JP2020138335A - Thermal print head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、グラビアオフセット印刷により複数の配線が形成されたサーマルプリントヘッドに関する。 The present invention relates to a thermal print head in which a plurality of wirings are formed by gravure offset printing.
サーマルプリントヘッドは、感熱紙などの記録媒体に印字するサーマルプリンタの主たる構成要素である。特許文献1には、従来のサーマルプリントヘッドの一例が開示されている。同文献に開示されているサーマルプリントヘッドは、絶縁性基板と、絶縁性基板に配置された複数の配線(特許文献1では櫛歯状電極および個別電極)と、複数の配線に導通する発熱抵抗体とを備える。複数の配線が通電することに伴い、発熱抵抗体を構成する複数の発熱部が選択的に発熱することによって、記録媒体にドット印字が施される。 The thermal print head is a main component of a thermal printer that prints on a recording medium such as thermal paper. Patent Document 1 discloses an example of a conventional thermal print head. The thermal printhead disclosed in the same document includes an insulating substrate, a plurality of wirings (comb-shaped electrodes and individual electrodes in Patent Document 1) arranged on the insulating substrate, and a heat generating resistance conducting with the plurality of wirings. Prepare with the body. As the plurality of wirings are energized, the plurality of heat generating portions constituting the heat generating resistor selectively generate heat, so that dot printing is performed on the recording medium.
サーマルプリントヘッドの複数の配線は、一般的に以下の工程により形成される。まず、絶縁性基板の上にレジネートペーストを厚膜印刷する。次いで、厚膜印刷されたレジネートペーストを焼成することにより導体層を形成する。最後に、導体層にエッチングによるパターニングを施すことにより、複数の配線が形成される。 The plurality of wirings of the thermal print head are generally formed by the following steps. First, a thick film of the resinate paste is printed on the insulating substrate. Next, the conductor layer is formed by firing the thick-film-printed resinate paste. Finally, a plurality of wirings are formed by patterning the conductor layer by etching.
一方、特許文献2には、グラビアオフセット印刷により電子部品などの配線パターンを形成する方法が開示されている。グラビアオフセット印刷による配線パターンは、以下の工程により形成される。まず、グラビア版の凹部に印刷ペーストを充填させる。次いで、当該印刷ペーストをブランケットに転移させる。次いで、ブランケットに転移させた印刷ペーストを基板などの印刷対象物に転移させる。最後に、印刷ペーストを焼成させることにより、配線パターンが形成される。サーマルプリントヘッドの複数の配線をグラビアオフセット印刷により形成することにより、エッチングによるパターニングを施す工程が不要となるため、サーマルプリントヘッドの生産性の向上が期待される。
On the other hand,
しかし、グラビアオフセット印刷において、グラビア版の凹部に充填させた印刷ペーストをブランケットに転移させる際、ブランケットの進行方向の、またはブランケットの進行方向に対して直交する方向の凹部の寸法が比較的大であると、ブランケットが凹部に深く沈み込む。これにより、ブランケットに転移された印刷ペーストに、にじみや凹みなどが発生することがあるため、印刷の品質低下が懸念される。サーマルプリントの複数の配線は、大小様々な幅を持つため、グラビアオフセット印刷により複数の配線を形成する場合、こうした印刷の品質低下について特に配慮することが求められる。 However, in gravure offset printing, when the printing paste filled in the recesses of the gravure plate is transferred to the blanket, the size of the recesses in the direction of travel of the blanket or in the direction orthogonal to the direction of travel of the blanket is relatively large. If so, the blanket sinks deep into the recess. As a result, bleeding or dents may occur in the print paste transferred to the blanket, and there is a concern that the print quality may deteriorate. Since a plurality of wirings of a thermal print have various widths, it is required to pay special attention to such deterioration of printing quality when forming a plurality of wirings by gravure offset printing.
本発明は先述の事情に鑑み、グラビアオフセット印刷により形成された複数の配線の品質低下を回避させることが可能なサーマルプリントヘッドを提供することをその課題とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a thermal print head capable of avoiding quality deterioration of a plurality of wirings formed by gravure offset printing.
本発明によれば、厚さ方向を向く主面を有する基板と、前記主面の上に配置された複数の配線と、主走査方向に配列され、かつ前記複数の配線に導通する複数の発熱部を含む抵抗体と、を備え、前記複数の配線の少なくともいずれかは、前記主走査方向に対して交差する複数の縁と、前記厚さ方向に貫通する複数の空隙部と、を有し、前記複数の空隙部の各々は、前記複数の縁のうち、隣り合う2つの当該縁の間に位置することを特徴とするサーマルプリントヘッドが提供される。 According to the present invention, a substrate having a main surface facing in the thickness direction, a plurality of wirings arranged on the main surface, and a plurality of heat sources arranged in the main scanning direction and conducting to the plurality of wirings. A resistor including a portion, and at least one of the plurality of wirings has a plurality of edges intersecting the main scanning direction and a plurality of gap portions penetrating in the thickness direction. A thermal print head is provided, wherein each of the plurality of gaps is located between two adjacent edges of the plurality of edges.
本発明の実施において好ましくは、前記複数の配線のいずれかは、前記複数の縁が当該配線の内縁であり、かつ前記複数の空隙部の各々が孔である第1パターンをなし、前記第1パターンは、前記厚さ方向に沿って視て網目状である。 In the practice of the present invention, preferably, any one of the plurality of wirings has a first pattern in which the plurality of edges are inner edges of the wiring and each of the plurality of gaps is a hole, and the first pattern is formed. The pattern is mesh-like when viewed along the thickness direction.
