JP2018138365A - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 配線に短絡が生じる可能性を低減した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７と、基板７上に位置する発熱部と、基板７上に位置するとともに発熱部に繋がっており、ランド部４を有する電極と、ランド部４に位置する接続バンプ２３と、ランド部４とは離間した位置において、電極を被覆するソルダーレジスト層２７と、下方に位置する接続バンプ２３を介してランド部４に繋がる駆動ＩＣ１１と、を備え、ソルダーレジスト層２７の一部が、駆動ＩＣ１１の下方において、基板７側から駆動ＩＣ１１の下面にわたって位置している。【選択図】 図４

Description

本発明は、サーマルヘッドおよび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、基板上に位置する発熱部と、基板上に位置するとともに発熱部に繋がる電極と、電極を含むランド部に位置する接続バンプと、ランド部とは離間した位置において、電極を被覆するソルダーレジスト層と、下方に位置する接続バンプを介してランド部に繋がる駆動ＩＣと、を備えるものが知られている（特許文献１参照）。

国際公開第２０１６／１５８６８５号

しかしながら、上述したサーマルヘッドでは、駆動ＩＣを接続バンプ上に搭載してリフローすると、駆動ＩＣの重量が接続バンプに集中することとなる。それにより、接続バンプが潰れて他の配線と接触して短絡するおそれがある。

本開示のサーマルヘッドは、基板と、前記基板上に位置する発熱部と、前記基板上に位置するとともに前記発熱部に繋がっており、ランド部を有する電極と、前記ランド部に位置する接続バンプと、前記ランド部とは離間した位置において、前記電極を被覆するソルダーレジスト層と、下方に位置する前記接続バンプを介して前記ランド部に繋がる駆動ＩＣと、を備える。前記ソルダーレジスト層の一部は、前記駆動ＩＣの下方において、前記基板側から前記駆動ＩＣの下面にわたって位置している。

本開示のサーマルプリンタは、前記サーマルヘッドと、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。

本開示によれば、駆動ＩＣの重量が接続バンプに集中しにくくなり、接続バンプが潰れて他の配線と接触して短絡するのを低減できる。

図１は、第１の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す平面図である。 図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、第１の実施形態に係るサーマルヘッドのソルダーレジスト層の開口の概略を示す平面図である。 図４（ａ）は、第１の実施形態に係るサーマルヘッドを構成する駆動ＩＣ近傍を拡大して示す平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図である。 図５は、図４（ａ）に示すＶ−Ｖ線断面図である。 図６は、第１の実施形態に係るサーマルプリンタを示す概略図である。 図７（ａ）は、第２の実施形態に係るサーマルヘッドを構成する駆動ＩＣ近傍を拡大して示す平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線断面図である。 図８は、図７（ａ）に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、サーマルヘッドＸ１について図１〜５を参照して説明する。図１および図２では、サーマルヘッドＸ１の構成を概略的に示している。図３では、基板７、ソルダーレジスト層２７、および開口２８のみを示しており、被覆部材２９および各種電極を省略している。図４では、被覆部材２９を省略しており、接続バンプ２３と第２ソルダーレジスト層２７ｂを破線にて示している。図５では、被覆部材２９を省略している。

サーマルヘッドＸ１は、ヘッド基体３と、コネクタ３１と、封止部材１２と、放熱板１と、接着部材１４とを備えている。ヘッド基体３は、接着部材１４を介して放熱板１上に載置されている。ヘッド基体３は、外部からの電圧が印加されることにより発熱部９を発熱させて、記録媒体Ｐ（図６参照）に印画を行っている。コネクタ３１は、外部とヘッド基体３とを電気的に接続する。封止部材１２は、コネクタ３１とヘッド基体３とを接合している。放熱板１は、ヘッド基体３の熱を放熱するために設けられている。接着部材１４は、ヘッド基体３と放熱板１とを接合している。

放熱板１は、直方体形状であり、基板７が載置される台部１ａを有している。放熱板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、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を放熱する機能を有している。

ヘッド基体３は、平面視して、長方形状であり、ヘッド基体３の基板７上にサーマルヘッドＸ１を構成する各部材が設けられている。ヘッド基体３は、外部より供給された電気信号に従い、記録媒体Ｐに印字を行う。

