JP2005111741A

JP2005111741A - Thermal printhead

Info

Publication number: JP2005111741A
Application number: JP2003346615A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yamamoto; 忠司山本
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2003-10-06
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2005-04-28

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal printhead which can adapt to highly fine printing. SOLUTION: This thermal printhead is equipped with a plurality of heating parts 21 which are formed of resistors, and a common electrode 31 and a plurality of individual electrodes 41, which are brought into conduction with each of the plurality of heating parts 21; the plurality of heating parts 21 are provided in zigzag forming first and second arrays wherein the plurality of heating parts 21 are arranged at an interval in a main scanning direction; each of the plurality of heating parts 21 comprises a first area 21c which forms a pair of sides 21a elongated in the subscanning direction at an interval in the main scanning direction, and a triangular second area 21d which is protruded to a center C between the first and second arrays in the subscanning direction from the first area 21c; and the second area 21d of each of the heating parts makes an entry into a part between the second areas 21d of the plurality of heating parts of the first array. COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、サーマルプリントヘッドに関する。 The present invention relates to a thermal print head.

従来のサーマルプリントヘッドの具体例としては、図５〜図７に示すようなものがある（たとえば特許文献１〜２参照。）。これらの図に示されたサーマルヘッドプリントヘッドＢ１〜Ｂ３は、いずれも複数の発熱部１２１を千鳥状に配列させたものである。ただし、サーマルプリントヘッドＢ１においては、六角形状とされているのに対し、サーマルプリントヘッドＢ２においては正方形状とされ、また、サーマルプリントヘッドＢ３においては菱形状とされている。 Specific examples of conventional thermal print heads include those shown in FIGS. 5 to 7 (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Each of the thermal head print heads B1 to B3 shown in these drawings has a plurality of heat generating portions 121 arranged in a staggered manner. However, the thermal print head B1 has a hexagonal shape, whereas the thermal print head B2 has a square shape, and the thermal print head B3 has a rhombus shape.

サーマルプリントヘッドＢ１〜Ｂ３のいずれにおいても、複数の発熱部１２１間には、隙間１５１が存在している。印刷用紙に画像を印刷した場合、この隙間１５１に対応する部分が空白部分となる。したがって、この空白部分の大きさ、形状および配置によっては、印刷の質が低下する場合がある。サーマルプリントヘッドＢ１〜Ｂ３においては、複数の発熱部１２１が千鳥状に配置されており、上記印刷の空白部分が用紙の送り方向である副走査方向において筋状に延びることが無く、これにより印刷の質の向上が図られている。また、複数の発熱部１２１のそれぞれには、これらの発熱部に電力を供給するために、共通電極１３１および複数の個別電極１４１が接続されている。複数の発熱部１２１を、千鳥状の配置とすることにより、これらの電極の一部を、主走査方向において隣り合う発熱部１２１の間を通すように配置することが可能であり、スペース効率の向上が図られている。 In any of the thermal print heads B 1 to B 3, a gap 151 exists between the plurality of heat generating portions 121. When an image is printed on printing paper, a portion corresponding to the gap 151 is a blank portion. Therefore, depending on the size, shape, and arrangement of the blank portion, the print quality may deteriorate. In the thermal print heads B1 to B3, the plurality of heat generating portions 121 are arranged in a staggered manner, and the blank portions of the printing do not extend in a streak shape in the sub-scanning direction, which is the paper feed direction, and printing is thereby performed. Improvement of quality is being attempted. In addition, a common electrode 131 and a plurality of individual electrodes 141 are connected to each of the plurality of heat generating portions 121 in order to supply power to these heat generating portions. By arranging the plurality of heat generating parts 121 in a staggered arrangement, it is possible to arrange a part of these electrodes so as to pass between the heat generating parts 121 adjacent in the main scanning direction. Improvements are being made.

特開昭５５−１１７６７１号公報（第３図、第８図）JP-A-55-117671 (FIGS. 3 and 8) 特開昭６０−２５０９６９号公報（第３図）JP-A-60-250969 (FIG. 3)

しかしながら、従来技術によるサーマルプリントヘッドＢ１〜Ｂ３においては、印刷の高精細化を図る場合に、以下に述べるように未だ改善すべき点があった。 However, in the thermal print heads B1 to B3 according to the prior art, there are still points to be improved as described below in order to achieve high-definition printing.

近年、印刷の質の向上に対する要望は、ますます高まっており、そのひとつとして高精細化の要請がある。印刷の高精細化とは、単位面積当たりにおける印刷ドットの個数を多くすることであり、サーマルプリントヘッドとしては、複数の発熱部の微細化と高密度化とを図ることが必要である。サーマルプリントヘッドを用いた印刷においては、感熱紙もしくはインクリボンを、印刷可能な所定温度以上に昇温させる。したがって、上記各発熱部としては、通電された際に所定温度まで昇温するのに十分な面積の発熱部分を備える必要があり、印刷の高精細化を図る場合であっても、各発熱部の微細化には限界がある。このようなことから、複数の発熱部を高密度に配置するためには、発熱部どうしの隙間を小さくすることが望ましい。 In recent years, there has been an increasing demand for improvement in printing quality, and one of them is a demand for higher definition. High-definition printing means increasing the number of printing dots per unit area, and it is necessary for the thermal print head to make a plurality of heat generating portions finer and higher in density. In printing using a thermal print head, the temperature of the thermal paper or the ink ribbon is raised to a printable temperature or higher. Therefore, each of the heat generating portions must include a heat generating portion having an area sufficient to raise the temperature to a predetermined temperature when energized. There is a limit to miniaturization. For this reason, in order to arrange a plurality of heat generating portions with high density, it is desirable to reduce the gap between the heat generating portions.

