JP2012011574A - サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の発熱部が配列されたライン上における温度分布のばらつきを低減しつつ、記録媒体のスクラッチ傷等の発生を低減する。
【解決手段】 サーマルヘッドＸは、基板７と、基板７上に形成された電気抵抗層１５の一部の領域を発熱部９とし、発熱部９が基板７上に複数配列された発熱部列と、電気抵抗層１５上に形成された導電層からなり、発熱部列における各画素を構成する複数の発熱部９からなる各発熱部群９Ａごとに、複数の発熱部９に接続された対になった電極配線１７ｃ，１９とを備え、対になった電極配線１７ｃ，１９は、互いに対向する対向領域に、複数の発熱部９に対応して配置された複数の接続部１７Ｇ，１９Ｇと、複数の接続部１７Ｇ，１９Ｇの間を離隔する溝部１７Ｈ，１９Ｈとを有し、接続部１７Ｇ，１９Ｇが発熱部９に接続されており、溝部１７Ｈ，１９Ｈから電気抵抗層１５が露出していることを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

本発明は、サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタに関する。

従来、ファクシミリや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。例えば、特許文献１に記載のサーマルヘッド（感熱記録装置）は、基板（アルミナセラミック基板）と、この基板上に配列された複数の発熱部（部分発熱素子）とを備えている。このサーマルヘッドでは、１つの画素が、スリットを介して配列された隣接する２つの発熱部で構成されているため、同じ大きさの１つの画素を１つの発熱部で構成する場合に比べて、発熱部の密度が２倍になっている。そのため、隣接する発熱部の間の領域（スリット）での温度低下が小さくなり、複数の発熱部が配列されたライン上における温度分布のばらつきを低減することができる。

特開平８−２０７３３９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のサーマルヘッドでは、記録媒体を発熱部上に押圧しながら印画を行う際、１つの画素を構成する２つの発熱部の間に位置するスリットに、記録媒体に吸着した紙粉等の異物が滞留し、この滞留した異物によって記録媒体にスクラッチ傷等が発生するという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、複数の発熱部が配列されたライン上における温度分布のばらつきを低減しつつ、記録媒体のスクラッチ傷等の発生を低減することが可能なサーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板と、該基板上に形成された電気抵抗層の一部の領域を発熱部とし、該発熱部が前記基板上に複数配列された発熱部列と、前記電気抵抗層上に形成された導電層からなり、前記発熱部列において各画素を構成する複数の前記発熱部からなる各発熱部群ごとに、前記複数の発熱部の一端部および他端部に接続された対になった電極配線とを備え、該対になった電極配線は、互いに対向する対向領域に、前記複数の発熱部に対応して配置された複数の接続部と、該複数の接続部の間を離隔する溝部とを有し、前記複数の接続部が前記複数の発熱部の一端部および他端部に接続されており、前記溝部から前記電気抵抗層が露出していることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る上記サーマルヘッドにおいて、前記溝部から露出している前記電気抵抗層は、前記溝部の内周に沿って延びていてもよい。または、前記溝部から露出している前記電気抵抗層は、前記溝部の全体に亘って延びていてもよい。

本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、本発明の一実施形態に係る上記サーマルヘッドと、前記複数の発熱部上に記録媒体を押圧するプラテンローラを有する搬送機構とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数の発熱部が配列されたライン上における温度分布のばらつきを低減しつつ、記録媒体のスクラッチ傷等の発生を低減することが可能なサーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタを提供することができる。

本発明のサーマルヘッドの一実施形態を示す平面図である。 図１のサーマルヘッドのII−II線断面図である。 図１のサーマルヘッドのIII−III線断面図である。 図１のサーマルヘッドにおけるヘッド基体の平面図である。 第１保護層、第２保護層、駆動ＩＣおよび被覆部材の図示を省略して示す図４のヘッド基体の平面図である。 図５に示す領域Ｇの拡大図である。 図６のVII−VII線断面図である。 図６のVIII−VIII線断面図である。 第１保護層、第２保護層および被覆部材の図示を省略したヘッド基体にＦＰＣを接続した状態を示す平面図である。 本発明のサーマルプリンタの一実施形態の概略構成を示す図である。 図６に示した電気抵抗層の第２露出領域の変形例を示す図である。

