JP6209019B2 - サーマルプリントヘッド、サーマルプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、サーマルプリントヘッドと、サーマルプリンタと、に関する。

従来から、サーマルプリントヘッドが知られている。サーマルプリントヘッドは、印刷媒体に印刷を施すために用いられる。このような印刷媒体としては、たとえばバーコードシートやレシートを作成するための感熱紙が挙げられる。サーマルプリントヘッドについては、たとえば、特許文献１に開示されている。

図１は、従来のサーマルプリントヘッドの部分拡大断面図である。図１に示すサーマルプリントヘッド９００は、基板９１と、グレーズ層９２と、電極層９３と、抵抗体層９４と、保護層９５と、を備える。グレーズ層９２は基板９１に形成されている。グレーズ層９２は、断面が円弧状の表面を有している。抵抗体層９４は、電極層９３を介して、グレーズ層における円弧状の表面上に形成されている。保護層９５は、電極層９３および抵抗体層９４を覆っている。

このようなサーマルプリントヘッド９００は、プラテンローラ（図示していない）とともに用いられる。プラテンローラは、サーマルプリントヘッド９００における保護層に押し付けられつつ、回転する。図１に示すサーマルプリントヘッド９００を用いる際、プラテンローラは、大きく撓みつつ保護層９５に押し付けられる。そのため、プラテンローラは回転する際、サーマルプリントヘッド９００における保護層９５に引っかかり、摩耗しやすい。

特開２０１２−１２１２８３号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、プラテンローラの寿命の向上を図ることのできるサーマルプリントヘッドを提供することをその主たる課題とする。

本発明の第１の側面によると、基材表面を有する基材と、前記基材に形成された抵抗体層と、蓄熱部と、前記基材表面に形成され且つ前記抵抗体層に導通する電極層と、を備え、前記電極層は、隙間を介して互いに離間する第１導電部および第２導電部を含み、前記抵抗体層は、前記基材の厚さ方向視において、前記第１導電部および前記第２導電部に跨る発熱部を含み、前記蓄熱部には、蓄熱部凹部が形成されており、前記蓄熱部凹部には、前記基材の厚さ方向視において、前記発熱部の少なくとも一部が重なっている、サーマルプリントヘッドが提供される。

好ましくは、前記蓄熱部は、蓄熱部表面を有し、前記蓄熱部凹部は、前記蓄熱部表面から凹んでいる。

好ましくは、前記蓄熱部凹部は、前記基材表面よりも、前記基材表面が向く方向側に位置している。

好ましくは、前記蓄熱部凹部には、前記電極層の一部が配置されている。

好ましくは、前記電極層は、前記抵抗体層と前記蓄熱部との間に介在している。

好ましくは、前記基材には、前記基材表面から凹む基材凹部が形成されており、前記基材凹部は、前記基材の厚さ方向視において、前記蓄熱部凹部に重なっている。

好ましくは、前記基材凹部には、前記蓄熱部の一部が配置されている。

好ましくは、前記発熱部は、副走査方向において、前記蓄熱部凹部の寸法よりも小さい。

好ましくは、前記発熱部は、副走査方向において、前記蓄熱部凹部の寸法よりも大きい。

好ましくは、前記電極層に電流を流す駆動ＩＣを更に備える。

好ましくは、前記基材には、前記基材表面から凹む駆動ＩＣ用凹部が形成されており、前記駆動ＩＣは、前記駆動ＩＣ用凹部に配置されている。

好ましくは、前記駆動ＩＣ用凹部は、凹部側面と凹部底面とを有し、前記凹部側面は、前記基材の厚さ方向に対して傾斜している。

好ましくは、前記電極層の一部は、前記駆動ＩＣ用凹部に形成されている。

好ましくは、前記駆動ＩＣは、前記電極層に対しフリップチップ接続されている。

好ましくは、前記駆動ＩＣおよび前記電極層を接続するワイヤを更に備える。

好ましくは、前記駆動ＩＣを覆う樹脂層を更に備える。

好ましくは、前記ワイヤは、前記電極層のうち、前記基材表面に形成された箇所にボンディングされている。

好ましくは、前記駆動ＩＣおよび前記基材の間に配置された支持層を更に備える。

好ましくは、前記基材表面に形成された中間層を更に備え、前記中間層は、副走査方向において、前記蓄熱部および前記支持層との間に形成されている。

好ましくは、前記抵抗体層および前記電極層を覆う、絶縁性の保護層を更に備える。

好ましくは、前記保護層は、前記基材表面の向く側に露出する保護層表面を有する。

好ましくは、前記基材凹部の深さは、９０〜１５０μｍである。

好ましくは、前記駆動ＩＣ用凹部の深さは、３００〜４００μｍである。

好ましくは、前記基材は、セラミックよりなる。

好ましくは、前記蓄熱部は、ガラス材料よりなる。

好ましくは、前記電極層は、Ａｕよりなる。

好ましくは、前記電極層の厚さは、３〜１２μｍである。

好ましくは、前記抵抗体層は、酸化ルテニウムよりなる。

好ましくは、前記抵抗体層の厚さは、３〜１２μｍである。

好ましくは、前記基材を支持する放熱板を更に備える。

本発明の第２の側面によると、本発明の第１の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドと、前記サーマルプリントヘッドに正対するプラテンローラと、を備える、サーマルプリンタが提供される。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

