JP7063905B2

JP7063905B2 - サーマルプリントヘッドおよびサーマルプリントヘッドの製造方法

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Publication number: JP7063905B2
Application number: JP2019535070A
Authority: JP
Inventors: 泰弘吉川; 伸哉田中
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2022-05-09
Anticipated expiration: 2038-07-20
Also published as: CN111372786A; CN111372786B; JPWO2019031199A1; WO2019031199A1

Description

本開示は、サーマルプリントヘッドおよびサーマルプリントヘッドの製造方法に関する。

従来のサーマルプリントヘッドは、基板と、当該基板に形成された電極層および抵抗体層を備える。電極層および抵抗体層は、いわゆる厚膜印刷された導電体ペーストを焼成することにより形成されている。電極層は、各々が副走査方向に延びる複数の共通電極帯状部および複数の個別電極帯状部を有する。複数の共通電極帯状部と複数の個別電極帯状部とは、主走査方向において交互に配置されている。抵抗体層は、複数の共通電極帯状部および複数の個別電極帯状部と交差し且つこれらを覆うように、主走査方向に延びる帯状に形成されている。

本開示の第１の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドは、支持体と、電極層と、抵抗体層と、を備える。前記支持体は、基板を含む。前記抵抗体層は、前記電極層の少なくとも一部を覆う。抵抗体層は、主走査方向に配列された複数の発熱部を含む。前記電極層は、各々が前記主走査方向に交差する第１方向に延びる複数の共通電極帯状部を有する共通電極と、各々が前記主走査方向に交差する第２方向に延びる個別電極帯状部を有する複数の個別電極と、を含む。前記複数の共通電極帯状部の先端縁と前記複数の個別電極帯状部の先端縁とは、前記主走査方向に交差する第３方向に互いに離間して対向配置されている。前記抵抗体層は、前記複数の共通電極帯状部の前記先端縁と前記複数の個別電極帯状部の前記先端縁との間に位置する部分を含み、前記抵抗体層における前記部分によって、前記複数の発熱部が形成されている。

本開示の第２の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドの製造方法は、基板を含む支持体に、導電性ペーストを印刷することと、前記導電性ペーストを焼成することにより電極層を形成することであって、前記電極層は、各々が主走査方向に交差する第１方向に延びる複数の共通電極帯状部を有する共通電極と、各々が前記主走査方向に交差する第２方向に延びる個別電極帯状部を有する複数の個別電極と、を含み、前記複数の共通電極帯状部の先端縁と前記複数の個別電極帯状部の先端縁とが、前記主走査方向に交差する第３方向に互いに離間して対向配置されたことと、前記電極層の前記複数の共通電極帯状部の先端縁と前記複数の個別電極帯状部の先端縁とを覆うように抵抗体ペーストを印刷することと、前記抵抗体ペーストを焼成することにより抵抗体層を形成することと、を備える。

本開示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。

本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す平面図である。図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部平面図である。本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大平面図である。図４のＶ－Ｖ線に沿う要部断面図である。図４のＶＩ－ＶＩ線に沿う要部拡大断面図である。図４のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図４のＶＩＩＩ－ＶＩIＩ線に沿う要部拡大断面図である。本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部平面図である。本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部平面図である。図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿う要部拡大断面図である。本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部拡大断面図である。本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの変形例を示す要部断面図である。本開示の第２実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大平面図である。本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大平面図である。本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドの第１変形例を示す要部拡大平面図である。本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドの第２変形例を示す要部拡大平面図である。本開示の第４実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大平面図である。本開示の第５実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大平面図である。

以下、本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

＜第１実施形態＞
図１～図８は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの一例を示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１は、支持体１、電極層３、抵抗体層４、保護層５、駆動ＩＣ７１、封止樹脂７２、コネクタ７３、配線基板７４および放熱部材７５を備えている。サーマルプリントヘッドＡ１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にプラテンローラ８１によって押圧される感熱紙８２に対する印刷を施すプリンタに組み込まれるものである。なお、理解の便宜上、図１、図３、図４においては、保護層５を省略している。これらの図においては、主走査方向ｘおよび副走査方向ｙと基板１１の厚さ方向ｚを座標基準として用いている。また、図４においては、理解の便宜上、支持体１を省略している。

図１は、サーマルプリントヘッドＡ１を示す平面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、サーマルプリントヘッドＡ１を示す要部平面図である。図４は、サーマルプリントヘッドＡ１を示す要部拡大平面図である。図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿う要部断面図である。図６は、図４のＶＩ－ＶＩ線に沿う要部拡大断面図である。図７は、図４のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図８は、図４のＶＩＩＩ－ＶＩIＩ線に沿う要部拡大断面図である。

支持体１は、電極層３、抵抗体層４および保護層５を支持するものである。支持体１は、基板１１およびグレーズ層１２からなる。

基板１１は、たとえばＡｌＮ、Ａｌ₂Ｏ₃などのセラミックスからなり、たとえばその厚さが０．６～１．０ｍｍ程度とされている。図１に示すように、基板１１は、主走査方向ｘに長く延びる長矩形状とされている。図２に示すように、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる基材層とＣｕなどからなる配線層とが積層された配線基板７４が、支持体１に隣接して設けられた構造としてもよい。基板１１の下面には、たとえばＡｌなどの金属からなる放熱部材７５が設けられている。配線基板７４を有する構成においては、たとえば放熱部材７５上に基板１１および配線基板７４が隣接して配置され、基板１１上の電極層３と配線基板７４の配線（またはこの配線に接続されたＩＣ）とが、たとえばワイヤボンディングなどにより接続される。さらに、配線基板７４に、図１に示すコネクタ７３を設けてもよい。

