JP7093226B2

JP7093226B2 - サーマルプリントヘッド

Info

Publication number: JP7093226B2
Application number: JP2018097812A
Authority: JP
Inventors: 康之有瀧; 照久佐古
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2022-06-29
Anticipated expiration: 2038-05-22
Also published as: CN110509672A; JP2019202444A; CN110509672B

Description

本発明は、サーマルプリントヘッドに関する。

サーマルプリントヘッドは、感熱紙などの記録媒体に印字するサーマルプリンタの主たる構成要素である。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。同文献に開示されているサーマルプリントヘッドは、絶縁性基板と、絶縁性基板の上を覆うグレーズ層と、グレーズ層の上に配置された電極と、電極に導通し、かつ主走査方向に配列された複数の発熱部（発熱抵抗体を構成）とを備える。電極を介した通電により複数の発熱部が選択的に発熱することによって、記録媒体にドット印字がされる。

近年では、高速印字が可能なサーマルプリントヘッドが要求されている。高速印字を可能とするためには、通電により温度が上昇した複数の発熱部の温度を、より速やかに下げる必要がある。また、複数の発熱部において温度が上昇した状態が継続すると、にじみなどが発生し、印字品質が低下する。複数の発熱部の温度を、より速やかに下げるためには、複数の発熱部から発せられた熱を効率よく外部に放出させる必要がある。

特開平１０－１６２６８号公報

本発明は先述の事情に鑑み、放熱性を向上させることが可能なサーマルプリントヘッドを提供することをその課題とする。

本発明によれば、厚さ方向を向く主面を有する基板と、前記主面に積層されたグレーズ層と、前記グレーズ層の上に配置された電極と、主走査方向に配列され、かつ前記電極に導通する複数の発熱部を含む抵抗体と、を備え、前記主面と前記グレーズ層との間に介在し、かつ熱伝導率が前記グレーズ層の熱伝導率よりも大である中間層をさらに備え、前記厚さ方向から視て、複数の発熱部が前記中間層に重なることを特徴とするサーマルプリントヘッドが提供される。

本発明の実施において好ましくは、前記中間層は、前記主面に接している。

本発明の実施において好ましくは、前記グレーズ層は、前記中間層に接する被覆部と、前記主面に接し、かつ前記被覆部の副走査方向の両端につながる一般部と、を有し、前記被覆部は、前記一般部の表面から前記厚さ方向に向けて突出し、かつ前記主走査方向に延びる突条を有する。

本発明の実施において好ましくは、複数の前記発熱部は、前記突条に接している。

本発明の実施において好ましくは、前記突条の前記副走査方向の中央において、複数の前記発熱部が接する位置から前記中間層の表面までに至る前記被覆部の厚さは、前記一般部の厚さよりも小である。

本発明の実施において好ましくは、前記グレーズ層に接し、かつ前記電極の一部および前記抵抗体を覆う保護層をさらに備える。

本発明の実施において好ましくは、前記中間層は、前記副走査方向において互いに離間した一対の第１中間部と、一対の前記第１中間部の間の隙間を埋める第２中間部と、を有し、前記第２中間部は、前記主面に向けて凹状である。

本発明の実施において好ましくは、前記突条は、前記副走査方向において隣り合う一対の凸部を含む。

本発明の実施において好ましくは、複数の前記発熱部は、一対の前記凸部の双方に接している。

本発明の実施において好ましくは、前記グレーズ層は、前記主面および前記中間層を覆う第１層と、前記第１層を覆う第２層と、を含み、前記突条は、前記第２層に形成されている。

本発明の実施において好ましくは、前記一般部は、前記中間層に接していない前記主面の部分全体に接している。

本発明の実施において好ましくは、前記中間層は、銀を含む。

本発明の実施において好ましくは、共通電極および複数の個別電極を含み、前記共通電極は、前記抵抗体とは前記副走査方向に離間し、かつ前記主走査方向に延びる連結部と、前記連結部から前記抵抗体に向けて延びる複数の第１帯状部と、を有し、複数の前記個別電極の各々は、前記副走査方向において前記抵抗体に対して前記連結部とは反対側から前記抵抗体に向けて延びる第２帯状部を有し、前記第２帯状部は、前記主走査方向において隣り合う２つの前記第１帯状部の間に位置する。

