(57)【要約】【課題】ニアエッジ構造のサーマルプリントヘッドを用いた場合の印画傷の発生を抑制する。【解決手段】サーマルプリントヘッドの発熱体板２０は、絶縁板２２と絶縁板２２上の保温層２５とを有する絶縁基板と、抵抗体２３と、電極２８と、保護層２９と、を備える。保温層２５は、絶縁板２２の主面の端縁７０上に一方の辺が重なるように延びる突条２１を持つ。抵抗体２３は、突条２１の端縁７０に近いほうの斜面で主走査方向に間隔を置いて配列される。電極２８は、抵抗体２３の表面に突条２１の端縁７０に近いほうの斜面に位置する間隙７１を挟んで対向して設けられている。保護層２９は、保温層２５と抵抗体２３と電極２８とを覆う。保護層２９には、層厚部７３と層薄部７２がある。層薄部７２は、間隙７１よりも端縁７０側に位置する境界線７４から端縁７０との間に、層厚部７３は、境界線７４から間隙７１側に広がっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁板と、前記絶縁板の主面の端縁上に一方の辺が重なるように延びる突条を持つ形状に形成されて前記絶縁板上に設けられた保温層と、を有する絶縁基板と、
前記突条の前記端縁に近いほうの斜面で前記突条が延びる方向に間隔を置いて配列された複数の抵抗体と、
前記抵抗体の表面に前記突条の前記端縁に近いほうの斜面に位置する間隙を挟んで対向して設けられた電極と、
前記絶縁基板と前記抵抗体と前記電極とを覆い、前記間隙よりも前記端縁側の境界線まで広がる層厚部および前記端縁と前記境界線との間を覆う前記層厚部よりも厚さが薄い層薄部を持つ保護層と、
を具備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】
前記境界線で前記保護層の厚さは連続的に変化していることを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項３】
絶縁板の表面に、突条を持つ保温層を形成する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記突条の斜面に前記突条が延びる方向に間隔を置いて抵抗体を配列する第２工程と、
前記第２工程の後に、前記突条の斜面に位置する間隙を挟んで対向する電極を前記抵抗体の表面に設ける第３工程と、
前記第３工程の後に、前記間隙よりも前記突条の頂線から遠い境界線まで広がる層厚部および前記境界線に対して前記層厚部の反対側に広がり前記層厚部よりも厚さが薄い層薄部を持つ保護層で前記絶縁基板と前記抵抗体と前記電極とを覆う第４工程と、
前記絶縁基板と前記保温層と前記保護層とを前記層薄部で板厚方向に切断する第５工程と、
を具備す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。
【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その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルプリントヘッドは、主走査方向に配列された複数の抵抗発熱体を発熱させ、その熱により感熱記録紙などの被印刷体に文字や図形などの画像を形成する出力用デバイスである。このサーマルプリントヘッドは、バーコードプリンタ、デジタル製版機、ビデオプリンター、イメージャー、シールプリンターなどの記録機器に広く利用されている。
【０００３】
一般的なサーマルプリントヘッドは、放熱板と、放熱板に取り付けられた発熱体板と、発熱体板と同じ側で放熱板に取り付けられた回路基板とを備えている。この発熱体板の放熱板と相対する表面の反対側の表面の帯状に延びる発熱領域には、発熱抵抗体が所定の間隔で直線状に配列されている。また、発熱体を駆動する駆動回路の一部となるドライバＩＣは、たとえば発熱体板に搭載されている。
【０００４】
このようなサーマルプリントヘッドを用いたプリンタは、一般的に、所定の弾性を持つ材料で円筒状に形成されたプラテンローラを備えている。このプラテンローラは、主走査方向を軸として、その側面が支持基板上の発熱領域に接するように配置され、その軸を中心に回転可能に設けられる。プラテンローラの回転によって、プラテンローラと発熱領域の間に挿入された媒体は、主走査方向に垂直な副走査方向に移動する。プラテンローラによって媒体を発熱領域に押し付けつつ、その媒体を副走査方向に移動させ、発熱領域の発熱パターンを媒体の移動とともに変化させることにより、所望の画像を被印刷体上に形成する。
【０００５】
