JP6786669B2 - サーマルプリントヘッド、サーマルプリンタ - Google Patents
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Description
図1〜図21を用いて、本発明の第1実施形態について説明する。
。
基材と、
前記基材に形成された蓄熱部と、
前記基材に形成された抵抗体層と、
前記基材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、
前記抵抗体層は、前記基材の厚さ方向視において、前記電極層のうち互いに離間した2つの部位に跨る複数の発熱部を含み、
前記蓄熱部には、複数の空隙が形成されており、前記発熱部は、前記厚さ方向視において、前記複数の空隙のいずれかに重なっている、サーマルプリントヘッド。
〔付記2A]
前記複数の空隙は、前記厚さ方向視において、散在している、付記1Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記3A]
前記複数の空隙の各々の前記厚さ方向における寸法は、前記複数の空隙の各々の前記厚さ方向に直交する方向における最大寸法よりも、大きい、付記1Aまたは付記2Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記4A]
前記複数の空隙の各々の前記厚さ方向における寸法は、20〜40μmである、付記3Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記5A]
前記複数の空隙の各々の前記厚さ方向に直交する方向における最大寸法は、0.5〜5μmである、付記3Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記6A]
前記複数の空隙の各々の前記厚さ方向における寸法に対する、前記複数の空隙の各々の前記厚さ方向に直交する方向における最大寸法の比は、10:1〜80:1である、付記3Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記7A]
前記複数の空隙は、前記厚さ方向視において、互いに異なる位置に配置されている、付記1Aないし付記6Aのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記8A]
前記複数の空隙のうち互いに離間する空隙どうしの離間距離は、0.5〜2μmである、付記1Aないし付記7Aのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記9A]
前記複数の空隙は、気体が充填された状態あるいは真空状態となっている、付記1Aないし付記8Aのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記10A]
前記基材には凹部が形成されており、
前記蓄熱部は、前記凹部に充填された第1部分を含む、付記1Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記11A]
前記第1部分は、前記凹部の底に位置する底部と、前記底部から前記電極層の側に向かって起立する起立壁と、を有し、
前記起立壁は、前記複数の空隙を規定している、付記10Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記12A]
前記起立壁の幅は、前記底部から前記電極層の側に向かうにつれて変化する、付記11Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記13A]
前記起立壁の幅は、前記底部から前記電極層の側に向かうにつれて、小さくなる、付記12Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記14A]
前記起立壁の幅は、前記底部から前記電極層の側に向かうにつれて、大きくなる、付記12Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記15A]
前記第1部分は、前記基材を構成する材料の酸化物よりなる、付記10Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記16A]
前記蓄熱部は、第2部分を含み、
前記第2部分は、前記第1部分と、前記複数の発熱部との間に位置している、付記11Aないし付記15Aのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記17A]
前記第2部分は、前記厚さ方向に垂直な平面に沿った形状である、付記16Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記18A]
前記第2部分は、上層および下層を有し、
前記上層の一部および前記下層の一部は、前記複数の空隙の一部分を規定している、付記16Aまたは付記17Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記19A]
前記上層は、SiO2あるいはSiNよりなる、付記18Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記20A]
前記抵抗体層は、前記電極層および前記蓄熱部の間に介在している、付記1Aないし付記19Aのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記21A]
前記基材は、半導体材料よりなる、付記1Aないし付記20Aのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記22A]
配線基板と、
複数のワイヤと、
前記抵抗体層および前記電極層を覆う保護層と、
前記配線基板、前記複数のワイヤ、および、前記保護層を覆う樹脂層と、を更に備える、付記1Aないし付記21Aのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記23A]
前記保護層には、貫通窓が形成されており、
前記電極層は、前記貫通窓から露出するボンディング部を含み、
前記ボンディング部には、前記複数のワイヤのいずれかがボンディングされている、付記22Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記24A]