サーマルプリントヘッドＢ１においては、図５（ａ）に示すように複数の発熱部１２１のうち主走査方向において隣り合うものどうしは、これらの頂角が互いに対向する位置関係となっている。したがって、複数の発熱部１２１どうしの中心間距離を近づけても、隙間部１５１は、図５（ｂ）に斜線部として示されるように、蝶形状となり比較的大きな面積を有するものとなってしまう。 In the thermal print head B1, as shown in FIG. 5A, adjacent ones of the plurality of heat generating portions 121 in the main scanning direction have a positional relationship in which the apex angles face each other. Therefore, even if the distance between the centers of the plurality of heat generating portions 121 is made closer, the gap portion 151 becomes a butterfly shape and has a relatively large area as shown by a hatched portion in FIG. .

サーマルプリントヘッドＢ２においては、図６（ｂ）に示すように、複数の発熱部１２１どうしの中心間距離を近づけると、主走査方向における発熱部１２１間の隙間部１５１は、直線状に延びる帯状となり、この部分の面積は、サーマルプリントヘッドＢ１と比較すると小さくなる。同様に、副走査方向における発熱部１２１間の隙間部１５１も直線状に延びる帯状となる。このような隙間部１５１の面積を小さくする手段として、その幅を狭くすることが考えられるが、隙間部１５１の最小幅は、たとえばその製造方法により制限される。そこで、隙間部１５１の長さを短くすることによって、隙間部１５１の面積を小さくすることが考えられるが、発熱部１２１が正方形状であるために、隙間部１５１は、その長さを短くする観点からは、必ずしも好適な形状とはいえない。 In the thermal print head B2, as shown in FIG. 6B, when the distance between the centers of the plurality of heat generating portions 121 is made closer, the gap portion 151 between the heat generating portions 121 in the main scanning direction is a strip shape extending linearly. Thus, the area of this portion is smaller than that of the thermal print head B1. Similarly, the gap 151 between the heat generating parts 121 in the sub-scanning direction also has a strip shape extending linearly. As a means for reducing the area of the gap 151, it is conceivable to reduce the width, but the minimum width of the gap 151 is limited by, for example, the manufacturing method. Therefore, it is conceivable to reduce the area of the gap 151 by shortening the length of the gap 151. However, since the heat generating part 121 has a square shape, the gap 151 is shortened. From the viewpoint, it is not necessarily a suitable shape.

サーマルプリントヘッドＢ３においては、図７（ｂ）に示すように、複数の発熱部１２１どうしの中心間距離を近づけると、隙間部１５１は鋸歯状に連なる帯状となるが、やはりその長さを短くする観点からは、必ずしも好適な形状とはいえない。また、サーマルプリントヘッドＢ３においては、複数の発熱部１２１の副走査方向における全体の幅Ｐが大きくなり、たとえばサーマルプリントヘッドＢ３自体の小型化には不利である。このように、従来技術によるサーマルプリントヘッドにおいては、上記隙間部の縮小化が十分には行なえないために、上記複数の発熱部の高密度化が阻害され、印刷の高精細化が適切に図れない場合があった。 In the thermal print head B3, as shown in FIG. 7B, when the distance between the centers of the plurality of heat generating portions 121 is reduced, the gap portion 151 has a band shape that is continuous in a sawtooth shape. From this point of view, it is not necessarily a preferable shape. Further, in the thermal print head B3, the overall width P of the plurality of heat generating portions 121 in the sub-scanning direction becomes large, which is disadvantageous for miniaturization of the thermal print head B3 itself, for example. As described above, in the thermal print head according to the prior art, since the gap portion cannot be sufficiently reduced, the increase in the density of the plurality of heating portions is hindered, and high-definition printing can be appropriately achieved. There was no case.

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、高精細な印刷に対応可能なサーマルプリントヘッドを提供することを課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a thermal print head that can cope with high-definition printing.

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明によって提供されるサーマルプリントヘッドは、抵抗体によって形成された複数の発熱部と、これら複数の発熱部のそれぞれに導通した複数の電極と、を備えており、上記複数の発熱部は、これらが主走査方向に間隔を隔てて並んだ第１および第２の列を形成する千鳥配列とされている、サーマルプリントヘッドであって、上記各発熱部は、主走査方向に間隔を隔てて副走査方向に延びた１対の外形線を形成している第１領域と、この第１領域から副走査方向における上記第１および第２の列の列間中心寄りに突出した三角山状の第２領域とを有し、上記第１の列の複数の発熱部の第２領域どうしの間に、上記第２の列の各発熱部の第２領域が進入していることを特徴としている。ここで、本発明でいう「三角山状」および後述の「六角形状」とは、電極との連接部分を除外した各発熱部の形状が、三角山状および六角形状であることを意味する。 The thermal print head provided by the present invention includes a plurality of heat generating portions formed of resistors, and a plurality of electrodes that are electrically connected to each of the plurality of heat generating portions. These are thermal print heads which are arranged in a staggered pattern to form first and second rows arranged at intervals in the main scanning direction, and each of the heat generating portions is spaced at intervals in the main scanning direction. A first region forming a pair of outlines extending in the sub-scanning direction, and a triangular mountain shape protruding from the first region toward the center between the columns of the first and second rows in the sub-scanning direction And the second region of each heat generating portion in the second row is inserted between the second regions of the plurality of heat generating portions in the first row. . Here, the “triangular mountain shape” and “hexagonal shape” described later in the present invention mean that the shape of each heat generating portion excluding the connection portion with the electrode is a triangular mountain shape and a hexagonal shape.