グレーズ層１２は、基板１１上に形成されており、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。グレーズ層１２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。本実施形態においては、基板１１の図中上面すべてがグレーズ層１２によって覆われている。また、本実施形態においては、グレーズ層１２は、膨出部１２１および補助部１２２を有する。

膨出部１２１は、主走査方向ｘに延びる帯状であり、図中上方に若干膨出した断面円弧形状である。抵抗体層４は、膨出部１２１上に形成されている。膨出部１２１は、抵抗体層４の発熱部４０から発せられた熱が、基板１１へと過度に伝達されることを抑制するためのものである。

補助部１２２は、基板１１のうち膨出部１２１から露出した部分を覆うように形成されている。膨出部１２１は、相対的に粗面である基板１１の表面を覆うことにより、電極層３を形成するのに適した平滑面を構成するためのものである。

膨出部１２１および補助部１２２は、たとえばガラスからなる。かかるガラスの具体的選定は、膨出部１２１の蓄熱機能および補助部１２２の平滑機能を十分に発揮させることを鑑みてなされる。なお、補助部１２２の材料として、膨出部１２１の材料となるガラスペーストよりも低粘度のガラスペーストを用いることが好ましい。

電極層３は、抵抗体層４に通電するための経路を構成するためのものであり、導電性材料によって形成されている。電極層３の材質は特に限定されず、たとえば添加元素としてロジウム、バナジウム、ビスマス、シリコンなどが添加されたＡｕまたはＰｔからなる。本実施形態においては、電極層３の主成分は、Ａｕである。電極層３は、有機化合物を含むレジネート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。このような電極層３は、焼成過程を経ることにより、ガラス粒子を含みうる。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０．４μｍ～１．０μｍ程度である。

図３および図４に示すように、電極層３は、共通電極３３および複数の個別電極３６を有している。

共通電極３３は、複数の共通電極帯状部３４および共通電極連結部３５を有している。共通電極連結部３５は、支持体１の副走査方向ｙ下流側端寄りに配置されており、主走査方向ｘに延びる帯状である。複数の共通電極帯状部３４は、各々が共通電極連結部３５から図４に示す第１方向Ｎ１に沿ってに延びており、主走査方向ｘに等ピッチで配列されている。第１方向Ｎ１は、主走査方向ｘに交差する方向である。共通電極帯状部３４は、先端縁３４１を有する。先端縁３４１は、共通電極帯状部３４の先端に位置する端縁である。また、本実施形態においては、図３に示すように、共通電極連結部３５には、Ａｇ層３５１が積層されている。Ａｇ層３５１は、共通電極連結部３５の抵抗値を低減させるためのものである。

複数の個別電極３６は、抵抗体層４に対して部分的に通電するためのものであり、共通電極３３に対して逆極性となる部位である。個別電極３６は、抵抗体層４から駆動ＩＣ７１に向かって延びている。複数の個別電極３６は、主走査方向ｘに配列されており、各々が個別電極連結部３７および個別電極帯状部３８を有している。また、複数の個別電極３６は、各々が駆動ＩＣ７１に接続されるワイヤ６１がボンディングされるためのボンディング部（図示略）を有していてもよい。

図４に示すように、各個別電極帯状部３８は、第２方向Ｎ２に沿って延びた帯状部分である。第２方向Ｎ２は、主走査方向ｘに交差する方向である。個別電極帯状部３８は、先端縁３８１を有する。先端縁３８１は、個別電極帯状部３８の先端に位置する端縁である。

個別電極連結部３７は、個別電極帯状部３８から駆動ＩＣ７１に向かって延びる部分であり、そのほとんどが副走査方向ｙに沿った部位および副走査方向ｙに対して傾斜した部位を有している。隣り合う個別電極連結部３７同士の間隔は、隣り合う個別電極帯状部３８同士の間隔よりも小さくてもよい。この場合、個別電極連結部３７の幅は、個別電極帯状部３８の幅よりも大きくなる。

複数の共通電極帯状部３４の先端縁３４１と複数の個別電極帯状部３８の先端縁３８１とは、第３方向Ｎ３において離間し且つ対向するように配置されている。第３方向Ｎ３は、主走査方向ｘに交差する方向である。本実施形態においては、複数の共通電極帯状部３４の先端縁３４１と複数の個別電極帯状部３８の先端縁３８１とは、グレーズ層１２の膨出部１２１上に位置している。また、本実施形態においては、複数の共通電極帯状部３４の先端縁３４１および複数の個別電極帯状部３８の先端縁３８１は、いずれも第３方向Ｎ３に対して直角である。

本実施形態においては、第１方向Ｎ１は、副走査方向ｙと角度α１をなしている。第２方向Ｎ２は、副走査方向ｙと角度α２をなしている。第３方向Ｎ３は、副走査方向ｙと角度α３をなしている。第１方向Ｎ１と第２方向Ｎ２とが同一方向であり、さらに第１方向Ｎ１および第２方向Ｎ２と第３方向Ｎ３とが同一方向である。すなわち、角度α１、角度α２および角度α３は、同じ角度である。角度α１、角度α２および角度α３の角度は特に限定されず、１５°～３０°であることが好ましい。

