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特開2018-192694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
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-192694(P2018-192694A)
(43)【公開日】2018年12月6日
(54)【発明の名称】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
(51)【国際特許分類】
B41J 2/345 20060101AFI20181109BHJP
B41J 2/335 20060101ALI20181109BHJP
【ＦＩ】
B41J2/345 D
B41J2/335 101H
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2017-98179(P2017-98179)
(22)【出願日】2017年5月17日
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100086380
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100135389
【弁理士】
【氏名又は名称】臼井 尚
(72)【発明者】
【氏名】吉川 泰弘
【テーマコード（参考）】
2C065
【Ｆターム（参考）】
2C065GA01
2C065GC02
2C065JH06
2C065JH12
2C065JH15
2C065KD01
2C065KD05
2C065KD12
(57)【要約】
【課題】 抵抗体層をより均一に発熱させること可能な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を提供すること。【解決手段】 基板１１１を含む支持体１と、電極層３と、主走査方向ｘに配列された複数の発熱部４０を含み、電極層３の少なくとも一部を覆う抵抗体層４と、を備えるサーマルプリントヘッドＡ１であって、抵抗体層４は、主走査方向ｘに延びる帯状であり、副走査方向ｙ両側に基板１１１が広がる方向に対して起立した一対の抵抗体側面４１を有する。
【選択図】 図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を含む支持体と、
電極層と、
主走査方向に配列された複数の発熱部を含み、前記電極層の少なくとも一部を覆う抵抗体層と、を備えるサーマルプリントヘッドであって、
前記抵抗体層は、主走査方向に延びる帯状であり、副走査方向両側に前記基板が広がる方向に対して起立した一対の抵抗体側面を有することを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
電極層と、
主走査方向に配列された複数の発熱部を含み、前記電極層の少なくとも一部を覆う抵抗体層と、を備えるサーマルプリントヘッドであって、
前記抵抗体層は、主走査方向に延びる帯状であり、副走査方向両側に前記基板が広がる方向に対して起立した一対の抵抗体側面を有することを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【請求項2】
前記電極層は、各々が副走査方向に延びており且つ主走査方向に互いに離間配置された複数の共通電極帯状部と、各々が副走査方向に延びており且つ隣り合う前記共通電極帯状部の間に各別に配置された複数の個別電極帯状部と、を有し、
前記抵抗体層は、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を主走査方向に横断するように覆っている、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
前記抵抗体層は、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を主走査方向に横断するように覆っている、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項3】
前記抵抗体層は、副走査方向において前記一対の抵抗体側面の間に位置する天面を有する、請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項4】
前記天面は、前記基板から離間する側に膨出する曲面状である、請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項5】
前記天面は、前記基板側に凹む凹部を有する、請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項6】
前記天面は、平坦な面である、請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項7】
前記抵抗体層は、前記一対の抵抗体側面に対して前記基板側に繋がり且つ前記基板に近づくほど副走査方向外方に位置する形状である一対の抵抗体傾斜面を有する、請求項２ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項8】
前記抵抗体傾斜面の前記基板の厚さ方向における寸法は、前記抵抗体側面の前記厚さ方向における寸法よりも小である、請求項７に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項9】
前記共通電極帯状部および前記個別電極帯状部の少なくともいずれかの主走査方向両側に隣接し且つ前記抵抗体層と同じ材質からなるとともに前記基板に近づくほど主走査方向外方に位置する形状である被覆体傾斜面を有する被覆体をさらに備える、請求項７または８に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項10】
前記被覆体は、前記基板の厚さ方向視において前記抵抗体層に繋がる、請求項９に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項11】
