JP5672479B2 - サーマルヘッド、プリンタおよびサーマルヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、平板状の支持基板および上板基板を積層状態に接合してなる積層基板と、前記上板基板の表面に形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗体の両端に接続され、該発熱抵抗体に電力を供給する一対の電極部とを備え、前記積層基板が、前記支持基板と前記上板基板との接合部における前記発熱抵抗体に対向する領域に空洞部を有し、前記一対の電極部の両方が、前記空洞部に対向する領域内に他の領域より厚さが薄い薄肉部を有し、該薄肉部が、段階的に厚さが薄くなる2段以上の段付き形状を有し、前記空洞部に対向する領域の外側まで広がっているサーマルヘッドを提供する。
このように構成することで、電極部における熱伝導率の低い領域が空洞部に対向する領域の外側まで広がるので、電極部を介する発熱抵抗体から上板基板の平面方向への熱の拡散をより低減することができる。したがって、空洞部による高い断熱性能を十分に活かすことができる。
このように構成することで、いずれの電極部においても発熱抵抗体からの熱が空洞部に対向する領域より外側に伝わり難くなる。したがって、電極部を介する上板基板の平面方向への熱の拡散をより効果的に抑制することができる。
本発明は、平板状の支持基板および上板基板を積層状態に接合してなる積層基板と、前記上板基板の表面に形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗体の両端に接続され、該発熱抵抗体に電力を供給する一対の電極部とを備え、前記積層基板が、前記支持基板と前記上板基板との接合部における前記発熱抵抗体に対向する領域に空洞部を有し、前記一対の電極部の両方が、前記空洞部に対向する領域内に他の領域より厚さが薄い薄肉部を有し、該薄肉部が、先端に向かって徐々に厚さが薄くなるように傾斜した形状を有し、前記空洞部に対向する領域の外側まで広がっているサーマルヘッドを提供する。
電極部における熱伝導率の低い領域を空洞部に対向する領域の外側まで広げることで、電極部を介する発熱抵抗体から上板基板の平面方向への熱の拡散をより低減し、空洞部による高い断熱性能を十分に活かすことができる。
このように構成することで、いずれの電極部においても発熱抵抗体からの熱を空洞部に対向する領域より外側に伝わり難くし、電極部を介する上板基板の平面方向への熱の拡散をより効果的に抑制することができる。
本発明によれば、熱効率に優れるサーマルヘッドにより、加圧機構によって押し付けられる感熱記録媒体に対して発熱抵抗体において発生した熱を高効率で伝熱させることができる。これにより、感熱記録媒体への印字時の消費電力を低減し、バッテリーの持続時間を長期化することができる。
以下、本発明の参考例としての発明の一参考実施形態に係るサーマルヘッド、プリンタおよびサーマルヘッドの製造方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るサーマルプリンタ(プリンタ)100は、図1に示すように、本体フレーム2と、水平配置されるプラテンローラ4と、プラテンローラ4の外周面に対向配置されるサーマルヘッド10と、プラテンローラ4とサーマルヘッド10との間に感熱紙(感熱記録媒体)3等の印刷対象物を送り出す紙送り機構6と、感熱紙3に対してサーマルヘッド10を所定の押圧力で押し付ける加圧機構8とを備えている。
本実施形態に係るサーマルヘッド10の製造方法は、基板本体13を形成する工程と、基板本体13に発熱抵抗体15、電極部17A,17Bおよび保護膜19を形成する工程とを有している。
まず、凹部形成工程SA1は、図5(a)に示すように、支持基板12の表面において発熱抵抗体15が対向することとなる位置に凹部21を形成する。凹部21は、例えば、支持基板12の表面にサンドブラスト、ドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工等を施すことにより形成される。
本実施形態に係るサーマルプリンタ100を用いて感熱紙3に印画するには、まず、サーマルヘッド10の一方の電極17Bに選択的に電圧を印加する。これにより、選択された電極17Bとこれに対向する電極17Aとが接続されている発熱抵抗体15に電流が流れ、発熱部15aが発熱する。