コネクタ３１は、複数のコネクタピン８と、複数のコネクタピン８を収納するハウジング１０とを有している。複数のコネクタピン８は、一方がハウジング１０の外部に露出しており、他方がハウジング１０の内部に収容されている。複数のコネクタピン８は、ヘッド基体３の接続端子２に電気的に接続されており、ヘッド基体３の各種電極と電気的に接続されている。

封止部材１２は、第１封止部材１２ａと第２封止部材１２ｂとを有している。第１封止部材１２ａは基板７の第１面７ｆ上に位置しており、第２封止部材１２ｂは基板７の第２面７ｇ上（図２における図示において下）に位置している。第１封止部材１２ａは、コネクタピン８および各種電極を封止している。第２封止部材１２ｂは、コネクタピン８と基板７との接触部を封止している。

封止部材１２は、接続端子２、およびコネクタピン８が外部に露出しないように設けられており、例えば、エポキシ系の熱硬化性の樹脂、紫外線硬化性の樹脂、あるいは可視光硬化性の樹脂により形成することができる。また、封止部材１２は、コネクタ３１とヘッド基体３との接合強度を向上させている。なお、第１封止部材１２ａと第２封止部材１２ｂとが同じ材料により形成されていてもよく、別の材料により形成されていてもよい。

接着部材１４は、放熱板１の台部１ａ上に配置されており、ヘッド基体３と放熱板１とを接合している。接着部材１４としては、両面テープ、あるいは樹脂性の接着剤を例示することができる。

以下、ヘッド基体３を構成する各部材について、図１および図２を用いて説明する。

基板７は、放熱板１の台部１ａ上に配置されており、平面視して、矩形状である。基板７は、第１面７ｆと、第２面７ｇと、側面７ｅとを有している。側面７ｅは、第１面７ｆと第２面７ｇとを接続し、コネクタ３１側に位置する。第１面７ｆは、第１長辺７ａと、第２長辺７ｂと、第１短辺７ｃと、第２短辺７ｄとを有している。第１面７ｆ上には、ヘッド基体３を構成する各部材が設けられている。第２面７ｇは、放熱板１側に位置する。基板７は、例えば、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の第１面７ｆ上に蓄熱層１３が設けられている。蓄熱層１３は、基板７の上方へ向けて突出した隆起部１３ａを備えている。隆起部１３ａは、基板７の第１長辺７ａに隣り合うように配置されている。隆起部１３ａは、複数の発熱部９の配列方向に沿って帯状に延びている。隆起部１３ａの断面形状は、楕円を半分にしたような形状である。隆起部１３ａは、印画する記録媒体Ｐが、発熱部９上に形成された保護層２５に良好に接触するように機能している。隆起部１３ａの高さは、基板７から１５〜９０μｍである。

蓄熱層１３は、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。そのため、発熱部９の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッドＸ１の熱応答特性を高めることができる。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スクリーン印刷等によって基板７の上面（第１面７ｆ）に塗布し、これを焼成することで形成される。

ヘッド基体３は、基板７上および蓄熱層１３上に設けられた電気抵抗層１５を有しており、電気抵抗層１５上には、共通電極１７および個別電極１９を含む各種電極が設けられている。電気抵抗層１５は、共通電極１７および個別電極１９を含む各種電極と同形状にパターニングされている。電気抵抗層１５は、共通電極１７および個別電極１９の間に位置し、共通電極１７および個別電極１９から露出した露出領域を複数有する。各露出領域は、発熱部９を構成しており、隆起部１３ａ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２では簡略化して記載しているが、例えば、１００ｄｐｉ〜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、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。

共通電極１７は、主配線部１７ａ，１７ｄと、副配線部１７ｂと、リード部１７ｃとを備えている。共通電極１７は、複数の発熱部９とコネクタ３１とを電気的に接続している。主配線部１７ａは、基板７の第１長辺７ａに沿って延びている。副配線部１７ｂは、基板７の第１短辺７ｃおよび第２短辺７ｄのそれぞれに沿って延びている。リード部１７ｃは、主配線部１７ａから各発熱部９に向かって個別に延びている。主配線部１７ｄは、基板７の第２長辺７ｂに沿って延びている。

複数の個別電極１９は、発熱部９と駆動ＩＣ１１との間を電気的に接続している。また、複数の発熱部９は、複数の群に分かれており、各群の発熱部９と各群に対応して設けられた駆動ＩＣ１１が、個別電極１９によって電気的に接続されている。