本実施形態においては、共通電極帯状部３４は、第１側方端縁３４２、第２側方端縁３４３および第３側方端縁３４４を有する。第１側方端縁３４２は、共通電極連結部３５（主走査方向ｘ）に対して角度β１をなしている。角度β１は、鋭角であり、本実施形態においては、たとえば６０°～７５°である。第２側方端縁３４３は、第１側方端縁３４２と反対側に位置しており、共通電極連結部３５（主走査方向ｘ）に対して角度β２をなしている。角度β２は、鈍角であり、本実施形態においては、たとえば１０５°～１２０°である。第３側方端縁３４４は、第１側方端縁３４２と共通電極連結部３５との間に介在しており、共通電極連結部３５（主走査方向ｘ）に対して角度β３をなしている。角度β３は、角度β１よりも大であり、本実施形態においては、たとえば９０°である。

隣り合う共通電極帯状部３４同士の間隔および隣り合う個別電極帯状部３８同士の間隔は、特に限定されず、たとえば１５μｍ～３０μｍであり、たとえば２０μｍ程度である。この場合、隣り合う共通電極帯状部３４同士の中心距離および隣り合う個別電極帯状部３８同士の中心距離を、４２．３μｍとすれば、いわゆる６００ｄｐｉの印刷解像度となる。

抵抗体層４は、電極層３を構成する材料よりも抵抗率が大であるたとえば酸化ルテニウムなどからなり、主走査方向ｘに延びる帯状に形成されている。図５に示すように、本実施形態においては、抵抗体層４は、主走査方向ｘと直角である断面形状が、支持体１から厚さ方向ｚに離間する側に膨出する形状である。抵抗体層４は、電極層３を部分的に覆うように、電極層３に対して支持体１とは反対側に積層されている。抵抗体層４は、共通電極３３の複数の共通電極帯状部３４の先端縁３４１と複数の個別電極３６の個別電極帯状部３８の先端縁３８１を覆っている。抵抗体層４のうち複数の共通電極帯状部３４の先端縁３４１と複数の個別電極３６の個別電極帯状部３８の先端縁３８１とに挟まれた部位が、複数の発熱部４０となっている。複数の発熱部４０は、電極層３によって部分的に通電されることにより選択的に発熱する。発熱部４０の発熱によって印字ドットが形成される。抵抗体層４の厚さは、たとえば４μｍ～１０μｍである。

図４および図６～図８に示すように、本実施形態においては、抵抗体層４は、複数のスリット４１を有している。スリット４１は、隣り合う発熱部４０の間に位置しており、抵抗体層４を厚さ方向ｚに貫通している。スリット４１は、厚さ方向ｚ視において隣り合う共通電極帯状部３４と個別電極帯状部３８との間に設けられている。本実施形態においては、スリット４１は、共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８とは、重ならない位置に設けられている。また、図示された例においては、スリット４１は、抵抗体層４の副走査方向ｙ両端縁に到達している。これにより、複数の発熱部４０は、互いに離間した構成となっている。また、図示された例においては、スリット４１は、第３方向Ｎ３に沿った形状である。

図４および図６～図８に示すように、抵抗体層４のうち１つの発熱部４０を構成する部分は、一対の抵抗体側面４１１および一対の抵抗体傾斜面４１２を有する。

一対の抵抗体側面４１１は、発熱部４０の主走査方向ｘ（厳密には、第３方向Ｎ３と直角である方向）の両側に位置しており、基板１１が広がる方向（ｘｙ平面）に対して起立した面である。本明細書における起立した面とは、基準となる平面となす角度が典型的には９０°の面であるが、少なくとも基準となる平面になだらかに繋がる面を含まない意図である。たとえば、抵抗体側面４１１の一例としては、図６～図８に示す角度γが８０°～９０°程度である面をいう。

一対の抵抗体傾斜面４１２は、一対の抵抗体側面４１１に対して支持体１側に繋がっており、一対の抵抗体側面４１１と支持体１との間に介在している。抵抗体傾斜面４１２は、厚さ方向ｚにおいて支持体１に近づくほど主走査方向ｘ（厳密には、第３方向Ｎ３と直角である方向）外方に位置する形状の面である。図示された例においては、抵抗体傾斜面４１２は、凹曲面とされている。抵抗体傾斜面４１２の曲率半径は、たとえば０．５μｍ～２μｍであり、たとえば１μｍ程度である。また、抵抗体傾斜面４１２の厚さ方向ｚにおける寸法は、抵抗体側面４１１の厚さ方向ｚにおける寸法よりも小である。

本実施形態においては、抵抗体側面４１１は、厚さ方向ｚ視において共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８と重ならない位置に設けられており、言い換えると共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８の外方に位置している。また、抵抗体傾斜面４１２は、厚さ方向ｚ視において共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８と重ならない位置に設けられており、言い換えると共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８の外方に位置している。

保護層５は、電極層３および抵抗体層４を保護するためのものである。保護層５は、たとえば非晶質ガラスからなる。

駆動ＩＣ７１は、複数の個別電極３６を選択的に通電させることにより、該当する抵抗体層４の発熱部４０を発熱させる機能を果たす。駆動ＩＣ７１には、複数のパッドが設けられている。駆動ＩＣ７１のパッドと複数の個別電極３６とは、それぞれにボンディングされた複数のワイヤ６１を介して接続されている。ワイヤ６１は、Ａｕからなる。図１および図２に示すように、駆動ＩＣ７１およびワイヤ６１は、封止樹脂７２によって覆われている。封止樹脂７２は、たとえば黒色の軟質樹脂からなる。また、駆動ＩＣ７１とコネクタ７３とは、図示しない信号線によって接続されている。

次に、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法の一例について、図９～図１２を参照しつつ以下に説明する。

