JP2021107142A - Thermal head and thermal printer - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、サーマルヘッドおよびサーマルプリンタに関する。 The disclosed embodiments relate to thermal heads and thermal printers.
従来、ファクシミリあるいはビデオプリンタ等の印画デバイスとして、種々のサーマルヘッドが提案されている。 Conventionally, various thermal heads have been proposed as printing devices such as facsimiles and video printers.
しかしながら、従来のサーマルヘッドは、例えば熱応答性の観点で改善の余地があった。 However, there is room for improvement in the conventional thermal head, for example, from the viewpoint of thermal responsiveness.
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、熱応答性を向上させることのできるサーマルヘッドおよびサーマルプリンタを提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment is made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a thermal head and a thermal printer capable of improving thermal responsiveness.
実施形態の一態様に係るサーマルヘッドは、基板と、グレーズと、熱伝導層とを備える。グレーズは、前記基板の上に位置する。熱伝導層は、前記基板の上および前記グレーズの上を跨いで位置し、前記グレーズよりも熱伝導率が高い。 The thermal head according to one aspect of the embodiment includes a substrate, glaze, and a heat conductive layer. The glaze is located on the substrate. The heat conductive layer is located on the substrate and across the glaze, and has a higher thermal conductivity than the glaze.
実施形態の一態様のサーマルヘッドおよびサーマルプリンタによれば、熱応答性を向上させることができる。 According to the thermal head and thermal printer of one aspect of the embodiment, the thermal responsiveness can be improved.
以下、添付図面を参照して、本願の開示するサーマルヘッドおよびサーマルプリンタの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the thermal head and thermal printer disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below.
<第1の実施形態>
以下、第1の実施形態に係るサーマルヘッドについて図1〜図3を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係るサーマルヘッドの平面図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, the thermal head according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a plan view of the thermal head according to the first embodiment.
図1に示すサーマルヘッドX1は、放熱体1と、ヘッド基体3と、FPC(フレキシブルプリント配線板)5とを備えている。ヘッド基体3は放熱体1上に載置されている。FPC5は、一部がヘッド基体3上に載置されており、ヘッド基体3と電気的に接続されている。なお、図1においては、FPC5を一点鎖線で示している。
The thermal head X1 shown in FIG. 1 includes a heat radiating body 1, a
放熱体1は、板状に形成されており、平面視して長方形状をなしている。放熱体1は、板状の台部1aと、台部1aから突出した突起部1bとを有している。放熱体1は、例えば、銅、鉄またはアルミニウム等の金属材料で形成されており、ヘッド基体3の発熱部9(図2参照)で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱を放熱する機能を有している。また、台部1aの上面には、両面テープあるいは接着剤等(不図示)によってヘッド基体3が接着されている。なお、突起部1bは必ずしも設けなくてもよい。
