JPH04364964A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサーマルヘッドを用いた
感熱印字、熱転写又は熱昇華などの方式のサーマルプリ
ンタに関し、特に２列の発熱体配列を有し、１つのプラ
テンローラで印字するサーマルプリンタに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】サーマルプリンタでカラー印字を行なお
うとすると２本以上のサーマルヘッドが必要になる。通
常はそれらの複数のサーマルヘッドはそれぞれ異なるプ
ラテンローラによって記録紙（感熱記録紙や、転写媒体
と被転写媒体を重ねたものなどの総称）がそれぞれのプ
ラテンローラで発熱体上に押しつけられて印字される。 しかし、複数のプラテンローラを備えると、サーマルプ
リンタが大型化する。そこで、１本のプラテンローラで
複数のサーマルヘッドに記録紙を押しつけることが考え
られる。そこで考えられるのは、例えば２個のサーマル
ヘッドを互いに離れた位置で１個のプラテンーラに押し
つけることである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】２以上のサーマルヘッ
ドを離れた位置で１本のプラテンーラに押しつけて印字
しようとすると、構造が複雑になる。本発明の第１の目
的は、２列の発熱体配列に１本のプラテンーラで記録紙
を押しつけて印字を行なうことのできる簡単な構造のサ
ーマルプリンタを提供することである。本発明の第２の
目的は、２列の発熱体配列によって互いに密度の異なる
印字を行なえるようにすることである。本発明の第３の
目的は、１列の発熱体配列の密度の２倍の密度の印字を
行なえるようにすることである。本発明の第４の目的は
、短尺サーマルヘッド又は短尺の発熱基板を発熱体配列
方向につなぎ合わせて長尺にしたサーマルプリンタを得
ることである。本発明の第５の目的は、印字密度を高密
度化することができ、しかも組立ての容易なである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】１本のプラテンーラで２
列の発熱体に記録紙を押しつけて印字を行なうことがで
きるようにするために、発熱基板の端部近傍に列状に配
列された発熱体を有する一対のライン型サーマルヘッド
を、発熱体の配列されている発熱基板端部を互いに接近
させて対向するように配置する。対向した各サーマルヘ
ッドは発熱体が配列されている発熱基板端部が端辺に向
かって低くなるように傾斜している傾斜型サーマルヘッ
ドであることが望ましい。

【０００５】２列の発熱体配列によって互いに密度の異
なる印字を行なうために、対向した各サーマルヘッドの
発熱体密度を互いに異なるようにし、印字の際は何れか
のサーマルヘッドを選択する。１列の発熱体配列の密度
の２倍の密度の印字を行なえるようにするために、対向
した各サーマルヘッドの発熱体密度を等しくし、かつ対
向したサーマルヘッドを互いに発熱体の配列方向に対し
て発熱体ピッチの半分だけずれた状態で配置し、記録紙
を対向した両発熱基板の両方の発熱体上に１本のプラテ
ンローラで同時に押しつけて印字を行なう。

【０００６】短尺サーマルヘッド又は短尺の発熱基板を
発熱体配列方向につなぎ合わせて長尺にするために、発
熱基板端部が端面に向かって低くなるように傾斜し、そ
の傾斜面に列状に配列された発熱体を有する複数のライ
ン型サーマルヘッドを、傾斜面側の発熱基板端部の端辺
を互いに対向させた状態で給紙側と排紙側とに交互に、
かつ発熱体配列を記録紙走行方向に連ねるように配置し
、１本のプラテンローラで記録紙を給紙側と排紙側の両
方の発熱体上に同時に押しつけて印字を行なう。印字密
度を高密度化することができ、しかも組立てを容易にす
るために、発熱基板に断面形状が外方向に開く形状とな
るように傾斜した１対の傾斜面をもつ溝を設け、溝の各
傾斜面にはそれぞれ発熱体を列状に配列し、１本のプラ
テンローラにより記録紙を両傾斜面の発熱体上に同時に
押しつけて印字を行なう。

