JPS6019550A - 端面型サ−マルヘツド - 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】 産業上の利用分野 感熱記録方式は保守が容易であることからファクシミリ
をはじめ多くの端末用プリンタとして利用されている。

更に、近年感熱転写方式の開発がなされ、多色記録ある
いはフルカラー記録もｉｉＪ能となり、新しい記録機器
としての展開もなされている。本発明は、この感熱記録
方式に用いるサーマルヘッドに関するものである。

従来例の構成どその問題点 以下従来のサーマルヘットについて説明する。

第１図は従来のサーマルヘッドを用いた感熱転写記録装
置を示すものであり、１ａは受像紙で１ｂは転写紙であ
り、本構成においては受像紙１ａと転写紙１ｂｉｄ一体
となり記録紙１を形成している。２は紙送りローラ、３
はサーマルヘッドであり、サーマルヘット３は発熱体基
板３ａの２つの主平面の一方に発熱体列３ｂか形成され
ているので、以下では、この方式を平面型サーマルヘノ
ドと呼ぶことにする。

第１図において、紙送りローラ２で転写紙１ｂ受像紙１
ａをサーマルヘッド３の発熱体列３ｂに圧接させて矢印
方向に送りながら、発熱体列３ｂを両信号に従って加熱
すると、受像紙１ａ上に記録を行うことができる。又第
１図における転写紙１ｂ、受像紙１ａの代りに直接発色
型の感熱記録紙を用いると、通常の直接発色型感熱記録
方式の記録が行なえる。このような平面型サーマルヘッ
ドにおいて、サーマルヘッド３には発熱体３ｂ形成面側
に、発熱体３ｂの加熱を容易にするだめの各発熱体に接
続された半導体素子あるいは発熱体の共通電極部に接続
されたり一ト線を機械的に保護するだめの、電極保護カ
ッ・−３０、半導体保護カバー３ｄがそれぞれ設けられ
ていた。受像紙１〜転写紙１ｂあるいは紙送りロー２２
は発熱体３ｂ部以外には接触しないようにする必要があ
り、そのために紙送りローラ２の径が大きくなると発熱
体基板３ａが大きくなり、サーマルヘッドの大型化、コ
スト高の問題があった。

これに対して第２図に示すような記録部を構成したもの
も用いられている。

第２図において、サーマルヘッド５は発熱体基板６ａの
厚さ方向に平行な４つの面の１つの面（端面）に発熱体
列５ｂを形成して構成される。

以下では第２図に示ず構成のヘッドを端面型サーマルヘ
ッドと呼ぶことにする。

第１図と第２図の比較から判るように、端面型サーマル
へ７）を用いて記録部を構成する方が記録状態を遠く見
ることかできるし、記録紙を有効に利用できるｆｌ」点
を有している。また、第１図と第２図に示した記録紙１
は受像紙１ａと転写紙１ｂを一体として構成した場合で
あるが、一般的には受像紙１ａと転写紙１ｂは別々の送
り機構から送られてきてサーマルヘッドで圧接するよう
に構成する。このような場合にも、端面型サーマルヘッ
ドの方が装置設削上の制約条件か少なく有利である。

きらに、感熱転写記録方式でカラー記録をする場合、端
面型サーマルヘッドでは第３図に示すように簡単な構成
で多色トン）・の色ずれの問題を解消できる。

第３図において、受像紙１ａは紙送りローラ２に巻きつ
けて固定されており、この状態で受像紙１ａはサーマル
ヘッド６の発熱体列（転写紙１ｂと接触する端面に設け
である。図示ぜず）に転写紙１ｂを介して圧接され、ロ
ーラ２の回転とともに受像紙１ｂを矢印の方向に送る。

転写紙１ｂにはシアン１１ｂ、マゼンタ１２ｂ、イエロ
ー１３ｂとブラック１４ｂが受像紙と同一幅で、かつロ
ーラ２が１回転する長さよりやや大きな長さで図示する
ように順次塗イ１】されている。なお、転写紙１ｂに形
成する上記の塗布層の順番は用いる染料や顔料等のイン
クの条件により変る。紙送りローラの１回転毎にシアン
、マゼンタ、イエロー、ブランクの各色の転写（画信号
に従って発熱体を力■熱し転写紙上の染料又は顔料の加
熱された部分のみを受像紙に印刷する操作）を行うとカ
ラー記録ができる。

受像紙１ａをローラ２に巻きつけて用いることの特長は
図示するように装置機構が簡単であり、しかも各色の重
ね合わせ位置の調整は紙送りローンの回転位置により簡
単にかつ確実に行えることである。