The heat radiating body 1 is formed in a plate shape and has a rectangular shape in a plan view. The heat radiating body 1 has a plate-
ヘッド基体3は、平面視して、板状に形成されており、ヘッド基体3の基板7上にサーマルヘッドX1を構成する各部材が設けられている。ヘッド基体3は、外部より供給された電気信号に従い、記録媒体P(図4参照)に印画を行う機能を有する。
The
FPC5は、ヘッド基体3と電気的に接続されており、ヘッド基体3に電流および電気信号を供給する機能を有した配線基板である。FPC5は、絶縁性の樹脂層(不図示)の内部に、パターニングされたプリント配線(不図示)が複数設けられた構成を有している。FPC5は、ヘッド基体3と外部とを電気的に接続するコネクタ31を有している。
The FPC 5 is a wiring board that is electrically connected to the
FPC5のプリント配線は、導電性接合材(不図示)を介してヘッド基体3の接続電極21と接続されている。これにより、ヘッド基体3とFPC5とが電気的に接続されている。導電性接合材の材料としては、半田材料あるいは電気絶縁性の樹脂中に導電性粒子が混入された異方性導電フィルム(ACF)を例示することができる。なお、導電性接合材として半田材料を用いる場合に、接続電極21にAu、Ni、あるいはPd等のメッキを設けることが好ましい。これにより半田材料の濡れ性を高めることができる。
The printed wiring of the FPC 5 is connected to the
なお、FPC5と放熱体1との間には、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂またはガラスエポキシ樹脂等の樹脂からなる補強板(不図示)を設けてもよい。また、配線基板としてFPC5を用いた例を示したが、可堯性のあるFPC5でなく、硬質な配線基板を用いてもよい。硬質なプリント配線基板としては、ガラスエポキシ基板あるいはポリイミド基板等の樹脂により形成された基板を例示することができる。また、配線基板を設けずに、ヘッド基体3の接続電極21に、直接コネクタ31を電気的に接続してもよい。
A reinforcing plate (not shown) made of a resin such as a phenol resin, a polyimide resin, or a glass epoxy resin may be provided between the FPC 5 and the radiator 1. Further, although an example in which the FPC 5 is used as the wiring board is shown, a hard wiring board may be used instead of the flexible FPC 5. Examples of the rigid printed wiring board include a substrate formed of a resin such as a glass epoxy board or a polyimide substrate. Further, the connector 31 may be electrically connected directly to the
以下、ヘッド基体3を構成する各部材について、図1〜図3を参照してさらに説明する。図2は、第1の実施形態に係るサーマルヘッドの側面図である。図3は、図1のI−I線断面図である。
Hereinafter, each member constituting the
ヘッド基体3は、基板7と、グレーズ13と、熱伝導層14と、蓄熱層15と、第1被覆層11と、電気抵抗層12と、駆動IC16と、共通電極17と、個別電極19と、接続電極21と、保護層25と、第2被覆層27と、被覆部材29とを備える。なお、図1においては、保護層25および第2被覆層27を一点鎖線で示している。
The
基板7は、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料、あるいは単結晶シリコン等の半導体材料等によって形成されている。
The
基板7は、第1主面7aと、第2主面7bと、第1端面7cと、第2端面7dと、斜面7eと、第1角部7fと、第2角部7gとを備えている。基板7は、断面視して、台形状をなしており、斜面7eの部位で基板7の厚みが薄くなっている。第1端面7cおよび斜面7eは、第1主面7aと第2主面7bとを接続しており、第2端面7dは第1主面7aと第2主面7bとを接続している。斜面7eは、第1主面7aと第1端面7cとを接続しており、第1主面7aに対して傾斜している。第1角部7fは、第1主面7aと斜面7eとを接続しており、第2角部7gは、第1端面7cと斜面7eとを接続している。斜面7eは、第1主面7aからの傾斜角が140〜170°であることが好ましく、言い換えると、断面視して、第1角部7fは、第1主面7aに対して140〜170°であり、第2角部7gは、第1端面7cに対して10〜40°であることが好ましい。
