JP4556991B2 - サーマルヘッド、サーマルヘッドの製造方法及び印画装置 - Google Patents
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Description
第1のサーマルヘッド(請求項1に対応)は、基板上に設けられた発熱抵抗体と、発熱抵抗体に電力を印加するための配線パターンとボンディングパッド部を有し、発熱抵抗体が保護層で覆われており、基板は金属製のマウントに固定されているサーマルヘッドであって、保護層は、発熱抵抗体を覆うと共に基板の前方壁及び/又は側壁を覆い、基板の裏面まで達するように連続して形成され、基板の裏面まで達した保護層と金属製のマウントとが接することで、保護層における基板の裏面に位置する部分が金属製のマウントの上面と電気的に接続されていることを特徴とする。
第2のサーマルヘッド(請求項2に対応)は、上記の構成において、好ましくは金属製のマウントの基板搭載面は平坦であることを特徴とする。
第3のサーマルヘッド(請求項3に対応)は、上記の構成において、好ましくは保護層の表面抵抗は、発熱抵抗体と保護層の間に絶縁層を設けたときは1×1011Ω/□以下であることを特徴とする。
第4のサーマルヘッド(請求項4に対応)は、上記の構成において、好ましくは保護層は、発熱抵抗体と保護層の間に設けられた前記の絶縁層側から、導電層と絶縁層とが順に積層された構造を有していることを特徴とする。
第5のサーマルヘッド(請求項5に対応)は、上記の構成において、好ましくは保護層の表面抵抗は、発熱抵抗体と保護層の間に絶縁層を設けないときには、1×106Ω/□より大きく、1×1011Ω/□以下であることを特徴とする。
第1のサーマルヘッドの製造方法(請求項6に対応)は、基板上に発熱抵抗体を形成する工程と、発熱抵抗体の発熱を制御する電気信号を送るための配線パターンをボンディングバッド部とともに形成する工程と、基板を分割して分割基板を形成する工程と、発熱抵抗体を保護層で覆うと共に、分割基板の前方壁及び/又は側壁を保護層で覆い、分割基板の裏面まで達するように連続して保護層で覆う保護層被覆工程と、分割基板を分割基板の裏面まで達した保護層と金属製のマウントを導電性接着剤で、保護層における基板の裏面に位置する部分が金属製のマウントの上面と電気的に接続するように分割基板を金属製のマウントを接合する工程とを含むことを特徴とする。
第1の印画装置(請求項7に対応)は、上記第1〜第5のサーマルヘッドを用いたことを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態に係るサーマルヘッドを搭載した印画装置10の概略図である。図1に示す印画装置10は、六面体状のケーシング11を有しており、ケーシング11の前面には、液晶の表示パネル12、入力キー13及び排紙口14が設けられている。また、ケーシング11内には感熱紙15がロール状に巻き取られた形で収納されており、感熱紙15の先端部は複数本の搬送ローラ16に支持されて排紙口14の手前に位置決めされている。さらに、ケーシング11内にはサーマルヘッドを実装するサーマルヘッドユニット20が感熱紙15の上側に位置決めされて組み込まれている。そのサーマルヘッドユニット20は、感熱紙15を加熱して発色させることにより、文字や画像等のイメージを感熱紙15に印刷する。印刷後の感熱紙15は、排紙口14から排出される。
図14は、本発明の第2の実施形態に係るサーマルヘッドの部分断面図であり、第1の実施形態で示した図6(a)に対応する図である。第2の実施形態では、第1の実施形態での保護層51の表面層51dの導電性を高くしたものであり、それ以外は、第1の実施形態と同様である。この第2の実施形態では、第1の実施形態での製造方法においてステップS15の保護層51を堆積するときに、絶縁層50の界面から所定の厚さでは絶縁性を有し、保護層51の表面から所定の深さでは導電性となるように適当な不純物を適当な量、添加して作製する。第2の実施形態でも第1の実施形態と同様に基板25上にグレーズ48が形成されている。グレーズ48の上には、グレーズ48の長さ方向(図14の紙面に垂直方向)に、所定の間隔で離散的に配列されるように形成されている発熱抵抗体24が設けられている。