以下、本発明のサーマルヘッドの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１〜図３に示すように、本実施形態のサーマルヘッドＸは、放熱体１と、放熱体１上に配置されたヘッド基体３と、ヘッド基体３に接続されたフレキシブルプリント配線板５（以下、ＦＰＣ５という）とを備えている。

放熱体１は、平面視で長方形状である台板部１ａと、この台板部１ａの一方の長辺（図１では右側の長辺）に沿って延びる突出部１ｂとを備えている。図２に示すように、台板部１ａの上面には、両面テープや接着剤等（不図示）によってヘッド基体３が接着されている。突出部１ｂ上には、両面テープや接着剤等（不図示）によってＦＰＣ５が接着されている。また、放熱体１は、例えば、銅またはアルミニウム等の金属材料で形成されており、後述するようにヘッド基体３の発熱部９で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱の一部を放熱する機能を有している。

図１〜図４に示すように、ヘッド基体３は、平面視で長方形状の基板７と、基板７上に配列された複数（図示例では４８個）の発熱部９からなる発熱部列と、発熱部９の配列方向に沿って基板７上に並べて配置された複数（図示例では３個）の駆動ＩＣ１１とを備えている。なお、図４は、ヘッド基体３の平面図である。図５は、後述する第１保護層２５、第２保護層２７、駆動ＩＣ１１および被覆部材２９の図示を省略したヘッド基体３の平面図である。

基板７は、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料や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。

基板７の上面には、蓄熱層１３が形成されている。この蓄熱層１３は、基板７の上面全体に形成された下地部１３ａと、複数の発熱部９からなる発熱部列に沿って帯状に延び、断面が略半楕円形状の隆起部１３ｂとを有している。この隆起部１３ｂは、印画する記録媒体を、発熱部９上に形成された後述する第１保護層２５に良好に押し当てるように作用する。

また、蓄熱層１３は、例えば、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ことで、発熱部９の温度を上昇させるのに要する時間を短くし、サーマルヘッドＸの熱応答特性を高めるように作用する。この蓄熱層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従来周知のスクリーン印刷等によって基板７の上面に塗布し、これを高温で焼成することで形成される。

図２および図３に示すように、蓄熱層１３の上面には、電気抵抗層１５が設けられている。この電気抵抗層１５は、蓄熱層１３と、後述する共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３との間に介在し、図５〜図８に示すように、平面視において、これらの共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３と同形状の領域（以下、介在領域という）と、共通電極配線１７の後述するリード部１７ｃと個別電極配線１９との間から露出した複数の領域（以下、第１露出領域という）と、後述するリード部１７ｃの溝部１７Ｈおよび個別電極配線１９の溝部１９Ｈから露出した複数の領域１５ａ（以下、第２露出領域１５ａという）とを有している。なお、図５では、この電気抵抗層１５の介在領域は、共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３で隠れている。図６は、図５に示す領域Ｇの拡大図である。なお、図６では、説明の便宜上、蓄熱層１３の隆起部１３ｂの図示を省略するとともに、第２露出領域１５ａを斑点模様で示す。図７は、図６のVII−VII線断面図である。図８は、図６のVIII−VIII線断面図である。なお、図７および図８では、第１保護層２５を図示している。

電気抵抗層１５の各第１露出領域は、上記の発熱部９を形成している。そして、この複数の第１露出領域（発熱部９）が、図２および図５に示すように、蓄熱層１３の隆起部１３ｂ上に列状に配置されている。複数の発熱部９は、説明の便宜上、図１、図４および図５で簡略化して記載しているが、例えば、６００ｄｐｉ（dot per inch）等の密度で配置される。

図６〜図８に示すように、共通電極配線１７の後述するリード部１７ｃの溝部１７Ｈから露出した電気抵抗層１５の各第２露出領域１５ａは、この溝部１７Ｈの内周に沿って延びている。また、個別電極配線１９の後述する溝部１９Ｈから露出した電気抵抗層１５の各第２露出領域１５ａは、この溝部１９Ｈの内周に沿って延びている。

電気抵抗層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、後述する共通電極配線１７と個別電極配線１９との間に電圧が印加され、発熱部９に電流が供給されたときに、ジュール発熱によって発熱部９が発熱する。

図１〜図５に示すように、電気抵抗層１５の上面（より詳細には、上記の介在領域の上面）には、共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３が設けられている。これらの共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３は、導電性を有する材料からなる導電層で形成されており、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。なお、図９は、後述する第１保護層２５、第２保護層２７および被覆部材２９の図示を省略したヘッド基体３に、ＦＰＣ５を接続した状態を示す平面図である。