The
基板7は、断面視して、台形状をなしており、斜面7eの部位で基板7の厚みが薄くなっている。そのため、基板7の熱容量は、第1主面7aの領域に比べて斜面7eの領域が小さくなっている。すなわち、基板7は、熱容量の大きい第1主面7aの下方に位置する領域と、熱容量の小さい斜面7eの下方に位置する領域とを備えている。そして、基板7の厚みが第1角部7fから第2角部7gに向かうにつれ小さくなることから、基板7の熱容量も第1角部7fから第2角部7gに向かうにつれ小さくなっている。そのため、基板7は、第2角部7g近傍の熱容量が小さく、第1角部7fおよび第1主面7a近傍の熱容量が大きい構成となる。
The
グレーズ13は、基板7の斜面7e上に位置している。グレーズ13は、斜面7eの略全域にわたって設けられており、斜面7eに対して直交する方向に断面弧状をなして突出している。グレーズ13は、印画する記録媒体P(図4参照)を、発熱部9上に形成された保護層25に良好に押し当てるように機能する。
The
グレーズ13は、熱伝導性の低いガラスなどの材料で構成されており、表面13aを平滑化する機能を有する。これにより、グレーズ13は、例えば、斜面7e上に位置する第1被覆層11や電気抵抗層12といった構成要素の寸法安定性を高めることができる。グレーズ13は、例えば、斜面7eに対して直交する方向への最大高さを例えば15〜40μmとすることができる。
The
また、グレーズ13は、発熱部9で発生する熱の一部を一時的に蓄積する。それにより、グレーズ13は、発熱部9の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッドX1の熱応答性を高めるように機能する。グレーズ13は、斜面7e上にのみ位置しているため、グレーズ13の体積は小さいものとなり、熱応答性の優れたサーマルヘッドX1とすることができる。グレーズ13は、例えば、SiO2などのガラス粉末に適当な有機溶剤を混合して得た所定のガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって基板7の上面に塗布し、これを焼成することで形成される。
Further, the
熱伝導層14は、基板7の上およびグレーズ13の上を跨いで位置する。図3に示すように、熱伝導層14は、一端側が基板7の第1端面7cに接触し、他端側が基板7の第1主面7aに接触し、中央部分がグレーズ13に接触するように位置している。第1端面7cは、端面の一例であり、第1主面7aは、主面の一例である。
The heat
熱伝導層14は、例えば、熱伝導性の高い炭化珪素(SiC)である。熱伝導層14は、発熱部9で発生する熱の一部を、基板7を介して放熱する。これにより、発熱部9の温度を低下させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッドX1の熱応答性を高めるように機能する。熱伝導層14は、例えば、3μm〜10μmの厚さを有する。なお、炭化珪素は、硬度が比較的高く、熱伝導層14として炭化珪素を用いた場合、グレーズ13に対する衝撃を緩和することができる。図3に示すように、第1蓄熱層15aは、一端側が基板7の第1端面7c上に位置し、他端側が基板7の第1主面7a上に位置している。
The heat
また、熱伝導層14の第1端面7c上に位置する長さは、第1主面7a上に位置する長さよりも長くなっていてもよい。このような構成により、発熱部9にて生じた熱の蓄熱を、第1主面7a側に導きやすくなる。それにより、第1端面7cに比べて面積の広い第1主面7aにより放熱しやすくなる。なお、熱伝導層14の第1主面7a上および第1端面7c上に位置する長さは、サーマルヘッドX1を主走査方向に直交する方向に切断し、断面を観察することにより測定できる。
Further, the length of the heat
蓄熱層15は、第1蓄熱層15aと、第2蓄熱層15bとを有する。第1蓄熱層15aは、熱伝導層14の上および基板7の第1主面7aの上を跨いで位置している。第1蓄熱層15aは、一端側が基板7の第1端面7cの上に位置し、他端側が基板7の第1主面7a上に位置している。そして、第1蓄熱層15aは、熱伝導層14の上を跨いで位置しており、第1蓄熱層15aと基板7とは、熱伝導層14の端部を挟持している。
The
第1蓄熱層15aは、例えばSiO2など、熱伝導性の低いガラスで形成されており、発熱部9で発生する熱の一部を一時的に蓄積する。これにより、発熱部9の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッドX1の熱応答性を高めるように機能する。特に、第1蓄熱層15aは、第2蓄熱層15bよりも発熱部9に近い熱伝導層14に接するように位置するため、発熱部9の温度を速やかに適切な温度に変化させることができ、熱応答性の優れたサーマルヘッドX1とすることができる。第1蓄熱層15aは、例えば、3μm〜10μmの厚さを有する。これにより、サーマルヘッドX1の熱応答性を確保することができる。また、第1蓄熱層15aの厚さを適宜増減させることにより、熱応答性や熱効率を最適化させることも可能である。
The first