本発明の第1の実施形態に係るサーマルヘッドおよびプリンタとしては、電極部17A,17Bが、空洞部23に対向する領域内に薄肉部18を有すればよく、例えば、図8に示すように、電極部17A,17Bが厚肉部16側から段階的に厚さが薄くなる3段以上の段付き形状を有することとしてもよい。また、第1の実施形態の変形例としては、図9に示すように、電極部17A,17Bの接続部分が先端に向かって徐々に厚さが薄くなるように傾斜した形状の薄肉部18を形成することとしてもよい。
例えば、本実施形態においては、電極部形成工程SA5の第1形成工程SA5−1が第1層16aを形成し、第2形成工程SA5−2が第2層18aを形成することとしたが、これに代えて、図10(a)に示すように、第1形成工程SA5−1により全体的に厚肉部16と同じ1〜3μm程度のほぼ均等な厚さを有する厚肉の仮電極部16bを形成してもよい。また、図10(b)に示すように、第2形成工程SA5−2により仮電極部16bにおける空洞部23に対向する領域内に薄肉部18を形成することとしてもよい。
次に、本発明の第2の実施形態に係るサーマルヘッド、プリンタおよびサーマルヘッドの製造方法について説明する。
本実施形態に係るサーマルヘッド110は、図11に示すように、電極部117A,117Bが、空洞部23に対向する領域内に他の領域より熱伝導率が低くかつ発熱抵抗体15より電気抵抗値が低い材質からなる低熱伝導率部118を備える点で第1の実施形態と異なる。以下、第1の実施形態に係るサーマルヘッド10、サーマルプリンタ100およびサーマルヘッドの製造方法と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
3 感熱紙(感熱記録媒体)
8 加圧機構
12 支持基板
13 基板本体(積層基板)
14 上板基板
15 発熱抵抗体
17A,17B,117A、117B 電極(電極部)
18 薄肉部
21 凹部
23 空洞部
100 サーマルプリンタ(プリンタ)
118 低熱伝導率部
SA2 接合工程
SA3 薄板化工程
SA4 発熱抵抗体形成工程
SA5 電極部形成工程
SA5−1 第1形成工程
SA5−2 第2形成工程
Claims (6)
- 平板状の支持基板および上板基板を積層状態に接合してなる積層基板と、
前記上板基板の表面に形成された発熱抵抗体と、
該発熱抵抗体の両端に接続され、該発熱抵抗体に電力を供給する一対の電極部とを備え、
前記積層基板が、前記支持基板と前記上板基板との接合部における前記発熱抵抗体に対向する領域に空洞部を有し、
前記一対の電極部の両方が、前記空洞部に対向する領域内に他の領域より厚さが薄い薄肉部を有し、
該薄肉部が、段階的に厚さが薄くなる2段以上の段付き形状を有し、前記空洞部に対向する領域の外側まで広がっているサーマルヘッド。 - 平板状の支持基板および上板基板を積層状態に接合してなる積層基板と、
前記上板基板の表面に形成された発熱抵抗体と、
該発熱抵抗体の両端に接続され、該発熱抵抗体に電力を供給する一対の電極部とを備え、
前記積層基板が、前記支持基板と前記上板基板との接合部における前記発熱抵抗体に対向する領域に空洞部を有し、
前記一対の電極部の両方が、前記空洞部に対向する領域内に他の領域より厚さが薄い薄肉部を有し、
該薄肉部が、先端に向かって徐々に厚さが薄くなるように傾斜した形状を有し、前記空洞部に対向する領域の外側まで広がっているサーマルヘッド。 - 平板状の支持基板および上板基板を積層状態に接合してなる積層基板と、
前記上板基板の表面に形成された矩形状の発熱抵抗体と、
該発熱抵抗体の両端に接続され、該発熱抵抗体に電力を供給する一対の電極部とを備え、
前記積層基板が、前記支持基板と前記上板基板との接合部における前記発熱抵抗体に対向する領域に空洞部を有し、
前記電極部の少なくとも一方が、前記空洞部に対向する領域から他の領域にかけて略一定の厚さを有し、かつ、前記空洞部に対向する領域内に前記他の領域より熱伝導率が低くかつ前記発熱抵抗体より電気抵抗値が低い材質からなる低熱伝導率部を有するサーマルヘッド。 - 前記低熱伝導率部が、前記空洞部に対向する領域の外側まで広がる請求項3に記載のサーマルヘッド。
- 前記一対の電極部の両方が前記低熱伝導率部を有する請求項3または請求項4に記載のサーマルヘッド。
- 請求項1から請求項5のいずれかに記載のサーマルヘッドと、
該サーマルヘッドの前記発熱抵抗体に感熱記録媒体を押し付けながら送り出す加圧機構とを備えるプリンタ。
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