JP2013147025A - 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】接続端子に生じるめっき密着の可能性を低減することができるサーマルヘッドを提供する。
【解決手段】サーマルヘッドＸ１は、基板と、基板上に設けられた複数の発熱部９と、基板上に設けられており、一端部が発熱部９と電気的に接続され、駆動ＩＣ１１と電気的に接続される接続端子を他端部に有する個別電極１９とを備え、接続端子にめっき層１０が設けられているとともに、発熱部９と接続端子との間に位置する個別電極１９における一部の領域にめっき層２が設けられている。
【選択図】図１

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、ファクシミリあるいは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、基板と、基板上に設けられた複数の発熱部と、基板上に設けられており、一端部が発熱部と電気的に接続され、駆動ＩＣに電気的に接続される接続端子を他端部に有する個別電極とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６３−１２８９５４号公報

近年、サーマルヘッドの小型化に伴って、サーマルヘッドに搭載される駆動ＩＣの小型化が進んでおり、それに起因して、駆動ＩＣの端子と電気的に接続される接続端子も小さくなっている。それにより、接続端子にめっき層を設けた場合に、接続端子の一部にめっき層が形成されない、いわゆるめっき未着が生じる可能性がある。

本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板と、該基板上に設けられた複数の発熱部と、前記基板上に設けられており、一端部が前記発熱部と電気的に接続され、駆動ＩＣと電気的に接続される接続端子を他端部に有する個別電極とを備えている。また、前記接続端子にめっき層が設けられているとともに、前記発熱部と前記接続端子との間に位置する前記個別電極における一部の領域に前記めっき層が設けられている。

また、本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記のいずれかに記載のサーマルヘッドと、前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、前記発熱部上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラと、を備える。

本発明によれば、めっき未着が生じる可能性を低減することができる。

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Ｉ−Ｉ線断面図である。 図１に示すサーマルヘッドの駆動ＩＣ近傍の拡大平面図である。 図３に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。 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。 本発明のサーマルヘッドの他の実施形態を示す平面図である。 図６に示すサーマルヘッドの駆動ＩＣ近傍の拡大平面図である。 本発明のサーマルヘッドのさらに他の実施形態の駆動ＩＣ近傍の拡大平面図である。 本発明のサーマルヘッドのさらに他の実施形態を示す平面図である。 （ａ）は図９に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、（ｂ）はその変形例を示す拡大平面図である。 本発明のサーマルヘッドのさらに他の実施形態の駆動ＩＣ近傍の拡大平面図である。

＜第１の実施形態＞
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１，２に示すように、本実施形態のサーマルヘッドＸ１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。なお、図１では、ＦＰＣ５の図示を省略し、ＦＰＣ５が配置される領域を一点鎖線で示す。

放熱体１は、板状に形成されており、平面視して長方形状を有している。放熱体１は、例えば、銅、鉄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。また、放熱体１の上面には、両面テープあるいは接着剤等（不図示）によってヘッド基体３が接着されている。

ヘッド基体３は、平面視で長方形状の基板７と、基板７上に設けられ、基板７の長手方向に沿って配列された複数の発熱部９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の駆動ＩＣ１１とを備えている。

基板７は、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料あるいは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。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の配列方向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。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保護層２５に良好に押し当てるように機能する。

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Ｘ１の熱応答特性を高めるように機能する。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、これを焼成することで形成される。

図２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。電気抵抗層１５は、蓄熱層１３と、後述する共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１との間に介在し、図１に示すように、平面視において、これらの共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１と同形状の領域（以下、介在領域という）と、共通電極１７と個別電極１９との間から露出した複数の領域（以下、露出領域という）とを有している。なお、図１では、電気抵抗層１５の介在領域は、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１で隠れている。

電気抵抗層１５の各露出領域は、上記の発熱部９を形成している。そして、複数の露出領域が、図１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発熱部９を構成している。複数の発熱部９は、説明の便宜上、図１で簡略化して記載しているが、例えば、６００ｄｐｉ〜２４００ｄｐｉ（dot per inch）等の密度で配置される。

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１７と個別電極１９との間に電圧が印加され、発熱部９に電圧が印加されたときに、ジュール発熱によって発熱部９が発熱する。

図１，２に示すように、電気抵抗層１５の上面には、共通電極１７、複数の個別電極１９および複数のＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１が設けられている。これらの共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１は、導電性を有する材料で形成されており、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。

共通電極１７は、複数の発熱部９とＦＰＣ５とを接続するためのものである。図１に示すように、共通電極１７は、基板７の一方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のそれぞれに沿って延び、一端部が主配線部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に向かって個別に延び、先端部が各発熱部９に接続された複数のリード部１７ｃとを有している。そして、共通電極１７は、副配線部１７ｂの他端部がＦＰＣ５に接続されることにより、ＦＰＣ５と各発熱部９との間を電気的に接続している。