従来のサーマルプリントヘッドの部分拡大断面図である。 本発明の第１実施形態にかかるサーマルプリンタの部分拡大断面図である。 本発明の第１実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの平面図である。 図３に示したサーマルプリントヘッドの部分拡大平面図である。 図２におけるサーマルプリントヘッドの部分拡大断面図である。 図２におけるサーマルプリントヘッドの部分拡大断面図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例にかかるサーマルプリントヘッドの部分拡大断面図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例にかかるサーマルプリントヘッドの部分拡大断面図である。 本発明の第２実施形態にかかるサーマルプリンタの部分拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

＜第１実施形態＞
図２〜図６を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。

図２は、本発明の第１実施形態にかかるサーマルプリンタの部分拡大断面図である。

同図に示すサーマルプリンタ８００は、印刷媒体８０１に印刷を施す。印刷媒体８０１としては、たとえばバーコードシートやレシートを作成するための感熱紙が挙げられる。サーマルプリンタ８００は、サーマルプリントヘッド１００と、プラテンローラ８０２と、を備える。プラテンローラ８０２は、サーマルプリントヘッド１００に正対している。

図３は、本発明の第１実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの平面図である。図４は、図３に示したサーマルプリントヘッドの部分拡大平面図である。図５は、図２におけるサーマルプリントヘッドの部分拡大断面図である。図６は、図２におけるサーマルプリントヘッドの部分拡大断面図である。なお、図２は、図４のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図に相当する。

図２〜図６に示すように、サーマルプリントヘッド１００は、基材１１と、配線基板１２と、放熱板１３（図５、図６では省略）と、蓄熱部２１と、支持層２２と、中間層２５と、電極層３と、抵抗体層４と、保護層６（図４では省略）と、駆動ＩＣ７と、ワイヤ８１と、樹脂部８２（図４では省略）と、コネクタ８３と、を備える。

図２、図３に示す放熱板１３は、基材１１からの熱を放散させるためのものである。放熱板１３は、たとえばＡｌなどの金属よりなる。放熱板１３は、基材１１および配線基板１２を支持している。

図２〜図６に示す基材１１は板状を呈している。本実施形態においては、基材１１はセラミックよりなる。このようなセラミックとしては、たとえば、アルミナ、ジルコニア、窒化アルミニウムが挙げられる。本実施形態では基材１１はセラミックよりなるが、基材１１はセラミックよりなっていなくてもよい。たとえば、基材１１が、半導体材料よりなっていてもよい。このような半導体材料としては、たとえば、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＡｌＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、およびＧａＮが挙げられる。また、基材１１は、基材層と配線層とが積層された配線基板であってもよい。このような基材層は、たとえばガラスエポキシ樹脂からなり、このような配線層は、たとえばＣｕやＡｕよりなる。基材１１の厚さはたとえば０．５〜１．０ｍｍである。図３に示すように、基材１１は、主走査方向Ｙに長く延びる平板状である。基材１１の幅（基材１１の副走査方向Ｘにおける寸法）は、たとえば、３〜２０ｍｍである。基材１１の主走査方向Ｙにおける寸法は、たとえば、１０〜３００ｍｍである。

図５、図６に示すように、基材１１は基材表面１１１を有する。基材表面１１１は、副走査方向Ｘと主走査方向Ｙとに広がる平面状である。基材表面１１１は、主走査方向Ｙに沿って長手状に延びる。基材表面１１１は、基材１１の厚さ方向Ｚの一方（以下、方向Ｚａと言う。図５、図６では上方）を向く。すなわち、基材表面１１１は、抵抗体層４の位置する側を向く面である。

図５に示すように、基材１１には、基材凹部１１１Ａが形成されている。基材凹部１１１Ａは、基材表面１１１から凹んでいる。本実施形態では、基材凹部１１１Ａは、主走査方向Ｙに長手状に延びる形状である。基材凹部１１１Ａは、主走査方向Ｙにおける基材１１の両端に至る。本実施形態においては、基材凹部１１１Ａは、副走査方向Ｘに垂直な平面による断面が矩形状である。基材表面１１１からの基材凹部１１１Ａの最大深さ（厚さ方向Ｚにおける最大寸法）は、たとえば、９０〜１５０μｍである。基材凹部１１１Ａの幅（副走査方向Ｘにおける寸法）は、たとえば、１１〜２１０μｍである。基材凹部１１１Ａは、たとえば、エッチングあるいは研削により、形成される。

