サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ
【課題】 記録媒体を良好に摺接させることが可能なサーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタを提供する。
【解決手段】 本発明に係るサーマルヘッド１０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って延びている端面２０ａを有するヘッド基板２０と、該ヘッド基板２０の端面２０ａ上に主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って配列されている複数の発熱部４０ａとを備えており、ヘッド基板２０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２における端面２０ａの両端に面取り面２０ａ１を有しており、該面取り面２０ａ１と端面２０ａとの交差角度θが６°以上１９°以下である。
【解決手段】 本発明に係るサーマルヘッド１０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って延びている端面２０ａを有するヘッド基板２０と、該ヘッド基板２０の端面２０ａ上に主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って配列されている複数の発熱部４０ａとを備えており、ヘッド基板２０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２における端面２０ａの両端に面取り面２０ａ１を有しており、該面取り面２０ａ１と端面２０ａとの交差角度θが６°以上１９°以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と、該基板の端面に配列されている発熱素子とを含んでなるサーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱記録方式を採用する印刷装置としては、例えばプラスチックカード用のサーマルプリンタがある。このサーマルプリンタでは、ヘッド基板、ヘッド基板上に配列された複数の発熱素子、および該複数の発熱素子を覆う保護層を有するサーマルヘッドと、この発熱素子に向けて記録媒体となるプラスチックカード、およびインク成分を含有するインクフィルムを重ねた状態で発熱素子上の保護層に押し当てながら搬送する搬送機構とを有している。このような構成のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの発熱素子上の保護層にプラスチックカードおよびインクフィルムを略均一に押圧しながら搬送して、発熱素子の熱により溶融、または昇華したインクフィルムのインク成分をプラスチックカードに対して転写することによって、所望の画像を印刷している。
【０００３】
しかしながら、上述のサーマルプリンタでは、インクフィルムのインク成分をプラスチックカードに転写する際に、サーマルヘッドを構成するヘッド基板の角部にインクフィルムが押しつけられて、リンクフィルムにシワが生じてしまい、このインクフィルムのシワ模様が画像として印刷されてしまう場合があった。そこで、ヘッド基板の角部に面取り部を設けて、当該面取り面の主走査方向における中央に記録媒体を最も強く押しつけてシワの低減を図るサーマルヘッドが開発され、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ヘッド基板の端面に発熱素子が設けられている端面型のサーマルヘッドを採用するサーマルプリンタでは、記録媒体と摺接する端面に発熱素子が設けられている。そのため、このようなサーマルプリンタでは、当該端面の中央に記録媒体を最も強く押しつけようとすると、記録媒体の押圧力にバラツキが生じてしまい、この押圧力のバラツキに起因する濃度ムラが生じてしまう場合がある。
【０００６】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、記録媒体を良好に摺接させることが可能なサーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタを提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のサーマルヘッドは、主走査方向に沿って延びている端面を有する基板と、該基板の前記端面上に前記主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子とを備えており、前記基板は、前記端面の前記主走査方向における両端に面取りされた面を有しており、該面取りされた面と前記端面との交差角度が６°以上１９°以下であることを特徴とする。
【０００８】
本発明のサーマルヘッドにおいて、前記面取りされた面と前記端面との交差角度が６°以上１５°以下であることが好ましい。
【０００９】
本発明のサーマルは、前記基板の前記端面と前記複数の発熱素子との間に設けられている蓄熱層、および前記複数の発熱素子と前記蓄熱層の一部とを覆っている被覆層を備えており、前記蓄熱層は、前記面取りされた面に隣接している、前記被覆層から露出している部位を有しており、当該露出している部位の表面粗さが前記被覆層の表面粗さに比べて小さいことが好ましい。また、このサーマルヘッドにおいて、前記被覆層から露出している部位は、前記主走査方向において前記端面から外方へ向かうにつれて前記副走査方向における幅が広くなっており、かつ前記複数の発熱素子の列に隣接する前記主走査方向の長さが最も長くなっていることが好ましい。
【００１０】
本発明のサーマルプリンタは、本発明のサーマルヘッドと、該サーマルヘッドの前記端面および前記面取りされた面側に記録媒体を押圧するとともに、当該記録媒体を副走査方向に搬送する搬送機構とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のサーマルヘッドは、主走査方向に沿って延びている端面を有する基板と、該基板の端面上に主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子とを備えており、基板は、主走査方向における端面の両端に面取りされた面を有しており、該面取りされた面と端面との交差角度が６°以上１９°以下である。そのため、本発明のサーマルでは、面取りされた面と端面との境界部に記録媒体を押しつけた場合でも、当該記録媒体に加わる押圧力を分散することができる。したがって、本発明のサーマルヘッドでは、記録媒体を良好に摺接させることができる。
【００１２】
本発明のサーマルヘッドにおいて、面取りされた面と端面との交差角度が６°以上１５°以下である場合、面取りされた面と端面との境界部に記録媒体を押しつけた場合でも、当該記録媒体に加わる押圧力を良好に分散することができ、記録媒体をより良好に摺接させることができる。
【００１３】
本発明のサーマルヘッドは、基板の端面と複数の発熱素子との間に設けられている蓄熱層、および複数の発熱素子と蓄熱層の一部とを覆っている被覆層を備えており、蓄熱層は、面取りされた面に隣接している、被覆層から露出している部位を有しており、当該露出している部位の表面粗さが被覆層の表面粗さに比べて小さい場合、面取りされた面の設けられている両端部に比べて発熱素子の配列されている中央部において記録媒体に加わる動摩擦力を相対的に大きくすることができる。そのため、このサーマルヘッドでは、記録媒体に加わる動摩擦力が作用する領域を中央部に集中することにより、例えば動摩擦力が作用する領域が両端部で動摩擦力が異なることによる記録媒体の搬送バラツキを低減することができる。したがって、このサーマルヘッドでは、記録媒体を良好に搬送することができる。
【００１４】