また、サーマルヘッドの長さ方向(図14の紙面に垂直方向)に、所定の間隔で離散的に配列されて形成され、かつ、発熱抵抗体24の一部領域が露出するように導電層を除去することにより形成された配線パターン27,47と、ボンディングパッド部52を備えている。発熱抵抗体24と配線パターン27,47は絶縁層50で覆われ、絶縁層50の一部は保護層51で覆われており、絶縁層50の一部は樹脂層53で覆われている。保護層51は、基板25の前方壁を覆い、基板25の裏面まで達するように連続して形成され、基板25の裏面まで達した保護層51と金属製のマウント21と導電接着剤などで基板25が接着されることで接することで金属製のマウント21と電気的に接続されている。また、マウント21は、符号54で示すようにアースされている。樹脂層51の樹脂は、エポキシ樹脂からなっている。保護層51の表面層51dの導電性を高くしているため、印画時に保護層表面に蓄積された静電気が表面層51dとマウント21を介してアースに落とすことができる。そのため、発熱抵抗体24やボンディングパッド部52における静電破壊が発生しない。それにより、信頼性の高いサーマルヘッドと印画装置を得ることができる。
図15は、本発明の第3の実施形態に係るサーマルヘッドの部分断面図であり、第1の実施形態で示した図6(a)に対応する図である。第3の実施形態では、第1の実施形態での保護層51の中間層51eの導電性を高くしたものであり、それ以外は、第1の実施形態と同様である。この第2の実施形態では、第1の実施形態での製造方法においてステップS15の保護膜51を堆積するときに、絶縁層50の界面から所定の厚さでは絶縁性を有し、保護層51の表面から所定の深さでは絶縁性を有し、それらの絶縁性の層の間の中間層51eは導電性を有するように適当な不純物を適当な量を添加して作製する。第3の実施形態でも第1の実施形態と同様に基板25上にグレーズ48が形成されている。グレーズ48の上には、グレーズ48の長さ方向(図15の紙面に垂直方向)に、所定の間隔で離散的に配列されるように形成されている発熱抵抗体24が設けられている。また、サーマルヘッドの長さ方向(図15の紙面に垂直方向)に、所定の間隔で離散的に配列されて形成され、かつ、発熱抵抗体24の一部領域が露出するように導電層を除去することにより形成された配線パターン27,47と、ボンディングパッド部52を備えている。発熱抵抗体24と配線パターン27,47は絶縁層50で覆われ、絶縁層50の一部は保護層51で覆われており、絶縁層50の一部は樹脂層53で覆われている。保護層51は、基板25の前方壁を覆い、基板25の裏面まで達するように連続して形成され、基板25の裏面まで達した保護層51と金属製のマウント21と導電接着剤などで基板25が接着されることで接することで金属製のマウント21と電気的に接続されている。また、マウント21は、符号54で示すようにアースされている。樹脂層51の樹脂は、エポキシ樹脂からなっている。印画時に保護層表面に蓄積された静電気を中間層51eとマウントを介してアースに落とすことができる。そのため、発熱抵抗体24やボンディングパッド部52における静電破壊が発生しない。それにより、信頼性の高いサーマルヘッドと印画装置を得ることができる。
図16は、本発明の第4の実施形態に係るサーマルヘッドの部分断面図であり、第1の実施形態で示した図6(a)に対応する図である。第4の実施形態では、第1の実施形態での保護層51の表面51fにタングステンなどの金属層56を形成し導電性を高くしたものであり、それ以外は、第1の実施形態と同様である。この第4の実施形態では、第1の実施形態での製造方法においてステップS15の保護膜51を堆積するときに、絶縁層の界面から所定の厚さでは絶縁体を堆積し、その後タングステン等の金属層を堆積して作製する。第4の実施形態でも第1の実施形態と同様に基板25上にグレーズ48が形成されている。グレーズ48の上には、グレーズ48の長さ方向(図16の紙面に垂直方向)に、所定の間隔で離散的に配列されるように形成されている発熱抵抗体24が設けられている。また、サーマルヘッドの長さ方向(図16の紙面に垂直方向)に、所定の間隔で離散的に配列されて形成され、かつ、発熱抵抗体24の一部領域が露出するように導電層を除去することにより形成された配線パターン27,47と、ボンディングパッド部52を備えている。発熱抵抗体24と配線パターン27,47は絶縁層50で覆われ、絶縁層50の一部は保護層51で覆われており、絶縁層50の一部は樹脂層53で覆われている。