本発明の実施において好ましくは、前記抵抗体は、複数の前記第１帯状部および複数の前記第２帯状部の双方に交差している。

本発明の実施において好ましくは、複数の前記第１帯状部および複数の前記第２帯状部は、前記グレーズ層と前記抵抗体との間に挟まれた区間を有する。

本発明の実施において好ましくは、前記共通電極は、前記連結部の上に配置され、かつ前記主走査方向に延びる金属薄層をさらに有する。

本発明の実施において好ましくは、前記一般部の上に搭載され、かつ複数の前記個別電極に導通する駆動ＩＣをさらに備える。

本発明にかかるサーマルプリントヘッドによれば、放熱性を向上させることが可能となる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明の第１実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの平面図である。図１に示すサーマルプリントヘッドの底面図である。図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。図１に示すサーマルプリントヘッドの部分拡大平面図（保護層を透過）である。図４の部分拡大図（保護層を透過）である。図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。図５のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する断面図である。図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する断面図である。図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する断面図である。図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する断面図である。図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する断面図である。図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する断面図である。図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する断面図である。本発明の第２実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの部分拡大平面図（保護層を透過）である。図１６のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。図１６のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。図１６のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う断面図である。図１６に示すサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する断面図である。図１６に示すサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する断面図である。図１６に示すサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する断面図である。本発明の第２実施形態の変形例にかかるサーマルプリントヘッドの断面図である。

本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について、添付図面に基づいて説明する。

〔第１実施形態〕
図１～図９に基づき、本発明の第１実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ１０について説明する。サーマルプリントヘッドＡ１０は、基板１０、グレーズ層３０、電極４０および抵抗体５０を備える。これらに加え、サーマルプリントヘッドＡ１０は、中間層２０、保護層６０、駆動ＩＣ７１、封止樹脂７２、コネクタ７３およびヒートシンク７４をさらに備える。なお、これらの図のうち、図４および図５は、理解の便宜上、保護層６０を透過している。図５に示す複数点によるハッチングの領域は、中間層２０を示している。

これらの図に示すサーマルプリントヘッドＡ１０は、抵抗体５０に含まれる複数の発熱部５１（詳細は後述）を選択的に発熱させることによって、図３に示すように、感熱紙などの記録媒体８１に印字を施す電子デバイスである。サーマルプリントヘッドＡ１０の構造は平面型であるため、印字に用いられる記録媒体８１は、ロール紙など予め巻き取りされたものに限定される。サーマルプリントヘッドＡ１０は、印刷および焼成により抵抗体５０が形成された、いわゆる厚膜型である。

ここで、説明の便宜上、サーマルプリントヘッドＡ１０の主走査方向を「ｘ方向」と呼び、サーマルプリントヘッドＡ１０の副走査方向を「ｙ方向」と呼ぶ。基板１０の厚さ方向を「ｚ方向」と呼ぶ。ｚ方向は、ｘ方向およびｙ方向の双方に対して直交している。なお、以下の説明において、「ｚ方向から視て」とは、平面視を指す。「ｙ方向の一方側」とは、抵抗体５０に対して共通電極４１（電極４０）の第１連結部４１２（詳細は後述）が位置する側を指す。「ｙ方向の他方側」とは、抵抗体５０に対して駆動ＩＣ７１が位置する側を指す。

基板１０は、図１および図２に示すように、ｘ方向に延びる帯状とされている。基板１０は、たとえばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を主成分とするセラミックスである。基板１０の構成材料は、アルミナおよび合成樹脂バインダなどである。なお、基板１０の構成材料は、これらに加えて遮光材料を含めてもよい。当該遮光材料は、たとえば炭素（Ｃ）である。図３に示すように、基板１０は、ｚ方向において互いに反対側を向く主面１１および裏面１２を有する。

中間層２０は、図６～図８に示すように、基板１０の主面１１と、グレーズ層３０との間に介在している。中間層２０は、ｘ方向に延びる帯状である。中間層２０は、主面１１に接している。中間層２０の表面２０Ａ（主面１１に接する部分を除く。）は、全体にわたってグレーズ層３０に覆われている。中間層２０の熱伝導率は、グレーズ層３０の熱伝導率よりも大とされている。中間層２０の構成材料は、金属粒子にガラスフリットが含有された金属ペーストである。当該金属粒子として、銀（Ａｇ）、銀とパラジウム（Ｐｄ）との混合粒子、およびルテニウム（Ｒｕ）などを用いることができる。

グレーズ層３０は、図６～図８に示すように、基板１０の主面１１に積層されている。グレーズ層３０は、主面１１および中間層２０を覆う第１層３０１と、第１層３０１を覆う第２層３０２とを含む多層構成となっている。グレーズ層３０の構成材料は、第１層３０１および第２層３０２ともに非晶質ガラスである。これにより、グレーズ層３０は、透明または白色を呈する。当該非晶質ガラスは、たとえばＳｉＯ₂－ＢａＯ－Ａｌ₂Ｏ₃－ＳｎＯ－ＺｎＯ系ガラスである。

図５～図８に示すように、グレーズ層３０は、被覆部３１および一般部３２を有する。被覆部３１は、中間層２０の表面２０Ａに接している。一般部３２は、主面１１に接し、かつ被覆部３１のｙ方向の両端につながっている。これにより、一般部３２は、ｙ方向において被覆部３１により２つの領域に分断されている。一般部３２は、中間層２０に接していない主面１１の部分全体に接している。一般部３２は、ｚ方向において基板１０の主面１１が向く側を向く表面３０Ａを有する。表面３０Ａは、滑らかである。