【０００７】

【実施例】図１は第１の実施例を表わす。（Ａ）はサー
マルヘッドを主として示す平面図、（Ｂ）は側面図、（
Ｃ）は１つのサーマルヘッドの発熱基板の発熱体と電極
を示す部分平面図である。２−１，２−２はそれぞれラ
イン型サーマルヘッドであり、その発熱基板６の主表面
上で長辺側端部近傍に発熱体が列状に配列されて形成さ
れている。８は発熱体配列を表わしている。各サーマル
ヘッドの発熱基板６はそれぞれの支持板７に接着剤や両
面接着テープにより固定されている。１０は保護カバー
である。

【０００８】発熱基板６としては例えばセラミック基板
の表面がガラス質のグレーズ層で被われたものを基板に
用い、そのグレーズ層上の端部に薄膜法や厚膜法により
発熱体が配列されて形成されている。各サーマルヘッド
で保護カバー１０内には駆動用半導体集積回路装置が実
装されている。各サーマルヘッドは固定板（図示略）に
固定されている。

【０００９】発熱基板６の発熱体と電極の一例は、（Ｃ
）に示されたものである。（Ｃ）で、１４ａ，１４ｂは
発熱体であり、発熱基板６上で一端２２に沿って、その
端部近傍に列状に配列されている。発熱体１４ａは共通
電極１８に接続され、発熱体１４ｂは選択電極２０に接
続され、隣接する一対の発熱体１４ａと１４ｂは連結電
極１６で連結されている。連結電極１６で連結された一
対の電極１４ａと１４ｂで１ドット分の発熱体を構成し
ている。発熱体１４ａ，１４ｂを被うように保護膜が形
成されているが、図示は省略されている。また、図には
示されていないが、共通電極１８には印字用電源を供給
する電源配線が接続され、選択電極２０は発熱体を個別
に選択するために駆動用半導体集積回路装置に接続され
ている。共通電極１８と選択電極２０は発熱体配列に関
してともに端部２２と反対側に配置されているので、発
熱体１４ａ，１４ｂから端部２２までの距離を例えば約
０．５ｍｍというように短かくすることができる。

【００１０】図２は第２の実施例を表わす。（Ａ）はサ
ーマルヘッドを主として示す平面図、（Ｂ）は側面図、
（Ｃ）は発熱体配列を表わしている。サーマルヘッド２
６−１と２６−２では発熱基板２８の端部が一端辺に向
かって低くなるような傾斜面３０を有し、発熱体３２は
その傾斜面３０上でその一端辺に沿って列状に配列され
ている。傾斜面３０のその一端辺側には全ての発熱体３
２に共通に接続される共通電極３４が形成され、その一
端辺と反対側には各発熱体３２に接続される選択電極３
６が配列されている。傾斜面３０の幅は２〜３ｍｍが望
ましい。サーマルヘッド２６−１と２６−２は傾斜面の
ある端辺側が互いに対向するように配置されてサーマル
プリンタを構成している。プラテンローラ２４は記録紙
２５を両方のサーマルヘッド２６−１と２６−２の発熱
体３２に押しつけることができる。記録紙２５はプラテ
ンーラ２４と両方のサーマルヘッドの発熱体３２の間を
通る。

【００１１】一方のサーマルヘッド２６−１の発熱体密
度を例えば８ドット／ｍｍとし、他方のサーマルヘッド
２６−２の発熱体密度を例えば１６ドット／ｍｍとする
。文字のように印字密度が粗くても問題のないときには
サーマルヘッド２６−１で印字し、絵や写真のような精
密な印字が要求される場合はサーマルヘッド２６−２で
印字するというように、印字する対象によって使用する
サーマルヘッドをスイッチなどで切り換えるようにする
。この場合、各サーマルヘッド２６−１、２６−２に供
給する印字データの密度も切り換える。