複数の個別電極１９は、各発熱部９と駆動ＩＣ１１とを接続するためのものである。図１，２に示すように、各個別電極１９は、一端部が発熱部９に接続され、他端部が駆動ＩＣ１１の配置領域に配置されるように、各発熱部９から駆動ＩＣ１１の配置領域に向かって個別に帯状に延びている。そして、各個別電極１９の他端部が駆動ＩＣ１１に接続されることにより、各発熱部９と駆動ＩＣ１１との間が電気的に接続されている。より詳細には、個別電極１９は、複数の発熱部９を複数の群に分け、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、他端部に駆動ＩＣ１１と電気的に接続される接続端子４を有している。なお、以下、個別電極１９に設けられた駆動ＩＣ１１と接続される接続端子４を駆動ＩＣ用端子４と称する場合がある。

なお、本実施形態では、上記のように共通電極１７のリード部１７ｃと個別電極１９とが発熱部９に接続されており、リード部１７ｃと個別電極１９とが対向して配置されている。発熱部９に接続される電極配線が対になって形成されている。

複数のＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１は、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５とを接続するためのものであり、一端部および他端部に接続端子６，８が設けられている。なお、一端部に設けられた駆動ＩＣ１１と電気的に接続するための接続端子６を駆動ＩＣ用端子６と称する場合があり、他端部に設けられたＦＰＣ５のプリント配線５ｂと電気的に接続するための接続端子８をＦＰＣ用端子８と称する場合がある。

図１，２に示すように、各ＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１は、一端部が駆動ＩＣ１１の配置領域に配置され、他端部が基板７の他方の長辺の近傍に配置されるように、帯状に延びている。そして、複数のＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１は、一端部が駆動ＩＣ１１に接続されるとともに、他端部がＦＰＣ５に接続されることにより、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５との間を電気的に接続している。 各駆動ＩＣ１１に接続された複数のＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。具体的には、複数のＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１は、例えば、駆動ＩＣ１１を動作させるための電源電流を供給するためのＩＣ電源配線と、駆動ＩＣ１１および駆動ＩＣ１１に接続された個別電極１９を０〜１Ｖのグランド電位に保持するためのグランド電極配線と、後述する駆動ＩＣ１１内のスイッチング素子のオン・オフ状態を制御するように駆動ＩＣ１１を動作させるための電気信号を供給するためのＩＣ制御配線とで構成されている。そして、ＩＣ電源配線、グランド電極配線、およびＩＣ制御配線は、図示しないが、駆動ＩＣ１１側に駆動ＩＣ用端子６を備え
ている。

駆動ＩＣ１１は、図１，２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いるとともに、個別電極１９の他端部とＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１の一端部とに接続されている。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、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、各駆動ＩＣ１１に接続された各個別電極１９に対応するように、内部に複数のスイッチング素子（不図示）が設けられている。そして、図２に示すように、各駆動ＩＣ１１は、各スイッチング素子（不図示）に接続された一方の端子１１ａが個別電極１９に接続されており、各スイッチング素子に接続されている他方の端子１１ｂがＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１の上記のグランド電極配線に接続されている。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１９とＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１のグランド電極配線とが電気的に接続される。

上記の電気抵抗層１５、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１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、積層体を従来周知のフォトエッチング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。なお、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１は、同じ工程によって同時に形成することができる。

図１，２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１７の一部および個別電極１９の一部を被覆する保護層２５が形成されている。なお、図１では、説明の便宜上、保護層２５の形成領域を一点鎖線で示し、これらの図示を省略している。図示例では、保護層２５は、蓄熱層１３の上面の左側の領域を覆うように設けられている。これにより、発熱部９、共通電極１７の主配線部１７ａ、副配線部１７ｂの一部、リード部１７ｃおよび個別電極１９上に、保護層２５が形成されている。

保護層２５は、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９の被覆した領域を、大気中に含まれている水分等の付着による腐食、あるいは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。保護層２５は、ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、あるいはダイヤモンドライクカーボン等を用いて形成することができ、保護層２５を単層で構成してもよいし、これらの層を積層して構成してもよい。このような保護層２５はスパッタリング法等の薄膜形成技術あるいはスクリーン印刷等の厚膜形成技術を用いて作製することができる。

また、図１，２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１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１を部分的に被覆する被覆層２７が設けられている。なお、図１では、説明の便宜上、被覆層２７の形成領域を一点鎖線で示し、これらの図示を省略している。図示例では、被覆層２７は、蓄熱層１３の上面の保護層２５よりも右側の領域を部分的に覆うように設けられている。

