JP2010005896A - 記録ヘッドおよび該記録ヘッドを備える記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 保護層としての機能を良好に維持することが可能な記録ヘッド、および該記録ヘッドを備える記録装置を提供する。
【解決手段】 本発明に係るサーマルヘッドＸ１は、基体１０と、基体１０上に位置するとともに矢印方向Ｄ１，Ｄ２に配列されている複数の発熱素子Ｈと、発熱素子Ｈを覆う保護層５０とを含んでなり、保護層５０が、複数の発熱素子Ｈ上の領域に位置し、かつ矢印Ｄ６方向に突出するとともに矢印方向Ｄ１，Ｄ２方向に延びる第１突出部５１を有しており、第１突出部５１が、少なくとも側面５１ｂに矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿って配列される複数の窪み部５１ｂ_１を有している。
【選択図】 図４

Description

本発明は、発熱素子と、該発熱素子を覆うとともに突出部を有する保護層とを含んでなる記録ヘッドおよび該記録ヘッドを備える記録装置に関する。

熱記録方式を採用する印刷装置としては、例えばプラスチックカード用のサーマルプリンタがある。このサーマルプリンタでは、配列された複数の発熱素子、および該複数の発熱素子を覆う保護層を有するサーマルヘッドと、この発熱素子に向けて記録媒体となるプラスチックカード、およびインク成分を含有するインクフィルムを重ねた状態で発熱素子上の保護層に押し当てながら搬送する搬送機構を有している。このような構成のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの発熱素子上の保護層にプラスチックカードおよびインクフィルムを搬送しつつ、発熱素子を駆動してインクフィルムのインク成分をプラスチックカードに対して転写することにより、所望の画像を印刷している。

しかしながら、上述のサーマルプリンタでは、インクフィルムのインク成分をプラスチックカードに転写する際に、インクフィルムとプラスチックカードとが融着してしまう場合があった。このような融着が生じると、インクフィルムをプラスチックカードから剥離する際に転写したインク成分も剥がれてしまったり、インクフィルム、ひいては印刷する画像にシワが生じてしまったりする場合があった。そこで、インクフィルムとプラスチックカードとの融着を低減すべく、インク成分を改良したインクシートが開発され、例えば特許文献１に開示されている。
特開平５−８５５９号公報

しかしながら、インクフィルムとの融着は、記録媒体に限るものではない。例えば発熱素子の熱により、インクフィルムのベースフィルムとサーマルヘッドの保護層とが融着する場合もある。このベースフィルムとサーマルヘッドの保護層とが融着すると、インクフィルムと記録媒体との搬送速度にズレが生じ、インクフィルムにシワが生じる場合があった。特に、インクフィルムが強く押し当てられる部位は熱の伝達性が高まるので、このような融着が生じやすい。

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、インクフィルムとの融着を低減することが可能な記録ヘッドおよび該記録ヘッドを備える記録装置を提供すること、を目的とする。

本発明の記録ヘッドは、基体と、該基体上に位置するとともに主走査方向に配列されている複数の発熱素子と、該発熱素子を覆う保護層とを含んでなり、該保護層は、前記発熱素子上の一部の領域の上面が他の領域の上面より前記発熱素子の厚み方向に高く、かつ前記主走査方向に延びる突出部を有しており、該突出部の少なくとも前記主走査方向に沿う側面に前記主走査方向に沿って設けられた複数の窪み部を有していることを特徴としている。

本発明の記録ヘッドにおいて、前記複数の発熱素子の各々は、前記主走査方向に比べて該主走査方向に交わる副走査方向に長く延びており、前記窪み部は、前記副走査方向に延びているのが好ましい。

本発明の記録ヘッドにおいて、前記窪み部は、前記突出部の側面から該突出部の上面に渡って延びているのが好ましい。

本発明の記録ヘッドにおいて、前記窪み部は、前記突出部の側面から前記他の領域の上面に渡って延びているのが好ましい。

本発明の記録ヘッドにおいて、前記複数の発熱素子の各々は、前記主走査方向に比べて該主走査方向に交わる副走査方向に長く延びており、前記副走査方向における前記発熱素子の端部に接続される導電層をさらに有するとともに、該導電層の一部が前記保護層により覆われており、前記保護層は、前記導電層上の領域の上面が前記他の領域の上面より前記発熱素子の厚み方向に高く、かつ前記副走査方向に延びる第２突出部を有しており、該第２突出部の少なくとも前記主走査方向に沿う側面に前記主走査方向に沿って設けられた複数の第２窪み部を有しているのが好ましい。

本発明の記録ヘッドにおいて、前記第２窪み部は、前記副走査方向に延びているのが好ましい。

本発明の記録ヘッドにおいて、前記第２窪み部は、前記第２突出部の側面から該第２突出部の上面に渡って延びているのが好ましい。

本発明の記録ヘッドにおいて、前記第２窪み部は、前記第２突出部の側面から前記他の領域の上面に渡って延びているのが好ましい。

本発明の記録装置は、本発明の記録ヘッドと、該記録ヘッドの前記突出部に当接する押圧部を有するとともに、記録媒体を搬送する搬送機構とを備えており、前記窪み部は、前記記録媒体の搬送方向の上流側の前記突出部の側面に位置していることを特徴としている。

