CN114379245A - 热敏打印头及其制造方法、以及热敏打印机 - Google Patents

热敏打印头及其制造方法、以及热敏打印机 Download PDF

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CN114379245A CN202111132444.7A CN202111132444A CN114379245A CN 114379245 A CN114379245 A CN 114379245A CN 202111132444 A CN202111132444 A CN 202111132444A CN 114379245 A CN114379245 A CN 114379245A
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木瀬信和
藤田明良
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Abstract

本发明提供一种提高对于印刷介质的打印特性的热敏打印头。另外,提供该热敏打印头的制造方法。进而,提供一种包括该热敏打印头的热敏打印机。本发明的热敏打印头包括:蓄热层;所述蓄热层上的第一电极部;所述第一电极部上的发热电阻体;所述发热电阻体上的第二电极部;和覆盖所述第二电极部和所述发热电阻体的保护膜。

Description

热敏打印头及其制造方法、以及热敏打印机
技术领域
本实施方式涉及热敏打印头及其制造方法、以及热敏打印机。
背景技术
热敏打印头例如在打印头基板上设置有在主扫描方向排列的大量发热部。各发热部是通过在隔着釉层形成于打印头基板的电阻体层之上,以使该电阻体层的一部分露出的方式层叠公共电极和独立电极而形成的,其中,公共电极和独立电极的端部彼此相对。通过对公共电极与独立电极之间通电,上述电阻体层的露出部(发热部)因焦耳热而发热。将该热传递到印刷介质(用于制作条码标签或收据的热敏纸等),从而能够在印刷介质上实施印刷。
在公共电极和独立电极等的形成中,通过丝网印刷使用了金或银等金属的浆料而形成电极图案。
近年来,追溯性受到重视,制造厂固有记号、制造年月日、消费期限等所有信息被记载在标签、收据等印刷介质中,进而在食品等中,营养成分显示的义务化、过敏显示的变更等物流领域中的打印信息量和标签印刷量有增加倾向。
为了能够进行具有增加倾向的大量印刷,热敏打印头需要高速且高精细地在印刷介质上打印信息。为了高速且高精细地进行印刷,重要的是使因通电而产生的热量的分布均匀地分散,或使电极间的间距(与发热电阻部之间的间距相等)变窄,但在能够高速且高精细地进行印刷的热敏打印头中的电极形成工艺中,由于更高密度地集成电极,因此电极的短路或断线多发,存在对于印刷介质的打印效率等打印特性的降低的可能性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-141729号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
本实施方式的一个方式提供一种提高对于印刷介质的打印特性的热敏打印头。此外,本实施方式的另一方式提供该热敏打印头的制造方法。进而,本实施方式的另一方式提供一种包括该热敏打印头的热敏打印机。
用于解决问题的技术手段
本实施方式通过在发热电阻体的上下包括电极,能够使产生的热量的分布均匀地分散,或者使电极间的间距变窄,能够提高对于印刷介质的打印特性。本实施方式的一个方式如下所述。
本实施方式的一个方式是一种热敏打印头,其包括:蓄热层;所述蓄热层上的第一电极部;所述第一电极部上的发热电阻体;所述发热电阻体上的第二电极部;和覆盖所述第二电极部和所述发热电阻体的保护膜。
另外,本实施方式的另一方式是包括上述热敏打印头的热敏打印机。
另外,本实施方式的另一方式是热敏打印头的制造方法,其中,形成蓄热层,在所述蓄热层上形成多个第一电极,形成覆盖所述多个第一电极各自的一部分的绝缘层,形成覆盖所述多个第一电极中的没有被所述绝缘层覆盖的区域的发热电阻体,在所述发热电阻体上和所述绝缘层上形成多个第二电极,形成覆盖所述多个第二电极、所述发热电阻体和所述绝缘层的保护膜。
另外,本实施方式的另一方式是热敏打印头的制造方法,其中,形成蓄热层,在所述蓄热层上形成多个第一电极,形成覆盖所述多个第一电极的发热电阻体,在所述发热电阻体上和所述蓄热层上形成多个第二电极和与所述第二电极不同的多个第三电极,形成覆盖所述多个第二电极、所述多个第三电极和所述发热电阻体的保护膜,所述第二电极和所述第三电极交替地配置。
发明效果
根据本实施方式,能够提供一种提高对于印刷介质的打印特性的热敏打印头。另外,能够提供该热敏打印头的制造方法。进而,能够提供包括该热敏打印头的热敏打印机。
附图说明
图1是说明实施方式1的热敏打印头的局部立体图。
图2是主扫描方向X上的沿着图1的A-A’线的局部截面图。
