JP2021146512A - Thermal head and thermal printer - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、サーマルヘッドおよびサーマルプリンタに関する。 The disclosed embodiments relate to thermal heads and thermal printers.
従来、ファクシミリあるいはビデオプリンタ等の印画デバイスとして、種々のサーマルヘッドが提案されている。 Conventionally, various thermal heads have been proposed as printing devices such as facsimiles and video printers.
従来のサーマルヘッドでは、グレーズが段差面を有することで発熱部の放熱性にばらつきが生じ、例えば印画画質の向上の観点で改善の余地があった。 In the conventional thermal head, the glaze has a stepped surface, so that the heat dissipation of the heat generating portion varies, and there is room for improvement from the viewpoint of improving the print image quality, for example.
本開示は、印画画質を向上することができるサーマルヘッドおよびサーマルプリンタを提供する。 The present disclosure provides a thermal head and a thermal printer capable of improving print image quality.
実施形態の一態様に係るサーマルヘッドは、基板と、グレーズと、複数の抵抗体と、電極と、保護層とを備える。グレーズは、第1端部と第1端部よりも基板の厚み方向の寸法が小さい第2端部との間に位置する段差面を有し、基板の上に位置する。複数の抵抗体は、段差面を跨ぐ発熱部を有し、基板およびグレーズの上に位置する。電極は、グレーズの上にそれぞれ位置し、発熱部と繋がっている。保護層は、発熱部および電極の上に位置する。発熱部は、第1発熱部と第2発熱部とを有する。第1発熱部は、第1端部を挟んで段差面とは反対側に位置する。第2発熱部は、第2端部を挟んで段差面とは反対側に位置し、第1発熱部よりも幅方向の寸法が大きい。 The thermal head according to one aspect of the embodiment includes a substrate, glaze, a plurality of resistors, electrodes, and a protective layer. The glaze has a stepped surface located between the first end portion and the second end portion whose dimension in the thickness direction of the substrate is smaller than that of the first end portion, and is located on the substrate. The plurality of resistors have a heat generating portion straddling the stepped surface and are located on the substrate and the glaze. The electrodes are located on the glaze and are connected to the heat generating part. The protective layer is located above the heat generating part and the electrodes. The heat generating portion has a first heat generating portion and a second heat generating portion. The first heat generating portion is located on the side opposite to the stepped surface with the first end portion interposed therebetween. The second heat generating portion is located on the side opposite to the stepped surface with the second end portion interposed therebetween, and has a larger dimension in the width direction than the first heat generating portion.
また、本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、搬送機構と、プラテンローラとを備える。搬送機構は、発熱部の上を通過するように記録媒体を搬送する。プラテンローラは、記録媒体を押圧する。 Further, the thermal printer according to the embodiment of the present invention includes the thermal head described above, a transport mechanism, and a platen roller. The transport mechanism transports the recording medium so as to pass over the heat generating portion. The platen roller presses the recording medium.
実施形態の一態様に係るサーマルヘッドおよびサーマルプリンタによれば、印画画質を向上することができる。 According to the thermal head and the thermal printer according to one aspect of the embodiment, the print image quality can be improved.
以下、添付図面を参照して、本願の開示するサーマルヘッドおよびサーマルプリンタの実施形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the thermal head and thermal printer disclosed in the present application will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to each of the following embodiments.
<実施形態>
図1は、実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す分解斜視図である。
<Embodiment>
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an outline of the thermal head according to the embodiment.
図1に示すように、サーマルヘッドX1は、ヘッド基体3と、コネクタ31と、封止部材12と、放熱板1と、接着部材14とを備えている。なお、コネクタ31、封止部材12、放熱板1、および接着部材14は、必ずしも備えていなくてもよい。
As shown in FIG. 1, the thermal head X1 includes a
放熱板1は、ヘッド基体3の余剰の熱を放熱する。ヘッド基体3は、接着部材14を介して放熱板1上に載置されている。ヘッド基体3は、外部から電圧が印加されることにより、記録媒体P(図6参照)に印画を行う。接着部材14は、ヘッド基体3と放熱板1とを接着している。コネクタ31は、ヘッド基体3を外部に電気的に接続する。コネクタ31は、コネクタピン8とハウジング10とを有している。封止部材12は、コネクタ31とヘッド基体3とを接合している。
The
放熱板1は、直方体形状である。放熱板1は、例えば、銅、鉄またはアルミニウム等の金属材料で形成されており、ヘッド基体3の発熱部9で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱を放熱する機能を有している。
The
ヘッド基体3は、平面視して、長方形状であり、基板7上にサーマルヘッドX1を構成する各部材が配置されている。ヘッド基体3は、外部より供給された電気信号に従い、記録媒体Pに印字を行う機能を有する。
The
次に、図2、図3を用いて、サーマルヘッドX1を構成する各部材についてさらに説明する。図2は、図1に示すサーマルヘッドの概略を示す平面図である。図3は、図2のIII−III線断面図である。なお、図2では、保護層25、被覆層27、および封止部材12を一点鎖線にて示しており、被覆部材29を破線にて示している。
Next, each member constituting the thermal head X1 will be further described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a plan view showing an outline of the thermal head shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. In FIG. 2, the
なお、図2において、説明をわかりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするZ軸を含む3次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述する他の図においても図示している場合がある。 In addition, in FIG. 2, in order to make the explanation easy to understand, a three-dimensional Cartesian coordinate system including the Z axis whose positive direction is vertically upward is shown. Such a Cartesian coordinate system may be illustrated in other figures described later.