このような構成によれば、上記複数の発熱部のうち、上記主走査方向において隣り合う２つの発熱部間の隙間部は、副走査方向に延びた帯状となるとともに、２つの発熱部の中心間距離を小さくすることができる。また、第１および第２の列の上記複数の発熱部の上記第２領域どうしは、互いに入り込んだ配置となるために、これらの間のすき間部は、傾斜した帯状となるとともに、副走査方向において隣り合う発熱部どうしの中心間距離を小さくすることができる。上記隙間部の長さは、上記形状を有することにより、たとえば従来技術のように正方形状や菱形状の発熱部を備える構成と比べて、短くすることが可能であり、上記隙間部の面積を小さくすることができる。したがって、上記複数の発熱部が占める面積の割合が大きくなるために、上記複数の発熱部の高密度化が可能となり、印刷の高精細化を図ることができる。 According to such a configuration, of the plurality of heat generating portions, a gap between two heat generating portions adjacent in the main scanning direction is formed in a belt shape extending in the sub-scanning direction and the center of the two heat generating portions. The distance can be reduced. In addition, since the second regions of the plurality of heat generating portions in the first and second rows are arranged so as to enter each other, the gap portion between them has an inclined band shape and is in the sub-scanning direction. The center-to-center distance between adjacent heat generating portions can be reduced. The length of the gap portion can be shortened by having the above-mentioned shape, for example, compared to a configuration including a square or rhombus-like heat generating portion as in the prior art, and the area of the gap portion can be reduced. Can be small. Therefore, since the ratio of the area occupied by the plurality of heat generating portions is increased, it is possible to increase the density of the plurality of heat generating portions, and it is possible to achieve high definition printing.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記各発熱部は、上記列間中心寄りの３つの内角がいずれも略１２０°である。このような構成によれば、複数の発熱部が、所定の面積を有し、かつ所定の中心間距離で千鳥状に配置された条件下において、上記複数の発熱部の間の隙間部の長さを、幾何的に最も短くすることができる。そのために、上記隙間部の面積をさらに小さくすることが可能であり、印刷の高精細化により好適である。 In a preferred embodiment of the present invention, each of the heat generating portions has an inner angle of about 120 ° near the center between the rows. According to such a configuration, the length of the gaps between the plurality of heat generating parts under the condition that the plurality of heat generating parts have a predetermined area and are arranged in a staggered manner with a predetermined center distance. Can be geometrically shortest. For this reason, it is possible to further reduce the area of the gap portion, which is more suitable for high-definition printing.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記各発熱部は、上記第１領域から上記列間中心とは反対向きに突出した三角山状の第３領域を更に備えた六角形状である。このような構成によれば、各発熱部を副走査方向において略対象な形状とすることが可能である。そのために、これらの発熱部によって印刷される印刷ドットの形状も、副走査方向において略対象で互いに略等しい形状となり、印刷ムラの発生などを抑制し、印刷の質の向上を図ることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, each of the heat generating portions has a hexagonal shape further including a triangular mountain-shaped third region protruding from the first region in a direction opposite to the center between the rows. According to such a configuration, each heat generating portion can be formed into a substantially target shape in the sub-scanning direction. For this reason, the shape of the printing dots printed by these heat generating portions is also substantially the same in the sub-scanning direction, and the occurrence of printing unevenness can be suppressed and the printing quality can be improved.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記各発熱部のすべての内角は、略１２０°である。このような構成によれば、印刷の質の向上と、上記隙間部の縮小化による印刷の高精細化を図ることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, all inner angles of the heat generating portions are approximately 120 °. According to such a configuration, it is possible to improve the quality of printing and increase the definition of printing by reducing the gap portion.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記各発熱部は、正六角形状である。このような構成によれば、すべての隣り合う上記複数の発熱部どうしの中心間距離は、略等しくなる。したがって、印刷の質を向上するのに好適である。 In a preferred embodiment of the present invention, each of the heat generating parts has a regular hexagonal shape. According to such a configuration, the center-to-center distances between all the plurality of adjacent heat generating portions are substantially equal. Therefore, it is suitable for improving the printing quality.

好ましい実施の形態においては、上記各発熱部の副走査方向に延びる１対の外形線は、他の外形線よりも長い。このような構成によれば、上記主走査方向について一回印刷を行なうことにより印刷される領域の副走査方向の長さが長くなり、用紙送りの速度を高めることが可能である。したがって、印刷の高速化に好適である。 In a preferred embodiment, a pair of outlines extending in the sub-scanning direction of each of the heat generating sections is longer than the other outlines. According to such a configuration, by performing printing once in the main scanning direction, the length of the printed region in the sub-scanning direction is increased, and the sheet feeding speed can be increased. Therefore, it is suitable for increasing the printing speed.

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。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１（ａ）は、本発明に係る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Ａ１は、絶縁基板１、複数の発熱部２１、共通電極３１および複数の個別電極４１を備える、薄膜型サーマルプリントヘッドとして構成されている。 FIG. 1A shows an example of a thermal print head according to the present invention. The thermal print head A 1 of the present embodiment is configured as a thin film thermal print head including the insulating substrate 1, the plurality of heating portions 21, the common electrode 31, and the plurality of individual electrodes 41.

絶縁基板１は、たとえばアルミナセラミックにより長矩形状の板状に形成されており、その上面には複数の発熱部２１、共通電極３１および複数の個別電極４１が設けられている。 The insulating substrate 1 is formed in a long rectangular plate shape by alumina ceramic, for example, and a plurality of heat generating portions 21, a common electrode 31, and a plurality of individual electrodes 41 are provided on the upper surface thereof.

複数の発熱部２１は、主走査方向において２列の千鳥配列とされている。各発熱部２１は、図１（ｂ）によく表われているように、１対の外形線としての１対の辺２１ａを形成する第１領域２１ｃと、第１領域２１ｃから上記２列の列間中心Ｃ寄りに突出した三角山状の第２領域２１ｄと、第２領域２１ｄとは反対側に突出した三角山状の第３領域２１ｅとを有する正六角形状である。各発熱部２１は、１対の辺２１ａが、副走査方向に延びる向きとなるような配置とされている。図１（ａ）に示されるように、複数の発熱部２１は、上記２列のうち一方の列の複数の発熱部２１の第２領域どうしの間に、他方の列の各発熱部２１の第２領域２１ｄが進入するように配置されている。これらの発熱部２１は、たとえばスパッタリングおよびマスキングを用いて、薄膜としてパターン形成されたＴａＳｉＯ₂製の抵抗体層であり、通電により発熱して、感熱紙やインクリボンを昇温させて印刷するために用いられる。 The plurality of heat generating portions 21 are arranged in a two-row staggered arrangement in the main scanning direction. As shown in FIG. 1B, each heat generating portion 21 includes a first region 21c that forms a pair of sides 21a as a pair of outlines, and the two rows from the first region 21c. This is a regular hexagonal shape having a triangular mountain-shaped second region 21d protruding toward the center C between the rows and a triangular mountain-shaped third region 21e protruding to the opposite side of the second region 21d. Each heat generating portion 21 is arranged such that a pair of sides 21a are oriented in the sub-scanning direction. As shown in FIG. 1 (a), the plurality of heat generating portions 21 are arranged between the second regions of the plurality of heat generating portions 21 in one row of the two rows. It arrange | positions so that the 2nd area | region 21d may approach. These heat generating portions 21 are TaSiO ₂ resistor layers patterned as a thin film using, for example, sputtering and masking, and generate heat when energized to increase the temperature of the thermal paper or ink ribbon for printing. Used for.