また、第1蓄熱層15aは、第1主面7aの上に位置する長さが、第1端面7cの上に位置する長さよりも長い。このような構成により、発熱部9にて生じた熱の蓄熱を、第1主面7a側に導きやすくなる。それにより、第1端面7cに比べて面積の広い第1主面7aにより放熱しやすくなる。なお、第1蓄熱層15aの第1主面7aの上および第1端面7cの上に位置する長さは、サーマルヘッドX1を主走査方向に直交する方向に切断し、断面を観察することにより測定できる。
Further, the length of the first
また、基板7の上に位置する第1蓄熱層15aの厚さは、熱伝導層14の上に位置する第1蓄熱層15aの厚さよりも大きくしてもよい。これにより、基板7の第1主面7aと熱伝導層14の上面との間で第1蓄熱層15aに大きな段差が生じることを低減することができ、熱伝導層14の上に位置する個別電極19と第1蓄熱層15a上に位置する個別電極19とが剥離する可能性を低減することができる。
Further, the thickness of the first
第2蓄熱層15bは、基板7の上に位置しており、第1主面7aを被覆する。第2蓄熱層15bは、例えば、SiO2などのガラスであり、被覆した第1主面7aの上を平滑化する。そのため、後述する個別電極19および接続電極21が断線する可能性を低減することができる。
The second
また、第2蓄熱層15bは、第1蓄熱層15aと離間して位置している。これにより、第1蓄熱層15aと第2蓄熱層15bとが、熱的に独立した状態で設けられている。そのため、第1蓄熱層15aの熱容量が大きくなることを低減することができる。
Further, the second
第1蓄熱層15aおよび第2蓄熱層15bは、例えば、SiO2などのガラス粉末に適当な有機溶剤を混合して得た所定のガラスペーストをそれぞれ印刷した後、ガラスペーストを焼成することにより作製することができる。また、第1蓄熱層15aおよび第2蓄熱層15bは、CVD装置を用いて成膜させてもよい。
The first
第2蓄熱層15bは、例えば、30〜80μmの厚さを有することができる。これにより、個別電極19および接続電極21に断線が生じる可能性を低減することができる。
The second
また、第2蓄熱層15bの厚みは、第1蓄熱層15aの厚みよりも厚くすることができる。これにより、第1蓄熱層15aではサーマルヘッドX1の熱応答性を確保しつつ、第2蓄熱層15bでは個別電極19および接続電極21が断線する可能性を低減することができる。なお、第2蓄熱層15bは必ずしも設けなくてもよい。
Further, the thickness of the second
第1被覆層11は、第1蓄熱層15aの上に位置している。より詳細には、第1被覆層11は、熱伝導層14の上に位置する第1蓄熱層15aの上に位置している。第1被覆層11は、電気抵抗層12をフォトエッチングにより配線パターンを形成する際に、エッチング液から第1蓄熱層15aがエッチングされることを抑制する耐エッチング層として機能している。第1被覆層11は、被覆層の一例である。
The
第1被覆層11は、例えば、SiC、SiN、あるいはSiALON等の材料を用いて、スパッタリング等の薄膜形成技術により形成することができる。特に、第1被覆層11の材料が、例えば第1被覆層11と同じSiCである場合、第1被覆層11は、発熱部9で発生する熱の一部を一時的に蓄積することで発熱部9を速やかに適切な温度に調整することができる。このため、熱応答性の優れたサーマルヘッドX1とすることができる。
The
第1被覆層11は、熱伝導層14よりも厚さが小さい。第1被覆層11は、例えば0.01〜1μmの厚さを有する。これにより、サーマルヘッドX1の熱応答性を確保することができる。
The
また、第1被覆層11は、一端が熱伝導層14と接触し、他端が熱伝導層14と離間している。具体的には、第1被覆層11は、基板7の第1端面7c側に位置する一端が熱伝導層14と接触し、基板7の第1主面7a側に位置する他端が熱伝導層14と離間している。これにより、熱応力が緩和され、耐熱性が向上し、耐パルス性が強化される。
Further, one end of the
電気抵抗層12は第1被覆層11の上面に位置している。電気抵抗層12上には、共通電極17および個別電極19が位置している。電気抵抗層12は、共通電極17および個別電極19と同形状にパターニングされており、共通電極17と個別電極19との間に電気抵抗層12が露出した露出領域を有する。
The
電気抵抗層12の露出領域は、グレーズ13上に列状に位置しており、各露出領域が発熱部9を構成している。複数の発熱部9は、説明の便宜上、図1,2では簡略化して記載しているが、例えば、100dpi〜2400dpi(dot per inch)等の密度で位置している。
The exposed regions of the
電気抵抗層12は、例えば、TaN系、TaSiO系、TaSiNO系、TiSiO系、TiSiCO系、RuO系、AgPd系またはNbSiO系等の電気抵抗の比較的高い材料によって形成されている。そのため、発熱部9に電圧が印加されたときに、ジュール発熱によって発熱部9が発熱する。
The
また、複数の接続電極21の下側に電気抵抗層12を位置させてもよい。これらの共通電極17、個別電極19および接続電極21は、導電性を有し、例えば、アルミニウム、金、銀および銅のうちのいずれか一種の金属またはこれらの合金によって形成されている。