ヘッド基体3は、基板7と、蓄熱層13と、抵抗体15と、共通電極17と、個別電極19と、第1接続電極21と、第2接続電極26と、グランド電極4と、接続端子2と、導電部材23と、駆動IC11と、被覆部材29と、保護層25と、被覆層27とを有している。なお、これらの部材は、必ずしもすべて備えていなくてもよい。また、ヘッド基体3は、これら以外の部材を備えていてもよい。
The
基板7は、放熱板1上に配置されており、平面視して、矩形状である。基板7は、第1面7fと、第2面7gと、側面7eとを有している。第1面7fは、第1長辺7aと、第2長辺7bと、第1短辺7cと、第2短辺7dとを有している。第1面7f上にヘッド基体3を構成する各部材が配置されている。第2面7gは、第1面7fと反対側に位置している。第2面7gは、放熱板1側に位置しており、接着部材14を介して放熱板1に接合されている。側面7eは、第1面7fと第2面7gとを接続しており、第2長辺7b側に位置している。
The
基板7は、例えば、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料あるいは単結晶シリコン等の半導体材料等によって形成されている。以下、説明の便宜上、第1面7fを「上面」、第2面7gを「下面」と称する場合がある。同様に、側面7eを基準として第1面7f側を「上」または「上方」、第2面7g側を「下」または「下方」と称する場合がある。
The
蓄熱層13は、基板7の第1面7f上に位置している。蓄熱層13は、下地部13aと、***部13bとを有している。下地部13aは、基板7の第1面7fの全面にわたって位置している。***部13bは、下地部13aから基板7の厚み方向に***している。言い換えると、***部13bは、基板7の第1面7fから遠ざかる方向に突出している。
The
***部13bは、基板7の第1長辺7aに隣り合うように位置しており、主走査方向に沿って延びている。***部13bは、断面が略半楕円形状である。このため、発熱部9上に位置する保護層25が、印画する記録媒体Pに良好に接触する。下地部13aおよび***部13bを含めた蓄熱層13の基板7の第1面7fからの高さは30〜60μmとすることができる。***部13bは、グレーズの一例である。
The raised
蓄熱層13は、熱伝導性の低いガラスで形成されており、発熱部9で発生する熱の一部を一時的に蓄積する。そのため、発熱部9の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッドX1の熱応答特性を高めることができる。
The
蓄熱層13は、例えば、ガラス粉末に適当な有機溶剤を混合して得た所定のガラスペーストをスクリーン印刷等によって基板7の第1面7fに塗布し、必要に応じてエッチング処理した後、これを焼成することで形成される。なお、***部13bの詳細な形状については後述する。
The
抵抗体15は、蓄熱層13の上面に位置している。抵抗体15の上には、共通電極17、個別電極19、第1接続電極21および第2接続電極26が位置している。共通電極17と個別電極19との間には、抵抗体15が露出した露出領域150(図5参照)が位置している。抵抗体15の露出領域は、図2に示すように、蓄熱層13の***部13b上に列状に位置しており、各露出領域が発熱部9の各素子を構成している。
The
なお、抵抗体15は、各種電極と蓄熱層13との間に必ずしも位置する必要はなく、共通電極17と個別電極19とを電気的に接続するように、例えば、共通電極17と個別電極19との間のみに位置していてもよい。
The
複数の抵抗体15で構成される発熱部9の各素子は、説明の便宜上、図2では簡略化して記載しているが、例えば、100dpi〜2400dpi(dot per inch)等の密度で位置している。抵抗体15は、例えば、TaN系、TaSiO系、TaSiNO系、TiSiO系、TiSiCO系またはNbSiO系等の電気抵抗の比較的高い材料によって形成されている。そのため、発熱部9に電圧が印加されたときに、ジュール発熱によって発熱部9が発熱する。
Each element of the
共通電極17は、主配線部17a,17dと、副配線部17bと、リード部17cとを備えている。共通電極17は、発熱部9を構成する複数の素子と、コネクタ31とを電気的に接続している。主配線部17aは、基板7の第1長辺7aに沿って延びている。副配線部17bは、基板7の第1短辺7cおよび第2短辺7dのそれぞれに沿って延びている。リード部17cは、主配線部17aから各発熱部9に向かって個別に延びている。主配線部17dは、基板7の第2長辺7bに沿って延びている。
The
個別電極19は、発熱部9と駆動IC11との間を電気的に接続している。また、発熱部9を構成する複数の素子は複数の群に分かれており、個別電極19は、各群を構成する発熱部9の各素子と、各群に対応した駆動IC11とをそれぞれ電気的に接続している。
The
第1接続電極21は、駆動IC11とコネクタ31との間を電気的に接続している。各駆動IC11に接続された複数の第1接続電極21は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。
The
第2接続電極26は、隣り合う駆動IC11を電気的に接続している。複数の第2接続電極26は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。
The
これらの共通電極17、個別電極19、第1接続電極21、および第2接続電極26は、導電性を有する材料で形成されており、例えば、アルミニウム、金、銀および銅のうちのいずれか一種の金属またはこれらの合金によって形成されている。
The
グランド電極4は、個別電極19と、第1接続電極21と、共通電極17の主配線部17dとにより取り囲まれている。グランド電極4は、0〜1Vのグランド電位に保持されている。
The ground electrode 4 is surrounded by an