まず、図９に示すように、たとえばＡｌ₂Ｏ₃からなる基板１１を用意する。次いで、基板１１上にガラスペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することにより、膨出部１２１および補助部１２２を有するグレーズ層１２を形成する。次いで、レジネートＡｕのペーストを厚膜印刷する導電性ペースト印刷工程を行う。次いで、電極形成工程を行う。この工程においては、導電性ペーストを焼成することにより、金属膜を形成する。なお、当該厚膜印刷および焼成の工程を、複数回繰り返して行ってもよい。次いで、金属膜に対してたとえばエッチング等を用いたパターニングを施すことにより、電極層３を形成する。電極層３は、共通電極３３および複数の個別電極３６を有している。また、電極層３の形成の後に、または同時に、たとえばＡｇペーストの印刷および焼成を行うことにより、Ａｇ層３５１を形成する。

次いで、図１０および図１１に示すように、たとえば酸化ルテニウムなどの抵抗体を含む抵抗体ペースト４Ａを厚膜印刷する抵抗体ペースト印刷工程を行う。この工程においては、複数の共通電極帯状部３４の先端縁３４１および複数の個別電極帯状部３８の先端縁３８１を覆うように、主走査方向ｘに延びる帯状に抵抗体ペースト４Ａを印刷する。厚膜印刷された抵抗体ペースト４Ａの表面は、厚さ方向ｚに緩やかに膨出する曲面である。

次いで、乾燥工程を行う。この工程においては、電極層３および抵抗体ペースト４Ａが意図しない変質等を生じない環境において、抵抗体ペースト４Ａを乾燥させる。この乾燥により、抵抗体ペースト４Ａに含まれる溶媒が減少する。このような乾燥した抵抗体ペースト４Ａは、上述した断面形状を維持するものの、乾燥前と比べて顕著に脆い性質のものとなる。

次いで、図１２に示すように、乾燥した抵抗体ペースト４Ａを部分的に除去する除去工程を行う。除去工程における除去手法は特に限定されず、本実施形態においては、ショットブラストを用いている。支持体１に対してマスク９１を対面させる。マスク９１は、複数の貫通部９２が設けられている。複数の貫通部９２は、各々がマスク９１を厚さ方向ｚに貫通する貫通孔である。複数の貫通部９２は、各々が第３方向Ｎ３に沿うスリットとなっており、主走査方向ｘに配列されている。本実施形態においては、貫通部９２の副走査方向ｙ寸法は、抵抗体ペースト４Ａの副走査方向ｙ寸法よりも大きい。また、複数の貫通部９２は、隣り合う共通電極帯状部３４および隣り合う個別電極帯状部３８の間にそれぞれ配置される。

複数の貫通部９２が厚さ方向ｚ視において隣り合う共通電極帯状部３４および隣り合う個別電極帯状部３８の間に位置する状態で、複数の貫通部９２から投射材を抵抗体ペースト４Ａに吹き付ける。投射材は、適宜選択される粒状体であり、本実施形態においては、乾燥した抵抗体ペースト４Ａを適切に除去しつつ、電極層３やグレーズ層１２を傷つけない硬度のものが選択されることが好ましい。このような投射材の材質としては、たとえばシリカが挙げられる。この吹き付けにより、抵抗体ペースト４Ａが部分的に順次除去され、複数のスリット４１が形成される。

なお、粒状体である投射材は、所定の平均粒径を有するものである。この投射材の寸法を例示すると、球体の投射材の場合に、たとえば直径が１μｍ～４μｍであり、たとえば２μｍ程度である。このため、除去工程を経て残存した抵抗体ペースト４Ａのうち発熱部４０となるべき部分には、厚さ方向ｚ上側に位置する抵抗体側面４１１と厚さ方向ｚ下側に位置する抵抗体傾斜面４１２とが形成される。抵抗体傾斜面４１２は、投射材の平均粒径に対応する曲率半径の凹曲面である。抵抗体傾斜面４１２の曲率半径は、たとえば０．５μｍ～２μｍであり、たとえば１μｍ程度である。

次いで、抵抗体層形成工程を行う。この工程においては、乾燥した抵抗体ペースト４Ａを所定の温度によって焼成する。この結果、上述した構成の抵抗体層４が得られる。

この後は、たとえばガラスペーストを厚膜印刷し、これを焼成することにより、保護層５を形成する。そして、駆動ＩＣ７１の実装およびワイヤ６１のボンディング、支持体１および配線基板７４の放熱部材７５への取り付けなどを行うことにより、サーマルプリントヘッドＡ１が得られる。

次に、サーマルプリントヘッドＡ１およびサーマルプリントヘッドＡ１の製造方法の作用について説明する。

本実施形態によれば、図４に示すように、共通電極３３の複数の共通電極帯状部３４と個別電極３６の複数の個別電極帯状部３８とは、主走査方向ｘ視において重なっていない。抵抗体層４の発熱部４０は、第３方向Ｎ３に離間した共通電極帯状部３４の先端縁３４１と個別電極帯状部３８の先端縁３８１との間の部分である。このため、複数の共通電極帯状部３４と複数の個別電極帯状部３８とが主走査方向ｘに交互に配置された構成と比べて、１つの発熱部４０の主走査方向ｘ寸法を縮小することが可能である。したがって、サーマルプリントヘッドＡ１の印刷の高精細化を図ることができる。

また、電極層３と、電極層３の一部を覆う抵抗体層４とを、厚膜印刷を用いて形成された、いわゆる厚膜タイプのサーマルプリントヘッドであるサーマルプリントヘッドＡ１は、印刷による印刷対象物との摩擦による劣化を受けにくいという利点がある。したがって、製品寿命の短縮を回避しつつ、印刷の高精細化を図ることができる。