図６および図７に示すように、被覆部３１は、突条３３を有する。突条３３は、主面１１と被覆部３１との間に中間層２０が介在することに伴って、一般部３２の表面３０Ａからｚ方向に向けて突出している。図５に示すように、突条３３は、ｘ方向に延びている。ｚ方向から視て、突条３３は、中間部２０に重なっている。図８に示すように、突条３３には、抵抗体５０の複数の発熱部５１が接している。突条３３のｙ方向の中央において複数の発熱部５１が接する位置Ｂから中間層２０の表面２０Ａまでに至る被覆部３１の厚さｔ１は、一般部３２の厚さｔ２よりも小である。

電極４０は、図６および図７に示すように、グレーズ層３０の上にあたる表面３０Ａおよび突条３３に配置されている。電極４０は、抵抗体５０に通電するための導電経路を構成している。電極４０は、共通電極４１および複数の個別電極４２を含む。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、電流は、複数の個別電極４２から抵抗体５０を経由して共通電極４１に向けて流れる。このため、共通電極４１が負極であり、複数の個別電極４２が正極である。電極４０の構成材料の一例として、金を主成分とするレジネートペーストが挙げられる。電極４０の厚さは、０．６μｍ以上１．２μｍ以下である。

図４および図５に示すように、共通電極４１は、第１連結部４１２および複数の第１帯状部４１１を有する。第１連結部４１２は、抵抗体５０とはｙ方向に離間し、かつｘ方向に延びる帯状である。第１連結部４１２が、本発明にかかる特許請求の範囲に記載の「連結部」に相当する。第１連結部４１２は、基板１０のｙ方向の一方側に配置されている。第１連結部４１２は、電極４０に流れる電流の下流端にあたる。

図４および図５に示すように、複数の第１帯状部４１１は、抵抗体５０に向けて延びる帯状である。複数の第１帯状部４１１は、ｘ方向において等間隔に配列されている。複数の第１帯状部４１１の各々は、基部４１１Ａおよび延出部４１１Ｂを有する。基部４１１Ａは、矩形状であり、かつｙ方向の一方側において第１連結部４１２につながっている。延出部４１１Ｂは、基部４１１Ａから抵抗体５０に向けて延びている。延出部４１１Ｂの幅（ｘ方向における寸法）は、基部４１１Ａの幅（ｘ方向における寸法）よりも小である。延出部４１１Ｂの幅は、２５μｍ以下とされている。基部４１１Ａは、ｙ方向において第１連結部４１２と延出部４１１Ｂとに挟まれている。

図５～図７に示すように、第１連結部４１２の上には、金属薄層４０１が配置されている。金属薄層４０１は、ｘ方向に延びている。金属薄層４０１の構成材料は、銀粒子にガラスフリットが含有された導電性ペーストである。金属薄層４０１の電気抵抗率は、電極４０の電気抵抗率よりも低い。

図４および図５に示すように、複数の個別電極４２は、ｙ方向の他方側から抵抗体５０に向けて延びている。複数の個別電極４２は、グレーズ層３０の上において、個々の駆動ＩＣ７１に対応した束となって配置されている。複数の個別電極４２は、個別に選択された抵抗体５０の部分に電圧を印加する。複数の個別電極４２は、ｘ方向に配列されている。複数の個別電極４２の各々は、第２帯状部４２１、第２連結部４２２および接続部４２３を有する。

図４および図５に示すように、第２帯状部４２１は、ｙ方向において抵抗体５０に対して第１連結部４１２とは反対側（ｙ方向の他方側）から抵抗体５０に向けて延びる帯状である。第２帯状部４２１は、ｘ方向において隣り合う２つの第１帯状部４１１の間に位置する。第２帯状部４２１は、基部４２１Ａおよび延出部４２１Ｂを有する。基部４２１Ａは、矩形状であり、かつｙ方向の他方側において第２連結部４２２につながっている。延出部４２１Ｂは、基部４２１Ａから抵抗体５０に向けて延びている。延出部４２１Ｂの幅（ｘ方向における寸法）は、基部４２１Ａの幅（ｘ方向における寸法）よりも小である。延出部４２１Ｂの幅は、２５μｍ以下とされている。基部４２１Ａは、ｙ方向において第２連結部４２２と延出部４２１Ｂとに挟まれている。

図４および図５に示すように、第２連結部４２２は、第２帯状部４２１からｙ方向の他方側に延びる帯状である。第２連結部４２２は、第２帯状部４２１と接続部４２３とを連結している。第２連結部４２２は、平行部４２２Ａおよび斜行部４２２Ｂを有する。平行部４２２Ａは、ｙ方向の他方側において接続部４２３につながり、かつｙ方向に沿っている。平行部４２２Ａの幅（ｘ方向における寸法）は、２０μｍ以下とされている。斜行部４２２Ｂは、ｙ方向に対して傾斜している。斜行部４２２Ｂは、ｙ方向の一方側において第２帯状部４２１の基部４２１Ａにつながり、かつｙ方向の他方側において平行部４２２Ａにつながっている。また、図４に示すように、個々の駆動ＩＣ７１に対応した束となって配置された複数の個別電極４２において、平行部４２２Ａと斜行部４２２Ｂとの境界位置は、ｘ方向の両端で対比するとｙ方向のずれΔＬが生じている。