接続端子2は、基板7の第2長辺7b側に位置しており、共通電極17、個別電極19、第1接続電極21およびグランド電極4とコネクタ31とを接続する。接続端子2はコネクタピン8に対応するように位置しており、コネクタ31を接続させる際には、それぞれ電気的に独立するように、コネクタピン8と接続端子2とが接続される。
The
各接続端子2上には、図3に示すように、導電部材23が位置している。導電部材23としては、例えば、はんだ、あるいはACP(Anisotropic Conductive Paste)等を例示することができる。なお、導電部材23と接続端子2との間に、例えば、Ni、Au、あるいはPdによるめっき層が位置してもよい。
As shown in FIG. 3, a
上記のヘッド基体3を構成する各種電極は、各々を構成するAl、Au、あるいはNi等の金属の材料層を、スパッタリング法等の薄膜成形技術によって順次蓄熱層13上に積層した後、フォトエッチング等を用いて積層体を所定のパターンに加工することにより形成することができる。なお、ヘッド基体3を構成する各種電極は、同じ工程によって同時に形成することができる。
In the various electrodes constituting the
駆動IC11は、例えば、基板7の第1面7f側に位置している。また、複数の駆動IC11は、駆動IC11ごとに割り当てられた、発熱部9の各素子と対応するように発熱部9の配列方向に沿って位置している。駆動IC11は、個別電極19と第1接続電極21とに接続されている。駆動IC11は、発熱部9の通電状態を制御する機能を有している。駆動IC11は、外部より供給された電気信号に従い、発熱部9のそれぞれの素子を個別に発熱させるための電力を発熱部9に供給する。駆動IC11としては、例えば内部に複数のスイッチング素子を有するスイッチングICを用いることができる。
The
保護層25は、基板7の第1面7f側に位置する蓄熱層13上に位置している。保護層25は、発熱部9を含む抵抗体15、絶縁層30、共通電極17および個別電極19を被覆する部材である。より詳細には、保護層25は、基板7の縁、すなわち基板7の第1長辺7a、第1短辺7cおよび第2短辺7dから個別電極19の一部を被覆している。保護層25は、被覆した領域を、大気中に含まれている水分等の付着による腐食、あるいは印画する記録媒体P(図6参照)との接触による摩耗から保護する。保護層25としては、例えば、SiN、SiON、SiO2、SiAlON、TiN、TiON、TiCrN、TiAlON等を用いることができる。
The
被覆層27は、基板7の第1面7f側に位置している。被覆層27は、共通電極17、個別電極19、第1接続電極21および第2接続電極26を部分的に被覆する。被覆層27は、被覆した領域を、大気との接触による酸化、あるいは大気中に含まれている水分等の付着による腐食から保護する。被覆層27としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、あるいはシリコーン系樹脂等の樹脂材料を用いることができる。
The
被覆部材29は、駆動IC11と、個別電極19、第2接続電極26および第1接続電極21とを接続させた状態で封止させるものである。被覆部材29は、主走査方向に延びるように配置されており、複数の駆動IC11を一体的に封止している。被覆部材29としては、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂材料を用いることができる。
The covering
コネクタ31は、複数のコネクタピン8と、複数のコネクタピン8を収納するハウジング10とを有している。コネクタピン8は、第1端と第2端とを有しており、ヘッド基体3の各種電極と電気的に接続されている。第1端は、ハウジング10の外部に露出しており、ヘッド基体3の接続端子2に電気的に接続されている。第2端は、ハウジング10の内部に収容され、外部に引き出されている。
The
封止部材12は、第1封止部材12aと第2封止部材12bとを有している。第1封止部材12aは、基板7の第1面7f上に位置している。第1封止部材12aは、コネクタピン8と各種電極とを封止している。第2封止部材12bは、基板7の第2面7g上に位置している。第2封止部材12bは、コネクタピン8と基板7との接触部を封止するように位置している。
The sealing
封止部材12は、接続端子2およびコネクタピン8が外部に露出しないように位置している。封止部材12は、例えば、エポキシ系の熱硬化性の樹脂、紫外線硬化性の樹脂、あるいは可視光硬化性の樹脂により構成することができる。なお、第1封止部材12aと第2封止部材12bとが同じ材料により構成されていてもよい。また、第1封止部材12aと第2封止部材12bとが別の材料により構成されていてもよい。
The sealing
接着部材14は、放熱板1上に位置している。接着部材14は、ヘッド基体3の第2面7gと放熱板1とを接合している。接着部材14としては、両面テープ、あるいは樹脂性の接着剤を例示することができる。
The
次に、図4、図5を用いて、実施形態に係るサーマルヘッドX1の要部について詳細に説明する。図4は、実施形態に係るサーマルヘッドの要部を模式的に示す拡大断面図である。図5は、実施形態に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。なお、説明を容易にするために、図4では、蓄熱層13を構成する***部13bの表面を平面状に単純化して図示している。また、図5では、保護層25の図示を省略している。
Next, the main parts of the thermal head X1 according to the embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a main part of the thermal head according to the embodiment. FIG. 5 is a plan view showing a main part of the thermal head according to the embodiment. For ease of explanation, FIG. 4 shows the surface of the raised