図６に示すように、基材１１には、駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂが形成されている。駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂは、基材表面１１１から凹んでいる。本実施形態では、駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂは、主走査方向Ｙに長手状に延びる形状である。駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂは、主走査方向Ｙにおける基材１１の両端に至る。本実施形態とは異なり、駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂは、主走査方向Ｙに沿って延びる形状である必要はなく、基材１１のうち、駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂの配置される箇所のみに形成されていてもよい。基材表面１１１からの駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂの最大深さ（厚さ方向Ｚにおける最大寸法）は、たとえば、３００〜４００μｍである。駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂは、たとえば、エッチングあるいは研削により、形成される。

駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂは、凹部側面１１１Ｃおよび凹部底面１１１Ｄを有する。凹部側面１１１Ｃは、厚さ方向Ｚに対し傾斜している。具体的には、凹部側面１１１Ｃは、厚さ方向Ｚにおいて凹部底面１１１Ｄから離れるほど、厚さ方向Ｚ視において凹部底面１１１Ｄから離れるように、厚さ方向Ｚに対し傾斜している。

図２、図５に示すように、蓄熱部２１は、基材１１に形成されている。蓄熱部２１は、たとえば非晶質ガラスなどのガラス材料からなる。このガラス材料の軟化点は、たとえば８００〜８５０℃である。蓄熱部２１は、後述の発熱部４１にて発生した熱を蓄えるためのものである。蓄熱部２１は、電極層３や抵抗体層４を形成するのに適した平滑面を提供する。蓄熱部２１は、基材凹部１１１Ａに形成されている。本実施形態においては、蓄熱部２１は、主走査方向Ｙに沿って長手状に延びる形状である。また、蓄熱部２１は、基材表面１１１を覆っている。すなわち、蓄熱部２１は、厚さ方向Ｚ視において、副走査方向Ｘに基材凹部１１１Ａからはみ出た部位を有する。蓄熱部２１は、基材表面１１１に直接接する。

本実施形態では、蓄熱部２１は、基材１１の全体ではなく、基材１１の一部に形成されている。すなわち、蓄熱部２１は、部分グレーズと称されるものである。本実施形態とは異なり、蓄熱部２１は、基材１１の基材表面１１１側の全面に形成されていてもよい。すなわち、蓄熱部２１は、全体グレーズであってもよい。また、本実施形態では、蓄熱部２１が、副走査方向Ｘに基材凹部１１１Ａからはみ出た例を示したが、蓄熱部２１は、厚さ方向Ｚ視において、基材凹部１１１Ａ内のみに形成されていてもよい。

蓄熱部２１は、蓄熱部表面２１１を有する。蓄熱部表面２１１は、副走査方向Ｘと主走査方向Ｙとに広がる平面状である。蓄熱部表面２１１は、主走査方向Ｙに沿って長手状に延びる。蓄熱部表面２１１は、方向Ｚａを向く。すなわち、蓄熱部表面２１１は、基材表面１１１の向く方向と同一方向を向く。

蓄熱部２１には、蓄熱部凹部２１１Ａが形成されている。蓄熱部凹部２１１Ａは、蓄熱部表面２１１から凹んでいる。図４に示すように、本実施形態では、蓄熱部凹部２１１Ａは、主走査方向Ｙに長手状に延びる形状である。蓄熱部凹部２１１Ａの最大深さ（厚さ方向Ｚにおける最大寸法）は、たとえば、３〜１５μｍである。蓄熱部表面２１１からの蓄熱部凹部２１１Ａの幅（副走査方向Ｘにおける寸法）は、基材凹部１１１Ａの幅（副走査方向Ｘにおける寸法）よりも小さく、たとえば、１０〜２００μｍである。蓄熱部凹部２１１Ａには、厚さ方向Ｚ視において、基材凹部１１１Ａが重なっている。蓄熱部凹部２１１Ａは、たとえば、エッチングあるいは研削により、形成される。

本実施形態とは異なり、基材１１が半導体材料のＳｉよりなる場合には、蓄熱部２１はたとえば、ＳｉＯ₂であってもよい。本実施形態とは異なり、蓄熱部表面２１１が平面状ではなく、たとえば、方向Ｚａに膨らむ曲面状であってもよい。

図２、図６に示すように、支持層２２は、基材１１に形成されている。支持層２２は、蓄熱部２１に対して副走査方向Ｘに離間している。支持層２２は、たとえば非晶質ガラスなどのガラス材料からなる。このガラス材料の軟化点は、たとえば８００〜８５０℃である。支持層２２は、後述の電極層３や駆動ＩＣ７を形成するのに適した平滑面を提供するためのものである。支持層２２の厚さは、たとえば４０〜６０μｍ程度である。