Further, the
共通電極17は、主配線部17a,17d,17eと、副配線部17bと、リード部17cと、端子部17fとを備えている。主配線部17aは、基板7の第1端面7c側に位置しており、主走査方向に延びるように設けられている。主配線部17dは、基板7の第2主面7b上に位置しており、第2主面7bの略全域にわたって位置している。主配線部17eは、基板7の第2端面7d上に位置しており、第2端面7dの略全域にわたって位置している。
The
副配線部17bは、第2端面7dの近傍における基板7の第1主面7aの上方に位置しており、副走査方向に沿って位置している。端子部17fは、基板7の第1主面7aの主走査方向における両端部に位置しており、副配線部17bから副走査方向に延びるように位置している。端子部17fは、FPC5の配線パターンと電気的に接続される。リード部17cは、基板7の斜面7e上に位置しており、主配線部17aから各発熱部9に向かって個別に延びるように位置している。
The
共通電極17は、斜面7e上から、第1端面7c、第2主面7b、および第2端面7dをわたって第1主面7aに引き出されており、端子部17fにより外部と電気的に接続されている。
The
複数の個別電極19は、基板7の斜面7e、および第1主面7aの上方に位置しており、発熱部9と駆動IC16とを電気的に接続している。また、個別電極19は、複数の発熱部9を複数の群に分け、各群の発熱部9と、各群に対応する駆動IC16とを電気的に接続している。
The plurality of
上記の共通電極17および個別電極19は、例えば、各々を構成する材料層を第1被覆層11上に、例えばスパッタリング法等の従来周知の薄膜成形技術によって順次積層した後、積層体を従来周知のフォトエッチング等を用いて所定のパターンに加工することにより形成される。なお、共通電極17および個別電極19は、同じ工程によって同時に形成することができる。
For the
複数の接続電極21は、基板7の第1主面7aの上方に位置しており、駆動IC16とFPC5とを電気的に接続している。各駆動IC16に接続された複数の接続電極21は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。なお、接続電極21は、共通電極17および個別電極19と同様の工程によって位置させてもよく、また、共通電極17および個別電極19とは異なる工程によって位置させてもよい。
The plurality of
駆動IC16は、図1に示すように、複数の発熱部9の各群に対応して位置しているとともに、個別電極19の他端部と接続電極21の一端部とに接続されている。駆動IC16は、各発熱部9の通電状態を制御する機能を有している。駆動IC16としては、内部に複数のスイッチング素子を有する切替部材を用いればよい。
As shown in FIG. 1, the
保護層25は、基板7の斜面7e、第1主面7aの一部、第1端面7c、および第2主面7bの一部の上方に位置している。保護層25は、発熱部9、共通電極17の一部および個別電極19の一部を被覆する。
The
保護層25は、発熱部9、共通電極17、および個別電極19の被覆した領域を、大気中に含まれている水分等の付着による腐食、あるいは印画する記録媒体との接触による摩耗から保護する。保護層25は、SiN、SiO、SiON、SiC、SiCN、あるいはダイヤモンドライクカーボン等を用いて位置させることができる。保護層25は、本実施形態のように単層であってもよく、複数の層を積層させてもよい。このような保護層25はスパッタリング法等の薄膜形成技術あるいはスクリーン印刷等の厚膜形成技術を用いて作製することができる。
The
第2被覆層27は、基板7の第1主面7a、第2主面7b、および第2端面7dの上方に位置している。第2被覆層27は、共通電極17、個別電極19および接続電極21を部分的に被覆する。
The
第2被覆層27は、共通電極17、個別電極19および接続電極21の被覆した領域を、大気との接触による酸化、あるいは大気中に含まれている水分等の付着による腐食から保護する。第2被覆層27は、例えば、エポキシ樹脂、あるいはポリイミド樹脂等の樹脂材料をスクリーン印刷法等の厚膜成形技術を用いて位置させることができる。
The
第2被覆層27は、駆動IC16と接続される個別電極19および接続電極21を露出させるための開口部(不図示)を有しており、開口部を介してこれらの配線が駆動IC16に接続されている。
The
被覆部材29は、個別電極19および接続電極21に接続された状態で、駆動IC16を封止する。被覆部材29は、例えば、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂等の樹脂である。
The covering
次に、第1の実施形態に係るサーマルプリンタZ1について、図4を参照しつつ説明する。図4は、第1の実施形態に係るサーマルプリンタを示す概略図である。 Next, the thermal printer Z1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic view showing a thermal printer according to the first embodiment.