また第１図に示した平面型ヘットを用いても第３図に示
すような記録部を構成することＵコｊ■能である。但し
、この場合には第１図のサーマルヘッドの発熱体か形成
されている面において、発熱体が形成されている部分以
外は受像紙や転写紙あるいはローラに接触しないことか
必要となる。この制限は従来の平面型ヘッドでは大きな
問題点となる。即ち、従来の平面型サーマルヘッドでは
第１図に示すように、発熱体基板３ａの発熱体列３ｂを
形成した面に電極保護カバー３０と半導体保護力・・−
３ｄか設けられている。

一方、第３図に示す方法でカラー記録を行うには、受像
紙１ａを巻きつけるローラの外周の長さは少なくとも記
録画面の短辺よりは長いことが必要である。第１図に示
すような単色記録の場合には通常ローラ径は直径２０騎
程度であるのに対して、第３図の方法で８６版の記録を
行うだめにはローラ径としては直径約６０ｍｍとするこ
とが必要となる。このローラ径は記録紙が大きくなると
ともに大きくなる。この結果、第３図のような記録部を
平面型サーマルヘッドで構成するには発熱体基板３２Ｌ
を単色記録用の場合に比べて相当太きくしなければなら
なくなる。発熱体基板を大きくすることはザーマルヘソ
ドのコストを大きく増加させることになるとともにカラ
ー記録装置自体も大きく、かつ価格も上昇する。

また、もう１つの問題点として次の点がある。

カラー記録においてはヘッドの発熱体列は非常に均一な
圧接力で伝力′紙と受像紙に接することが要求されるの
に対して、これを満足するような平坦度を平面型サーマ
ルヘッド用の発熱体基板で得ることは困難である。

一方、端面型サーマルヘッドでは第３図に示すようにロ
ーラ径が変わってもヘッド形状は影響されず、小型に作
成でき、しかも、発熱体列は端面に形成することから平
坦度を確保することも可能である。

これらの点から現在最も一般的に多く用いられている平
面型サーマルヘッドはカラー記録装置δを構成するうえ
においては大きな問題点を有しており、端面型サーマル
ヘッドの開発が要望されている。

ところか、端面型サーマルヘッドでは発熱体列を形成す
る面の平坦度を平面型サーマルヘッドに比べて良好な平
坦度を確保することができる反面、端面型ザーマルヘッ
ドの独自の問題点として発熱体列の真直性に問題を生じ
る。

以下第４図のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄより説明する。

第４図において、Ａは発熱体基板５ａの外観斜視図、Ｂ
、Ｃ，Ｄは発熱体基板５ａをＡの矢印方向から見た図で
ある。

発熱体基板６ａは印字品質及び印加電力の点から、絶縁
性で熱伝導の良いアルミナ等の基板表面に絶縁性で熱伝
導の悪いガラス層を数十ミクロン厚で形成した基板でこ
の基板表面に発熱体列５ｂが形成きれるが、発熱体基板
５ａはアルミナ粉を１０００′ｃ″以上の高温で焼結し
た焼結体であるため第４図のＣ，Ｄに示す凸又は凹のｈ
のそりを有する基板が大半でＢに示すそり零に近い基板
はほどんどない、そりｈは基板コスト・歩留りより５０
ｏミクロン程度は許容せざるを得す、そりｈを矯正せず
に第２図に示すような印字を行なうと発熱体列６ｂの真
直性が５ＱＯミクロンと悪く、ローラ２の接点と発熱体
列５ｂの当りは最大５００ミクロンずれ、発熱体列５ｂ
の中央部と端部での押圧力及び転写紙１と発熱体列６ｂ
との間にスキ間が生じ印字品質の低下（中央部と端部で
の濃度ムラ）等の問題点を有している。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、発熱体列
の真直性及び平坦度を向上し、印字品質が良好で、コス
トダウン、及び装置に対する設計上の制約条件を少なく
し感熱転写方式のカン−記録に適した端面型サーマルヘ
ッドを提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、端面に発熱体を列状に形成した発熱体基板の
発熱体形成面と反対側の端面部と１つの主平面で画信号
電極形成面端部で構成される端部に厚さが薄く々るよう
な段差部を設け、この段差部で発熱体基板を基台に挾持
する増刊手段を設けることにより、端面型サーマルヘッ
ドの発熱体列の真直性及び平坦度を向上し、印字品質が
良好で、コストダウン及び装置に対する設計」二の制約
条件を少なくすることのできるものである。

