KR102260268B1

KR102260268B1 - 서멀 프린트 헤드

Info

Publication number: KR102260268B1
Application number: KR1020190026367A
Authority: KR
Inventors: 메이 호소오까
Original assignee: 로무 가부시키가이샤
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2021-06-02
Also published as: KR20190112645A; CN110356122A; CN110356122B; JP2019166788A; JP7037401B2

Abstract

신뢰성을 향상시키는 것이 가능한 서멀 프린트 헤드를 제공하는 것을 과제로 한다. 제1 제1 기판(1)과, 전극층(3)과, 주주사 방향 x로 배열된 복수의 발열부(40)를 포함하는 저항체층(4)을 구비하고, 전극층(3)은, 제1 제1 기판(1)의 부주사 방향 y단에 위치하는 제1 기판 제1 단부 테두리(131)를 따라 배치된 복수의 제1 패드(31)를 갖고, 복수의 제1 패드(131)에 도전성 접합재(6)를 통해 접합되는 복수의 제2 패드(24)를 갖는 배선층(23) 및 당해 배선층(23)을 지지하는 절연 재료로 이루어지며 가요성을 갖는 지지층(21)을 구비하는 제2 기판(2)을 더 구비하고 있으며, 제2 패드(24)는, 제1 제1 기판(1)의 두께 방향 z에서 볼 때 제1 제1 기판(1)과 겹치는 제2 패드 제1 부(241)와, 제1 기판 제1 단부 테두리(131)로부터 부주사 방향 y로 노출되는 제2 패드 제2 부(242)를 갖고, 제2 패드 제2 부(242)의 부주사 방향 y 치수는, 제2 패드 제2 부(242)의 주주사 방향 x 치수보다도 크다.

Description

서멀 프린트 헤드{THERMAL PRINTHEAD}

본 개시는, 서멀 프린트 헤드에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 종래의 서멀 프린트 헤드의 일례가 개시되어 있다. 상기 문헌에 개시된 서멀 프린트 헤드는, 기판, 전극층, 저항체층 및 보호층을 구비하고 있다. 저항체층은, 복수의 발열부를 갖는다. 전극층을 통해 복수의 발열부에 선택적으로 통전됨으로써, 인쇄 대상인 감열지 등에 인쇄가 이루어진다.

서멀 프린트 헤드의 도통 불량 등은, 서멀 프린트 헤드 A1의 동작 불량을 야기하여, 신뢰성을 저하시키는 하나의 요인이다.

일본 특허공개 평10-16268호 공보

본 개시는, 상기한 사정을 기초로 하여 고안해낸 것으로서, 신뢰성을 향상시키는 것이 가능한 서멀 프린트 헤드를 제공하는 것을 그 과제로 한다.

본 개시에 의해 제공되는 서멀 프린트 헤드는, 전극층과, 주주사 방향으로 배열된 복수의 발열부를 포함하는 저항체층을 구비하고, 상기 전극층은, 상기 제1 기판의 부주사 방향 단부에 위치하는 제1 기판 제1 단부 테두리를 따라 배치된 복수의 제1 패드를 갖고, 상기 복수의 제1 패드에 도전성 접합재를 통해 접합되는 복수의 제2 패드를 갖는 배선층 및 당해 배선층을 지지하는 절연 재료로 이루어지며 가요성을 갖는 지지층을 구비하는 제2 기판을 더 구비하고 있으며, 상기 제2 패드는, 상기 제1 기판의 두께 방향에서 보았을 때 상기 제1 기판과 겹치는 제2 패드 제1 부와, 상기 제1 기판 제1 단부 테두리로부터 부주사 방향으로 노출되는 제2 패드 제2 부를 갖고, 상기 제2 패드 제2 부의 부주사 방향 치수는, 상기 제2 패드 제2 부의 주주사 방향 치수보다도 크다.

본 개시의 서멀 프린트 헤드에 의하면, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 개시의 기타 특징 및 이점은, 첨부 도면을 참조하여 이하에 행하는 상세한 설명에 의해, 보다 명백해질 것이다.

도 1은, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 서멀 프린트 헤드를 나타내는 평면도이다.
도 2는, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따르는 단면도이다.
도 3은, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 서멀 프린트 헤드를 나타내는 주요부 확대 평면도이다.
도 4는, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 서멀 프린트 헤드를 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 5는, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 서멀 프린트 헤드를 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 6은, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 서멀 프린트 헤드를 나타내는 주요부 확대 평면도이다.
도 7은, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 서멀 프린트 헤드를 나타내는 주요부 확대 평면도이다.
도 8은, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 서멀 프린트 헤드를 나타내는 주요부 확대 저면도이다.
도 9는, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 서멀 프린트 헤드를 나타내는 주요부 확대 저면도이다.
도 10은, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 서멀 프린트 헤드의 도전성 접합재를 나타내는 일부 단면 주요부 확대 사시도이다.
도 11은, 참고예의 서멀 프린트 헤드를 나타내는 주요부 확대 평면도이다.
도 12는, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 서멀 프린트 헤드의 제2 기판의 변형예를 나타내는 주요부 저면도이다.

이하, 본 개시의 바람직한 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 개시에 있어서의 「제1」, 「제2」, 「제3」등의 용어는, 단순히 라벨로서 사용한 것이며, 그들의 대상물에 순열을 부여하는 것을 의도하지 않는다.

