JP2010100022A - 発熱抵抗素子部品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】支持基板11の上に接着層12を介して積層された蓄熱層13の上に、複数の発熱抵抗体14が間隔をあけて配列されてなる発熱抵抗素子部品4であって、前記接着層12が、前記支持基板11の一面と前記蓄熱層13の他面とを接合する接着剤12aと、この接着剤12a中に混練されて、前記支持基板11の一面と前記蓄熱層13の他面との距離を一定に保つ複数のギャップ材12bとを備え、前記接着層12の、前記発熱抵抗体14の発熱部に対向する領域に空洞部19が形成されている。
【選択図】図3
Description
発熱効率の高いサーマルヘッドとしては、例えば、特許文献1に開示された構造を有するものが知られている。
また、上記特許文献1に開示されたサーマルヘッドでは、スペーサがばらまかれた状態(すなわち、不均一に配置された状態)で介在している。そのため、セラミック基板の側への熱の拡散が不均一になり、印字品質が低下してしまうといった問題点があった。
さらに、上記特許文献1に開示されたサーマルヘッドでは、スペーサがばらまかれた状態で介在している。そのため、使用中に、グレーズ層とセラミック基板との距離が増大すると、スペーサが移動してしまうおそれがあり、経時的にスペーサがより不均一に配置された状態となって印字品質がさらに低下してしまうといった問題点もあった。
本発明に係る発熱抵抗素子部品は、支持基板の上に接着層を介して積層された蓄熱層の上に、複数の発熱抵抗体が間隔をあけて配列されてなる発熱抵抗素子部品であって、前記接着層が、前記支持基板の一面と前記蓄熱層の他面とを接合する接着剤と、この接着剤中に混練されて、前記支持基板の一面と前記蓄熱層の他面との距離を一定に保つ複数のギャップ材とを備え、前記接着層の、前記発熱抵抗体の発熱部に対向する領域に空洞部が形成されている。
また、接着剤中に一様に混ぜ込まれた(混練された)ギャップ材を介して、支持基板の側への放熱が行われることにより、熱の拡散が均一化されることとなるので、印字品質を向上させることができる。
さらにまた、仮に接着剤が軟化してしまった場合でも、ギャップ材により支持基板の一面と蓄熱層の他面との距離(間隔)、すなわち、空洞部の高さ(または深さ)が一定(例えば、100μm)に維持されることとなるので、印字効率を常に最適な状態に維持することができる。
さらにまた、接着剤中に一様に混ぜ込まれたギャップ材により、発熱抵抗体の表面から加えられる押圧力が支持されることとなるので、印刷時の過大な圧力に対する機械的強度を向上させることができ、耐久性および信頼性を向上させることができる。
このような発熱抵抗素子部品によれば、同一の直径を有する球状のギャップ材が支持基板の一面および蓄熱層の他面と、それぞれ点接触するので、ギャップ材を介した放熱を抑制することができて、発熱効率をさらに向上させることができる。
本発明に係るサーマルプリンタによれば、少ない電力で感熱紙に印刷することができ、バッテリーの持続時間を長期化させることができるとともに、プリンタ全体の信頼性を向上させることができる。
図1は本発明に係る発熱抵抗素子部品(以下、「サーマルヘッド」という。)を搭載したサーマルプリンタの縦断面図、図2は本実施形態に係るサーマルヘッドの平面図であり、保護膜を取り除いた状態を示す図、図3は図2のα−α矢視断面図、図4〜図10は本実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法を説明するための工程図である。
なお、基板11の他面(図3において下側の面)上には、図示しない放熱板が設けられている。
なお、発熱抵抗体14が実際に発熱する部分(以下、「発熱部」という。)は、個別電極17および共通電極18と重ならない部分である。
空洞部19は、発熱抵抗体14の発熱部によって覆われる領域(発熱部と対向する領域)の下方に形成された空間、すなわち、基板11の一面と、蓄熱層13の他面(図3において下側の面)と、接着層12の壁面(基板11の一面および蓄熱層13の他面と直交する面)とで形成された(密閉された)空間である。そして、この空洞部19内の気体層は、蓄熱層13から基板11への熱の流入を規制する断熱層として機能する。
なお、空洞部19の平面視における寸法は任意であって、発熱部の寸法に近ければ、本実施形態のように発熱部よりも大きくてもよく、また、発熱部よりも小さくてもよい。