本発明の実施において好ましくは、前記第1パターンをなす当該配線において、前記複数の空隙部は、千鳥配列されている。 In the practice of the present invention, preferably, the plurality of voids are staggered in the wiring forming the first pattern.
本発明の実施において好ましくは、前記複数の配線のいずれかは、前記複数の縁が当該配線の外縁であり、かつ前記複数の空隙部の各々が、当該配線が延びる方向に対して直交する方向に凹む切欠きである第2パターンをなし、前記第2パターンをなす当該配線において、前記複数の空隙部は、当該配線が延びる方向に対して直交する方向の両側に位置する。 In the practice of the present invention, preferably, in any of the plurality of wirings, the plurality of edges are the outer edges of the wiring, and each of the plurality of gaps is orthogonal to the direction in which the wiring extends. In the wiring forming the second pattern, which is a notch recessed in, the plurality of gaps are located on both sides in a direction orthogonal to the direction in which the wiring extends.
本発明の実施において好ましくは、前記第2パターンをなす当該配線は、前記主走査方向に延びている。 In the practice of the present invention, the wiring forming the second pattern preferably extends in the main scanning direction.
本発明の実施において好ましくは、前記第2パターンをなす当該配線において、前記複数の空隙部は、前記主走査方向に対して千鳥配列されている。 In the practice of the present invention, preferably, in the wiring forming the second pattern, the plurality of voids are staggered with respect to the main scanning direction.
本発明の実施において好ましくは、前記第2パターンをなす当該配線において、前記複数の空隙部の各々は、前記厚さ方向に沿って視て三角形状である。 In the practice of the present invention, preferably, in the wiring forming the second pattern, each of the plurality of voids has a triangular shape when viewed along the thickness direction.
本発明の実施において好ましくは、前記複数の配線は、金、銀、あるいは銅を含む材料からなる。 Preferably, in practicing the present invention, the plurality of wires are made of a material containing gold, silver, or copper.
本発明の実施において好ましくは、前記複数の配線は、共通配線を含み、前記共通配線は、前記抵抗体とは副走査方向に離間し、かつ前記主走査方向に延びる連結部と、前記連結部から前記抵抗体に向けて延びる複数の第1帯状部と、を有し、前記連結部は、前記第1パターンをなしている。 In the practice of the present invention, preferably, the plurality of wirings include a common wiring, and the common wiring includes a connecting portion that is separated from the resistor in the sub-scanning direction and extends in the main scanning direction, and the connecting portion. It has a plurality of first band-shaped portions extending from the resistor toward the resistor, and the connecting portion forms the first pattern.
本発明の実施において好ましくは、前記共通配線は、前記連結部の前記主走査方向の両端のいずれかから、前記副走査方向において前記連結部に対して前記抵抗体が位置する側に延びる接地部を有し、前記接地部は、前記第1パターンをなしている。 In the practice of the present invention, preferably, the common wiring is a grounding portion extending from either end of the connecting portion in the main scanning direction to the side where the resistor is located with respect to the connecting portion in the sub scanning direction. The ground contact portion has the first pattern.
本発明の実施において好ましくは、前記共通配線は、前記連結部の上に接して配置され、かつ前記主走査方向に延びる金属薄層を有する。 In the practice of the present invention, the common wiring preferably has a thin metal layer that is arranged in contact with the connecting portion and extends in the main scanning direction.
本発明の実施において好ましくは、前記複数の配線は、複数の個別配線をさらに含み、前記複数の個別配線の各々は、前記副走査方向において前記抵抗体に対して前記連結部とは反対側から前記抵抗体に向けて延びる第2帯状部を有し、前記第2帯状部は、前記主走査方向において互いに隣り合う前記複数の第1帯状部の間に位置する。 In the practice of the present invention, preferably, the plurality of individual wirings further include a plurality of individual wirings, and each of the plurality of individual wirings is from the side opposite to the connecting portion with respect to the resistor in the sub-scanning direction. It has a second strip extending toward the resistor, and the second strip is located between the plurality of first strips adjacent to each other in the main scanning direction.
本発明の実施において好ましくは、前記抵抗体は、前記複数の第1帯状部と、前記複数の個別配線の前記第2帯状部と、の双方に交差している。 In the practice of the present invention, the resistor preferably intersects both the plurality of first strips and the second strip of the plurality of individual wirings.
本発明の実施において好ましくは、前記副走査方向において前記複数の個別配線に対して前記抵抗体とは反対側に位置する駆動ICをさらに備え、前記複数の個別配線の各々は、前記駆動ICに導通している。 In the practice of the present invention, it is preferable to further include a drive IC located on the opposite side of the resistor with respect to the plurality of individual wirings in the sub-scanning direction, and each of the plurality of individual wirings is attached to the drive IC. It is conducting.
本発明の実施において好ましくは、前記副走査方向において前記複数の個別配線に対して前記抵抗体とは反対側に位置し、かつ前記駆動ICに導通する複数の配線の少なくともいずれかは、前記主走査方向に延び、かつ前記第2パターンをなしている。 In the practice of the present invention, preferably, at least one of the plurality of wirings located on the opposite side of the resistor with respect to the plurality of individual wirings in the sub-scanning direction and conducting the drive IC is the main component. It extends in the scanning direction and forms the second pattern.
本発明の実施において好ましくは、前記主面に積層されたグレーズ層をさらに備え、前記複数の配線は、前記グレーズ層の上に接して配置されている。 In the practice of the present invention, preferably, the glaze layer laminated on the main surface is further provided, and the plurality of wirings are arranged in contact with the glaze layer.
