JP7297594B2 - サーマルプリントヘッド - Google Patents
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Description
サーマルプリントヘッドA1は、プラテンローラ91によって搬送される印刷媒体99に印刷を施すプリンタに組み込まれるものである。印刷媒体99は、例えば、感熱紙である。サーマルプリントヘッドA1は、感熱紙に印刷することによって、バーコードシート、レシートなどを作成する。
第1実施形態において、第1主面11は、(100)面である。第1実施形態において、角度α1は、20度以上40度以下である。好ましくは、角度α1は、22度以上37度以下である。第1実施形態では、第1端131Aにおける接線L11と第1主面11とのなす角度α11は例えば37度であり、第2端131Bにおける接線L12と第1主面11とのなす角度α12は例えば22度である。すなわち、湾曲面131は、第1端131Aから第2端131Bに向かうに従って、第1主面11に対する接線の角度α1が徐々に小さくなるように湾曲している。
図4に示すように、発熱部41は、第1湾曲面131Eに対応する部分に形成された発熱湾曲部411を含む。発熱湾曲部411は、抵抗体層4のうち、第1湾曲面131E上に形成された部分で構成されている。発熱湾曲部411の表面は、第1湾曲面131Eと対応するように湾曲している。
配線層3は、複数の発熱部41への通電経路を構成している。配線層3は、例えば、金属材料によって構成されている。配線層3は、例えば、Cuによって構成される。配線層3は、複数の金属材料によって構成されてもよい。例えば、配線層3は、Cuによって構成される層と、Tiによって構成される層とを有してもよい。この場合、Tiによって構成される層は、Cuによって構成される層と、抵抗体層4との間に位置しているとよい。Tiによって構成される層の厚さは、例えば、100nmである。配線層3の厚さは、例えば、0.3μm以上2.0μm以下である。配線層3の厚さは、上述した厚さに限らない。
サーマルプリントヘッドA1の製造方法は、凸部13を形成する凸部形成工程を含む。凸部形成工程について説明する。
図8に示すように、KOHを用いた異方性エッチングによって、基板材料1Aに、第1面11Aから突出する基板凸部13Aが形成される。このとき、第1面11Aは、エッチングされた面である。基板凸部13Aは、主走査方向xに長く延びるように形成される。
第1実施形態の基板凸部13Aは、基板傾斜面132Aを2つ有する。2つの基板傾斜面132Aは、副走査方向yにおいて基板頂面130Aを挟むように位置する。基板傾斜面132Aは、基板頂面130Aと第1面11Aとに繋がる。基板傾斜面132Aは、基板頂面130A及び第1面11Aに対して傾斜する面である。
図13に示すように、次に、絶縁層19を形成する。例えば、CVDによって基板1にTEOSを堆積させることにより、絶縁層19が形成される。
印刷媒体99は、プラテンローラ91によって発熱湾曲部411に向けて押し付けられながら、搬送される。すなわち、第1実施形態では、プラテンローラ91が発熱湾曲部411に向けて押し付けられるように両者の相対位置が規定されている。この場合、発熱湾曲部411が湾曲しているため、プラテンローラ91によって印刷媒体99が発熱湾曲部411に向けて押し付けられやすくなっている。そのため、仮にプラテンローラ91の位置ずれが生じた場合であっても、印刷媒体99が発熱湾曲部411に向けて押し付けられやすい。
(1-1)発熱湾曲部411が湾曲しているため、印刷媒体99が発熱湾曲部411に向けて押し付けられやすくなっている。したがって、印刷媒体99を好適に印刷できる。
次に、サーマルプリントヘッドの第2実施形態について説明する。第2実施形態においては、第1実施形態と異なる構成について主に説明する。第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成については、第1実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。
(2-1)発熱部41は、凸部13上において、第1傾斜面132Eから第2傾斜面132Fにわたって設けられている。そのため、プラテンローラ91が発熱部41に対して位置ずれした場合でも、発熱部41に向けて印刷媒体99が押し付けられやすく、安定した印刷品質を得やすい。特に、第2実施形態においては、発熱部41が、頂面130から第2傾斜面132Fにわたって設けられている。すなわち、プラテンローラ91が凸部13に対して副走査方向yの上流に偏倚する場合でも、安定した印刷品質を得やすい。このように、第2実施形態によれば、プラテンローラ91に位置によらず、安定した印刷品質を得やすい。これにより、例えば、プラテンローラ91が意図しない位置ずれを起こした場合、直径が異なるプラテンローラ91を使用する場合などにおいて、印刷品質が低下することを抑制できる。
次に、サーマルプリントヘッドの第3実施形態について説明する。第3実施形態においては、第1実施形態及び第2実施形態と異なる構成について主に説明する。第3実施形態において、第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成については、第1実施形態及び第2実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。
(3-1)基板1は、接続用傾斜面17を有する。例えば、接続用傾斜面17に個別パッド311が設けられることにより、ワイヤ61を覆う保護樹脂78が、基板1から大きく突出することを抑制できる。その結果、保護樹脂78がプラテンローラ91と干渉することを抑制できる。
次に、サーマルプリントヘッドの第4実施形態について説明する。第4実施形態においては、第1実施形態から第3実施形態と異なる構成について主に説明する。第4実施形態において、第1実施形態から第3実施形態と同様の構成については、第1実施形態から第3実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。