도 1 내지 도 10은, 본 발명에 따른 서멀 프린트 헤드의 일례를 나타내고 있다. 본 실시 형태의 서멀 프린트 헤드 A1은, 제1 기판(1), 제2 기판(2), 전극층(3), 저항체층(4), 보호층(5), 도전성 접합재(6), 구동 IC(71), 밀봉 수지(72) 및 방열 부재(75)를 구비하고 있다. 서멀 프린트 헤드 A1은, 예를 들어 바코드 시트나 영수증을 작성하기 위해서 감열지에 대한 인쇄를 실시하는 프린터에 내장되는 것이다. 또한, 이해의 편의상, 도 1 및 도 3에 있어서는, 보호층(5)을 생략하였다. 이들 도면에 있어서는, 주주사 방향을 x 방향, 부주사 방향을 y 방향, 제1 기판(1)의 두께 방향을 z 방향이라 하고 있다.

도 1은, 서멀 프린트 헤드 A1을 나타내는 평면도이다. 도 2는, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따르는 단면도이다. 도 3은, 서멀 프린트 헤드 A1을 나타내는 주요부 확대 평면도이다. 도 4는, 서멀 프린트 헤드 A1을 나타내는 주요부 확대 단면도이다. 도 5는, 서멀 프린트 헤드 A1을 나타내는 주요부 확대 단면도이다. 도 6은, 서멀 프린트 헤드 A1을 나타내는 주요부 확대 평면도이다. 도 7은, 서멀 프린트 헤드 A1을 나타내는 주요부 확대 평면도이다. 도 8은, 서멀 프린트 헤드 A1을 나타내는 주요부 확대 저면도이다. 도 9는, 서멀 프린트 헤드 A1을 나타내는 주요부 확대 저면도이다. 도 10은, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 서멀 프린트 헤드의 도전성 접합재를 나타내는 일부 단면 주요부 확대 사시도이다.

제1 기판(1)은, 기재(11) 및 글레이즈층(12)을 갖는다. 기재(11)는, 예를 들어 AlN, Al₂O₃ 등의 세라믹으로 이루어지고, 예를 들어 그 두께가 0.6 내지 1.0㎜ 정도로 되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 기판(1)은, 주주사 방향 x로 길게 연장되는 직사각 형상으로 되어 있다. 제1 기판(1)은, 제1 기판 제1 단부 테두리(131) 및 제1 기판 제2 단부 테두리(132)를 갖는다. 제1 기판 제1 단부 테두리(131)는, 부주사 방향 y 상류측에 위치하는 단부 테두리이다. 제1 기판 제2 단부 테두리(132)는, 부주사 방향 y 하류측에 위치하는 단부 테두리이다. 제1 기판(1)의 하면에는, 예를 들어 Al 등의 금속으로 이루어지는 방열 부재(75)가 설치되어 있다.

글레이즈층(12)은, 기재(11) 위에 형성되어 있으며, 예를 들어 비정질 유리 등의 유리 재료로 이루어진다. 이 유리 재료의 연화점은, 예를 들어 800 내지 850℃이다. 글레이즈층(12)은, 유리 페이스트를 후막 인쇄한 다음에, 이것을 소성함으로써 형성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 글레이즈층(12)은, 팽출부(121) 및 보조부(122)를 갖는다.

팽출부(121)는, 기재(11)로부터 두께 방향 z로 팽출되는 형상이며, x 방향으로 길게 연장되어 있다. 보조부(122)는, 팽출부(121)의 y 방향 양측에 설치되어 있으며, 기재(11)의 대부분을 덮는 평탄한 부분이다. 또한, 글레이즈층(12)은, 이와 같은 구성으로 한정되지 않고, 예를 들어 전체가 평탄한 형상이어도 된다.

전극층(3)은, 저항체층(4)에 통전하기 위한 경로를 구성하기 위한 것이며, 도전성 재료에 의해 형성되어 있다.

전극층(3)은, 글레이즈층(12) 위에 형성되어 있으며, 예를 들어 첨가 원소로서 로듐, 바나듐, 비스무트, 실리콘 등이 첨가된 Au 또는 Pt, 혹은 Ag로 이루어진다. 전극층(3)의 두께는, 예를 들어 0.4 내지 2.5㎛ 정도이다. 전극층(3)은, 예를 들어 유기 화합물을 함유하는 레지네이트 Au의 페이스트나 Ag와 유리 프릿을 함유하는 유리 프릿 Ag 페이스트를 후막 인쇄한 다음에, 이것을 소성함으로써 형성되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 전극층(3)은, 공통 전극(33) 및 복수의 개별 전극(36) 및 복수의 제1 패드(31)를 갖고 있다. 도시된 공통 전극(33) 및 개별 전극(36)은, Au를 함유하는 부분인 것이 바람직하다.

공통 전극(33)은, 복수의 공통 전극 띠 형상부(34) 및 공통 전극 연결부(35)를 갖고 있다. 공통 전극 연결부(35)는, 제1 기판(1)의 부주사 방향 y 하류측 단부 옆에 배치되어 있으며, 제1 기판 제2 단부 테두리(132)를 따라 주주사 방향 x로 연장되는 띠 형상이다. 복수의 공통 전극 띠 형상부(34)는, 각각이 공통 전극 연결부(35)로부터 부주사 방향 y로 연장되어 있으며, 주주사 방향 x로 등피치로 배열되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 공통 전극 연결부(35)에는, Ag층(351)이 적층되어 있다. Ag층(351)은, 공통 전극 연결부(35)의 저항값을 저감시키기 위한 것이다.