ヘッド基体３は、ＩＣ−コネクタ接続電極２１を有している。ＩＣ−コネクタ接続電極２１は、複数の信号電極２１ａと、グランド電極２１ｂとを備えており、複数の駆動ＩＣ１１とコネクタ３１との間を電気的に接続している。

信号電極２１ａは、異なる機能を有する複数の配線で構成され、種々の信号を駆動ＩＣ１１に送っている。信号電極２１ａには、例えば、駆動ＩＣ１１に駆動電圧をかけるＶＤＤ配線、印字データを読む込むクロック端子および印字データを保持するＬＡＴＣＨ配線等がある。

グランド電極２１ｂは、個別電極１９と、信号電極２１ａと、共通電極１７の主配線部１７ｄとに囲まれており、広い面積を有している。グランド電極２１ｂは、０〜１Ｖのグランド電位に接続される。

ヘッド基体３は、複数のＩＣ−ＩＣ接続電極２６を有している。ＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、隣り合う駆動ＩＣ１１を電気的に接続しており、各種信号を隣り合う駆動ＩＣ１１に伝えている。

電気抵抗層１５および各種電極は、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形成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、各種電極は、同じ工程によって同時に形成することができる。

接続端子２は、共通電極１７、信号電極２１ａおよびグランド電極２１ｂをコネクタ３１に接続するために、基板７の第２長辺７ｂ側に設けられている。接続端子２は、上部にコネクタピン８が配置されており、共通電極１７、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６の一部により形成されている。

個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、ランド部４を有している。ランド部４には、接続バンプ２３が配置されており、接続バンプ２３を介して、上方に配置された駆動ＩＣ１１と、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６とを、電気的に接続している。接続バンプ２３としては、例えば、Ｎｉはんだバンプ、Ａｕはんだバンプ、あるいはＡｇはんだバンプを例示することができる。サーマルヘッドＸ１および後述するＸ２においては、接続バンプ２３としてはんだバンプを用いて説明する。なお、接続バンプ２３とランド部４との間にＮｉ、Ａｕ、あるいはＰｄによるめっき層（不図示）を設けてもよい。

駆動ＩＣ１１は、図１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。駆動ＩＣ１１に設けられた端子は、個別電極１９の端部に位置するランド部４と、ＩＣ−コネクタ接続電極２１の端部に位置するランド部４とに、接続バンプ２３を介して接続されている。駆動ＩＣ１１は、各発熱部９の通電状態を制御する機能を有している。駆動ＩＣ１１としては、内部に複数のスイッチング素子を有するスイッチングＩＣ等を用いることができる。

駆動ＩＣ１１は、個別電極１９、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６およびＩＣ−コネクタ接続電極２１に接続された状態で、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によって封止されている。なお、駆動ＩＣ１１の下の領域は被覆部材２９が充填されていなくてもよい。

保護層２５は、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９の一部を被覆しており、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Ｐ（図６参照）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、導電性を有する無機材料により形成されており、例えば、ＴｉＮ、Ｔｉ
ＣＮ、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、ＴａＮ、ＴａＯＮ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る。保護層２５は、単層で構成されてもよいし、これらの層を積層して構成されてもよい。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、また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。

ソルダーレジスト層２７は、基板７上に設けられており、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６およびＩＣ−コネクタ接続電極２１を部分的に被覆している。ソルダーレジスト層２７は、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６およびＩＣ−コネクタ接続電極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。

ソルダーレジスト層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をスクリーン印刷法等の厚膜形成技術を用いて形成することができる。なお、ソルダーレジスト層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形成されていてもよい。ソルダーレジスト層２７の厚みは、８〜３０μｍとすることができる。

コネクタ３１とヘッド基体３とは、コネクタピン８、固定バンプ３３、および封止部材１２により接合されている。

固定バンプ３３は、接続端子２とコネクタピン８との間に配置されている。固定バンプ３３としては、例えば、Ｎｉはんだバンプ、Ａｕはんだバンプ、あるいはＡｇはんだバンプを例示することができる。サーマルヘッドＸ１およびＸ２においては、固定バンプ３３としてはんだバンプを用いて説明する。なお、固定バンプ３３は必ずしも必要ではなく、クリップ式のコネクタピン８を用いて、コネクタピン８で基板７を挟持することにより、接続端子２とコネクタピン８とを直接接続してもよい。

封止部材１２は、接続端子２、およびコネクタピン８が外部に露出しないように設けられており、例えば、エポキシ系の熱硬化性の樹脂、紫外線硬化性の樹脂、あるいは可視光硬化性の樹脂により形成することができる。なお、第１封止部材１２ａと第２封止部材１２ｂとが同じ材料により形成されていてもよく、別の材料により形成されていてもよい。