图3是副扫描方向Y上的沿着图1的B-B’线的局部截面图。
图4是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的局部立体图(其1)。
图5是主扫描方向X上的沿着图4的A-A’线的局部截面图。
图6是副扫描方向Y上的沿着图4的B-B’线的局部截面图。
图7是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的局部立体图(其2)。
图8是主扫描方向X上的沿着图7的A-A’线的局部截面图。
图9是副扫描方向Y上的沿着图7的B-B’线的局部截面图。
图10是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的局部立体图(其3)。
图11是主扫描方向X上的沿着图10的A-A’线的局部截面图。
图12是副扫描方向Y上的沿着图10的B-B’线的局部截面图。
图13是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的局部立体图(其4)。
图14是主扫描方向X上的沿着图13的A-A’线的局部截面图。
图15是副扫描方向Y上的沿着图13的B-B’线的局部截面图。
图16是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的局部立体图(其5)。
图17是沿着主扫描方向X上的图16的A-A’线的局部截面图。
图18是副扫描方向Y上的沿着图16的B-B’线的局部截面图。
图19是说明实施方式2的热敏打印头的局部立体图。
图20是主扫描方向X上的沿着图19的A-A’线的局部截面图。
图21是副扫描方向Y上的沿着图19的B-B’线的局部截面图。
图22是说明实施方式2的热敏打印头的制造方法的局部立体图(其1)。
图23是主扫描方向X上的沿着图22的A-A’线的局部截面图。
图24是副扫描方向Y上的沿着图22的B-B’线的局部截面图。
图25是说明实施方式2的热敏打印头的制造方法的局部立体图(其2)。
图26是沿着主扫描方向X上的图25的A-A’线的局部截面图。
图27是副扫描方向Y上的沿着图25的B-B’线的局部截面图。
图28是说明实施方式2的热敏打印头的制造方法的局部立体图(其3)。
图29是沿着主扫描方向X上的图28的A-A’线的局部截面图。
图30是副扫描方向Y上的沿着图28的B-B’线的局部截面图。
图31是说明实施方式2的热敏打印头的制造方法的局部立体图(其4)。
图32是主扫描方向X上的沿着图31的A-A’线的局部截面图。
图33是副扫描方向Y上的沿着图31的B-B’线的局部截面图。
图34是主扫描方向X上的实施方式1的热敏打印头的变形例1的局部截面图。
图35是主扫描方向X上的实施方式1的热敏打印头的变形例2的局部截面图。
图36是主扫描方向X上的实施方式1的热敏打印头的变形例3的局部截面图。
图37是主扫描方向X上的实施方式2的热敏打印头的变形例1的局部截面图。
图38是主扫描方向X上的实施方式2的热敏打印头的变形例2的局部截面图。
图39是主扫描方向X上的实施方式2的热敏打印头的变形例3的局部截面图。
图40是说明本实施方式的热敏打印头的截面图。
附图标记说明
5 连接基板
7 驱动IC
8 散热部件
15 基板
30 第三电极
31 第一电极
32 第二电极
32A 梳齿部
32B 公共部
33 蓄热层
34 保护膜
35 绝缘层
40 发热电阻体
41 发热电阻部
59 连接器
81 引线
82 树脂部
91 压纸辊
92 印刷介质
100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H 热敏打印头
具体实施方式
接着,参照附图对本实施方式进行说明。在下面说明的附图的记载中,对相同或类似的部分标注相同或类似的附图标记。但应该注意,附图是示意性的,各构成部件的厚度与平面尺寸的关系等不同于现实产品。因此,具体的厚度、尺寸应参考下面的说明来判断。另外,各附图之间当然也包含彼此的尺寸关系、比例不同的部分。
另外,在本说明书等中使用的“第一”、“第二”、“第三”这样的序数词是为了避免构成要素的混淆而标注的,并不限定于数量。
另外,以下所示的实施方式例示了用于将技术思想具体化的装置、方法,但其并不限定各构成部件的材质、形状、结构、配置等。本实施方式能够在发明技术思想的范围内实施各种变更。
具体的本实施方式的一个方式如下所述。
<1>一种热敏打印头,其包括:蓄热层;所述蓄热层上的第一电极部;所述第一电极部上的发热电阻体;所述发热电阻体上的第二电极部;和覆盖所述第二电极部和所述发热电阻体的保护膜。
<2>如<1>所述的热敏打印头,其中,所述第一电极部具有多个第一电极,所述第二电极部具有多个第二电极,所述多个第一电极中的一个第一电极与所述多个第二电极中的一个第二电极重叠,且与所述多个第二电极中的另一个第二电极重叠。