隙間部５１は、複数の発熱部２１に挟まれた領域である。この隙間部５１は、主走査方向において隣り合う発熱部２１に挟まれている隙間部５１ａと、副走査方向において隣り合う発熱部２１により挟まれている隙間部５１ｂとに区分することができる。複数の発熱部２１は、隙間部５１ａ，５１ｂを隔てた配置とされていることにより、そのいずれかが通電されて発熱する際に、隣り合うその他の発熱部２１に電気的および熱的な影響を与えないものとなっている。また、隙間部５１ａは、後述する共通電極３１の複数の単位電極部３１ａおよび複数の個別電極４１を通すためのスペースとなっている。 The gap portion 51 is a region sandwiched between the plurality of heat generating portions 21. The gap 51 can be divided into a gap 51a sandwiched between the heat generating parts 21 adjacent in the main scanning direction and a gap 51b sandwiched between the heat generating parts 21 adjacent in the sub-scanning direction. Since the plurality of heat generating portions 21 are arranged with the gap portions 51a and 51b separated from each other, when one of them is energized to generate heat, the other adjacent heat generating portions 21 are electrically and thermally affected. It is something that does not give. The gap 51a is a space for passing a plurality of unit electrode portions 31a and a plurality of individual electrodes 41 of the common electrode 31 described later.

共通電極３１は、主走査方向に延びるコモンライン３１ｂと、このコモンライン３１ｂから櫛歯状に延びる複数の単位電極部３１ａとを有している。複数の単位電極部３１ａのそれぞれは、複数の発熱部２１のそれぞれの一端部へと延びており、各発熱部２１と導通している。複数の単位電極部３１ａの一部は、隙間部５１ａを通るように配置されている。 The common electrode 31 has a common line 31b extending in the main scanning direction, and a plurality of unit electrode portions 31a extending from the common line 31b in a comb shape. Each of the plurality of unit electrode portions 31 a extends to one end of each of the plurality of heat generating portions 21 and is electrically connected to each heat generating portion 21. Part of the plurality of unit electrode portions 31a is disposed so as to pass through the gap portion 51a.

複数の個別電極４１のそれぞれは、複数の発熱部２１を挟んで共通電極３１とは反対側から複数の発熱部２１のそれぞれの一端部へと延びており、各発熱部２１と導通している。複数の個別電極４１の一部は、隙間部５１ａを通るように配置されている。複数の個別電極４１の図示しない端部は、駆動ＩＣ（図示略）に接続されている。この駆動ＩＣは、複数の個別電極４１に選択的に電圧を印加することにより、印刷パターンに対応した所望の発熱部２１を発熱させるためのものである。共通電極３１および複数の個別電極４１は、たとえばスパッタリングにより形成されたＡｌ製の薄膜に対して、フォトリソ法によるエッチングを施すことによりパターン形成されたものである。 Each of the plurality of individual electrodes 41 extends from the side opposite to the common electrode 31 across the plurality of heat generating portions 21 to one end of each of the plurality of heat generating portions 21 and is electrically connected to each heat generating portion 21. . Some of the plurality of individual electrodes 41 are arranged so as to pass through the gap 51a. Ends (not shown) of the plurality of individual electrodes 41 are connected to a drive IC (not shown). This drive IC is for applying a voltage selectively to the plurality of individual electrodes 41 to cause the desired heat generating portion 21 corresponding to the print pattern to generate heat. The common electrode 31 and the plurality of individual electrodes 41 are formed by patterning an Al thin film formed by sputtering, for example, by etching using a photolithography method.

なお、複数の単位電極部３１ａおよび複数の個別電極４１は、通電によりこれら自体が発熱することを防止可能な程度に低抵抗とする必要があり、所定の幅を有する帯状とされている。そのために、複数の単位電極部３１ａおよび複数の個別電極４１と、複数の発熱部２１との連接部には、上記所定の幅に相当する長さの辺が形成されているが、本実施形態においては、上記連接部を１つの頂角とみなすことにより、第２および第３領域２１ｄ，２１ｅの形状が三角山状であるとしている。 Note that the plurality of unit electrode portions 31a and the plurality of individual electrodes 41 need to have a low resistance to the extent that they themselves can be prevented from generating heat by energization, and have a strip shape having a predetermined width. For this purpose, a side having a length corresponding to the predetermined width is formed in the connecting portion of the plurality of unit electrode portions 31a and the plurality of individual electrodes 41 and the plurality of heat generating portions 21, but this embodiment In FIG. 2, the shape of the second and third regions 21d and 21e is assumed to be a triangular mountain shape by regarding the connecting portion as one apex angle.