接着部材１４は、放熱板１上に配置されており、ヘッド基体３の第２面７ｇと放熱板１とを接合している。接着部材１４としては、両面テープ、あるいは樹脂性の接着剤を例示することができる。

図３、図４および図５を用いて、サーマルヘッドＸ１の駆動ＩＣ１１の近傍について説明する。なお、図４（ａ）では、各種電極および被覆部材２９の図示を省略している。また、図４（ａ）には、駆動ＩＣ１１の中央を通る中心線ＣＬを図示している。

ソルダーレジスト層２７は、第１ソルダーレジスト層２７ａと、第２ソルダーレジスト層２７ｂとを有している。第１ソルダーレジスト層２７ａは、平面視して、駆動ＩＣ１１と重ならない領域に位置している。第２ソルダーレジスト層２７ｂは、駆動ＩＣ１１と重なる領域に位置している。ソルダーレジスト層２７は、図３に示すように、基板７の略全域にわたって設けられており、複数の開口２８が設けられている。開口２８は、第１開口２８ａと、第２開口２８ｂと、第３開口２８ｃとを有している。

第１開口２８ａは、主走査方向に長く形成されており、基板７の第１長辺７ａに隣り合うように配置されている。第１開口２８ａは、第１開口２８ａ内に複数の発熱部９が位置
するように開口している。

第２開口２８ｂは、主走査方向に長く形成されており、駆動ＩＣ１１に対応して設けられている。そのため、第２開口２８ｂは、主走査方向に複数配列して設けられ、第２開口２８ｂ内に複数のランド部４が位置するように開口している。第２開口２８ｂは、第１ソルダーレジスト層２７ａと、第２ソルダーレジスト層２７ｂによって形成されている。

駆動ＩＣ１１の下方には、第１領域Ｅ１と第２領域Ｅ２とが設けられている。より具体的には、第１領域Ｅ１は、平面視して、駆動ＩＣ１１の中央よりも発熱部９に近い側に位置する領域であり、第２領域Ｅ２は、平面視して、駆動ＩＣ１１の中央よりも発熱部９に遠い側に位置する領域である。

第１ソルダーレジスト層２７ａは、第２開口２８ｂを有しており、開口２８ｂにおける発熱部９と反対側の縁が、駆動ＩＣ１１の下方に向けて伸びており、駆動ＩＣ１１の下方に位置する部分が第２ソルダーレジスト層２７ｂとなっている。

第２ソルダーレジスト層２７ｂは、平面視して、第２領域Ｅ２において、基板７側から駆動ＩＣ１１の下面まで設けられている。言い換えると、第２ソルダーレジスト層２７ｂは、厚み方向に、ＩＣ−コネクタ接続電極２１と駆動ＩＣ１１との隙間を埋めるように設けられている。なお、第２ソルダーレジスト層２７ｂは、第１領域Ｅ１には位置しておらず、第２領域Ｅ２のみに位置している。また、第２ソルダーレジスト層２７ｂは、第１領域Ｅ１側に位置する縁に、切欠部３０が設けられており、ランド部４と離間している。

第３開口２８ｃは、主走査方向に長く形成されており、基板７の第２長辺７ｂ側に設けられている。第３開口２８ｃ内に複数の接続端子２が位置するように開口している。

接続バンプ２３は、第１接続バンプ２３ａと、第２接続バンプ２３ｂとを有している。第１接続バンプ２３ａは、平面視して、第１領域Ｅ１に位置しており、主走査方向に複数配列されている。第２接続バンプ２３ｂは、平面視して、第２領域Ｅ２に位置しており、主走査方向に複数配列されている。

第１接続バンプ２３ａは、第２接続バンプ２３ｂよりも多く設けられており、第１接続バンプ２３ａの数は、第２接続バンプ２３ｂの数の約１０倍となっている。また、隣り合う第２接続バンプ２３ｂ同士の距離は、隣り合う第１接続バンプ２３ａ同士の距離よりも大きくなっている。

ここで、駆動ＩＣ１１を接続バンプ２３上に搭載してリフローすると、駆動ＩＣ１１の重量が接続バンプ２３に集中することとなる。それにより、接続バンプ２３が潰れて、他の電極と接触して短絡するおそれがある。