本発明の記録ヘッドは、基体と、該基体上に位置するとともに主走査方向に配列されている複数の発熱素子と、該発熱素子を覆う保護層とを含んでなり、該保護層の、発熱素子上の一部の領域の上面が他の領域の上面より発熱素子の厚み方向に高く、かつ主走査方向に延びる突出部を有しており、該突出部の少なくとも主走査方向に沿う側面に主走査方向に沿って設けられた複数の窪み部を有している。そのため、本発明の記録ヘッドは、例えばインクシートを突出部の側面に摺動させた場合でも、突出部の側面に設けられる窪み部によってインクフィルムとの融着を低減することができる。

本発明の記録ヘッドにおいて、複数の発熱素子の各々が、主走査方向に比べて該主走査方向に交わる副走査方向に長く延びており、窪み部が、副走査方向に延びている場合、例えばインクシートを副走査方向に搬送した場合に、インクフィルムと記録ヘッドとの押圧状態を安定化させ、記録媒体を良好に搬送することができる。

本発明の記録ヘッドにおいて、窪み部が、突出部の側面から該突出部の上面に渡って延びている場合、例えばインクシートが突出部の側面と上面との角部に強く押しつけられた場合でも、インクシートの融着を低減することができる。

本発明の記録ヘッドにおいて、窪み部が、突出部の側面から他の領域の上面に渡って延びている場合、例えばインクシートに加わる搬送方向への力が突出部の裾部分での小さくなる場合でも、インクシートの融着を低減し、良好に搬送することができる。

本発明の記録ヘッドにおいて、複数の発熱素子の各々が、主走査方向に比べて該主走査方向に交わる副走査方向に長く延びており、副走査方向における発熱素子の端部に接続される導電層をさらに有するとともに、該導電層の一部が保護層により覆われており、保護層は、導電層上の領域の上面が他の領域の上面より発熱素子の厚み方向に高く、かつ副走査方向に延びる第２突出部を有しており、該第２突出部の少なくとも主走査方向に沿う側面に主走査方向に沿って設けられた複数の第２窪み部を有している場合、例えばインクシートを第２突出部の側面に摺動させた場合でも、第２突出部の側面に設けられる第２窪み部によってインクフィルムとの融着を低減することができる。

本発明の記録ヘッドにおいて、上述の第２窪み部が、副走査方向に延びている場合、例えばインクシートを副走査方向に搬送した場合に、インクフィルムと記録ヘッドとの押圧状態を安定化させ、記録媒体を良好に搬送することができる。

本発明の記録ヘッドにおいて、上述の第２窪み部は、第２突出部の側面から該第２突出部の上面に渡って延びている場合、例えばインクシートが第２突出部の側面と上面との角部に強く押しつけられた場合でも、インクフィルムとの融着を低減することができる。

本発明の記録ヘッドにおいて、上述の第２窪み部は、第２突出部の側面から前記他の領域の上面に渡って延びている場合、例えばインクシートに加わる搬送方向への力が第２突出部の裾部分での小さくなる場合でも、インクフィルムとの融着を低減し、良好に搬送することができる。

本発明の記録装置は、本発明の記録ヘッドを備えており、窪み部が、記録媒体の搬送方向の上流側の突出部の側面に位置している。そのため、本発明の記録装置では、例えばインクフィルムを突出部に押しつけた際に押圧部の押圧力にバラツキが生じた場合でも、窪み部によりインクフィルムとの融着を低減し、インクシートを良好に搬送することができる。そのため、本構成の記録装置では、搬送にバラツキが生じるのに起因してインクシートにシワが生じるのを低減することができる。

＜記録ヘッド＞
図１は、本発明の記録ヘッドの実施形態の一例であるサーマルヘッドＸ１の概略構成を示す斜視図である。

図２は、図１に示したサーマルヘッドＸ１の要部を拡大した矢印Ｄ５方向視した俯瞰図である。

図３は、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

図４は、図３に示すサーマルヘッドＸ１の要部をさらに拡大するとともに一部を省略した断面図である。

図５は、（ａ）が図４に示したＶａ−Ｖａ線に沿った断面図であり、（ｂ）が図４に示したＶｂ−Ｖｂ線に沿った断面図である。

サーマルヘッドＸ１は、基体１０と、蓄熱層２０と、電気抵抗層３０と、導電層４０と、保護層５０と、駆動ＩＣ６０とを含んで構成されている。

基体１０は、蓄熱層２０と、電気抵抗層３０と、導電層４０と、保護層５０と、駆動ＩＣ６０とを支持する機能を有するものである。この基体１０の長さは、矢印Ｄ４方向視において、矢印Ｄ５，Ｄ６方向に比べて矢印方向Ｄ１，Ｄ２に長い矩形状に構成されている。また、この基体１０は、その端面１０ａが矢印方向Ｄ１，Ｄ２に延びている。この基体１０の厚みとしては、例えば１．５［ｍｍ］以上３．０［ｍｍ］以下の範囲が挙げられる。