복수의 개별 전극(36)은, 저항체층(4)에 대해서 부분적으로 통전하기 위한 것이며, 공통 전극(33)에 대해서 역극성이 되는 부위이다. 개별 전극(36)은, 저항체층(4)으로부터 구동 IC(71)를 향해 연장되어 있다. 복수의 개별 전극(36)은, 주주사 방향 x로 배열되어 있으며, 각각이 개별 전극 띠 형상부(38), 개별 전극 연결부(37) 및 본딩부(39)를 갖고 있다.

각 개별 전극 띠 형상부(38)는, 부주사 방향 y로 연장된 띠 형상 부분이며, 공통 전극(33)의 인접하는 2개의 공통 전극 띠 형상부(34)의 사이에 위치하고 있다. 개별 전극(36)의 개별 전극 띠 형상부(38)와 공통 전극(33)의 공통 전극 띠 형상부(34)는, 폭이 예를 들어 25㎛ 이하로 되어 있으며, 인접하는 개별 전극(36)의 개별 전극 띠 형상부(38)와 공통 전극(33)의 공통 전극 띠 형상부(34)의 간격은 예를 들어 40㎛ 이하로 되어 있다.

개별 전극 연결부(37)는, 개별 전극 띠 형상부(38)로부터 구동 IC(71)를 향해 연장되는 부분이며, 그 대부분이 부주사 방향 y를 따른 부위 및 부주사 방향 y에 대해서 경사진 부위를 갖고 있다. 개별 전극 연결부(37)의 대부분의 부위는, 그 폭이 예를 들어 40㎛ 이하로 되어 있으며, 인접하는 개별 전극 연결부(37)끼리의 간격은 예를 들어 40㎛ 이하로 되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본딩부(39)는, 개별 전극(36)의 부주사 방향 y 단부에 형성되어 있으며, 개별 전극(36)과 구동 IC(71)를 접속하기 위한 와이어(69)가 본딩되어 있다. 인접하는 개별 전극(36)의 본딩부(39)끼리는, 부주사 방향 y로 번갈아 배치되어 있다. 이에 의해, 본딩부(39)는, 개별 전극 연결부(37)의 대부분의 부위보다도 폭이 큰 데도 불구하고, 서로 간섭하는 일이 방지되어 있다.

개별 전극 연결부(37) 중 인접하는 본딩부(39)의 사이에 끼워진 부위는, 개별 전극(36)에 있어서 가장 폭이 작으며, 그 폭이 예를 들어 10㎛ 이하이다. 또한, 개별 전극 연결부(37)와 인접한 본딩부(39)의 간격도 예를 들어 10㎛ 이하로 되어 있다. 이와 같이, 공통 전극(33) 및 복수의 개별 전극(36)은, 선 폭 및 배선 간격이 작은 미세 패턴으로 되어 있다. 본딩부(39)는, 예를 들어 Ag를 함유하는 부위이다.

저항체층(4)은, 전극층(3)을 구성하는 재료보다도 저항률이 큰, 예를 들어 산화루테늄 등으로 이루어지고, 주주사 방향 x로 연장되는 띠 형상으로 형성되어 있다. 저항체층(4)은, 공통 전극(33)의 복수의 공통 전극 띠 형상부(34)와 복수의 개별 전극(36)의 개별 전극 띠 형상부(38)에 교차하고 있다. 또한, 저항체층(4)은, 공통 전극(33)의 복수의 공통 전극 띠 형상부(34)와 복수의 개별 전극(36)의 개별 전극 띠 형상부(38)에 대해서 제1 기판(1)과는 반대측에 적층되어 있다. 저항체층(4) 중 각 공통 전극 띠 형상부(34)와 각 개별 전극 띠 형상부(38)의 사이에 끼워진 부위가, 전극층(3)에 의해 부분적으로 통전됨으로써 발열하는 발열부(40)로 되어 있다. 발열부(40)의 발열에 의해 인자 도트가 형성된다. 저항체층(4)의 두께는, 예를 들어 4㎛ 내지 6㎛이다.

보호층(5)은, 전극층(3) 및 저항체층(4)을 보호하기 위한 것이다. 보호층(5)은, 예를 들어 비정질 유리로 이루어진다. 단, 보호층(5)은, 복수의 개별 전극(36)의 본딩부(39)를 포함하는 영역을 노출시키고 있다.

구동 IC(71)는, 복수의 개별 전극(36)을 선택적으로 통전시킴으로써, 저항체층(4)을 부분적으로 발열시키는 기능을 한다. 구동 IC(71)에는, 복수의 패드가 설치되어 있다. 구동 IC(71)의 패드와 복수의 개별 전극(36)은, 각각에 본딩된 복수의 와이어(69)를 통해 접속되어 있다. 와이어(69)는, Au로 이루어진다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 구동 IC(71) 및 와이어(69)는, 밀봉 수지(72)에 의해 덮여 있다. 밀봉 수지(72)는, 예를 들어 흑색의 연질 수지로 이루어진다.

복수의 제1 패드(31)는, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 접속하기 위해서 사용된다. 복수의 제1 패드(31)는, 제1 기판(1)의 제1 기판 제1 단부 테두리(131)를 따라 주주사 방향 x로 배열되어 있다. 복수의 제1 패드(31)에는, 배선부(301)나 배선부(302)가 접속되어 있다. 복수의 제1 패드(31)는, 배선부(301)나 배선부(302)와 복수의 와이어(69)를 통해 구동 IC(71)와 도통하고 있다.