実施例の説明 第６図は本発明の一実施例における端面型サーマルヘッ
ドを用いた記録装置を示す図である。

第５図において、１１は記録紙、１２は紙送りローラ、
１３は端面型サーマルヘッドである。紙送りロー２１２
で記録紙１１を端面型サーマルヘッド１３の発熱体１３
？Ｌに圧接きせて記録紙１１を矢印の方向に送りながら
、発熱体１３ａを画信号に従って加熱すると、記録紙１
１上に記録を行うことができる。

以下端面型サーマルヘッド１３について詳細に第６図、
第７図、第８図を用いて説明する。

第６図は第１の実施例における発熱体基板の部分斜視図
である。第７図は第１の実施例における発熱体基板を基
台へ挟持する取付手段を示す斜視図である。第８図は第
１の実施例における端面型サーマルヘッドの一部を断面
部で示す斜視図である。

第６図において、１４は発熱体基板、１４２Ｌは画信号
電極、１４ｂは共通電極、１４０は段差部である。

発熱体基板１４」二の端面に複数の発熱体１３１Ｌを列
状に形成すると共に、２つの主平面の片面に画信号電極
１４ａを他方面に共通電極１４ｂを発熱体１３ａに至る
ように一体形成され、発熱体形成面と反対側の端面と画
信号電極形成面端部で構成される端部に厚さが薄くなる
よう段差部１４Ｃを設ける。段差部１４０は発熱体１３
ａ、電極１４ａ　、　１４ｂを形成前又は形成後のどち
らで形成してもよい。又本図では発熱体上に形成する耐
摩耗膜は図示していないが形成することは言うまでもな
い。以上のように発熱体１３１Ｌを形成した発熱体基板
１４を第７図に示すような取（＝１手段により基台に取
イマ］ける。

第７図において、１５は基台、１ｓａｌ］挟持板、１５
ｂは止ネジ、１６は配線板、１６ａは配線板上に形成し
た複数の゛導体、１７は放熱板、１８は共通リードであ
る。

一点鎖線で示ず発熱体１３２Ｌを端部に形成した発熱体
基板１４の共通電極１４ｂ（図示せず）の形成面を貼り
利は面として発熱体形成面を突出させるよう基台１５に
両面テープ等の粘着剤（図示せず）で貼り付けて仮固定
し、挾持板１５ａの肉厚の薄い部分で発熱体基板１４の
段差部１４Ｃを押圧挾持するよう止ネジ１５ｂで挟持板
１５ａを基台１５に固定するが、この際挟持板１６ａ、
止ネジ１５ｂの上面が発熱体基板１４の主平面より突出
しないよう構成している。又挟持板１６ａと段差部１４
Ｃとの間にゴムシート等の弾性材を介して押圧挟持する
ことも可能である。配線板１６は絶縁性基材」二に複数
導体１６ａを形成した配線板で基台１６に接着固定され
ている。放熱板１了は第８図に示す半導体素子の放熱効
果を向上するだめの放熱板で、止ネジ１６ｂにより挾持
板と同様、放熱板１７、止ネジ１５ｂの上面が発熱体基
板１４の主平面より突出しないよう構成して基台１５に
固定されている。共通リード１８は一端が発熱体１４の
共通電極１４ｂ（図示せず）にハンダ等により接続きれ
、他端は配線板１６上の導体（図示せず）に接続されて
いる。以上のように発熱体基板を挟持板により基台に押
圧挟持して固定し、第８図に示すように、半導体素子、
カバー等を増刊けて端面型サーマルヘッドを構成してい
る。

第８図において、１９は半導体素子、２ｏはフィルムキ
ャリヤ、２１はカバー、２２はコネクタである。発熱体
１３ａを駆動する半導体素子１９は可とう性フィルム上
に形成した複数リードからなるフィルムキャリア２０の
リード間に接続され、半導体素子の一方の接続部に接続
されたリード群の他端は発熱体基板１４の画信号電極１
４ａ（図示せず）に接続され、他方の接続部に接続され
たリードｌ！’（は配線板１６上の導体１６ａに接続さ
れる。この時第６図で説明した通り挟持板１５ａは発熱
体基板に段差を設けて、電極形成面より突出していない
のでフィルムキャリアに一体化された半導体素子を自由
に配置構成することができる。

カバー２１は止ネジ２１ｂにより、弾性部材２１＆を介
して、基台１６に発熱体基板１４及び配線板１６を抑圧
固定する。リード線２２ａの一方は配線板１６上の導体
（図示せず）に接続され他方はコネクタ２２に接続され
て端面型サーマルヘッドが構成される。