図4に示すように、本実施形態のサーマルプリンタZ1は、上述のサーマルヘッドX1と、搬送機構40と、プラテンローラ50と、電源装置60と、制御装置70とを備えている。サーマルヘッドX1は、サーマルプリンタZ1の筐体(不図示)に設けられた取付部材80の取付面80aに取り付けられている。なお、サーマルヘッドX1は、発熱部9の配列方向が、後述する記録媒体Pの搬送方向Sに直交する方向である主走査方向に沿うようにして、取付部材80に取り付けられている。
As shown in FIG. 4, the thermal printer Z1 of the present embodiment includes the above-mentioned thermal head X1, a
搬送機構40は、駆動部(不図示)と、搬送ローラ43,45,47,49とを有している。搬送機構40は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Pを矢印で示した搬送方向Sに沿うように、サーマルヘッドX1の複数の発熱部9上に位置する保護層25上に搬送する。駆動部は、搬送ローラ43,45,47,49を駆動させる機能を有しており、例えば、モータを用いることができる。搬送ローラ43,45,47,49は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体43a,45a,47a,49aを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材43b,45b,47b,49bにより被覆して構成することができる。なお、記録媒体Pが、インクが転写される受像紙等の場合は、記録媒体PとサーマルヘッドX1の発熱部9との間に、インクフィルム(不図示)を記録媒体Pとともに搬送させる。
The
プラテンローラ50は、記録媒体PをサーマルヘッドX1の発熱部9上に位置する保護層25上に押圧する。プラテンローラ50は、記録媒体Pの搬送方向Sに直交する方向に沿って延びるように位置しており、記録媒体Pを発熱部9上に押圧した状態で回転可能となるように両端部が支持固定されている。プラテンローラ50は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体50aを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材50bにより被覆して構成することができる。
The
電源装置60は、上記のようにサーマルヘッドX1の発熱部9を発熱させるための電流および駆動IC16を動作させるための電流を供給する。制御装置70は、上記のようにサーマルヘッドX1の発熱部9を選択的に発熱させるために、駆動IC16の動作を制御する制御信号を駆動IC16に供給する。
As described above, the
サーマルプリンタZ1は、図4に示すように、プラテンローラ50によって記録媒体PをサーマルヘッドX1の発熱部9上に押圧しつつ、搬送機構40によって記録媒体Pを発熱部9上に搬送しながら、電源装置60および制御装置70によって発熱部9を選択的に発熱させることにより、記録媒体Pに所定の印画を行う。なお、記録媒体Pが受像紙等の場合は、記録媒体Pとともに搬送されるインクフィルム(不図示)のインクを記録媒体Pに熱転写することによって、記録媒体Pへの印画を行う。
As shown in FIG. 4, the thermal printer Z1 presses the recording medium P onto the
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態に係るサーマルヘッドX2について、図5を用いて説明する。図5は、第2の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す断面図である。図5に示すサーマルヘッドX2は、図3に示すサーマルヘッドX1と同様の機能を有する箇所を断面視したものに対応する。
<Second embodiment>
Next, the thermal head X2 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an outline of the thermal head according to the second embodiment. The thermal head X2 shown in FIG. 5 corresponds to a cross-sectional view of a portion having the same function as the thermal head X1 shown in FIG.
図5に示すサーマルヘッドX2は、基板7と、グレーズ13と、熱伝導層14と、蓄熱層15と、第1被覆層11と、電気抵抗層12と、共通電極17と、個別電極19と、保護層25とを備えるヘッド基体3を備えている。
The thermal head X2 shown in FIG. 5 includes a
基板7は、断面視して、矩形状をなしており、斜面7eを有さない点でサーマルヘッドX1が有する基板7と相違する。また、グレーズ13は、基板7の第1主面7a上に位置している。
The
また、熱伝導層14は、基板7の上およびグレーズ13の上を跨いで位置する。図5に示すように、熱伝導層14は、両端が基板7の第1主面7aに接触し、中央部分がグレーズ13に接触するように位置している。熱伝導層14は、発熱部9で発生する熱の一部を、基板7を介して放熱する。これにより、発熱部9の温度を低下させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッドX2の熱応答性を高める。
Further, the heat
蓄熱層15の第1蓄熱層15aは、熱伝導層14の上および基板7の第1主面7aの上を跨いで位置している。第1蓄熱層15aは、発熱部9で発生する熱の一部を一時的に蓄積する。これにより、発熱部9の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッドX2の熱応答性を高める。
The first
第1被覆層11は、第1蓄熱層15aの上に位置している。より詳細には、第1被覆層11は、一端が熱伝導層14と接触し、他端が熱伝導層14と離間するように第1蓄熱層15aの上に位置している。これにより、熱応力が緩和され、耐熱性が向上し、耐パルス性が強化される。
The
電気抵抗層12は第1被覆層11の上面に位置している。共通電極17および個別電極19は、電気抵抗層12上に位置している。また、保護層25は、発熱部9、共通電極17の一部および個別電極19の一部を被覆する。
The
このように、発熱部9が基板7の第1主面7aの上に位置するいわゆる平面ヘッドにおいても、サーマルヘッドX2の熱応答性を高めることができる。
As described above, the thermal responsiveness of the thermal head X2 can be enhanced even in the so-called flat head in which the
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、第1の実施形態であるサーマルヘッドX1を用いたサーマルプリンタZ1を示したが、これに限定されるものではなく、第2の実施形態に係るサーマルヘッドX2をサーマルプリンタZ1に用いてもよい。また、サーマルヘッドX1,X2を組み合わせてサーマルプリンタZ1としてもよい。 Although each embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the thermal printer Z1 using the thermal head X1 according to the first embodiment is shown, but the present invention is not limited to this, and the thermal head X2 according to the second embodiment may be used for the thermal printer Z1. good. Further, the thermal printers X1 and X2 may be combined to form the thermal printer Z1.