前記支持体は、前記基板と前記電極層および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１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項12】
前記グレーズ層は、前記抵抗体層と前記基板との間に位置し且つ前記基板から離間する
側に膨出する膨出部を含む、請求項１１に記載のサーマルプリントヘッド。
側に膨出する膨出部を含む、請求項１１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項13】
基板を含む支持体に、導電性ペーストを印刷する導電性ペースト印刷工程と、
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電極層形成工程と、
前記電極層の少なくとも一部を覆うように抵抗体ペーストを印刷する抵抗体ペースト印刷工程と、
前記抵抗体ペーストを乾燥させる乾燥工程と、
乾燥した前記抵抗体ペーストの副走査方向両側部分を除去する除去工程と、
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抵抗体層形成工程と、を備えることを特徴とする、サーマルプリントヘッドの製造方法。
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電極層形成工程と、
前記電極層の少なくとも一部を覆うように抵抗体ペーストを印刷する抵抗体ペースト印刷工程と、
前記抵抗体ペーストを乾燥させる乾燥工程と、
乾燥した前記抵抗体ペーストの副走査方向両側部分を除去する除去工程と、
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抵抗体層形成工程と、を備えることを特徴とする、サーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項14】
前記除去工程においては、ショットブラストを用いる、請求項１３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項15】
前記除去工程においては、副走査方向に離間した一対の貫通部を有するマスクを用いて、当該一対の貫通部を前記抵抗体ペーストに対して主走査方向に移動させながら、当該一対の貫通部から投射材を吹き付ける、請求項１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項16】
前記乾燥工程の後、前記抵抗体層形成工程の前に、ショットブラストにより前記抵抗体ペーストの一部を凹ませる凹部形成工程をさらに備える、請求項１４または１５に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項17】
抵抗体ペーストを中間支持体に印刷する抵抗体ペースト印刷工程と、
前記中間支持体に印刷された前記抵抗体ペーストの溶媒を前記中間支持体によって吸収する溶媒吸収工程と、
前記中間支持体に印刷された前記抵抗体ペーストを、支持体に形成された電極層の少なくとも一部を覆うように転写する転写工程と、
転写された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抵抗体層形成工程と、を備えることを特徴とする、サーマルプリントヘッドの製造方法。
前記中間支持体に印刷された前記抵抗体ペーストの溶媒を前記中間支持体によって吸収する溶媒吸収工程と、
前記中間支持体に印刷された前記抵抗体ペーストを、支持体に形成された電極層の少なくとも一部を覆うように転写する転写工程と、
転写された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抵抗体層形成工程と、を備えることを特徴とする、サーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項18】
前記抵抗体ペースト印刷工程においては、スクリーン印刷を用いる、請求項１７に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、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。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、従来のサーマルプリントヘッドの一例が開示されている。同文献に開示されたサーマルプリントヘッドは、基板、グレーズ層、電極層、抵抗体層および保護層を備えている。基板は、絶縁材料からなる板状の部材である。グレーズ層は、基板の表面に形成されており、たとえばガラスからなる。電極層は、グレーズ層上に形成されており、抵抗体層に選択的に電流を流すための電流経路を構成している。電極層は、共通電極および複数の個別電極を有している。共通電極と個別電極とは、電気的に対極となる。抵抗体層は、電極層を主走査方向に横断するように覆っている。抵抗体層のうち共通電極と個別電極とによって主走査方向に挟まれた部位が発熱部となる。保護層は、電極層を保護するためのものであり、たとえばガラスからなる。
【0003】
抵抗体ペーストを厚膜印刷した後に焼成することにより形成された抵抗体層は、副走査方向中央が上方に膨出し、副走査方向両端が薄肉である断面形状となる。この抵抗体層に通電された場合、抵抗体層の副走査方向中央に電流が集中しやすい。このため、抵抗体層の副走査方向中央の部分的な発熱が顕著となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７−１３３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、抵抗体層をより均一に発熱させることが可能な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を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第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、基板を含む支持体と、電極層と、主走査方向に配列された複数の発熱部を含み、前記電極層の少なくとも一部を覆う抵抗体層と、を備えるサーマルプリントヘッドであって、前記抵抗体層は、主走査方向に延びる帯状であり、副走査方向両側に前記基板が広がる方向に対して起立した一対の抵抗体側面を有する。