また、このサーマルヘッドにおいて、前記被覆層から露出している部位は、主走査方向において端面から外方へ向かうにつれて副走査方向における幅が広くなっており、かつ複数の発熱素子の列に隣接する主走査方向の長さが最も長くなっている場合、面取りされた面と端面との境界部に記録媒体を押しつけた場合に、最も押圧力が大きくなる複数の発熱素子の列に隣接する領域において、記録媒体を良好に摺接させることができる。
【００１５】
本発明のサーマルプリンタは、本発明のサーマルヘッドを備えている。そのため、本発明のサーマルプリンタでは、本発明のサーマルヘッドの有する効果を享受することができる。したがって、本発明のサーマルプリンタでは、記録媒体を良好に摺接させることができ、記録媒体を良好に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のサーマルヘッドの実施形態の一例であり、保護層を省略した概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示したサーマルヘッドの要部を拡大した正面図である。
【図３】図１に示したサーマルヘッドの要部を拡大した平面図である。
【図４】図１に示したサーマルヘッドの要部を拡大した側面図である。
【図５】図２に示したＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】本発明のサーマルプリンタの実施形態の一例を示す概略構成図である。
【図７】図３に示したサーマルヘッドの変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜サーマルヘッド＞
図１〜図５に示した本発明のサーマルヘッドの実施形態の一例であるサーマルヘッド１０は、ヘッド基板２０と、蓄熱層３０と、電気抵抗層４０と、導電層５０と、保護層６０と、駆動ＩＣ７０とを含んで構成されている。
【００１８】
ヘッド基板２０は、蓄熱層３０と、電気抵抗層４０と、導電層５０と、保護層６０と、駆動ＩＣ７０とを支持する機能を有するものである。このヘッド基板２０を形成する材料としては、例えばセラミックス、ガラス、またはエポキシ系樹脂を含む絶縁樹脂が挙げられる。
【００１９】
このヘッド基板２０は、主面延在方向Ｄ５，Ｄ６のＤ５方向側に、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に延びている端面２０ａを有している。このヘッド基板２０の端面２０ａは、平面視において、副走査方向Ｄ３，Ｄ４における長さに比べて主走査方向Ｄ１，Ｄ２における長さが長い矩形状に構成されている。ここで、「平面視」とは、主面延在方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ６方向視のことをいう。このヘッド基板２０の端面２０ａの主走査方向Ｄ１，Ｄ２における長さは、印画する記録媒体の大きさに応じて適宜設定される。また、このヘッド基板２０の端面２０ａの副走査方向Ｄ３，Ｄ４における長さとしては、例えば１．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の範囲が挙げられる。
【００２０】
蓄熱層３０は、電気抵抗層４０の後述する発熱部４０ａにおいて発生する熱の一部を一時的に蓄積する機能を有するものである。すなわち、蓄熱層３０は、発熱部４０ａの温度を上昇させるのに要する時間を短くして、サーマルヘッド１０の熱応答特性を高める役割を担うものである。この蓄熱層３０は、ヘッド基板２０の端面２０ａ上に位置しており、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に延びる帯状に構成されている。また、この蓄熱層３０は、副走査方向Ｄ３，Ｄ４に沿った断面において、主面延在方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ５方向側の上面３０ａが略半楕円状に構成されている。この蓄熱層３０の上面３０ａの曲率としては、発熱部４０ａの設けられている部位で例えばＲ１．１５以上Ｒ１．５０以下の範囲が挙げられる。また、この蓄熱層３０の主面延在方向Ｄ５，Ｄ６に沿った厚みとしては、最も厚い部位で例えば５５μｍ以上９５μｍ以下の範囲が挙げられる。
【００２１】
電気抵抗層４０は、電力供給によって発熱する発熱素子として機能する発熱部４０ａを有している。この電気抵抗層４０は、単位長さ当たりの電気抵抗値が導電層５０の単位長さ当たりの電気抵抗値に比べて大きくなるように構成されている。この電気抵抗層４０を形成する材料としては、例えばＴａＮ系材料、ＴａＳｉＯ系材料、ＴａＳｉＮＯ系材料、ＴｉＳｉＣＯ系材料、またはＮｂＳｉＯ系材料が挙げられる。ここで「〜を主とする材料」とは、主とする材料が全体に対して５０質量％以上であるものをいい、例えば添加物を含んでいてもよい。このような電気抵抗層４０は、例えば蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタ法、フォトリソグラフィ技術、または印刷技術を用いる種々の周知の製造方法によって形成できる。本例の電気抵抗層４０は、ＴａＳｉＯ系材料によって形成されている。この電気抵抗層４０の主面延在方向Ｄ５，Ｄ６に沿った厚みとしては、例えば２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の範囲が挙げられる。この電気抵抗層４０は、一部が蓄熱層３０上に設けられ、他がヘッド基板２０の主面の上に設けられている。また、本例の電気抵抗層４０では、蓄熱層３０上に設けられている部位のうち、導電層５０が上に形成されていない部位が発熱部４０ａとして機能している。
【００２２】
発熱部４０ａは、電力供給によって発熱する発熱素子として機能する部位である。この発熱部４０ａは、導電層５０からの電力供給による発熱温度が例えば２００℃以上５５０℃以下の範囲となるように構成されている。この発熱部４０ａは、蓄熱層３０に位置しており、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って略同一の離間距離で配列されている。また、この発熱部４０ａは、平面視において、各々が矩形状に構成されている。さらに、発熱部４０ａは、各々の主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿う長さが略同一の長さに構成されている。また、発熱部４０ａは、各々の副走査方向Ｄ３，Ｄ４に沿う長さも略同一の長さに構成されている。ここで、「略同一」とは、一般的な製造誤差範囲内のものが含まれ、例えば各部位の長さの平均値に対する誤差が１０％以内の範囲が挙げられる。ここで、一つの発熱部４０ａの中心と該発熱部４０ａに隣接する他の発熱部４０ａの中心との離間距離の値としては、例えば５．２μｍ以上８４．７μｍ以下の範囲が挙げられる。
【００２３】
導電層５０は、配線パターンとして電気抵抗層４０上に設けられている、発熱部４０ａに対して電圧を印加する機能を有するものである。この導電層５０は、一部が蓄熱層３０上に設けられている電気抵抗層４０の一部の上に設けられており、他がヘッド基板２０の主面の上に設けられている。この導電層５０の主面延在方向Ｄ５，Ｄ６に沿った厚みとしては、例えば５００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲が挙げられる。導電層５０を形成する材料としては、例えばアルミニウム、金、銀、銅のいずれか一種の金属、またはこれらの合金が挙げられる。このような導電層５０は、例えば蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタ法、フォトリソグラフィ技術、または印刷技術を用いる種々の周知の製造方法によって形成できる。また、この導電層５０は、第１導電層５１と、第２導電層５２とを含んで構成されている。
【００２４】
第１導電層５１は、主面延在方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ６方向側に位置する電気抵抗層４０と併せて制御配線として機能している。この第１導電層５１は、発熱部４０ａへの電力を供給するのに寄与している。この第１導電層５１は、各々の一端部が個々の発熱部４０ａに電気的に独立に接続されており、各々の他端部が制御ＩＣ７０に電気的に接続されている。