これに対して、本実施形態のサーマルヘッドＸ１は、基板７と、基板７上に位置する発熱部９と、基板７上に位置するとともに発熱部９に繋がっており、ランド部４を有する電極（個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１）と、ランド部４に位置する接続バンプ２３と、ランド部４とは離間した位置において、電極（個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１）を被覆するソルダーレジスト層２７と、下方に位置する接続バンプ２３を介してランド部４に繋がる駆動ＩＣ１１と、を備え、ソルダーレジスト層２７の一部である第２ソルダーレジスト層２７ｂが、駆動ＩＣ１１の下方において、基板７側から駆動ＩＣ１１の下面にわたって位置している。そのため、駆動ＩＣ１１の重量を接続バンプ２３だけでなく、第２ソルダーレジスト層２７ｂにも分散させることができる。そのため、接続バンプ２３がリフロー時に潰れにくくなり、接続バンプ２３の他の電極との接触による短
絡が生じにくくなる。

本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、第１接続バンプ２３ａの数が、第２接続バンプ２３ｂの数よりも多く、第２ソルダーレジスト層２７ｂが、駆動ＩＣ１１の下方の第２領域Ｅ２において、基板７側から駆動ＩＣ１１の下面にわたって位置していてもよい。

第２領域Ｅ２に位置する第２接続バンプ２３ｂの数が、第１領域Ｅ１に位置する第１接続バンプ２３ａの数よりも少ないときには、第２接続バンプ２３ｂにかかる駆動ＩＣ１１の重量が第１接続バンプ２３ａと比較して大きくなり、第２接続バンプ２３ｂは第１接続バンプ２３ａと比べてリフロー時に潰れやすい。しかしながら、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、第２ソルダーレジスト層２７ｂが、駆動ＩＣ１１の下方の第２領域Ｅ２において、基板７側から駆動ＩＣ１１の下面にわたって位置していることにより、第２接続バンプ２３ｂの潰れ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Ｘ１では、平面視して、第２ソルダーレジスト層２７ｂが、駆動ＩＣ１１の下方の第１領域Ｅ１において、基板７側から駆動ＩＣ１１の下面にわたって位置していなくてもよい。すなわち、第２ソルダーレジスタ層２７ｂが、第１領域Ｅ１に位置しておらず、第２領域Ｅ２のみに位置しているようにしてもよい。

このような構成を有するときには、第２ソルダーレジスト層２７ｂに伝わる駆動ＩＣ１１で発生した熱は、第２領域Ｅ２に放熱されることとなり、発熱部９側に放熱され難くなる。それにより、駆動ＩＣ１１に隣接する発熱部９に熱が籠りにくくなり、複数の発熱部９の温度差に起因する主走査方向における濃度ムラの発生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Ｘ１では、図５に示すように、第２ソルダーレジスト層２７ｂが、駆動ＩＣ１１の下方の２つの第２接続バンプ２３ｂの間において、基板７側から駆動ＩＣ１１の下面にわたって位置していてもよい。

このような構成を有するときには、第２ソルダーレジスト層２７ｂを挟んで隣り合う２つの第２接続バンプ２３ｂの両方の潰れを防止することができる。

さらに、第２ソルダーレジスト層２７ｂが駆動ＩＣ１１の熱を発熱部９と反対側の第２領域Ｅ２に逃がすことができるため、発熱部９に熱が籠ることを抑制することができる。そのため、サーマルヘッドＸ１の発熱部９の主走査方向における濃度ムラが生じにくくなる。

また、図５に示すように、第２ソルダーレジスト層２７ｂと駆動ＩＣ１１との間に空隙３２があってもよい。それにより、第２ソルダーレジスト層２７ｂが駆動ＩＣで発生した熱によって熱膨張した場合においても、第２ソルダーレジスト層２７ｂの熱膨張を、空隙３２によって緩和することができる。

次に、サーマルヘッドＸ１の製造方法について説明する。

まず、基板７上に、電気抵抗層１５および各種電極層をスパッタリング法により順次成膜する。続いて、発熱部９を被覆するように保護層２５をスパッタリング法により成膜する。

次に、ソルダーレジスト層２７を形成するために、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、およびイミダゾールを混合してソルダーレジスト層２７用樹脂を作製する。

続いて、印刷法によりソルダーレジスト層２７用樹脂を基板７に塗布する。その際に、開口２８がそれぞれ形成され、第２開口２８ｂからランド部４が露出するようにソルダーレジスト層２７用樹脂を塗布する。

