CN114379244A - 热敏打印头和热敏打印机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热敏打印头，能够以非破坏的方式容易地进行标记的识别。另外，提供一种包括该热敏打印头的热敏打印机。本发明的热敏打印头包括：形成有包含多个发热电阻部的发热电阻体的基板；和与所述基板连接的散热部件，其中，在所述基板所具有的面中的与连接有所述散热部件的面相反的面侧具有1个以上的标记。

Description

热敏打印头和热敏打印机

技术领域

本实施方式涉及热敏打印头和热敏打印机。

背景技术

热敏打印头例如在打印头基板上设置有在主扫描方向排列的大量发热部。各发热部是通过在隔着釉层形成于打印头基板的电阻体层之上，以使该电阻体层的一部分露出的方式层叠公共电极和独立电极而形成的，其中，公共电极和独立电极的端部彼此相对。通过对公共电极与独立电极之间通电，上述电阻体层的露出部(发热部)因焦耳热而发热。将该热传递到印刷介质(用于制作条码标签或收据的热敏纸等)，从而能够在印刷介质上实施印刷(专利文献1)。

近年来，追溯性受到重视，在基板的没有设置公共电极和独立电极等的背面(打印头基板所具有的面中的、与设置公共电极、独立电极等的面相反侧的面)标记有制造厂商名、批号、制造厂固有记号、或者产品编号等产品信息。该标记用于产品的识别和制造履历的确认等，由此，例如在产品存在不良情况等的情况下，能够根据产品信息确定原因，或者采取对策。

另外，热敏打印头包括使来自基板的热发散的散热部件。散热部件也用作将热敏打印头安装于打印机主体时的底座。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-141729号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

由于散热部件与基板的背面连接地设置，因此在将散热部件粘贴于基板的背面之后，为了识别标记于基板的背面的产品信息，需要将散热部件从基板拆下的工序，难以非破坏地识别作为产品信息的标记。

本实施方式的一个方式提供一种热敏打印头，能够以非破坏的方式容易地进行标记的识别。另外，本实施方式的另一方式提供一种包括该热敏打印头的热敏打印机。

用于解决问题的技术手段

本实施方式通过在基板所具有的面中的与连接有散热部件的面相反的面侧设置标记，能够以非破坏的方式容易地对热敏打印头进行标记的识别。本实施方式的一个方式如下所述。

本实施方式的一个方式是一种热敏打印头，其包括：形成有包含多个发热电阻部的发热电阻体的基板；和与所述基板连接的散热部件，其中，在所述基板所具有的面中的与连接有所述散热部件的面相反的面侧具有1个以上的标记。

另外，本实施方式的另一方式是包括上述热敏打印头的热敏打印机。

发明效果

根据本实施方式，能够提供一种能够以非破坏的方式容易地进行标记的识别的热敏打印头。另外，能够提供包括该热敏打印头的热敏打印机。

附图说明

图1是本实施方式的热敏打印头10的平面图。

图2是沿图1的A-A线的简化的截面图。

图3是沿图1的B-B线的简化的截面图。

图4是本实施方式的另一热敏打印头10A的平面图。

图5是沿图4的C-C线的简化的截面图。

图6是本实施方式的另一热敏打印头10B的平面图。

图7是本实施方式的另一热敏打印头10C的平面图。

图8是本实施方式的另一热敏打印头10D的平面图。

图9是本实施方式的另一热敏打印头10E的平面图。

附图标记说明

3电极

4金属层

7驱动IC

10、10A、10B、10C、10D、10E热敏打印头

11基板

12配线基板

13散热部件

14、14a标记

40发热电阻体

41发热电阻部

81引线

82树脂部

83连接器

91压纸辊

92印刷介质

具体实施方式

接着，参照附图对本实施方式进行说明。在下面说明的附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的附图标记。但应该注意，附图是示意性的，各构成部件的厚度与平面尺寸的关系等不同于现实产品。因此，具体的厚度、尺寸应参考下面的说明来判断。另外，各附图之间当然也包含彼此的尺寸关系、比例不同的部分。