本発明の実施において好ましくは、前記複数の第1帯状部と、前記複数の個別配線の前記第2帯状部と、の各々は、前記グレーズ層と前記抵抗体との間に挟まれた区間を含む。 In the practice of the present invention, preferably, each of the plurality of first band-shaped portions and the second band-shaped portion of the plurality of individual wirings has a section sandwiched between the glaze layer and the resistor. Including.
本発明にかかるサーマルプリントヘッドによれば、グラビアオフセット印刷により形成された複数の配線の品質低下を回避させることが可能となる。 According to the thermal print head according to the present invention, it is possible to avoid quality deterioration of a plurality of wirings formed by gravure offset printing.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき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 with the detailed description given below based on the accompanying drawings.
本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)について、添付図面に基づいて説明する。 A mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the embodiment”) will be described with reference to the accompanying drawings.
〔第1実施形態〕
図1〜図10に基づき、本発明の一実施形態にかかるサーマルプリントヘッドA10について説明する。サーマルプリントヘッドA10は、基板10、グレーズ層20、複数の配線30、抵抗体40、保護層50、複数の駆動IC61、封止樹脂63、コネクタ64およびヒートシンク65を備える。なお、これらの図のうち、図1は、理解の便宜上、保護層50および封止樹脂63を透過している。図1において透過した封止樹脂63を想像線(二点鎖線)で示している。図7は、理解の便宜上、複数の駆動IC61を透過している。図7において透過した複数の駆動IC61を想像線で示している。
[First Embodiment]
The thermal print head A10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10. The thermal print head A10 includes a
これらの図に示すサーマルプリントヘッドA10は、抵抗体40に含まれる複数の発熱部41(詳細は後述)を選択的に発熱させることによって、図3に示すように、感熱紙などの記録媒体71に印字を施す電子デバイスである。サーマルプリントヘッドA10の構造は平面型であるため、印字に用いられる記録媒体71は、ロール紙など予め巻き取りされたものに限定される。サーマルプリントヘッドA10は、いわゆる厚膜型である。厚膜型は、抵抗体40が印刷および焼成により形成されたものである。
As shown in FIG. 3, the thermal print head A10 shown in these figures selectively heats a plurality of heat generating portions 41 (details will be described later) included in the
ここで、説明の便宜上、サーマルプリントヘッドA10の主走査方向を「x方向」と呼び、サーマルプリントヘッドA10の副走査方向を「y方向」と呼ぶ。基板10の厚さ方向を「z方向」と呼ぶ。z方向は、x方向およびy方向の双方に対して直交している。なお、以下の説明において、「z方向に沿って視て」とは、「厚さ方向に沿って視て」を指す。
Here, for convenience of explanation, the main scanning direction of the thermal print head A10 is referred to as "x direction", and the sub scanning direction of the thermal print head A10 is referred to as "y direction". The thickness direction of the
基板10は、図1および図2に示すように、x方向に延びる帯状とされている。基板10は、たとえばアルミナ(Al2O3)、または窒化アルミニウム(AlN)を主成分とするセラミックスである。基板10の材料は、アルミナ、または窒化アルミニウムと、合成樹脂バインダとを含む。なお、基板10の材料は、これらに加えて遮光材料を含めてもよい。当該遮光材料は、たとえば炭素(C)である。図3に示すように、基板10は、z方向において互いに反対側を向く主面10Aおよび裏面10Bを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
グレーズ層20は、図9および図10に示すように、基板10の主面10Aに積層されている。グレーズ層20は、非晶質ガラスを含む材料からなる。これにより、グレーズ層20は、透明または白色を呈する。当該非晶質ガラスは、たとえばSiO2−BaO−Al2O3−SnO−ZnO系ガラスである。グレーズ層20の表面は、滑らかである。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
複数の配線30は、図1、図9および図10に示すように、基板10の主面10Aの上に配置されている。サーマルプリントヘッドA10においては、複数の配線30は、グレーズ層20の上に接して配置されている。複数の配線30は、抵抗体40および複数の駆動IC61を通電させるための導電経路を構成している。複数の配線30は、共通配線31、複数の個別配線32、複数の入力配線33、複数の連絡配線34、および複数の端子35を含む。これらのうち、共通配線31、および複数の個別配線32に着目すると、サーマルプリントヘッドA10において電流は、複数の個別配線32から抵抗体40を経由して共通配線31に向けて流れる。このため、サーマルプリントヘッドA10においては、複数の個別配線32が正極であり、かつ共通配線31が負極である。複数の配線30は、銀(Ag)を含む材料からなる。より具体的には、複数の配線30(ただし、後述する金属薄層314を除く。)は、銀を含むレジネート(有機金属化合物)ペーストが硬化したものである。なお、当該レジネートペーストに含まれる金属は、銀の他に、金(Au)、または銅(Cu)でもよい。複数の配線30の各々の厚さは、たとえば0.6μm以上1.2μm以下である。