被覆層２７は、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１の被覆した領域を、大気との接触による酸化、あるいは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、被覆層２７は、共通電極１７および個別電極１９の保護をより確実にするため、図２に示すように保護層２５の端部に重なるようにして形成されている。被覆層２７は、例えば、エポキシ樹脂、あるいは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、被覆層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、図１，２に示すように、後述するＦＰＣ５を接続する共通電極１７の副配線部１７ｂおよびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１の端部は、被覆層２７から露出しており、ＦＰＣ５が接続されるように構成されている。

また、被覆層２７は、駆動ＩＣ１１と接続される個別電極１９の駆動ＩＣ用端子４およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１の駆動ＩＣ用端子６を露出させるための開口部（不図示）が形成されており、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１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１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、エポキシ樹脂あるいは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１，２に示すように、基板７の長手方向に沿って延びており、上記のように共通電極１７の副配線部１７ｂおよび各ＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１に接続されている。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を介して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。このようなプリント配線は、一般に、例えば、銅箔等の金属箔、薄膜成形技術によって形成された導電性薄膜、または厚膜印刷技術によって形成された導電性厚膜によって形成されている。また、金属箔、あるいは導電性薄膜等によって形成されたプリント配線は、例えば、これらをフォトエッチング等により部分的にエッチングすることによってパターニングされている。

より詳細には、図１，２に示すように、ＦＰＣ５は、絶縁性の樹脂層５ａの内部に形成された各プリント配線５ｂがヘッド基体３側の端部で露出し、導電性接合材料である半田材料、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）等からなる接合材３２（図２参照）によって、共通電極１７の副配線部１７ｂの端部および各ＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１の端部に接続されている。

そして、ＦＰＣ５の各プリント配線５ｂがコネクタ３１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と、共通電極１７は、２０〜２４Ｖの正電位に保持された電源装置のプラス側端子に電気的に接続され、個別電極１９は、駆動ＩＣ１１およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１のグランド電極配線を介して、０〜１Ｖのグランド電位に保持された電源装置のマイナス側端子に電気的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に電圧が印加され、発熱部９が発熱するようになっている。

また、同様に、ＦＰＣ５の各プリント配線５ｂがコネクタ３１を介して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−ＦＰＣ接続電極２１の上記のＩＣ電源配線は、共通電極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電気的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−ＦＰＣ接続電極２１のＩＣ電源配線とグランド電極配線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源電流が供給される。また、ＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１の上記のＩＣ制御配線は、駆動ＩＣ１１の制御を行う外部の制御装置に電気的に接続される。これにより、制御装置から送信された電気信号が駆動ＩＣ１１に供給されるようになっている。電気信号によって、駆動ＩＣ１１内の各スイッチング素子のオン・オフ状態を制御するように駆動ＩＣ１１を動作させることで、各発熱部９を選択的に発熱させることができる。

ＦＰＣ５と放熱体１との間には、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂またはガラスエポキシ樹脂等の樹脂からなる補強板３３が設けられている。補強板３３は、ＦＰＣ５の下面に両面テープあるいは接着剤等（不図示）によって接着されることにより、ＦＰＣ５を補強するように機能している。また、補強板３３が放熱体１の上面に両面テープあるいは接着剤等（不図示）によって接着されることにより、ＦＰＣ５が放熱体１上に固定されている。

以下、図３，４を用いて、めっき層２，１０について説明する。図３は、駆動ＩＣ１１の近傍を拡大して示す拡大平面図であり、図４は、図３に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図４において被覆層および被覆部材は省略して示している。

めっき層２は、個別電極１９の駆動ＩＣ用端子４近傍の領域に設けられている。めっき層１０は、個別電極１９の駆動ＩＣ用端子４と、ＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１の駆動ＩＣ用端子６と、ＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１のＦＰＣ用端子８とに設けられている。そして、めっき層１０を介して、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１と、駆動ＩＣ１１とが電気的に接続されており、ＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１と、ＦＰＣ５とが電気的に接続されている。なお、駆動ＩＣ用端子４，６の全面にわたってめっき層１０が設けられているため、平面視したときに、駆動ＩＣ用端子４，６はめっき層１０により隠されている。

ここで、サーマルヘッドは、小型化の要求のもと駆動ＩＣの小型化および高密度化が進んでおり、それに伴って、個別電極に設けられた駆動ＩＣ用端子が小さくなっており、駆動ＩＣ用端子にめっき層を形成した場合に、個別電極に対してめっきをする領域である駆動ＩＣ用端子の面積が小さく、めっき未着が生じる場合があった。