另外，以下所示的实施方式例示了用于将技术思想具体化的装置、方法，但其并不限定各构成部件的材质、形状、结构、配置等。本实施方式能够在发明技术思想的范围内实施各种变更。

具体的本实施方式的一个方式如下所述。

＜1＞一种热敏打印头，其包括：形成有包含多个发热电阻部的发热电阻体的基板；和与所述基板连接的散热部件，其中，在所述基板所具有的面中的与连接有所述散热部件的面相反的面侧具有1个以上的标记。

＜2＞如＜1＞所述的热敏打印头，其中，还在所述基板上设置有金属层，所述标记位于所述金属层的至少一部分。

＜3＞如＜2＞所述的热敏打印头，其中，所述金属层是选自金、铝、银和铜中的至少1者。

＜4＞如＜2＞或＜3＞所述的热敏打印头，其中，具有所述标记的所述金属层的表面的平均表面粗糙度小于0.40μm。

＜5＞如＜1＞～＜4＞中任一项所述的热敏打印头，其中，还在所述基板上设置有树脂部，所述标记位于所述树脂部的至少一部分。

＜6＞如＜1＞～＜5＞中任一项所述的热敏打印头，其中，所述标记是选自通过激光照射而得的刻印和通过使用墨的印刷而得的印记中的至少1者。

＜7＞如＜1＞～＜6＞中任一项所述的热敏打印头，其中，还包括与所述发热电阻体接触的电极，所述电极以与所述标记隔开间隔的方式配置。

＜8＞如＜7＞所述的热敏打印头，其中，所述电极具有锯齿形状的部分，所述锯齿形状的部分以与所述标记隔开间隔的方式配置。

＜9＞一种热敏打印机，其包括＜1＞～＜8＞中任一项所述的热敏打印头。

＜热敏打印头＞

图1是简化表示热敏打印头10的俯视图。图2是沿图1的A-A线的截面图。图3是沿图1的B-B线的截面图。

图1～图3所示的本实施方式的热敏打印头10包括基板11、配线基板12、散热部件13、电极3、金属层4、发热电阻体40、驱动IC7、多个引线81、树脂部82和连接器83。在金属层4的至少一部分具有标记14，在本实施方式中，在金属层4的表面具有标记14。电极3包括多个公共电极和多个独立电极。发热电阻体40形成于基板11，包括通过在电极3(公共电极与独立电极之间)中流动的电流而发热的多个发热电阻部41。多个发热电阻部41中，各发热电阻部41独立地形成在相对的电极3(公共电极和独立电极)。多个发热电阻部41在基板11上(具体而言，后述的蓄热层上)沿着后述的主扫描方向X形成为直线状。此外，为了容易理解，在图1～图3中，有时省略一部分构成要素。例如，在图2中，在基板11配置有与发热电阻体40电连接的公共电极、经由发热电阻体40与公共电极电连接的独立电极、蓄热层等，但省略图示。

在本实施方式中，将多个发热电阻部41呈直线状延伸的方向作为主扫描方向X，将与主扫描方向X垂直且与基板11的上表面平行的方向作为副扫描方向Y，将与基板11的厚度对应的方向作为厚度方向Z。换言之，厚度方向Z为分别与主扫描方向X和副扫描方向Y垂直的方向。

发热电阻部41通过装载在配线基板12上的驱动IC7而选择性地发热。如图2所示，发热电阻部41按照经由连接器83从外部发送的打印信号，对由压纸辊91按压于发热电阻部41的印刷介质92进行打印。

作为印刷介质92，例如可举出条码标签、二维码片或用于制作收据的感热纸。

基板11由陶瓷或单晶半导体构成。作为由陶瓷构成的基板(也称为陶瓷基板)，例如能够使用氧化铝基板等。作为由单晶半导体构成的基板(也称为单晶半导体基板)，例如能够使用硅基板等。为了容易利用压纸辊91将印刷介质92按压于发热电阻部41，例如优选在基板上形成凸部，并在该凸部上设置发热电阻部41，从容易形成凸部的观点出发，基板11优选使用单晶半导体基板。从散热性的观点出发，可以使用热传导率比较大的氧化铝基板作为基板11，例如，也可以准备在氧化铝基板上形成凸状的玻璃、具有由玻璃构成的凸部的基板11。