【００２５】
第２導電層５２は、端部が複数の発熱部４０ａの他端部に電気的に接続されている。この第２導電層５２は、第１導電層５１と対となって発熱部４０ａに対して電力を供給するのに寄与するものである。本例の第２導電層５２は、電源としての基準電圧源に電気的に接続されている。
【００２６】
保護層６０は、発熱部４０ａと、導電層５０とを保護する機能を有するものである。この保護層６０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って発熱部４０ａと、導電層５０の一部とを覆うように形成されている。保護層６０を形成する材料としては、例えばダイヤモンドライクカーボン系材料、ＳｉＣ系材料、ＳｉＮ系材料、ＳｉＣＮ系材料、ＳｉＡｌＯＮ系材料、ＳｉＯ２系材料、またはＴａＯ系材料が挙げられる。ここで「ダイヤモンドライクカーボン系材料」とは、ｓｐ３混成軌道をとる炭素原子（Ｃ原子）の割合が１原子％以上１００原子％未満の範囲であるものをいう。この保護層６０の厚みとしては、例えば５μｍ以上１２μｍ以下の範囲が挙げられる。この保護層６０の上面６０ａの曲率としては、発熱部４０ａを覆っている部位で例えばＲ１．１５以上Ｒ１．５０以下の範囲が挙げられる。
【００２７】
本例のヘッド基板２０は、端面２０ａの主走査方向Ｄ１，Ｄ２における両端部が面取りされており、面取り面２０ａ１を有している。また、本例の蓄熱層３０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２における両端部が面取りされており、面取り面３０ａ１を有している。さらに、本例の保護層６０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２における両端部が面取りされており、面取り面６０ａ１を有している。これらのヘッド基板２０の面取り面２０ａ１と、蓄熱層３０の面取り面３０ａ１と、保護層６０の面取り面６０ａ１とは、同一の面取り面１０ａ１を構成している。この面取り面１０ａ１は、平面として設けられている。このような面取り面１０ａ１は、例えば蓄熱層３０および保護層６０を端面２０ａ１上に有するヘッド基板２０に面取り加工をすることで形成することができる。このような面取り加工は、例えば機械研磨、化学研磨などによって、処理することができる。つまり、本例のヘッド基板２０の面取り面２０ａ１と、蓄熱層３０の面取り面３０ａ１とは、保護層６０から露出している。
【００２８】
また、これらのヘッド基板２０の面取り面２０ａ１と、蓄熱層３０の面取り面３０ａ１と、保護層６０の面取り面６０ａ１とは、同一の面取り面１０ａを構成し、面取り面１０ａ１とヘッド基板２０の端面２０ａとの交差角度θが６°以上１９°以下になるように設定されている。ここで、「交差角度」とは、ヘッド基板２０を副走査方向Ｄ３，Ｄ４におけるＤ３方向視したとき、当該ヘッド基板２０の端面２０ａの厚み方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ５方向側の端を延在した仮想線と、面取り面２０ａ１との交わる角度をいう。つまり、主走査方向Ｄ１，Ｄ２と面取り面２０ａ１とが交わる角度をいう。
【００２９】
さらに、この蓄熱層３０の面取り面３０ａ１は、複数の発熱部４０ａの列と並んでいる領域において主走査方向Ｄ１，Ｄ２における幅ＷＧが最も広く、当該幅ＷＧが副走査方向Ｄ３，Ｄ４において複数の発熱部４０ａの列から離れるにつれて狭くなっている。つまり、この蓄熱層３０の面取り面３０ａ１は、主面延在方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ５方向側に突出している領域で多く露出している。また、この蓄熱層３０の面取り面３０ａ１は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２において端面２０ａから両端側へ向かうにつれて副走査方向Ｄ３，Ｄ４における幅ＬＧが広くなっている。
【００３０】
さらにまた、この蓄熱層３０の面取り面３０ａ１は、表面粗さが保護層６０の上面６０ａの表面粗さに比べて小さくなるように設けられている。このような面取り面３０ａ１は、当該面取り面３０ａ１を研磨によって形成することで設けることができる。
【００３１】
駆動ＩＣ７０は、複数の発熱部４０ａの電力供給状態を制御する機能を有するものである。この駆動ＩＣ７０は、第１導電層５１の他端部に対して電気的に接続されている。このような構成とすることにより、発熱部４０ａを選択的に発熱させることができる。
【００３２】
サーマルヘッド１０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って延びている端面２０ａを有するヘッド基板２０と、該ヘッド基板２０の端面２０ａ上に主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って配列されている複数の発熱部４０ａとを備えており、ヘッド基板２０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２における端面２０ａの両端に面取り面２０ａ１を有しており、該面取り面２０ａ１と端面２０ａとの交差角度θが６°以上１９°以下である。そのため、サーマルヘッド１０では、面取り面２０ａ１と端面２０ａとの境界部に記録媒体を押しつけた場合でも、当該記録媒体に加わる押圧力を分散することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、記録媒体を良好に摺接させることができる。
【００３３】
サーマルヘッド１０は、ヘッド基板２０の端面２０ａと複数の発熱部４０ａとの間に設けられている蓄熱層３０、および複数の発熱部４０ａと蓄熱層３０の一部とを覆っている被覆層としての保護層６０を備えており、蓄熱層３０は、面取り面２０ａ１に隣接している、保護層６０から露出している部位を有しており、当該露出している部位である面取り面３０ａ１の表面粗さが保護層６０の上面６０ａの表面粗さに比べて小さいので、面取り面２０ａ１の設けられている両端部に比べて発熱部４０ａの配列されている中央部において記録媒体に加わる動摩擦力を相対的に大きくすることができる。そのため、サーマルヘッド１０では、記録媒体に加わる動摩擦力が作用する領域を中央部に集中とすることにより、例えば動摩擦力が作用する領域が両端部で動摩擦力が異なることによる記録媒体の搬送バラツキを低減することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、記録媒体を良好に搬送することができる。
【００３４】
サーマルヘッド１０において、蓄熱層３０の保護層６０から露出している部位は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２において端面２０ａから両端側へ向かうにつれて副走査方向Ｄ３，Ｄ４における幅ＬＧが広くなっており、かつ複数の発熱素子４０ａの列に隣接する主走査方向Ｄ１，Ｄ２の長さＷＧが最も長くなっているので、面取り面２０ａ１と端面２０ａとの境界部に記録媒体を押しつけた場合に、最も押圧力が大きくなる複数の発熱部４０ａの列と並んでいる領域において、記録媒体を良好に摺接させることができる。
＜サーマルプリンタ＞
図６に示した本発明のサーマルプリンタの実施形態の一例であるサーマルプリンタ１は、サーマルヘッド１０と、搬送機構１１と、制御機構１２とを有している。
【００３５】
搬送機構１１は、記録媒体として記録紙ＰとインクフィルムＦとを副走査方向Ｄ３，Ｄ４におけるＤ３方向に搬送しつつ、該記録紙Ｐをサーマルヘッド１０の発熱部４０ａ上に位置する保護層６０にインクフィルムＦを介して接触させる機能を有するものである。この搬送機構１１は、プラテンローラ１１１と、搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５とを含んで構成されている。