蓄熱層２０は、電気抵抗層３０の後述する発熱素子Ｈにおいて発生する熱の一部を一時的に蓄積する機能を有するものである。すなわち、蓄熱層２０は、発熱素子Ｈの温度を上昇させるのに要する時間を短くして、サーマルヘッドＸ１の熱応答特性を高める役割を担うものである。この蓄熱層２０は、基体１０の端面１０ａ上に位置しており、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に延びる帯状に構成されている。また、この蓄熱層２０は、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に直交する直交方向における断面形状が略半楕円状に構成されている。この蓄熱層２０の曲率としては、例えばＲ１．１５以上Ｒ１．５０以下の範囲が挙げられる。さらに、本実施形態では、この蓄熱層２０は、突出部２１を有している。

突出部２１は、その上面２１ａが蓄熱層２０の他の領域の上面２０ａより矢印Ｄ６方向に高い領域である。この突出部２１の上面２１ａの他の領域の上面２０ａに対する矢印方向Ｄ５，Ｄ６方向における高さとしては、例えば１．５［μｍ］以上２．５［μｍ］以下の範囲が挙げられる。また、この突出部２１の上面２１ａと基体１０の端面１０ａとの離間距離としては、例えば６０［μｍ］以上８５［μｍ］以下の範囲が挙げられる。この突出部２１の上面２１ａの曲率としては、例えばＲ１．１５以上Ｒ１．５０以下の範囲が挙げられる。本実施形態では、突出部２１の上面２１ａの曲率が他の領域の上面２０ａの曲率と略同程度に構成されている。なお、本実施形態では、他の領域の上面２０ａと曲率が略同程度の面を「突出部２１の上面２１ａ」としており、この上面２１ａと他の領域の上面２０ａとの間の面を「側面２１ｂ」としている。さらに、この突出部２１は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う側面２１ｂに窪み部２１ｂ_１を有している。

この窪み部２１ｂ_１は、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿って設けられている。そのため、突出部２１の側面２１ｂは、この窪み部２１ｂ_１によって、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿って凹凸状になっている。この窪み部２１ｂ_１は、矢印Ｄ５方向視において、矢印方向Ｄ３，Ｄ４に延びている。また、この窪み部２１ｂ_１は、突出部２１の上面２１ａから他の領域の上面２０ａに渡って延びている。

電気抵抗層３０は、導電層４０に対して接続されている。この電気抵抗層３０は、一部が蓄熱層２０上に位置している。また、この電気抵抗層３０は、さらに一部が蓄熱層２０の突出部２１上に位置している。本実施形態では、導電層４０から電圧が印加される電気抵抗層３０のうち導体層４０が上に形成されていない部位が発熱素子Ｈとして機能している。この電気抵抗層３０を形成する材料としては、例えばＴａＮ系材料と、ＴａＳｉＯ系材料と、ＴａＳｉＮＯ系材料と、ＴｉＳｉＯ系材料と、ＴｉＳｉＣＯ系材料と、ＮｂＳｉＯ系材料とが挙げられる。この電気抵抗層３０の厚みとしては、例えば２０［ｎｍ］以上８０［ｎｍ］以下の範囲が挙げられる。

発熱素子Ｈは、導電層４０からの電圧印加により発熱するものである。この発熱素子Ｈは、導電層４０からの電圧印加による発熱温度が例えば２００［℃］以上４５０［℃］以下の範囲となるように構成されている。この発熱素子Ｈは、蓄熱層２０の上方に位置しており、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿って配列されている。この発熱素子Ｈの配列方向がサーマルヘッドＸ１の主走査方向となる。この発熱素子Ｈは、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に比べて矢印方向Ｄ３，Ｄ４に長く延びるように設けられている。この発熱素子Ｈが延びる方向がサーマルヘッドＸ１の副走査方向となる。また、発熱素子Ｈの各々は、複数の窪み部２１ｂ_１を覆っている。この発熱素子Ｈの矢印方向Ｄ１，Ｄ２における寸法としては、例えば４０［μｍ］以上６０［μｍ］以下の範囲が挙げられる。また、この発熱素子Ｈの矢印Ｄ５方向視における矢印方向Ｄ３，Ｄ４の寸法としては、例えば１２０［μｍ］以上１８０［μｍ］以下の範囲が挙げられる。

導電層４０は、発熱素子Ｈに対して電圧を印加する機能を有するものである。この導電層４０は、一部が電気抵抗層３０上に位置している。また、この導電層４０は、第１導電層４１と、第２導電層４２とを含んで構成されている。導電層４０を形成する材料としては、例えばアルミニウム、金、銀、銅のいずれか一種の金属、またはこれらの合金とが挙げられる。この導電層４０の厚みとしては、例えば５００［ｎｍ］以上８００［ｎｍ］以下の範囲が挙げられる。

第１導電層４１は、電気的に複数に独立しており、各々の一端部が複数の発熱素子Ｈの一端に接続されている。第１導電層４１は、各々の他端部が駆動ＩＣ６０に対して接続されている。この第１導電層４１の一端は、蓄熱層２０の突出部２１の矢印Ｄ３方向側に位置している。また、この導電層４１の表面４１ａは、蓄熱層２０の突出部２１上に位置する電気抵抗層３０の表面３０ａよりも矢印Ｄ５方向に位置している。