図４に示すように、接続部４２３は、第２連結部４２２に対してｙ方向の反対側に位置する。接続部４２３は、第２連結部４２２の平行部４２２Ａにつながっている。接続部４２３は、第１接続部４２３Ａおよび第２接続部４２３Ｂを含む。第２接続部４２３Ｂは、第１接続部４２３Ａよりもｙ方向の他方側に位置する。これにより、複数の第１接続部４２３Ａおよび複数の第２接続部４２３Ｂは、ｘ方向において千鳥配置されている。第２接続部４２３Ｂにつながり、かつ隣り合う２つの第１接続部４２３Ａの間に位置する平行部４２２Ａの幅（ｘ方向における寸法）は、１０μｍ以下とされている。複数の接続部４２３には、複数のワイヤ４９が接続されている。複数のワイヤ４９の構成材料は、たとえば金である。

抵抗体５０は、図１および図４に示すように、ｘ方向に延びる帯状である。抵抗体５０は、グレーズ層３０（第２層３０２）の突条３３に接している。抵抗体５０は、複数の第１帯状部４１１と、複数の第２帯状部４２１（ともに電極４０）との双方に対して交差している。図５に示すように、複数の第１帯状部４１１および複数の第２帯状部４２１は、突条３３と抵抗体５０との間に挟まれた区間を有する。このため、抵抗体５０は、複数の第１帯状部４１１および複数の第２帯状部４２１のそれぞれ一部ずつを覆っている。抵抗体５０のうち、第１帯状部４１１を覆う部分と、当該第１帯状部４１１の隣に位置し、かつ第２連結部４２２を覆う部分とにより挟まれた領域が、発熱部５１とされている。これにより、抵抗体５０は、ｘ方向に配列され、かつ電極４０に導通する複数の発熱部５１を含む構成をとる。電極４０により選択的に通電されることにより、複数の発熱部５１は、選択的に発熱する。これにより、図３に示す記録媒体８１にドット印字が施される。抵抗体５０の構成材料は、電極４０よりも電気抵抗率が大である材料が選択される。抵抗体５０の構成材料は、たとえば酸化ルテニウム（ＲｕＯ₂）粒子にガラスフリットが含有された導電性ペーストである。抵抗体５０の最大厚さは、６μｍ以上１０μｍ以下である。

図５に示すように、ｚ方向から視て、複数の発熱部５１は、中間層２０に重なっている。また、図８に示すように、複数の発熱部５１は、突条３３に接している。

保護層６０は、図６～図８に示すように、グレーズ層３０の表面３０Ａおよび突条３３に接している。保護層６０は、電極４０の一部および抵抗体５０を覆っている。なお、複数の接続部４２３を含む複数の個別電極４２の一部の領域は、保護層６０に覆われていない。保護層６０の構成材料は、グレーズ層３０と同じく非晶質ガラスである。保護層６０は、表面６０Ａおよび突出部６１を有する。表面６０Ａは、ｚ方向において基板１０の主面１１が向く側を向く。突出部６１は、表面６０Ａからｚ方向に向けて突出している。突出部６１は、突条３３に接し、かつ抵抗体５０を覆っている。このため、突出部６１は、ｘ方向に延びている。突出部６１は、表面６０Ａから突出部６１の頂点Ｃまでに至るｚ方向の寸法である高さｈ１を有する。

駆動ＩＣ７１は、図１および図３に示すように、抵抗体５０に対してｙ方向の他方側に位置する。駆動ＩＣ７１は、グレーズ層３０の一般部３２の上（表面３０Ａ）に搭載されている。駆動ＩＣ７１の上面には、複数のパッド（図示略）が設けられている。複数のパッドのいくつかには、駆動ＩＣ７１に対応する複数の個別電極４２の接続部４２３に接続された複数のワイヤ４９が接続されている。これにより、駆動ＩＣ７１は、これに対応する複数の個別電極４２に導通している。また、他の複数の当該パッドには、基板１０の主面１１に配置された配線に接続された複数のワイヤ４９が接続されている。駆動ＩＣ７１は、複数のワイヤ４９を介して複数の個別電極４２を選択的に通電させる。これにより、抵抗体５０に含まれる複数の発熱部５１が選択的に発熱する。なお、サーマルプリントヘッドＡ１０が示す例以外に、駆動ＩＣ７１は、ｙ方向において基板１０とは分離され、かつヒートシンク７４に支持された配線基板に搭載される構成でもよい。当該配線基板は、たとえばガラスエポキシ樹脂を構成材料とする基材の上に、銅などの金属からなる配線が配置されたものである。