グレーズとしての***部13bは、段差面としての面133を有している。面133は、第1端部133aおよび第2端部133bを有している。面133の第1端部133aおよび第2端部133bは、Y軸方向の両端に位置しており、基板7(図3参照)の厚み方向に相当するZ軸方向の寸法が互いに異なる。具体的には、第1端部133aは、第2端部133bよりもZ軸正方向側に位置している。
The raised
また、***部13bは、面131,132を有している。面131は、第1端部133aからY軸正方向側に位置している。面132は、第2端部133bからY軸負方向側に位置している。なお、図4では、面131,132は平面として図示しているが、面131,132は、第1端部133aおよび第2端部133bから離れるにつれてZ軸負方向側にそれぞれ位置する曲面である。
Further, the raised
***部13bの上には、複数の抵抗体15が位置している。抵抗体15は、X軸方向に沿って位置する***部13bの面133を跨ぐように平面視でY軸方向に沿ってそれぞれ位置している。抵抗体15は、***部13bの面131〜133に接するように位置しており、Y軸方向に交差するX軸方向に沿って所定の間隔で並んで位置している。
A plurality of
また、抵抗体15の上には、電極としての共通電極17および個別電極19がそれぞれ位置している。共通電極17は、***部13bの面132の上に位置する抵抗体15の上に位置している。個別電極19は、***部13bの面131の上に位置する抵抗体15の上に位置している。
Further, a
共通電極17および個別電極19は、図5に示すように、平面視で抵抗体15と重なるようにそれぞれ位置している。抵抗体15は、重畳領域154,155と露出領域150とを有している。
As shown in FIG. 5, the
重畳領域154は、***部13bの上に位置する抵抗体15のうち、平面視で個別電極19と重なる部分である。具体的には、重畳領域154は、端面191から平面視でY軸正方向側に位置する個別電極19と面131との間に位置している。重畳領域155は、平面視で共通電極17と重なる部分である。具体的には、重畳領域155は、端面171からY軸負方向側に位置する共通電極17と面132との間に位置している。
The overlapping
露出領域150は、***部13bの上に位置する抵抗体15のうち、保護層25との間に共通電極17および個別電極19が位置していない部分である。抵抗体15の露出領域150が、発熱部9として機能する。
The exposed
保護層25は、***部13b、抵抗体15(露出領域150)、共通電極17および個別電極19の上に位置している。保護層25は、面251〜257を有する。面251は、保護層25のうち、記録媒体P(図6参照)との接触面積が最大となる部分である。面251は、***部13bの面131に対応するように位置している。
The
面252は、記録媒体Pと向かい合う保護層25の表面のうち、記録媒体Pからの距離が最大となる部分である。面252は、***部13bの面132に対応するように面251よりもZ軸負方向側に位置している。
The
面253は、面251と面252とを接続する。面253は、***部13bの面133に対応するように面251,252に対して傾斜する傾斜面である。面253は、例えば、平面であってもよく、曲面であってもよい。
The
面254は、面131の上方に位置する個別電極19に対応するように位置している。面254は、面251よりも平面視でY軸正方向側に位置している。面255は、面132の上方に位置する共通電極17に対応するように位置している。面255は、面252よりも平面視でY軸負方向側に位置している。
The
面256は、面251と面254とを接続する。面256は、個別電極19の端面191に対応するように位置している。面257は、面252と面255とを接続する。面257は、共通電極17の端面171に対応するように位置している。
The
ここで、「対応する」とは、保護層25が、保護層25と基板7(図3参照)との間に位置する蓄熱層13(***部13b)、抵抗体15、共通電極17および個別電極19の表面形状に応じて生じる凹凸を反映した表面形状を有することをいう。保護層25の厚さは、例えば3.5〜12.0μm程度とすることができる。このように面251〜257において保護層25の厚さを制御することにより、例えば、発熱部9から記録媒体Pに伝わる熱の制御が容易になる。
Here, "corresponding" means that the
なお、保護層25の面251〜257は、必ずしも***部13b、抵抗体15、共通電極17および個別電極19の表面形状と一致することを要しない。例えば、個別電極19の厚さが0.7μmの場合、面131から面251,254までの寸法の差は、例えば0.7μm以上であってもよく、0.7μm未満であってもよい。同様に、共通電極17の厚さが0.7μmの場合、面132から面252,255までの寸法の差は、例えば0.7μm以上であってもよく、0.7μm未満であってもよい。さらに、面251,252が面253に接触する部分における保護層25の厚さの差が2.2μm以上3.4μm以下の場合、第1端部133aおよび第2端部133bにおける***部13bの厚さの差が例えば2.2μm未満であってもよく、2.2μm以上3.4μm以下であってもよく、さらに3.4μmを超えてもよい。
The