以上のように本実施例に」：れば、発熱体基板の発熱体
形成面と反対側の端部と画信号電極形成面ψ１１．１部
で構成される端部に厚さが薄くなるような段差部を設け
、段差部で発熱体基板を押圧挟持する挟持板により基台
に固定することにより、第４図Ｃ，Ｄに示ずそりｈを有
する発熱体基板の発熱体列の真直性及び平坦度を向上し
、印字品質が良好でコストダウン、及び装置に対する役
割上の制約条件を少なくすることのできる端面型サーマ
ルヘソドを提供することができる。

外お第１の実施例においては挾持板１５ａを発熱体基板
１４の段差部１’　４　Ｃの中央部１ケ所と左右２ケ所
の計３ケ所で挟持したが、挟持板１５ａは発熱体基板１
４のそりｈ形状に応じて複数箇所あるいは段差部１４０
の全「１］にわたって挾持してもよい。

捷だ発熱体基板１４のそりｈか第４図Ｃに示す凸状の単
純そりであれば第９図に示すように、挟持板１５ａは発
熱体基板１４の中央部１ケ所で挟持してもよいことは言
うまでもない。

特に端面型サーマルヘッドと第１図従来例に示すような
平面型サーマルヘッドと異存る点は、記録状態で平面型
の場合は、基台と発熱体基板との間には圧接力が作用す
ると共に十ン断力が作用するか、七ン断力については、
突き当て部を設けてこれを係止しておけば良く、基台と
発熱体基板を引きはがすような力は作用し〃いのに対し
て、端面型の場合は、第５図に示すように記録状態で発
熱体基板の端面に力が作用するために基板を引きはがす
ような力が作用することになる。

従って前述したように発熱体基板の発熱体と反対側の端
部を固定することによって基板と基台に圧接力を作用さ
せるような状態にすることができ半導体素子の接続部の
信頼性を向上きせることもできる。

発明の効果 本発明は端面に発熱体を列状に形成した発熱体基板の発
熱体形成面と反対側の端面部と１つの主平面で画信号電
極形成面端部で構成される端部に厚ざが薄くなるような
段差部を設け、この段差部で発熱体基板を基台に挟持す
る取付手段を設けると七により、発熱体列の真直性及び
平均度を向上し、印字品質が良好で、コストダウン、及
び装置に対する設計上の制約条件が少なく、しかもフィ
ルムギヤリアと一体化された半導体素子を用いて簡単に
端面型サーマルヘッドを構成することができ、その実用
的効果は太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平面型サーマルヘッドを用いた感熱転写
記録装置を示す図、第２図は端面型サーマルヘッドを用
いた感熱転写記録装置を示す図、第３図は端面型サーマ
ルヘッドを用いて、回転ドラム方式によりカラー記録を
行なう場合の感熱転写装置を示す図、第４図は端面型サ
ーマルヘッド用発熱体基板の基板形状を示す図、第５図
は本発明の一実施例における端面型サーマルヘッドを用
いた記録装置を示す図、第６図は第６図の端面型サーマ
ルヘッドの発熱体基板を示す図、第７図は第５図の端面
型サーマルヘッドの発熱体基板を基台へ挾持する増刊手
段を示す図、第８図は第５図の端面型サーマルヘッドの
フィルムキャリアにより実装した一部を断面部で示す斜
視図、第９図は第６図の端面型サーマルヘッドの発熱体
基板を基台に挟持する他の実施例の増刊手段を示す図で
ある。 １３・・・・・・サーマルヘッド、１３ａ・・・・・・
発熱体、１４・・・・・・発熱体基板、１５・・・・・
・基台、１６１Ｌ　・・挾持板、１６・・・・・・配線
板、１９・・・　半導体素子、２０・・・・・・フィル
ムキャリア、２１・・・・・・カバー。 第　１　図 ３ 第２図 第３図 第　４　図 育５図 ６ ！８６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 端面に複数の発熱体を列状に形成すると共に、２つの主
   平面の片面に画信号電極を他面に共通電極をそれぞれ端
   面の発熱体に至るよう形成し、発熱体形成面と反対側の
   端面と画信号電極形成面端部で構成される端部に厚さが
   薄くなるよう段差部を設けた板状の発熱体基板と、この
   発熱体基板の発熱体形成面を突出させて取付ける基台と
   、前記発熱体基板の段差部の少なくともその一部分でか
   つ前記発熱体基板の画信号電極形成面より突出させない
   で前記発熱体基板を該基台に挟持する取付手段と、前記
   基台に固定され複数導体を絶縁性基材に形成し／こ配線
   板と、前記発熱体基板の画信号電極と前記配線板の複数
   導体間を電気的に接続する複数リードを町とう性フィル
   ムに形成し、かつ前記発熱体基板の発熱体を駆動する半
   導体素子を前記複数リード間に搭載したフィルムキャリ
   アとを備えた端面型サーマルヘッド。