また、上記した各実施形態では、第1蓄熱層15aおよび第2蓄熱層15bは、互いに離間しているとして説明したが、第1蓄熱層15aおよび第2蓄熱層15bが接続された蓄熱層15であってもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the first
また、上記した各実施形態では、発熱部9が基板7の斜面7eまたは第1主面7aの上に位置するサーマルヘッドX1,X2を例示して説明したが、発熱部9が基板7の第1端面7cの上に位置するいわゆる端面ヘッドを用いてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the thermal heads X1 and X2 in which the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and variations can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the invention are not limited to the particular details and representative embodiments expressed and described as described above. Therefore, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general concept of the invention as defined by the appended claims and their equivalents.
7 基板
9 発熱部
11 第1被覆層
12 電気抵抗層
13 グレーズ
14 熱伝導層
15 蓄熱層
15a 第1蓄熱層
15b 第2蓄熱層
19 個別電極
25 保護層
27 第2被覆層
X1,X2 サーマルヘッド
Z1 サーマルプリンタ
7
Claims (11)
前記基板の上に位置するグレーズと、
前記基板の上および前記グレーズの上を跨いで位置し、前記グレーズよりも熱伝導率の高い熱伝導層と
を備えることを特徴とするサーマルヘッド。 With the board
The glaze located on the substrate and
A thermal head which is located on the substrate and straddles the glaze, and includes a heat conductive layer having a higher thermal conductivity than the glaze.
を特徴とする請求項1に記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 1, further comprising a heat storage layer located on the substrate and straddling the heat conductive layer.
を特徴とする請求項2に記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 2, further comprising a coating layer located above the heat storage layer and having a thickness smaller than that of the heat conductive layer.
を特徴とする請求項3に記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 3, wherein one end of the coating layer is in contact with the heat conductive layer and the other end is separated from the heat conductive layer.
を特徴とする請求項3または4に記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 3 or 4, wherein the heat conductive layer and the coating layer are silicon carbide.
を特徴とする請求項2〜5のいずれか1つに記載のサーマルヘッド。 The method according to any one of claims 2 to 5, wherein the thickness of the heat storage layer located on the substrate is larger than the thickness of the heat storage layer located on the heat conductive layer. Thermal head.
前記熱伝導層が、前記主面の上および前記端面の上に位置すること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載のサーマルヘッド。 The substrate has a main surface, an end surface extending in a direction intersecting the main surface, and a slope located between the main surface and the end surface and where the glaze is located.
The thermal head according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat conductive layer is located on the main surface and the end surface.
前記蓄熱層が、前記基板の主面の上および前記基板の端面の上に位置すること
を特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載のサーマルヘッド。 Further provided with a heat storage layer located on the substrate and straddling the heat conductive layer.
The thermal head according to any one of claims 1 to 8, wherein the heat storage layer is located on the main surface of the substrate and on the end surface of the substrate.
前記基板上に位置する発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、
前記発熱部上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラと
を備えること
を特徴とするサーマルプリンタ。 The thermal head according to any one of claims 1 to 10.
A transport mechanism that transports the recording medium onto the heat generating portion located on the substrate, and
A thermal printer characterized in that a platen roller for pressing the recording medium is provided on the heat generating portion.
Priority Applications (1)
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JP2019239925A JP2021107142A (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Thermal head and thermal printer |
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2019
- 2019-12-27 JP JP2019239925A patent/JP2021107142A/en active Pending
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