The plurality of
共通配線31は、図1、図4および図8に示すように、複数の第1帯状部311、第1連結部312、一対の接地部313、および金属薄層314を有する。サーマルプリントヘッドA10において共通配線31を流れる電流は、複数の第1帯状部311、第1連結部312、一対の接地部313の順に流れる。
As shown in FIGS. 1, 4 and 8, the
図1および図4に示すように、第1連結部312は、抵抗体40とはy方向に離間している。第1連結部312は、y方向において抵抗体40に対して複数の駆動IC61とは反対側に位置する。第1連結部312は、x方向に延び、かつ一定幅の帯状である。
As shown in FIGS. 1 and 4, the first connecting
図4および図8に示すように、複数の第1帯状部311は、第1連結部312から抵抗体40に向けて延びる帯状である。複数の第1帯状部311の各々の最大幅は、第1連結部312の幅よりも小である。複数の第1帯状部311は、x方向において等間隔に配列されている。複数の第1帯状部311の各々は、基部311Aおよび延出部311Bを有する。基部311Aは、z方向に沿って視て矩形状であり、かつ第1連結部312につながっている。延出部311Bは、基部311Aから抵抗体40に向けて延びている。延出部311Bの幅は、基部311Aの幅(x方向における寸法)よりも小である。延出部311Bの幅は、たとえば25μm以下である。基部311Aは、y方向において第1連結部312と第1帯状部311との間に挟まれている。
As shown in FIGS. 4 and 8, the plurality of first strips 311 are strips extending from the first connecting
図1および図4に示すように、一対の接地部313は、第1連結部312のx方向の両端から、y方向において第1連結部312に対して抵抗体40が位置する側に延びる帯状である。なお、共通配線31においては、第1連結部312のx方向の両端のいずれかにつながる1つの接地部313を有する場合でもよい。サーマルプリントヘッドA10が示す例においては、一対の接地部313の各々は、第1連結部312からx方向に延びた後、複数の端子35に向けて延びるL字状である。一対の接地部313の各々のうち、y方向に延びる区間の幅は、第1連結部312の幅よりも大である。一対の接地部313の各々は、第1帯状部311と、複数の端子35のいずれかとにつながっている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the pair of grounding portions 313 have a strip shape extending from both ends of the first connecting
図8に示すように、金属薄層314は、第1連結部312の上に接して配置されている。金属薄層314は、x方向に延びている。金属薄層314は、たとえば、銀粒子およびガラスフリットを含む導電性ペーストが硬化したものである。金属薄層314の電気抵抗率は、金属薄層314を除く複数の配線30の各々の電気抵抗率よりも小である。
As shown in FIG. 8, the thin metal layer 314 is arranged in contact with the first connecting
複数の個別配線32は、図1に示すように、複数の駆動IC61のいずれかから抵抗体40に向けて延びている。サーマルプリントヘッドA10において、複数の個別配線32は、複数の駆動IC61の搭載数に対応した複数の束となって配置されている。サーマルプリントヘッドA10が示す例においては、複数の個別配線32は、2つの束となって配置されている。複数の個別配線32は、抵抗体40において個別に選択された部分に電圧を印加させる。複数の個別配線32は、x方向に配列されている。図4に示すように、複数の個別配線32の各々は、第2帯状部321、第2連結部322および接続部323を有する。
As shown in FIG. 1, the plurality of
図4および図8に示すように、第2帯状部321は、y方向において抵抗体40に対して共通配線31の第1連結部312とは反対側から抵抗体40に向けて延びる帯状である。第2帯状部321は、共通配線31の複数の第1帯状部311のうち、x方向において隣り合う2つの第1帯状部311の間に位置する。第2帯状部321は、基部321Aおよび延出部321Bを有する。基部321Aは、z方向に沿って視て矩形状である。延出部321Bは、基部321Aから抵抗体40に向けて延びている。延出部321Bの幅(x方向における寸法)は、基部321Aの幅(x方向における寸法)よりも小である。延出部321Bの幅は、たとえば25μm以下である。
As shown in FIGS. 4 and 8, the second strip-shaped portion 321 has a strip-shaped portion extending toward the
図4に示すように、第2連結部322は、第2帯状部321の基部321Aからy方向において抵抗体40から離れる向きに延びる帯状である。第2連結部322は、基部321Aにつながっている。第2連結部322は、斜行部322Aおよび平行部322Bを有する。斜行部322Aは、基部321Aにつながり、かつy方向に対して傾斜している。平行部322Bは、斜行部322Aにつながり、かつy方向に対して平行である。
As shown in FIG. 4, the second connecting portion 322 has a strip shape extending from the
図4に示すように、接続部323は、y方向において第2連結部322に対して第2帯状部321とは反対側に位置する。接続部323は、第2連結部322の平行部322Bにつながっている。接続部323は、第1部323Aおよび第2部323Bを含む。第2部323Bは、第1部323Aよりもy方向において抵抗体40からさらに離れて位置する。これにより、複数の個別配線32の第1部323Aと、複数の個別配線32の第2部323Bとは、x方向に対して千鳥配列されている。なお、複数の個別配線32の第1部323Aのうち、隣り合う2つの第1部323Aの間に位置し、かつ第2部323Bにつながる平行部322Bの幅は、たとえば10μm以下である。
As shown in FIG. 4, the connecting portion 323 is located on the side opposite to the second strip-shaped portion 321 with respect to the second connecting portion 322 in the y direction. The connecting portion 323 is connected to the
複数の入力配線33は、図1および図6に示すように、y方向において複数の駆動IC61に対して、複数の個別配線32とは反対側に位置する。複数の入力配線33は、複数の駆動IC61に入力される電気信号にかかる導通経路となっている。複数の入力配線33の配置数は、複数の駆動IC61の搭載数に対応している。サーマルプリントヘッドA10が示す例においては、x方向において互いに離間した2つの入力配線33が配置されている。複数の入力配線33の各々は、x方向に延びる帯状である。複数の入力配線33の各々の幅は、共通配線31の第1連結部312の幅よりも大である。複数の入力配線33の各々は、複数の端子35のいずれかにつながっている。