ところで、発熱部9で発生した熱の一部は、保護層25に接触した記録媒体P(図6参照)を介して放熱する。しかしながら、例えば記録媒体Pとの接触面積が大きい面251よりも記録媒体Pから離れて位置する面252では、面251と比較して記録媒体Pを介した放熱性が低下する。このため、面252に対応する面132の上に位置する発熱部9で発生した熱は、面251に対応する面131の上に位置する発熱部9で発生した熱と比較して放熱しにくく、例えば印画速度や印画精度が低減する懸念があった。
By the way, a part of the heat generated in the
そこで、実施形態に係るサーマルヘッドX1では、面132の上に位置する発熱部9における放熱性を高めることとした。実施形態では、図5に示すように、抵抗体15の露出領域150のうち、面132の上に位置する第2発熱部としての第2領域152の幅方向の寸法w2は、面131の上に位置する第1発熱部としての第1領域151の幅方向の寸法w1よりも大きい。
Therefore, in the thermal head X1 according to the embodiment, it is decided to improve the heat dissipation property in the
これにより、第2領域152における電流集中および電流集中に伴う第2領域152およびその近傍の過熱が生じにくくなる。また、第2領域152の表面積を大きくすることで第2領域152における放熱性を高めることができる。したがって、実施形態に係るサーマルヘッドX1によれば、放熱性のばらつきが低減し、印画画質を向上することができる。
As a result, the current concentration in the
また、実施形態に係るサーマルヘッドX1は、記録媒体Pが受像紙等の場合は、記録媒体Pとともにインクフィルムを搬送し、インクフィルム上のインクを記録媒体Pに熱転写することによって、記録媒体Pへの印画を行う。かかる場合、保護層25にインクの残渣が付着した状態で記録媒体Pへの印画を継続すると、印画画質が低減する懸念があった。
When the recording medium P is an image receiving paper or the like, the thermal head X1 according to the embodiment conveys an ink film together with the recording medium P and thermally transfers the ink on the ink film to the recording medium P to transfer the ink to the recording medium P. Make a print. In such a case, if the printing on the recording medium P is continued with the ink residue attached to the
実施形態に係るサーマルヘッドX1では、上述したように、保護層25が、段差面としての面133に対応する傾斜面としての面253を有する。これにより、面252が延びるX軸に沿う方向、あるいは面252から面257を介して面255側に向けた方向へのインクの残渣の排出を容易に行うことができる。したがって、実施形態に係るサーマルヘッドX1によれば、印画画質を向上することができる。
In the thermal head X1 according to the embodiment, as described above, the
また、面251よりも受像紙等の記録媒体Pの搬送方向の下流側に、面252に向かって下り傾斜の面253を位置させてもよい。受像紙等の記録媒体Pおよびインクフィルムは、例えば、Y軸正方向側からY軸負方向側に向かって搬送される。保護層25の表面に位置するインクの残渣は、記録媒体Pの搬送に伴って上流側から下流側に移動しやすい。このため、面251よりも搬送方向の下流側に面253を位置させることにより、インクの残渣の排出を容易に行うことができる。したがって、実施形態に係るサーマルヘッドX1によれば、印画画質を向上することができる。
Further, the
また、隣り合う抵抗体15は、第2発熱部としての第2領域152の間隔d2は、第1発熱部としての第1領域151の間隔d1よりも小さくてもよい。これにより、第2領域152に位置する発熱部9における印画画質を向上することができる。
Further, in the
また、露出領域150は、第1領域151と第2領域152とを接続する第3領域153を有してもよい。第3領域153は、一端153aと他端153bとを有している。一端153aは、第1領域151に接続される部分である。他端153bは、第2領域152に接続される部分である。第3領域153では、一端153a側から他端153b側に向けて幅方向の寸法が徐々に大きくなる。
Further, the exposed
また、一端153aは、平面視で第1端部133aと重なるように位置しており、他端は、平面視で第2端部133bと重なるように位置している。このため、段差面としての面133の上に位置する発熱部9が平面視で台形状となる。これにより、面133の上に位置する保護層25の面253は、第3領域153に対応するように略台形状に***することとなり、例えば、面253に到達したインクの残渣は、記録媒体P(図6参照)が接触しにくい面252に容易に到達する。したがって、実施形態によれば、記録媒体Pとともに搬送されるインクフィルムに由来するインクの残渣の除去がさらに容易になる。
Further, one
次に、サーマルヘッドX1を有するサーマルプリンタZ1について、図6を参照しつつ説明する。図12は、実施形態に係るサーマルプリンタの模式図である。 Next, the thermal printer Z1 having the thermal head X1 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic view of the thermal printer according to the embodiment.