図２に示すように、中間層２５は、蓄熱部２１と支持層２２とに跨る。中間層２５は、基材１１のうち蓄熱部２１と支持層２２とに挟まれた領域を覆っている。中間層２５は、蓄熱部２１もしくは支持層２２を構成するガラス材料よりも軟化点の低いガラス材料よりなる。中間層２５を構成するガラス材料の軟化点は、たとえば、６８０℃程度である。中間層２５の厚さは、たとえば２．０μｍ程度である。中間層２５は、電極層３や抵抗体層４を形成するのに適した平滑面を提供するためのものである。

図２、図５に示すように、先端層２６は、基材１１のうち蓄熱部２１の図中左方領域の一部を覆っている。先端層２６は、中間層２５と同様の材質および厚さである。中間層２５および先端層２６は、ガラスペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することにより形成されている。

図２〜図６に示す電極層３は基材１１に形成されている。より具体的には、電極層３は、基材１１における基材表面１１１に、蓄熱部２１等を介して、形成されている。電極層３の一部は、駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂに配置されている。本実施形態においては、電極層３は、駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂの凹部側面１１１Ｃおよび凹部底面１１１Ｄに形成されている。電極層３は蓄熱部２１に積層されている。電極層３の一部は、蓄熱部凹部２１１Ａに配置されている。電極層３には抵抗体層４が積層されている。本実施形態においては、抵抗体層４と蓄熱部２１との間に、電極層３が介在している。電極層３は、抵抗体層４に導通している。電極層３は、抵抗体層４に通電するための経路を構成している。

電極層３はＡｕよりなる。具体的には、電極層３は、レジネートＡｕよりなる。電極層３を構成するレジネートＡｕには、添加元素として、たとえば、ロジウム、バナジウム、ビスマス、あるいは、シリコンが添加されている。電極層３は、レジネートＡｕのペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することにより形成されている。電極層３は、複数のＡｕ層を積層させることによって構成してもよい。電極層３の厚さは、たとえば３〜１２μｍ程度である。

本実施形態とは異なり、電極層３を構成する材料は、たとえば、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｌ−Ｓｉ、あるいは、Ｔｉであってもよい。本実施形態とは異なり、電極層３と蓄熱部２１との間に、抵抗体層４が介在していてもよい。

図４に示すように、電極層３は、第１導電部３Ａと第２導電部３Ｂとを含む。第１導電部３Ａおよび第２導電部３Ｂは、互いに離間している。本実施形態では、第１導電部３Ａおよび第２導電部３Ｂは、隙間を介して主走査方向Ｙに互いに離間している。

電極層３は、共通電極３１および複数の個別電極３２を有している。

共通電極３１は、サーマルプリントヘッド１００の組み込まれたプリンタが使用される際に複数の個別電極３２に対して電気的に逆極性となる部位である。共通電極３１は、複数の共通電極帯状部３１１、連結部３１２、および迂回部３１３を有している。図４に示すように、連結部３１２は、基材１１の副走査方向Ｘ一端寄りに配置されており、主走査方向Ｙに延びる帯状である。複数の共通電極帯状部３１１は、各々が連結部３１２から蓄熱部２１に向かって副走査方向Ｘに延びており、主走査方向Ｙに等ピッチで配列されている。迂回部３１３は、連結部３１２の主走査方向Ｙ一端から副走査方向Ｘに延びている。

複数の個別電極３２は、互いに導通していない。そのため、各個別電極３２には、サーマルプリントヘッド１００の組み込まれたプリンタが使用される際に、個別に、互いに異なる電位が付与されうる。複数の個別電極３２は、主走査方向Ｙに配列されており、各々が個別電極帯状部３２１およびボンディング部３２２を有している。個別電極帯状部３２１は、副走査方向Ｘに延びた帯状部分であり、蓄熱部２１上において隣り合う２つの共通電極帯状部３１１の間に位置している。ボンディング部３２２は、個別電極帯状部３２１の副走査方向Ｘ端部に設けられている。

本実施形態においては、共通電極３１における共通電極帯状部３１１が、第１導電部３Ａとなっている。また、第１導電部３Ａに隣接している、個別電極３２における個別電極帯状部３２１が、第２導電部３Ｂとなっている。

図５に示すように、補助電極層３９は、連結部３１２の一部を覆っている。補助電極層３９は、たとえばＡｇからなり、主走査方向Ｙに延びる帯状である。補助電極層３９は、保護層６によって覆われている。

図２〜図５に示す抵抗体層４は基材１１に形成されている。本実施形態では、抵抗体層４は、蓄熱部２１を介して基材１１に形成されている。抵抗体層４は、主走査方向Ｙに延びる帯状に形成されている。抵抗体層４は、電極層３からの電流が流れた部分が発熱する。このように発熱することによって印字ドットが形成される。抵抗体層４は、電極層３を構成する材料よりも抵抗率が高い材料よりなる。本実施形態では、抵抗体層４を構成する抵抗材料は、酸化ルテニウムである。抵抗体層４を構成する抵抗材料として他には、たとえば、ポリシリコン、Ｔａ、ＴａＳｉＯ₂、および、ＴｉＯＮが挙げられる。抵抗体層４の厚さは、たとえば、３〜１２μｍである。本実施形態では、抵抗体層４は、厚膜印刷によって形成される。