As shown in FIGS. 1 and 6, the plurality of input wirings 33 are located on the opposite sides of the plurality of
複数の連絡配線34は、図1および図6に示すように、y方向において複数の個別配線32に対して抵抗体40とは反対側に位置する。複数の連絡配線34は、複数の駆動IC61に入力される電気信号と、複数の駆動IC61から出力される電気信号とにかかる導電経路となっている。複数の連絡配線34の各々の幅は、複数の個別配線32の第2連結部322の各々の幅と同程度である。複数の連絡配線34の各々は、複数の端子35のいずれかにつながっている。複数の連絡配線34の各々は、x方向に延びる区間を含む。
As shown in FIGS. 1 and 6, the plurality of connecting
複数の端子35は、図1に示すように、y方向において複数の入力配線33に対して複数の駆動IC61とは反対側に位置する。複数の端子35は、z方向に沿って視て矩形状である。複数の端子35は、x方向に沿って配列されている。複数の端子35の各々は、共通配線31の一対の接地部313、複数の入力配線33、および複数の連絡配線34のいずれかに導通している。
As shown in FIG. 1, the plurality of
サーマルプリントヘッドA10においては、図5および図7に示すように、複数の配線30の少なくともいずれかは、複数の縁301、および複数の空隙部302を有する。複数の縁301は、x方向に対して交差している。図9および図10に示すように、複数の空隙部302は、複数の配線30の少なくともいずれかをz方向に貫通している。図5および図7に示すように、複数の空隙部302の各々は、複数の縁301のうち、隣り合う2つの縁301A,301Bの間に位置する。サーマルプリントヘッドA10においては、複数の縁301、および複数の空隙部302により、複数の配線30のいずれかは、「第1パターン」および「第2パターン」のいずれかをなす。図5は、第1パターンを示している。図7は、第2パターンを示している。
In the thermal printhead A10, as shown in FIGS. 5 and 7, at least one of the plurality of
第1パターンは、図5に示すように、複数の配線30のいずれかにおいて、複数の縁301が当該配線30の内縁であり、かつ複数の空隙部302の各々が孔であるものという。第1パターンにおいては、複数の空隙部302の各々の周囲は、複数の縁301のうち、隣り合う2つの縁301A,301Bに囲まれている。第1パターンは、z方向に沿って視て網目状である。第1パターンをなす当該配線30において、複数の空隙部302は、全体にわたって千鳥配列されている。サーマルプリントヘッドA10においては、複数の配線30のうち第1パターンをなすものは、図4および図6に示すように、共通配線31の第1連結部312、共通配線31の一対の接地部313、複数の入力配線33、および複数の端子35である。なお、これらのうち、第1パターンをなす複数の端子35の図示を省略している。
In the first pattern, as shown in FIG. 5, in any of the plurality of
第2パターンは、図7に示すように、複数の配線30のいずれかにおいて、複数の縁301が当該配線の外縁であり、かつ複数の空隙部302の各々が、当該配線が延びる方向に対して直交する方向に凹む切欠きであるものをいう。第2パターンにおいては、複数の空隙部302の各々は、当該配線30が延びる方向の両側から複数の縁301のうち、隣り合う2つの縁301A,301Bにより挟まれている。第2パターンをなす当該配線30において、複数の空隙部302は、当該配線30が延びる方向に対して直交する方向の両側に位置する。
In the second pattern, as shown in FIG. 7, in any of the plurality of
サーマルプリントヘッドA10においては、複数の配線30のうち第2パターンをなすものは、図6に示すように、複数の連絡配線34の各々に含まれるx方向に延びる区間である。このため、第2パターンをなす当該配線30は、x方向に延びている。図7に示すように、第2パターンをなす当該配線において、複数の空隙部302は、x方向に対して千鳥配列されている。あわせて、複数の空隙部302の各々は、z方向に沿って視て三角形状である。これにより、第2パターンをなす当該配線は、z方向に沿って視てジグザグ状である。
In the thermal print head A10, the second pattern of the plurality of
抵抗体40は、図1に示すように、x方向に延びる帯状である。抵抗体40は、グレーズ層20の上に接して配置されている。抵抗体40は、共通配線31の複数の第1帯状部311と、複数の個別配線32の第2帯状部321との双方に対して交差している。図9および図10に示すように、複数の第1帯状部311と、複数の第2帯状部321との各々は、グレーズ層20と抵抗体40との間に挟まれた区間を含む。これにより、複数の第1帯状部311と、複数の第1連結部312との各々の一部ずつが抵抗体40に覆われている。抵抗体40の材料は、複数の配線30の各々よりも電気抵抗率が大であるものが選択される。サーマルプリントヘッドA10においては、抵抗体40は、たとえば、酸化ルテニウム(RuO2)粒子およびガラスフリットを含む導電性ペーストが硬化したものである。なお、抵抗体40の最大厚さは、たとえば6μm以上10μm以下である。
As shown in FIG. 1, the
図8に示すように、抵抗体40は、複数の発熱部41を含む。複数の発熱部41は、複数の配線30のうち、共通配線31、および複数の個別配線32に導通している。複数の発熱部41は、x方向に配列されている。複数の発熱部41の各々は、複数の第1帯状部311のいずれかの一部を覆う抵抗体40の部分と、複数の第2帯状部321のうち、当該第1帯状部311の隣に位置するものの一部を覆う抵抗体40の部分とに挟まれた抵抗体40の一部である。複数の個別配線32、および共通配線31により抵抗体40が選択的に通電されると、複数の発熱部41が選択的に発熱する。これにより、図3に示す記録媒体71にドット印字が施される。
As shown in FIG. 8, the
保護層50は、図9および図10に示すように、グレーズ層20の上に接して配置されている。保護層50は、共通配線31、および複数の個別配線32のそれぞれ一部ずつと、抵抗体40とを覆っている。保護層50は、グレーズ層20と同様に、非晶質ガラスを含む材料からなる。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