共通電極配線１７は、図５に示すように、基板７の一方の長辺（図５では左側の長辺）に沿って延びる主配線部１７ａと、基板７の一方および他方の短辺（図４では上側および下側の短辺）のそれぞれに沿って延び、一端部（図５では左側の端部）が主配線部１７ａ
に接続された２つの副配線部１７ｂと、主配線部１７ａから各発熱部９に向かって延びる複数（図示例では２４個）のリード部１７ｃとを有している。そして、図９に示すように、副配線部１７ｂの他端部（図９では右側の端部）がＦＰＣ５に接続されているとともに、リード部１７ｃの先端部（図９では右側の端部）が発熱部９に接続されている。これにより、ＦＰＣ５と発熱部９との間が電気的に接続されている。

より詳細には、共通電極配線１７のリード部１７ｃは、図６〜図８に示すように、リード部１７ｃの個別電極配線１９に対向する対向領域のそれぞれに、複数（図示例では２つ）の発熱部９に対応して配置された複数（図示例では２つ）の接続部１７Ｇと、この複数の接続部１７Ｇの間を離隔する溝部１７Ｈとを有している。そして、この複数の接続部１７Ｇがそれぞれ、発熱部９の一端部（図６では左側の端部）に接続されている。

個別電極配線１９は、図２、図５および図９に示すように、各発熱部９と駆動ＩＣ１１との間に延びており、これらの間を接続している。より詳細には、個別電極配線１９は、複数の発熱部９を複数（図示例では３つ）の群に分け、各群の発熱部９を、各群に対応して設けられた駆動ＩＣ１１に電気的に接続している。

また、個別電極配線１９は、図６〜図８に示すように、共通電極配線１７のリード部１７ｃに対向する対向領域のそれぞれに、複数（図示例では２つ）の発熱部９に対応して配置された複数（図示例では２つ）の接続部１９Ｇと、この複数の接続部１９Ｇの間を離隔する溝部１９Ｈとを有している。そして、この複数の接続部１９Ｇがそれぞれ、発熱部９の他端部（図６では右側の端部）に接続されている。

本実施形態では、図６に示すように、互いに対向して配置され、対になった共通電極配線１７のリード部１７ｃと個別電極配線１９とに接続された複数（図示例では２つ）の発熱部９からなる各発熱部群９Ａによって、印画の各画素が構成されている。言い換えれば、対になった共通電極配線１７のリード部１７ｃおよび個別電極配線１９は、各画素を構成する複数の発熱部９からなる各発熱部群９Ａごとに、複数の発熱部９の一端部および他端部に接続されている。なお、本実施形態では、対になった共通電極配線１７のリード部１７ｃと個別電極配線１９とが、本発明における対になった電極配線に相当する。

グランド電極配線２１は、図５に示すように、基板７の他方の長辺（図示例では右側の長辺）に沿って帯状に延びている。このグランド電極配線２１上には、図３および図９に示すように、ＦＰＣ５および駆動ＩＣ１１が接続されている。より詳細には、ＦＰＣ５は、図９に示すように、グランド電極配線２１の一方および他方の端部に位置する端部領域２１Ｅに接続されているとともに、隣接する駆動ＩＣ１１の間に位置するグランド電極配線２１の第１中間領域２１Ｍに接続されている。駆動ＩＣ１１は、グランド電極配線２１の端部領域２１Ｅと第１中間領域２１Ｍとの間の第２中間領域２１Ｎに接続されているとともに、隣接する第１中間領域２１Ｍの間の第３中間領域２１Ｌに接続されている。これにより、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５との間が電気的に接続されている。

駆動ＩＣ１１は、図９に示すように、複数の発熱部９の各群に対応して配置されており、個別電極配線１９の一端部（図９では右側の端部）とグランド電極配線２１とに接続されている。この駆動ＩＣ１１は、各発熱部９の通電状態を制御するためのものであり、後述するように、内部に複数のスイッチング素子を有しており、各スイッチング素子がオン状態のときに通電状態となり、各スイッチング素子がオフ状態のときに不通電状態となる公知のものを用いることができる。各駆動ＩＣ１１は、図２に示すように、内部のスイッチング素子（不図示）に接続されている一方（図示例では左側）の接続端子１１ａ（以下、第１接続端子１１ａという）が個別電極配線１９に接続されており、このスイッチング素子に接続されている他方（図示例では右側）の接続端子１１ｂ（以下、第２接続端子１
１ｂという）がグランド電極配線２１に接続されている。これにより、駆動ＩＣ１１の各スイッチング素子がオン状態のときに、各スイッチング素子に接続された個別電極配線１９とグランド電極配線２１とが電気的に接続される。また、これにより、個別電極配線１９に接続された複数の発熱部９に、グランド電極配線２１が電気的に共通して接続される。