本実施形態によれば、隙間部５１ａは、主走査方向において隣り合う２つの発熱部２１の辺２１ａどうしに挟まれているために、副走査方向に延びる直線状の帯状となる。また、この隙間部５１ａを挟んで主走査方向において隣り合う２つの発熱部２１の中心間距離を短くすることができる。一方、第１および第２の列の複数の発熱部２１は、これらの第２領域２１ｄどうしが互いに入り込んだ配置とされている。このために、隙間部５１ｂは、傾斜した帯状となるとともに、複数の発熱部２１の、主走査方向における中心間距離を短くすることができる。これらにより、隙間部５１ａ，５１ｂは、それらの幅を、エッチングなどの手法により形成可能な最小幅とすることが可能であり、またそれらの長さを、たとえば従来技術のように各発熱部が正方形状や菱形状である構成と比べて短くすることが可能である。したがって、隙間部５１ａ，５１ｂの面積を小さくすることが可能であり、複数の発熱部２１を配置するための面積を大きくすることができる。複数の発熱部２１は、適切な印刷ドットを印刷可能とするために、それぞれが所定以上の面積を有する必要があり、その微細化には限界がある。複数の発熱部２１を配置するための面積を大きくすることは、複数の発熱部２１を高密度に配置するために有効であり、これにより印刷の高精細化を図ることができる。 According to the present embodiment, the gap 51a is sandwiched between the sides 21a of the two heat generating portions 21 adjacent in the main scanning direction, and thus has a linear belt shape extending in the sub scanning direction. In addition, the distance between the centers of the two heat generating portions 21 adjacent to each other in the main scanning direction across the gap portion 51a can be shortened. On the other hand, the plurality of heat generating portions 21 in the first and second rows are arranged such that these second regions 21d enter each other. For this reason, the gap portion 51b has an inclined band shape, and the distance between the centers of the plurality of heat generating portions 21 in the main scanning direction can be shortened. As a result, the gaps 51a and 51b can have their widths set to the minimum width that can be formed by a technique such as etching. It can be shortened compared with the structure which is square shape or rhombus shape. Therefore, the areas of the gaps 51a and 51b can be reduced, and the area for arranging the plurality of heat generating parts 21 can be increased. Each of the plurality of heat generating portions 21 needs to have a predetermined area or more in order to be able to print an appropriate printing dot, and there is a limit to miniaturization thereof. Increasing the area for arranging the plurality of heat generating portions 21 is effective for arranging the plurality of heat generating portions 21 at a high density, thereby achieving high-definition printing.

複数の発熱部２１は正六角形状であるために、隣り合う発熱部２１どうしの中心間距離はいずれも等しい。このサーマルプリントヘッドＡ１により印刷される印刷ドットについても、任意の印刷ドットと、これと隣り合う６つの印刷ドットとの中心間距離はいずれも等しくなる。そのために、上記印刷ドットは、高密度でありつつ、均一な配置となり、印刷ムラなどの発生を抑制して、印刷の質の向上を図ることができる。 Since the plurality of heat generating portions 21 have a regular hexagonal shape, the distance between the centers of the adjacent heat generating portions 21 is equal. As for the print dots printed by the thermal print head A1, the distance between the centers of any print dot and the six adjacent print dots is the same. For this reason, the printing dots have a high density and a uniform arrangement, and it is possible to suppress the occurrence of uneven printing and improve the printing quality.

なお、複数の発熱部２１は、正六角形状であるためにその内角はいずれも１２０°となっている。これにより、以下の実施形態において詳述するように、隙間部５１ａ，５１ｂの長さを最も短いものとすることが可能である。 In addition, since the several heat generating part 21 is a regular hexagon shape, all the internal angles are 120 degrees. As a result, as will be described in detail in the following embodiment, the length of the gaps 51a and 51b can be made the shortest.

図２〜図４は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの他の例を示している。なお、図２以降の図面においては、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おり、適宜説明を省略する。 2 to 4 show other examples of the thermal print head according to the present invention. 2 and the subsequent drawings, the same or similar elements as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the above embodiment, and description thereof will be omitted as appropriate.

図２は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの他の例を示している。図示されたサーマルプリントヘッドＡ２は、複数の発熱部２２が、副走査方向に長い六角形状とされている点が、サーマルプリントヘッドＡ１と相違する。 FIG. 2 shows another example of the thermal print head according to the present invention. The illustrated thermal print head A2 is different from the thermal print head A1 in that the plurality of heat generating portions 22 have a hexagonal shape that is long in the sub-scanning direction.

より具体的には、複数の発熱部２２は、副走査方向に延びる１対の辺２２ａを有しており、これらの辺２２ａの長さが、他の４つの斜辺２２ｂよりも長いものとされている。このことにより、複数の発熱部２２は、副走査方向に長い六角形状となっている。また、複数の発熱部２２の内角は、いずれも１２０°である。 More specifically, the plurality of heating portions 22 have a pair of sides 22a extending in the sub-scanning direction, and the lengths of these sides 22a are longer than the other four oblique sides 22b. ing. Thus, the plurality of heat generating portions 22 have a hexagonal shape that is long in the sub-scanning direction. Further, the inner angles of the plurality of heat generating portions 22 are all 120 °.

このような実施形態によれば、複数の発熱部２２が、副走査方向に長い六角形状であることにより、主走査方向における１回の印刷により印刷される領域の副走査方向の長さが長くなる。上記印刷領域の副走査方向における長さが長くなると、副走査方向における用紙送りの高速化が可能となり、印刷速度の向上を図ることができる。１対の辺２２ａの長さを長くするほど、印刷のさらなる高速化が可能であり、便利である。たとえば、複数の発熱部２２を、主走査方向における単位長さ当たりの個数がさらに多く、かつ１対の辺２２ａの長さがさらに長い構成とすれば、所定の面積に含まれる複数の発熱部２２の個数を少なくすること無く、上記印刷領域の副走査方向における長さを長くすることが可能であり、印刷の高精細化と高速化との両立を図るのに好適である。 According to such an embodiment, since the plurality of heat generating portions 22 have a hexagonal shape that is long in the sub-scanning direction, the length in the sub-scanning direction of the area printed by one printing in the main scanning direction is long. Become. When the length of the printing area in the sub-scanning direction is increased, the sheet feeding speed in the sub-scanning direction can be increased, and the printing speed can be improved. As the length of the pair of sides 22a is increased, the printing speed can be further increased, which is more convenient. For example, if the plurality of heat generating portions 22 are configured to have a larger number per unit length in the main scanning direction and a longer pair of sides 22a, the plurality of heat generating portions included in a predetermined area. The length of the print region in the sub-scanning direction can be increased without reducing the number of 22 and is suitable for achieving both high definition and high speed printing.