<3>如<2>所述的热敏打印头,其中,在主扫描方向上,所述第一电极的宽度小于所述第二电极的宽度。
<4>如<2>或<3>所述的热敏打印头,其中,在主扫描方向上,所述多个第一电极中的一个第一电极与所述多个第二电极中的一个第二电极重叠的区域的宽度,和所述多个第一电极中的一个第一电极与所述多个第二电极中的另一个第二电极重叠的区域的宽度相同。
<5>如<2>~<4>中任一项所述的热敏打印头,其中,所述第一电极和所述第二电极中的一者为独立电极,所述第一电极和所述第二电极中的另一者为公共电极,作为所述公共电极的所述多个第一电极或所述多个第二电极分别具有梳齿部和与所述梳齿部相连的公共部。
<6>如<2>~<5>中任一项所述的热敏打印头,其中,还具有位于所述第一电极部的一部分与所述第二电极部的一部分之间的绝缘层,在所述第一电极部与所述第二电极部之间设置有所述绝缘层和所述发热电阻体中的至少1者。
<7>如<1>所述的热敏打印头,其中,所述第一电极部具有多个第一电极,所述第二电极部具有多个第二电极和与所述第二电极不同的多个第三电极,所述第二电极和所述第三电极交替地配置。
<8>如<7>所述的热敏打印头,其中,所述多个第一电极中的一个第一电极与所述多个第二电极中的一个第二电极重叠,且与所述多个第三电极中的一个重叠。
<9>如<7>或<8>所述的热敏打印头,其中,在主扫描方向上,所述第一电极的宽度大于所述第二电极的宽度和所述第三电极的宽度。
<10>如<7>~<9>中任一项所述的热敏打印头,其中,所述第二电极和所述第三电极中的一者为独立电极,所述第二电极和所述第三电极中的另一者为公共电极,作为所述公共电极的所述多个第二电极或所述多个第三电极分别具有梳齿部和与所述梳齿部相连的公共部。
<11>一种热敏打印机,其包括<1>~<10>中任一项所述的热敏打印头。
<12>一种热敏打印头的制造方法,其特征在于,形成蓄热层,在所述蓄热层上形成多个第一电极,形成覆盖所述多个第一电极各自的一部分的绝缘层,形成覆盖所述多个第一电极中的没有被所述绝缘层覆盖的区域的发热电阻体,在所述发热电阻体上和所述绝缘层上形成多个第二电极,形成覆盖所述多个第二电极、所述发热电阻体和所述绝缘层的保护膜。
<13>如<12>所述的热敏打印头的制造方法,其中,所述第一电极和所述第二电极中的一者为独立电极,所述第一电极和所述第二电极中的另一者为公共电极,作为所述公共电极的所述多个第一电极或所述多个第二电极分别具有梳齿部和与所述梳齿部相连的公共部。
<14>一种热敏打印头的制造方法,其中,形成蓄热层,在所述蓄热层上形成多个第一电极,形成覆盖所述多个第一电极的发热电阻体,在所述发热电阻体上和所述蓄热层上形成多个第二电极和与所述第二电极不同的多个第三电极,形成覆盖所述多个第二电极、所述多个第三电极和所述发热电阻体的保护膜,所述第二电极和所述第三电极交替地配置。
<15>如<14>所述的热敏打印头的制造方法,其中,所述第二电极和所述第三电极中的一者为独立电极,所述第二电极和所述第三电极中的另一者为公共电极,作为所述公共电极的所述多个第二电极或所述多个第三电极分别具有梳齿部和与所述梳齿部相连的公共部。
<16>如<12>或<13>所述的热敏打印头的制造方法,其中,所述多个第一电极中的一个第一电极与所述多个第二电极中的一个第二电极重叠,且与所述多个第二电极中的另一个第二电极重叠。
<17>如<12>、<13>和<16>中任一项所述的热敏打印头的制造方法,其中,在主扫描方向上,所述第一电极的宽度小于所述第二电极的宽度。
<18>如<12>、<13>、<16>和<17>中任一项所述的热敏打印头的制造方法,其中,在主扫描方向上,所述多个第一电极的一个与所述多个第二电极的一个重叠的区域的宽度和所述多个第一电极的一个与所述多个第二电极的另一个重叠的区域的宽度相同。
<19>如<14>或<15>所述的热敏打印头的制造方法,其中,所述多个第一电极中的一个第一电极与所述多个第二电极中的一个第二电极重叠,且与所述多个第三电极中的一个重叠。
<20>如<14>、<15>和<19>中任一项所述的热敏打印头的制造方法,其中,在主扫描方向上,所述第一电极的宽度大于所述第二电极的宽度和所述第三电极的宽度。
<热敏打印头>
(实施方式1)
使用附图对本实施方式的热敏打印头进行说明。
图1是表示热敏打印头的局部立体图。图2是主扫描方向X上的沿着图1的A-A’线的局部截面图。图3为副扫描方向Y上的沿着图1的B-B’线的局部截面图。图1~图3表示热敏打印头的一部分(相当于1个热敏打印头),在本实施方式中,将该1个热敏打印头设为单片状的热敏打印头100A。热敏打印头100A至少包括蓄热层33、蓄热层33上的第一电极部、第一电极部上的发热电阻体40、发热电阻体40上的第二电极部以及覆盖第二电极部和发热电阻体40的保护膜34。具体而言,热敏打印头100A包括:基板15;基板15上的蓄热层33;蓄热层33上的第一电极部所包含的多个第一电极31;覆盖多个第一电极31各自的一部分的绝缘层35;覆盖多个第一电极31中的没有被绝缘层35覆盖的区域的发热电阻体40;发热电阻体40上和绝缘层35上的第二电极部所包含的多个第二电极32;和覆盖多个第二电极32、发热电阻体40和绝缘层35的保护膜34。另外,第一电极31和第二电极32中的一者是独立电极,第一电极31和第二电极32中的另一者是公共电极,例如,在本实施方式中,第一电极31是独立电极,第二电极32中的另一者是公共电极。发热电阻体40包括通过在独立电极和公共电极中流动的电流而发热的多个发热电阻部41。多个发热电阻部41中,各发热电阻部41被独立地形成在第一电极31和第二电极32之间。图1省略了多个发热电阻部41。多个发热电阻部41在蓄热层33上配置成直线状。另外,为了容易理解,图1省略了保护膜34。