第２導電層４２は、その端部が複数の発熱素子Ｈの他端、及び図示しない電源に対して接続されている。この第２導電層４２の一端は、蓄熱層２０の突出部２１の矢印Ｄ４方向側に位置している。また、この導電層４２の表面４２ａは、蓄熱層２０の突出部２１上に位置する電気抵抗層３０の表面３０ａよりも矢印Ｄ５方向に位置している。

保護層５０は、発熱素子Ｈと、導電層４０とを保護する機能を有するものである。この保護層５０は、発熱素子Ｈと導電層４０の一部とを覆うように形成されている。保護層５０を形成する材料としては、例えばダイヤモンドライクカーボン系材料と、ＳｉＣ系材料と、ＳｉＮ系材料と、ＳｉＣＮ系材料と、ＳｉＡｌＯＮ系材料と、ＳｉＯ_２系材料と、ＴａＯ系材料とが挙げられる。ここで「ダイヤモンドライクカーボン系材料」とは、ｓｐ^３混成軌道をとる炭素原子（Ｃ原子）の割合が１［原子％］以上１００［原子％］未満の範囲であるものをいう。この保護層５０の厚みとしては、例えば５［μｍ］以上１２［μｍ］以下の範囲が挙げられる。この保護層５０の上面５０ａの曲率としては、例えばＲ１．１５以上Ｒ１．５０以下の範囲が挙げられる。さらに、この保護層５０は、第１突出部５１と、第２突出部５２とを有している。

第１突出部５１は、その上面５１ａが他の領域の上面５０ａより矢印Ｄ６方向に高く、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に延びている領域である。また、この第１突出部５１は、発熱部Ｈ上の一部の領域に位置している。他の領域の上面５０ａに対するこの第１突出部５１の上面５１ａの突出量としては、例えば１．５［μｍ］以上２．５［μｍ］以下の範囲が挙げられる。この第１突出部５１の矢印Ｄ５方向視における矢印方向Ｄ３，Ｄ４の寸法としては、例えば１００［μｍ］以上１２０［μｍ］以下の範囲が挙げられる。この第１突出部５１の上面５１ａの曲率としては、例えばＲ１．１５以上Ｒ１．５０以下の範囲が挙げられる。本実施形態では、この第１突出部５１の上面５１ａの曲率が他の領域の上面５０ａの曲率と略同程度に構成されている。なお、本実施形態では、他の領域の上面５０ａと曲率が略同程度の面を「第１突出部５１の上面５１ａ」としており、この上面５１ａと他の領域の上面５０ａとの間の面を「側面５１ｂ」としている。この側面５１ｂと他の領域の上面５０ａとの最大交差角度としては、例えば１０°以上５０°以下の範囲が挙げられる。さらに、この第１突出部５１は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う側面５１ｂに第１窪み部５１ｂ_１を有している。

第１窪み部５１ｂ_１は、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿って設けられている。そのため、第１突出部５１の側面５１ｂは、この第１窪み部５１ｂ_１によって、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿って凹凸状になっている。この第１窪み部５１ｂ_１は、矢印Ｄ５方向視において、矢印方向Ｄ３，Ｄ４に延びている。また、この第１窪み部５１ｂ_１は、第１突出部５１の上面５１ａから他の領域の上面５０ａに渡って延びている。この第１窪み部５１ｂ_１は、一の発熱部Ｈ上に複数ずつ設けられている。この第１窪み部５１ｂ_１の矢印方向Ｄ１，Ｄ２における寸法としては、例えば２．５［μｍ］以上４．５［μｍ］以下の範囲が挙げられる。この第１窪み部５１ｂ_１の窪み量としては、例えば２００［ｎｍ］以上４００［ｎｍ］以下の範囲が挙げられる。

第２突出部５２は、その上面５２ａが他の領域の上面５０ａに比べて矢印Ｄ６方向に高い部位である。この第２突出部５２は、導電層４０上の領域に一部が位置しており、第１導電層４１および第２導電層４２の各々に沿って矢印方向Ｄ３，Ｄ４に延びている。また、他の領域の上面５０ａに対するこの第２突出部５２の上面５２ａの突出量としては、例えば０．５［μｍ］以上１．０［μｍ］以下の範囲が挙げられる。この第２突出部５２の矢印Ｄ５方向視における矢印方向Ｄ１，Ｄ２の寸法としては、例えば４０［μｍ］以上６０［μｍ］以下の範囲が挙げられる。この第２突出部５２の上面５２ａの曲率としては、例えばＲ１．１５以上Ｒ１．５０以下の範囲が挙げられる。本実施形態では、この第２突出部５２の上面５２ａの曲率が他の領域の上面５０ａの曲率と略同程度に構成されている。なお、本実施形態では、他の領域の上面５０ａと曲率が略同程度の面を「第２突出部５２の上面５２ａ」としており、矢印方向Ｄ３，Ｄ４において上面５２ａと他の領域の上面５０ａとの間の面を「第１側面５２ｂ」としている。この第１側面５２ｂと他の領域の上面５０ａとの最大交差角度としては、例えば３０°以上７０°以下の範囲が挙げられ、側面５１ｂと上面５０ａとの最大交差角度に比べて大きい。さらに、この第２突出部５２は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った第１側面５２ｂに第２窪み部５２ｂ_１を有している。