抵抗体層４には、図４および図６～図８に示すように、複数のスリット４１が形成されている。本実施形態においては、スリット４１は、抵抗体層４の副走査方向ｙ両端に到達しており、隣り合う発熱部４０同士を完全に区画している。これにより、ある個別電極３６に通電させた際に、この個別電極３６の個別電極帯状部３８と１つのみの発熱部４０とに電流が流れる。したがって、発熱させるべき発熱部４０に集中して電流を流すことが可能であり、印刷の高精細化に好ましい。

図１２に示すように、抵抗体ペースト印刷工程によって印刷された抵抗体ペースト４Ａを、乾燥工程において乾燥させる。そして、乾燥工程を経て脆い性質となった抵抗体ペースト４Ａを、除去工程によって部分的に除去する。このため、除去工程においては、抵抗体ペースト４Ａの所望の除去対象部分を容易に除去可能である。また、抵抗体ペースト４Ａを除去するために、ことさらに強力な除去機能を発揮する除去手法を採用する必要がない。このため、除去工程において、電極層３やグレーズ層１２を不当に傷つけるおそれが少ないという利点がある。また、抵抗体層４の複数のスリット４１の寸法精度を向上させることができる。また、除去工程においてショットブラストを用いれば、抵抗体ペースト４Ａの所望箇所を確実に除去することができる

また、本実施形態においては、図４に示すように、第１方向Ｎ１、第２方向Ｎ２および第３方向Ｎ３が、副走査方向ｙに対して傾いている。このため、発熱部４０の発熱により印刷媒体に形成される印刷ドットは、第３方向Ｎ３に沿って副走査方向ｙに対して傾いた形状となりやすい。隣り合う発熱部４０は、スリット４１によって区画されているものの、となりあう印刷ドットの副走査方向ｙ下流端と副走査方向ｙ上流端との主走査方向ｘ距離は、第３方向Ｎ３が副走査方向ｙに対して傾いていることによって縮小されている。したがって、隣り合う印刷ドットの間の隙間を、肉眼で認識されにくいものとすることが可能であり、コントラストが強い、より鮮明な印刷を行うことができる。

本実施形態においては、共通電極帯状部３４の先端縁３４１と個別電極帯状部３８の先端縁３８１とが、いずれも第３方向Ｎ３に対して直角である。これにより、先端縁３４１と先端縁３８１との距離は、均一である。このため、共通電極帯状部３４と個別電極帯状部３８とが通電されることにより、発熱部４０に電流が流れる場合に、先端縁３４１と先端縁３８１との間において、より第３方向Ｎ３に沿って電流を流すことができる。先端縁３４１と先端縁３８１との第３方向Ｎ３における距離が不均一であると、第３方向Ｎ３に交差するように電流が流れたり、発熱部４０の幅方向の一部に偏って電流が流れるおそれがあり、均一な発熱が阻害され、発熱効率が低下する。本実施形態によれば、より均一な発熱が可能であり、発熱効率を高めることができる。

また、抵抗体層４は、図４および図６～図８に示すように、抵抗体傾斜面４１２を有している。抵抗体傾斜面４１２は、抵抗体層４とグレーズ層１２との接合部分において、接合面積を拡大する。このため、抵抗体層４の接合強度の向上に好ましい。また、サーマルプリントヘッドＡ１の使用における抵抗体層４の発熱部４０の発熱等に起因して、抵抗体層４とグレーズ層１２との接合箇所に応力が生じた場合に、この応力を緩和することが期待できる。

複数のスリット４１は、図４および図６～図８に示すように、厚さ方向ｚ視において複数の共通電極帯状部３４および複数の個別電極帯状部３８と重ならない位置に形成されている。これにより、スリット４１を形成するための除去工程において、共通電極帯状部３４や個別電極帯状部３８を損傷することを防止可能であるという利点がある。また、抵抗体傾斜面４１２は、厚さ方向ｚ視において複数の共通電極帯状部３４および複数の個別電極帯状部３８の外方に位置しており、これらと重ならない位置に設けられている。これにより、共通電極帯状部３４や個別電極帯状部３８を損傷することを防止可能であるという利点があるとともに、抵抗体層４の接合強度をさらに高めることができる。

図４に示すように、共通電極帯状部３４には、第３側方端縁３４４が設けられている。これにより、共通電極帯状部３４が第１方向Ｎ１に沿って副走査方向ｙに対して傾いていても、共通電極帯状部３４と共通電極連結部３５との結合部分においては、電流が第３側方端縁３４４に沿ってより短い経路を流れることが可能である。これは、本実施形態と異なり共通電極帯状部３４が第３側方端縁３４４を有さない場合に、共通電極帯状部３４と共通電極連結部３５との結合部分を流れる電流が迂回するような経路とならざるを得ないことと比較して、通電効率を高める上で有利である。

図１３～図１９は、本開示の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。

＜第１実施形態変形例＞
図１３は、サーマルプリントヘッドＡ１の変形例を示している。本変形例においては、支持体１のグレーズ層１２は、上述した例における膨出部１２１を有しておらず、補助部１２２に相当する部分のみによって形成されている。このため、グレーズ層１２は、全体が平坦な形状である。本変形例によっても印刷の高精細化を図ることができる。また、本変形例から理解されるように、支持体１のグレーズ層１２の構成は特に限定されず、またさらに、支持体１がグレーズ層１２を備えない構成であってもよい。この点は以降の実施形態においても同様である。