陶瓷基板具有长方形的平面形状。作为单晶半导体基板的硅基板也被称为硅晶片，具有大致圆形的平面形状。陶瓷基板和单晶半导体基板均是1个基板11沿着厚度方向Z观察时配置成格子状。

虽然未图示，但在基板11上具有蓄热层，该蓄热层有时也称为釉层。蓄热层沿着主扫描方向X呈长条状延伸。蓄热层蓄积从发热电阻部41产生的热。

发热电阻体40的从电极3(公共电极与独立电极之间)流过电流的部分发热。具体而言，根据从外部向驱动IC发送的打印信号而单独地施加发热用电压的发热电阻体40选择性地发热。通过这样发热而形成打印点。发热电阻体40使用电阻率比构成电极3的材料高的材料，例如能够使用氧化钌等。发热电阻体40能够通过对由丝网印刷或分配器供给的电阻体浆料进行烧制而形成。在本实施方式中，发热电阻体40的厚度方向Z上的尺寸例如为1～10μm程度。发热电阻体40中的1个发热电阻部41与1个打印点对应。

具有标记14的金属层4位于基板11上，作为金属层4，例如可以举出金、铝、银和铜等。从将标记14设置于金属层4的表面的观点出发，金属层4的表面的平均表面粗糙度(Ra)优选小于0.40μm，更优选为0.30μm以下，进一步优选为0.20μm以下。其中，平均表面粗糙度(Ra)例如能够依据JISB0601：2013、ISO 25178求出。通过设为上述的平均表面粗糙度(Ra)，金属层4的表面的凹凸变小。因此，例如，能够减少读取标记14的设备因该凹凸而误识别标记14的情况，从而能够容易地进行标记14的识别。另外，从平均表面粗糙度(Ra)的观点出发，金属层4优选使用金，从产品的成本降低的观点出发，优选使用铝。

标记14在基板11所具有的面中的与连接有散热部件13的面相反的面侧有1个以上。在此，“基板11所具有的面中的、与连接有散热部件13的面相反的面侧”表示方面(方向)，标记14所存在的部位并不限定于基板11，例如包括标记14存在于配线基板12的表面上的情况。标记14例如可举出字符、条形码等一维码、QR码(注册商标)等二维码、PM码等三维码等。标记14是通过激光照射而得的刻印(将该刻印方法也称为激光方式)，或通过使用墨的印刷而得的印记(将该打印方法也称为喷墨方式)等。

在通过喷墨方式设置标记14的情况下，在标记工序中，在标记墨的补充作业或变更标记时，需要进行标记的更换作业，所以优选通过不需要这些作业的激光方式设置标记14。在激光方式中，由于对对象物的表面直接照射激光来进行刻印，所以在喷墨方式中生成的标记不会摩擦或消失。另外，由于能够容易地变更标记，所以能够简化标记工序。作为能够用于激光方式的激光，例如可举出YAG激光、CO₂激光。

另外，虽然未图示，但也可以设置覆盖标记14上的保护膜来保护标记14。保护膜是透明的，以能够识别标记14，例如由非晶质玻璃构成。该保护膜通过将玻璃浆料进行厚膜印刷后进行烧制而形成。该保护膜的厚度方向Z上的尺寸例如为3～8μm程度。

电极3构成用于向发热电阻体40通电的路径。电极3由导电体构成。作为导电体，例如能够使用铝、铜、钛、金等的金属层。在本实施方式中，电极3的厚度例如为0.2～0.8μm程度。电极3可以具有多层结构。电极3例如也可以具有在发热电阻体40上形成的以钛为主成分的钛层和在该钛层上形成的以铜为主成分的铜层这2层。电极3以与标记14隔开间隔的方式配置，从而不会阻碍标记14的识别。