例えば、ソルダーレジスト層２７の膜厚を平均８μｍとする場合、樹脂材料に有機溶媒を加えて、粘度を下げて塗布することで薄いソルダーレジスト層２７とすることができる。

さらに、ソルダーレジスト層２７の膜厚を平均３０μｍとする場合、樹脂材料を２回塗布することによって、厚いソルダーレジスト層２７とすることができる。

なお、ソルダーレジスト層２７の膜厚は、サーマルヘッドＸ１を副走査方向に切断し、切断面において基板７からソルダーレジスト層２７の上面までの高さを測定することにより求めることができる。

次に、図２に示すように、接続バンプ２３が設けられた駆動ＩＣ１１をランド部４上に搭載し、リフローによりランド部４と接続バンプ２３とを電気的に接続する。

続いて、駆動ＩＣ１１が埋設されるように、被覆部材２９を第２開口２８ｂにディスペンサにより塗布、硬化して、駆動ＩＣ１１を封止する。なお、駆動ＩＣ１１ごとに被覆部材２９を個別に設けてもよく、複数の第２開口２８ｂにわたって、主走査方向に延びるように被覆部材２９を設けることにより、複数の駆動ＩＣ１１を同時に封止してもよい。

また、空隙３２は、ソルダーレジスト層２７を塗布した後に、駆動ＩＣ１１と接する部分に発泡剤または有機溶媒を添加し、加熱硬化させることで作製することができる。

次に、サーマルヘッドＸ１を有するサーマルプリンタＺ１について、図６を参照しつつ説明する。

本実施形態のサーマルプリンタＺ１は、上述のサーマルヘッドＸ１と、搬送機構４０と、プラテンローラ５０と、電源装置６０と、制御装置７０とを備えている。サーマルヘッドＸ１は、サーマルプリンタＺ１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、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、駆動部（不図示）と、搬送ローラ４３，４５，４７，４９とを有している。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、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上を通過するように、図６の矢印Ｓ方向に搬送するためのものである。駆動部は、搬送ローラ４３，４５，４７，４９を駆動させる機能を有しており、例えば、モータを用いることができる。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、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（不図示）を搬送する。

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上に位置する保護膜２５上に押圧する機能を有する。プラテンローラ５０は、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へ向けて押圧した状態で回転可能となるように両端部が支持固定されている。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機能を有している。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に供給する機能を有している。

サーマルプリンタＺ１は、プラテンローラ５０によって記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に位置する保護層２５上に押圧しつつ、発熱部９上に位置する保護層２５上を通過するように記録媒体Ｐを搬送機構４０によって搬送する。そして、サーマルプリンタＺ１は、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により、記録媒体Ｐに所定の印画を行う。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。

＜第２の実施形態＞
サーマルヘッドＸ２について図７および図８を参照して説明する。図７（ａ）は、第２の実施形態に係るサーマルヘッドを構成する駆動ＩＣ近傍を拡大して示す平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線断面図である。図８は、図７（ａ）に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。

サーマルヘッドＸ２を示す図７および図８において、サーマルヘッドＸ１と同一の部材については同じ符号を付しており、重複する説明を省略する。サーマルヘッドＸ２は、接続バンプ１２３、第２開口１２８ｂ、ソルダーレジスト層１２７、および切欠部１３０の構成がサーマルヘッドＸ１と異なっている。

接続バンプ１２３は、第１接続バンプ１２３ａと第２接続バンプ１２３ｂとを有している。第１接続バンプ１２３ａは、第１領域Ｅ１に位置している。第２接続バンプ１２３ｂは、第２領域Ｅ２に位置している。図８に示すように、第１接続バンプ１２３ａは、ランド部４から駆動ＩＣ１１までの厚みが、第２接続バンプ１２３ｂの厚みよりも厚くなっている。

ソルダーレジスト層１２７は、第１ソルダーレジスト層１２７ａと第２ソルダーレジスト層１２７ｂとを有している。第２開口１２８ｂは、第１ソルダーレジスト層１２７ａと第２ソルダーレジスト層１２７ｂによって形成されている。第２ソルダーレジスト層１２７ｂは、第２領域Ｅ２において、基板７側から駆動ＩＣ１１の下面にわたって位置している。第２ソルダーレジスト層１２７ｂは、第１領域Ｅ１側の縁に、切欠部１３０が設けてられており、ランド部４と離間している。