＜第２実施形態＞
図１４は、本開示の第２実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２は、複数の共通電極帯状部３４の先端縁３４１と複数の個別電極帯状部３８の先端縁３８１との構成が、上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、複数の共通電極帯状部３４の先端縁３４１および複数の個別電極帯状部３８の先端縁３８１が、いずれも主走査方向ｘに沿っている。このような実施形態によっても印刷の高精細化を図ることができる。また、本実施形態から理解されるように、先端縁３４１および先端縁３８１の角度は、適宜変更設定可能である。

＜第３実施形態＞
図１５は、本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３は、抵抗体層４の複数のスリット４１の構成が、上述した実施形態と異なっている。

本実施形態においては、スリット４１は、抵抗体層４の副走査方向ｙ両端縁のいずれにも到達していない。すなわち、スリット４１は、細長い形状の貫通孔の態様とされている。本実施形態においても、スリット４１は、第３方向Ｎ３に沿って延びている。スリット４１の第３方向Ｎ３寸法は、抵抗体層４のうちスリット４１の第３方向Ｎ３両側に位置する部分の第３方向Ｎ３寸法よりも大である。また、第３方向Ｎ３方向において、スリット４１は、先端縁３４１および先端縁３８１と重なっている。言い換えると、スリット４１の第３方向Ｎ３の両端は、先端縁３４１および先端縁３８１よりも抵抗体層４の副走査方向ｙ両端縁寄りに位置している。

このような実施形態によっても、印刷の高精細化を図ることができる。また、本変形例から理解されるように、抵抗体層４は、複数の発熱部４０毎に完全に区画された構成に限定されない。そして、本変形例によれば、スリット４１の第３方向Ｎ３の両端は、先端縁３４１および先端縁３８１よりも抵抗体層４の副走査方向ｙ両端縁寄りに位置していることにより、ある個別電極３６を通電状態とした場合に、この個別電極３６の個別電極帯状部３８の先端縁３８１から第３方向Ｎ３に対向する共通電極帯状部３４以外の共通電極帯状部３４に電流が流れることを抑制することが可能である。

＜第３実施形態第１変形例＞
図１６は、本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドの第１変形例を示している。本変形例のサーマルプリントヘッドＡ３１においては、スリット４１は、副走査方向ｙの図中下方端縁（上流側の端縁）に到達しており、副走査方向ｙの図中上方端縁（下流側の端縁）には到達していない。また、第３方向Ｎ３方向において、スリット４１は、先端縁３４１および先端縁３８１と重なっている。スリット４１の第３方向Ｎ３の図中上端（下流側端）は、先端縁３４１よりも抵抗体層４の副走査方向ｙ図中上方端縁（下流側端縁）寄りに位置している。

＜第３実施形態第２変形例＞
図１７は、本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドの第２変形例を示している。本変形例のサーマルプリントヘッドＡ３２においては、スリット４１は、副走査方向ｙの図中上方端縁（下流側の端縁）に到達しており、副走査方向ｙの図中下方端縁（上流側の端縁）には到達していない。また、第３方向Ｎ３方向において、スリット４１は、先端縁３４１および先端縁３８１と重なっている。スリット４１の第３方向Ｎ３の図中下端（上流側端）は、先端縁３８１よりも抵抗体層４の副走査方向ｙ図中下方端縁（上流側端縁）寄りに位置している。

これらの変形例によっても、印刷の高精細化を図ることができる。また、これらの変形例から理解されるように、抵抗体層４のスリット４１の構成は、種々に変更可能である。

＜第４実施形態＞
図１８は、本開示の第４実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ４は、第１方向Ｎ１、第２方向Ｎ２および第３方向Ｎ３が、互いに異なる方向である。図示された例においては、第２方向Ｎ２が、副走査方向ｙと同方向である。また第１方向Ｎ１が副走査方向ｙとなす角度α１は、第３方向Ｎ３が副走査方向ｙとなす角度α３よりも小である。

本実施形態によっても、印刷の高精細化を図ることができる。また、本実施形態から理解されるように、第１方向Ｎ１、第２方向Ｎ２および第３方向Ｎ３が副走査方向ｙとなす角度は、適宜変更設定が可能である。

＜第５実施形態＞
図１９は、本開示の第５実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ５は、第１方向Ｎ１、第２方向Ｎ２および第３方向Ｎ３が、いずれも副走査方向ｙと同方向である。本実施形態によっても、印刷の高精細化を図ることができる。

本開示に係るサーマルプリントヘッドおよびサーマルプリントヘッドの製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係るサーマルプリントヘッドおよびサーマルプリントヘッドの製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