また、被印刷媒体がドライバＩＣなどを保護している樹脂と干渉しないように、ニアエッジ構造を採用している場合がある。ニアエッジ構造では、突条に形成したグレーズ層の頂点を挟んでドライバＩＣの反対側に発熱領域を配置し、発熱領域を発熱体板の端部のごく近傍に設けている（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００５−２６２８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
大きな板から切り出して発熱体板を製造する場合、発熱体板のダイシングの際に発熱体板の端部には、欠けなどの傷が生じる場合がある。このような傷が被印刷媒体と接触すると、印画の際に印画傷が生じる場合がある。
【０００８】
突条に形成した保温層の稜線を挟んでドライバＩＣの反対側に発熱領域を配置したニアエッジ構造のサーマルプリントヘッドでは、発熱領域が発熱体板の端部のごく近傍に設けられている。このため、特にニアエッジ構造のサーマルプリントヘッドの場合、被印刷媒体は発熱体板の端部と接触しやすく、印画傷が生じやすい。
【０００９】
そこで、本発明は、ニアエッジ構造のサーマルプリントヘッドを用いた場合の印画傷の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するため、本発明は、サーマルプリントヘッドにおいて、絶縁板と、前記絶縁板の主面の端縁上に一方の辺が重なるように延びる突条を持つ形状に形成されて前記絶縁板上に設けられた保温層と、を有する絶縁基板と、前記突条の前記端縁に近いほうの斜面で前記突条が延びる方向に間隔を置いて配列された複数の抵抗体と、前記抵抗体の表面に前記突条の前記端縁に近いほうの斜面に位置する間隙を挟んで対向して設けられた電極と、前記絶縁基板と前記抵抗体と前記電極とを覆い、前記間隙よりも前記端縁側の境界線まで広がる層厚部および前記端縁と前記境界線との間を覆う前記層厚部よりも厚さが薄い層薄部を持つ保護層と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、サーマルプリントヘッドの製造方法において、絶縁板の表面に、突条を持つ保温層を形成する第１工程と、前記第１工程の後に、前記突条の斜面に前記突条が延びる方向に間隔を置いて抵抗体を配列する第２工程と、前記第２工程の後に、前記突条の斜面に位置する間隙を挟んで対向する電極を前記抵抗体の表面に設ける第３工程と、前記第３工程の後に、前記間隙よりも前記突条の頂線から遠い境界線まで広がる層厚部および前記境界線に対して前記層厚部の反対側に広がり前記層厚部よりも厚さが薄い層薄部を持つ保護層で前記絶縁基板と前記抵抗体と前記電極とを覆う第４工程と、前記絶縁基板と前記保温層と前記保護層とを前記層薄部で板厚方向に切断する第５工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ニアエッジ構造のサーマルプリントヘッドを用いた場合の印画傷の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態における発熱体板の部分断面図である。
【図２】本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態における一部切欠き上面図である。
【図３】本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態を用いたサーマルプリンタの一部の断面図である。
【図４】本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態における製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係るサーマルプリントヘッドの実施の形態を、図面を参照して説明する。この実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれに限定されない。
【００１５】
図１は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態における発熱体板の部分断面図である。図２は、本実施の形態におけるサーマルプリントヘッドの一部切欠き上面図である。図３は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドを用いたサーマルプリンタの一部の断面図である。
【００１６】