なお、図示していないが、個別電極配線１９に接続された第１接続端子１１ａおよびグランド電極配線２１に接続された第２接続端子１１ｂは、各個別電極配線１９に対応して複数個設けられている。この複数の第１接続端子１１ａは、各個別電極配線１９に個別に接続されている。また、複数の第２接続端子１１ｂは、グランド電極配線２１に共通して接続されている。

ＩＣ制御配線２３は、駆動ＩＣ１１を制御するためのものであり、図５および図９に示すように、ＩＣ電源配線２３ａとＩＣ信号配線２３ｂとを備えている。ＩＣ電源配線２３ａは、基板７の長手方向の両端部で基板７の右側の長辺の近傍に配置された端部電源配線部２３ａＥと、隣接する駆動ＩＣ１１間に配置された中間電源配線部２３ａＭとを有している。

図９に示すように、端部電源配線部２３ａＥは、一端部が駆動ＩＣ１１の配置領域に配置され、グランド電極配線２１の周囲を回り込むようにして、他端部が基板７の右側の長辺の近傍に配置されている。この端部電源配線部２３ａＥは、一端部が駆動ＩＣ１１に接続されているとともに、他端部がＦＰＣ５に接続されている。

図９に示すように、中間電源配線部２３ａＭは、グランド電極配線２１に沿って延び、一端部が隣接する駆動ＩＣ１１の一方の配置領域に配置され、他端部が隣接する駆動ＩＣ１１の他方の配置領域に配置されている。この中間電源配線部２３ａＭは、一端部が隣接する駆動ＩＣ１１の一方に接続され、他端部が隣接する駆動ＩＣ１１の他方に接続され、中間部がＦＰＣ５に接続されている（図３参照）。

端部電源配線部２３ａＥと中間電源配線部２３ａＭとは、これらの双方が接続された駆動ＩＣ１１の内部で電気的に接続されている。また、隣接する中間電源配線部２３ａＭ同士は、これらの双方が接続された駆動ＩＣ１１の内部で電気的に接続されている。

このようにＩＣ電源配線２３ａを各駆動ＩＣ１１と接続することにより、ＩＣ電源配線２３ａが各駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５との間を電気的に接続している。これにより、後述するようにＦＰＣ５から端部電源配線部２３ａＥおよび中間電源配線部２３ａＭを介して各駆動ＩＣ１１に電源電流を供給するようになっている。

ＩＣ信号配線２３ｂは、図５および図９に示すように、基板７の長手方向の両端部で基板７の右側の長辺の近傍に配置された端部信号配線部２３ｂＥと、隣接する駆動ＩＣ１１間に配置された中間信号配線部２３ｂＭとを有している。

図９に示すように、端部信号配線部２３ｂＥは、端部電源配線部２３ａＥと同様、一端部が駆動ＩＣ１１の配置領域に配置され、グランド電極配線２１の周囲を回り込むようにして、他端部が基板７の右側の長辺の近傍に配置されている。この端部信号配線部２３ｂＥは、一端部が駆動ＩＣ１１に接続されているとともに、他端部がＦＰＣ５に接続されている。

中間信号配線部２３ｂＭは、一端部が隣接する駆動ＩＣ１１の一方の配置領域に配置され、中間電源配線部２３ａＭの周囲を回り込むようにして、他端部が隣接する駆動ＩＣ１
１の他方の配置領域に配置されている。この中間信号配線部２３ｂＭは、一端部が隣接する駆動ＩＣ１１の一方に接続され、他端部が隣接する駆動ＩＣ１１の他方に接続されている。

端部信号配線部２３ｂＥと中間信号配線部２３ｂＭとは、これらの双方が接続された駆動ＩＣ１１の内部で電気的に接続されている。また、隣接する中間信号配線部２３ｂＭ同士は、これらの双方が接続された駆動ＩＣの内部で電気的に接続されている。