在本实施方式中,将多个发热电阻部41呈直线状延伸的方向作为主扫描方向X,将与主扫描方向X垂直且与基板15的上表面平行的方向作为副扫描方向Y,将与基板15的厚度对应的方向作为厚度方向Z。换言之,厚度方向Z为分别与主扫描方向X和副扫描方向Y垂直的方向。
基板15由陶瓷或单晶半导体构成。作为陶瓷,例如能够使用氧化铝等。作为单晶半导体,例如能够使用硅等。从散热性的观点出发,优选将热传导率比较大的氧化铝用于基板15。
在由氧化铝等构成的基板15上层叠有具有蓄积热的功能的蓄热层33(也称为釉层)。蓄热层33蓄积从后述的发热电阻部41产生的热。蓄热层33能够使用绝缘性材料,例如能够使用作为玻璃的主成分的氧化硅、氮化硅。蓄热层33的厚度方向Z上的尺寸没有特别限定,例如为30~80μm,优选为40~60μm。
在蓄热层33上设置有由金属浆料形成的、作为独立电极的多个第一电极31。第一电极31通过利用丝网印刷法等来涂布金属浆料并形成电极图案而得到。
作为金属浆料,例如能够使用包含铜、银、钯、铱、铂和金等的金属颗粒等的浆料。从金属的特性和离子化倾向的观点出发,优选为铜、银、铂和金,从金属的特性、离子化倾向和成本降低的观点出发,更优选为铜和银。另外,金属浆料中所含的溶剂具有使金属颗粒均匀地分散的功能,例如可以举出将酯类溶剂、酮类溶剂、二醇醚类溶剂、脂肪族类溶剂、脂环族类溶剂、芳香族类溶剂、醇类溶剂、水等中的1种或2种以上混合而成的溶剂等,但不限于此。
作为酯类溶剂,例如可举出乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乳酸乙酯、碳酸二甲酯等。酮类溶剂例如可举出丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮苯、二异丁基酮、二丙酮醇、异佛尔酮、环己酮等。作为二元醇醚类溶剂,例如为乙二醇单乙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚等、这些单醚类的乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚等这些单醚类的乙酸酯等。
作为脂肪族类溶剂,例如可以举出正庚烷、正己烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷等。作为脂环族类溶剂,可举出甲基环己烷、乙基环己烷、环己烷等。作为芳香族类溶剂,可举出甲苯、二甲苯、四氢化萘等。作为醇类溶剂(上述二醇醚类溶剂除外),可举出乙醇、丙醇、丁醇等。
金属浆料根据需要能够含有分散剂、表面处理剂、耐摩擦提高剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、芳香剂、抗氧化剂、有机颜料、无机颜料、消泡剂、硅烷偶联剂、钛酸盐类偶联剂、增塑剂、阻燃剂、保湿剂、离子捕捉剂等。
各第一电极31呈大致在副扫描方向Y上延伸的带状,它们相互不导通。因此,在使用组装有热敏打印头的打印机时,可对各第一电极31分别施加互不相同的电位。在各第一电极31的端部连接有未图示的单独焊垫部。单独焊垫部与发热电阻体40分离地设置,没有被绝缘层35覆盖。
绝缘层35以第一电极31与第二电极32不直接接触的方式设置。另外,绝缘层35不完全覆盖各第一电极31的每一个,具有各第一电极31的每一个的一部分没有被绝缘层35覆盖的区域,各第一电极31经由没有被绝缘层35覆盖的区域与发热电阻体40接触。作为绝缘层35,例如由非晶质玻璃构成。绝缘层35通过将玻璃浆料进行厚膜印刷后进行烧制而形成。
发热电阻体40的流过来自独立电极和公共电极的电流的部分发热。具体而言,根据从外部向驱动IC等发送的打印信号而单独地被施加发热用电压的发热电阻体40选择性地发热。发热电阻部41通过按照打印信号单独地通电而选择性地发热。通过这样发热而形成打印点。发热电阻体40使用电阻率比构成配线的材料高的材料,例如能够使用氧化钌等。发热电阻体40能够通过对丝网印刷或由分配器供给的电阻体浆料进行烧制而形成。在本实施方式中,发热电阻体40的厚度方向Z上的尺寸例如为1~10μm左右。