【0007】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記電極層は、各々が副走査方向に延びており且つ主走査方向に互いに離間配置された複数の共通電極帯状部と、各々が副走査方向に延びており且つ隣り合う前記共通電極帯状部の間に各別に配置された複数の個別電極帯状部と、を有し、前記抵抗体層は、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を主走査方向に横断するように覆っている。
【0008】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記抵抗体層は、副走査方向において前記一対の抵抗体側面の間に位置する天面を有する。
【0009】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記天面は、前記基板から離間する側に膨出する曲面状である。
【0010】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記天面は、前記基板側に凹む凹部を有する。
【0011】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記天面は、平坦な面である。
【0012】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記抵抗体層は、前記一対の抵抗体側面に対して前記基板側に繋がり且つ前記基板に近づくほど副走査方向外方に位置する形状である一対の抵抗体傾斜面を有する。
【0013】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記抵抗体傾斜面の前記基板の厚さ方向における寸法は、前記抵抗体側面の前記厚さ方向における寸法よりも小である。
【0014】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記共通電極帯状部および前記個別電極帯状部の少なくともいずれかの主走査方向両側に隣接し且つ前記抵抗体層と同じ材質からなるとともに前記基板に近づくほど主走査方向外方に位置する形状である被覆体傾斜面を有する被覆体をさらに備える。
【0015】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記被覆体は、前記基板の厚さ方向視において前記抵抗体層に繋がる。
【0016】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記支持体は、前記基板と前記電極層および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。
【0017】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記グレーズ層は、前記抵抗体層と前記基板との間に位置し且つ前記基板から離間する側に膨出する膨出部を含む。
【0018】
本発明の第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導電性ペースト印刷工程と、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電極層形成工程と、前記電極層の少なくとも一部を覆うように抵抗体ペーストを印刷する抵抗体ペースト印刷工程と、前記抵抗体ペーストを乾燥させる乾燥工程と、乾燥した前記抵抗体ペーストの副走査方向両側部分を除去する除去工程と、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抵抗体層形成工程と、を備えることを特徴としている。
【0019】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記除去工程においては、ショットブラストを用いる。
【0020】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記除去工程においては、副走査方向に離間した一対の貫通部を有するマスクを用いて、当該一対の貫通部を前記抵抗体ペーストに対して主走査方向に移動させながら、当該一対の貫通部から投射材を吹き付ける。
【0021】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記乾燥工程の後、前記抵抗体層形成工程の前に、ショットブラストにより前記抵抗体ペーストの一部を凹ませる凹部形成工程をさらに備える。
【0022】
本発明の第３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、抵抗体ペーストを中間支持体に印刷する抵抗体ペースト印刷工程と、前記中間支持体に印刷された前記抵抗体ペーストの溶媒を前記中間支持体によって吸収する溶媒吸収工程と、前記中間支持体に印刷された前記抵抗体ペーストを、支持体に形成された電極層の少なくとも一部を覆うように転写する転写工程と、転写された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抵抗体層形成工程と、を備えることを特徴としている。
【0023】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記抵抗体ペースト印刷工程においては、スクリーン印刷を用いる。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、抵抗体層をより均一に発熱させることができる。
【0025】
本発明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。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示す平面図である。
【図17】本発明の第２実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。
【図19】本発明の第３実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。