第２窪み部５２ｂ_１は、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿って設けられている。そのため、第２突出部５２の第１側面５２ｂは、この第２窪み部５２ｂ_１によって、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿って凹凸状になっている。この第２窪み部５２ｂ_１は、矢印Ｄ５方向視において、矢印方向Ｄ３，Ｄ４に延びている。また、この第２窪み部５２ｂ_１は、第２突出部５２の上面５２ａから他の領域の上面５０ａに渡って延びている。この第２窪み部５２ｂ_１は、一の発熱部Ｈ上に複数ずつ設けられている。この第２窪み部５１ｂ_１の矢印方向Ｄ１，Ｄ２における寸法としては、例えば１．５［μｍ］以上３．５［μｍ］以下の範囲が挙げられる。この第１窪み部５１ｂ_１の窪み量としては、例えば４５０［ｎｍ］以上７５０［ｎｍ］以下の範囲が挙げられる。

駆動ＩＣ６０は、複数の発熱素子Ｈの電力供給状態を制御する機能を有するものである。この駆動ＩＣ６０は、第１導電層４１の他端部に対して電気的に接続されている。このような構成とすることにより、発熱素子Ｈを選択的に発熱させることができる。また、この駆動ＩＣ６０には、外部接続用部材が電気的に接続されており、この外部接続用部材を介して発熱素子Ｈを駆動するための電気信号が供給される。この外部接続用部材としては、フレキシブルケーブルおよびコネクタの組み合わせなどが挙げられる。

サーマルヘッドＸ１は、基体１０と、基体１０上に位置するとともに矢印方向Ｄ１，Ｄ２に配列されている複数の発熱素子Ｈと、発熱素子Ｈを覆う保護層５０とを含んでなり、保護層５０が、複数の発熱素子Ｈ上の一部の領域の上面５１ａが他の領域の上面５０ａより矢印Ｄ６方向に高く、かつ矢印方向Ｄ１，Ｄ２方向に延びる第１突出部５１を有しており、第１突出部５１の少なくとも矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う側面５１ｂに矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿って設けられた複数の窪み部５１ｂ_１を有している。そのため、サーマルヘッドＸ１は、例えばインクシートを第１突出部５１の側面５１ｂに摺動させた場合でも、第１突出部５１の側面５１ｂに設けられる窪み部５１ｂ_１によってインクシートとの融着を低減することができる。

サーマルヘッドＸ１において、第１窪み部５１ｂ_１が矢印方向Ｄ３，Ｄ４に延びているので、例えばインクシートを矢印Ｄ４方向に搬送した場合に、インクフィルムとサーマルヘッドＸ１との押圧状態を安定化させ、記録媒体を良好に搬送することができる。

サーマルヘッドＸ１において、第１窪み部５１ｂ_１が、第１突出部５１の側面５１ｂから突出部の上面５１ａに渡って延びているので、例えばインクシートが第１突出部５１の側面５１ｂと上面５１ａとの角部に強く押しつけられた場合でも、インクシートとの融着を低減することができる。

サーマルヘッドＸ１において、第１窪み部５１ｂ_１が、第１突出部５１の側面５１ｂから領域の他の領域の上面５０ａに渡って延びているので、例えばインクシートに加わる搬送方向への力が第１突出部５１の裾部分での小さくなる場合でも、インクシートとの融着を低減し、良好に搬送することができる。

サーマルヘッドＸ１において、矢印方向Ｄ３，Ｄ４における発熱素子Ｈの端部に接続される導電層４０をさらに有するとともに、導電層４０の一部が保護層５０により覆われており、保護層５０が、導電層４０上の領域の上面５２ａが、他の領域の上面５０ａより矢印Ｄ６方向に高く、かつ矢印方向Ｄ３，Ｄ４に延びる第２突出部５２を有しており、第２突出部５２の少なくとも矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った第１側面５２ｂに矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿って設けられた複数の第２窪み部５２ｂ_１を有しているので、例えばインクシートを第２突出部５２の側面５２ｂに摺動させた場合でも、第２突出部５２の第１側面５２ｂに設けられる第２窪み部５２ｂ_１によってインクシートとの融着を低減することができる。

サーマルヘッドＸ１において、第２窪み部５２ｂ_１が、矢印方向Ｄ３，Ｄ４に延びているので、例えばインクシートを矢印Ｄ４方向に搬送した場合に、インクフィルムとサーマルヘッドＸ１との押圧状態を安定化させ、記録媒体を良好に搬送することができる。

サーマルヘッドＸ１において、第２窪み部５２ｂ_１が、第２突出部５２の側面５２ｂから第２突出部５２の上面５２ａに渡って延びているので、例えばインクシートが第２突出部５２の側面５２ｂと上面５２ａとの角部に強く押しつけられた場合でも、インクシートとの融着を低減することができる。