複数の駆動IC61は、図1に示すように、y方向において複数の個別配線32に対して抵抗体40とは反対側に位置する。複数の駆動IC61は、電気絶縁性ペーストを介してグレーズ層20の上に搭載されている。サーマルプリントヘッドA10が示す例においては、2つの駆動IC61がグレーズ層20の上に搭載されている。あわせて、サーマルプリントヘッドA10が示す例においては、図6に示すように、複数の駆動IC61の各々は、複数の入力配線33、および複数の連絡配線34のそれぞれ一部ずつを覆っている。
As shown in FIG. 1, the plurality of
図6に示すように、複数の駆動IC61の各々は、その上面に設けられた複数の電極611を有する。複数の電極611には、複数のワイヤ62一端が個別に接合されている。複数のワイヤ62は、たとえば金からなる。複数のワイヤ62の他端の各々は、複数の個別配線32の接続部323、複数の入力配線33、および複数の連絡配線34のいずれかに接合されている。これにより、複数の個別配線32、複数の入力配線33、および複数の連絡配線34の各々は、複数の駆動IC61のいずれかに導通している。複数の駆動IC61は、複数の入力配線33、および複数の連絡配線34を介して入力された電気信号に基づき、複数の個別配線32に選択的に電圧を印加させる。これにより、抵抗体40に含まれる複数の発熱部41が選択的に発熱する。
As shown in FIG. 6, each of the plurality of
封止樹脂63は、図1および図3に示すように、駆動IC61、および複数のワイヤ62を覆っている。これらに加え、封止樹脂63は、封止樹脂63は、保護層50に覆われていない複数の配線30の一部(複数の個別配線32の接続部323など)をさらに覆っている。封止樹脂63は、たとえばアンダーフィルに用いられる黒色かつ軟質の合成樹脂である。
As shown in FIGS. 1 and 3, the sealing
コネクタ64は、図1〜図3に示すように、基板10のy方向の一端に配置されている。コネクタ64は、サーマルプリントヘッドA10をサーマルプリンタに接続するために用いられる。図1に示すように、コネクタ64は、複数の端子35に接続されている。これにより、コネクタ64は、複数の入力配線33、複数の連絡配線34、および複数の駆動IC61を介して複数の個別配線32に導通している。あわせて、コネクタ64は、共通配線31の一対の接地部313に導通している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ヒートシンク65は、図2および図3に示すように、接合材(図示略)を介して基板10の裏面10Bに接合されている。当該接合材は、たとえば、熱伝導率が比較的高い両面テープである。ヒートシンク65は、たとえばアルミニウム(Al)からなる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
次に、サーマルプリントヘッドA10の作動について説明する。 Next, the operation of the thermal print head A10 will be described.
図3に示すように、サーマルプリントヘッドA10の複数の発熱部41(抵抗体40)は、サーマルプリンタに組み込まれたプラテンローラ72に保護層50を介して対向している。複数の発熱部41を覆う保護層50の領域と、プラテンローラ72との間に、記録媒体71が挟み込まれている。サーマルプリンタの作動時は、プラテンローラ72が回転することにより、記録媒体71が一定速度で送られる。その際、複数の発熱部41が選択的に発熱すると、熱が保護層50を介して記録媒体71に伝わることにより、記録媒体71に印字が施される。同時に、複数の発熱部41から発生した熱は、グレーズ層20にも伝わる。当該熱の一部は、グレーズ層20に蓄えられる。当該熱の残りは、基板10およびヒートシンク65を介してサーマルプリントヘッドA10の外部に放出される。
As shown in FIG. 3, the plurality of heat generating portions 41 (resistors 40) of the thermal print head A10 face the
次に、図11〜図17に基づき、サーマルプリントヘッドA10の製造方法の一例について説明する。なお、図11〜図17の断面位置は、図9の断面位置と同一である。 Next, an example of a method for manufacturing the thermal print head A10 will be described with reference to FIGS. 11 to 17. The cross-sectional positions of FIGS. 11 to 17 are the same as the cross-sectional positions of FIGS. 9.
まず、図11に示すように、基板10を用意する。基板10は、アルミナ、または窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスである。
First, as shown in FIG. 11, the
次いで、図12に示すように、基板10の主面10Aに積層されるグレーズ層20を形成する。グレーズ層20は、非晶質ガラスのペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することにより形成される。
Next, as shown in FIG. 12, the
次いで、図13〜図15に示すように、グレーズ層20の上に接して配置された複数の配線30をグラビアオフセット印刷により形成する。
Next, as shown in FIGS. 13 to 15, a plurality of
まず、図13に示すように、複数の凹部811を有するグラビア版81に、印刷ペースト82を充填させた後、所定の角速度で回転するブランケット83に印刷ペースト82を転移させる。複数の凹部811は、グラビア版81のz方向を向く表面から凹んでいる。複数の凹部811のいずれかには、当該凹部811の底面から突出する複数の突起811Aが形成されている。印刷ペースト82は、銀を含むレジネートペーストである。ブランケット83は、図13に示す矢印の方向に回転する。これにより、本工程においてブランケット83は、y方向において図13の左から右に向けて進行する。複数の突起811Aが形成された凹部811に充填された印刷ペースト82がブランケット83に転移されると、当該印刷ペースト82には、複数の空隙部821が形成される。複数の空隙部821の位置、形状および大きさは、複数の突起811Aに対応したものとなる。
First, as shown in FIG. 13, the
次いで、図14に示すように、ブランケット83に転移された印刷ペースト82を、グレーズ層20のz方向を向く表面に転移させる。ブランケット83は、図14に示す矢印の方向に回転する。これにより、本工程においてブランケット83は、y方向において図14の右から左に進行する。
Next, as shown in FIG. 14, the