【図24】本発明の第４実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明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。
【0028】
図１〜図１２は、本発明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５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。
【0029】
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、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６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う要部断面図である。図７は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う要部拡大断面図である。図８は、図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う要部断面図である。図９は、図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図１０は、図５のＸ−Ｘ線に沿う要部断面図である。図１１は、図５のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部断面図である。図１２は、図５のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部拡大断面図である。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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、ガラス粒子を含む。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。
【0037】
図３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。
【0038】
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、基板１１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から副走査方向ｙ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。また、本実施形態においては、図４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。
【0039】
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、各々が個別電極帯状部３８、個別電極連結部３７およびボンディング部３９を有している。
【0040】
各個別電極帯状部３８は、副走査方向ｙに延びた帯状部分であり、共通電極３３の隣り合う２つの共通電極帯状部３４の間に位置している。個別電極３６の個別電極帯状部３８と共通電極３３の共通電極帯状部３４とは、幅がたとえば２５μｍ以下とされており、隣り合う個別電極３６の個別電極帯状部３８と共通電極３３の共通電極帯状部３４との間隔はたとえば４０μｍ以下となっている。
【0041】
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。個別電極連結部３７のほとんどの部位は、その幅がたとえば４０μｍ以下とされており、隣り合う個別電極連結部３７どうしの間隔はたとえば４０μｍ以下となっている。なお、図示された例においは、個別電極連結部３７の幅は、個別電極帯状部３８の幅よりも大である。
【0042】
共通電極３３の複数の共通電極帯状部３４および複数の個別電極３６の個別電極帯状部３８は、膨出部１２１上に形成されている。
【0043】
図３に示すように、ボンディング部３９は、個別電極３６の副走査方向ｙ端部に形成されており、個別電極３６と駆動ＩＣ７１とを接続するためのワイヤ６１がボンディングされている。隣り合う個別電極３６のボンディング部３９どうしは、副走査方向ｙに互い違いに配置されている。これにより、ボンディング部３９は、個別電極連結部３７のほとんどの部位よりも幅が大きいにも関わらず、たがいに干渉することが回避されている。
【0044】
個別電極連結部３７のうち隣り合うボンディング部３９に挟まれた部位は、個別電極３６において最も幅が小さく、その幅がたとえば１０μｍ以下である。また、個別電極連結部３７と隣のボンディング部３９との間隔もたとえば１０μｍ以下となっている。このように、共通電極３３および複数の個別電極３６は、線幅および配線間隔が小さい微細パターンとなっている。
【0045】
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。抵抗体層４は、共通電極３３の複数の共通電極帯状部３４と複数の個別電極３６の個別電極帯状部３８とに交差している。さらに、抵抗体層４は、共通電極３３の複数の共通電極帯状部３４と複数の個別電極３６の個別電極帯状部３８に対して基板１１とは反対側に積層されている。抵抗体層４のうち各共通電極帯状部３４と各個別電極帯状部３８とに挟まれた部位が、電極層３によって部分的に通電されることにより発熱する発熱部４０とされている。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。
【0047】
一対の抵抗体側面４１は、抵抗体層４の副走査方向ｙ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４１の一例としては、図７および図９に示す角度αが８０°〜９０°程度である面をいう。
【0048】
天面４２は、一対の抵抗体側面４１の間に位置しており、基板１１とは反対側を向いている。本実施形態においては、天面４２は、基板１１から離間する側に膨出する曲面状である。
【0049】