本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０は、たとえば発熱体板２０、回路基板４０および放熱板３０を有している。発熱体板２０には、帯状に延びる発熱領域２４が形成されている。この発熱体板２０は、放熱板３０に載置されている。放熱板３０は、たとえばアルミニウムなどの金属で形成された板である。発熱領域２４に所定の発熱パターンを形成するための制御信号や駆動電力は、回路基板４０に入力され、さらに回路基板４０と電気的に接続された発熱体板２０に入力される。
【００１７】
このサーマルプリントヘッド１０を用いたサーマルプリンタは、所定の弾性を持つ材料で円筒状に形成されたプラテンローラ５０を有している。このプラテンローラ５０は、主走査方向に平行な直線上に軸５２を持つ。また、プラテンローラ５０の側面が発熱領域２４に接するように配置され、軸５２を中心に回転可能に設けられる。
【００１８】
プラテンローラ５０の回転によって、プラテンローラ５０と発熱領域２４との間に挿入された感熱記録媒体６０は、主走査方向に対して垂直な副走査方向に移動する。感熱記録媒体６０は、発色温度以上に加熱されると発色する、たとえば感熱紙である。プラテンローラ５０によって感熱記録媒体６０を発熱領域２４に押し付けつつ、その感熱記録媒体６０を副走査方向に移動させ、発熱領域２４の発熱パターンを感熱記録媒体６０の移動とともに変化させることにより、所望の画像を感熱記録媒体６０上に形成する。
【００１９】
発熱体板２０は、絶縁板２２と、保温層２５と、抵抗体２３と、電極２８と、保護層２９とを有している。絶縁板２２は、たとえばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの絶縁体で形成されている。保温層２５は、絶縁板２２の表面に層状に、たとえば酸化珪素（ＳｉＯ２）で形成されている。また、保温層２５には、突条２１が形成されている。突条２１は、絶縁板２２の端縁７０に接して設けられている。
【００２０】
抵抗体２３は、保温層２５の表面に層状に、たとえばサーメットで形成されている。抵抗体２３は、絶縁板２２の端縁７０が延びる方向に間隔をおいて配列されている。また、抵抗体２３は、それぞれ突条２１を跨いで延びている。
【００２１】
電極２８は、抵抗体２３の表面に層状に、たとえばアルミニウムで形成される。また、電極２８は、突条２１の端縁７０に近いほうの斜面に位置する抵抗体が延びる方向の間隙７１を挟んで対向して設けられている。電極２８を流れてきた電流は、この間隙７１の部分では抵抗体２３を通ることとなるため、抵抗体２３の間隙７１に対応する部分が発熱領域２４となる。この発熱部は、絶縁板２２の端縁７０が延びる方向、すなわち主走査方向に間隔をおいて配列されて、主走査方向に延びる発熱領域２４を形成している。
【００２２】
このように、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０は、突条２１に形成した保温層２５の稜線を挟んでドライバＩＣ４２の反対側に、発熱領域２４が設けられたニアエッジ構造を有している。
【００２３】
保温層２５と抵抗体２３と電極２８とは、保護層２９で覆われている。電極２８の一部の表面には、保護層２９は設けられておらず、その部分にボンディングワイヤ４４が接続される。このボンディングワイヤ４４を介して、電極２８は、回路基板上のドライバＩＣ４２と接続されている。ドライバＩＣ４２およびボンディングワイヤ４４は、樹脂４８で封止されている。
【００２４】
保護層２９は、ほぼ同一の厚さでほぼ全体が形成されているが、一部に厚さが薄い層薄部７２が形成されている。つまり、保護層２９には、層厚部７３と、この層厚部７３よりも薄い層薄部７２と、がある。層厚部７３と層薄部７２との境界線７４は、電極２８の間に設けられた間隙７１すなわち発熱領域２４よりも、端縁７０に近い位置で突条２１が延びる方向に延びている。この境界線７４よりも端縁７０側が層薄部７２で、境界線７４よりも発熱領域２４側が層厚部７３となっている。層厚部７３の厚さは５μｍ程度、層薄部７２の厚さは、３μｍ程度である。
【００２５】
層厚部７３と層薄部７２との境界線７４に角ができていると、その角に感熱記録媒体６０が接触する際に、印画傷が生じる場合がある。そこで、層厚部７３と層薄部７２との境界線７４で保護層２９の厚さは連続的に変化していることが好ましい。つまり、層厚部７３と層薄部７２との境界線７４で、保護層２９の表面が滑らかな曲線を描いていることが好ましい。層厚部７３と層薄部７２との境界線７４に実質的に角ができていないと言えるためには、この境界での保護層２９の表面の曲率半径が１μｍ以上は必要である。