このようにＩＣ信号配線２３ｂを各駆動ＩＣ１１と接続することにより、ＩＣ信号配線２３ｂが各駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５との間を電気的に接続している。これにより、後述するようにＦＰＣ５から端部信号配線部２３ｂＥを介して駆動ＩＣ１１に伝送された制御信号を、中間信号配線部２３ｂを介して、隣接する駆動ＩＣ１１へさらに伝送するようになっている。

上記の電気抵抗層１５、共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３は、例えば、各々を構成する材料層を蓄熱層１３上に、例えばスパッタリング法等の従来周知の薄膜成形技術によって順次積層した後、この積層体を従来周知のフォトリソグラフィー技術やエッチング技術等を用いて所定のパターンに加工することにより形成される。

図１〜図３に示すように、基板７の上面に形成された蓄熱層１３上には、発熱部９、共通電極配線１７の一部および個別電極配線１９の一部を被覆する第１保護層２５が形成されている。図示例では、この第１保護層２５は、蓄熱層１３の上面の略左半分の領域を覆うように設けられている。この第１保護層２５は、発熱部９、共通電極配線１７および個別電極配線１９を、大気中に含まれている水分等の付着による腐食や、印画する記録媒体との接触による摩耗から保護するためのものである。この第１保護層２５は、例えば、ＳｉＣ系、ＳｉＮ系、ＳｉＯ系およびＳｉＯＮ系等の材料で形成することができる。また、この第１保護層２５は、例えば、スパッタリング法、蒸着法等の従来周知の薄膜成形技術や、スクリーン印刷法等の厚膜成形技術を用いて形成することができる。なお、この第１保護層２５は、複数の材料層を積層して形成してもよい。

また、図１〜図３に示すように、基板７の上面に形成された蓄熱層１３上には、共通電極配線１７、個別電極配線１９、ＩＣ制御配線２３およびグランド電極配線２１を部分的に被覆する第２保護層２７が設けられている。図示例では、この第２保護層２７は、蓄熱層１３の上面の略右半分の領域を部分的に覆うように設けられている。第２保護層２７は、共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３の被覆した領域を、大気との接触による酸化や、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ためのものである。なお、第２保護層２７は、共通電極配線１７、個別電極配線１９およびＩＣ制御配線２３の保護をより確実にするため、図２に示すように第１保護層２５の端部に重なるようにして形成されている。第２保護層２７は、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料で形成することができる。また、この第２保護層２７は、例えば、スクリーン印刷法等の厚膜成形技術を用いて形成することができる。

なお、第２保護層２７には、駆動ＩＣ１１を接続する個別電極配線１９の端部、グランド電極配線２１の第２中間領域２１Ｎおよび第３中間領域２１ＬならびにＩＣ制御配線２３の端部を露出させるための開口部（図２の符号２７ａ参照）が形成されており、この開口部を介してこれらの配線が駆動ＩＣ１１に接続されている。また、駆動ＩＣ１１は、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３に接続された状態で、駆動ＩＣ１１自体の保護、および駆動ＩＣ１１とこれらの配線との接続部の保護のため、エ
ポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂からなる被覆部材２９によって被覆されることで封止されている。

ＦＰＣ５は、図９に示すように、上記のように共通電極配線１７、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３に接続されている。このＦＰＣ５は、絶縁性の樹脂層の内部に複数のプリント配線が配線された周知のものであり、各プリント配線がコネクタ３１（図１および図９参照）を介して、図示しない外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続されるようになっている。

より詳細には、ＦＰＣ５は、内部に形成された各プリント配線が、導電性接合材３３（図３参照）によって、共通電極配線１７の副配線部１７ｂの端部、グランド電極配線２１の端部およびＩＣ制御配線２３の端部にそれぞれ接続され、これらの配線１７，２１，２３とコネクタ３１との間を接続している。この導電性接合材３３は、例えば、半田材料、または電気絶縁性の樹脂中に導電性粒子が混入された異方性導電材料（ＡＣＦ）等を用いることができる。そして、コネクタ３１が、図示しない外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続されると、共通電極配線１７は、正電位（例えば２０Ｖ〜２４Ｖ）に保持された電源装置のプラス側端子に接続され、個別電極配線１９は、接地電位（例えば０Ｖ〜１Ｖ）に保持された電源装置のマイナス側端子に接続されるようになっている。そのため、駆動ＩＣ１１のスイッチング素子がオン状態のとき、発熱部９に電流が供給され、発熱部９が発熱するようになっている。