また、複数の発熱部２２の内角は、いずれも１２０°であるために、隙間部５２ａ，５２ｂの長さを、幾何学的に最も短くすることが可能である。より具体的には、複数の発熱部２２の形状の対称性を考慮し、１つの発熱部２２の１／４の領域２２ｇを囲う隙間部５２ａ，５２ｂの長さＬについて、以下に考察する。隙間部５２ａ，５２ｂの上記部分の長さＬは、辺２２ａの半分の長さと、辺２２ｂの１本分の長さの和となり、数式１により表される。 Further, since the inner angles of the plurality of heat generating portions 22 are all 120 °, the lengths of the gap portions 52a and 52b can be geometrically shortened. More specifically, considering the symmetry of the shape of the plurality of heat generating portions 22, the length L of the gap portions 52a and 52b surrounding the quarter region 22g of one heat generating portion 22 will be considered below. The length L of the above-mentioned portions of the gaps 52a and 52b is the sum of the half length of the side 22a and the length of one side 22b, and is expressed by Equation 1.

なお、Ｂは、複数の発熱部２２の主走査方向における中心間距離、ｈは、複数の発熱部２２の１対の辺２２ａの長さ、ｘは、発熱部２２の辺２２ｂの副走査方向への正射影の長さである。ここで、複数の発熱部２２の副走査方向における中心間距離をＨとすると、ｈ＝Ｈ−ｘであり、これを数式１に代入することにより、長さＬは、数式２により表される。 B is the center-to-center distance of the plurality of heat generating portions 22 in the main scanning direction, h is the length of a pair of sides 22a of the plurality of heat generating portions 22, and x is the sub scanning direction of the side 22b of the heat generating portions 22. Is the length of the orthogonal projection. Here, when the center-to-center distance in the sub-scanning direction of the plurality of heat generating portions 22 is H, h = H−x, and by substituting this into Equation 1, the length L is expressed by Equation 2. .

数式２に表される長さＬは、ｘ＝１／２√３・Ｂにおいて最小となる。これは、発熱部２２が、副走査方向において対称な六角形状である場合には、その内角が、いずれも１２０°であることと等しい。つまり、複数の発熱部２２の副走査方向における中心間距離Ｈの長さによらず、内角を１２０°とすれば、隙間部５２ａ，５２ｂの上記部分の長さＬを最も短くすることができる。隙間部５２ａ，５２ｂの上記長さが短いと、隙間部５２ａ，５２ｂの面積も小さくなる。したがって、複数の発熱部２２を配置するための面積を大きくすることが可能であり、印刷の高精細化を図るのに好適である。なお、複数の発熱部が六角形状である構成においては、ｘは０＜ｘ＜Ｈ／２の範囲にあり、従来技術のように、発熱部が、ｘ＝０である矩形状や、ｘ＝Ｈ／２である菱形状とされた構成と比較して、上記隙間部の長さＬが短いものとなり、印刷の高精細化に有利である。 The length L expressed in Formula 2 is minimum at x = 1 / 2√3 · B. This is equivalent to the fact that if the heat generating portion 22 has a hexagonal shape that is symmetrical in the sub-scanning direction, the inner angles are all 120 °. That is, regardless of the length of the center-to-center distance H in the sub-scanning direction of the plurality of heat generating portions 22, the length L of the above portions of the gap portions 52a and 52b can be minimized by setting the internal angle to 120 °. . When the lengths of the gaps 52a and 52b are short, the areas of the gaps 52a and 52b are also reduced. Therefore, it is possible to increase the area for arranging the plurality of heat generating portions 22, which is suitable for achieving high-definition printing. In the configuration in which the plurality of heat generating portions are hexagonal, x is in a range of 0 <x <H / 2, and the heat generating portion has a rectangular shape where x = 0, as in the related art, or x = The length L of the gap is shorter than that of the H / 2 configuration, which is advantageous for high-definition printing.

図３は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの他の例を示している。図示されたサーマルプリントヘッドＡ３は、複数の発熱部２３が、３列に配置されている点が、上記実施形態と相違する。 FIG. 3 shows another example of the thermal print head according to the present invention. The illustrated thermal print head A3 is different from the above embodiment in that a plurality of heat generating portions 23 are arranged in three rows.

より具体的には、複数の発熱部２３は、主走査方向において、３列に配置されており、隣り合う２列どうしが千鳥配列とされている。複数の発熱部２３のそれぞれは、上記実施形態と同様に副走査方向に延びる１対の辺２３ａを有する六角形状である。一方、上記実施形態とは異なり、副走査方向に離間した一対の頂点２３ｆは、主走査方向において互いにシフトした形状とされている。本実施形態においては、１対の頂点２３ｆ間の主走査方向における距離は、複数の発熱部２３の主走査方向における中心間距離Ｂの１／３とされている。 More specifically, the plurality of heat generating portions 23 are arranged in three rows in the main scanning direction, and two adjacent rows are arranged in a staggered arrangement. Each of the plurality of heat generating portions 23 has a hexagonal shape having a pair of sides 23a extending in the sub-scanning direction as in the above embodiment. On the other hand, unlike the above-described embodiment, the pair of vertices 23f separated in the sub-scanning direction has a shape shifted from each other in the main scanning direction. In the present embodiment, the distance in the main scanning direction between the pair of vertices 23f is 1/3 of the center-to-center distance B in the main scanning direction of the plurality of heating portions 23.