【００３６】
プラテンローラ１１１は、発熱部４０ａ上に位置する保護層６０に記録媒体を押し付ける機能を有するものである。このプラテンローラ１１１は、発熱部４０ａ上に位置する保護層６０に接触した状態で回転可能に支持されている。また、このプラテンローラ１１１は、面取り面１０ａ１にも接触した状態で回転可能に支持されている。本例のプラテンローラ１１１は、円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成を有している。この基体は、例えばステンレスなどの金属により形成されており、この弾性部材は、例えば厚みの寸法が３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲のブタジエンゴムにより形成されている。つまり、本実施形態のサーマルプリンタ１では、プラテンローラを構成する弾性部材の弾性的な圧力によって、記録媒体をサーマルヘッド１０に摺接させている。このとき、記録媒体は、サーマルヘッド１０の保護層６０の上面６０ａと、面取り面１０ａ１とに摺接することとなる。
【００３７】
搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、記録媒体を搬送する機能を有するものである。すなわち、搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、サーマルヘッド１０の発熱部４０ａとプラテンローラ１１１との間に記録媒体を供給するとともに、サーマルヘッド１０の発熱部４０ａとプラテンローラ１１１との間から記録媒体を引き抜く役割を担うものである。これらの搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、例えば金属製の円柱状部材により形成してもよいし、例えばプラテンローラ１１１と同様に円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成であってもよい。
【００３８】
制御機構１２は、駆動ＩＣ７０に画像情報を供給する機能を有するものである。つまり、制御機構１２は、発熱部４０ａを選択的に駆動する画像情報を駆動ＩＣ７０に供給する役割を担うものである。
【００３９】
サーマルプリンタ１は、サーマルヘッド１０を備えている。そのため、サーマルプリンタ１では、サーマルヘッド１０の有する効果を享受することができる。したがって、サーマルプリンタ１では、インクフィルムＦとサーマルヘッド１０とを良好に摺接させて搬送することができる。
【００４０】
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【００４１】
本例の発熱部４０ａは、各々が独立した第１導電層５１に接続されているが、このような構成に限るものではない。例えば異なる発熱部４０ａと発熱部４０ａとが一つの独立した第１導電層５１に接続されていても良い。
【００４２】
本例の面取り面１０ａは、保護層６０からヘッド基板２０の面取り面２０ａ１と、蓄熱層３０の面取り面３０ａ１とが露出しているがこのような構成に限るものではない。例えば、図７に示したように保護層６０Ａが、ヘッド基板２０の面取り面２０ａ１および蓄熱層３０の面取り面３０ａ１を覆っており、当該保護層６０Ａがサーマルヘッド１０Ａの面取り面１０Ａａを構成していてもよい。
【実施例】
【００４３】
ここで、本発明のサーマルヘッドの効果を実験により確認した。
【００４４】
まず、面取り面を設けていないサーマルヘッドＡと、面取り面を設けているサーマルヘッドＢ〜Ｉを用意した。これらのサーマルヘッドＢ〜Ｉは、ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度θのみが異なっている。なお、サーマルヘッドＢ〜Ｉの各々における交差角度θは、Ｂが４度であり、Ｃが６度であり、Ｄが１０度であり、Ｅが１２度であり、Ｆが１５度であり、Ｇが１９度であり、Ｈが２７度であり、Ｉが４７度である。
【００４５】
−サーマルヘッドＡ〜Ｉの概略構造−
・ヘッド基板の形成材料：アルミナセラミックス
・ヘッド基板の主走査方向における長さ：６５．０５ ｍｍ
・ヘッド基板の副走査方向における長さ（厚み）：２ ｍｍ
・ヘッド基板の端面の曲率：Ｒ１．３５±０．１５
・蓄熱層の形成材料：ＳｉＯ系材料
・蓄熱層の厚み：７５±１５ μｍ
・蓄熱層の端面の曲率：Ｒ１．３０±０．１５
・保護層の形成材料：ＳｉＣ系材料
・保護層の厚み：６μｍ
・保護層の曲率：Ｒ１．３０±０．１５
次に、サーマルヘッドＡ〜ＩのそれぞれをサーマルプリンタＡ（京セラ株式会社製、実験機）に搭載し、記録媒体としてインクフィルム（サトー社製ラベルプリンタＳＲ４２４の標準採用のインクフィルム）を各サーマルヘッドに摺接させながら搬送する、記録媒体の搬送実験を行った。
【００４６】
−サーマルプリンタＡ−
・プラテンローラの直径寸法：１９ ｍｍ
・プラテンローラの弾性部分の厚み：４ ｍｍ
・プラテンローラの主走査方向における長さ：６６ ｍｍ
・プラテンローラの硬度：６５°
・プラテンローラの押しつけ圧：一本当たり０．５×１０６ Ｐａ
−搬送条件−
・記録媒体の搬送速度：１００ ｍｍ／ｓ
この搬送実験の実験結果を表１に示す。この表１では、インクフィルムにシワが生じなかったものを「◎」として、インクフィルムにシワが生じたものの、実用的には問題の無い程度であったものを「○」として、印画像にインクフィルムにシワが生じたものを「△」として評価している。
【００４７】
【表１】
【００４８】
以上の結果から、ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度θを６度以上１９度以下としたサーマルヘッドＣ〜Ｇを採用することで記録媒体を実用上良好に摺接することができることが分かった。
【００４９】
また、以上の結果から、ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度θを６度以上１５度以下としたサーマルヘッドＣ〜Ｆを採用することで記録媒体をより良好に摺接することができることが分かった。
【符号の説明】
【００５０】
１ サーマルプリンタ
１０ サーマルヘッド
１０ａ 面取り面
１１ 搬送機構
１１１ プラテンローラ
１１２，１１３，１１４，１１５ 搬送ローラ
１２ 駆動機構
２０ ヘッド基板（基板）
２０ａ 端面
２０ａ１ 面取り面
３０ 蓄熱層
３０ａ 上面
３０ａ１ 面取り面
４０ 電気抵抗層
４０ａ 発熱部（発熱素子）
５０ 導電層
５１ 第１導電層
５２ 第２導電層
６０ 保護層
６０ａ 上面
６０ａ１ 面取り面
７０ 制御ＩＣ
θ ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度
Ｆ インクフィルム
Ｐ 記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と、該基板の端面に配列されている発熱素子とを含んでなるサーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱記録方式を採用する印刷装置としては、例えばプラスチックカード用のサーマルプリンタがある。このサーマルプリンタでは、ヘッド基板、ヘッド基板上に配列された複数の発熱素子、および該複数の発熱素子を覆う保護層を有するサーマルヘッドと、この発熱素子に向けて記録媒体となるプラスチックカード、およびインク成分を含有するインクフィルムを重ねた状態で発熱素子上の保護層に押し当てながら搬送する搬送機構とを有している。このような構成のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの発熱素子上の保護層にプラスチックカードおよびインクフィルムを略均一に押圧しながら搬送して、発熱素子の熱により溶融、または昇華したインクフィルムのインク成分をプラスチックカードに対して転写することによって、所望の画像を印刷している。
【０００３】