また、コネクタ３１が、図示しない外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続されると、ＩＣ制御配線２３のＩＣ電源配線２３ａは、共通電極配線１７と同様、正電位に保持された電源装置のプラス側端子に接続されるようになっている。これにより、駆動ＩＣ１１が接続されたＩＣ電源配線２３ａとグランド電極配線２１との電位差によって、駆動ＩＣ１１に駆動ＩＣ１１を動作させるための電流が供給される。また、ＩＣ制御配線２３のＩＣ信号配線２３ｂは、駆動ＩＣ１１の制御を行う制御装置に接続される。これにより、制御装置からの制御信号が端部信号配線部２３ｂＥを介して駆動ＩＣ１１に伝送され、この駆動ＩＣ１１に伝送された制御信号が中間信号配線部２３ｂＭを介して、隣接する駆動ＩＣにさらに伝送される。この制御信号によって、駆動ＩＣ１１内のスイッチング素子のオン・オフ状態を制御することで、発熱部９を選択的に発熱させることができる。

次に、本発明のサーマルプリンタの一実施形態について、図１０を参照しつつ説明する。図１０は、本実施形態のサーマルプリンタＺの概略構成図である。

図１０に示すように、本実施形態のサーマルプリンタＺは、上述のサーマルヘッドＸ、搬送機構４０、電源装置５０および制御装置６０を備えている。サーマルヘッドＸは、サーマルプリンタＺの筐体（不図示）に設けられた設置台７０の設置面７０ａ上に取り付けられている。なお、このサーマルヘッドＸは、基板７の長手方向が、後述する記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向（主走査方向）（図１０の紙面に直交する方向）に沿うようにして、設置台７０上に配置されている。

搬送機構４０は、感熱紙やインクフィルム等の記録媒体ＰをサーマルヘッドＸの複数の発熱部９に（より詳細には、保護膜２５を介して）接触させた状態で、図１０の矢印Ｓ方向に搬送するためのものであり、プラテンローラ４１および搬送ローラ４３，４５，４７，４９を有している。

プラテンローラ４１は、記録媒体ＰをサーマルヘッドＸの発熱部９上に押圧するためのものであり、記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向（主走査方向）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
持されている。プラテンローラ４１は、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体４１ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材４１ｂにより被覆して構成されている。

搬送ローラ４３，４５，４７，４９は、記録媒体Ｐを所定の経路に沿って搬送し、サーマルヘッドＸの発熱部９とプラテンローラ４１との間に記録媒体Ｐを供給するためのものである。この搬送ローラ４３，４５，４７，４９は、プラテンローラ４１と同様に構成することができる。

電源装置５０は、上記のようにサーマルヘッドＸ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ためのものである。制御装置６０は、上記のようにサーマルヘッドＸ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に供給するためのものである。

本実施形態のサーマルプリンタＺは、図１０に示すように、搬送機構４０によって記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ上に搬送しつつ、電源装置５０および制御装置６０によってサーマルヘッドＸの発熱部９を選択的に発熱させることで、記録媒体Ｐに所定の印画を行うことができる。

本実施形態のサーマルヘッドＸによれば、図６に示すように、１つの画素が、複数（図示例では２つ）の発熱部９で構成されているため、同じ大きさの１つの画素を１つの発熱部９で構成する場合に比べて、発熱部９の配置密度が高くなっている。そのため、隣接する発熱部９の間の領域での温度低下が小さくなり、複数の発熱部９が配列されたライン上における温度分布のばらつきを低減することができる。

さらに、本実施形態のサーマルヘッドＸでは、図６〜図８に示すように、共通電極配線１７のリード部１７ｃの溝部１７Ｈおよび個別電極配線１９の溝部１９Ｈから、電気抵抗層１５の第２露出領域１５ａが露出している。溝部１７Ｈおよび溝部１９Ｈから電気抵抗層１５が露出していない（つまり、第２露出領域１５ａが存在しない）場合は、電気抵抗層１５と、この電気抵抗層１５上に形成された共通電極配線１７のリード部１７ｃおよび個別電極配線１９とによって、電気抵抗層１５の厚さに、共通電極配線１７および個別電極配線１９を形成する導電層の厚さを加えた大きな段差が基板７上に（本実施形態では、蓄熱層１３の隆起部１３ｂ上に）形成される。これに対し、本実施形態では、上記のように電気抵抗層１５の第２露出領域１５ａが露出しているため、電気抵抗層１５と共通電極配線１７のリード部１７ｃおよび個別電極配線１９とによって形成される段差が、この第２露出領域１５ａによる段差と、共通電極配線１７および個別電極配線１９を形成する導電層による段差との２段に分けられる。そのため、例えば、プラテンローラ等によって記録媒体をサーマルヘッドＸの発熱部９上に押圧しつつ記録媒体を搬送しながら印画を行う際に、対向する第２露出領域１５ａの間の第１保護層２５上に（図７参照）、記録媒体に吸着した紙粉等の異物が搬送されてきたとしても、この異物が第２露出領域１５ａの間の領域に滞留し難くなっている。