도 7은, 이해의 편의상, 제2 기판(2)의 주요 부위를 상상선으로 나타내고 있다. 상기 도면에는, 복수의 제1 패드(31) 중 4개의 제1 패드(31)가 선택적으로 도시되어 있다. 복수의 제1 패드(31)의 개수는 특별히 한정되지 않으며, 본 실시 형태에 있어서는, 예를 들어 20개 정도의 제1 패드(31)가 설치되어 있다.

복수의 제1 패드(31)는, 제1 기판(1)의 제1 기판 제1 단부 테두리(131)로부터 부주사 방향 y 상류측으로 이격하여 배치되어 있다. 부주사 방향 y에 있어서 제1 기판 제1 단부 테두리(131)와 제1 패드(31) 사이의 부분은, 제1 기판 제1 부(141)이다. 또한, 제1 패드(31)와 후술하는 제2 기판(2)의 제2 패드(24)가 두께 방향 z에 있어서 겹치는 영역이, 패드 제1 영역 P1이다.

제2 기판(2)은, 제1 기판(1)에 접속되어 있으며, 서멀 프린트 헤드 A1이 내장되는 프린터 등의 기기의 전원부나 제어부의 접속을 담당하는 것이다. 제2 기판(2)은, 지지층(21), 절연층(22) 및 배선층(23)을 갖는다.

지지층(21)은, 배선층(23)을 지지하는 층이다. 지지층(21)은, 절연 재료로 이루어지고, 가요성을 갖는다. 지지층(21)의 구체적 구성은 특별히 한정되지 않으며, 일례로서, 폴리이미드 수지로 이루어지는 수지 필름을 들 수 있다.

절연층(22)은, 지지층(21)과 함께 배선층(23)을 사이에 끼우는 층이다. 절연층(22)은, 예를 들어 솔더 레지스트이며, 폴리이미드 수지나 PET 등으로 이루어지는 박막이다. 절연층(22)은, 복수의 절연층 제1 단부 테두리(221)를 갖는다. 절연층 제1 단부 테두리(221)는, 두께 방향 z에서 볼 때 배선층(23)과 겹치는 절연층(22)의 부주사 방향 y 단부 테두리의 부위이다.

배선층(23)은, 서멀 프린트 헤드 A1의 전극층(3)과 기기의 전원부나 제어부의 도통을 도모하는 것이다. 배선층(23)은, 도체박이며, 예를 들어 Cu로 이루어진다. 도 8은, 제1 기판(1)의 주요 부분을 상상선으로 나타낸 제2 기판(2) 및 도전성 접합재(6)의 주요부 확대 저면도이며, 도 9는, 또한 도전성 접합재(6)를 생략한 주요부 확대 저면도이다. 배선층(23)은, 복수의 제2 패드(24)를 갖는다.

복수의 제2 패드(24)는, 도전성 접합재(6)를 통해 복수의 제1 패드(31)와 도통 접합되는 것이며, 지지층(21)에 지지되어 있으며, 또한 절연층(22)으로부터 노출되어 있다. 복수의 제2 패드(24)는, 주주사 방향 x로 배열되어 있다. 복수의 제2 패드(24)의 배열 피치는, 복수의 제1 패드(31)의 배열 피치와 대략 동일하다.

복수의 제2 패드(24)는, 제2 패드 제1 부(241) 및 제2 패드 제2 부(242)를 갖는다. 제2 패드 제1 부(241)는, 두께 방향 z에서 볼 때 제1 기판(1)과 겹치는 부분이다. 제2 패드 제2 부(242)는, 두께 방향 z에서 볼 때 제1 기판(1)의 제1 기판 제1 단부 테두리(131)로부터 부주사 방향 y 상류측으로 노출되는 부분이다. 또한, 도시된 예에 있어서는, 제2 패드(24)는, 두께 방향으로 관통하는 구멍을 갖지 않는다.

또한, 배선층(23)은, 곡선 단부 테두리(231)를 갖는다. 곡선 단부 테두리(231)는, 주주사 방향 x에 있어서 인접하는 절연층 제1 단부 테두리(221)의 단부에 연결되어 있으며, 절연층(22)으로 덮여 있다.

도 7 및 도 9에 도시한 예에 있어서, 각 부의 치수는 예를 들어 이하의 관계이다. 제2 패드(24)의 부주사 방향 y 치수인 치수 y24는, 예를 들어 2.491㎜이다. 제2 패드 제1 부(241)의 부주사 방향 y 치수인 치수 y241은, 예를 들어 1.681㎜이며, 제2 패드 제2 부(242)의 부주사 방향 y 치수인 치수 y242는, 예를 들어 0.81㎜이다. 또한, 제2 패드(24)의 주주사 방향 x 치수인 치수 x24는, 예를 들어 0.726㎜이다. 이들로부터, 치수 y242는, 치수 x24보다도 크다. 즉, 제2 패드 제2 부(242)는, 두께 방향 z에서 볼 때 부주사 방향 y를 길이 방향으로 하는 직사각 형상이다. 또한, 인접하는 제2 패드(24)의 주주사 방향 x에 있어서의 간격 d24는, 예를 들어 0.51㎜이다. 즉, 치수 y242는, 간격 d24보다도 크다. 또한, 치수 x242는, 간격 d24보다도 크다.