本実施形態によれば、複数の発熱部２３が３列に配置されているために、１回の印刷による印刷領域の副走査方向における長さを、上記実施形態よりもさらに長くすることが可能であり、印刷の高速化に好適である。また、複数の発熱部２３は、一対の頂点２３ｆが、主走査方向においてＢ／３に相当する距離だけ互いにシフトした形状となっている。このことにより、３列の千鳥状に配置された複数の発熱部２３について、それらの副走査方向における両端部の包括的な外形線６１ａ，６１ｂは、互いの形状が略一致する。そのために、サーマルプリントヘッドＡ３を用いて、印刷用紙を送ることにより連続的に印刷を行なう場合にも、各回の印刷領域どうしに、不当な隙間や重複を生じることが無く、良好な反復性でムラの無い印刷が可能である。これらにより、印刷の高速化と質の向上とを図ることができる。なお、以上の説明により明らかなように、本発明においては、複数の発熱部が２列以上に配列された構成とすることできる。 According to the present embodiment, since the plurality of heat generating portions 23 are arranged in three rows, the length in the sub-scanning direction of the print area by one printing can be made longer than that in the above embodiment. It is suitable for speeding up printing. The plurality of heat generating portions 23 have a shape in which a pair of apexes 23f are shifted from each other by a distance corresponding to B / 3 in the main scanning direction. As a result, regarding the plurality of heat generating portions 23 arranged in a zigzag pattern in three rows, the comprehensive outlines 61a and 61b at both ends in the sub-scanning direction substantially coincide with each other. Therefore, even when printing is performed continuously by feeding printing paper using the thermal print head A3, there is no unreasonable gap or overlap between the print areas at each time, and good repeatability is achieved. Printing without unevenness is possible. As a result, printing speed can be increased and quality can be improved. As is clear from the above description, in the present invention, a plurality of heat generating portions can be arranged in two or more rows.

図４は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの他の例を示している。図示されたサーマルプリントヘッドＡ４は、各発熱部２４が、五角形とされている点が、上記実施形態と相違する。 FIG. 4 shows another example of the thermal print head according to the present invention. The illustrated thermal print head A4 is different from the above-described embodiment in that each heat generating portion 24 is pentagonal.

より具体的には、複数の発熱部２４は、２列の千鳥状に配置されており、それぞれが副走査方向に延びる１対の辺２２ａを形成する第１領域２４ｃと、第１領域２４ｃから上記２列の列間中心Ｃ寄りに突出する第２領域２４ｄとを有する五角形とされている。上記実施形態と同様に、複数の発熱部２４は、一方の列の第２領域２４ｄ間に、他方の列の第２領域２４ｄが進入するような配置とされている。各発熱部２４の辺のうち、列間中心Ｃとは反対側に位置する辺２４ｂ’は、主走査方向に延びる辺とされている。各発熱部２４の内角のうち、列間中心Ｃ寄りに位置する３つの内角２４ｈは、いずれも１２０°である。 More specifically, the plurality of heat generating portions 24 are arranged in a zigzag pattern in two rows, and each of the first region 24c and the first region 24c forms a pair of sides 22a extending in the sub-scanning direction. It is a pentagon having a second region 24d protruding toward the center C between the two rows. Similarly to the above-described embodiment, the plurality of heat generating portions 24 are arranged such that the second region 24d in the other row enters between the second regions 24d in one row. Of the sides of each heat generating portion 24, the side 24b 'located on the side opposite to the inter-column center C is a side extending in the main scanning direction. Of the internal angles of the heat generating portions 24, the three internal angles 24h located closer to the inter-row center C are all 120 °.

このような実施形態によっても、隙間部５４ａ，５４ｂの長さを短くすることにより、複数の発熱部２４の高密度化が可能であり、印刷の高精細化を図ることができる。なお、本実施形態においては、列間中心Ｃ寄りの略１／４の領域２４ｇが、図２に示した領域２２ｇに対応するものであり、図２を参照して考察したのと同様に、上記３つの内角が１２０°であることにより、隙間部５４ａ，５４ｂを短くするのに好適な構成とされている。つまり、本実施形態のように、各発熱部が、たとえば五角形であって、六角形以外の形状とされている場合であっても、列間中心Ｃ寄りの３つの内角を１２０°とすることによって、隙間部を縮小化し、印刷の高精細化を図ることができる。 Also in such an embodiment, by shortening the length of the gap portions 54a and 54b, it is possible to increase the density of the plurality of heat generating portions 24 and to achieve high definition printing. In the present embodiment, a substantially quarter region 24g near the center C between the columns corresponds to the region 22g shown in FIG. 2, and as discussed with reference to FIG. Since the three interior angles are 120 °, the gaps 54a and 54b are preferably shortened. That is, as in this embodiment, even if each heat generating portion is, for example, a pentagon and has a shape other than a hexagon, the three inner angles near the center C between the columns are set to 120 °. Thus, it is possible to reduce the gap and increase the definition of printing.

なお、本発明に係るサーマルプリントヘッドの具体的な構成は、上記実施形態に限定されず、種々に設計変更可能である。 The specific configuration of the thermal print head according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made.

本発明の発熱部は、列間中心寄りの３つの内角がいずれも１２０°であるものに限定されず、上記第１および第２領域を有するものであれば、それ以外の角度の内角を有するものであっても良い。このような構成によっても、従来技術のように、発熱部がたとえば正方形状や菱形状である構成と比べて、隙間部の長さが短くなるために、隙間部の面積を小さくして、複数の発熱部の高密度化が可能であり、印刷の質の向上を図ることができる。 The heat generating part of the present invention is not limited to the three inner angles near the center between the columns, and is not limited to 120 °, and has the other inner angles as long as it has the first and second regions. It may be a thing. Even with such a configuration, since the length of the gap portion is shorter than the configuration in which the heat generating portion has, for example, a square shape or a rhombus shape, as in the conventional technology, It is possible to increase the density of the heat generating part, and it is possible to improve the printing quality.

各発熱部は、図７（ｂ）に示された発熱部のように、その内部に空隙部を有する、たとえばリング状または略Ｕ字状としても良い。発熱部に空隙部を有する構成によれば、たとえば発熱部の全領域を所定温度以上に昇温させる場合に、中央付近の領域のみが過度に高温となることを回避することが可能である。したがって、感熱紙の所定部分を効率良く昇温させて印刷することが可能であり、省電力を図るのに有利である。 Each heat generating portion may have, for example, a ring shape or a substantially U-shape having a void portion inside, as in the heat generating portion shown in FIG. According to the structure having the gap in the heat generating part, for example, when raising the temperature of the entire region of the heat generating part to a predetermined temperature or higher, it is possible to avoid that only the region near the center becomes too high. Therefore, it is possible to efficiently heat the predetermined portion of the thermal paper and print it, which is advantageous for power saving.