接着剤12aの材料としては、サーマルヘッド4の動作時に、200℃から300℃程度まで上昇する発熱抵抗体14の温度に耐え得る高耐熱性材料、例えば、二酸化珪素や三酸化ホウ素等を主成分とするガラスペースト、あるいはポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等の高分子樹脂材料が用いられる。
まず、図4に示すように、一定(300μm〜1mm程度)の厚さを有する基板11を用意し、図5に示すように、この基板11の一面上に、複数のギャップ材12bが接着剤12a中において略均一に分散するように予め混練されたペースト状の接着層12をスクリーン印刷する。
これら発熱抵抗体層16、個別配線17、共通配線18、保護膜15は、従来のサーマルヘッドにおけるこれら部材の製造方法を用いて作製することができる。具体的には、スパッタリングやCVD(化学気相成長法)、蒸着等の薄膜形成法を用いて絶縁皮膜上にTa系やシリサイド系等の発熱抵抗体材料の薄膜を成膜し、この発熱抵抗体材料の薄膜をリフトオフ法やエッチング法等を用いて成形することにより所望の形状の発熱抵抗体を形成する。
このようにして発熱抵抗体層16、個別配線17、および共通配線18を形成した後、蓄熱層13の上にSiO2、Ta2O5、SiAlON、Si3N4、ダイヤモンドライクカーボン等の保護膜材料をスパッタリング、イオンプレーティング、CVD法等により成膜して、保護膜15を形成する。
また、接着剤12a中に一様に混ぜ込まれたギャップ材12bを介して、基板11の側への放熱が行われることにより、熱の拡散が均一化されることとなるので、印字品質を向上させることができる。
さらに、ギャップ材12bは接着剤12aによって保持されることとなるので、使用中に、基板11の一面と蓄熱層13の他面との距離が増大したとしても、ギャップ材12bが移動してしまうといった不都合を回避することができ、経時的にギャップ材12bが不均一に配置された状態となって印字品質が低下してしまうことを防止することができる。
また、仮に接着剤12aが軟化してしまった場合でも、ギャップ材12bにより基板11の一面と蓄熱層13の他面との距離(間隔)、すなわち、空洞部19の高さ(または深さ)が一定(例えば、100μm)に維持されることとなるので、印字効率を常に最適な状態に維持することができる。
さらにまた、ギャップ材12bは同一の直径を有する球状に形成され、ギャップ材12bの表面と基板11の一面および蓄熱層13の他面とが、それぞれ点接触するように構成されているので、ギャップ材12bを介した放熱を抑制することができて、発熱効率をさらに向上させることができる。
なお、ガラスの熱伝導率は0.9W/mK、空気の熱伝導率は0.02W/mK、エポキシ樹脂の熱伝導率は0.21W/mKである。
例えば、上述した実施形態では、空洞部19が、発熱抵抗体14と同じ数だけ形成されたものを説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら空洞部19は、発熱抵抗体14の配列方向に沿って、発熱抵抗体14を跨ぐように形成されたもの、すなわち、一つの空洞部であってもよい。
このような空洞部が形成されたサーマルヘッドによれば、隣接して配置された空洞部同士が互いに連通状態とされ、発熱抵抗体14で発生した熱(熱量)の、基板11内への流出経路の一部が遮断されることとなるので、発熱抵抗体14で発生した熱(熱量)が、基板11内へ流出してしまうことをさらに抑制することができ、発熱抵抗体14の発熱効率をさらに向上させることができて、消費電力の低減化をさらに図ることができる。
例えば、発熱抵抗素子部品としては、熱によってインクを吐出するサーマル式またはバルブ式のインクジェットヘッドを始めとした用途に応用できる。また、サーマルヘッド4と略同様の構造である熱消去ヘッドや、熱定着を必要とするプリンタ等の定着ヒータ、光導波路型光部品の薄膜発熱抵抗素子等、他の膜状の発熱抵抗素子部品を保有する電子部品でも同様の効果を得ることができる。
また、プリンタとしては、昇華型または溶融型転写リボンを使用した熱転写プリンタ、印字媒体の発色と証拠が可能なリライタブルサーマルプリンタ、加熱により粘着性を呈する感熱性活性粘着剤式ラベルプリンタ等に適用できる。
11 基板(支持基板)
12 接着層
12a 接着剤
12b ギャップ材
13 蓄熱層
14 発熱抵抗体
16 発熱抵抗体層
17 個別電極
18 共通電極
19 空洞部
Claims (5)
- 支持基板の上に接着層を介して積層された蓄熱層の上に、複数の発熱抵抗体が間隔をあけて配列されてなる発熱抵抗素子部品であって、
前記接着層が、前記支持基板の一面と前記蓄熱層の他面とを接合する接着剤と、この接着剤中に混練されて、前記支持基板の一面と前記蓄熱層の他面との距離を一定に保つ複数のギャップ材とを備え、