在发热电阻部41上和绝缘层35上设置有由金属浆料形成的作为公共电极的多个第二电极32。第二电极32通过利用丝网印刷法等来涂布金属浆料并形成电极图案而得到。第二电极32能够使用与在第一电极31中说明的材料相同的材料或不同的材料,例如,第一电极31和第二电极32各自能够是铜,第一电极31能够是铜,第二电极能够是金。
作为公共电极的第二电极32是在组装有热敏打印头的打印机被使用时,电极性与多个第一电极31相反的部位。公共电极具有梳齿部32A和将梳齿部32A共同连接的公共部32B。在本实施方式中,有时也将梳齿部32A和公共部32B统称为第二电极32。公共部32B沿着基板15的上方侧的边缘而形成在主扫描方向X上。另外,在副扫描方向Y上,将从第一电极31观察时第二电极32所处的方向设为副扫描方向Y的上方侧。各梳齿部32A呈在副扫描方向Y上延伸的带状。各梳齿部32A的前端部位于相邻的2个第一电极31的前端部之间的区域,沿着主扫描方向X隔开规定间隔与这2个第一电极31相对。
各梳齿部32A的前端部也可以沿着副扫描方向Y隔开规定间隔与各第一电极31的前端部相对。在该情况下,优选仅在梳齿部32A的前端部与第一电极31的前端部相对的区域形成发热电阻部41。换言之,优选在主扫描方向X上,在梳齿部32A的前端部与第一电极31的前端部相对的区域以外,不配置发热电阻部41。
在本实施方式中,主扫描方向X上的第一电极31的一端与相邻的2个第二电极32中的一者重叠,第一电极31的另一端与相邻的2个第二电极32中的另一者重叠。通过采用这样的结构,能够使电极间的间距(与发热电阻部之间的间距相等)变窄,能够提高对于印刷介质的打印特性。
另外,在主扫描方向X上,如果与相邻于第一电极31的2个第二电极32中的一者重叠的区域的宽度和与相邻于该第一电极31的2个第二电极32中的另一者重叠的区域的宽度相同,则能够使产生的热量的分布均匀地分散,所以优选。在此,“宽度相同”也包括以该2个宽度较大的一方为基准而该2个宽度之差为5%以下的情况。
多个第二电极32、发热电阻体40和绝缘层35等被保护膜34覆盖,保护多个第二电极32、发热电阻体40和绝缘层35等免受磨损、腐蚀、氧化等。保护膜34能够使用绝缘性的材料,例如由非晶质玻璃构成。保护膜34通过将玻璃浆料进行厚膜印刷后进行烧制而形成。保护膜34的厚度方向Z上的尺寸例如为3~8μm左右。
在此,对本实施方式的热敏打印头100A的制造方法进行说明。
如图4~图6所示,首先,准备基板15,通过丝网印刷等在基板15上涂布玻璃浆料,使涂布的玻璃浆料干燥,之后,进行热处理,在基板15上形成蓄热层33。烧制处理例如在850~1200℃下进行1~5小时。
接着,如图7~图9所示,在蓄热层33上形成多个第一电极31。多个第一电极31能够通过利用丝网印刷等来涂布上述金属浆料并形成电极图案而得到。
接着,如图10~图12所示,形成覆盖多个第一电极31各自的一部分的绝缘层35。绝缘层35不完全覆盖各第一电极31的每一个,具有各第一电极31的每一个的一部分没有被绝缘层35覆盖的区域。在本实施方式中,绝缘层35呈大致在主扫描方向X延伸的带状,各第一电极31各自的中央部分是与后述的发热电阻体40接触的区域,所以没有被绝缘层35覆盖。
接着,如图13~图15所示,在多个第一电极31中,通过厚膜形成技术形成覆盖没有被绝缘层35覆盖的区域的发热电阻体40(发热电阻部41)。发热电阻体40通过对丝网印刷或由分配器供给的电阻体浆料进行烧制而形成。电阻体浆料例如包含氧化钌。
通过形成绝缘层35和发热电阻体40,多个第一电极31被完全覆盖。另外,与各第一电极31的端部连接的单独焊垫部(未图示)与发热电阻体40分离地设置,没有被绝缘层35覆盖。在本实施方式中,形成了在形成绝缘层35之后覆盖没有被绝缘层35覆盖的区域的发热电阻体40,但不限于此,也可以在各第一电极31各自的中央部分形成发热电阻体40之后形成覆盖没有被发热电阻体40覆盖的区域的绝缘层35。
接着,如图16~图18所示,在发热电阻体40上和绝缘层35上形成多个第二电极32。第二电极32是公共电极,公共电极具有作为梳齿部32A的第二电极32和将梳齿部32A共同地连接的公共部32B。第二电极32能够通过利用丝网印刷等来涂布上述金属浆料并形成电极图案而得到。
在本实施方式中,主扫描方向X上的第一电极31的一端与相邻的2个第二电极32中的一者重叠,第一电极31的另一端与相邻的2个第二电极32中的另一者重叠。通过采用这样的结构,能够使电极间的间距(与发热电阻部之间的间距相等)变窄,能够提高对于印刷介质的打印特性。
接着,如图1至图3所示,形成保护膜34。保护膜34例如由非晶质玻璃构成。保护膜34通过将玻璃浆料进行厚膜印刷后进行烧制而形成。
通过以上的工序,能够制造本实施方式的热敏打印头。
根据本实施方式,通过使第一电极31的一端与相邻的2个第二电极32中的一个重叠,且使第一电极31的另一端与相邻的2个第二电极32中的另一个重叠,能够缩小电极间的间距,能够提高对于印刷介质的打印特性。
(实施方式2)
使用附图对本实施方式的热敏打印头进行说明。