抵抗体層４は、サーマルプリントヘッド１００の使用時に発熱する発熱部４１を含む。図４に示すように、発熱部４１は、基材１１の厚さ方向視において、第１導電部３Ａおよび第２導電部３Ｂに跨っている。発熱部４１は蓄熱部２１に積層されている。

本実施形態では、抵抗体層４は、蓄熱部２１の中央寄りの位置において、複数の共通電極帯状部３１１と複数の個別電極帯状部３２１とに交差している。抵抗体層４のうち各共通電極帯状部３１１と各個別電極帯状部３２１とに跨る部位が、発熱部４１となっている。発熱部４１は、電極層３によって部分的に通電されることにより発熱する部位であり、この発熱によって印字ドットが形成される。

図４に示すように、発熱部４１の少なくとも一部は、厚さ方向Ｚ視において、蓄熱部凹部２１１Ａに重なっている。本実施形態においては、発熱部４１の副走査方向Ｘにおける寸法は、蓄熱部凹部２１１Ａの副走査方向Ｘにおける寸法よりも、小さい。そのため、厚さ方向Ｚ視において、発熱部４１の全体が、厚さ方向Ｚ視において、蓄熱部凹部２１１Ａに重なっている。

図２、図５に示す保護層６は、絶縁性であり、電極層３と抵抗体層４とを覆っている。保護層６は、電極層３と抵抗体層４とを保護するためのものである。保護層６は、絶縁材料よりなる。保護層６は、保護層表面６１を有する。保護層表面６１は、方向Ｚａを向いている。すなわち、保護層表面６１は、基材表面１１１の向く側に露出している。サーマルプリンタ８００の使用の際、保護層表面６１は、印刷媒体８０１を介してプラテンローラ８０２に押し当てられる。

本実施形態では保護層６は二層構造である。具体的には、保護層６は、第１保護膜６５および第２保護膜６６を有する。

第１保護膜６５および第２保護膜６６は互いに積層されている。第１保護膜６５および第２保護膜６６はいずれも、厚さ方向Ｚ視において、少なくとも一部が発熱部４１に重なっている。本実施形態では、第１保護膜６５は、第２保護膜６６と発熱部４１との間に介在している。第２保護膜６６が、保護層表面６１を構成している。

第１保護膜６５を構成する材料は、たとえば、ガラスであり、第２保護膜６６を構成する材料は、たとえば、ＳｉＡｌＯＮ等である。また、第１保護膜６５を構成する材料の熱伝導率よりも、第２保護膜６６を構成する材料の熱伝導率が大きい構成を採用してもよい。本実施形態とは異なり、保護層６が二層構造ではなく、一層構造であってもよい。たとえば、保護層６が、第１保護膜６５のみからなっていてもよい。

図２〜図４、図６に示す駆動ＩＣ７は、複数の個別電極３２を選択的に通電させることにより、複数の発熱部４１のいずれかを任意に発熱させる機能を果たす。図６に示すように、駆動ＩＣ７は、支持層２２上に配置されている。本実施形態においては、駆動ＩＣ７と支持層２２との間に、電極層３の一部および樹脂層７９が介在している。駆動ＩＣ７は、駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂに配置されている。

図４に示すように、駆動ＩＣ７は、複数のパッド７１を有する。複数のパッド７１は、複数のワイヤ８１を介して複数の個別電極３２のボンディング部３２２、または支持層２２に形成された電極層３の一部であるパッドに接続されている。本実施形態においては、ボンディング部３２２は、凹部底面１１１Ｄ上に位置しているため、ワイヤ８１は、電極層３のうち、駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂに形成された箇所にボンディングされているといえる。

図６に示すように、樹脂部８２は、駆動ＩＣ７を覆っている。樹脂部８２は、たとえば黒色の軟質樹脂からなる。樹脂部８２の一部は、駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂに形成されている。本実施形態とは異なり、樹脂部８２がサーマルプリントヘッド１００に形成されていなくてもよい。

図３に示すコネクタ８３は、配線基板１２に固定されている。コネクタ８３は、サーマルプリントヘッド１００の外部からサーマルプリントヘッド１００へ電力を供給し、駆動ＩＣ７を制御するためのものである。