本発明に係るサーマルプリントヘッドの製造方法は、一切限定されるものではない。たとえば、複数の発熱部、共通電極および複数の個別電極を薄膜形成するためには、所定領域を覆うようにマスキングを施した後に、スパッタリングにより形成した抵抗体層および導体層を形成しても良い。また、スパッタリングに限らず、それ以外のたとえばＣＶＤやメッキなどの薄膜形成手法を用いても良い。さらに、抵抗体層は、薄膜形成手法以外の、たとえば厚膜印刷により形成することもできる。 The method for producing the thermal print head according to the present invention is not limited at all. For example, in order to form a plurality of heat generating portions, common electrodes, and a plurality of individual electrodes in a thin film, a resistor layer and a conductor layer formed by sputtering may be formed after masking so as to cover a predetermined region. . In addition to sputtering, other thin film forming methods such as CVD and plating may be used. Further, the resistor layer can be formed by, for example, thick film printing other than the thin film forming method.

抵抗体層の材料としては、ＴａＳｉＯ₂に限らず、それ以外のたとえば酸化ルテニウムを用いても良い。共通電極および複数の個別電極の材料としては、Ａｌに限らず、Ａｕを用いても良いし、それ以外のたとえばＣｕを用いることもできる。 The material of the resistor layer is not limited to TaSiO ₂ , but other materials such as ruthenium oxide may be used. The material for the common electrode and the plurality of individual electrodes is not limited to Al, and Au may be used, or other materials such as Cu may be used.

（ａ）は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの一例の要部平面図であり、（ｂ）は、発熱部の拡大平面図である。(A) is a principal part top view of an example of the thermal print head concerning this invention, (b) is an enlarged plan view of a heat generating part. 本発明に係るサーマルプリントヘッドの他の例の要部平面図である。It is a principal part top view of the other example of the thermal print head concerning this invention. 本発明に係るサーマルプリントヘッドの他の例の要部平面図である。It is a principal part top view of the other example of the thermal print head concerning this invention. 本発明に係るサーマルプリントヘッドの他の例の要部平面図である。It is a principal part top view of the other example of the thermal print head concerning this invention. （ａ），（ｂ）は、従来のサーマルプリントヘッドの一例を示す要部平面図である。(A), (b) is a principal part top view which shows an example of the conventional thermal print head. （ａ），（ｂ）は、従来のサーマルプリントヘッドの他の例を示す要部平面図である。(A), (b) is a principal part top view which shows the other example of the conventional thermal print head. （ａ），（ｂ）は、従来のサーマルプリントヘッドの他の例を示す要部平面図である。(A), (b) is a principal part top view which shows the other example of the conventional thermal print head.

符号の説明Explanation of symbols

Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４サーマルプリントヘッド
１絶縁基板
２１，２２，２３，２４発熱部（抵抗体層）
２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ１対の辺（１対の外形線）
２１ｃ第１領域
２１ｄ第２領域
２１ｅ第３領域
３１共通電極（複数の電極）
３１ａ単位電極部
４１個別電極（複数の電極）
５１，５１ａ，５２ａ，５４ａ，５１ｂ，５２ｂ，５４ｂ隙間部 A1, A2, A3, A4 Thermal print head 1 Insulating substrate 21, 22, 23, 24 Heating part (resistor layer)
21a, 22a, 23a, 24a A pair of sides (a pair of outlines)
21c First region 21d Second region 21e Third region 31 Common electrode (multiple electrodes)
31a Unit electrode part 41 Individual electrode (multiple electrodes)
51, 51a, 52a, 54a, 51b, 52b, 54b Gap

Claims

抵抗体によって形成された複数の発熱部と、これら複数の発熱部のそれぞれに導通した複数の電極と、を備えており、
上記複数の発熱部は、これらが主走査方向に間隔を隔てて並んだ第１および第２の列を形成する千鳥配列とされている、サーマルプリントヘッドであって、
上記各発熱部は、主走査方向に間隔を隔てて副走査方向に延びた１対の外形線を形成している第１領域と、この第１領域から副走査方向における上記第１および第２の列の列間中心寄りに突出した三角山状の第２領域とを有し、
上記第１の列の複数の発熱部の第２領域どうしの間に、上記第２の列の各発熱部の第２領域が進入していることを特徴とする、サーマルプリントヘッド。 A plurality of heat generating portions formed by a resistor, and a plurality of electrodes that are electrically connected to each of the plurality of heat generating portions,
The plurality of heat generating portions are thermal print heads that are arranged in a staggered arrangement to form first and second rows arranged at intervals in the main scanning direction,
Each of the heat generating portions includes a first region forming a pair of outlines extending in the sub-scanning direction with an interval in the main scanning direction, and the first and second in the sub-scanning direction from the first region. A triangular mountain-shaped second region protruding toward the center between the rows of
The thermal print head according to claim 1, wherein a second region of each heat generating portion in the second row enters between second regions of the plurality of heat generating portions in the first row.

上記各発熱部は、上記列間中心寄りの３つの内角がいずれも略１２０°である、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。 2. The thermal print head according to claim 1, wherein each of the heat generating portions has an inner angle of about 120 ° near the center between the rows.

上記各発熱部は、上記第１領域から上記列間中心とは反対向きに突出した三角山状の第３領域を更に備えた六角形状である、請求項１または２に記載のサーマルプリントヘッド。 3. The thermal print head according to claim 1, wherein each of the heat generating portions has a hexagonal shape further including a triangular mountain-shaped third region protruding from the first region in a direction opposite to the center between the columns.

上記各発熱部のすべての内角は、略１２０°である、請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。 The thermal print head according to claim 3, wherein all inner angles of the heat generating portions are approximately 120 °.

上記各発熱部は、正六角形状である、請求項４に記載のサーマルプリントヘッド。 The thermal print head according to claim 4, wherein each of the heat generating portions has a regular hexagonal shape.

上記各発熱部の副走査方向に延びる１対の外形線は、他の外形線よりも長い、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。 5. The thermal print head according to claim 1, wherein a pair of outlines extending in the sub-scanning direction of each of the heat generating sections is longer than other outlines.