これに対して、本実施形態に係るサーマルヘッドＸ１は、個別電極１９における、駆動ＩＣ用端子４にめっき層１０が設けられているとともに、発熱部９と駆動ＩＣ用端子４との間に位置する領域にめっき層２が設けられている。そして、平面視して、個別電極１９に設けられためっき層２の面積が、駆動ＩＣ用端子４に設けられためっき層１０の面積よりも大きい構成となっている。そのため、面積の小さい駆動ＩＣ用端子４と電気的に導通している個別電極１９上にめっき層２が設けられることとなる。それゆえ、電気的に独立した各個別電極１９の面積に対するめっき層２，１０の面積を大きくすることができ、各個別電極１９にめっき未着が生じる可能性を低減することができる。

面積の大きいめっき層２と、面積の小さいめっき層１０とを電気的に接続すると、理由は明確ではないが、以下の現象により面積の小さいめっき層１０のめっき未着が抑制できると考えられる。

無電解めっき反応では、めっきされる領域である駆動ＩＣ用端子４、およびめっき層２に対応する個別電極１９の領域に電子が生成される。そして生成された電子によりめっきが成長してめっきされることとなる。めっき層２に対応する個別電極１９の領域には、面積に比例して多くの電子が生成されることとなる。

駆動ＩＣ用端子４およびめっき層２に対応する個別電極１９の領域は、同じ個別電極１９上に設けられているため、電気的に導通しており、めっき層２に対応する個別電極１９の領域にて生成された電子が、駆動ＩＣ用端子４に流れることとなる。そのため、駆動ＩＣ用端子４に電子が供給さることとなり、めっき層１０が形成され、駆動ＩＣ用端子４にめっき未着が生じる可能性を低減することとなる。

また、個別電極１９にめっき層２が設けられていることから、サーマルヘッドＸ１の作
製時あるいは組み立て時等に被覆層２７が欠落した場合においても、個別電極１９が露出する可能性を低減することができる。それにより、個別電極１９に破損が生じる可能性を低減することができる。

さらに、めっき層２が、駆動ＩＣ用端子４近傍に設けられていることから、被覆層２７が欠落する可能性の高い駆動ＩＣ１１を搭載する工程において、被覆層２７が欠落した場合においても、個別電極１９が露出する可能性を低減することができる。なお、めっき層２が駆動ＩＣ用端子４の近傍に配置されているとは、例えば、めっき層２が駆動ＩＣ用端子４から０．０１〜１ｍｍ程度離間した状態で配置されていることを示す。

また、サーマルヘッドＸ１は、図３に示すように、平面視して、個別電極１９に設けられためっき層２の面積が、駆動ＩＣ用端子４に設けられためっき層１０の面積よりも大きい構成となっている。それにより、めっき層１０にて必要な無電解めっきを行う際に生じる電子の生成量を、めっき層２に対応する個別電極１９の領域にて確保することができる。そのため、駆動ＩＣ用端子４に十分な量の電子が供給されることとなり、駆動ＩＣ用端子４にめっき未着が生じる可能性を低減することができる。

平面視して、個別電極１９に設けられためっき層２の面積は、個別電極１９に設けられためっき層１０の面積の５〜１００倍あることが好ましい。それにより、駆動ＩＣ用端子４にめっき未着が生じる可能性をさらに低減することができる。

また、サーマルヘッドＸ１は、図４に示すように、駆動ＩＣ用端子４に設けられためっき層１０の厚みＷ２が、個別電極１９に設けられためっき層２の厚みＷ１よりも大きい構成となっている。そのため、駆動ＩＣ１１の第１接続端子１１ａとめっき層１０との接続信頼性を向上させることができる。同様に、ＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１の駆動ＩＣ用端子６に設けられためっき層１０の厚みＷ３が、個別電極１９に設けられためっき層２の厚みＷ１よりも大きいため、駆動ＩＣ１１の第２接続端子１１ｂとめっき層１０との接続信頼性を向上させることができる。さらにまた、ＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１のＦＰＣ用端子４に設けられためっき層１０の厚みＷ４が、個別電極１９に設けられためっき層２の厚みＷ１よりも大きいため、ＦＰＣ５のプリント配線５ｂ（図２参照）とめっき層１０との接続信頼性を向上させることができる。

めっき層２の厚みＷ１は、１．５〜３．０μｍであることが好ましく、めっき層１０の厚みＷ２，Ｗ３，Ｗ４は、２．０〜３．５μｍであることが好ましい。

めっき層２，１０は、Ｎｉ、あるいはＮｉおよびＡｕにより形成することができる。めっき層２，１０は、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１を所定のパターンに加工した後、共通電極１７、個別電極１９のめっき層２が設けられる領域である駆動ＩＣ用端子４，６およびＦＰＣ用端子８が露出した状態で、めっき液である硝酸亜鉛溶液に所定時間浸漬することにより、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１に含有されるＡｌの一部をＺｎで置換し、置換されたＺｎを触媒とした無電解Ｎｉめっきを行うことにより形成することができる。なお、めっき液に浸漬させる時間を長くすることにより、めっき層２、１０の厚みを調整することができ、所定時間めっき液に浸漬させた後、めっき層１０のみ露出した状態で、再度めっき液に浸漬させることにより、めっき層１０の厚みＷ２，Ｗ３，Ｗ４をめっき層２の厚みＷ１よりも大きくすることができる。