一対の抵抗体傾斜面４４は、一対の抵抗体側面４１に対して基板１１側に繋がっており、厚さ方向ｚにおいて基板１１に近づくほど副走査方向ｙ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４４は、凹曲面とされている。また、抵抗体傾斜面４４の厚さ方向ｚにおける寸法は、抵抗体側面４１の厚さ方向ｚにおける寸法よりも小である。
【0050】
本実施形態においては、図５、図１２に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１には、複数の被覆体４８が設けられている。なお、図５においては、理解の便宜上、抵抗体層４に相対的に淡いトーンの離散点からなるハッチングを付しており、被覆体４８に相対的に濃いトーンの離散点からなるハッチングを付している。複数の被覆体４８は、グレーズ層１２の膨出部１２１上において、共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８の少なくともいずれかの主走査方向ｘ両側に隣接している。すなわち、被覆体４８は、グレーズ層１２の膨出部１２１と共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８の少なくともいずれかとの境界を覆っている。図１２は、個別電極帯状部３８に隣接した抵抗体傾斜面４４を示しており、同図に示された抵抗体傾斜面４４と同様の抵抗体傾斜面４４が、図５から理解されるように共通電極帯状部３４に隣接して設けられている。
【0051】
被覆体４８は、抵抗体層４と同じ材質からなる。被覆体４８は、被覆体傾斜面４９を有する。被覆体傾斜面４９は、厚さ方向ｚにおいて基板１１に近づくほど主走査方向ｘ外方に位置する形状である。図示された例においては、被覆体傾斜面４９は、凹曲面である。また被覆体傾斜面４９の大きさや曲率は、抵抗体傾斜面４４の大きさや曲率と同じであってもよい。図５に示すように、被覆体４８は、厚さ方向ｚ視において抵抗体層４に繋がっている。なお、共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８のうち被覆体４８が隣接する領域は、抵抗体層４によって覆われた部分から副走査方向ｙにそれぞれ所定距離内にある領域である。この領域は、後述するサーマルプリントヘッドＡ１の製造方法に依存する。
【0052】
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。ただし、保護層５は、複数の個別電極３６のボンディング部３９を含む領域を露出させている。
【0053】
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、抵抗体層４を部分的に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。
【0055】
まず、図１３および図１４に示すように、たとえばＡｌＮ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、複数の個別電極３６および複数のボンディング部３９を有している。
【0056】
次いで、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および複数の個別電極帯状部３８を主走査方向ｘに横断するように抵抗体ペースト４Ａを印刷する。また、印刷された抵抗体ペースト４Ａの副走査方向ｙ寸法は、上述した抵抗体層４よりも十分に大である。図１４に示すように、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。また、抵抗体ペースト４Ａのｙ方向両端は、グレーズ層１２になだらかに繋がっており、起立した部位とはなっていない。
【0057】
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、図１４に示す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。
【0058】
次いで、図１５および図１６に示すように、乾燥した抵抗体ペースト４Ａの副走査方向両側部分を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、一対の貫通部９２が設けられている。一対の貫通部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り、副走査方向ｙに離間して設けられている。一対の貫通部９２どうしの間の距離は、形成すべき抵抗体層４の副走査方向ｙ寸法とされる。
【0059】
一対の貫通部９２が厚さ方向ｚ視において乾燥した抵抗体ペースト４Ａの副走査方向ｙ両端に重ならせた状態で、一対の貫通部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。そして、一対の貫通部９２からの投射材の吹付けを行いながら、マスク９１を支持体１に対して主走査方向ｘに移動させる。これにより、抵抗体ペースト４Ａの副走査方向ｙ両側部分が連続的に除去される。抵抗体ペースト４Ａのうち除去されることによって形成された側面が、上述した一対の抵抗体側面４１となる。また、抵抗体ペースト４Ａの表面の一部が、上述した天面４２となる。残存した抵抗体ペースト４Ａは、形成すべき抵抗体層４と厚さ方向ｚ視における形状および寸法がほぼ同じとなっている。
【0060】
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。このため、除去工程を経て残存した抵抗体ペースト４Ａの副走査方向ｙ両端には、投射材の平均粒径に相当するような平均半径の凹曲面が形成されうる。この凹曲面が、上述した抵抗体傾斜面４４となる。また、抵抗体ペースト４Ａのうち共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８に対して主走査方向ｘに隣接している部分は、ショットブラストによって概ね除去されるものの、投射材の平均粒径に相当するような平均半径の凹曲面を有する抵抗体ペースト４Ａが、共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８に隣接して残存しうる。この残存した抵抗体ペースト４Ａが、上述した被覆体傾斜面４９を有する被覆体４８となる。
【0061】