封止樹脂７２は、図３に示すように、駆動ＩＣ７１および複数のワイヤ４９を覆っている。これらに加え、封止樹脂７２は、保護層６０に覆われていない複数の個別電極４２の一部の領域（複数の接続部４２３など）をさらに覆っている。封止樹脂７２の構成材料は、たとえばアンダーフィルに用いられる黒色かつ軟質の合成樹脂である。

コネクタ７３は、図１～図３に示すように、駆動ＩＣ７１に対してｙ方向の他方側に位置する基板１０の端部に配置されている。コネクタ７３は、サーマルプリントヘッドＡ１０をサーマルプリンタに接続するために用いられる。コネクタ７３は、基板１０の主面１１に配置された配線に接続されている。これにより、コネクタ７３は、当該配線、駆動ＩＣ７１および複数のワイヤ４９を介して複数の個別電極４２に導通している。また、コネクタ７３は、当該配線を介して共通電極４１の第１連結部４１２に導通している。

ヒートシンク７４は、図２および図３に示すように、接合材（図示略）を介して基板１０の裏面１２に接合されている。当該接合材は、たとえば熱伝導率が比較的高い両面テープである。ヒートシンク７４の構成材料は、たとえばアルミニウム（Ａｌ）である。

次に、サーマルプリントヘッドＡ１０の作動について説明する。

図３に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０の複数の発熱部５１は、サーマルプリンタに組み込まれたプラテンローラ８２に保護層６０を介して対向している。複数の発熱部５１を覆う保護層６０の領域と、プラテンローラ８２との間に、記録媒体８１が挟み込まれている。サーマルプリンタの作動時は、プラテンローラ８２が回転することにより、記録媒体８１が一定速度で送られる。その際、複数の発熱部５１が選択的に発熱すると、熱が保護層６０を介して記録媒体８１に伝わることにより、記録媒体８１に印字が施される。同時に、複数の発熱部５１から発生した熱は、グレーズ層３０にも伝わる。当該熱の一部は、グレーズ層３０に蓄えられる。当該熱の残りは、基板１０およびヒートシンク７４を介してサーマルプリントヘッドＡ１０の外部に放出される。

次に、図９～図１５に基づき、サーマルプリントヘッドＡ１０の製造方法の一例について説明する。

まず、図９に示すように、基板１０を用意する。基板１０は、アルミナを主成分とするセラミックスである。

次いで、図１０に示すように、基板１０に接する中間層２０を形成する。中間層２０の形成にあたっては、まず、銀などの金属粒子にガラスフリットが含有された金属ペーストを、所定幅（ｙ方向における寸法）となるようにｘ方向に延びる帯状に厚膜印刷する。その後、これを焼成することにより中間層２０が形成される。

次いで、図１１および図１２に示すように、基板１０の主面１１に積層されるグレーズ層３０を形成する。グレーズ層３０の形成にあたっては、図１１に示すように、主面１１および中間層２０を覆う第１層３０１を形成した後、図１２に示すように、第１層３０１を覆う第２層３０２を形成する。第１層３０１および第２層３０２の形成は、非晶質ガラスの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行う。図１２に示すように、第２層３０２を形成したとき、第２層３０２の被覆部３１には、第２層３０２の一般部３２の表面３０Ａからｚ方向に向けて突出し、かつｘ方向に延びる突条３３が形成される。

次いで、図１３に示すように、グレーズ層３０の上（表面３０Ａおよび突条３３）に配置される電極４０を形成する。電極４０の形成にあたっては、まず、金を主成分とするレジネート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導電体層を形成する。その後、導電体層にエッチングによるパターニングを施すことにより、電極４０が形成される。電極４０を形成した後、電極４０の領域の一部（共通電極４１の第１連結部４１２）に積層される金属薄層４０１を形成する。金属薄層４０１の形成は、銀粒子にガラスフリットが含有された導電性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行う。

次いで、図１４に示すように、電極４０に導通する抵抗体５０を形成する。抵抗体５０の形成にあたっては、まず、酸化ルテニウム粒子にガラスフリットが含有された電気抵抗率が比較的高い導電性ペーストを、ｚ方向から視て中間層２０に重なり、かつ電極４０に接するように、グレーズ層３０の突条３３においてｘ方向に延びる帯状に厚膜印刷する。その後、これを焼成する。最後に、焼成物に対して抵抗値を調整するためのトリミングを適宜行うことにより、抵抗体５０が形成される。

次いで、図１５に示すように、グレーズ層３０の表面３０Ａおよび突条３３に接し、かつ電極４０の一部および抵抗体５０を覆う保護層６０を形成する。保護層６０の形成は、非晶質ガラスの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行う。

保護層６０を形成した後、グレーズ層３０（一般部３２）の表面３０Ａに駆動ＩＣ７１をダイボンディングにより搭載する。次いで、複数のワイヤ４９をワイヤボンディングにより形成し、その後、封止樹脂７２を形成する。次いで、ｙ方向に沿って基板１０を切断する。最後に、基板１０にコネクタ７３およびヒートシンク７４を取り付けることによって、サーマルプリントヘッドＡ１０が得られる。

