JP6987588B2 - サーマルヘッド及びサーマルプリンタ - Google Patents
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Description
図1は、サーマルヘッド1の概略構成を示す分解斜視図である。
図2(a)〜図4(b)はヘッド基体3の構成を説明するための平面図である。図5は、図3(b)のV−V線における断面図である。図6は、図3(b)のVI−VI線における断面図である。
基板11は、例えば、一定の厚さの板状である。基板11の平面形状は、ヘッド基体3の平面形状と同等である。すなわち、本実施形態では、D1軸に平行な1対の長辺と、D2軸に平行な1対の短辺とを有する長方形である。基板11は、例えば、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。
図2(a)に特に示されている第1グレーズ17は、例えば、平面視において一定の幅でD1軸方向に直線状に延びている。また、第1グレーズ17のD1軸に直交する断面の形状は、例えば、ドーム状である。その高さ、幅及び曲率は適宜に設定されてよい。
図2(b)に特に示されている補強導体層13は、例えば、導電層25のうち共通電極27と重なる領域に設けられている。なお、補強導体層13は、導電層25の他の部分(例えばグランド電極33)に重なる領域に設けられていてもよい。
下地層21(図5及び図6)は、例えば、炭化ケイ素(SiC)又は窒化ケイ素(SiN)により形成されている。その厚さは、適宜に設定されてよく、例えば、0.01μm以上1μm以下である。下地層21は、例えば、スパッタリング等の薄膜形成技術により形成される。なお、下地層21は、設けられなくてもよい。
発熱体層23の平面形状は、既述のように、複数の発熱部23aを除いて、導電層25の平面形状と同様である。ただし、発熱体層23は、複数の発熱部23aのみ、又は複数の発熱部23a及びその周囲の部分のみから構成されていてもよい。発熱体層23の厚さは適宜に設定されてよいが、例えば、0.01μm以上0.5μm以下である。
図3(a)に特に示されている導電層25において、共通電極27は、複数の発熱部23aに共通に接続されており、複数の発熱部23aに互いに同一の電位を付与する。複数の個別電極29は、複数の発熱部23aに別々に(例えば1つずつ別々に)接続されており、互いに独立に複数の発熱部23aに電位を付与する。これにより、平面視において複数の共通電極27と複数の個別電極29とに挟まれた複数の発熱部23aに互いに独立に電圧が印加され、任意の画像の印刷が可能になる。
共通電極27は、図3(a)に符号を付すように、複数の発熱部23a(第1グレーズ17)に対してヘッド基体3の端子側とは反対側(+D2)側に位置している主配線部27aと、主配線部27aからヘッド基体3の端子側へ延びる副配線部27bと、主配線部27aから延びて複数の発熱部23aに個別に接続されている複数のリード部27cとを有している。
複数の個別電極29は、例えば、複数の発熱部23aに対して1対1で設けられている。また、複数の個別電極29は、例えば、第2グレーズ19に重なる位置から第1グレーズ17側へ徐々に幅及びピッチを広げつつ延び、その後、D2軸方向へ平行に延びて複数の発熱部23aの−D2側に接続されている。D2軸に平行な部分は、その全体が第1グレーズ17上に位置していてもよいし、先端側の一部が第1グレーズ17上に位置していてもよい。なお、図示の例とは異なり、1の個別電極29に対して互いに隣接する2以上の発熱部23aが接続されていてもよい。
駆動IC45とコネクタ9とを接続する複数の配線31は、図4(b)から理解されるように、一端は駆動IC45が表面実装されるパッド3eを構成しており、他端は、コネクタ9が接続される端子3dを構成している。駆動IC45同士を接続する複数の配線31は、図4(b)から理解されるように、一端が駆動IC45が表面実装されるパッド3eを構成しており、他端が他の駆動IC45が表面実装されるパッド3eを構成している。なお、ヘッド基体3は、駆動IC45同士を接続する配線31が設けられない回路構成とされてもよい。
図3(b)に特に示されている補強絶縁層35は、例えば、平面視において、グレーズ層15の非配置領域を中心に設けられている。例えば、補強絶縁層35は、駆動IC45の配置領域よりも第1グレーズ17側に設けられている。その平面形状は、第1グレーズ17の配置領域に開口35aが形成された枠状である。別の観点では、補強絶縁層35は、第1グレーズ17(加熱ライン3b)の外側において、導電層25(例えば共通電極27の一部及び複数の個別電極29それぞれの一部)を覆っている。
図4(a)に特に示されている保護層37は、少なくとも複数の発熱部23aを覆うように形成されている。具体的には、例えば、保護層37は、第1グレーズ17の全体を覆う広さを有している。