本開示は、以下の付記にかかる実施形態を含みうる。
［付記１］
基板を含む支持体と、
電極層と、
前記電極層の少なくとも一部を覆う抵抗体層であって、主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、を備え、
前記電極層は、
各々が前記主走査方向に交差する第１方向に延びる複数の共通電極帯状部を有する共通電極と、
各々が前記主走査方向に交差する第２方向に延びる個別電極帯状部を有する複数の個別電極と、を含み、
前記複数の共通電極帯状部の先端縁と前記複数の個別電極帯状部の先端縁とは、前記主走査方向に交差する第３方向に互いに離間して対向配置されており、
前記抵抗体層は、前記複数の共通電極帯状部の前記先端縁と前記複数の個別電極帯状部の前記先端縁との間に位置する部分を含み、前記抵抗体層における前記部分によって、前記複数の発熱部が形成されている、サーマルプリントヘッド。
［付記２］
前記第１方向と前記第２方向とが、同方向である、付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記３］
前記第１方向および前記第２方向と前記第３方向とが、同方向である、付記２に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記４］
前記第１方向、前記第２方向および前記第３方向が副走査方向となす角度は、１５°～３０°である、付記１ないし３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記５］
前記抵抗体層には、複数のスリットが形成されており、前記複数のスリットのいずれか１つは、前記複数の発熱部のうち互いに隣り合う２つの発熱部の間に位置する、付記１ないし４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記６］
前記スリットは、前記抵抗体層の副走査方向両端縁に到達している、付記５に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記７］
前記複数のスリットは、前記支持体の厚さ方向視において、前記複数の共通電極帯状部および前記複数の個別電極帯状部のいずれもと重ならない位置に形成されている、付記５または６に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記８］
前記抵抗体層の前記複数の発熱部のいずれか１つは、
前記主走査方向両側にそれぞれ位置する２つの抵抗体側面と、
前記２つの抵抗体側面と前記支持体との間に介在する２つの抵抗体傾斜面と、を有する、付記７に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記９］
前記２つの抵抗体傾斜面のいずれか１つは、前記支持体の厚さ方向視において前記の共通電極帯状部および前記の個別電極帯状部の外方に位置する、付記８に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１０］
前記２つの抵抗体傾斜面のいずれか１つの前記基板の厚さ方向における寸法は、前記２つの抵抗体側面のいずれか１つの前記厚さ方向における寸法よりも小である、付記８または９に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１１］
前記複数の共通電極帯状部の前記先端縁と前記複数の個別電極帯状部の前記先端縁とは、前記第３方向に対して直角である、付記１ないし１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１２］
前記共通電極は、前記複数の共通電極帯状部に対して副走査方向において前記抵抗体層とは反対側に繋がり且つ前記主走査方向に延びる共通電極連結部を有する、付記１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１３］
前記共通電極帯状部は、
前記第１方向に沿い且つ前記共通電極連結部に対して鋭角をなす第１側方端縁と、
前記第１方向に沿い且つ前記共通電極連結部に対して鈍角をなす第２側方端縁と、
前記第１側方端縁と前記共通電極連結部との間に介在し且つ前記共通電極連結部となす角が前記第１側方端縁がなす角よりも大である第３側方端縁と、を有する、付記１２に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１４］
前記抵抗体層は、前記主走査方向と直角である断面形状が前記支持体から離間する側に膨出する形状である、付記１ないし１３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１５］
前記支持体は、前記基板と前記電極層との間、かつ、前記基板と前記抵抗体層との間に介在するグレーズ層をさらに備える、付記１ないし１４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１６］
前記グレーズ層は、膨出部を含み、前記膨出部は、前記複数の共通電極帯状部の前記先端縁および前記複数の個別電極帯状部の前記先端縁と前記基板との間に介在し且つ前記基板から離間する側に膨出する、付記１５に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１７］
基板を含む支持体に、導電性ペーストを印刷することと、
前記導電性ペーストを焼成することにより電極層を形成することであって、前記電極層は、
各々が主走査方向に交差する第１方向に延びる複数の共通電極帯状部を有する共通電極と、
各々が前記主走査方向に交差する第２方向に延びる個別電極帯状部を有する複数の個別電極と、を含み、前記複数の共通電極帯状部の先端縁と前記複数の個別電極帯状部の先端縁とが、前記主走査方向に交差する第３方向に互いに離間して対向配置されたことと、
前記電極層の前記複数の共通電極帯状部の先端縁と前記複数の個別電極帯状部の先端縁とを覆うように抵抗体ペーストを印刷することと、
前記抵抗体ペーストを焼成することにより抵抗体層を形成することと、を備える、サーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１８］
抵抗体ペーストを印刷することの後、抵抗体層を形成することの前に、
前記抵抗体ペーストを乾燥させることと、
乾燥した前記抵抗体ペーストに、隣り合う前記共通電極帯状部と前記個別電極帯状部との間にスリットを形成することと、
を更に備える、付記１７に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１９］
前記スリットを形成することにおいては、ショットブラストを用いる、付記１８に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。