【００２６】
図４は、本実施の形態におけるサーマルプリントヘッドの製造方法のフローチャートである。
【００２７】
本実施の形態におけるサーマルプリントヘッドの製造方法では、まず、絶縁板を形成する（Ｓ１）。この絶縁板は、最終的に製造される発熱体板２０が複数切り出される大きさとする。
【００２８】
次に、Ｓ１で形成された絶縁板上に、ガラスペーストをパターン印刷する（Ｓ２）。ここで印刷されるガラスペーストは、複数の発熱体板２０のそれぞれの突条２１に対応する位置に帯状の盛り上がり部分が形成されたパターンとする。この際、２つの発熱体板２０の突条２１に対応する盛り上がり部分は、保護層２９の層薄部７２に対応する部分が向かい合うように配置しておく。
【００２９】
次に、ガラスペーストが印刷された絶縁板を焼成する（Ｓ３）。これにより、パターン印刷されたガラスが溶融し、絶縁板に固着する。この結果、突条２１を備えた保温層２５が形成される。
【００３０】
その後、保温層２５の表面に抵抗体２３および電極２８を形成する（Ｓ４）。より具体的には、まず、保温層２５の表面に、サーメットなどの抵抗材料をスパッタリングなどで固着させる。その後、突条２１の斜面に突条２１が延びる方向に間隔を置いて配列した抵抗体を形成するように、エッチングにより抵抗体２３をパターニングする。さらに、抵抗体２３が形成された板に、アルミニウムなどの導電性材料をスパッタリングなどで固着させる。その後、突条２１の斜面に位置する間隙７１を挟んで抵抗体２３に沿って延びるように、エッチングにより電極２８をパターニングする。
【００３１】
工程Ｓ４の後に、保温層２５と抵抗体２３と電極２８とを覆う保護層２９を形成する（Ｓ５）。この時点では、保護層２９の厚さは、全体に亘って一様に層厚部７３に対応する厚さとする。その後、層薄部７２に対応する部分の厚さをエッチングなどで小さくする（Ｓ６）。ここでは、層厚部７３に対応する厚さで全体を覆った後、層薄部７２に対応する部分の厚さを減少させているが、まず、層薄部７２に対応する厚さで全体を覆った後、層薄部７２にマスクをして、層厚部７３の厚さを増加させてもよい。
【００３２】
次に、保護層２９までが形成された板を、ダイシングなどによって板厚方向に切断し、複数の発熱体板２０に分割する。２つの発熱体板２０の層薄部７２に対応する部分は、向かい合うように配置されているから、この層薄部７２でダイシングをすることとなる。
【００３３】
このようにして形成された発熱体板２０を、回路基板４０とともに放熱板３０に載置する（Ｓ８）。また、発熱体板２０と回路基板４０をボンディングワイヤ４４で結線し（Ｓ９）、さらにボンディングワイヤ４４による結線部を樹脂４８で封止する（Ｓ１０）ことなどにより、サーマルプリントヘッド１０が製造される。
【００３４】
このように、サーマルプリントヘッド１０を製造する場合、発熱体板２０の分割の際のダイシングなどによって、保護層２９の端部に欠けなどの傷が生じる可能性がある。しかし、本実施の形態では、発熱領域２４よりも感熱記録媒体６０の搬送方向の下流に保護層２９が薄い層薄部７２を設けているため、感熱記録媒体６０の搬送方向の下流側の保護層２９の端部は、発熱領域２４での保護層２９の表面の接線よりも下側に位置している。このため、硬質の感熱記録媒体６０などに印刷する場合のように、感熱記録媒体６０が直線的に搬送されると、感熱記録媒体６０が保護層２９の端部に接しにくい。
【００３５】
したがって、保護層２９の端部に欠けなどの傷が存在する場合であっても、印画傷の発生を抑制することができる。また、保護層２９の端部に多少の傷が許容されるため、発熱体板２０の分割の際のダイシングなどの後に、端部の研磨などの作業が不要である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…サーマルプリントヘッド、２０…発熱体板、２１…突条、２２…絶縁板、２３…抵抗体、２４…発熱領域、２５…保温層、２８…電極、２９…保護層、３０…放熱板、４０…回路基板、４２…ドライバＩＣ、４４…ボンディングワイヤ、４８…樹脂、５０…プラテンローラ、５２…軸、６０…感熱記録媒体、７０…端縁、７１…間隙、７２…層薄部、７３…層厚部、７４…境界線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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