次に、サーマルプリントヘッドＡ１０の作用効果について説明する。

サーマルプリントヘッドＡ１０では、基板１０の主面１１とグレーズ層３０との間に介在し、かつ熱伝導率がグレーズ層３０の熱伝導率よりも大である中間層２０を備える。ｚ方向から視て、抵抗体５０の複数の発熱部５１が中間層２０に重なっている。これにより、サーマルプリントヘッドＡ１０の使用の際、複数の発熱部５１から発せられ、かつグレーズ層３０に伝わった熱が、中間層２０を介して基板１０に伝わりやすくなる。したがって、サーマルプリントヘッドＡ１０によれば、放熱性を向上させることが可能となる。

中間層２０は、基板１０の主面１１に接している。これにより、複数の発熱部５１から発せられた熱が、中間層２０を介して基板１０に、より伝わりやすくなる。

サーマルプリントヘッドＡ１０の放熱性を向上させることにより、記録媒体８１への印字品質、並びに抵抗体５０の耐久性を向上させることができる。また、複数の発熱部５１の温度分布の偏りが抑制され、記録媒体８１の発色がより均一されたものとなる。

グレーズ層３０は、中間層２０に接する被覆部３１と、被覆部３１のｙ方向の両端につながる一般部３２を有する。被覆部３１は、一般部３２の表面３０Ａからｚ方向に向けて突出し、かつｘ方向に延びる突条３３を有する。複数の発熱部５１は、突条３３に接している。これにより、突条３３および複数の発熱部５１を覆う保護層６０には、表面６０Ａからｚ方向に突出する突出部６１が形成される。よって、サーマルプリントヘッドＡ１０の使用の際、記録媒体８１が突出部６１に接触することにより、保護層６０に対する記録媒体８１の接触面積が抑えられるため、記録媒体８１に施される印字品質が良好なものとなる。

突条３３のｙ方向の中央において、複数の発熱部５１が接する位置Ｂから中間層２０の表面２０Ａまでに至る被覆部３１の厚さは、一般部３２の厚さよりも小である。これにより、複数の発熱部５１から発せられた熱を、被覆部３１を介して、より速やかに中間層２０に伝えることができる。

一般部３２は、中間層２０に接していない基板１０の主面１１の部分全体に接している。これにより、グレーズ層３０が持つ蓄熱性が極度に低下することを回避できる。また、グレーズ層３０とは異なる保護媒体を主面１１に設けずに、駆動ＩＣ７１を一般部３２の上に搭載することができる。

電極４０の共通電極４１は、第１連結部４１２の上に配置され、ｘ方向に延びる金属薄層４０１を有する。これにより、第１連結部４１２の流れる電流の一部が金属薄層４０１に流れるため、共通電極４１において電流を、より速やかに流すことができる。したがって、複数の発熱部５１から過度に熱が発生し続けることを回避できる。

〔第２実施形態〕
図１６～図１９に基づき、本発明の第２実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ２０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。なお、これらの図のうち、図１６は、理解の便宜上、保護層６０を透過している。図１６に示す複数点によるハッチングの領域は、中間層２０を示している。

サーマルプリントヘッドＡ２０においては、中間層２０、グレーズ層３０、抵抗体５０および保護層６０の構成が、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０に対して異なる。

図１７～図１９に示すように、中間層２０は、一対の第１中間部２１、および第２中間部２２を有する。一対の第１中間部２１は、ｙ方向において互いに離間している。第１中間部２１のｙ方向における寸法は、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。第２中間部２２は、一対の第１中間部２１の間の隙間Ｇｐを埋めている。隙間Ｇｐのｙ方向における寸法は、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。第２中間部２２のｙ方向における最大寸法は、０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。第２中間部２２は、基板１０の主面１１に向けて凹状である。

図１９に示すように、一対の第１中間部２１の各々は、頂点Ｄ１を有する。第２中間部２２は、一対の頂点Ｄ２、および底点Ｄ３を有する。基板１０の主面１１から頂点Ｄ１までに至る、一対の第１中間部２１のｚ方向における最大寸法を厚さｚ１とする。主面１１から頂点Ｄ２までに至る、第２中間部２２のｚ方向における寸法を厚さｚ２とする。主面１１から底点Ｄ３までに至る、第２中間部２２のｚ方向における寸法を厚さｚ３とする。厚さｚ１，ｚ２，ｚ３の大小関係は、厚さｚ１＞厚さｚ２＞厚さｚ３である。

図１６～図１９に示すように、グレーズ層３０（第２層３０２）の突条３３は、一対の凸部３３１を含む。一対の凸部３３１は、ｙ方向において互いに隣り合っている。サーマルプリントヘッドＡ２０においては、一対の凸部３３１は、ｙ方向において隣接しているが、これ以外に、一対の凸部３３１がｙ方向において互いに離間していてもよい。一対の凸部３３１は、ｘ方向に延びている。ｚ方向から視て、一対の凸部３３１のｙ方向における境界は、中間層２０の第２中間部２２に重なっている。