Claims

基板を含む支持体と、
電極層と、
前記電極層の少なくとも一部を覆う抵抗体層であって、主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、を備え、
前記電極層は、
各々が前記主走査方向に交差する第１方向に延びる複数の共通電極帯状部を有する共通電極と、
各々が前記主走査方向に交差する第２方向に延びる個別電極帯状部を有する複数の個別電極と、を含み、
前記複数の共通電極帯状部の先端縁と前記複数の個別電極帯状部の先端縁とは、前記主走査方向に交差する第３方向に互いに離間して対向配置されており、
前記主走査方向に直交する方向を副走査方向とし、
前記第１方向、前記第２方向および前記第３方向が副走査方向となす角度は、それぞれ１５°～３０°であり、
前記抵抗体層は、前記複数の共通電極帯状部の前記先端縁と前記複数の個別電極帯状部の前記先端縁との間に位置する部分を含み、前記抵抗体層における前記部分によって、前記複数の発熱部が形成されている、サーマルプリントヘッド。
基板を含む支持体と、
電極層と、
前記電極層の少なくとも一部を覆う抵抗体層であって、主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、を備え、
前記電極層は、
各々が前記主走査方向に交差する第１方向に延びる複数の共通電極帯状部を有する共通電極と、
各々が前記主走査方向に交差する第２方向に延びる個別電極帯状部を有する複数の個別電極と、を含み、
前記複数の共通電極帯状部の先端縁と前記複数の個別電極帯状部の先端縁とは、前記主走査方向に交差する第３方向に互いに離間して対向配置されており、
前記抵抗体層は、前記複数の共通電極帯状部の前記先端縁と前記複数の個別電極帯状部の前記先端縁との間に位置する部分を含み、前記抵抗体層における前記部分によって、前記複数の発熱部が形成されており、
前記抵抗体層の前記複数の発熱部のいずれか１つは、
前記主走査方向両側にそれぞれ位置する２つの抵抗体側面と、
前記２つの抵抗体側面と前記支持体との間に介在する２つの抵抗体傾斜面と、を有する、サーマルプリントヘッド。
前記抵抗体層の前記複数の発熱部のいずれか１つは、
前記主走査方向両側にそれぞれ位置する２つの抵抗体側面と、
前記２つの抵抗体側面と前記支持体との間に介在する２つの抵抗体傾斜面と、を有す
る、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
前記２つの抵抗体傾斜面のいずれか１つは、前記支持体の厚さ方向視において前記の共通電極帯状部および前記の個別電極帯状部の外方に位置する、請求項２または３に記載のサーマルプリントヘッド。
前記２つの抵抗体傾斜面のいずれか１つの前記基板の厚さ方向における寸法は、前記２つの抵抗体側面のいずれか１つの前記厚さ方向における寸法よりも小である、請求項２ないし４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記第１方向と前記第２方向とが、同方向である、請求項１ないし５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記第１方向および前記第２方向と前記第３方向とが、同方向である、請求項１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記抵抗体層には、複数のスリットが形成されており、前記複数のスリットのいずれか１つは、前記複数の発熱部のうち互いに隣り合う２つの発熱部の間に位置する、請求項１ないし７のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記スリットは、前記抵抗体層の副走査方向両端縁に到達している、請求項８に記載のサーマルプリントヘッド。
前記複数のスリットは、前記支持体の厚さ方向視において、前記複数の共通電極帯状部および前記複数の個別電極帯状部のいずれもと重ならない位置に形成されている、請求項８または９に記載のサーマルプリントヘッド。
前記複数の共通電極帯状部の前記先端縁と前記複数の個別電極帯状部の前記先端縁とは、前記第３方向に対して直角である、請求項１ないし１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記共通電極は、前記複数の共通電極帯状部に対して副走査方向において前記抵抗体層とは反対側に繋がり且つ前記主走査方向に延びる共通電極連結部を有する、請求項１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記共通電極帯状部は、
前記第１方向に沿い且つ前記共通電極連結部に対して鋭角をなす第１側方端縁と、
前記第１方向に沿い且つ前記共通電極連結部に対して鈍角をなす第２側方端縁と、
前記第１側方端縁と前記共通電極連結部との間に介在し且つ前記共通電極連結部となす角が前記第１側方端縁がなす角よりも大である第３側方端縁と、を有する、請求項１２に記載のサーマルプリントヘッド。
基板を含む支持体と、
電極層と、
前記電極層の少なくとも一部を覆う抵抗体層であって、主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、を備え、
前記電極層は、
各々が前記主走査方向に交差する第１方向に延びる複数の共通電極帯状部を有する共通電極と、
各々が前記主走査方向に交差する第２方向に延びる個別電極帯状部を有する複数の個別電極と、を含み、
前記複数の共通電極帯状部の先端縁と前記複数の個別電極帯状部の先端縁とは、前記主走査方向に交差する第３方向に互いに離間して対向配置されており、
前記抵抗体層は、前記複数の共通電極帯状部の前記先端縁と前記複数の個別電極帯状部の前記先端縁との間に位置する部分を含み、前記抵抗体層における前記部分によって、前記複数の発熱部が形成されており、
前記共通電極は、前記複数の共通電極帯状部に対して副走査方向において前記抵抗体層とは反対側に繋がり且つ前記主走査方向に延びる共通電極連結部を有し、
前記共通電極帯状部は、
前記第１方向に沿い且つ前記共通電極連結部に対して鋭角をなす第１側方端縁と、
前記第１方向に沿い且つ前記共通電極連結部に対して鈍角をなす第２側方端縁と、
前記第１側方端縁と前記共通電極連結部との間に介在し且つ前記共通電極連結部となす角が前記第１側方端縁がなす角よりも大である第３側方端縁と、を有する、サーマルプリントヘッド。
前記抵抗体層は、前記主走査方向と直角である断面形状が前記支持体から離間する側に膨出する形状である、請求項１ないし１４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記支持体は、前記基板と前記電極層との間、かつ、前記基板と前記抵抗体層との間に介在するグレーズ層をさらに備える、請求項１ないし１５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記グレーズ層は、膨出部を含み、前記膨出部は、前記複数の共通電極帯状部の前記先端縁および前記複数の個別電極帯状部の前記先端縁と前記基板との間に介在し且つ前記基板から離間する側に膨出する、請求項１６に記載のサーマルプリントヘッド。
基板を含む支持体に、導電性ペーストを印刷することと、
前記導電性ペーストを焼成することにより電極層を形成することであって、前記電極層は、
各々が主走査方向に交差する第１方向に延びる複数の共通電極帯状部を有する共通電極と、
各々が前記主走査方向に交差する第２方向に延びる個別電極帯状部を有する複数の個別電極と、を含み、前記複数の共通電極帯状部の先端縁と前記複数の個別電極帯状部の先端縁とが、前記主走査方向に交差する第３方向に互いに離間して対向配置されたことと、
前記電極層の前記複数の共通電極帯状部の先端縁と前記複数の個別電極帯状部の先端縁とを覆うように抵抗体ペーストを印刷し、その後前記抵抗体ペーストを乾燥させ、乾燥した前記抵抗体ペーストに、隣り合う前記共通電極帯状部と前記個別電極帯状部との間にスリットを形成したうえで、焼成することにより抵抗体層を形成することと、を備える、サーマルプリントヘッドの製造方法。
前記スリットを形成することにおいては、ショットブラストを用いる、請求項１８に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。