配线基板12例如能够使用印刷配线基板。配线基板12具有基材层和未图示的配线层层叠而成的结构。基材层例如能够使用玻璃环氧树脂等。作为配线层的材料，例如可使用铜、银、钯、铱、铂和金等金属等。

散热部件13与基板11连接，具有使来自基板11的热发散的功能。散热部件13安装于基板11所具有的面中的没有设置公共电极、独立电极等的基板的背面。散热部件13例如能够使用铝等金属。

驱动IC7对各独立电极分别施加电位，控制流过发热电阻部41的电流。通过对各独立电极分别施加电位，在各独立电极与公共电极之间施加电压，电流选择性地流过各发热电阻部41。驱动IC7配置于配线基板12。此外，与本实施方式不同，驱动IC7也可以配置于基板11。

引线81例如能够使用金等导体。引线81有多个，其一部分(在图3中为驱动IC7的一方的引线)通过焊接而使驱动IC7与各独立电极导通。另外，其他引线81中的一部分(在图3中为驱动IC7的另一方的引线)通过焊接，经由配线基板12中的配线层，驱动IC7与连接器83导通。

树脂部82例如能够使用黑色的树脂。作为树脂部82，例如能够使用环氧树脂、硅酮树脂等。树脂部82覆盖驱动IC7和多个引线81等，保护驱动IC7和多个引线81。连接器83固定于配线基板12。连接器83与用于从热敏打印头10的外部向热敏打印头10供给电力和控制驱动IC7的配线连接。

根据本实施方式，通过在基板所具有的面中的与连接有散热部件的面相对的面侧设置标记，能够得到能够以非破坏的方式容易地进行标记的识别的热敏打印头。

(其他实施方式)

如上所述，记载了一个实施方式，但构成公开的一部分的论述和附图是例示性的，不应该理解为限定。根据该公开，本领域技术人员能够明确各种代替的实施方式、实施例和运用技术。这样，本实施方式包括在此未记载的各种实施方式等。

例如，作为本实施方式的热敏打印头10的变形例1的热敏打印头10A如图4和图5所示，也可以构成为代替标记14而标记14a位于树脂部82的一部分。标记14a与标记14同样地，例如可举出字符、条形码等一维码、QR码等二维码、PM码等三维码等，是通过激光照射而得的刻印，或通过使用墨的印刷而得的印记等。另外，虽然未图示，但也可以设置覆盖标记14a上的保护膜来保护标记14a。

此外，如图6所示，本实施方式的热敏打印头10的变形例2的热敏打印头10B也可以构成为，电极3具有锯齿形状的部分，该锯齿形状的部分以与标记14隔开间隔的方式配置。通过采用这样的结构，能够抑制标记14的识别被电极3阻碍，能够容易地进行标记14的识别。

此外，如图7所示，本实施方式的热敏打印头10的变形例3的热敏打印头10C也可以构成为在金属层4的一部分具有标记14，进而在树脂部82的一部分具有标记14a。通过在多个部位具有标记，能够更容易地进行标记14和标记14a的识别。

此外，如图8所示，本实施方式的热敏打印头10的变形例4的热敏打印头10D也可以构成为在金属层4的一部分具有标记14a，进而在树脂部82的一部分具有标记14。标记14和标记14a可以是彼此相同种类的标记，也可以是不同的标记，例如，标记14可以是二维码，标记14a可以是字符。此外，标记14和标记14a可以通过同一工序设置，也可以通过其他工序设置。通过在多个部位具有标记，能够更容易地进行标记14和标记14a的识别。

此外，如图9所示，本实施方式的热敏打印头10的变形例5的热敏打印头10E也可以是在配线基板12上设置金属层4、在金属层4的表面具有标记14的结构。此外，虽然在本变形例中，在配线基板12的中央部分处设置有金属层4，但并不限定于此，也可以被设置在主扫描方向X上的配线基板12的端部处。