つまり、上記のように電気抵抗層１５と共通電極配線１７のリード部１７ｃおよび個別電極配線１９とによって形成される段差が２段に分けられているため、１段ごとの段差が小さくなっている。これにより、第２露出領域１５ａの間の領域に紙粉等の異物が搬送されてきたとしても、この異物がこの段差を乗り越えて、この第２露出領域１５ａの間の領域から排出され易くなっている。そのため、この第２露出領域１５ａの間の領域に異物が滞留し難いため、この滞留した異物によって記録媒体にスクラッチ傷等が発生するのを低減することができる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸによれば、上記のように通電極配線１７のリード
部１７ｃの溝部１７Ｈおよび個別電極配線１９の溝部１９Ｈから、電気抵抗層１５の第２露出領域１５ａが露出している。そのため、溝部１７Ｈおよび溝部１９Ｈを介して発熱部９の配列方向に配列された接続部１７Ｇおよび接続部１９Ｇに、ピンホール等による断線が発生したとしても、溝部１７Ｈおよび溝部１９Ｈに存在する第２露出領域１５ａを介して発熱部９に電流を供給することができ、発熱部９の発熱不良を低減することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明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。

上記実施形態のサーマルヘッドＸでは、共通電極配線１７のリード部１７ｃの溝部１７Ｈから露出した電気抵抗層１５の各第２露出領域１５ａが、この溝部１７Ｈの内周に沿って延びている。また、個別電極配線１９の溝部１９Ｈから露出した電気抵抗層１５の各第２露出領域１５ａが、この溝部１９Ｈの内周に沿って延びている。しかしながら、本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドＸは、溝部１７Ｈおよび溝部１９Ｈから電気抵抗層１５が露出している限り、これに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、溝部１７Ｈから露出した電気抵抗層１５の第２露出領域１５ａを、溝部１７Ｈの全体に亘って延びるように形成し、溝部１９Ｈから露出した電気抵抗層１５の第２露出領域１５ａも同様に、溝部１９Ｈの全体に亘って延びるように形成してもよい。

Ｘ サーマルヘッド
Ｚ サーマルプリンタ
１ 放熱体
３ ヘッド基体
５ フレキシブルプリント配線板（プリント配線板）
７ 基板
９ 発熱部
９Ａ 発熱部群９Ａ
１５ 電気抵抗層
１５ａ 第２露出領域
１７ 共通電極配線
１７ｃ リード部
１７Ｇ 接続部
１７Ｈ 溝部
１９ 個別電極配線
１９Ｇ 接続部
１９Ｈ 溝部

Claims (4)

1. 基板と、
   該基板上に形成された電気抵抗層の一部の領域を発熱部とし、該発熱部が前記基板上に複数配列された発熱部列と、
   前記電気抵抗層上に形成された導電層からなり、前記発熱部列において各画素を構成する複数の前記発熱部からなる各発熱部群ごとに、前記複数の発熱部の一端部および他端部に接続された対になった電極配線と
   を備え、
   該対になった電極配線は、互いに対向する対向領域に、前記複数の発熱部に対応して配置された複数の接続部と、該複数の接続部の間を離隔する溝部とを有し、前記複数の接続部が前記複数の発熱部の一端部および他端部に接続されており、
   前記溝部から前記電気抵抗層が露出していることを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記溝部から露出している前記電気抵抗層は、前記溝部の内周に沿って延びていることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記溝部から露出している前記電気抵抗層は、前記溝部の全体に亘って延びていることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のサーマルヘッドと、前記複数の発熱部上に記録媒体を押圧するプラテンローラを有する搬送機構とを備えることを特徴とするサーマルプリンタ。
   

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