제1 패드(31)의 부주사 방향 y 치수인 치수 y31은, 예를 들어 1.616㎜이며, 제1 패드(31)의 주주사 방향 x 치수인 치수 x31은, 예를 들어 1.041㎜이다. 인접하는 제1 패드(31)의 주주사 방향 x에 있어서의 간격 d31은, 예를 들어 0.20㎜이다. 또한, 패드 제1 영역 P1의 부주사 방향 y 치수인 yP1은, 예를 들어 1.329㎜이며, 패드 제1 영역 P1의 주주사 방향 x 치수인 xP1은, x24와 동일하며 예를 들어 0.726㎜이다. 이에 의해, 제2 패드 제2 부(242)의 치수 y242는, 패드 제1 영역 P1의 치수 yP1의 1/2 이상이다. 또한, 치수 y242는, 제1 기판 제1 부(141)의 치수 y141보다도 크다. 또한, 치수 y242는, 제1 패드(31)의 치수 y31의 1/2 이상이다. 또한, 제1 패드(31)의 치수 x31은, 제2 패드(24)의 치수 x24보다도 크다.

도전성 접합재(6)는, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 접속하기 위한 것이며, 도전성을 갖는 접합재이다. 도전성 접합재(6)로서는, 예를 들어 땜납을 들 수 있다. 도전성 접합재(6)는, 제1 기판(1)의 전극층(3)의 복수의 제1 패드(31)와, 제2 기판(2)의 배선층(23)의 복수의 제2 패드(24)를, 각각 별도로 접합하고 있다.

도 5 및 도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 도전성 접합재(6)는, 도전성 접합재 제1 부(61) 및 도전성 접합재 제2 부(62)를 갖는다.

도전성 접합재 제1 부(61)는, 도전성 접합재(6) 중 제2 패드(24)의 제2 패드 제1 부(241)에 부착된 부분이며, 두께 방향 z에서 볼 때 제2 패드 제1 부(241)와 겹친다. 도전성 접합재 제1 부(61)는, 제2 패드(24)와 제1 패드(31)의 각각에 일부씩이 접합되어 있다. 도전성 접합재 제1 부(61)는, 제2 패드 제1 부(241)와 제1 패드(31)에 의해 끼워짐으로써, 도 5에 도시한 바와 같은 편평한 형상으로 되는 것이 일반적이다.

도전성 접합재 제2 부(62)는, 도전성 접합재(6) 중 제2 패드(24)의 제2 패드 제2 부(242)에 부착된 부분이며, 두께 방향 z에서 볼 때 제2 패드 제2 부(242)와 겹친다. 즉, 도전성 접합재 제2 부(62)는, 제1 기판(1)으로부터 부주사 방향 y 상류측으로 노출되어 있으며, 두께 방향 z에서 볼 때 제1 기판(1)과 겹치지 않는다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 도시된 예에 있어서는, 도전성 접합재 제2 부(62)는, 제1 기판(1)의 상면(글레이즈층(12)의 상면)에 대해서 치수 z62만큼, 두께 방향 z 도면 중 하방으로 돌출되는 정도의 두께를 갖는 팽출 형상이다.

도 8은, 도전성 접합재(6)가 표시된 주요부 확대 평면도이며, 도 10은, 두께 방향 z 하방에서 본 도전성 접합재(6)를 나타내는 사시도이다. 도시된 예에 있어서는, 도전성 접합재 제2 부(62)는, 직사각 형상의 제2 패드 제2 부(242)에 부착된 부분임으로써, 두께 방향 z에서 볼 때 직사각 형상이다. 또한, 도전성 접합재 제2 부(62)는, 제2 패드 제2 부(242)와 마찬가지로, 두께 방향 z에서 볼 때 부주사 방향 y를 길이 방향으로 하는 직사각 형상이다. 또한, 도전성 접합재 제2 부(62)는, 복수의 능선형상부(621)를 갖는다. 능선형상부(621)는, 제2 패드 제2 부(242)의 네 코너로부터 연장되어 있으며, 도전성 접합재 제2 부(62)의 최팽출부(622)를 향해서 넓어지는 형상이다. 도 10의 부분 단면도에 도시한 바와 같이, 능선형상부(621)는, 제2 패드 제2 부(242)의 네 코너에 가까운 부분에 있어서, 두께 방향 z로 급준하게 솟아오른 형상을 나타내고 있다. 도시된 예에 있어서는, 도전성 접합재 제2 부(62)는, 4개의 능선형상부(621)를 갖는다.

도전성 접합재 제2 부(62)의 형성 공정의 일례를 든다. 예를 들어, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 접합에 있어서, 용융된 도전성 접합재(6)가 두께 방향 z 하방(중력 방향 하방)을 향하는 제2 패드 제2 부(242)에 부착된다. 이 부착된 도전성 접합재(6)의 중력과, 제2 패드 제2 부(242)의 형상 및 용융된 도전성 접합재(6)의 점도에 기인하는 표면 장력과 중력의 균형에 의해, 두께 방향 z 하방으로 팽출된 형상을 나타낸다. 이때, 표면 장력이 보다 강하게 작용하는 제2 패드 제2 부(242)의 네 코너에 있어서, 능선형상부(621)의 형상을 나타낸다. 이 상태에서, 냉각 등에 의해 경화되면, 도시된 도전성 접합재(6)가 얻어진다.