実施形態に係るサーマルプリンタZ1は、上述のサーマルヘッドX1と、搬送機構40と、プラテンローラ50と、電源装置60と、制御装置70とを備えている。サーマルヘッドX1は、サーマルプリンタZ1の筐体(不図示)に配置された取付部材80の取付面80aに取り付けられている。なお、サーマルヘッドX1は、搬送方向Sに直交する方向である主走査方向に沿うようにして、取付部材80に取り付けられている。
The thermal printer Z1 according to the embodiment includes the above-mentioned thermal head X1, a
搬送機構40は、駆動部(不図示)と、搬送ローラ43,45,47,49とを有している。搬送機構40は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Pを矢印で示した搬送方向Sに沿うように、サーマルヘッドX1の複数の発熱部9上に位置する保護層25上に搬送する。駆動部は、搬送ローラ43,45,47,49を駆動させる機能を有しており、例えば、モータを用いることができる。搬送ローラ43,45,47,49は、例えば、ステンレス等の金属を材料とする円柱状の軸体43a,45a,47a,49aを、ブタジエンゴム等を材料とする弾性部材43b,45b,47b,49bにより被覆したものであってもよい。なお、記録媒体Pが、インクが転写される受像紙等の場合は、記録媒体PとサーマルヘッドX1の発熱部9との間に、記録媒体Pとともにインクフィルム(不図示)を搬送する。
The
プラテンローラ50は、記録媒体PをサーマルヘッドX1の発熱部9上に位置する保護層25上に押圧する機能を有する。プラテンローラ50は、搬送方向Sに直交する方向に沿って延びるように配置され、記録媒体Pを発熱部9上に押圧した状態で回転可能となるように両端部が支持固定されている。プラテンローラ50は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体50aを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材50bにより被覆して構成することができる。
The
電源装置60は、上記のようにサーマルヘッドX1の発熱部9を発熱させるための電流および駆動IC11を動作させるための電流を供給する機能を有している。制御装置70は、上記のようにサーマルヘッドX1の発熱部9を選択的に発熱させるために、駆動IC11の動作を制御する制御信号を駆動IC11に供給する機能を有している。
As described above, the
サーマルプリンタZ1は、プラテンローラ50によって記録媒体PをサーマルヘッドX1の発熱部9上に押圧しつつ、搬送機構40によって記録媒体Pを発熱部9上に搬送しながら、電源装置60および制御装置70によって発熱部9を選択的に発熱させることにより、記録媒体Pに所定の印画を行う。なお、記録媒体Pが受像紙等の場合は、記録媒体Pとともに搬送されるインクフィルム(不図示)のインクを記録媒体Pに熱転写することによって、記録媒体Pへの印画を行う。
The thermal printer Z1 presses the recording medium P onto the
<変形例>
次に、図7〜図11を参照して、実施形態の第1変形例〜第5変形例に係るサーマルヘッドX1について説明する。
<Modification example>
Next, the thermal head X1 according to the first modification to the fifth modification of the embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 11.