図２０に示すように、抵抗体５０の複数の発熱部５１は、一対の凸部３３１の双方に接している。なお、サーマルプリントヘッドＡ２０においても、突条３３のｙ方向の中央において複数の発熱部５１が接する位置Ｂから中間層２０の表面２０Ａ（底点Ｄ３）までに至る被覆部３１の厚さｔ１は、一般部３２の厚さｔ２よりも小である。

図２０に示すように、保護層６０の突出部６１は、表面６０Ａから突出部６１の頂点Ｃまでに至るｚ方向の寸法である高さｈ２を有する。高さｈ２は、図８に示すサーマルプリントヘッドＡ１０の突出部６１の高さｈ１よりも小である。

次に、図２０～図２２に基づき、サーマルプリントヘッドＡ２０の製造方法の一例について説明する。

基板１０（図９参照）を用意した後、図２０に示すように、中間層２０のうち、一対の第１中間部２１を形成する。一対の第１中間部２１の形成にあたっては、まず、銀などの金属粒子にガラスフリットが含有された金属ペーストを、所定幅（ｙ方向における寸法）となるようにｘ方向に延びる帯状に厚膜印刷する。このとき、一対の第１中間部２１の間に所定長の隙間Ｇｐを設けるようにする。その後、これを焼成することにより一対の第１中間部２１が形成される。

次いで、図２１に示すように、中間層２０のうち、第２中間部２２を形成する。第２中間部２２の形成にあたっては、一対の第１中間部２１の形成の際に用いた金属ペーストを、隙間Ｇｐを埋めるようにｘ方向に延びる帯状に厚膜印刷する。その後、これを焼成することにより第２中間部２２が形成される。形成された第２中間部２２は、基板１０の主面１１に向けて凹状となる。

次いで、図２２に示すように、基板１０の主面１１に積層されるグレーズ層３０を形成する。グレーズ層３０の形成にあたっては、主面１１および中間層２０を覆う第１層３０１を形成した後、第１層３０１を覆う第２層３０２を形成する。第１層３０１および第２層３０２の形成は、非晶質ガラスの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行う。第２層３０２を形成したとき、第２層３０２の被覆部３１には、第２層３０２の一般部３２の表面３０Ａからｚ方向に向けて突出し、かつｘ方向に延びる突条３３が形成される。突条３３は、ｙ方向において隣り合う一対の凸部３３１を含むものとなる。

＜第２実施形態の変形例＞
図２３に基づき、サーマルプリントヘッドＡ２０の変形例にかかるサーマルプリントヘッドＡ２１について説明する。なお、図２３の断面位置は、図１９の断面位置と同一である。

図２３に示すサーマルプリントヘッドＡ２１は、中間層２０およびグレーズ層３０の形状が、より実製品に近いものとなっている。サーマルプリントヘッドＡ２１においては、先述した厚さｚ１，ｚ２，ｚ３の大小関係は、厚さｚ２＞厚さｚ１＞厚さｚ３である。このため、第２中間部２２の一対の頂点Ｄ２の方が、一対の第１中間部２１の頂点Ｄ１よりも基板１０の主面１１からｚ方向においてより遠くに位置する。

次に、サーマルプリントヘッドＡ２０の作用効果について説明する。

サーマルプリントヘッドＡ２０では、基板１０の主面１１とグレーズ層３０との間に介在し、かつ熱伝導率がグレーズ層３０の熱伝導率よりも大である中間層２０を備える。ｚ方向から視て、抵抗体５０の複数の発熱部５１が中間層２０に重なっている。したがって、サーマルプリントヘッドＡ２０によっても、放熱性を向上させることが可能となる。

中間層２０は、ｙ方向において互いに離間した一対の第１中間部２１と、一対の第１中間部２１の隙間Ｇｐを埋める第２中間部２２とを有する。第２中間部２２は、基板１０の主面１１に向けて凹状である。これにより、グレーズ層３０の被覆部３１に形成される突条３３は、ｙ方向において隣り合う一対の凸部３３１を含む構成となる。

突条３３が一対の突条３３を含む構成をとることにより、突条３３および複数の発熱部５１を覆う保護層６０に形成される突出部６１の高さｈ２は、サーマルプリントヘッドＡ１０の突出部６１の高さｈ１よりも小となる。これにより、サーマルプリントヘッドＡ２０の使用の際、記録媒体８１が突出部６１に接触することにより、先述のとおり記録媒体８１に施される印字品質が良好なものとなる。また、突出部６１の高さｈ２が、サーマルプリントヘッドＡ１０の突出部６１の高さｈ１よりも小であることにより、突出部６１の付け根に記録媒体８１の紙かすが付着することを抑制できる。したがって、サーマルプリントヘッドＡ２０の信頼性を、サーマルプリントヘッドＡ１０よりも向上させることができる。