【００１２】サーマルヘッド２６−１と２６−２はとも
に同一の固定板に固定することもできる。しかし、一方
のサーマルヘッドを使用中に他方のサーマルヘッドに記
録紙が擦られるのを防ぐためには、例えば図２（Ｂ）に
示されるように、各サーマルヘッド２６−１，２６−２
の下側にシリンダー４０−１，４０−２をそれぞれ設け
、印字を行なうサーマルヘッドにはシリンダでプラテン
ローラ方向に加圧し、印字を行なわないサーマルーヘッ
ド側では加圧しないようにすることもできる。図２の実
施例では発熱体３２は傾斜面３０に存在するので、発熱
体３２はプラテンローラ２４に当接する位置であれば基
板２８の先端に設けなくてもよい。そのため、共通電極
の３４の幅を十分広くすることができ、共通電極３４の
電流容量を十分にとることができる。

【００１３】１つのサーマルヘッドで発熱体密度の異な
る部分を有し、印字対象に応じて切り替えて使用する例
としては、サーマルヘッドが記録紙幅方向に移動するシ
ャトル型サーマルヘッドで、記録紙幅方向と直交する方
向に発熱体密度の異なる部分を配置したものが提案され
ている（特開平１−２０８１５７号公報参照）。しかし
、この提案されたサーマルヘッドはシャトル型であって
、その構造から長尺にすることは不可能であるのに対し
、本発明の図２の構造はシャトル型ではなく、また発熱
体配列方向にサーマルヘッドをつなぎあわせば長尺ヘッ
ドにすることができ、しかも印字対象に応じて印字密度
を切り替えることができる。

【００１４】傾斜面型サーマルヘッドの製造方法につい
て説明すると、セラミック基板の端部を斜面になるよう
に研磨する。基板の厚さは１〜２ｍｍが適当である。傾
斜面をもつセラミック基板上にグレーズ層を形成する。 グレーズ層上にＴａＳｉＯ２やＴａ２Ｎなどの抵抗体膜
を形成し、その上にＡｕやＡｌなどの電極膜を形成する
。 写真製版とエッチングにより電極膜と抵抗体膜をパター
ン化し、電極と発熱体を形成する。厚膜型では印刷によ
って発熱体と電極を形成することができる。その後、Ｃ
ＶＤ法やスパッタリング法などによりＳｉ３Ｎ４などの
保護膜を形成し、プラズマエッチング法などによりボン
ディングパッド部分の保護膜を除去してボンディングパ
ッドを形成する。その後、発熱基板を支持板に貼り付け
、プリント配線基板を発熱基板に隣接して支持板上に設
け、駆動用半導体集積回路装置をプリント基板に搭載し
、ワイヤボンディングを施して半導体集積回路装置を樹
脂封止し、保護カバーを設ける。

【００１５】図３は第３の実施例を表わす。（Ａ）はサ
ーマルヘッドを主として示す平面図、（Ｂ）は側面図、
（Ｃ）は基板対向部分の発熱体配列を表わしている。両
サーマルヘッド４２−１，４２−２は発熱体３２−１と
３２−２が互いに位相が異なるように固定板４４に固定
されている。各サーマルヘッド４２−１，４２−２の発
熱体密度を８ドット／ｍｍとすれば、（Ｃ）のように発
熱体を１／２ドット分ずらすことによって、両サーマル
ヘッド４２−１，４２−２の発熱体配列で１ラインを印
字すれば、１６ドット／ｍｍの高密度印字を行なうこと
ができる。従って、製造工程では８ドット／ｍｍのサー
マルヘッドを製作すればよく、製造歩留まりが高まる。

【００１６】図４は第４の実施例を表わす。（Ａ）はサ
ーマルヘッドを主として示す平面図、（Ｂ）は側面図で
ある。図４のサーマルヘッドは短尺のサーマルヘッドを
記録紙幅方向につなぎ合わせて長尺にしたものであり、
サーマルヘッド５０−１〜５０−３が固定板５２上で、
給紙側と排紙側とに交互に配列され、発熱体が配列され
ている基板端部の端面が互いに対向するように固定され
ている。この場合、給紙側サーマルヘッド５０−１，５
０−３の発熱体配列が１直線上にあり、排紙側サーマル
ヘッド５０−２の発熱体配列が別の１直線上にある。隣
接する給紙側サーマルヘッドと排紙側サーマルヘッドの
つなぎ合わせ部分において、発熱体配列は記録紙走行方
向に重なりをもたずに連なるように配置されている。給
紙側と排紙側の発熱体配列はともに１本のプラテンーラ
２４によって記録紙２５が共通に押しつけられる。