最後に、図15に示すように、グレーズ層20のz方向を向く表面に転移された印刷ペースト82を焼成することにより、複数の配線30が形成される。この際、印刷ペースト82に形成された複数の空隙部821が、複数の配線30の少なくともいずれか(図15では共通配線31の第1連結部312)における複数の空隙部302となる。以上により、グラビアオフセット印刷により複数の配線30が形成される。なお、本工程では、グラビアオフセット印刷により複数の配線30を形成した後、共通配線31の第1連結部312に積層される金属薄層314を形成する。金属薄層314の形成は、銀粒子およびガラスフリットを含む導電性ペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することにより行う。
Finally, as shown in FIG. 15, a plurality of
次いで、図16に示すように、複数の配線30に導通する抵抗体40を形成する。抵抗体40の形成にあたっては、まず、酸化ルテニウム粒子およびガラスフリットを含み、かつ電気抵抗率が比較的高い導電性ペーストを、グレーズ層20、および複数の配線30の双方に接するように、x方向に延びる帯状に厚膜印刷する。次いで、厚膜印刷された導電性ペーストを焼成する。最後に、焼成により硬化した導電性ペーストに対して抵抗値を調整するためのトリミングを適宜行うことにより、抵抗体40が形成される。
Next, as shown in FIG. 16, a
次いで、図17に示すように、グレーズ層20の上に接して配置され、かつ複数の配線30の一部と、抵抗体40とを覆う保護層50を形成する。保護層50の形成は、非晶質ガラスのペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することにより行う。
Next, as shown in FIG. 17, a
保護層50を形成した後、グレーズ層20のz方向を向く表面に複数の駆動IC61をダイボンディングにより搭載する。次いで、複数のワイヤ62をワイヤボンディングにより形成し、その後、複数の駆動IC61、および複数のワイヤ62を覆う封止樹脂63を形成する。次いで、y方向に沿って基板10を個々に切断する。最後に基板10にコネクタ64およびヒートシンク65を取り付けることによって、サーマルプリントヘッドA10が得られる。
After forming the
次に、サーマルプリントヘッドA10の作用効果について説明する。 Next, the action and effect of the thermal print head A10 will be described.
サーマルプリントヘッドA10によれば、複数の配線30の少なくともいずれかは、x方向に対して交差する複数の縁301と、z方向に貫通する複数の空隙部302とを有する。複数の空隙部302の各々は、複数の縁301のうち、隣り合う2つの当該縁301の間に位置する。このような当該配線30のパターンは、図13に示す工程におけるグラビア版81の複数の凹部811の形状に対応したものとなる。図13に示す例では、複数の凹部811のいずれかには、複数の突起811Aが形成されたものとなっている。これにより、z方向に沿って視た当該凹部811の面積が比較的大であっても、ブランケット83が当該凹部811に深く沈み込むことが抑制される。このため、図13に示す工程において、ブランケット83に転移された印刷ペースト82に発生するにじみや凹みなどが抑制される。したがって、サーマルプリントヘッドA10によれば、グラビアオフセット印刷により形成された複数の配線30の品質低下を回避させることが可能となる。
According to the thermal printhead A10, at least one of the plurality of
複数の配線30の少なくともいずれかにおける、複数の縁301、および複数の空隙部302により構成されたパターンは、サーマルプリントヘッドA10においては、第1パターンと第2パターンとをなす。第1パターンおよび第2パターンは、グラビアオフセット印刷により形成された複数の配線30の品質低下を回避させるために有効な形状である。
The pattern composed of the plurality of
第1パターンは、複数の縁301が当該配線30の内縁であり、かつ複数の空隙部302の各々が孔である。これにより、第1パターンは、z方向に沿って視て網目状である。第1パターンは、複数の配線30のうち幅が比較的大である当該配線30の品質低下を回避させることに有効である。
In the first pattern, the plurality of
また、第1パターンをなす当該配線30において、複数の空隙部302は、千鳥配列されている。これにより、図13に示す工程においてブランケット83が当該凹部811に深く沈み込みことを抑制しつつ、複数の空隙部302の数を減じることができる。したがって、第1パターンをなす当該配線30の抵抗値の過度な上昇を抑制することが可能となる。
Further, in the
第2パターンは、複数の縁301が当該配線30の内縁であり、かつ複数の空隙部302の各々が、当該配線30が延びる方向に対して直交する方向に凹む切欠きである。第2パターンをなす当該配線30において、複数の空隙部302は、当該配線30が延びる方向に対して直交する方向の両側に位置し、かつ当該配線30が延びる方向に対して千鳥配列されている。図14に示す工程においてブランケット83の進行方向に対して直交する方向に延び、かつ幅が比較的小である当該配線30の基となる印刷ペースト82は、図13に示す工程においてブランケット83に転写させた際、かすれが発生するおそれがある。そこで、第2パターンに対応したグラビア版81の複数の凹部811の形状によれば、当該印刷ペースト82のかすれの発生を抑制することができるため、当該配線30の品質低下を回避させることが可能となる。
In the second pattern, the plurality of
複数の配線30は、銀を含む材料からなる。すなわち、グラビアオフセット印刷により複数の配線30を形成する際に用いられる印刷ペースト82は、銀を含む。これにより、図13に示す工程において印刷ペースト82をブランケット83に転写させた際、印刷ペースト82の形状がより安定したものとなる。
The plurality of
複数の配線30に含まれる共通配線31は、第1連結部312の上に接して配置され、かつx方向に延びる金属薄層314を有する。これにより、第1連結部312を流れる電流の一部が金属薄層314に分担して流れるため、共通配線31において、より速やかに電流を流すことができる。したがって、抵抗体40の複数の発熱部41から過度に熱が発生し続けることを回避できる。なお、第1連結部312は、第1パターンをなすため、第1連結部312の抵抗値は上昇する傾向となる。そのため、金属薄層314は、グラビアオフセット印刷により形成された共通配線31において、より速やかに電流を流すための有効な構成となる。
The
サーマルプリントヘッドA10は、基板10の主面10Aに積層されたグレーズ層20をさらに備える。複数の配線30は、グレーズ層20の上に接して配置されている。これにより、図14に示す工程において、グレーズ層20の表面に転写された印刷ペースト82に凹みやかすれが発生することを抑制できる。
The thermal print head A10 further includes a
本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the present invention can be freely redesigned.