前記樹脂層は、前記保護層に直接接している、付記22Aまたは付記23Aに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記25A]
前記電極層に電流を流す駆動ICを更に備える、付記1Aないし付記24Aのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記26A]
前記抵抗体層は、ポリシリコン、TaSiO2、および、TiONの少なくともいずれかよりなる、付記1Aないし付記25Aのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記27A]
前記電極層は、Au、Ag、Cu、Cr、Al−Si、W、Al−Cu、および、Tiの少なくともいずれかよりなる、付記1Aないし付記26Aのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記28A]
前記基材を支持する放熱板を更に備える、付記1Aないし付記27Aのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記29A]
付記1Aないし付記28A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。
基材と、
前記基材に形成された蓄熱部と、
前記基材に形成された抵抗体層と、
前記基材に形成され且つ前記抵抗体層に導通する電極層と、
前記抵抗体層および前記電極層を覆う保護層と、を備え、
前記抵抗体層は、前記基材の厚さ方向視において、前記電極層のうち互いに離間した2つの部位に跨る複数の発熱部を含み、
前記蓄熱部は、前記厚さ方向において、前記保護層の側に膨出している膨出部を含み、
前記膨出部は、前記厚さ方向視において、前記複数の発熱部のいずれかに重なっている、サーマルプリントヘッド。
〔付記2B〕
前記蓄熱部は、前記基材とは反対側を向く蓄熱部表面を有し、
前記膨出部は、前記蓄熱部表面の一部を構成している、付記1Bに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記3B〕
前記蓄熱部表面は、頂面と、第1傾斜面と、第2傾斜面と、を有し、
前記膨出部は、前記頂面と、前記第1傾斜面と、前記第2傾斜面と、を構成しており、
前記頂面は、副走査方向において、前記第1傾斜面および前記第2傾斜面の間に位置しており、
前記第1傾斜面および前記第2傾斜面はいずれも、前記頂面から離れるにつれて前記基材に近づくように、前記頂面に対し傾斜している、付記2Bに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記4B〕
前記頂面は、前記厚さ方向視において、前記複数の発熱部のいずれかに重なっている、付記3Bに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記5B〕
前記頂面は、平坦である、付記3Bまたは付記4Bに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記6B〕
前記頂面の副走査方向における寸法は、20〜150μmである、付記3Bないし付記5Bのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記7B〕
前記蓄熱部表面は、基面を有し、
前記膨出部は、前記基面から膨出する形状である、付記2Bないし付記6Bのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記8B〕
前記膨出部は、ウェットエッチングにより形成される、付記1Bないし付記7Bのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記9B〕
前記複数の発熱部は各々、前記電極層に当接する第1当接部および第2当接部を含み、
前記第1当接部および前記第2当接部は、互いに副走査方向に離間しており、
前記膨出部は、前記副走査方向において、前記第1当接部および前記第2当接部の間に位置している、付記1Bないし付記8Bのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記10B〕
前記膨出部の全体は、前記副走査方向において、前記第1当接部および前記第2当接部の間に位置している、付記9Bに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記11B〕
前記抵抗体層は、前記電極層および前記蓄熱部の間に介在している、付記1Bないし付記10Bのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記12B〕
前記基材は、半導体材料よりなる、付記1Bないし付記11Bのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記13B〕
配線基板と、
複数のワイヤと、
前記配線基板、前記複数のワイヤ、および、前記保護層を覆う樹脂層と、を更に備える、付記1Bないし付記12Bのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記14B〕
前記保護層には、貫通窓が形成されており、
前記電極層は、前記貫通窓から露出するボンディング部を含み、
前記ボンディング部には、前記複数のワイヤのいずれかがボンディングされている、付記13Bに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記15B〕
前記樹脂層は、前記保護層に直接接している、付記13Bまたは付記14Bに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記16B〕
前記電極層に電流を流す駆動ICを更に備える、付記1Bないし付記15Bのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記17B〕
前記抵抗体層は、ポリシリコン、TaSiO2、および、TiONの少なくともいずれかよりなる、付記1Bないし付記16Bのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記18B〕
前記電極層は、Au、Ag、Cu、Cr、Al−Si、W、Al−Cu、および、Tiの少なくともいずれかよりなる、付記1Bないし付記17Bのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記19B〕