图19是表示热敏打印头的局部立体图。图20是主扫描方向X上的沿着图19的A-A’线的局部截面图。图21是副扫描方向Y上的沿着图19的B-B’线的局部截面图。图19~图21表示热敏打印头的一部分(相当于1个热敏打印头),在本实施方式中,将该1个热敏打印头设为单片状的热敏打印头100B。热敏打印头100B至少包括蓄热层33、蓄热层33上的第一电极部、第一电极部上的发热电阻体40、发热电阻体40上的第二电极部以及覆盖第二电极部和发热电阻体40的保护膜34。具体而言,热敏打印头100B包括:基板15;基板15上的蓄热层33;蓄热层33上的第一电极部所包含的多个第三电极30;分别覆盖多个第三电极30的发热电阻体40;发热电阻体40上和蓄热层33上的第二电极部所包含的多个第一电极31和多个第二电极32;以及覆盖多个第一电极31、多个第二电极32和发热电阻体40的保护膜34。第一电极31和第二电极32交替地配置。在本实施方式中,“第一”、“第二”、“第三”这样的序数词是为了避免构成要素的混淆而标注的,存在序数词与权利要求书不同的情况。
另外,第一电极31和第二电极32中的一者是独立电极,第一电极31和第二电极32中的另一者是公共电极,在本实施方式中,第一电极31是独立电极,第二电极32是公共电极,例如,在本实施方式中,第一电极31是独立电极,第二电极32是公共电极。发热电阻体40包括通过在独立电极和公共电极中流动的电流而发热的多个发热电阻部41。多个发热电阻部41中,各发热电阻部41独立地形成在第一电极31和第二电极32之间。图1省略了多个发热电阻部41。多个发热电阻部41在蓄热层33上配置成直线状。另外,为了容易理解,图19省略了保护膜34。
基板15、发热电阻体40(发热电阻部41)和保护膜34能够引用实施方式1的说明。
在蓄热层33上设置有由金属浆料形成的多个第三电极30。第三电极30通过利用丝网印刷法等来涂布金属浆料并形成电极图案而得到。另外,第三电极30也可以通过光刻工序形成。第三电极30能够使用与实施方式1中说明的第一电极31相同的材料或不同的材料。
在第三电极30中,电流从公共电极经由发热电阻体40流动,进而,电流从第三电极30经由发热电阻体40向独立电极流动。通过形成这样的电流路径,能够使产生的热量的分布均匀地分散,能够提高对于印刷介质的打印特性。
在发热电阻体40上和蓄热层33上设置有多个第一电极31和多个第二电极32。除了设置有多个第一电极31和多个第二电极32的位置以外,能够引用实施方式1的说明。
在此,对本实施方式的热敏打印头100B的制造方法进行说明。
如图22~图24所示,首先,准备基板15,通过丝网印刷等在基板15上涂布玻璃浆料,使涂布的玻璃浆料干燥,之后,进行热处理,在基板15上形成蓄热层33。烧制处理例如在1250℃下进行4.5小时。
接着,如图25~图27所示,在蓄热层33上形成多个第三电极30。多个第三电极30例如能够通过使用光刻工序形成电极图案而得到。
接着,如图28~图30所示,通过厚膜形成技术形成分别覆盖多个第三电极30的发热电阻体40(发热电阻部41)。通过形成发热电阻体40,多个第三电极30被完全覆盖。发热电阻体40通过对由丝网印刷或分配器供给的电阻体浆料进行烧制而形成。电阻体浆料例如包含氧化钌。
接着,如图31~图33所示,在发热电阻体40上和蓄热层33上形成多个第一电极31和多个第二电极32。第二电极32是公共电极,公共电极具有梳齿部32A和将梳齿部32A共同地连接的公共部32B。另外,第一电极31和第二电极32交替地配置。进而,第三电极30配置在第一电极31与第二电极32之间的区域。多个第一电极31和多个第二电极32能够通过利用丝网印刷等来涂布上述金属浆料并形成电极图案而得到。
在本实施方式中,通过形成电流从公共电极经由发热电阻体40向第三电极30流动、进而电流从第三电极30经由发热电阻体40向独立电极流动的电流路径,能够使产生的热量的分布均匀地分散,能够提高向印刷介质的打印特性。
接着,如图19至图21所示,形成保护膜34。保护膜34例如由非晶质玻璃构成。保护膜通过将玻璃浆料进行厚膜印刷后进行烧制而形成。
通过以上的工序,能够制造本实施方式的热敏打印头。
根据本实施方式,通过使第三电极30介于电流从公共电极向独立电极流动的电流路径的一部分中,能够使产生的热量的分布均匀地分散,进而能够提高向印刷介质的打印特性。
(其他实施方式)
如上所述,记载了几个实施方式,但构成公开的一部分的论述和附图是例示性的,不应该理解为限定。根据该公开,本领域技术人员能够明确各种代替的实施方式、实施例和运用技术。这样,本实施方式包括在此未记载的各种实施方式等。
例如,实施方式1的热敏打印头100A的变形例1的热敏打印头100C如图34所示,在主扫描方向X上,第一电极31的宽度小于第二电极32的宽度。通过采用这种结构,在第一电极31为独立电极的情况下,由于独立电极的宽度较小,所以能够使电流从公共电极向独立电极流动的电流路径集中。由此,能够控制产生的热量的分布,能够进一步提高对于印刷介质的打印特性。