本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

Ａ１０，Ａ２０，Ａ２１：サーマルプリントヘッド
１０：基板
１１：主面
１２：裏面
２０：中間層
２０Ａ：表面
２１：第１中間部
２２：第２中間部
３０：グレーズ層
３０Ａ：表面
３０１：第１層
３０２：第２層
３１：被覆部
３２：一般部
３３：突条
３３１：凸部
４０：電極
４０１：金属薄層
４１：共通電極
４１１：第１帯状部
４１１Ａ：基部
４１１Ｂ：延出部
４１２：第１連結部
４２：個別電極
４２１：第２帯状部
４２１Ａ：基部
４２１Ｂ：延出部
４２２：第２連結部
４２２Ａ：平行部
４２２Ｂ：斜行部
４２３：接続部
４２３Ａ：第１接続部
４２３Ｂ：第２接続部
４９：ワイヤ
５０：抵抗体
５１：発熱部
６０：保護層
６０Ａ：表面
６１：突出部
７１：駆動ＩＣ
７２：封止樹脂
７３：コネクタ
７４：放熱器
８１：記録媒体
８２：プラテンローラ
ｔ１，ｔ２：厚さ
ｈ１，ｈ２：高さ
ｚ１，ｚ２，ｚ３：厚さ
ΔＬ：ずれ
Ｇｐ：隙間
Ｂ：位置
Ｃ：頂点
Ｄ１，Ｄ２：頂点
Ｄ３：底点

Claims

厚さ方向を向く主面を有する基板と、
前記主面に積層されたグレーズ層と、
前記グレーズ層の上に配置された電極と、
前記電極に導通する複数の発熱部を含む抵抗体と、
前記主面と前記グレーズ層との間に介在し、かつ前記主面に接する中間層と、を備え、
前記複数の発熱部は、主走査方向に沿って配列されており、
前記中間層の熱伝導率は、前記グレーズ層の熱伝導率よりも大であり、
前記厚さ方向に視て、複数の発熱部が前記中間層に重なっており、
前記グレーズ層は、前記中間層に接する被覆部と、前記主面に接し、かつ前記被覆部の副走査方向の両側につながる一般部と、を有し、
前記被覆部は、前記主面と前記被覆部との間に前記中間層が介在することに伴って前記一般部の表面から前記厚さ方向に向けて突出するとともに、前記厚さ方向に視て前記中間層に重なる突条を含み、
前記突条は、前記主走査方向に延びており、
前記複数の発熱部は、前記突条に接しており、
前記突条の前記副走査方向の中央において、前記複数の発熱部が接する位置から前記中間層の表面までに至る前記被覆部の厚さは、前記一般部の厚さよりも小である、サーマルプリントヘッド。
前記中間層は、前記副走査方向において互いに離間した一対の第１中間部と、前記一対の第１中間部の間の隙間を埋める第２中間部と、を有し、
前記第２中間部は、前記主面に向けて凹状である、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
前記突条は、前記副走査方向において隣り合う一対の凸部を含む、請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
前記複数の発熱部は、前記一対の凸部の双方に接している、請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
前記グレーズ層は、前記主面および前記中間層を覆う第１層と、前記第１層を覆う第２層と、を有し、
前記被覆部および前記一般部の各々は、前記第１層および前記第２層を含み、
前記被覆部の前記第２層は、前記突条を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記中間層は、銀を含む、請求項１ないし５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記一般部は、前記中間層には接していない前記主面の部分全体に接している、請求項１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記グレーズ層に接するとともに、前記電極の一部と、前記抵抗体と、を覆う保護層をさらに備える、請求項７に記載のサーマルプリントヘッド。
前記電極は、共通電極および複数の個別電極を含み、
前記共通電極は、前記抵抗体とは前記副走査方向に離間し、かつ前記主走査方向に延びる連結部と、前記連結部から前記抵抗体に向けて延びる複数の第１帯状部と、を有し、
前記複数の個別電極の各々は、前記副走査方向において前記抵抗体に対して前記連結部とは反対側から前記抵抗体に向けて延びる第２帯状部を有し、
前記第２帯状部は、前記複数の第１帯状部のうち前記主走査方向において隣り合う２つの第１帯状部の間に位置する、請求項８に記載のサーマルプリントヘッド。
前記抵抗体は、前記複数の第１帯状部と、前記複数の個別電極の各々の前記第２帯状部と、の双方に交差している、請求項９に記載のサーマルプリントヘッド。
前記複数の第１帯状部と、前記複数の個別電極の各々の前記第２帯状部と、は、前記グレーズ層と前記抵抗体との間に挟まれた区間を含む、請求項１０に記載のサーマルプリントヘッド。
前記共通電極は、前記連結部の上に配置され、かつ前記主走査方向に延びる金属薄層をさらに有する、請求項９ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記一般部の上に搭載され、かつ前記複数の個別電極に導通する駆動ＩＣをさらに備える、請求項９ないし１２のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。