また、めっき層２が、発熱部９の配列方向に沿って一列に形成されていることから、無電解めっきをする際に設けるマスクの形状を、一直線上に露出した形状とすることができ、マスク工程を簡易なものとすることができる。

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５を参照しつつ説明する。図５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５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Ｘ１、搬送機構４０、プラテンローラ５０、電源装置６０および制御装置７０を備えている。サーマルヘッドＸ１は、サーマルプリンタＺの筐体（不図示）に設けられた取付部材８０の取付面８０ａに取り付けられている。なお、サーマルヘッドＸ１は、発熱部９の配列方向が、後述する記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向である主走査方向に沿うようにして、取付部材８０に取り付けられている。

搬送機構４０は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Ｐを図５の矢印Ｓ方向に搬送して、サーマルヘッドＸ１の複数の発熱部９上に位置する保護層２５上に搬送するためのものであり、搬送ローラ４３，４５，４７，４９を有している。搬送ローラ４３，４５，４７，４９は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体４３ａ，４５ａ，４７ａ，４９ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材４３ｂ，４５ｂ，４７ｂ，４９ｂにより被覆して構成することができる。なお、図示しないが、記録媒体Ｐがインクが転写される受像紙等の場合は、記録媒体ＰとサーマルヘッドＸ１の発熱部９との間に、記録媒体Ｐとともにインクフィルムを搬送するようになっている。

プラテンローラ５０は、記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１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５０は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体５０ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材５０ｂにより被覆して構成することができる。

電源装置６０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１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７０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１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５に示すように、プラテンローラ５０によって記録媒体をサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に押圧しつつ、搬送機構４０によって記録媒体Ｐを発熱部９上に搬送しながら、電源装置６０および制御装置７０によって発熱部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。なお、記録媒体Ｐが受像紙等の場合は、記録媒体Ｐとともに搬送されるインクフィルム（不図示）のインクを記録媒体Ｐに熱転写することによって、記録媒体Ｐへの印画を行うことができる。

＜第２の実施形態＞
図６，７を用いて第２の実施形態に係るサーマルヘッドＸ２について説明する。サーマルヘッドＸ２は、隣接する駆動ＩＣ１１間を電気的に接続するＩＣ接続電極２３を備えている点でサーマルヘッドＸ１と異なり、その他の点は同様である。なお、同一の部材については、同一の符号を付するものとし、以下同様とする。

サーマルヘッドＸ２は、共通電極１７と、個別電極１９と、ＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１と、ＩＣ接続電極２３とを備えている。

ＩＣ接続電極２３は、隣接する駆動ＩＣ１１を電気的に接続するためのものであり、図６，７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。また、ＩＣ接続電極２３は、一端部および他端部に、駆動ＩＣ１１の端子（不図示）に接続される駆動ＩＣ用端子４を有している。

図６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、ＩＣ−ＦＰＣ接続電極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。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。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。

中間電源配線部２３ａＭ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、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。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。

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に電流を供給する。

ＩＣ信号配線２３ｂは、図６，７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７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、ＩＣ−ＦＰＣ接続電極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。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ＩＣ１１の他方の配置領域に配置されている。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に供給された制御信号を、中間信号配線部２３ｂＭを介して、隣接する駆動ＩＣ１１へ供給するように構成されている。

上記のＩＣ接続電極２３は、他の共通電極１７、個別電極１９、およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１と同様の方法により形成される。

図６，７に示すように、サーマルヘッドＸ２は、個別電極１９の一部の領域にめっき層２が設けられている。そのため、個別電極１９の駆動ＩＣ用端子４にめっき未着が生じる可能性を低減することができる。

また、ＩＣ接続電極２３は、一端部に設けられた駆動ＩＣ用端子４および他端部に設けられた駆動ＩＣ用端子４との間に、めっき層２が設けられている。それにより、めっき層１０とめっき層２とをＩＣ接続電極２３により電気的に導通することができる。

そのため、ＩＣ接続電極２３の駆動ＩＣ用端子４にめっき未着が生じる可能性を低減することができる。つまり、サーマルヘッドＸ３は、駆動ＩＣ用端子４にめっき未着が生じることなくめっき層１０を設けることができる。特に、ＩＣ接続電極２３にめっき層２が設けられていることから、面積の小さい駆動ＩＣ用端子４にめっき未着が生じることを有効に抑えることができる。