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。また、共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８に隣接して抵抗体ペースト４Ａが残存していると、この抵抗体ペースト４Ａが上述した被覆体４８となる。
【0062】
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、基板１１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。
【0063】
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。
【0064】
本実施形態によれば、抵抗体層４が一対の抵抗体側面４１を有している。抵抗体層４は、通電により発熱する層であり、所定の抵抗値を有することが望まれる。この所定値を達成するためには、抵抗体層４の主走査方向ｘに直角である断面積を所定面積以上確保する必要がある。厚膜印刷を用いて抵抗体層４を形成する場合、印刷された抵抗体ペーストは、表面が緩やかに膨出した曲面を呈する形状となる。このため、抵抗体層４の副走査方向ｙ中央部分が副走査方向ｙ両端部分と比べて顕著に厚い部位となる。このような形状の抵抗体層４の場合、所定面積を確保して所定の抵抗値を達成しても、通電時の電流が相対的に厚い副走査方向ｙ中央部分に選択的に流れる。このため、抵抗体層４の副走査方向ｙ中央部分が集中的に発熱し、副走査方向ｙ両側部分が発熱にほとんど寄与しない状態に陥る。この点、本実施形態の抵抗体層４は、一対の抵抗体側面４１を有するため、断面積を所定の面積とした場合に、副走査方向ｙ中央部分と副走査方向ｙ両側部分との厚さ方向ｚ寸法の差を縮小することが可能である。これにより、抵抗体層４の副走査方向ｙ両側部分をより効率よく発熱させることが可能である。したがって、抵抗体層４をより均一に発熱させることができる。
【0065】
また、抵抗体層４の副走査方向ｙ中央部分と副走査方向ｙ両側部分との厚さ方向ｚ寸法の差を縮小することが可能であることにより、所定の断面積を確保した場合に、副走査方向ｙ中央部分の厚さを薄くすることが可能である。
【0066】
天面４２がなだらかな凸曲面であることにより、天面４２を覆う保護層５の表面をなだらかな凸曲面とし易い。これは、サーマルプリントヘッドＡ１と印刷用紙とをスムーズに摺動させるのに好ましい。
【0067】
サーマルプリントヘッドＡ１の製造においては、図１３および図１４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。
【0068】
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、図１５および図１６に示すように、一対の貫通部９２を抵抗体ペースト４Ａに対して主走査方向ｘに相対的に移動させながらショットブラストを行うことにより、除去された後の抵抗体ペースト４Ａの副走査方向ｙ側面は、マスク９１を移動させる精度と同等の平坦度を有するものとなる。この側面は、抵抗体層４において抵抗体側面４１となる部位であり、抵抗体側面４１の平坦度をより高め、主走査方向ｘに沿った形状とするのに適している。
【0069】
また、抵抗体層４は、抵抗体傾斜面４４を有している。抵抗体傾斜面４４は、抵抗体層４と電極層３やグレーズ層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と電極層３やグレーズ層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。
【0070】
被覆体４８は、共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８に対して主走査方向ｘに隣接している。このため、被覆体４８は、共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８とグレーズ層１２との接合箇所を覆う格好となる。このような被覆体４８によって、共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８とグレーズ層１２との接合強度を高めることができる。また、被覆体４８は、図１３〜図１６に示すように抵抗体ペースト４Ａのうち除去工程によってショットブラスト等が施された領域が部分的に残存したものである。このため、被覆体４８は、厚さ方向ｚ視において抵抗体層４と繋がる。抵抗体層４に対して副走査方向ｙに繋がる共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８は、発熱部４０の発熱により温度サイクルが付与される。このような位置にある共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８に隣接する被覆体４８が設けられていることにより、共通電極帯状部３４および個別電極帯状部３８の意図しない剥離等を回避することができる。ショットブラストを用いた除去工程によれば、抵抗体層４の抵抗体傾斜面４４や被覆体４８を合理的に形成することができる。なお、抵抗体傾斜面４４および被覆体４８は、たとえばショットブラストを用いた除去工程において形成されうるものであり、ショットブラストに用いられる投射材の性状等の条件によっては、抵抗体傾斜面４４および被覆体４８のいずれか一方および双方を備えない構成であってもよい。
【0072】
図１７は、本発明の第２実施形態に基づく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、抵抗体層４の天面４２の構成が上述した実施形態と異なっている。
【0073】
本実施形態においては、天面４２は、凹部４３を有している。凹部４３は、天面４２の副走査方向ｙ中央に位置しており、基板１１側に凹んだ部位である。このような凹部４３を有する抵抗体層４は、たとえば、図１５および図１６に示す除去工程におけるショットブラストの後に、図１８に示すように、貫通部９３を有するマスク９１を用いてショットブラストを行うことによって形成可能である。貫通部９３は、副走査方向ｙにおいて除去工程を経た抵抗体ペースト４Ａの中央に位置している。この貫通部９３から投射材を吹き付けながら、マスク９１を主走査方向ｘに移動させる。貫通部９３から吹き付けられる投射材は、抵抗体ペースト４Ａの厚さ方向ｚ寸法を若干減じさせる程度の強度である。