切欠部１３０は、第１切欠部１３０ａと第２切欠部１３０ｂを有している。第１切欠部１３０ａは、サーマルヘッドＸ１の切欠部３０と同様である。第２切欠部１３０ｂは、平面視して、駆動ＩＣ１１と重なる領域から、駆動ＩＣ１１と重ならない領域にわたって位置している。第１切欠部１３０ａは、第２開口１２８ｂの主走査方向における両端部に位置している。第２切欠部１３０ｂは、第２開口１２８ｂの主走査方向における中央部に位置している。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ２では、平面視して、ソルダーレジスト層１２７は、駆動ＩＣ１１と重なる領域に第２切欠部１３０ｂを有しており、第２切欠部１３０ｂは、ソルダーレジスト層１２７と駆動ＩＣ１１とが重ならない領域まで引き出されており
、被覆部材２９が、第２切欠部１３０ｂに入り込んでいてもよい。

このような構成を有するときには、第２開口１２８ｂに被覆部材２９を塗布する際に、被覆部材２９が駆動ＩＣ１１の下方に入り込みやすくなる。それにより、駆動ＩＣ１１を被覆部材２９により封止することができる。

また、被覆部材２９とソルダーレジスト層１２７の接触面積が増え、被覆部材２９とソルダーレジスト層１２７との接合強度が増す。そのため、被覆部材２９が駆動ＩＣ１１から剥離しにくくなり、駆動ＩＣ１１が空気中の水分や塵等に触れる可能性を低減することができる。その結果、駆動ＩＣ１１が故障しにくくなる。

また、第２切欠部１３０ｂは複数あってもよい。第２切欠部１３０ｂが複数あることで、被覆部材２９とソルダーレジスト層１２７との接触面積をさらに増加させることができ、接合強度を向上させることができる。

また、図８に示すように、本実施形態のサーマルヘッドＸ２では、第２接続バンプ１２３ｂの厚みが、第１接続バンプ１２３ａの厚みよりも薄くてもよい。

このような構成を有することで、第１接続バンプ１２３ａよりも数が少なく、放熱性が低くなっている第２接続バンプ１２３ｂ側の駆動ＩＣ１１と基板７までの距離を第１接続バンプ１２３ａ側と比べて短くすることができる。

そのため、駆動ＩＣ１１で発生した熱を逃がしやすくなり、駆動ＩＣ１１の記録媒体Ｐの搬送方向における上流側に位置する発熱部９に熱が籠りにくくなり、駆動ＩＣ１１の記録媒体Ｐの搬送方向における上流側以外に位置する発熱部９との温度差が生じることを抑制できる。その結果、サーマルヘッドＸ２の主走査方向における濃度ムラを低減することができる。

なお、例えば、第２接続バンプ１２３ｂを形成する半田の量を、第１接続バンプ１２３ａを形成する半田の量よりも少なくすることにより、第１接続バンプ１２３ａの厚みよりも薄い第２接続バンプ１２３ｂを作製することができる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ２では、第１ソルダーレジスト層１２７ａが、駆動ＩＣ１１の側面に接していてもよい。

このような構成を有するときには、ソルダーレジスト層１２７と駆動ＩＣ１１の接触面積を増やすことができ、駆動ＩＣ１１で発生した熱をソルダーレジスト層１２７に効率よく逃すことができる。そのため、駆動ＩＣ１１に熱が籠りにくくなり、駆動ＩＣ１１の記録媒体Ｐの搬送方向における上流側に位置する発熱部９に熱が籠りにくくすることができ、他の位置の発熱部９との温度差を低減できる。

その結果、サーマルヘッドＸ２の主走査方向における濃度ムラを低減することができる。さらに、第１ソルダーレジスト層１２７ａが、駆動ＩＣ１１の側面に接していることにより、リフロー時における駆動ＩＣ１１の位置ずれが生じにくくなる。

＜変形例＞
以上、本開示のサーマルヘッドの実施形態の複数の例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Ｚ１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をサーマルプリ
ンタＺ１に用いてもよい。

例えば、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たが、これに限定されるものではない。各種電極をパターニングした後に、電気抵抗層１５を厚膜形成した、いわゆる厚膜ヘッドに適用してもよい。

また、発熱部９が基板７上に形成された平面ヘッドを例示して説明したが、発熱部９が基板７の端面に設けられた、いわゆる端面ヘッドに適用してもよい。

また、上記実施形態では、蓄熱層１３が隆起部１３ａのみからなる例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱層１３が隆起部１３ａ以外の領域広がっていてもよく、また、隆起部１３ａを設けなくてもよい。