図7は、実施形態の第1変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す断面図である。上記した実施形態では、グレーズの段差面としての面133は、***部13bの頂部13cよりも記録媒体Pの搬送方向S(図6参照)の下流側に位置していた。これに対し、面133は、図7に示すように、***部13bの頂部13cに位置してもよい。面133が***部13bの頂部13cに位置することにより、インクの残渣が発生しやすい箇所と面133に対応する保護層25の面253(図4参照)との距離が近くなる。このため、記録媒体P(図6参照)とともに搬送されるインクフィルムに由来するインクの残渣の除去がさらに容易になる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main part of the thermal head according to the first modification of the embodiment. In the above embodiment, the
また、面133が***部13bの頂部13cに位置することにより、発熱部9上に位置する保護層25の面251〜257(図4参照)のうち、面251に相当する部分の面積が増大することとなる。このため、発熱部9上に位置する保護層25とプラテンローラ50(図6参照)との接触性がさらに高まる。したがって、本変形例に係るサーマルヘッドX1によれば、印画画質を向上することができる。
Further, since the
図8は、実施形態の第2変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す断面図である。図8に示すように、主走査方向に交差する副走査方向に位置する***部13bの幅Lは、***部13bの高さHよりも大きくてもよい。具体的には、例えば、H<L≦5Hとしてもよく、さらに2H≦L≦3Hとしてもよい。このように***部13bの幅Lおよび高さHを規定することにより、例えば、発熱部9上に位置する保護層25とプラテンローラ50(図6参照)との接触性が高まる。したがって、本変形例に係るサーマルヘッドX1によれば、印画画質を向上することができる。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of the thermal head according to the second modification of the embodiment. As shown in FIG. 8, the width L of the raised
また、***部13bの幅Lは、高さHよりも小さくてもよい。このように***部13bの幅Lおよび高さHを規定することにより、例えば、サーマルヘッドX1のY軸方向の寸法を小型化することができる。
Further, the width L of the raised
図9は、実施形態の第3変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。上記した実施形態では、露出領域150の第1領域151と第2領域152とを接続する第3領域153は、平面視で第1端部133aと重なるように位置していた。これに対し、第3発熱部としての第3領域153は、図9に示すように、第1発熱部としての第1領域151に面する一端153aが、平面視で面133の第1端部133aよりも面133から離れて、すなわち個別電極19側に位置してもよい。
FIG. 9 is a plan view showing a main part of the thermal head according to the third modification of the embodiment. In the above embodiment, the
このように第3領域153を位置させることにより、発熱部9の幅方向の寸法を、記録媒体P(図6参照)との接触性が低下し始める搬送方向の上流側から大きくすることができる。このため、例えば、発熱部9における耐パルス性が向上する。したがって、本変形例に係るサーマルヘッドX1を長寿命化することができる。
By locating the
図10は、実施形態の第4変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。図9に示した実施形態では、第2発熱部としての第2領域152に面する第3領域153の他端153bが、平面視で面133の第2端部133bと重なるように位置していた。これに対し、第3領域153は、図10に示すように、第2領域152に面する他端153bが、平面視で面133の第2端部133bよりも面133から離れて、すなわち共通電極17側に位置してもよい。
FIG. 10 is a plan view showing a main part of the thermal head according to the fourth modification of the embodiment. In the embodiment shown in FIG. 9, the
このように第3領域153を位置させることにより、第3領域153の一端153aから他端153bまでの長さを大きくすることができる。これにより、第3領域153では、一端153a側から他端153b側に向けて抵抗体15の幅方向の寸法を緩やかに変化させることができる。したがって、本変形例によれば、1ドット内の画質変化を低減し、出力イメージを均一化できる。
By locating the
図11は、実施形態の第5変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。段差面としての面133は、発熱部9の中央部分に位置する中心線CLよりも発熱部9の上に搬送される記録媒体Pの搬送方向S(図6参照)の下流側に位置してもよい。このように面133が位置することにより、例えば記録媒体Pとともに搬送されるインクフィルムに由来するインクの残渣が面133に対応する保護層25の面253(図4参照)に到達しやすくなる。このため、インクの残渣の除去がさらに容易になる。
FIG. 11 is a plan view showing a main part of the thermal head according to the fifth modification of the embodiment. The
また、面133が中心線CLよりも記録媒体Pの搬送方向Sの下流側に位置することにより、保護層25の面251(図4参照)に相当する部分の面積が増大することとなる。このため、発熱部9上に位置する保護層25とプラテンローラ50(図6参照)との接触性がさらに高まる。したがって、本変形例に係るサーマルヘッドX1によれば、印画画質を向上することができる。
Further, since the
以上、本開示の実施形態および各変形例について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、発熱部9が基板7の第1面7f上に形成された平面ヘッドを例示して説明したが、発熱部9が基板7の端面に位置する端面ヘッドでもよい。
Although the embodiments and modifications of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present disclosure. For example, although the flat head in which the
また、蓄熱層13上に共通電極17および個別電極19を形成し、共通電極17と個別電極19との間の領域のみに抵抗体15を形成することにより、発熱部9を形成してもよい。
Further, the
また、封止部材12を、駆動IC11を被覆する被覆部材29と同じ材料により形成してもよい。その場合、被覆部材29を印刷する際に、封止部材12が形成される領域にも印刷して、被覆部材29と封止部材12とを同時に形成してもよい。
Further, the sealing
また、基板7に直接コネクタ31を接続した例を示したが、基板7にフレキシブル配線基板(FPC:Flexible Printed Circuits)を接続してもよい。
Further, although an example in which the
また、***部13bの段差面としての面133は、Y軸正方向側に位置する第1端部133aが、Y軸負方向側に位置する第2端部133bよりもZ軸負方向側に位置してもよい。かかる場合、抵抗体15の露出領域150のうち、第2発熱部としての第2領域152の幅方向の寸法w2(図5参照)を、第1発熱部としての第1領域151の幅方向の寸法w1よりも小さくするとよい。また、***部13bの段差面に対応するように、第1端部133aに対応する保護層25の面251(図4参照)が、第2端部133bに対応する保護層25の面252(図4参照)よりもZ軸負方向側に位置するように傾斜する面253を有してもよい。このようにサーマルヘッドX1を構成した場合であっても、印画画質を向上することができる。なお、発熱部9の上に搬送される記録媒体P(図6参照)は、例えば、図6に示した例とは反対の方向に搬送させてもよい。
Further, in the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本開示のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and variations can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the present disclosure are not limited to the particular details and representative embodiments represented and described above. Therefore, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general concept of the invention as defined by the appended claims and their equivalents.