また、図７に示すように、平面視して、ＩＣ接続電極２３に設けられためっき層２の面積が、個別電極１９に設けられためっき層２の面積よりも大きい構成となっている。そのため、駆動ＩＣ用端子４の面積が小さいＩＣ接続電極２３においても、めっきを生成するための電子を供給することができ、めっき未着が生じる可能性を有効に抑えることができる。

なお、個別電極１９の一部の領域およびＩＣ接続電極２３の一部の領域にめっき層２を設けた例を示したが、ＩＣ接続電極２３の一部の領域のみにめっき層２を設けてもよい。

＜第３の実施形態＞
図８を用いて第３の実施形態に係るサーマルヘッドＸ３について説明する。

サーマルヘッドＸ３は、個別電極１９の発熱部９の近傍の領域にめっき層１２が設けられており、めっき層１２が、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１よりも熱伝導率の低い材料により形成されている。その他の構成は、サーマルヘッドＸ１と同様であり説明を省略する。

めっき層１２は、個別電極１９の発熱部９の近傍に設けられている。そして、めっき層１２は、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１よりも熱伝導率の低い材料により形成されている。そのため、めっき層１２を設けない構成に比べて、個別電極１９の熱伝導率を相対的に低くすることができる。そのため、発熱部９により発生した熱が個別電極１９を通じて放熱される熱量を低減することができ、印画効率を向上させることができる。なお、発熱部９の近傍とは、例えば、発熱部９から０．０１〜１ｍｍ程度離間した領域を示す。

めっき層１２を構成する元素としては、例えば、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−ＦＰＣ接続電極２１をＡｌで形成する場合、Ｎｉを例示することができる。また、個別電極１９またはＩＣ接続電極２３上に設けられためっき層１０も同様の材料を用いて作製することができる。Ａｌの熱伝導率は２３７Ｗ／ｍＫ、Ｎｉの熱伝導率は９０Ｗ／ｍＫであることから、個別電極１９の熱伝導率を低減することができる。

なお、めっき層１０をＮｉ、あるいはＮｉおよびＡｕを用いて形成し、めっき層１２を熱伝導率の低いＺｎあるいはＳｎ等の材料により形成してもよい。

＜第４の実施形態＞
図９，１０を用いてサーマルヘッドＸ４について説明する。

サーマルヘッドＸ４は、共通電極１７および個別電極１９が、発熱部９に接続された薄電極部１７ｄ，１９ｄと、薄電極部１７ｄ，１９ｄよりも厚みの厚い厚電極部１７ｅ，１９ｅを備えている。そして、厚電極部１７ｅ，１９ｅ上にめっき層１２が設けられている。なお、めっき層１２は、サーマルヘッドＸ３と同様のものであるため、説明を省略する。

サーマルヘッドＸ４は、共通電極１７および個別電極１９が、薄電極部１７ｄ，１９ｄと、厚電極部１７ｅ，１９ｅとを備えている。発熱部９に薄電極部１７ｄ，１９ｄが接続されていることで、発熱部９に生じた熱を、共通電極１７および個別電極１９が放熱する熱量を小さくすることができる。さらに、厚電極部１７ｅ，１９ｅを有することで、共通電極１７および個別電極１９の電気抵抗を低減することができる。

薄電極部１７ｄ，１９ｄは、発熱部９に接続されており、厚みは０．１〜０．４μｍであることが好ましい。このような厚みであることにより、発熱部９に生じた熱が薄電極部１７ｄ、１９ｄに伝わりにくくなり、熱応答特性の高いサーマルヘッドＸ４とすることができる。

厚電極部１７ｅ，１９ｅは、薄電極部１７ｄ，１９ｄに接続されており、厚みは０．５〜２．０μｍであることが好ましい。このような厚みであることにより、共通電極１７および個別電極１９の電気抵抗を下げることができる。そのため、共通電極１７および個別電極１９の電気容量を増加させることができる。

このような共通電極１７および個別電極１９は、例えば、次のように作製することができる。まず、厚電極部１７ｅ，１９ｅをスパッタリングにより形成した後に、厚電極部１７ｅ，１９ｅの一部をエッチングすることにより薄電極部１７ｄ，１９ｄを形成すればよい。また、薄電極部１７ｄ，１９ｄをスパッタリング等の薄膜形成技術により形成し、厚電極部１７ｅ，１９ｅを印刷等の厚膜形成技術のように形成してもよく、厚電極部１７ｅ，１９ｅを形成した後に、厚電極部１７ｅ，１９ｅを被覆するように薄電極部１７ｄ，１９ｄを設けてもよい。