다음으로, 서멀 프린트 헤드 A1의 작용에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에 따르면, 제2 패드 제2 부(242)는, 제1 기판(1)으로부터 부주사 방향 y로 노출되어 있다. 이 제2 패드 제2 부(242)에는, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 접합에 사용되는 도전성 접합재(6)가 용융되었을 때 부착될 수 있다. 도전성 접합재(6)의 양이 부족하면, 제1 패드(31)와 제2 패드(24)의 접합을 충분히 행할 수 없어, 도통 불량이 염려된다. 한편, 도전성 접합재(6)의 양이 너무 많으면, 인접하는 제1 패드(31)끼리나 인접하는 제2 패드(24)끼리가 부당하게 도통해버릴 우려가 있다. 제2 패드 제2 부(242)가, 부주사 방향 y의 치수 y24가 주주사 방향 x의 치수 x24보다도 큼으로써, 여분으로 된 용융된 도전성 접합재(6)를, 제2 패드 제2 부(242)를 따라 부주사 방향 y로 보다 확실하게 유도할 수 있다. 이에 의해, 충분한 양의 도전성 접합재(6)를 설치함으로써 도통 불량을 방지하면서, 인접하는 제1 패드(31)끼리나 인접하는 제2 패드(24)끼리의 부당한 도통을 억제할 수 있다. 따라서, 서멀 프린트 헤드 A1의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제2 패드(24)의 부주사 방향 y의 치수 y24는, 인접하는 제2 패드(24)의 주주사 방향 x에 있어서의 간격 24보다도 크다. 이것은, 용융된 도전성 접합재(6)를 제2 패드 제2 부(242)에 부착시키고, 인접한 제2 패드(24)를 향하는 것을 억제하는데도 바람직하다.

또한, 제2 패드(24)의 부주사 방향 y의 치수 y24는, 패드 제1 영역 P1의 부주사 방향 y의 치수 yP1의 1/2 이상이다. 패드 제1 영역 P1은, 제1 패드(31)와 제2 패드 제1 부(241)가 두께 방향 z에서 볼 때 겹치는 영역이며, 도전성 접합재(6)의 도전성 접합재 제1 부(61)가 제1 패드(31)와 제2 패드 제1 부(241)에 의해 끼워지는 영역이다. 이러한 패드 제1 영역 P1에 대한 크기가 상술한 관계임으로써, 패드 제1 영역 P1에 있어서의 도통 접합을 충분히 달성 가능한 정도의 도전성 접합재(6)를 설치한 경우에, 부주사 방향 y 상류측으로 흘러나온 용융된 도전성 접합재(6)를 제2 패드 제2 부(242)에 보다 확실하게 부착시킬 수 있다.

또한, 제2 패드(24)의 부주사 방향 y의 치수 y24는, 제1 기판 제1 부(141)의 부주사 방향 y의 치수 y141보다도 크다. 이것은, 용융된 도전성 접합재(6)가 제1 기판 제1 부(141)에 의도치 않고 체류해버리는 것을 방지하여, 제2 패드 제2 부(242)에 보다 많은 용융된 도전성 접합재(6)를 부착시키는데도 유리하다.

또한, 제2 패드(24)의 부주사 방향 y의 치수 y24는, 제1 패드(31)의 부주사 방향 y의 치수 y31의 1/2 이상이다. 이와 같은 구성에 의해서도, 부주사 방향 y 상류측으로 흘러나온 용융된 도전성 접합재(6)를 제2 패드 제2 부(242)에 보다 확실하게 부착시키는 효과를 높일 수 있다.

제2 패드 제2 부(242)가 두께 방향 z에서 볼 때 직사각 형상임으로써, 제2 패드 제2 부(242)에 부착된 도전성 접합재 제2 부(62)를 두께 방향 z에서 볼 때 직사각 형상으로 할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 도전성 접합재 제2 부(62)는, 팽출 형상이며, 4개의 능선형상부(621)를 갖는 것이다. 이와 같은 형상의 능선형상부(621)는, 용융 상태의 도전성 접합재(6)가, 표면 장력과 중력의 균형에 의해 구속된 결과, 형성된다.

즉, 도전성 접합재 제2 부(62)의 형성 과정에 있어서, 소정량의 용융된 도전성 접합재(6)가 흘러나와서 제2 패드 제2 부(242)에 부착되지만, 표면 장력과 중력의 균형에 의해 안정된 팽출 형상을 유지한다. 4개의 능선형상부(621)는, 이러한 균형에 의해 팽출 형상이 유지된 경우에, 주로 표면 장력의 작용에 의해 명료하게 형성되는 부위이다.

도 11은, 본 실시 형태와는 달리, 제2 패드 제2 부(242)의 부주사 방향 y의 치수 y242가 치수 x242보다도 짧은 비교예의 서멀 프린트 헤드 X를 나타내고 있다. 이 비교예에 있어서는, 패드 제1 영역 P1로부터 용융된 도전성 접합재(6)가 흘러나오면, 제2 패드 제2 부(242)에 부착된다. 그러나, 제2 패드 제2 부(242)의 부주사 방향 y의 치수 y242가 충분하지 않기 때문에, 흘러나온 도전성 접합재(6)가 두께 방향 z 하방으로 크게 팽출된 형상으로 된다. 이 경우, 표면 장력을 초과해 중력이 작용하게 되어, 제2 패드 제2 부(242)에 부착된 용융된 도전성 접합재(6)가, 점점 두께 방향 z 하방으로 팽출된다. 이 때문에, 본래는, 패드 제1 영역 P1에 있어서 제1 패드(31)와 제2 패드 제1 부(241)의 사이에 체류하는 도전성 접합재(6)가, 제2 패드 제2 부(242)의 측으로 분출되는 것이 염려된다. 이 결과, 패드 제1 영역 P1에 있어서의 도전성 접합재(6)의 양이 부족하여, 도시한 바와 같은 제1 패드(31)와 제2 패드 제1 부(241)의 접합 불량이 발생할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 보다 많은 양의 도전성 접합재(6)를 제2 패드 제2 부(242)에 부착시키면서, 중력과 표면 장력이 균형잡힌 형상의 도전성 접합재 제2 부(62)가 형성됨으로써, 제1 패드(31)와 제2 패드 제1 부(241)의 접합을 보다 확실하게 행하는 것이 가능하여, 서멀 프린트 헤드 A1의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 12는, 제2 기판(2)의 변형예를 나타내고 있다. 변형예에 있어서는, 복수의 제2 패드(24)가 제2 패드(24A)를 포함하고 있다.