サーマルヘッドＸ１において、第２窪み部５２ｂ_１が、第２突出部５２の側面５２ｂから他の領域の上面５０ａに渡って延びているので、例えばインクシートに加わる搬送方向への力が第２突出部５２の裾部分での小さくなる場合でも、インクシートとの融着を低減し、良好に搬送することができる。

以下に、本実施形態に係るサーマルヘッドＸ１の製造方法について、説明する。

まず、準備工程を行う。具体的には、基体１０の端面１０ａ上に蓄熱層２０を有するものを準備する。

次に、突出加工工程を行う。具体的には、まず、蓄熱層２０を有する基体１０をレジスト液中に浸して、基体１０および蓄熱層２０の表面上にレジスト液を付ける。次に、この基体１０を加熱処理して、レジスト膜を形成する。次に、従来周知のフォトリソグラフィ技術によって突出部２１となる領域上にレジスト膜が残るように露光し、その後に現像する。次に、このレジスト膜を、再度、加熱処理する。次に、基体１０にＯ_２アッシング処理を行い、残渣を除去する。次に、フッ酸系エッチング液に基体１０の蓄熱層２０を浸し、蓄熱層２０のエッチング処理を行うことで、突出部２１を有する蓄熱層２０を形成する。このエッチング処理において、このとき、窪み部２１ｂ_１を形成したい領域のレジスト膜の側面に切り込み部を設けることによって、エッチング液中のフッ酸によりレジスト膜を部分的に浸食させ、突出部２１の側面２１ｂに窪み部２１ｂ_１を形成している。次に、基体１０および蓄熱層２０を例えば７００℃の温度で加熱処理し、蓄熱層２０を焼成する。この焼成により、窪み部２１ｂ_１の表面と周囲との間の角部を滑らかにしている。

次に、抵抗体層形成工程を行う。具体的には、まず、蓄熱層２０上に抵抗体材料からなる抵抗体膜を成膜する。この成膜をする方法としては、例えばスパッタリング法と、ＣＶＤ法とが挙げられる。次に、電気抵抗層３０となる領域を残して抵抗体膜をエッチングし、電気抵抗層３０を形成する。このエッチングは、従来周知の薄膜形成技術、例えばフォトリソグラフィ技術、スパッタリング技術などを用いて行われる。

次に、導電層形成工程を行う。具体的には、まず、蓄熱層２０および電気抵抗層３０上に導電材料からなる導電膜を成膜する。この成膜をする方法としては、例えばスパッタリング法と、ＣＶＤ法とが挙げられる。次に、導電層層４０となる領域を残して導電膜をエッチングし、導電層４０を形成する。このエッチングは、従来周知の薄膜形成技術、例えばフォトリソグラフィ技術、スパッタリング技術などを用いて行われる。このとき、電気抵抗層３０の一部を露出させることにより発熱素子Ｈが形成される。

次に、保護層形成工程を行う。具体的には、発熱素子Ｈおよび導電層４０を覆うように保護層を成膜する。この成膜をする方法としては、例えばスパッタリング法と、ＣＶＤ法とが挙げられる。このとき、保護層５０の表面には、蓄熱層２０の表面形状に応じた第１突出部５１と、第１窪み部５１ｂ_１とが形成され、導電層４０の厚みに応じて第２突出部５２ｂが形成される。

次に、駆動ＩＣ６０を所定の位置に載置する。

以上のようにして、サーマルヘッドＸ１が製造される。なお、本製造方法では、洗浄工程などを周知の工程を省略し、要となる製造方法のみを記載しているが、当然にこれらの工程を経て製造を行っている。
＜記録装置＞
図６は、本発明の記録媒体の実施形態の一例であるサーマルプリンタＹの概略構成を示す図である。

サーマルプリンタＹは、サーマルヘッドＸ１と、搬送機構７０と、制御機構８０とを有している。

搬送機構７０は、記録媒体ＰおよびインクシートＳを矢印Ｄ３方向に搬送しつつ、該記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱素子Ｈ上に位置する保護層５０にインクシートＳを介して接触させる機能を有するものである。この搬送機構７０は、プラテンローラ７１と、搬送ローラ７２，７３，７４，７５とを含んで構成されている。

プラテンローラ７１は、発熱素子Ｈ上に位置する保護層５０に記録媒体Ｐを押し付ける機能を有するものである。このプラテンローラ７１は、発熱素子Ｈ上に位置する保護層５０に接触した状態で回転可能に支持されている。このプラテンローラ７１は、円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成を有している。この基体は、例えばステンレスなどの金属により形成されており、この弾性部材は、例えば厚みの寸法が３［ｍｍ］以上１５［ｍｍ］以下の範囲ブタジエンゴムにより形成されている。本実施形態では、この発熱素子Ｈの中心上に位置する保護層５０の法線と、該保護層５０の当該部位とプラテンローラ７１の回転軸とを結んだ線との交差角度が±５．５°以下となるように、プラテンローラ７１を配置している。