図１０（ａ）に示すように、サーマルヘッドＸ４は、厚電極部１７ｅ，１９ｅの上にめっき層１２が設けられている。そのため、薄電極部１７ｄ，１９ｄにて、発熱部９の熱が共通電極１７および個別電極１９に伝わることを抑えることができる。さらに、厚電極部１７ｅ，１９ｅの熱伝導率を低減することができ、共通電極１７および個別電極１９を通じて放熱される熱量を低減することができる。そのため、サーマルヘッドＸ４の印画効率を向上させることができる。

めっき層１２は、図１０（ａ）に示すように、厚電極部１７ｅ，１９ｅの発熱部９側に設けることが好ましい。つまり、厚電極部１７ｅ，１９ｅと薄電極部１７ｄ，１９ｄとの接合部近傍に設けることが好ましい。それにより、厚電極部１７ｅ，１９ｅに伝熱される熱量を低減することができる。

また、図９に示すように、サーマルヘッドＸ４は、平面視して、発熱部９の配列方向における端部に位置するめっき層２ｅの面積が、発熱部９の配列方向における中央部に位置するめっき層２ｃの面積よりも大きい。

それにより、サーマルヘッドＸ４は、発熱部９の配列方向において、端部に位置する個別電極１９から放熱する熱量が、中央部に位置する個別電極１９から放熱する熱量よりも小さい構成となる。その結果、発熱部９の配列方向において、サーマルヘッドＸ４の中央部の温度と端部の温度とを近づけることができる。

そのため、発熱部９の配列方向における温度分布を均一なものに近づけることができ、発熱部９の配列方向において、記録媒体の搬送しやすさ、あるいは印画濃度等を均一なものに近づけることができる。

また、発熱部９の配列方向における中央部に位置するめっき層２ｃの面積と、発熱部９の配列方向における端部に位置するめっき層２ｅの面積とを、漸次変化させてもよい。具体的には、発熱部９の配列方向における両端部に位置するめっき層２（２ｅ）の面積が、発熱部９の配列方向における中央部に向かうにつれて徐々に小さくなる構成としてもよい。このような構成とすることにより、発熱部９の配列方向における温度分布をさらに均一なものに近づけることができる。

なお、サーマルヘッドＸ４では、厚電極部１７ｅ，１９ｅ上にめっき層１２を設ける例を示したが、薄電極部１７ｄ，１９ｄ上にめっき層１２を設けてもよい。その場合においても、薄電極部１７ｄ，１９ｖに伝熱される熱量を低減することができ、効率のよい印画を行うことができる。

図１０（ｂ）を用いて、サーマルヘッドＸ４の変形例であるサーマルヘッドＸ５について説明する。サーマルヘッドＸ５は、平面視して、薄電極部１７ｄ，１９ｄが他の部位よりも幅の狭い狭小部１７ｄ２，１９ｄ２を有している。また、狭小部１７ｄ２，１９ｄ２と、発熱部９または厚電極部１７ｅ，１９ｅとを接続する接続部１７ｄ１，１９ｄ１を有している。

サーマルヘッドＸ５は、薄電極部１７ｄ，１９ｄが他の部位よりも幅の狭い狭小部１７ｄ２，１９ｄ２を有していることから、発熱部９に生じた熱が、薄電極部１７ｄ，１９ｄに伝熱することをさらに低減することができる。

また、図示していないが、狭小部１７ｄ２，１９ｄ２上にめっき層１２を設けてもよい。それにより、狭小部１７ｄ２，１９ｄ２の熱伝導率をさらに低減することができ、サーマルヘッドＸ５が効率のよい駆動を行うことができる。

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。例えば、第１の実施形態であるサーマルヘッドＸ１を用いたサーマルプリンタＺを示したが、これに限定されるものではなく、サーマルヘッドＸ２〜Ｘ６をサーマルプリンタＺに用いてもよい。また、複数の実施形態であるサーマルヘッドＸ１〜Ｘ６を組み合わせてもよい。

例えば、図１１に示すサーマルヘッドＸ６は、サーマルヘッドＸ１およびサーマルヘッドＸ３を組み合わせたものである。サーマルヘッドＸ６によれば、個別電極１９にめっき層２，１２を設けたことにより、駆動ＩＣ用端子４上に設けられためっき層１０にめっき未着が生じる可能性を低減することができる。さらに、個別電極１９の発熱部９の近傍の領域上にめっき層１２を、個別電極１９を形成する材料よりも熱伝導率の低い材料により形成したため、個別電極１９の熱伝導率を低減させることができ、サーマルヘッドＸ６の印画効率を向上させることができる。