＜热敏打印机＞

本实施方式的热敏打印机能够包括上述热敏打印头。热敏打印机对印刷介质实施印刷。作为印刷介质，例如可举出条形码片、用于制作收据的感热纸等。

热敏打印机例如图3所示，包括上述热敏打印头、压纸辊91、主电源电路、测量用电路和控制部。压纸辊91与热敏打印头正对。

主电源电路对热敏打印头中的多个发热电阻部41供给电力。测量用电路测量多个发热电阻部41各自的电阻值。测量用电路例如在不对印刷介质进行打印时，测量多个发热电阻部41各自的电阻值。由此，能够确认发热电阻部41的寿命以及是否存在发生了故障的发热电阻部41。控制部控制主电源电路和测量用电路的驱动状态。控制部控制多个发热电阻部41各自的通电状态。有时省略测量用电路。

连接器83用于与热敏打印头外的装置进行通信。热敏打印头经由连接器83与主电源电路和测量用电路电连接。热敏打印头经由连接器83与控制部电连接。

驱动IC7经由连接器83从控制部接收信号。驱动IC7基于从控制部接收到的该信号，控制多个发热电阻部41各自的通电状态。具体而言，驱动IC7通过选择性地使多个独立电极通电，使多个发热电阻部41中的任意一个发热。

接着，对热敏打印机的使用方法进行说明。

在对印刷介质进行印刷时，从主电源电路向连接器83施加电位v11作为电位V1。在该情况下，多个发热电阻部41选择性地通电而发热。通过将该热传递到印刷介质，从而能够在印刷介质上实施印刷。如上所述，在从主电源电路向连接器83施加了电位v11作为电位V1的情况下，能够确保向多个发热电阻部41各自供电的通电路径。

在不对印刷介质进行打印时，测量各发热电阻部41的电阻值。在该测量时，不从主电源电路向连接器83施加电位。在测量各发热电阻部41的电阻值时，从测量用电路向连接器83施加电位v12作为电位V1。在该情况下，多个发热电阻部41依次(例如，从位于主扫描方向X的端部的发热电阻部41起依次)通电。测量用电路基于流过发热电阻部41的电流的值和电位v12，测量各发热电阻部41的电阻值。如上所述，在从主电源电路向连接器83施加了电位v11作为电位V1的情况下，向多个发热电阻部41分别供电的通电路径实质上是被切断的。由此，能够利用测量用电路更准确地测量各发热电阻部41的电阻值，能够确认发热电阻部41的寿命以及是否存在发生了故障的发热电阻部41。

根据本实施方式，通过在热敏打印头的基板所具有的面中的与连接有散热部件的面相反的面侧设置标记，能够得到能够以非破坏的方式容易地进行标记的识别的热敏打印机。

本发明涉及2020年10月2日申请的日本专利申请号2020-167621的主题，并将其全部公开内容通过引用并入本说明书。

Claims (9)

1.一种热敏打印头，其包括：形成有包含多个发热电阻部的发热电阻体的基板；和与所述基板连接的散热部件，所述热敏打印头的特征在于：

在所述基板所具有的面中的与连接有所述散热部件的面相反的面侧具有1个以上的标记。

2.如权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于：

还在所述基板上设置有金属层，

所述标记位于所述金属层的至少一部分。

3.如权利要求2所述的热敏打印头，其特征在于：

所述金属层是选自金、铝、银和铜中的至少1者。

4.如权利要求2或3所述的热敏打印头，其特征在于：

具有所述标记的所述金属层的表面的平均表面粗糙度小于0.40μm。

5.如权利要求1～4中任一项所述的热敏打印头，其特征在于：

还在所述基板上设置有树脂部，

所述标记位于所述树脂部的至少一部分。

6.如权利要求1～5中任一项所述的热敏打印头，其特征在于：

所述标记是选自通过激光照射而得的刻印和通过使用墨的印刷而得的印记中的至少1者。

7.如权利要求1～6中任一项所述的热敏打印头，其特征在于：

还包括与所述发热电阻体接触的电极，

所述电极以与所述标记隔开间隔的方式配置。

8.如权利要求7所述的热敏打印头，其特征在于：

所述电极具有锯齿形状的部分，

所述锯齿形状的部分以与所述标记隔开间隔的方式配置。

9.一种热敏打印机，其特征在于：

包括权利要求1～8中任一项所述的热敏打印头。

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