此外,作为实施方式1的热敏打印头100A的变形例2的热敏打印头100D如图35所示,也可以是第一电极31和第二电极32分别不相互重叠的结构。
此外,如图36所示,实施方式1的热敏打印头100A的变形例3的热敏打印头100E也可以是第二电极32与第一电极31完全重叠的构成。
实施方式2的热敏打印头100B的变形例1的热敏打印头100F如图37所示,主扫描方向X上的第三电极30的一端与相邻的第一电极31和第二电极32中的一者重叠,第三电极30的另一端与相邻的第一电极31和第二电极32中的另一者重叠。通过采用这样的结构,能够缩短第三电极30与第一电极31的距离和第三电极30与第二电极32的距离,所以发热电阻体40中的电流路径变短,能够控制产生的热量的分布的扩展。通过该控制,能够进一步提高对于印刷介质的打印特性。
此外,作为实施方式2的热敏打印头100B的变形例2的热敏打印头100G如图38所示,与图37相比,成为第三电极30被细微地分割的结构。该结构形成电流从公共电极经由发热电阻体40向第三电极30流动、接着从该第三电极30经由发热电阻体40向相邻的其他第三电极30流动、进而从相邻的其他第三电极30经由发热电阻体40向独立电极流动的电流路径。从某第三电极30经由发热电阻体40向相邻的其他第三电极30流动电流,在该路径中也发热,所以能够使产生的热量的分布更均匀地分散,能够进一步提高对于印刷介质的打印特性。
此外,实施方式2的热敏打印头100B的变形例3的热敏打印头100H如图39所示,在主扫描方向上,如果第三电极30的宽度大于第一电极31的宽度和第二电极32的宽度,则第三电极30的两端间的距离变大,所以能够使第三电极30的两端附近的热量的分布更均匀地分散,能够进一步提高对于印刷介质的打印特性。
<热敏打印机>
如图40所示,本实施方式的热敏打印头(例如,热敏打印头100A)还包括基板15(基板15上的蓄热层33、第一电极层和第一电极层等未图示)、连接基板5、散热部件8、驱动IC7、多个引线81、树脂部82和连接器59。基板15和连接基板5以在副扫描方向Y上相邻的方式而被装载在散热部件8上。在基板15上形成有在主扫描方向X排列的多个发热电阻部41。该发热电阻部41由装载在连接基板5上的驱动IC7驱动而选择性地发热。该发热电阻部41按照经由连接器59从外部发送的打印信号,对由压纸辊91按压于发热电阻部41的热敏纸等印刷介质92进行打印。
连接基板5例如能够使用印刷配线基板。连接基板5具有基材层和未图示的配线层层叠而成的结构。基材层例如能够使用玻璃环氧树脂等。配线层例如可使用铜、银、钯、铱、铂和金等金属等。
散热部件8具有使来自基板15的热散发的功能。在散热部件8上安装有基板15和连接基板5。散热部件8例如能够使用铝等金属。
引线81例如能够使用金等导体。引线81有多个,其一部分通过焊接而使驱动IC7与各独立电极导通。另外,其他引线81中的一部分通过焊接,经由连接基板5中的配线层,驱动IC7与连接器59导通。
树脂部82例如能够使用黑色的树脂。作为树脂部82,例如能够使用环氧树脂、硅酮树脂等。树脂部82覆盖驱动IC7和多个引线81等,保护驱动IC7和多个引线81。连接器59固定于连接基板5。连接器59与用于从热敏打印头的外部向热敏打印头供给电力和控制驱动IC7的配线连接。
本实施方式的热敏打印机能够包括上述热敏打印头。热敏打印机对沿着副扫描方向Y输送的印刷介质实施印刷。通常,印刷介质从连接器59侧向发热电阻部41侧输送。作为印刷介质,例如可举出条形码片、用于制作收据的热敏纸等。
热敏打印机例如包括热敏打印头100A、压纸辊91、主电源电路、测量用电路和控制部。压纸辊91与热敏打印头100A正对。
主电源电路对热敏打印头100A中的多个发热电阻部41供给电力。测量用电路测量多个发热电阻部41各自的电阻值。测量用电路例如在不对印刷介质进行打印时,测量多个发热电阻部41各自的电阻值。由此,能够确认发热电阻部41的寿命以及是否存在发生了故障的发热电阻部41。控制部控制主电源电路和测量用电路的驱动状态。控制部控制多个发热电阻部41各自的通电状态。有时省略测量用电路。
连接器59用于与热敏打印头100A外的装置进行通信。热敏打印头100A经由连接器59与主电源电路和测量用电路电连接。热敏打印头100A经由连接器59与控制部电连接。
驱动IC7经由连接器59从控制部接收信号。驱动IC7基于从控制部接收到的该信号,控制多个发热电阻部41各自的通电状态。具体而言,驱动IC7通过选择性地使多个独立电极通电,使多个发热电阻部41中的任意一个发热。
接着,对热敏打印机的使用方法进行说明。
在对印刷介质进行印刷时,从主电源电路向连接器59施加电位v11作为电位V1。在该情况下,多个发热电阻部41选择性地通电而发热。通过将该热传递到印刷介质,从而能够在印刷介质上实施印刷。如上所述,在从主电源电路向连接器59施加了电位v11作为电位V1的情况下,能够确保向多个发热电阻部41各自供电的通电路径。