また、サーマルヘッドＸ１では、蓄熱層１３に隆起部１３ｂが形成され、隆起部１３ｂ
上に電気抵抗層１５が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱層１３に隆起部１３ｂを形成せず、電気抵抗層１５の発熱部９を、蓄熱層１３の下地部１３ｂ上に配置してもよい。または、蓄熱層１３を形成せず、基板７上に電気抵抗層１５を配置してもよい。

また、サーマルヘッドＸ１では、電気抵抗層１５上に共通電極１７および個別電極１９が形成されているが、共通電極１７および個別電極１９の双方が発熱部９（電気抵抗体）に接続されている限り、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱層１３上に共通電極１７および個別電極１９を形成し、共通電極１７と個別電極１９との間の領域のみに電気抵抗層１５を形成することにより、発熱部９を構成してもよい。

なお、めっき層２を個別電極１９の一部の領域の上に設ける例を示したが、これに限定されるのもではなく、個別電極１９の半分以上の領域にわたってめっき層２が設けられる構成としてもよい。上記構成とすることにより、被覆層２７が欠落した場合においても、個別電極１９が露出する可能性を低減することができ、個別電極１９が破損する可能性を抑えることができる。

また、外部基板としてＦＰＣを設けた例を示したが、可堯性のあるＦＰＣでなく、硬質なプリント配線板を用いてもよい。硬質なプリント配線板としては、ガラスエポキシ基板あるいはポリイミド基板等の樹脂により形成された基板を例示することができる。

また、駆動ＩＣ１１をヘッド基体３上に設けた例を示したが、ヘッド基体３上に設けなくてもよい。例えば、外部基板に駆動ＩＣ１１を設け、駆動ＩＣ１１とヘッド基体３とをワイヤボンディングにより電気的に接続してもよい。

さらにまた、電気抵抗層１５を薄膜形成することにより、発熱部９の薄い薄膜ヘッドを例示して示したが、これに限定されるものではない。例えば、各種電極をパターニングした後に、電気抵抗層１５を厚膜形成することにより、発熱部９の厚い厚膜ヘッドに本発明を用いてもよい。

Ｘ１〜Ｘ６ サーマルヘッド
Ｚ サーマルプリンタ
１ 放熱体
２ めっき層
３ ヘッド基体
４ 駆動ＩＣ用端子（個別電極側）
５ フレキシブルプリント配線板
６ 駆動ＩＣ用端子（ＩＣ−ＦＰＣ接続電極側）
７ 基板
８ ＦＰＣ用端子
９ 発熱部
１０ めっき層
１１ 駆動ＩＣ
１２ めっき層
１７ 共通電極
１９ 個別電極
２１ ＩＣ−ＦＰＣ接続電極
２３ ＩＣ接続電極
２５ 保護層
２７ 被覆層

Claims (10)

1. 基板と、
   該基板上に設けられた複数の発熱部と、
   前記基板上に設けられており、一端部が前記発熱部と電気的に接続され、駆動ＩＣと電気的に接続される接続端子を他端部に有する個別電極と、を備え、
   前記接続端子にめっき層が設けられているとともに、前記発熱部と前記接続端子との間に位置する前記個別電極における一部の領域に前記めっき層が設けられていることを特徴とするサーマルヘッド。
2. 平面視して、前記領域に設けられた前記めっき層の面積が、前記接続端子に設けられた前記めっき層の面積よりも大きい、請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記接続端子に設けられた前記めっき層の厚みが、前記領域に設けられた前記めっき層の厚みよりも大きい、請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記めっき層が、前記個別電極よりも熱伝導率の低い材料により形成されている、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
5. 前記個別電極が、前記発熱部に接続された薄電極部と、該薄電極部よりも厚みの厚い厚電極部とを備えており、
   前記めっき層が前記厚電極部に設けられている、請求項４に記載のサーマルヘッド。
6. 平面視して、前記発熱部の配列方向における端部に位置する前記めっき層の面積が、前記発熱部の配列方向における中央部に位置する前記めっき層の面積よりも大きい、請求項５に記載のサーマルヘッド。
7. 前記個別電極は、前記接続端子近傍の領域に前記めっき層が設けられている、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
8. 前記個別電極は、前記発熱部近傍の領域に前記めっき層が設けられている、請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
9. 複数の前記駆動ＩＣと、隣接する駆動ＩＣ同士を前記接続端子を介して電気的に接続するＩＣ接続電極をさらに備え、
   前記接続端子に前記めっき層が設けられているとともに、前記接続端子同士の間に位置する前記ＩＣ接続電極における一部の領域に前記めっき層が設けられている、請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載のサーマルヘッドと、前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、前記発熱部上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラと、を備えることを特徴とするサーマルプリンタ。
    

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