X1 サーマルヘッド
Z1 サーマルプリンタ
1 放熱板
3 ヘッド基体
7 基板
9 発熱部
11 駆動IC
12 封止部材
13 蓄熱層
14 接着部材
15 抵抗体
17 共通電極
19 個別電極
21 第1接続電極
25 保護層
26 第2接続電極
27 被覆層
31 コネクタ
X1 Thermal head Z1
12 Sealing
Claims (10)
第1端部と前記第1端部よりも前記基板の厚み方向の寸法が小さい第2端部との間に位置する段差面を有し、前記基板の上に位置するグレーズと、
前記段差面を跨ぐ発熱部を有し、前記基板および前記グレーズの上に位置する複数の抵抗体と、
前記グレーズの上に位置し、前記発熱部と繋がっている電極と、
前記発熱部および前記電極の上に位置する保護層と
を備え、
前記発熱部は、
前記第1端部を挟んで前記段差面とは反対側に位置する第1発熱部と、前記第2端部を挟んで前記段差面とは反対側に位置し、前記第1発熱部よりも幅方向の寸法が大きい第2発熱部とを有する
サーマルヘッド。 With the board
A glaze located on the substrate having a stepped surface located between the first end portion and the second end portion whose dimension in the thickness direction of the substrate is smaller than that of the first end portion.
A plurality of resistors having a heat generating portion straddling the stepped surface and located on the substrate and the glaze,
An electrode located above the glaze and connected to the heat generating portion,
A protective layer located on the heat generating portion and the electrode is provided.
The heat generating part is
The first heat generating portion located on the side opposite to the stepped surface across the first end portion and the first heat generating portion located on the opposite side of the stepped surface across the second end portion from the first heat generating portion. A thermal head having a second heat generating portion having a large dimension in the width direction.
請求項1に記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 1, wherein the protective layer has an inclined surface corresponding to the stepped surface.
請求項2に記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 2, wherein the stepped surface is located on the downstream side in the transport direction of the recording medium transported on the heat generating portion from the top of the glaze having the maximum dimension in the thickness direction of the substrate. ..
請求項2に記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 2, wherein the stepped surface is located at the top of the glaze where the dimension in the thickness direction of the substrate is maximized.
請求項2〜4のいずれか1つに記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to any one of claims 2 to 4, wherein the heat generating portion located on the stepped surface is trapezoidal in a plan view.
請求項1〜5のいずれか1つに記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to any one of claims 1 to 5, wherein the stepped surface is located on the downstream side in the transport direction of the recording medium transported on the heat generating portion from the central portion of the heat generating portion.
請求項1〜6のいずれか1つに記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to any one of claims 1 to 6, wherein the distance between the adjacent second heat generating parts is smaller than the distance between the adjacent first heat generating parts.
前記第1発熱部に面する前記第3発熱部の一端は、平面視で前記第1端部よりも前記段差面から離れて位置する
請求項1〜7のいずれか1つに記載のサーマルヘッド。 The heat-generating portion is located between the first heat-generating portion and the second heat-generating portion, and has a third heat-generating portion whose width direction increases from the first heat-generating portion toward the second heat-generating portion. death,
The thermal head according to any one of claims 1 to 7, wherein one end of the third heat generating portion facing the first heat generating portion is located farther from the stepped surface than the first end portion in a plan view. ..
請求項8に記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 8, wherein the other end of the third heat generating portion facing the second heat generating portion is located farther from the stepped surface than the second end portion in a plan view.
前記発熱部の上に記録媒体を搬送する搬送機構と、
前記発熱部の上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラと
を備えるサーマルプリンタ。 The thermal head according to any one of claims 1 to 9,
A transport mechanism that transports the recording medium onto the heat generating portion,
A thermal printer including a platen roller that presses the recording medium on the heat generating portion.
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