제2 패드(24A)는, 제1 기판(1)의 제1 패드(31)와 대면하고, 도전성 접합재(6)에 의해 제1 패드(31)와 접합되지만, 제2 기판(2)에 있어서의 도통 경로에 접속되지 않은, 비도통된 패드이다.

이와 같은 변형예에 의해서도, 서멀 프린트 헤드 A1의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 비도통된 제2 패드(24A)를 설치함으로써, 절연 거리를 확보할 제2 패드(24)끼리의 거리를 확대하거나, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 접합 강도를 높이기도 하는 등의 효과를 발휘한다.

본 개시에 따른 서멀 프린트 헤드는, 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 개시에 따른 서멀 프린트 헤드의 각 부의 구체적인 구성은, 다양하게 설계 변경 가능하다.

〔부기 1〕

제1 기판과,

전극층과,

주주사 방향으로 배열된 복수의 발열부를 포함하는 저항체층을 구비하고,

상기 전극층은, 상기 제1 기판의 부주사 방향 단부에 위치하는 제1 기판 제1 단부 테두리를 따라 배치된 복수의 제1 패드를 갖고,

상기 복수의 제1 패드에 도전성 접합재를 통해 접합되는 복수의 제2 패드를 갖는 배선층 및 당해 배선층을 지지하는 절연 재료로 이루어지고 가요성을 갖는 지지층을 구비하는 제2 기판을 더 구비하고 있으며,

상기 제2 패드는, 상기 제1 기판의 두께 방향에서 보았을 때 상기 제1 기판과 겹치는 제2 패드 제1 부와, 상기 제1 기판 제1 단부 테두리로부터 부주사 방향으로 노출되는 제2 패드 제2 부를 갖고,

상기 제2 패드 제2 부의 부주사 방향 치수는, 상기 제2 패드 제2 부의 주주사 방향 치수보다도 큰, 서멀 프린트 헤드.

〔부기 2〕

상기 도전성 접합재는, 상기 제2 패드 제1 부에 부착된 도전성 접합재 제1 부와, 상기 제2 패드 제2 부에 부착된 도전성 접합재 제2 부를 갖는, 부기 1에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 3〕

상기 제2 패드 제2 부의 부주사 방향 치수는, 상기 복수의 제2 패드의 주주사 방향에 있어서의 간격보다도 큰, 부기 2에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 4〕

상기 제2 패드 제2 부의 부주사 방향 치수는, 상기 두께 방향에서 보았을 때 상기 제1 패드와 상기 제2 패드가 겹치는 패드 제1 영역의 부주사 방향 치수의 1/2이상인, 부기 2 또는 3에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 5〕

상기 제1 기판은, 부주사 방향에 있어서 상기 제1 기판 제1 단부 테두리와 상기 제1 패드 사이에 위치하는 제1 기판 제1 부를 갖고,

상기 패드 제2 부의 부주사 방향 치수는, 상기 제1 기판 제1 부의 부주사 방향 치수보다도 큰, 부기 4에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 6〕

상기 2 패드 제2 부의 부주사 방향 치수는, 상기 제1 패드의 주주사 방향 치수의 1/2 이상인, 부기 4 또는 5에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 7〕

상기 제1 패드의 주주사 방향 치수는, 상기 제2 패드의 주주사 방향 치수보다도 큰, 부기 2 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 8〕

상기 제2 패드는, 상기 두께 방향에서 보았을 때 직사각 형상인, 부기 2 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 9〕

상기 도전성 접합재 제2 부는, 팽출 형상이며 또한 상기 제2 패드 제2 부의 네 코너로부터 연장되는 4개의 능선형상부를 갖는, 부기 8에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 10〕

상기 제2 패드는, 두께 방향으로 관통하는 구멍을 갖지 않는, 부기 2 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 11〕

상기 제2 기판은, 상기 배선층의 일부를 덮는 절연층을 갖고 있으며,

상기 복수의 제2 패드는, 상기 배선층 중 상기 절연층으로부터 노출된 부위인, 부기 2 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 12〕

상기 절연층은, 상기 제2 패드에 접하는 절연층 제1 단부 테두리를 갖고,

상기 배선층은, 주주사 방향에 있어서 인접하는 상기 절연 제1 단부 테두리의 단부에 연결되며 또한 상기 절연층으로 덮인 곡선 단부 테두리를 갖는, 부기 11에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 13〕

상기 복수의 제2 패드는, 전기 도통에 사용되지 않는 비도통 제2 패드를 포함하는, 부기 11 또는 12에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 14〕

상기 제1 기판은, 세라믹스로 이루어지는, 부기 1 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 15〕

상기 전극층 및 상기 저항체층은, 금속을 함유하는 페이스트를 인쇄 및 소성함으로써 형성되어 있는, 부기 1 내지 14 중 어느 한 항에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 16〕

상기 전극층은 Ag를 포함하는, 부기 15에 기재된 서멀 프린트 헤드.

〔부기 17〕

상기 배선층은 Cu를 포함하는, 부기 1 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 서멀 프린트 헤드.