しかしながら、上述のサーマルプリンタでは、インクフィルムのインク成分をプラスチックカードに転写する際に、サーマルヘッドを構成するヘッド基板の角部にインクフィルムが押しつけられて、リンクフィルムにシワが生じてしまい、このインクフィルムのシワ模様が画像として印刷されてしまう場合があった。そこで、ヘッド基板の角部に面取り部を設けて、当該面取り面の主走査方向における中央に記録媒体を最も強く押しつけてシワの低減を図るサーマルヘッドが開発され、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ヘッド基板の端面に発熱素子が設けられている端面型のサーマルヘッドを採用するサーマルプリンタでは、記録媒体と摺接する端面に発熱素子が設けられている。そのため、このようなサーマルプリンタでは、当該端面の中央に記録媒体を最も強く押しつけようとすると、記録媒体の押圧力にバラツキが生じてしまい、この押圧力のバラツキに起因する濃度ムラが生じてしまう場合がある。
【０００６】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、記録媒体を良好に摺接させることが可能なサーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタを提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のサーマルヘッドは、主走査方向に沿って延びている端面を有する基板と、該基板の前記端面上に前記主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子とを備えており、前記基板は、前記端面の前記主走査方向における両端に面取りされた面を有しており、該面取りされた面と前記端面との交差角度が６°以上１９°以下であることを特徴とする。
【０００８】
本発明のサーマルヘッドにおいて、前記面取りされた面と前記端面との交差角度が６°以上１５°以下であることが好ましい。
【０００９】
本発明のサーマルは、前記基板の前記端面と前記複数の発熱素子との間に設けられている蓄熱層、および前記複数の発熱素子と前記蓄熱層の一部とを覆っている被覆層を備えており、前記蓄熱層は、前記面取りされた面に隣接している、前記被覆層から露出している部位を有しており、当該露出している部位の表面粗さが前記被覆層の表面粗さに比べて小さいことが好ましい。また、このサーマルヘッドにおいて、前記被覆層から露出している部位は、前記主走査方向において前記端面から外方へ向かうにつれて前記副走査方向における幅が広くなっており、かつ前記複数の発熱素子の列に隣接する前記主走査方向の長さが最も長くなっていることが好ましい。
【００１０】
本発明のサーマルプリンタは、本発明のサーマルヘッドと、該サーマルヘッドの前記端面および前記面取りされた面側に記録媒体を押圧するとともに、当該記録媒体を副走査方向に搬送する搬送機構とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のサーマルヘッドは、主走査方向に沿って延びている端面を有する基板と、該基板の端面上に主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子とを備えており、基板は、主走査方向における端面の両端に面取りされた面を有しており、該面取りされた面と端面との交差角度が６°以上１９°以下である。そのため、本発明のサーマルでは、面取りされた面と端面との境界部に記録媒体を押しつけた場合でも、当該記録媒体に加わる押圧力を分散することができる。したがって、本発明のサーマルヘッドでは、記録媒体を良好に摺接させることができる。
【００１２】
本発明のサーマルヘッドにおいて、面取りされた面と端面との交差角度が６°以上１５°以下である場合、面取りされた面と端面との境界部に記録媒体を押しつけた場合でも、当該記録媒体に加わる押圧力を良好に分散することができ、記録媒体をより良好に摺接させることができる。
【００１３】
本発明のサーマルヘッドは、基板の端面と複数の発熱素子との間に設けられている蓄熱層、および複数の発熱素子と蓄熱層の一部とを覆っている被覆層を備えており、蓄熱層は、面取りされた面に隣接している、被覆層から露出している部位を有しており、当該露出している部位の表面粗さが被覆層の表面粗さに比べて小さい場合、面取りされた面の設けられている両端部に比べて発熱素子の配列されている中央部において記録媒体に加わる動摩擦力を相対的に大きくすることができる。そのため、このサーマルヘッドでは、記録媒体に加わる動摩擦力が作用する領域を中央部に集中することにより、例えば動摩擦力が作用する領域が両端部で動摩擦力が異なることによる記録媒体の搬送バラツキを低減することができる。したがって、このサーマルヘッドでは、記録媒体を良好に搬送することができる。
【００１４】
また、このサーマルヘッドにおいて、前記被覆層から露出している部位は、主走査方向において端面から外方へ向かうにつれて副走査方向における幅が広くなっており、かつ複数の発熱素子の列に隣接する主走査方向の長さが最も長くなっている場合、面取りされた面と端面との境界部に記録媒体を押しつけた場合に、最も押圧力が大きくなる複数の発熱素子の列に隣接する領域において、記録媒体を良好に摺接させることができる。
【００１５】
本発明のサーマルプリンタは、本発明のサーマルヘッドを備えている。そのため、本発明のサーマルプリンタでは、本発明のサーマルヘッドの有する効果を享受することができる。したがって、本発明のサーマルプリンタでは、記録媒体を良好に摺接させることができ、記録媒体を良好に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のサーマルヘッドの実施形態の一例であり、保護層を省略した概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示したサーマルヘッドの要部を拡大した正面図である。
【図３】図１に示したサーマルヘッドの要部を拡大した平面図である。
【図４】図１に示したサーマルヘッドの要部を拡大した側面図である。
【図５】図２に示したＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】本発明のサーマルプリンタの実施形態の一例を示す概略構成図である。
【図７】図３に示したサーマルヘッドの変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜サーマルヘッド＞
図１〜図５に示した本発明のサーマルヘッドの実施形態の一例であるサーマルヘッド１０は、ヘッド基板２０と、蓄熱層３０と、電気抵抗層４０と、導電層５０と、保護層６０と、駆動ＩＣ７０とを含んで構成されている。
【００１８】
ヘッド基板２０は、蓄熱層３０と、電気抵抗層４０と、導電層５０と、保護層６０と、駆動ＩＣ７０とを支持する機能を有するものである。このヘッド基板２０を形成する材料としては、例えばセラミックス、ガラス、またはエポキシ系樹脂を含む絶縁樹脂が挙げられる。
【００１９】
このヘッド基板２０は、主面延在方向Ｄ５，Ｄ６のＤ５方向側に、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に延びている端面２０ａを有している。このヘッド基板２０の端面２０ａは、平面視において、副走査方向Ｄ３，Ｄ４における長さに比べて主走査方向Ｄ１，Ｄ２における長さが長い矩形状に構成されている。ここで、「平面視」とは、主面延在方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ６方向視のことをいう。このヘッド基板２０の端面２０ａの主走査方向Ｄ１，Ｄ２における長さは、印画する記録媒体の大きさに応じて適宜設定される。また、このヘッド基板２０の端面２０ａの副走査方向Ｄ３，Ｄ４における長さとしては、例えば１．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の範囲が挙げられる。
【００２０】