【0074】
このような実施形態によっても、抵抗体層４をより均一に発熱させることができる。また、凹部４３を有することにより、抵抗体層４に通電した場合に、抵抗体層４の副走査方向ｙ両側部分により多くの電流を流すことができる。抵抗体層４の副走査方向ｙ中央部分は、抵抗体層４の副走査方向ｙ両側部分に挟まれた部分であるため、相対的に放熱の度合いが小である。言い換えると、抵抗体層４の副走査方向ｙ両側部分は、相対的に放熱の度合いが大である。このような副走査方向ｙ両側部分により多くの電流を流すことにより、印刷用紙により均一に熱を伝えることが可能であり、より鮮明な印刷に有利である。
【0075】
図１９は、本発明の第３実施形態に基づく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の天面４２の構成が上述した実施形態と異なっている。
【0076】
本実施形態においては、天面４２は、平坦な面であり主走査方向ｘおよび副走査方向ｙに沿っている。角度αは、上述した実施形態と同様の範囲にあるが、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Ａ２における角度αよりも大であってもよい。
【0077】
また、本実施形態においては、抵抗体層４は、抵抗体傾斜面４４を有していない。また、サーマルプリントヘッドＡ３においては、被覆体４８は形成されていない。
【0078】
図２０は、サーマルプリントヘッドＡ３の製造方法の一例を示している。本実施形態の製造方法においては、図２０および図２１に示す抵抗体印刷工程を行う。図示された例においては、スクリーン９５およびスキージ９６を用いて抵抗体ペースト４Ａを中間支持体９７にスクリーン印刷の手法によって印刷する。中間支持体９７は、円柱形状の部材であり、周面に抵抗体ペースト４Ａの溶媒を吸収する材質が設けられている。このような材質としては、たとえばシリコーンが挙げられる。図２１において中間支持体９７に印刷された複数の抵抗体ペースト４Ａは、各々が抵抗体層４となるものであり、紙面奥行方向が主走査方向ｘとなる。
【0079】
抵抗体印刷工程によって中間支持体９７に印刷された抵抗体ペースト４Ａは、中間支持体９７によって溶媒が吸収される。これが、溶媒吸収工程である。溶媒吸収工程によって溶媒が吸収されると、抵抗体ペースト４Ａは、それ以降の形状変化が抑制される。
【0080】
次いで、図２２および図２３に示す転写工程を行う。図２２に示すように、支持体材料１Ａを用意する。支持体材料１Ａは、複数の支持体１を形成しうる材料である。支持体材料１Ａは、基板材料１１Ａとグレーズ層１２とを有する。基板材料１１Ａは、複数の基板１１を形成しうる材料である。基板材料１１Ａには、複数の支持体１の膨出部１２１に対応する膨出部１２１（グレーズ層１２）が形成されている。また、支持体材料１Ａには、図示しない複数の電極層３が形成されている。
【0081】
複数の抵抗体ペースト４Ａが印刷された中間支持体９７を支持体材料１Ａに対向させ、支持体材料１Ａに対して相対移動させながら回転させる。この際、複数の抵抗体ペースト４Ａが複数の膨出部１２１に各別に転写されるように移動および回転させる。これにより、溶媒が吸収された抵抗体ペースト４Ａが支持体材料１Ａの膨出部１２１に転写される。
【0082】
この後は、支持体材料１Ａに転写された抵抗体ペースト４Ａを焼成することにより、抵抗体層形成工程を行い、抵抗体層４を形成する。そして、支持体材料１Ａを分割して複数の支持体１を得る。そして、上述したサーマルプリントヘッドＡ１と同様の工程を経る事により、サーマルプリントヘッドＡ３が得られる。
【0083】
本実施形態によっても、抵抗体層４をより均一に発熱させることができる。抵抗体層４の天面４２が平坦であることにより、抵抗体層４の厚さ方向ｚ寸法をより均一化することが可能である。また、抵抗体層４を覆う保護層５の表面を平坦に近づけるのに好ましい。
【0084】
印刷工程において中間支持体９７に印刷された抵抗体ペースト４Ａは、溶媒吸収工程において溶媒が吸収される。これにより、抵抗体ペースト４Ａは、印刷工程において形成された形状がほぼそのまま維持される。これにより、支持体材料１Ａに転写された抵抗体ペースト４Ａは、なだらかな曲面を有する形状等にだれてしまうおそれが少ない。したがって、平坦な天面４２を有する抵抗体層４を適切に形成することができる。
【0085】
図２４は、本発明の第４実施形態に基づく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、グレーズ層１２の構成が上述した実施形態と異なっている。
【0086】
本実施形態においては、グレーズ層１２は、上述した膨出部１２１を有しておらず、基板１１の全面を覆うほぼ均一な厚さのものとされている。このように上述したサーマルプリントヘッドＡ１〜Ａ３においても、膨出部１２１を有さないグレーズ層１２を採用してもよい。
【0087】
本発明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。本発明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。
【符号の説明】
【0088】
Ａ１〜Ａ４：サーマルプリントヘッド１ ：支持体
１Ａ ：支持体材料
３ ：電極層
４ ：抵抗体層
４Ａ ：抵抗体ペースト
５ ：保護層
１１ ：基板
１１Ａ ：基板材料
１２ ：グレーズ層
３３ ：共通電極
３４ ：共通電極帯状部
３５ ：共通電極連結部
３６ ：個別電極
３７ ：個別電極連結部
３８ ：個別電極帯状部
３９ ：ボンディング部
４０ ：発熱部
４１ ：抵抗体側面
４２ ：天面
４３ ：凹部
４４ ：抵抗体傾斜面
４８ ：被覆体
４９ ：被覆体傾斜面
６１ ：ワイヤ
７１ ：駆動ＩＣ
７２ ：封止樹脂
７３ ：コネクタ
７４ ：配線基板
７５ ：放熱部材
８１ ：プラテンローラ
８２ ：感熱紙
９１ ：マスク
９２ ：貫通部
９３ ：貫通部
９５ ：スクリーン
９６ ：スキージ
９７ ：中間支持体
１２１ ：膨出部
１２２ ：補助部
３５１ ：Ａｇ層
ｘ ：主走査方向
ｙ ：副走査方向
ｚ ：厚さ方向
α ：角度