A1: 서멀 프린트 헤드
1: 제1 기판
2: 제2 기판
3: 전극층
3a: 제1층
4: 저항체층
5: 보호층
6: 도전성 접합재
11: 기재
12: 글레이즈층
21: 지지층
22: 절연층
23: 배선층
24, 24A: 제2 패드
31: 제1 패드
33: 공통 전극
34: 공통 전극 띠 형상부
35: 공통 전극 연결부
36: 개별 전극
37: 개별 전극 연결부
38: 개별 전극 띠 형상부
39: 본딩부
40: 발열부
61: 도전성 접합재 제1 부
62: 도전성 접합재 제2 부
69: 와이어
72: 밀봉 수지
73: 커넥터
75: 방열 부재
121: 팽출부
122: 보조부
131: 제1 기판 제1 단부 테두리
132: 제1 기판 제2 단부 테두리
141: 제1 기판 제1 부
221: 절연층 제1 단부 테두리
231: 곡선 단부 테두리
241: 제2 패드 제1 부
242: 제2 패드 제2 부
301: 배선부
302: 배선부
351: Ag층
621: 능선형상부
622: 최팽출부
71: 구동 IC
P1: 패드 제1 영역
x24, x242, x31, xP1, y141, y24, y241, y242, y31, yP1, z62: 치수
x: 주주사 방향
y: 부주사 방향
z: 두께 방향

Claims

제1 기판과,
전극층과,
주주사 방향으로 배열된 복수의 발열부를 포함하는 저항체층을 구비하며,
상기 전극층은, 상기 제1 기판의 부주사 방향 단부에 위치하는 제1 기판 제1 단부 테두리를 따라 배치된 복수의 제1 패드를 갖고,
상기 복수의 제1 패드에 도전성 접합재를 통해 접합되는 복수의 제2 패드를 갖는 배선층 및 당해 배선층을 지지하는 절연 재료로 이루어지며 가요성을 갖는 지지층을 구비하는 제2 기판을 더 구비하고 있으며,
상기 제2 패드는, 상기 제1 기판의 두께 방향에서 보았을 때 상기 제1 기판과 겹치는 제2 패드 제1 부와, 상기 제1 기판 제1 단부 테두리로부터 부주사 방향으로 노출되는 제2 패드 제2 부를 갖고,
상기 제2 패드 제2 부의 부주사 방향 치수는, 상기 제2 패드 제2 부의 주주사 방향 치수보다도 큰, 서멀 프린트 헤드이며,
상기 도전성 접합재는, 상기 제2 패드 제1 부에 부착된 도전성 접합재 제1 부와, 상기 제2 패드 제2 부에 부착된 도전성 접합재 제2 부를 갖는, 서멀 프린트 헤드.
제1항에 있어서,
상기 제2 패드 제2 부의 부주사 방향 치수는, 상기 복수의 제2 패드의 주주사 방향에 있어서의 간격보다도 큰, 서멀 프린트 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 패드 제2 부의 부주사 방향 치수는, 상기 두께 방향에서 보았을 때 상기 제1 패드와 상기 제2 패드가 겹치는 패드 제1 영역의 부주사 방향 치수의 1/2이상인, 서멀 프린트 헤드.
제3항에 있어서,
상기 제1 기판은, 부주사 방향에 있어서 상기 제1 기판 제1 단부 테두리와 상기 제1 패드의 사이에 위치하는 제1 기판 제1 부를 갖고,
상기 패드 제2 부의 부주사 방향 치수는, 상기 제1 기판 제1 부의 부주사 방향 치수보다도 큰, 서멀 프린트 헤드.
제3항에 있어서,
상기 제2 패드 제2 부의 부주사 방향 치수는, 상기 제1 패드의 주주사 방향 치수의 1/2 이상인, 서멀 프린트 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 패드의 주주사 방향 치수는, 상기 제2 패드의 주주사 방향 치수보다도 큰, 서멀 프린트 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 패드는, 상기 두께 방향에서 보았을 때 직사각 형상인, 서멀 프린트 헤드.
제7항에 있어서,
상기 도전성 접합재 제2 부는, 팽출 형상이며 또한 상기 제2 패드 제2 부의 네 코너로부터 연장되는 4개의 능선형상부를 갖는, 서멀 프린트 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 패드는, 두께 방향으로 관통하는 구멍을 갖지 않는, 서멀 프린트 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 기판은, 상기 배선층의 일부를 덮는 절연층을 갖고 있으며,
상기 복수의 제2 패드는, 상기 배선층 중 상기 절연층으로부터 노출된 부위인, 서멀 프린트 헤드.
제10항에 있어서,
상기 절연층은, 상기 제2 패드에 접하는 절연층 제1 단부 테두리를 갖고,
상기 배선층은, 주주사 방향에 있어서 인접하는 상기 절연층 제1 단부 테두리의 단부에 연결되며 또한 상기 절연층으로 덮인 곡선 단부 테두리를 갖는, 서멀 프린트 헤드.
제10항에 있어서,
상기 복수의 제2 패드는, 전기 도통에 사용되지 않는 비도통 제2 패드를 포함하는, 서멀 프린트 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 기판은, 세라믹스로 이루어지는, 서멀 프린트 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전극층 및 상기 저항체층은, 금속을 함유하는 페이스트를 인쇄 및 소성함으로써 형성되어 있는, 서멀 프린트 헤드.
제14항에 있어서,
상기 전극층은 Ag를 포함하는, 서멀 프린트 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 배선층은 Cu를 포함하는, 서멀 프린트 헤드.
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