搬送ローラ７２，７３，７４，７５は、記録媒体Ｐを搬送する機能を有するものである。すなわち、搬送ローラ７２，７３，７４，７５は、サーマルヘッドＸ１の発熱素子Ｈとプラテンローラ７１との間に記録媒体Ｐを供給するとともに、サーマルヘッドＸ１の発熱素子Ｈとプラテンローラ７１との間から記録媒体Ｐを引き抜く役割を担うものである。これらの搬送ローラ７２，７３，７４，７５は、例えば金属製の円柱状部材により形成してもよいし、例えばプラテンローラ７１と同様に円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成であってもよい。

制御機構８０は、駆動ＩＣ６０に画像情報を供給する機能を有するものである。つまり、制御機構８０は、外部接続用部材６１を介して発熱素子Ｈを選択的に駆動する画像情報を駆動ＩＣ６０に供給する役割を担うものである。

サーマルプリンタＹは、サーマルヘッドＸ１を備えている。そのため、サーマルプリンタＹでは、サーマルヘッドＸ１の有する効果を享受することができる。したがって、サーマルプリンタＹでは、インクシートＳとサーマルヘッドＸ１との融着を低減することができる。

サーマルプリンタＹにおいて、サーマルヘッドＸ１の保護層５０の第１突出部５１の第１側面５１ｂの第１窪み部５１ｂ_１が、第１突出部５１の記録媒体Ｐの矢印Ｄ３方向側の第１側面５１ｂに位置しているので、インクシートＳを第１突出部５１に押しつけた際に、プラテンローラ７１の押圧力にバラツキが生じた場合でも、第１窪み部５１ｂ_１により保護層５０とインクシートＳとの融着を低減し、インクシートＳを良好に搬送することができる。そのため、サーマルプリンタＹでは、搬送にバラツキが生じるのに起因してインクシートＳにシワが生じるのを低減することができる。

また、サーマルプリンタＹでは、サーマルヘッドＸ１の保護層５０の第１突出部５１の第１側面５１ｂに第１窪み部５１ｂ_１が設けられているので、プラテンローラ７１の押圧力が上面５１ａと側面５１ｂとの間の角部で大きくなってもインクシートＳとの融着を低減し、プラテンローラ７１から印加されるインクシートＳの搬送力が上面５１ａと上面５０ａとの間の角部で小さくなってもインクシートＳを良好に搬送することができる。したがって、サーマルプリンタＹでは、搬送状態が部分的に異なることに起因するインクシートＳにシワが生じるのを低減することができる。

以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本実施形態では、基体１０の端面１０ａ上に蓄熱層２０や発熱素子Ｈなどが位置しているが、このような構成に限るものではない。例えば図７に示すように、基体１０の主面１０ｂ上に蓄熱層２０Ａや発熱素子Ｈなどを設けていてもよい。また、例えば図８に示すように、基体１０の端面１０ａと主面１０ｂとの間の角部上に蓄熱層２０Ｂや発熱素子Ｈなどを設けていてもよい。

本実施形態の発熱素子Ｈは、各々が独立した第１導電層４１に接続されているが、このような構成に限るものではない。例えば図９に示すように、異なる発熱素子Ｈ_１と発熱素子Ｈ_２とが一の独立した第１導電層４１に接続されていても良い。
＜実施例＞
ここで、本発明の記録ヘッドの効果を実験により確認した。確認実験に当たり、実施形態の一例であるサーマルヘッドを採用した。なお、発熱素子Ｈの構成として図９に示した構造を採用している。

まず、本発明に係るサーマルヘッドＡと、本発明に係るサーマルヘッドＢと、比較対象として第１突出部のないサーマルヘッドＣを用意した。なお、サーマルヘッドＡとサーマルヘッドＢとは、保護層を形成する材料が異なっており、サーマルヘッドＡとサーマルヘッドＣとは、保護層を形成する材料が同一である。
−サーマルヘッドＡ，Ｂ，Ｃの共通の概略構造−
・蓄熱層の厚み：７５［μｍ］
・発熱素子の線密度：１１．８［ｄｏｔ／ｍｍ］
・発熱素子の寸法：（２７×２）×１５０［μｍ^２］
・保護層の厚み：７５［μｍ］
・保護層の曲率：Ｒ１．３５
−サーマルヘッドＡ，Ｂの概略構成−
・第１突出部の突出量：２［μｍ］
・第１突出部の副走査方向における寸法：１１０［μｍ］
・第１窪み部の主走査方向における寸法：４．０±１．０［μｍ］
・第１窪み部の窪み量：０．３±０．１［μｍ］
・第１突出部の曲率：Ｒ１．３５
・第２突出部の突出量：０．８［μｍ］
・第２突出部の主走査方向における寸法：３０［μｍ］
・第２窪み部の主走査方向における寸法：０．２±０．１［μｍ］
・第２窪み部の窪み量：０．６±０．１［μｍ］
・保護層の材料：ＳｉＣ系材料（サーマルヘッドＡ）
ＳｉＣＮ系材料（サーマルヘッドＢ）
次に、サーマルヘッドＡ〜ＣのそれぞれをサーマルプリンタＡに搭載し、２．６，２．０，１．４［ｍｓ／ｌｉｎｅ］の各印画速度で、発熱素子上に位置する保護層の法線と該保護層の当該部位とプラテンローラの回転軸とを結んだ線との交差角度を変えながら印画実験を行った。
−サーマルプリンタＡ−
・プラテンローラの直径寸法：２０．０［ｍｍ］
・プラテンローラの硬度：４２°
・プラテンローラの押しつけ圧：一本当たり１２．８［Ｎ］
−印画条件−
・印加パルスの電圧：２４．０［Ｖ］
・印加パルスの印加時間：１．００［ｍｓ］
・印画線密度：１１．８［ｄｏｔ／ｍｍ］
実験結果を表１に示す。この表１では、印画像に濃度の濃い像を印画した場合でもインクフィルムにシワが現れなかったものを「○」として、印画像に濃度の濃い像を印画した場合にインクフィルムにシワが現れたものの、濃度の淡い像を印画した場合にインクフィルムにシワが現れなかったものを「△」として、印画像にインクフィルムにシワが現れたものを「×」として評価している。