次に、サーマルプリントヘッド１００の使用方法の一例について簡単に説明する。

サーマルプリントヘッド１００は、プリンタ８００に組み込まれた状態で使用される。図２に示したように、当該プリンタ内において、サーマルプリントヘッド１００の各発熱部４１はプラテンローラ８０２に対向している。当該プリンタの使用時には、プラテンローラ８０２が回転することにより、印刷媒体８０１が、副走査方向Ｘに沿ってプラテンローラ８０２と各発熱部４１との間に一定速度で送給される。印刷媒体８０１は、プラテンローラ８０２によって保護層６のうち各発熱部４１を覆う部分に押し当てられる。一方、図４に示した各個別電極３２には、駆動ＩＣ７によって選択的に電位が付与される。これにより、共通電極３１と複数の個別電極３２の各々との間に電圧が印加される。そして、複数の発熱部４１には選択的に電流が流れ、熱が発生する。そして、各発熱部４１にて発生した熱は、保護層６を介して印刷媒体８０１に伝わる。そして、印刷媒体８０１上の主走査方向Ｙに線状に延びる第１ライン領域に、複数のドットが印刷される。また、各発熱部４１にて発生した熱は、蓄熱部２１にも伝わり、蓄熱部２１にて蓄えられる。

更に、プラテンローラ８０２が回転することにより、印刷媒体８０１が、副走査方向Ｘに沿って一定速度で引き続き送給される。そして、上述の第１ライン領域への印刷と同様に、印刷媒体８０１上の主走査方向Ｙに線状に延びる、第１ライン領域に隣接する第２ライン領域への印刷が行われる。第２ライン領域への印刷の際、印刷媒体８０１には、各発熱部４１にて発生した熱に加え、第１ライン領域への印刷時に蓄熱部２１にて蓄えられた熱が伝わる。このようにして、第２ライン領域への印刷が行われる。以上のように、印刷媒体８０１上の主走査方向Ｙに線状に延びるライン領域ごとに、複数のドットを印刷することにより、印刷媒体８０１への印刷が行われる。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態においては、蓄熱部２１には、蓄熱部凹部２１１Ａが形成されている。蓄熱部凹部２１１Ａには、基材１１の厚さ方向Ｚ視において、発熱部４１の少なくとも一部が重なっている。このような構成によると、サーマルプリンタ８００の使用の際、プラテンローラ８０２が保護層６に引っかかることを抑制できる。したがって、プラテンローラ８０２の寿命の向上を図ることができる。

従来のサーマルプリントヘッドを用いた印刷においては、スティッキング現象が問題とされていた。スティッキング現象とは、保護層に印刷媒体が張り付いてしまう現象である。スティッキング現象が断続的に生じることにより、印字が主走査方向に延びる複数の筋状の模様を呈する。本実施形態では、プラテンローラ８０２が保護層６に引っかかることを抑制できるために、スティッキング現象の抑制も期待できる。

本実施形態においては、基材凹部１１１Ａには、蓄熱部２１の一部が配置されている。このような構成によると、発熱部４１に重なる蓄熱部２１の体積を大きくすることが可能となる。これにより、蓄熱部２１が多くの熱を蓄えることが可能となる。蓄熱部２１が多くの熱を蓄えることができると、各ライン領域への印刷を行う際には、各ライン領域への印刷以前に蓄熱部２１に蓄えられた熱をより多く用いることができる。そのため、各ライン領域への印刷を行う際に発熱部４１にて発生させなければならない熱量を少なくできる。このことは、サーマルプリントヘッド１００の消費電力の削減、すなわち、印字効率の向上を図るのに適する。

本実施形態においては、発熱部４１は、副走査方向Ｘにおいて、蓄熱部凹部２１１Ａの寸法よりも小さい。このような構成によると、製造誤差が生じたとしても、発熱部４１を、厚さ方向Ｚ視において、蓄熱部凹部２１１Ａの内部に確実に形成することができる。

本実施形態においては、基材１１には、基材表面１１１から凹む駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂが形成されている。駆動ＩＣ７は、駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂに配置されている。このような構成によると、プラテンローラ８０２が、駆動ＩＣ７あるいは樹脂部８２と接触しにくくなる。これにより、駆動ＩＣ７を発熱部４１により近接して配置することができる。そのため、サーマルプリントヘッド１００の副走査方向Ｘにおける寸法の小型化を実現できる。

本実施形態においては、凹部側面１１１Ｃは、基材１１の厚さ方向Ｚに対して傾斜している。このような構成は、凹部側面１１１Ｃが厚さ方向Ｚに沿って直立している場合に比べて、基材表面１１１上から、凹部底面１１１Ｄにわたって、電極層３を形成するのに適する。

＜第１実施形態の第１変形例＞
図７を用いて、本発明の第１実施形態の第１変形例について説明する。

なお、以下の説明では、上記と同一もしくは類似の構成については上記と同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

図７は、本発明の第１実施形態の第１変形例にかかるサーマルプリントヘッドの部分拡大断面図である。

本変形例のサーマルプリントヘッド１０１は、駆動ＩＣ７が、電極層３に対しフリップチップ接続されており、ワイヤ８１を用いて電極層３に接続していない点において、サーマルプリントヘッド１００とは異なる。