在没有对印刷介质进行打印时,测量各发热电阻部41的电阻值。在该测量时不从主电源电路向连接器59施加电位。在测量各发热电阻部41的电阻值时,从测量用电路向连接器59施加电位v12作为电位V1。在该情况下,多个发热电阻部41依次(例如,从位于主扫描方向X的端部的发热电阻部41起依次)通电。测量用电路基于流过发热电阻部41的电流的值和电位v12,测量各发热电阻部41的电阻值。如上所述,在从主电源电路向连接器59施加了电位v11作为电位V1的情况下,向多个发热电阻部41分别供电的通电路径实质上是被切断的。由此,能够利用测量用电路更准确地测量各发热电阻部41的电阻值,能够确认发热电阻部41的寿命以及是否存在发生了故障的发热电阻部41。
根据本实施方式,能够得到提高对于印刷介质的打印特性的热敏打印机。
本发明涉及2020年10月2日申请的日本专利申请号2020-167615的主题,并将其全部公开内容通过引用并入本说明书。

Claims (15)

1.一种热敏打印头,其特征在于,包括:
蓄热层;
所述蓄热层上的第一电极部;
所述第一电极部上的发热电阻体;
所述发热电阻体上的第二电极部;和
覆盖所述第二电极部和所述发热电阻体的保护膜。
2.如权利要求1所述的热敏打印头,其特征在于:
所述第一电极部具有多个第一电极,
所述第二电极部具有多个第二电极,
所述多个第一电极中的一个第一电极与所述多个第二电极中的一个第二电极重叠,且与所述多个第二电极中的另一个第二电极重叠。
3.如权利要求2所述的热敏打印头,其特征在于:
在主扫描方向上,所述第一电极的宽度小于所述第二电极的宽度。
4.如权利要求2或3所述的热敏打印头,其特征在于:
在主扫描方向上,所述多个第一电极中的一个第一电极与所述多个第二电极中的一个第二电极重叠的区域的宽度,和所述多个第一电极中的一个第一电极与所述多个第二电极中的另一个第二电极重叠的区域的宽度相同。
5.如权利要求2~4中任一项所述的热敏打印头,其特征在于:
所述第一电极和所述第二电极中的一者为独立电极,
所述第一电极和所述第二电极中的另一者为公共电极,
作为所述公共电极的所述多个第一电极或所述多个第二电极分别具有梳齿部和与所述梳齿部相连的公共部。
6.如权利要求2~5中任一项所述的热敏打印头,其特征在于:
还具有位于所述第一电极部的一部分与所述第二电极部的一部分之间的绝缘层,
在所述第一电极部与所述第二电极部之间设置有所述绝缘层和所述发热电阻体中的至少1者。
7.如权利要求1所述的热敏打印头,其特征在于:
所述第一电极部具有多个第一电极,
所述第二电极部具有多个第二电极和与所述第二电极不同的多个第三电极,
所述第二电极和所述第三电极交替地配置。
8.如权利要求7所述的热敏打印头,其特征在于:
所述多个第一电极中的一个第一电极与所述多个第二电极中的一个第二电极重叠,且与所述多个第三电极中的一个重叠。
9.如权利要求7或8所述的热敏打印头,其特征在于:
在主扫描方向上,所述第一电极的宽度大于所述第二电极的宽度和所述第三电极的宽度。
10.如权利要求7~9中任一项所述的热敏打印头,其特征在于:
所述第二电极和所述第三电极中的一者为独立电极,
所述第二电极和所述第三电极中的另一者为公共电极,
作为所述公共电极的所述多个第二电极或所述多个第三电极分别具有梳齿部和与所述梳齿部相连的公共部。
11.一种热敏打印机,其特征在于:
包括权利要求1~10中任一项所述的热敏打印头。
12.一种热敏打印头的制造方法,其特征在于:
形成蓄热层,
在所述蓄热层上形成多个第一电极,
形成覆盖所述多个第一电极各自的一部分的绝缘层,
形成覆盖所述多个第一电极中的没有被所述绝缘层覆盖的区域的发热电阻体,
在所述发热电阻体上和所述绝缘层上形成多个第二电极,
形成覆盖所述多个第二电极、所述发热电阻体和所述绝缘层的保护膜。
13.如权利要求12所述的热敏打印头的制造方法,其特征在于:
所述第一电极和所述第二电极中的一者为独立电极,
所述第一电极和所述第二电极中的另一者为公共电极,
作为所述公共电极的所述多个第一电极或所述多个第二电极分别具有梳齿部和与所述梳齿部相连的公共部。
14.一种热敏打印头的制造方法,其特征在于:
形成蓄热层,
在所述蓄热层上形成多个第一电极,
形成覆盖所述多个第一电极的发热电阻体,
在所述发热电阻体上和所述蓄热层上形成多个第二电极和与所述第二电极不同的多个第三电极,
形成覆盖所述多个第二电极、所述多个第三电极和所述发热电阻体的保护膜,
所述第二电极和所述第三电极交替地配置。
15.如权利要求14所述的热敏打印头的制造方法,其特征在于:
所述第二电极和所述第三电极中的一者为独立电极,
所述第二电极和所述第三电极中的另一者为公共电极,
作为所述公共电极的所述多个第二电极或所述多个第三电极分别具有梳齿部和与所述梳齿部相连的公共部。
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