以上の結果から、本発明に係るサーマルヘッドＡおよびサーマルヘッドＢは、サーマルヘッドＣに比べてインクフィルムのシワを良好に低減していることが分かる。

本発明の記録ヘッドの実施形態の一例であるサーマルヘッドの概略構成を示す斜視図である。 図１に示したサーマルヘッドの要部を拡大した俯瞰図である。 図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図３に示す保護層の要部をさらに拡大した図である。 （ａ）が図４に示したＶａ−Ｖａ線に沿った断面図であり、（ｂ）が図４に示したＶｂ−Ｖｂ線に沿った断面図である。 本発明の記録装置の実施形態の一例であるサーマルプリンタの概略構成を示す図である。 図１に示したサーマルヘッドの変形例の概略構成を示す図である。 図１に示したサーマルヘッドの変形例の概略構成を示す図である。 図２に示した発熱素子の変形例を示す図である。

符号の説明

Ｘ１ サーマルヘッド
Ｙ サーマルプリンタ
１０ 基体
１０ａ 端面
２０ 蓄熱層
２０ａ 上面
２１ 突出部
２１ａ 上面
２１ｂ 側面
２１ｂ_１ 窪み部
３０ 電気抵抗層
３０ａ 表面
４０ 導電層
４１ 第１導電層
４１ａ 表面
４２ 第２導電層
４２ａ 表面
５０ 保護層
５１ 第１突出部
５１ａ 上面
５１ｂ 側面
５１ｂ_１ 第１窪み部
５２ 第２突出部
５２ａ 上面
５２ｂ 第１側面
５２ｂ_１ 第２窪み部
６０ 駆動ＩＣ
７０ 搬送機構
７１ プラテンローラ
７２，７３，７４，７５ 搬送ローラ
８０ 駆動機構
Ｐ 記録媒体
Ｓ インクシート
Ｈ 発熱素子

Claims (9)

1. 基体と、該基体上に位置するとともに主走査方向に配列されている複数の発熱素子と、該発熱素子を覆う保護層とを含んでなり、
   該保護層は、前記発熱素子上の一部の領域の上面が他の領域の上面より前記発熱素子の厚み方向に高く、かつ前記主走査方向に延びる突出部を有しており、該突出部の少なくとも前記主走査方向に沿う側面に前記主走査方向に沿って設けられた複数の窪み部を有していることを特徴とする記録ヘッド。
2. 前記複数の発熱素子の各々は、前記主走査方向に比べて該主走査方向に交わる副走査方向に長く延びており、
   前記窪み部は、前記副走査方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
3. 前記窪み部は、前記突出部の側面から該突出部の上面に渡って延びていることを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッド。
4. 前記窪み部は、前記突出部の側面から前記他の領域の上面に渡って延びていることを特徴とする請求項２または３に記載の記録ヘッド。
5. 前記複数の発熱素子の各々は、前記主走査方向に比べて該主走査方向に交わる副走査方向に長く延びており、
   前記副走査方向における前記発熱素子の端部に接続される導電層をさらに有するとともに、該導電層の一部が前記保護層により覆われており、
   前記保護層は、前記導電層上の領域の上面が前記他の領域の上面より前記発熱素子の厚み方向に高く、かつ前記副走査方向に延びる第２突出部を有しており、該第２突出部の少なくとも前記主走査方向に沿う側面に前記主走査方向に沿って設けられた複数の第２窪み部を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の記録ヘッド。
6. 前記第２窪み部は、前記副走査方向に延びていることを特徴とする請求項５に記載の記録ヘッド。
7. 前記第２窪み部は、前記第２突出部の側面から該第２突出部の上面に渡って延びていることを特徴とする請求項６に記載の記録ヘッド。
8. 前記第２窪み部は、前記第２突出部の側面から前記他の領域の上面に渡って延びていることを特徴とする請求項６または７に記載の記録ヘッド。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の記録ヘッドと、該記録ヘッドの前記突出部に当接する押圧部を有するとともに、記録媒体を搬送する搬送機構とを備えており、
   前記窪み部は、前記記録媒体の搬送方向の上流側の前記突出部の側面に位置していることを特徴とする記録装置。

Images