このような構成によると、サーマルプリントヘッド１００と同様の作用効果を奏する。

＜第１実施形態の第２変形例＞
図８を用いて、本発明の第１実施形態の第２変形例について説明する。

図８は、本発明の第１実施形態の第２変形例にかかるサーマルプリントヘッドの部分拡大断面図である。

本変形例のサーマルプリントヘッド１０２は、電極層３が駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂに形成されていない点において、サーマルプリントヘッド１００とは異なる。本変形例のボンディング部３２２は、基材表面１１１に位置している。ワイヤ８１は、ボンディング部３２２にボンディングされている。すなわち、ワイヤ８１は、電極層３のうち、基材表面１１１に形成された箇所にボンディングされている。

このような構成によると、電極層３を駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂに形成する必要はない。そのため、電極層３の形成の容易化に適する。

＜第２実施形態＞
図９を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。

図９は、本発明の第２実施形態にかかるサーマルプリンタの部分拡大断面図である。

本実施形態のサーマルプリントヘッド２００では、発熱部４１の副走査方向Ｘの寸法が、蓄熱部凹部２１１Ａの副走査方向Ｘの寸法より大きい点において、サーマルプリントヘッド１００と異なる。本実施形態では、発熱部４１の一部は、厚さ方向Ｚ視において蓄熱部凹部２１１Ａに重なっている。発熱部４１の一部は、厚さ方向Ｚにおいて蓄熱部表面２１１に重なっている。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態においては、蓄熱部２１には、蓄熱部凹部２１１Ａが形成されている。蓄熱部凹部２１１Ａには、基材１１の厚さ方向Ｚ視において、発熱部４１の少なくとも一部が重なっている。このような構成によると、サーマルプリントヘッド１００に関して述べたのと同様に、プラテンローラ８０２の寿命の向上を図ることができる。

また、サーマルプリントヘッド１００に関して述べたのと同様に、スティッキング現象の抑制も期待できる。

本実施形態においては、基材凹部１１１Ａには、蓄熱部２１の一部が配置されている。このような構成は、サーマルプリントヘッド１００に関して述べたのと同様に、サーマルプリントヘッド２００の消費電力の削減、すなわち、印字効率の向上を図るのに適する。

本実施形態においては、発熱部４１は、副走査方向Ｘにおいて、蓄熱部凹部２１１Ａの寸法よりも大きい。このような構成によると、保護層６をより確実にプラテンローラ８０２に押し付けることが可能となる。

本実施形態においては、基材１１には、基材表面１１１から凹む駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂが形成されている。駆動ＩＣ７は、駆動ＩＣ用凹部１１１Ｂに配置されている。このような構成によると、サーマルプリントヘッド１００に関して述べたのと同様に、サーマルプリントヘッド２００の副走査方向Ｘにおける寸法の小型化を実現できる。

本発明は、上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。

上記の説明においては、電極層３や抵抗体層４が厚膜印刷によって形成される例を主に示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、電極層３や抵抗体層４が、いわゆる薄膜タイプのものであってもよい。

１００，１０１，１０２，２００ サーマルプリントヘッド
１１ 基材
１１１ 基材表面
１１１Ａ 基材凹部
１１１Ｂ 駆動ＩＣ用凹部
１１１Ｃ 凹部側面
１１１Ｄ 凹部底面
１２ 配線基板
１３ 放熱板
２１ 蓄熱部
２１１ 蓄熱部表面
２１１Ａ 蓄熱部凹部
２２ 支持層
２５ 中間層
２６ 先端層
３ 電極層
３１ 共通電極
３１１ 共通電極帯状部
３１２ 連結部
３１３ 迂回部
３２ 個別電極
３２１ 個別電極帯状部
３２２ ボンディング部
３９ 補助電極層
３Ａ 第１導電部
３Ｂ 第２導電部
４ 抵抗体層
４１ 発熱部
６ 保護層
６１ 保護層表面
６５ 第１保護膜
６６ 第２保護膜
７ 駆動ＩＣ
７１ パッド
７９ 樹脂層
８００ サーマルプリンタ
８０１ 印刷媒体
８０２ プラテンローラ
８１ ワイヤ
８２ 樹脂部
８３ コネクタ
Ｘ 副走査方向
Ｙ 主走査方向
Ｚ 厚さ方向
Ｚ１ 方向
Ｚ２ 方向

Claims (31)