また、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を形成してもよい。

なお、封止部材１２を、駆動ＩＣ１１を被覆する被覆部材２９と同じ材料により形成してもよい。その場合、被覆部材２９を印刷する際に、封止部材１２が形成される領域にも印刷して、被覆部材２９と封止部材１２とを同時に形成してもよい。

また、駆動ＩＣ１１の下面が被覆部材で満たされていない例を示したが、駆動ＩＣ１１の下の領域が被覆部材２９によって満たされていてもよい。

また、平面視において、駆動ＩＣ１１の外側から駆動ＩＣ１１へ向かって副走査方向に第１ソルダーレジスト層２７ａ、１２７ａが伸びる例を示したが、駆動ＩＣ１１の外側から駆動ＩＣ１１へ向かって主走査方向に第１ソルダーレジスト層２７ａ、１２７ａが伸びるようにしてもよい。

Ｘ１〜Ｘ２ サーマルヘッド
Ｚ１ サーマルプリンタ
１ 放熱板
３ ヘッド基体
４ ランド部
７ 基板
９ 発熱部
１１ 駆動ＩＣ
１３ 蓄熱層
１９ 個別電極
２１ ＩＣ−コネクタ接続電極
２１ａ 信号電極
２１ｂ グランド電極
２３，１２３ 接続バンプ
２３ａ，１２３ａ 第１接続バンプ
２３ｂ，１２３ｂ 第２接続バンプ
２５ 保護層
２７，１２７ ソルダーレジスト層
２７ａ，１２７ａ 第１ソルダーレジスト層
２７ｂ，１２７ｂ 第２ソルダーレジスト層
２８，１２８ 開口
２８ａ 第１開口
２８ｂ，１２８ｂ 第２開口
２８ｃ 第３開口
２９ 被覆部材
３０，１３０ 切欠部
１３０ａ 第１切欠部
１３０ｂ 第２切欠部
３３ 固定バンプ

Claims (8)

1. 基板と、
   前記基板上に位置する発熱部と、
   前記基板上に位置するとともに前記発熱部に繋がっており、ランド部を有する電極と、
   前記ランド部に位置する接続バンプと、
   前記ランド部とは離間した位置において、前記電極を被覆するソルダーレジスト層と、
   下方に位置する前記接続バンプを介して前記ランド部に繋がる駆動ＩＣと、を備え、
   前記ソルダーレジスト層の一部が、前記駆動ＩＣの下方において、前記基板側から前記駆動ＩＣの下面にわたって位置していることを特徴とするサーマルヘッド。
2. 平面視して、前記接続バンプは、前記駆動ＩＣの中央より前記発熱部に近い側の第１領域に位置する複数の第１接続バンプと、前記駆動ＩＣの前記中央より前記発熱部に遠い側の第２領域に位置する複数の第２接続バンプと、を有しており、
   前記第１接続バンプの数が、前記第２接続バンプの数よりも多く、
   平面視して、前記ソルダーレジスト層が、前記駆動ＩＣの下方の前記第２領域において、前記基板側から前記駆動ＩＣの下面にわたって位置している請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 平面視して、前記ソルダーレジスト層が、前記駆動ＩＣの下方の第１領域において、前記基板側から前記駆動ＩＣの下面にわたって位置していない請求項２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記ソルダーレジスト層が、前記駆動ＩＣの下方の２つの前記第２接続バンプの間において、前記基板側から前記駆動ＩＣの下面にわたって位置している請求項２または３に記載のサーマルヘッド。
5. 前記第２接続バンプの厚みが、前記第１接続バンプの厚みよりも薄い請求項２から４のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
6. 前記駆動ＩＣを被覆する被覆部材をさらに備え、
   平面視して、前記ソルダーレジスト層は、前記駆動ＩＣと重なる領域に切欠部を有しており、
   前記切欠部は、前記ソルダーレジスト層と前記駆動ＩＣとが重ならない領域まで引き出されており、
   前記被覆部材が、前記切欠部に入り込んでいる請求項１から５のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
7. 前記ソルダーレジスト層が、前記駆動ＩＣの側面に接している請求項１から６のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
8. 請求項１から７のうちいずれか一項に記載のサーマルヘッドと、
   前記発熱部上を通過するように記録媒体を搬送する搬送機構と、
   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。