蓄熱層３０は、電気抵抗層４０の後述する発熱部４０ａにおいて発生する熱の一部を一時的に蓄積する機能を有するものである。すなわち、蓄熱層３０は、発熱部４０ａの温度を上昇させるのに要する時間を短くして、サーマルヘッド１０の熱応答特性を高める役割を担うものである。この蓄熱層３０は、ヘッド基板２０の端面２０ａ上に位置しており、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に延びる帯状に構成されている。また、この蓄熱層３０は、副走査方向Ｄ３，Ｄ４に沿った断面において、主面延在方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ５方向側の上面３０ａが略半楕円状に構成されている。この蓄熱層３０の上面３０ａの曲率としては、発熱部４０ａの設けられている部位で例えばＲ１．１５以上Ｒ１．５０以下の範囲が挙げられる。また、この蓄熱層３０の主面延在方向Ｄ５，Ｄ６に沿った厚みとしては、最も厚い部位で例えば５５μｍ以上９５μｍ以下の範囲が挙げられる。
【００２１】
電気抵抗層４０は、電力供給によって発熱する発熱素子として機能する発熱部４０ａを有している。この電気抵抗層４０は、単位長さ当たりの電気抵抗値が導電層５０の単位長さ当たりの電気抵抗値に比べて大きくなるように構成されている。この電気抵抗層４０を形成する材料としては、例えばＴａＮ系材料、ＴａＳｉＯ系材料、ＴａＳｉＮＯ系材料、ＴｉＳｉＣＯ系材料、またはＮｂＳｉＯ系材料が挙げられる。ここで「〜を主とする材料」とは、主とする材料が全体に対して５０質量％以上であるものをいい、例えば添加物を含んでいてもよい。このような電気抵抗層４０は、例えば蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタ法、フォトリソグラフィ技術、または印刷技術を用いる種々の周知の製造方法によって形成できる。本例の電気抵抗層４０は、ＴａＳｉＯ系材料によって形成されている。この電気抵抗層４０の主面延在方向Ｄ５，Ｄ６に沿った厚みとしては、例えば２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の範囲が挙げられる。この電気抵抗層４０は、一部が蓄熱層３０上に設けられ、他がヘッド基板２０の主面の上に設けられている。また、本例の電気抵抗層４０では、蓄熱層３０上に設けられている部位のうち、導電層５０が上に形成されていない部位が発熱部４０ａとして機能している。
【００２２】
発熱部４０ａは、電力供給によって発熱する発熱素子として機能する部位である。この発熱部４０ａは、導電層５０からの電力供給による発熱温度が例えば２００℃以上５５０℃以下の範囲となるように構成されている。この発熱部４０ａは、蓄熱層３０に位置しており、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って略同一の離間距離で配列されている。また、この発熱部４０ａは、平面視において、各々が矩形状に構成されている。さらに、発熱部４０ａは、各々の主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿う長さが略同一の長さに構成されている。また、発熱部４０ａは、各々の副走査方向Ｄ３，Ｄ４に沿う長さも略同一の長さに構成されている。ここで、「略同一」とは、一般的な製造誤差範囲内のものが含まれ、例えば各部位の長さの平均値に対する誤差が１０％以内の範囲が挙げられる。ここで、一つの発熱部４０ａの中心と該発熱部４０ａに隣接する他の発熱部４０ａの中心との離間距離の値としては、例えば５．２μｍ以上８４．７μｍ以下の範囲が挙げられる。
【００２３】
導電層５０は、配線パターンとして電気抵抗層４０上に設けられている、発熱部４０ａに対して電圧を印加する機能を有するものである。この導電層５０は、一部が蓄熱層３０上に設けられている電気抵抗層４０の一部の上に設けられており、他がヘッド基板２０の主面の上に設けられている。この導電層５０の主面延在方向Ｄ５，Ｄ６に沿った厚みとしては、例えば５００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲が挙げられる。導電層５０を形成する材料としては、例えばアルミニウム、金、銀、銅のいずれか一種の金属、またはこれらの合金が挙げられる。このような導電層５０は、例えば蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタ法、フォトリソグラフィ技術、または印刷技術を用いる種々の周知の製造方法によって形成できる。また、この導電層５０は、第１導電層５１と、第２導電層５２とを含んで構成されている。
【００２４】
第１導電層５１は、主面延在方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ６方向側に位置する電気抵抗層４０と併せて制御配線として機能している。この第１導電層５１は、発熱部４０ａへの電力を供給するのに寄与している。この第１導電層５１は、各々の一端部が個々の発熱部４０ａに電気的に独立に接続されており、各々の他端部が制御ＩＣ７０に電気的に接続されている。
【００２５】
第２導電層５２は、端部が複数の発熱部４０ａの他端部に電気的に接続されている。この第２導電層５２は、第１導電層５１と対となって発熱部４０ａに対して電力を供給するのに寄与するものである。本例の第２導電層５２は、電源としての基準電圧源に電気的に接続されている。
【００２６】
保護層６０は、発熱部４０ａと、導電層５０とを保護する機能を有するものである。この保護層６０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って発熱部４０ａと、導電層５０の一部とを覆うように形成されている。保護層６０を形成する材料としては、例えばダイヤモンドライクカーボン系材料、ＳｉＣ系材料、ＳｉＮ系材料、ＳｉＣＮ系材料、ＳｉＡｌＯＮ系材料、ＳｉＯ２系材料、またはＴａＯ系材料が挙げられる。ここで「ダイヤモンドライクカーボン系材料」とは、ｓｐ３混成軌道をとる炭素原子（Ｃ原子）の割合が１原子％以上１００原子％未満の範囲であるものをいう。この保護層６０の厚みとしては、例えば５μｍ以上１２μｍ以下の範囲が挙げられる。この保護層６０の上面６０ａの曲率としては、発熱部４０ａを覆っている部位で例えばＲ１．１５以上Ｒ１．５０以下の範囲が挙げられる。
【００２７】
本例のヘッド基板２０は、端面２０ａの主走査方向Ｄ１，Ｄ２における両端部が面取りされており、面取り面２０ａ１を有している。また、本例の蓄熱層３０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２における両端部が面取りされており、面取り面３０ａ１を有している。さらに、本例の保護層６０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２における両端部が面取りされており、面取り面６０ａ１を有している。これらのヘッド基板２０の面取り面２０ａ１と、蓄熱層３０の面取り面３０ａ１と、保護層６０の面取り面６０ａ１とは、同一の面取り面１０ａ１を構成している。この面取り面１０ａ１は、平面として設けられている。このような面取り面１０ａ１は、例えば蓄熱層３０および保護層６０を端面２０ａ１上に有するヘッド基板２０に面取り加工をすることで形成することができる。このような面取り加工は、例えば機械研磨、化学研磨などによって、処理することができる。つまり、本例のヘッド基板２０の面取り面２０ａ１と、蓄熱層３０の面取り面３０ａ１とは、保護層６０から露出している。
【００２８】
また、これらのヘッド基板２０の面取り面２０ａ１と、蓄熱層３０の面取り面３０ａ１と、保護層６０の面取り面６０ａ１とは、同一の面取り面１０ａを構成し、面取り面１０ａ１とヘッド基板２０の端面２０ａとの交差角度θが６°以上１９°以下になるように設定されている。ここで、「交差角度」とは、ヘッド基板２０を副走査方向Ｄ３，Ｄ４におけるＤ３方向視したとき、当該ヘッド基板２０の端面２０ａの厚み方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ５方向側の端を延在した仮想線と、面取り面２０ａ１との交わる角度をいう。つまり、主走査方向Ｄ１，Ｄ２と面取り面２０ａ１とが交わる角度をいう。