【００１７】図５は第５の実施例を表わす。（Ａ）は断
面図、（Ｂ）はサーマルヘッドの発熱体部分の平面図で
ある。図５で、セラミック基板６０上に形成されたグレ
ーズ層６２には断面形状が外方向に開いた形状となるよ
うに傾斜した一対の傾斜面６４−１と６４−２が形成さ
れた溝６３が設けられている。各傾斜面６４−１，６４
−２にはそれぞれ発熱体６８−１，６８−２が溝方向に
沿って列状に配列されている。両発熱体配列は互いに位
相が１／２ドット分ずれており、それぞれの発熱体密度
を１６ドットとすれば、両方の発熱体で１本のラインを
印字すれば、３２ドット／ｍｍの印字を行なうことがで
きる。６６は抵抗体膜、７０は両発熱体６８−１，６８
−２に共通に接続された共通電極、７２−１，７２−２
はそれぞれの傾斜面の発熱体６８−１，６８−２に個別
に接続された選択電極である。

【００１８】図５のサーマルヘッドを製造するには、セ
ラミック基板６０上にグレーズ層６２を平坦に形成し、
写真製版とエッチングによってグレーズ層６２に溝６３
を形成する。その後は前述のサーマルヘッドと同様に、
抵抗体膜と電極膜を形成し、写真製版とエッチングによ
ってパターン化を施して発熱体６８−１，６８−２と電
極７０，７２−１，７２−２を形成し、その後、保護膜
を形成し、ボンディングパッドを形成する。図５の実施
例では２列の発熱体が共通の発熱基板に作り込まれてい
るので、この発熱基板を固定板に固定するときにも両発
熱体配列の相対的位置関係がずれることはなく、組立て
が容易になる。

【００１９】

【発明の効果】本発明で、発熱基板の端部近傍に列状に
配列された発熱体を有する一対のライン型サーマルヘッ
ドを、発熱体の配列されている発熱基板端部を互いに接
近させて対向するように配置すれば、１本のプラテンー
ラで２列の発熱体に記録紙を押しつけて印字を行なうこ
とができ、サーマルプリンタの構造が簡単になる。対向
した各サーマルヘッドを発熱体が配列されている発熱基
板端部が端辺に向かって低くなるように傾斜している傾
斜型サーマルヘッドとすれば、発熱体が基板の先端にな
くてもプラテンローラとの当たりがよくなり、印字品質
が向上する。また、記録紙が平板基板の角で擦られるの
と比べると紙粉の発生が少なくなり、高密度印字や長尺
サーマルヘッドとした場合に好都合になる。さらに、プ
ラテンローラが両方の傾斜面で構成される凹部にはまり
込むことになるので、ファクシミリやプリンタなどの機
器への組みつけ精度に高精度を要求されない。

【００２０】本発明で、対向した各サーマルヘッドの発
熱体密度を互いに異なるようにし、印字の際は何れかの
サーマルヘッドを選択するようにすれば、２列の発熱体
配列によって互いに密度の異なる印字を行なうことがで
きるようになる。本発明で、対向した各サーマルヘッド
の発熱体密度を等しくし、かつ対向したサーマルヘッド
を互いに発熱体の配列方向に対して発熱体ピッチの半分
だけずれた状態で配置し、記録紙を対向した両発熱基板
の両方の発熱体上に１本のプラテンローラで同時に押し
つけて印字を行なうようにすれば、１列の発熱体配列の
密度の２倍の密度の印字を行なうことができるようにな
る。本発明で、発熱基板端部が端面に向かって低くなる
ように傾斜し、その傾斜面に列状に配列された発熱体を
有する複数のライン型サーマルヘッドを、傾斜面側の発
熱基板端部の端辺を互いに対向させた状態で給紙側と排
紙側とに交互に、かつ発熱体配列を記録紙走行方向に連
ねるように配置し、１本のプラテンローラで記録紙を給
紙側と排紙側の両方の発熱体上に同時に押しつけて印字
を行なうようにすれば、簡単な構造の長尺サーマルヘッ
ドを得ることができる。本発明で、発熱基板に断面形状
が外方向に開く形状となるように傾斜した１対の傾斜面
をもつ溝を設け、溝の各傾斜面にはそれぞれ発熱体を列
状に配列し、１本のプラテンローラにより記録紙を両傾
斜面の発熱体上に同時に押しつけて印字を行なうように
すれば、印字密度を高密度化することができ、しかも組
立てを容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例を表わす図であり、（Ａ）はサー
マルヘッドを主として示す平面図、（Ｂ）は側面図、（
Ｃ）は１つのサーマルヘッドの発熱基板の発熱体と電極
を示す部分平面図である。