1. 基材表面を有する基材と、
   前記基材に形成された抵抗体層と、
   蓄熱部と、
   前記基材表面に形成され且つ前記抵抗体層に導通する電極層と、を備え、
   前記電極層は、隙間を介して互いに離間する第１導電部および第２導電部を含み、
   前記抵抗体層は、前記基材の厚さ方向視において、前記第１導電部および前記第２導電部に跨る発熱部を含み、
   前記蓄熱部には、蓄熱部凹部が形成されており、
   前記蓄熱部凹部には、前記基材の厚さ方向視において、前記発熱部の少なくとも一部が重なっており、
   前記蓄熱部凹部には、前記電極層の一部が配置されている、サーマルプリントヘッド。
2. 基材表面を有する基材と、
   前記基材に形成された抵抗体層と、
   蓄熱部と、
   前記基材表面に形成され且つ前記抵抗体層に導通する電極層と、を備え、
   前記電極層は、隙間を介して互いに離間する第１導電部および第２導電部を含み、
   前記抵抗体層は、前記基材の厚さ方向視において、前記第１導電部および前記第２導電部に跨る発熱部を含み、
   前記蓄熱部には、蓄熱部凹部が形成されており、
   前記蓄熱部凹部には、前記基材の厚さ方向視において、前記発熱部の少なくとも一部が重なっており、
   前記電極層は、前記抵抗体層と前記蓄熱部との間に介在している、サーマルプリントヘッド。
3. 前記蓄熱部凹部には、前記電極層の一部が配置されている、請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
4. 前記蓄熱部は、蓄熱部表面を有し、
   前記蓄熱部凹部は、前記蓄熱部表面から凹んでいる、請求項１または２に記載のサーマルプリントヘッド。
5. 前記蓄熱部凹部は、前記基材表面よりも、前記基材表面が向く方向側に位置している、請求項１または請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
6. 前記基材には、前記基材表面から凹む基材凹部が形成されており、
   前記基材凹部は、前記基材の厚さ方向視において、前記蓄熱部凹部に重なっている、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
7. 前記基材凹部には、前記蓄熱部の一部が配置されている、請求項６に記載のサーマルプリントヘッド。
8. 前記発熱部は、副走査方向において、前記蓄熱部凹部の寸法よりも小さい、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
9. 前記発熱部は、副走査方向において、前記蓄熱部凹部の寸法よりも大きい、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
10. 前記電極層に電流を流す駆動ＩＣを更に備える、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
11. 前記基材には、前記基材表面から凹む駆動ＩＣ用凹部が形成されており、前記駆動ＩＣは、前記駆動ＩＣ用凹部に配置されている、請求項１０に記載のサーマルプリントヘッド。
12. 前記駆動ＩＣ用凹部は、凹部側面と凹部底面とを有し、前記凹部側面は、前記基材の厚さ方向に対して傾斜している、請求項１１に記載のサーマルプリントヘッド。
13. 前記電極層の一部は、前記駆動ＩＣ用凹部に形成されている、請求項１１に記載のサー
    マルプリントヘッド。
14. 前記駆動ＩＣは、前記電極層に対しフリップチップ接続されている、請求項１０に記載のサーマルプリントヘッド。
15. 前記駆動ＩＣおよび前記電極層を接続するワイヤを更に備える、請求項１０に記載のサーマルプリントヘッド。
16. 前記駆動ＩＣを覆う樹脂層を更に備える、請求項１１に記載のサーマルプリントヘッド。
17. 前記ワイヤは、前記電極層のうち、前記基材表面に形成された箇所にボンディングされている、請求項１５に記載のサーマルプリントヘッド。
18. 前記駆動ＩＣおよび前記基材の間に配置された支持層を更に備える、請求項１０に記載のサーマルプリントヘッド。
19. 前記基材表面に形成された中間層を更に備え、
    前記中間層は、副走査方向において、前記蓄熱部および前記支持層との間に形成されている、請求項１８に記載のサーマルプリントヘッド。
20. 前記抵抗体層および前記電極層を覆う、絶縁性の保護層を更に備える、請求項１ないし請求項１９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
21. 前記保護層は、前記基材表面の向く側に露出する保護層表面を有する、請求項２０に記載のサーマルプリントヘッド。
22. 前記基材凹部の深さは、９０〜１５０μｍである、請求項６に記載のサーマルプリントヘッド。
23. 前記駆動ＩＣ用凹部の深さは、３００〜４００μｍである、請求項１１に記載のサーマルプリントヘッド。
24. 前記基材は、セラミックよりなる、請求項１ないし請求項２３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
25. 前記蓄熱部は、ガラス材料よりなる、請求項１ないし請求項２４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
26. 前記電極層は、Ａｕよりなる、請求項１ないし請求項２５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
27. 前記電極層の厚さは、３〜１２μｍである、請求項１ないし請求項２６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
28. 前記抵抗体層は、酸化ルテニウムよりなる、請求項１ないし請求項２７のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
29. 前記抵抗体層の厚さは、３〜１２μｍである、請求項１ないし請求項２８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
30. 前記基材を支持する放熱板を更に備える、請求項１ないし請求項２９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
31. 請求項１ないし請求項３０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッドと、
    前記サーマルプリントヘッドに正対するプラテンローラと、を備える、サーマルプリンタ。
    

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