【００２９】
さらに、この蓄熱層３０の面取り面３０ａ１は、複数の発熱部４０ａの列と並んでいる領域において主走査方向Ｄ１，Ｄ２における幅ＷＧが最も広く、当該幅ＷＧが副走査方向Ｄ３，Ｄ４において複数の発熱部４０ａの列から離れるにつれて狭くなっている。つまり、この蓄熱層３０の面取り面３０ａ１は、主面延在方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ５方向側に突出している領域で多く露出している。また、この蓄熱層３０の面取り面３０ａ１は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２において端面２０ａから両端側へ向かうにつれて副走査方向Ｄ３，Ｄ４における幅ＬＧが広くなっている。
【００３０】
さらにまた、この蓄熱層３０の面取り面３０ａ１は、表面粗さが保護層６０の上面６０ａの表面粗さに比べて小さくなるように設けられている。このような面取り面３０ａ１は、当該面取り面３０ａ１を研磨によって形成することで設けることができる。
【００３１】
駆動ＩＣ７０は、複数の発熱部４０ａの電力供給状態を制御する機能を有するものである。この駆動ＩＣ７０は、第１導電層５１の他端部に対して電気的に接続されている。このような構成とすることにより、発熱部４０ａを選択的に発熱させることができる。
【００３２】
サーマルヘッド１０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って延びている端面２０ａを有するヘッド基板２０と、該ヘッド基板２０の端面２０ａ上に主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って配列されている複数の発熱部４０ａとを備えており、ヘッド基板２０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２における端面２０ａの両端に面取り面２０ａ１を有しており、該面取り面２０ａ１と端面２０ａとの交差角度θが６°以上１９°以下である。そのため、サーマルヘッド１０では、面取り面２０ａ１と端面２０ａとの境界部に記録媒体を押しつけた場合でも、当該記録媒体に加わる押圧力を分散することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、記録媒体を良好に摺接させることができる。
【００３３】
サーマルヘッド１０は、ヘッド基板２０の端面２０ａと複数の発熱部４０ａとの間に設けられている蓄熱層３０、および複数の発熱部４０ａと蓄熱層３０の一部とを覆っている被覆層としての保護層６０を備えており、蓄熱層３０は、面取り面２０ａ１に隣接している、保護層６０から露出している部位を有しており、当該露出している部位である面取り面３０ａ１の表面粗さが保護層６０の上面６０ａの表面粗さに比べて小さいので、面取り面２０ａ１の設けられている両端部に比べて発熱部４０ａの配列されている中央部において記録媒体に加わる動摩擦力を相対的に大きくすることができる。そのため、サーマルヘッド１０では、記録媒体に加わる動摩擦力が作用する領域を中央部に集中とすることにより、例えば動摩擦力が作用する領域が両端部で動摩擦力が異なることによる記録媒体の搬送バラツキを低減することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、記録媒体を良好に搬送することができる。
【００３４】
サーマルヘッド１０において、蓄熱層３０の保護層６０から露出している部位は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２において端面２０ａから両端側へ向かうにつれて副走査方向Ｄ３，Ｄ４における幅ＬＧが広くなっており、かつ複数の発熱素子４０ａの列に隣接する主走査方向Ｄ１，Ｄ２の長さＷＧが最も長くなっているので、面取り面２０ａ１と端面２０ａとの境界部に記録媒体を押しつけた場合に、最も押圧力が大きくなる複数の発熱部４０ａの列と並んでいる領域において、記録媒体を良好に摺接させることができる。
＜サーマルプリンタ＞
図６に示した本発明のサーマルプリンタの実施形態の一例であるサーマルプリンタ１は、サーマルヘッド１０と、搬送機構１１と、制御機構１２とを有している。
【００３５】
搬送機構１１は、記録媒体として記録紙ＰとインクフィルムＦとを副走査方向Ｄ３，Ｄ４におけるＤ３方向に搬送しつつ、該記録紙Ｐをサーマルヘッド１０の発熱部４０ａ上に位置する保護層６０にインクフィルムＦを介して接触させる機能を有するものである。この搬送機構１１は、プラテンローラ１１１と、搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５とを含んで構成されている。
【００３６】
プラテンローラ１１１は、発熱部４０ａ上に位置する保護層６０に記録媒体を押し付ける機能を有するものである。このプラテンローラ１１１は、発熱部４０ａ上に位置する保護層６０に接触した状態で回転可能に支持されている。また、このプラテンローラ１１１は、面取り面１０ａ１にも接触した状態で回転可能に支持されている。本例のプラテンローラ１１１は、円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成を有している。この基体は、例えばステンレスなどの金属により形成されており、この弾性部材は、例えば厚みの寸法が３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲のブタジエンゴムにより形成されている。つまり、本実施形態のサーマルプリンタ１では、プラテンローラを構成する弾性部材の弾性的な圧力によって、記録媒体をサーマルヘッド１０に摺接させている。このとき、記録媒体は、サーマルヘッド１０の保護層６０の上面６０ａと、面取り面１０ａ１とに摺接することとなる。
【００３７】
搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、記録媒体を搬送する機能を有するものである。すなわち、搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、サーマルヘッド１０の発熱部４０ａとプラテンローラ１１１との間に記録媒体を供給するとともに、サーマルヘッド１０の発熱部４０ａとプラテンローラ１１１との間から記録媒体を引き抜く役割を担うものである。これらの搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、例えば金属製の円柱状部材により形成してもよいし、例えばプラテンローラ１１１と同様に円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成であってもよい。
【００３８】
制御機構１２は、駆動ＩＣ７０に画像情報を供給する機能を有するものである。つまり、制御機構１２は、発熱部４０ａを選択的に駆動する画像情報を駆動ＩＣ７０に供給する役割を担うものである。
【００３９】
サーマルプリンタ１は、サーマルヘッド１０を備えている。そのため、サーマルプリンタ１では、サーマルヘッド１０の有する効果を享受することができる。したがって、サーマルプリンタ１では、インクフィルムＦとサーマルヘッド１０とを良好に摺接させて搬送することができる。
【００４０】
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【００４１】
本例の発熱部４０ａは、各々が独立した第１導電層５１に接続されているが、このような構成に限るものではない。例えば異なる発熱部４０ａと発熱部４０ａとが一つの独立した第１導電層５１に接続されていても良い。
【００４２】