A10:サーマルプリントヘッド
10:基板
10A:主面
10B:裏面
20:グレーズ層
30:配線
301,301A,301B:縁
302:空隙部
31:共通電極
311:第1帯状部
311A:基部
311B:延出部
312:第1連結部
313:接地部
314:金属薄層
32:個別電極
321:第2帯状部
321A:基部
321B:延出部
322:第2連結部
322A:斜行部
322B:平行部
323:接続部
323A:第1部
323B:第2部
33:入力配線
34:連絡配線
35:端子
40:抵抗体
41:発熱部
50:保護層
61:駆動IC
62:ワイヤ
63:封止樹脂
64:コネクタ
65:ヒートシンク
71:記録媒体
72:プラテンローラ
81:グラビア版
811:凹部
811A:突起
82:印刷ペースト
821:空隙部
83:ブランケット
A10: Thermal print head 10:
62: Wire 63: Encapsulating resin 64: Connector 65: Heat sink 71: Recording medium 72: Platen roller 81: Gravure plate 811:
Claims (17)
前記主面の上に配置された複数の配線と、
主走査方向に配列され、かつ前記複数の配線に導通する複数の発熱部を含む抵抗体と、を備え、
前記複数の配線の少なくともいずれかは、前記主走査方向に対して交差する複数の縁と、前記厚さ方向に貫通する複数の空隙部と、を有し、
前記複数の空隙部の各々は、前記複数の縁のうち、隣り合う2つの当該縁の間に位置することを特徴とする、サーマルプリントヘッド。 A substrate having a main surface facing in the thickness direction,
With a plurality of wires arranged on the main surface,
A resistor arranged in the main scanning direction and including a plurality of heat generating portions conducting the plurality of wirings.
At least one of the plurality of wires has a plurality of edges intersecting the main scanning direction and a plurality of voids penetrating in the thickness direction.
A thermal print head, wherein each of the plurality of gaps is located between two adjacent edges of the plurality of edges.
前記第1パターンは、前記厚さ方向に沿って視て網目状である、請求項1に記載のサーマルプリントヘッド。 Any of the plurality of wirings has a first pattern in which the plurality of edges are the inner edges of the wirings and each of the plurality of gaps is a hole.
The thermal print head according to claim 1, wherein the first pattern is a mesh pattern when viewed along the thickness direction.
前記第2パターンをなす当該配線において、前記複数の空隙部は、当該配線が延びる方向に対して直交する方向の両側に位置する、請求項2または3に記載のサーマルプリントヘッド。 In any of the plurality of wirings, the plurality of edges are the outer edges of the wiring, and each of the plurality of gaps is a notch recessed in a direction orthogonal to the direction in which the wiring extends. Make a pattern,
The thermal print head according to claim 2 or 3, wherein in the wiring forming the second pattern, the plurality of gaps are located on both sides in a direction orthogonal to the direction in which the wiring extends.
前記共通配線は、前記抵抗体とは副走査方向に離間し、かつ前記主走査方向に延びる連結部と、前記連結部から前記抵抗体に向けて延びる複数の第1帯状部と、を有し、
前記連結部は、前記第1パターンをなしている、請求項4ないし8のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 The plurality of wires include common wires.
The common wiring has a connecting portion that is separated from the resistor in the sub-scanning direction and extends in the main scanning direction, and a plurality of first band-shaped portions that extend from the connecting portion toward the resistor. ,
The thermal print head according to any one of claims 4 to 8, wherein the connecting portion forms the first pattern.
前記接地部は、前記第1パターンをなしている、請求項9に記載のサーマルプリントヘッド。 The common wiring has a grounding portion extending from either end of the connecting portion in the main scanning direction to the side where the resistor is located with respect to the connecting portion in the sub scanning direction.
The thermal print head according to claim 9, wherein the grounding portion has the first pattern.
前記複数の個別配線の各々は、前記副走査方向において前記抵抗体に対して前記連結部とは反対側から前記抵抗体に向けて延びる第2帯状部を有し、
前記第2帯状部は、前記主走査方向において互いに隣り合う前記複数の第1帯状部の間に位置する、請求項10または11に記載のサーマルプリントヘッド。 The plurality of wires further include a plurality of individual wires.
Each of the plurality of individual wirings has a second band-shaped portion extending from the side opposite to the connecting portion to the resistor in the sub-scanning direction toward the resistor.
The thermal print head according to claim 10 or 11, wherein the second strip is located between the plurality of first strips adjacent to each other in the main scanning direction.
前記複数の個別配線の各々は、前記駆動ICに導通している、請求項13に記載のサーマルプリントヘッド。 Further, a drive IC located on the side opposite to the resistor with respect to the plurality of individual wirings in the sub-scanning direction is further provided.
The thermal print head according to claim 13, wherein each of the plurality of individual wirings is conducting to the drive IC.
前記複数の配線は、前記グレーズ層の上に接して配置されている、請求項12ないし15のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 Further provided with a glaze layer laminated on the main surface,
The thermal print head according to any one of claims 12 to 15, wherein the plurality of wirings are arranged in contact with the glaze layer.
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