【図２】第２の実施例を表わす図であり、（Ａ）はサー
マルヘッドを主として示す平面図、（Ｂ）は側面図、（
Ｃ）は発熱体配列を表わしている。

【図３】第３の実施例を表わす図であり、（Ａ）はサー
マルヘッドを主として示す平面図、（Ｂ）は側面図、（
Ｃ）は基板対向部分の発熱体配列を表わしている。

【図４】第４の実施例を表わす図であり、（Ａ）はサー
マルヘッドを主として示す平面図、（Ｂ）は側面図であ
る。

【図５】第５の実施例を表わす図であり、（Ａ）は断面
図、（Ｂ）はサーマルヘッドの発熱体部分の平面図であ
る。

【符号の説明】

２−１，２−２，２６−１，２６−２，４２−１，４２
−２，５０−１，５０−２，５０−３　　　　　　サー
マルヘッド ６，２８　　　　　　　　　　発熱基板８，１４ａ，１
４ｂ，３２，３２−１，３２−２，６８−１，６８−２
発熱体 ２４　　　　　　　　　　　　　　プラテンローラ２５
　　　　　　　　　　　　　　記録紙３０，６４−１，
６４−２　　　　　　傾斜面６３　　　　　　　　　　
　　　　溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　発熱基板の端部近傍に列状に配列され
   た発熱体を有する一対のライン型サーマルヘッドが、発
   熱体の配列されている発熱基板端部を互いに接近させて
   対向するように配置され、１本のプラテンローラで記録
   紙が両発熱基板の少なくとも一方の発熱体上に押しつけ
   られて印字されるサーマルプリンタ。
2. 【請求項２】　　前記各サーマルヘッドは発熱体が配列
   されている発熱基板端部が端辺に向かって低くなるよう
   に傾斜している傾斜型サーマルヘッドである請求項１に
   記載のサーマルプリンタ。
3. 【請求項３】　　前記各サーマルヘッドは発熱体の密度
   が互いに異なっており、印字の際は何れかのサーマルヘ
   ッドが選択される請求項１又は２に記載のサーマルプリ
   ンタ。
4. 【請求項４】　　前記各サーマルヘッドは発熱体の密度
   が等しく、かつ発熱体の配列方向に対して発熱体ピッチ
   の半分だけずれた状態で配置されており、記録紙は１本
   のプラテンローラで両発熱基板の両方の発熱体上に同時
   に押しつけられる請求項１又は２に記載のサーマルプリ
   ンタ。
5. 【請求項５】　　発熱基板端部が端面に向かって低くな
   るように傾斜し、その傾斜面に列状に配列された発熱体
   を有する複数のライン型サーマルヘッドが、前記発熱基
   板端部の端辺を互いに対向させた状態で給紙側と排紙側
   とに交互に、かつ発熱体配列を記録紙走行方向に連ねる
   ように配置され、１本のプラテンローラで記録紙が給紙
   側と排紙側の両方の発熱体上に同時に押しつけられて印
   字されるサーマルプリンタ。
6. 【請求項６】　　発熱基板に断面形状が外方向に開く形
   状となるように傾斜した１対の傾斜面をもつ溝が設けら
   れ、前記各傾斜面にはそれぞれ発熱体が列状に配列され
   ており、１本のプラテンローラにより記録紙が両傾斜面
   の発熱体上に同時に押しつけられて印字されるサーマル
   プリンタ。