本例の面取り面１０ａは、保護層６０からヘッド基板２０の面取り面２０ａ１と、蓄熱層３０の面取り面３０ａ１とが露出しているがこのような構成に限るものではない。例えば、図７に示したように保護層６０Ａが、ヘッド基板２０の面取り面２０ａ１および蓄熱層３０の面取り面３０ａ１を覆っており、当該保護層６０Ａがサーマルヘッド１０Ａの面取り面１０Ａａを構成していてもよい。
【実施例】
【００４３】
ここで、本発明のサーマルヘッドの効果を実験により確認した。
【００４４】
まず、面取り面を設けていないサーマルヘッドＡと、面取り面を設けているサーマルヘッドＢ〜Ｉを用意した。これらのサーマルヘッドＢ〜Ｉは、ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度θのみが異なっている。なお、サーマルヘッドＢ〜Ｉの各々における交差角度θは、Ｂが４度であり、Ｃが６度であり、Ｄが１０度であり、Ｅが１２度であり、Ｆが１５度であり、Ｇが１９度であり、Ｈが２７度であり、Ｉが４７度である。
【００４５】
−サーマルヘッドＡ〜Ｉの概略構造−
・ヘッド基板の形成材料：アルミナセラミックス
・ヘッド基板の主走査方向における長さ：６５．０５ ｍｍ
・ヘッド基板の副走査方向における長さ（厚み）：２ ｍｍ
・ヘッド基板の端面の曲率：Ｒ１．３５±０．１５
・蓄熱層の形成材料：ＳｉＯ系材料
・蓄熱層の厚み：７５±１５ μｍ
・蓄熱層の端面の曲率：Ｒ１．３０±０．１５
・保護層の形成材料：ＳｉＣ系材料
・保護層の厚み：６μｍ
・保護層の曲率：Ｒ１．３０±０．１５
次に、サーマルヘッドＡ〜ＩのそれぞれをサーマルプリンタＡ（京セラ株式会社製、実験機）に搭載し、記録媒体としてインクフィルム（サトー社製ラベルプリンタＳＲ４２４の標準採用のインクフィルム）を各サーマルヘッドに摺接させながら搬送する、記録媒体の搬送実験を行った。
【００４６】
−サーマルプリンタＡ−
・プラテンローラの直径寸法：１９ ｍｍ
・プラテンローラの弾性部分の厚み：４ ｍｍ
・プラテンローラの主走査方向における長さ：６６ ｍｍ
・プラテンローラの硬度：６５°
・プラテンローラの押しつけ圧：一本当たり０．５×１０６ Ｐａ
−搬送条件−
・記録媒体の搬送速度：１００ ｍｍ／ｓ
この搬送実験の実験結果を表１に示す。この表１では、インクフィルムにシワが生じなかったものを「◎」として、インクフィルムにシワが生じたものの、実用的には問題の無い程度であったものを「○」として、印画像にインクフィルムにシワが生じたものを「△」として評価している。
【００４７】
【表１】
【００４８】
以上の結果から、ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度θを６度以上１９度以下としたサーマルヘッドＣ〜Ｇを採用することで記録媒体を実用上良好に摺接することができることが分かった。
【００４９】
また、以上の結果から、ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度θを６度以上１５度以下としたサーマルヘッドＣ〜Ｆを採用することで記録媒体をより良好に摺接することができることが分かった。
【符号の説明】
【００５０】
１ サーマルプリンタ
１０ サーマルヘッド
１０ａ 面取り面
１１ 搬送機構
１１１ プラテンローラ
１１２，１１３，１１４，１１５ 搬送ローラ
１２ 駆動機構
２０ ヘッド基板（基板）
２０ａ 端面
２０ａ１ 面取り面
３０ 蓄熱層
３０ａ 上面
３０ａ１ 面取り面
４０ 電気抵抗層
４０ａ 発熱部（発熱素子）
５０ 導電層
５１ 第１導電層
５２ 第２導電層
６０ 保護層
６０ａ 上面
６０ａ１ 面取り面
７０ 制御ＩＣ
θ ヘッド基板の端面と面取り面との交差角度
Ｆ インクフィルム
Ｐ 記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に沿って延びている端面を有する基板と、該基板の前記端面上に前記主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子とを備えており、
前記基板は、前記端面の前記主走査方向における両端に面取りされた面を有しており、
該面取りされた面と前記端面との交差角度が６°以上１９°以下であることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記面取りされた面と前記端面との交差角度が６°以上１５°以下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】
前記基板の前記端面と前記複数の発熱素子との間に設けられている蓄熱層、および前記複数の発熱素子と前記蓄熱層の一部とを覆っている被覆層を備えており、
前記蓄熱層は、前記面取りされた面に隣接している、前記被覆層から露出している部位を有しており、当該露出している部位の表面粗さが前記被覆層の表面粗さに比べて小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
前記被覆層から露出している部位は、前記主走査方向において前記端面から外方へ向かうにつれて前記副走査方向における幅が広くなっており、かつ前記複数の発熱素子の列に隣接する前記主走査方向の長さが最も長くなっていることを特徴とする請求項３に記載のサーマルヘッド。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のサーマルヘッドと、該サーマルヘッドの前記端面側および前記面取りされた面側に記録媒体を押圧するとともに、当該記録媒体を副走査方向に搬送する搬送機構とを備えていることを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項１】
主走査方向に沿って延びている端面を有する基板と、該基板の前記端面上に前記主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子とを備えており、
前記基板は、前記端面の前記主走査方向における両端に面取りされた面を有しており、
該面取りされた面と前記端面との交差角度が６°以上１９°以下であることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記面取りされた面と前記端面との交差角度が６°以上１５°以下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】
前記基板の前記端面と前記複数の発熱素子との間に設けられている蓄熱層、および前記複数の発熱素子と前記蓄熱層の一部とを覆っている被覆層を備えており、
前記蓄熱層は、前記面取りされた面に隣接している、前記被覆層から露出している部位を有しており、当該露出している部位の表面粗さが前記被覆層の表面粗さに比べて小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
前記被覆層から露出している部位は、前記主走査方向において前記端面から外方へ向かうにつれて前記副走査方向における幅が広くなっており、かつ前記複数の発熱素子の列に隣接する前記主走査方向の長さが最も長くなっていることを特徴とする請求項３に記載のサーマルヘッド。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のサーマルヘッドと、該サーマルヘッドの前記端面側および前記面取りされた面側に記録媒体を押圧するとともに、当該記録媒体を副走査方向に搬送する搬送機構とを備えていることを特徴とするサーマルプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２６９５５５（Ｐ２０１０−２６９５５５Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２４８６１（Ｐ２００９−１２４８６１）
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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