(4-1)凸部13は、基板1において副走査方向yの下流に位置する端部に設けられている。そのため、例えばプラテンローラ91が凸部13に対して副走査方向yにおいて下流に偏倚する場合、プラテンローラ91と基板1とが干渉することをより抑制できる。
次に、サーマルプリントヘッドの第5実施形態について説明する。第5実施形態においては、第1実施形態から第4実施形態と異なる構成について主に説明する。第5実施形態において、第1実施形態から第4実施形態と同様の構成については、第1実施形態から第4実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。
(5-1)凸部13は、基板1において副走査方向yの下流に位置する端部に設けられている。その上、発熱部41は、凸部13上において副走査方向yの下流に偏倚するように設けられている。これにより、プラテンローラ91が凸部13に対して副走査方向yにおいて下流に偏倚する場合に、プラテンローラ91と基板1とが干渉することを抑制でき、良好な印字品質が得られる。
次に、サーマルプリントヘッドの第6実施形態について説明する。第6実施形態においては、第1実施形態から第5実施形態と異なる構成について主に説明する。第6実施形態において、第1実施形態から第5実施形態と同様の構成については、第1実施形態から第5実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。
(6-1)凸部13は、傾斜面132を4つ有する。これにより、凸部13は、傾斜面132を2つ有する構成と比較して、主走査方向xから見た場合により一層丸みを帯びた形状となる。そのため、プラテンローラ91によって発熱部41に向けて押し付けられる印刷媒体99が摩耗することをより一層抑制できる。
次に、サーマルプリントヘッドの第7実施形態について説明する。第7実施形態においては、第1実施形態から第6実施形態と異なる構成について主に説明する。第7実施形態において、第1実施形態から第6実施形態と同様の構成については、第1実施形態から第6実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。
第3パッド用面183は、パッド用凸部18において、副走査方向yの最下流に位置する面である。第3パッド用面183は、第1主面11と繋がっている。第3パッド用面183は、第1主面11及び第1パッド用面181に対して傾斜している。
(7-1)基板1が回路基板5に対して傾斜することによって、凸部13を保護樹脂78よりも高い位置に設けることができる。これにより、プラテンローラ91が凸部13に対して副走査方向yの下流に偏倚しない場合であっても、プラテンローラ91と保護樹脂78との干渉するおそれを低減できる。
(7-3)基板1がパッド用凸部18を有することにより、基板1が回路基板5に対して傾いて配置されることに対し、ワイヤ61をボンディングする個別パッド311などが第2主面51に対して傾き過ぎるおそれを低減できる。この場合、ワイヤ61を適切にボンディングできる。
次に、サーマルプリントヘッドの第8実施形態について説明する。第8実施形態においては、第1実施形態から第7実施形態と異なる構成について主に説明する。第8実施形態において、第1実施形態から第7実施形態と同様の構成については、第1実施形態から第7実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。
(8-1)凸部13は、頂面130を有しない。これにより、凸部13が頂面130を有する場合と比べて、凸部13の小型化を図ることができる。
上記各実施形態は本開示に関するサーマルプリントヘッドが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に関するサーマルプリントヘッドは、上記各実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、上記各実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、又は上記各実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下の変更例において、上記各実施形態と共通する部分については、上記各実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
・基板1において、絶縁層19、抵抗体層4、配線層3、保護層2の他に別の層が形成されてもよい。
・主走査方向xにおける湾曲面131の長さは、主走査方向xにおける傾斜面132の長さよりも短くてもよい。
・発熱部41は、第3傾斜面132Gと対応する部分に形成されてもよい。
・凸部13は、主走査方向xから見た場合に、副走査方向yにおいて凸部13の中心を基準に非対称な形状となるように構成されてもよい。
(付記)
以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
2…保護層
3…配線層
4…抵抗体層
5…回路基板
7…ドライバIC
8…放熱部材
11…第1主面
12…第1裏面
13…凸部
17…接続用傾斜面
19…絶縁層
31…個別電極
32…共通電極
41…発熱部
51…第2主面
130…頂面
131…湾曲面
131E…第1湾曲面
131F…第2湾曲面
132…傾斜面
132E…第1傾斜面
132F…第2傾斜面
132G…第3傾斜面
132H…第4傾斜面
311…パッドの一例である個別パッド
410…発熱頂部
411…発熱湾曲部
411E…第1発熱湾曲部
411F…第2発熱湾曲部
412…発熱傾斜部
412E…第1発熱傾斜部
412F…第2発熱傾斜部
x…主走査方向
y…副走査方向
z…厚さ方向。
Claims (23)
- 単結晶半導体で形成される基板と、
主走査方向に配列される複数の発熱部を有する抵抗体層と、
複数の前記発熱部への通電経路を構成する配線層と、を備えたサーマルプリントヘッドであって、
前記基板は、
前記抵抗体層と対向する面である主面と、
前記主面から突出するように設けられ、前記主走査方向に延びる凸部と、を有し、
