩＣを挟む配置とされている、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】
上記１対の挟持部は、副走査方向において上記駆動ＩＣと重なっている、請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項５】
上記１対の挟持部の少なくともいずれかには、上記基板のうち上記駆動ＩＣが設けられた面を露出させる貫通孔が形成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項６】
上記基板のうち上記駆動ＩＣが設けられた面には、副走査方向において上記貫通孔よりも副走査方向一端寄りに位置する部分、および主走査方向において上記貫通孔よりも外方寄りに位置する部分を有し、かつ上記基板とは色相、彩度、明度の少なくともいずれかが異なる導電膜が形成されている、請求項５に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項７】
上記貫通孔は、上記基板の厚さ方向において上記基板から離れるほど断面寸法が大となる部分を有している、請求項６に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項８】
上記導電膜は、グランドラインに導通するものであり、
上記１対の挟持部の少なくともいずれかは、上記導電膜とともに上記基板を挟持している、請求項６または７に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項９】
上記主走査方向において上記貫通孔よりも外方寄りに位置する部分は、上記基板の主走走査方向一端から退避した退避部と、この退避部から上記主走走査方向一端につながる延出部と、を有する、請求項６ないし８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１０】
上記貫通孔には、接着材が充填されている、請求項５ないし９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１１】
上記カバーは、主走査方向において上記１対の挟持部の間に位置し、上記駆動ＩＣの少なくとも一部を覆うとともに、上記各挟持部よりも薄肉である薄肉部を有している、請求項１ないし１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１２】
上記基板の副走査方向一端部に設けられており、上記駆動ＩＣと導通するとともに、主走査方向において上記１対の挟持部の間に位置するコネクタを備えている、請求項１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１３】
上記カバーには、副走査方向において上記コネクタから離間するほど、上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面の法線方向において上記コネクタから離間する傾斜部が設けられている、請求項１２に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１４】
上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面とは反対側に位置する面に取り付けられた放熱板をさらに備える、請求項１ないし１３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１５】
上記放熱板には、上記基板よりも印刷方向下流側に位置し、上記基板のうち上記発熱抵抗体が形成された面の法線方向に突出する隆起部が形成されている、請求項１４に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１６】
上記隆起部は、上記法線方向において上記基板よりも突出している、請求項１５に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１７】
上記隆起部には、印刷方向下流側に向かうほど上記基板のうち上記法線方向とは反対方向に位置する斜面が形成されている、請求項１５または１６に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１８】
上記隆起部には、印刷方向上流側を向いており、上記基板の端面と正対する側面が形成されている、請求項１５ないし１７のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１９】
上記放熱板には、上記側面に対して上記法線方向とは反対方向に位置し、かつ上記法線方向とは反対方向にへこんだ溝が形成されている、請求項１８に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項２０】
上記放熱板は、上記挟持部を回避した位置に設けられている、請求項１３ないし１９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１０−２８０２１４（Ｐ２０１０−２８０２１４Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０６９２０（Ｐ２０１０−１０６９２０）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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