図4(b)に特に示されている被覆層43は、例えば、加熱ライン3b、複数のパッド3e及び複数の端子3dを露出させつつ、基板11の概ね全面に設けられている。なお、加熱ライン3b(保護層37)を露出させる開口(符号省略)は、例えば、補強絶縁層35の開口35aと同様に、第1グレーズ17の平面形状を若干大きくした形状(図示の例では矩形)であり、その内縁は第1グレーズ17の外縁に隣接している。
駆動IC45は、各発熱部23aの通電状態を制御する機能を有している。駆動IC45としては、例えば、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てよい。駆動IC45は、複数のパッド3eに不図示のバンプを介して表面実装され、ハードコート47(図7参照)によって封止されている。ハードコート47は、例えば、エポキシ樹脂、あるいはシリコーン樹脂等の樹脂からなる。
図7は、サーマルヘッド1を有するサーマルプリンタ101の構成を示す模式図である。
図9は、変形例に係る保護層37の平面形状を示す、図4(a)に相当する平面図である。この変形例では、保護層37(保護絶縁層39及び保護導体層41の少なくとも一方)は、第2グレーズ19側(−D2側)の縁部が切欠き部19cの位置にて−D2側に突出することにより幅広になっている(突部37cが設けられている。)。
Claims (8)
- 基板と、
前記基板の表面上にて所定方向に延びている第1グレーズと、前記基板の表面上にて前記第1グレーズに対して前記所定方向に直交する方向の一方側に離間している第2グレーズとを含んでいるグレーズ層と、
前記第1グレーズ上にて前記所定方向に配列されている複数の発熱部と、
前記基板の表面上にて前記第1グレーズ側から前記第2グレーズ側へ延びて一部が前記第2グレーズ上に位置している側方部を含んでいる第1導体層と、
を有しており、
前記所定方向において、前記第2グレーズは、前記第1グレーズの両端よりも外側へ広がっており、
前記側方部が前記第2グレーズに重なっている位置における前記基板の表面から最上層表面までの高さが、前記複数の発熱部の位置における前記基板の表面から最上層表面までの高さよりも高く、
前記第2グレーズの前記第1グレーズ側の縁部には、前記所定方向に直交する方向の一方側に向けて切り欠かれた切欠き部が設けられており、
前記側方部が、前記切欠き部を通過するように設けられている
サーマルヘッド。 - 前記グレーズ層上及び前記第1導体層上に位置している第2導体層と、
前記第1グレーズの位置及びその周囲にて前記第2導体層上に位置している保護絶縁層と、
前記保護絶縁層上に位置している保護導体層と、
前記第1グレーズの外側にて前記第2導体層上かつ前記保護導体層下に位置している部分を含んでいる補強絶縁層と、
を有しており、
前記補強絶縁層は、前記切欠き部にて前記側方部上に位置している、前記第2グレーズよりも薄い、切り欠き対応部を含んでいる
請求項1に記載のサーマルヘッド。 - 前記補強絶縁層は、前記第1グレーズの前記第2グレーズ側にて前記第1グレーズに沿って延びている帯状部分を含んでおり、
前記帯状部分は、前記切欠き対応部を含んでおり、かつ前記第2グレーズ側の縁部が前記切欠き部の位置にて前記第2グレーズ側に突出することにより幅広になっている
請求項2に記載のサーマルヘッド。 - 前記補強絶縁層は、前記グレーズ層の材料よりも熱伝導率が低い材料により構成されている
請求項2又は3に記載のサーマルヘッド。 - 前記補強絶縁層は、前記保護絶縁層よりも厚い樹脂により構成されている
請求項2〜4のいずれか1項に記載のサーマルヘッド。 - 前記グレーズ層上に位置している第2導体層と、
前記第1グレーズの位置及びその周囲にて前記第2導体層上に位置しており、前記第1グレーズに沿って延びている保護層と、
を有しており、
前記保護層は、前記第2グレーズ側の縁部が前記切欠き部の位置にて前記第2グレーズ側に突出することにより幅広になっている
請求項1〜5のいずれか1項に記載のサーマルヘッド。 - 前記側方部は、前記切欠き部に位置する部分の前記所定方向における幅が、前記第1グレーズの端部外側に位置する部分の前記所定方向における幅よりも広い
請求項1〜6のいずれか1項に記載のサーマルヘッド。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッド上に記録媒体を搬送する搬送機構と、
前記サーマルヘッド上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラと、
を有しているサーマルプリンタ。
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