前記基材を支持する放熱板を更に備える、付記1Bないし付記18Bのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記20B〕
付記1Bないし付記19B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。
Claims (18)
- 基材と、
前記基材に形成された蓄熱部と、
前記基材に形成された抵抗体層と、
前記基材に形成され且つ前記抵抗体層に積層されており前記抵抗体層に導通する電極層と、
前記抵抗体層および前記電極層を覆う保護層と、
嵩上げ部と、を備え、
前記抵抗体層は、前記基材の厚さ方向視において、前記電極層のうち互いに離間した2つの部位に跨る複数の発熱部を含み、
前記嵩上げ部は、前記電極層のうち互いに離間した2つの部位の間に前記2つの部位とは離間して配置されており、
前記嵩上げ部および前記複数の発熱部のいずれかの間に介在し、且つ、前記嵩上げ部の下面と前記電極層の下面とに接する絶縁層を更に備え、
前記絶縁層は、前記厚さ方向において前記基材とは反対側から前記抵抗体層を覆っており、
前記嵩上げ部は、前記発熱部および前記電極層のいずれからも絶縁されており、
前記電極層のうち互いに離間した2つの部位と前記嵩上げ部とは、前記厚さ方向において前記抵抗体層とは反対側から前記絶縁層にそれぞれ接しており、且つ副走査方向において互いに離間しており、
前記嵩上げ部は、導電性の材料であって前記電極層を構成する材料と同一材料よりなり、
前記嵩上げ部の厚さは、前記電極層の厚さと同一であり、
前記基材は、凹部を有し、
前記蓄熱部は、前記凹部に充填された第1部分と、当該第1部分と前記複数の発熱部との間に位置する第2部分と、を有し、
前記第2部分は、上層と、当該上層と前記第1部分との間に位置する下層と、を有し、
前記蓄熱部は、各々の前記厚さ方向の寸法が前記第2第1部分および前記下層にわたる大きさである複数の空隙を有し、
前記上層は、前記複数の空隙を厚さ方向において前記保護層側から塞いでおり、
前記蓄熱部は、前記上層の一部であって前記厚さ方向において前記保護層の側に膨出し且つ前記厚さ方向視において前記複数の発熱部および前記嵩上げ部と重なる膨出部を有する、サーマルプリントヘッド。 - 前記膨出部は、そのすべてが前記厚さ方向視において前記嵩上げ部に重なる、請求項1に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記嵩上げ部は、Au、Ag、Cu、Cr、Al−Si、W、Al−Cu、および、Tiの少なくともいずれかよりなる、請求項1に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記嵩上げ部と、前記電極層のうち互いに離間した2つの部位の一方との離間距離は、0.5〜50μmである、請求項1または2に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記保護層は、前記厚さ方向に隆起する隆起部を含み、前記隆起部の少なくとも一部は、主走査方向に直交する断面において、前記電極層のうち互いに離間した2つの部位に挟まれた領域内に位置している、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記保護層は、前記厚さ方向に隆起する隆起部を含み、前記隆起部の全体は、主走査方向に直交する断面において、前記電極層のうち互いに離間した2つの部位に挟まれた領域内に位置している、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記抵抗体層は、前記電極層および前記蓄熱部の間に介在している、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記基材は、半導体材料よりなる、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。
- 前記保護層は、前記絶縁層に直接接している、請求項1または2に記載のサーマルプリントヘッド。
- 配線基板と、
複数のワイヤと、
前記配線基板、前記複数のワイヤ、および、前記保護層を覆う樹脂層と、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。 - 前記保護層には、貫通窓が形成されており、
前記電極層は、前記貫通窓から露出するボンディング部を含み、
前記ボンディング部には、前記複数のワイヤのいずれかがボンディングされている、請求項10に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記樹脂層は、前記保護層に直接接している、請求項10または請求項11に記載のサーマルプリントヘッド。
- 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12のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記絶縁層は、SiO2、Si3N4、またはSiAlO2よりなる、請求項1または2に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記抵抗体層は、ポリシリコン、TaSiO2、および、TiONの少なくともいずれかよりなる、請求項1ないし請求項14のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記電極層は、Au、Ag、Cu、Cr、Al−Si、W、Al−Cu、および、Tiの少なくともいずれかよりなる、請求項1ないし請求項15のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
- 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16のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
- 請求項1ないし請求項17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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