前記凸部は、前記主走査方向から見て、前記主面に対して傾斜し直線状に延びる傾斜面と、
前記凸部の突出方向において前記傾斜面よりも前記主面から離れた位置に設けられ、前記突出方向に凸となるように湾曲する湾曲面と、
前記突出方向において前記主面からの距離が最も大きい位置に位置する頂面と、を有し、
前記配線層は、前記頂面の一部と重なっており、
前記複数の発熱部はそれぞれ、前記湾曲面に対応する部分に形成された発熱湾曲部を含む
サーマルプリントヘッド。 - 前記頂面上に形成されている前記抵抗体層の一部は、前記配線層が有する個別電極によって覆われている
請求項1に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記発熱湾曲部は、前記抵抗体層のうち、前記湾曲面上に形成された部分で構成されている
請求項1または2に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記発熱部は、前記傾斜面に対応する部分に形成され、前記発熱湾曲部と連続する発熱傾斜部を含む
請求項1~3のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記抵抗体層は、前記傾斜面上に形成され、
前記配線層は、前記抵抗体層のうち前記傾斜面上に形成された部分の一部を覆うように設けられ、
前記発熱傾斜部は、前記抵抗体層のうち前記傾斜面上に形成された部分であって、前記配線層によって覆われていない部分で構成される
請求項4に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記湾曲面は、副走査方向において前記頂面と前記傾斜面とに繋がる面である
請求項1~5のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記凸部は、前記副走査方向において前記頂面を挟むように位置する2つの前記湾曲面を有する
請求項6に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記頂面は、前記主面と平行であり、
前記凸部は、前記副走査方向において前記頂面を挟むように位置する2つの前記傾斜面を有し、
2つの前記傾斜面と2つの前記湾曲面とは、前記副走査方向において前記頂面を基準に対称に設けられる
請求項7に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記発熱部は、前記頂面に対応する部分に形成され、前記発熱湾曲部と連続する発熱頂部を含む
請求項6~8のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記基板、前記抵抗体層及び前記配線層は、この順で積層される
請求項1~9のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記湾曲面の表面粗さは、前記傾斜面の表面粗さよりも小さい
請求項1~10のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記湾曲面の接線と前記主面とがなす角度は、前記傾斜面と前記主面とがなす角度以下である
請求項1~11のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記突出方向における前記湾曲面の長さは、前記突出方向における前記傾斜面の長さよりも短い
請求項1~12のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記湾曲面の接線と前記主面とがなす角度は、22度以上38度以下である
請求項1~13のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 副走査方向における前記湾曲面の長さは、前記副走査方向における前記傾斜面の長さよりも長い
請求項1~14のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記基板は、Siによって構成される
請求項1~15のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記主面は、(100)面である
請求項1~16のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記傾斜面と前記主面とがなす角度は、50度以上60度以下である
請求項1~17のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記主面は第1主面であり、
前記サーマルプリントヘッドは、
第2主面を有し、副走査方向において前記基板よりも上流に位置する回路基板と、
前記第2主面に搭載され、前記発熱部への通電を制御するドライバICと、備える
請求項1~18のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記基板及び前記回路基板を支持する放熱部材を備える
請求項19に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第2主面は、前記第1主面と平行である
請求項19又は20に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第2主面は、前記第1主面に対して傾斜している
請求項19又は20に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記基板は、前記副走査方向において前記凸部よりも上流に接続用傾斜面を有し、
前記接続用傾斜面は、前記副走査方向の下流から上流に向かうにつれて厚さが小さくなるように傾斜し、
前記配線層は、前記接続用傾斜面に形成される複数のパッドを有し、
前記パッドは、ワイヤボンディング用のパッドである
請求項19~22のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。
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