保護層51は、基板25の前方壁を覆い、基板25の裏面まで達するように連続して形成され、基板25の裏面まで達した保護層51と金属製のマウント21と導電接着剤などで基板25が接着されることで接することで金属製のマウント21と電気的に接続されている。また、マウント21は、符号で示すようにアースされている。樹脂層51の樹脂は、エポキシ樹脂からなっている。印画時に保護層表面に蓄積された静電気を金属層56とマウントを介してアースに落とすことができる。そのため、発熱抵抗体24やボンディングパッド部52における静電破壊が発生しない。それにより、信頼性の高いサーマルヘッドと印画装置を得ることができる。
図17は、本発明の第5の実施形態に係るサーマルヘッドの部分断面図であり、第1の実施形態で示した図6(a)に対応する図である。第5の実施形態では、第1の実施形態において示した絶縁層50(第1の絶縁層50)の上に形成された保護層51の構成を、その絶縁層50側から、導電層57と、第1の絶縁層50とは異なる絶縁層58(第2の絶縁層58)とが順に形成される構成とした。つまり、発熱抵抗体24側から、第1の絶縁層50、導電層57及び第2の絶縁層58が順に形成されている。それ以外は、第1の実施形態と同様である。
11 ケーシング
12 表示パネル
13 入力キー
14 排紙口
15 感熱紙
16 搬送ローラ
20 サーマルヘッドユニット
21 マウント
22 ヒートシンク
23 コネクタ
24 発熱抵抗体
25 基板
26 集積回路(IC)
27 配線パターン
28 ボンディングワイヤ
29 保護樹脂
30 段差
31 ICカバー
40 個別電極
41 共通電極
50 絶縁層(第1の絶縁層)
51 保護層
52 ボンディングパッド部
53 樹脂層
57 導電層
58 絶縁層(第2の絶縁層)
60 絶縁層被覆基板
Claims (7)
- 基板上に設けられた発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体に電力を印加するための配線パターンとボンディングパッド部を有し、前記発熱抵抗体が保護層で覆われており、前記基板は金属製のマウントに固定されているサーマルヘッドであって、
前記保護層は、前記発熱抵抗体を覆うと共に前記基板の前方壁及び/又は側壁を覆い、前記基板の裏面まで達するように連続して形成され、
前記基板の裏面まで達した前記保護層と前記金属製のマウントとが接することで、前記保護層における基板の裏面に位置する部分が前記金属製のマウントの上面と電気的に接続されていることを特徴とするサーマルヘッド。 - 前記金属製のマウントの基板搭載面は平坦であることを特徴とする請求項1記載のサーマルヘッド。
- 前記保護層の表面抵抗は、前記発熱抵抗体と前記保護層の間に絶縁層を設けたときは1×1011Ω/□以下であることを特徴とする請求項1又は2記載のサーマルヘッド。
- 前記保護層は、
前記発熱抵抗体と前記保護層の間に設けられた前記絶縁層側から、導電層と絶縁層とが順に積層された構造を有していることを特徴とする請求項3に記載のサーマルヘッド。 - 前記保護層の表面抵抗は、前記発熱抵抗体と前記保護層の間に絶縁層を設けないときには、1×106Ω/□より大きく、1×1011Ω/□以下であることを特徴とする請求項1又は2記載のサーマルヘッド。
- 基板上に発熱抵抗体を形成する工程と、
前記発熱抵抗体の発熱を制御する電気信号を送るための配線パターンをボンディングバッド部とともに形成する工程と、
前記基板を分割して分割基板を形成する工程と、
前記発熱抵抗体を保護層で覆うと共に、前記分割基板の前方壁及び/又は側壁を前記保護層で覆い、前記分割基板の裏面まで達するように連続して前記保護層で覆う保護層被覆工程と、
前記分割基板を該分割基板の裏面まで達した前記保護層と金属製のマウントとを導電性接着剤で、前記保護層における基板の裏面に位置する部分が前記金属製のマウントの上面と電気的に接続するように、前記分割基板と前記金属製のマウントとを接合する工程と
を含むことを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のサーマルヘッドを用いたことを特徴とする印画装置。
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