前記接着層の、前記発熱抵抗体の発熱部に対向する領域に空洞部が形成されている発熱抵抗素子部品。 - 前記ギャップ材が、同一の直径を有する球状に形成されている請求項1に記載の発熱抵抗素子部品。
- 請求項1または2に記載の発熱抵抗素子部品からなるサーマルヘッドを備えるサーマルプリンタ。
- 支持基板の上に接着層を介して積層された蓄熱層の上に、複数の発熱抵抗体が間隔をあけて配列されてなる発熱抵抗素子部品の製造方法であって、
前記支持基板の一面と前記蓄熱層の他面とを接合する接着剤と、この接着剤中に混練されて、前記支持基板の一面と前記蓄熱層の他面との距離を一定に保つ複数のギャップ材とを備え、前記発熱抵抗体の発熱部に対向する領域に空洞部が形成された接着層を、前記支持基板の一面上に積層し、前記蓄熱層を、前記接着層の一面上に積層した後、所定の温度と荷重を加えて前記支持基板と前記蓄熱層とを接合する発熱抵抗素子部品の製造方法。 - 支持基板の上に接着層を介して積層された蓄熱層の上に、複数の発熱抵抗体が間隔をあけて配列されてなる発熱抵抗素子部品の製造方法であって、
前記支持基板の一面と前記蓄熱層の他面とを接合する接着剤と、この接着剤中に混練されて、前記支持基板の一面と前記蓄熱層の他面との距離を一定に保つ複数のギャップ材とを備え、前記発熱抵抗体の発熱部に対向する領域に空洞部が形成された接着層を、前記蓄熱層の他面上に積層し、前記支持基板を、前記接着層の他面上に積層した後、所定の温度と荷重を加えて前記支持基板と前記蓄熱層とを接合する発熱抵抗素子部品の製造方法。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63249664A (ja) * | 1987-04-06 | 1988-10-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | サ−マルヘツド用基板およびその製造方法 |
JP2007083532A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Seiko Instruments Inc | 発熱抵抗素子、サーマルヘッド、プリンタ、及び発熱抵抗素子の製造方法 |
JP2007245671A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Sony Corp | サーマルヘッド及びプリンタ装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3868755B2 (ja) * | 2001-04-05 | 2007-01-17 | アルプス電気株式会社 | サーマルヘッド及びその製造方法 |
DE60121421T2 (de) | 2001-04-05 | 2007-01-11 | Agfa-Gevaert | Verfahren zur Eichung eines Thermodruckers |
JP5039940B2 (ja) * | 2005-10-25 | 2012-10-03 | セイコーインスツル株式会社 | 発熱抵抗素子、サーマルヘッド、プリンタ、及び発熱抵抗素子の製造方法 |
US7843476B2 (en) | 2006-03-17 | 2010-11-30 | Sony Corporation | Thermal head and printer |
JP4548370B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2010-09-22 | ソニー株式会社 | サーマルヘッド及びプリンタ装置 |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63249664A (ja) * | 1987-04-06 | 1988-10-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | サ−マルヘツド用基板およびその製造方法 |
JP2007083532A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Seiko Instruments Inc | 発熱抵抗素子、サーマルヘッド、プリンタ、及び発熱抵抗素子の製造方法 |
JP2007245671A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Sony Corp | サーマルヘッド及びプリンタ装置 |
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