JP2019130688A - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】保護層の剥離を低減させることにより、封止性の向上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、蓄熱層１３と、発熱部９と、電極１７ｂと、保護層２５と、を備える。蓄熱層１３は、基板７上に位置する。発熱部９は、蓄熱層１３上に位置する。電極１７ｂは、少なくとも一部が蓄熱層１３上に位置し、発熱部９と繋がっている。保護層２５は、発熱部９および蓄熱層１３上に位置し、少なくとも一部が基板７上に位置する。基板７は、主走査方向における少なくとも一方の端部に、傾斜面２を有している。蓄熱層１３は、主走査方向において、傾斜面２と電極１７ｂとの間に、基板７から遠ざかる方向に突出した凸部４を有する。【選択図】図５

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、発熱部とを備え、発熱部近傍の基板のエッジ部に、面取り部が形成されたサーマルヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−７８２６号公報

本開示のサーマルヘッドは、基板と、蓄熱層と、発熱部と、電極と、保護層と、を備える。蓄熱層は、基板上に位置する。発熱部は、蓄熱層上に位置する。電極は、少なくとも一部が蓄熱層上に位置し、発熱部と繋がっている。保護層は、発熱部および蓄熱層上に位置し、少なくとも一部が基板上に位置する。基板は、主走査方向における少なくとも一方の端部に、傾斜面を有している。蓄熱層は、主走査方向において、傾斜面と電極との間に、基板から遠ざかる方向に突出した凸部を有する。

本開示のサーマルプリンタは、上記サーマルヘッドと、搬送機構と、プラテンローラとを備える。搬送機構は、発熱部上を通過するように記録媒体を搬送する。プラテンローラは、記録媒体を押圧する。

図１は、サーマルヘッドＸ１の概略を示す平面図である。 図２は、サーマルヘッドＸ１の概略を示す側面図である。 図３は、図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、図１に示すサーマルヘッドＸ１の凸部近傍を示す平面図である。 図５は、図４に示すＶ−Ｖ線断面図である。 図６は、サーマルプリンタＺ１の構成を示す概略図である。 図７は、サーマルヘッドＸ２の凸部近傍を示す平面図である。 図８は、サーマルヘッドＸ３の凹部近傍を示す平面図である。 図９は、図８に示すＩＸ−ＩＸ線断面図である。

従来のサーマルヘッドは、基板の主走査方向における端部に面取りを施し、傾斜面を形成したサーマルヘッドが知られている。このような構成を有することにより、印刷中に発生したインクリボンのしわを伸ばすことができた。

しかしながら、保護層の膜応力が低いと、基板に面取りを施した際に、保護層に剥離が生じる問題がある。そして、保護層に剥離が生じると、封止した電極あるいは発熱部に腐食が生じる可能性がある。

本開示のサーマルヘッドは、保護層の剥離を低減させることにより、封止性の向上したサーマルヘッドを提供する。以下、本開示のサーマルヘッドおよびそれを用いたサーマル
プリンタについて、詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係るサーマルヘッドＸ１について、図面を参照しつつ説明する。図１では、ＦＰＣ５、保護層２５、および被覆層２７の図示を省略し、ＦＰＣ５、保護層２５、および被覆層２７が配置される領域を二点鎖線で示している。図４では、保護層２５の図示を省略して示しており、図７，９についても同様である。

図１〜５に示すように、サーマルヘッドＸ１は、放熱体１と、ヘッド基体３と、フレキシブルプリント配線板５（以下、ＦＰＣ５という）と、コネクタ３１とを備えている。ヘッド基体３は、放熱体１上に配置されている。ＦＰＣ５は、ヘッド基体３に電気的に接続されている。コネクタ３１は、ＦＰＣ５に電気的に接続されている。

放熱体１は、台部１ａと、突起部１ｂとを有している。台部１ａは、平面視して矩形上であり、ヘッド基体３が載置される。突起部１ｂは、台部１ａの上に配置され、台部１ａの一方の長辺に沿って延びている。突起部１ｂは、ヘッド基体３に隣り合うように位置している。放熱体１は、例えば、銅、鉄、あるいはアルミニウム等の金属材料で形成されている。放熱体１は、後述するヘッド基体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。

ヘッド基体３は、台部１ａ上に配置されており、第２端面７ｂが、放熱体１の突起部１ｂに対向するように配置されている。また、ヘッド基体３と台部１ａの上面とが、両面テープあるいは接着剤３３等により接着されている。

ＦＰＣ５は、ヘッド基体３に外部から電流を供給する機能を有しており、絶縁性の樹脂層５ａと、プリント配線５ｂとを備えている。図３に示すように、ヘッド基体３とＦＰＣ５とは導電性接合材２３により電気的に接合されている。導電性接合材２３としては、導電性接合材料、はんだ材料、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フィルム（ＡＣＦ）等を例示することができる。ＦＰＣ５にはコネクタ３１が接合されており、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、および制御装置に電気的に接続されている。

ＦＰＣ５は、放熱体１の突起部１ｂの上面に、両面テープあるいは樹脂等の接着剤（不図示）によって接着されており、放熱体１に固定されている。なお、放熱体１には必ずしも固定しなくてもよい。

次に、ヘッド基体３を構成する各部材について図１〜５を用いて説明する。

基板７は、ヘッド基体３を構成する各部材を保持する機能を有しており、平面視して、略矩形状をなしている。基板７は、第１端面７ａ、第２端面７ｂ、第１主面７ｃ、第２主面７ｄ、および傾斜面２を有している。

第１端面７ａは、第１主面７ｃおよび第２主面７ｄに隣接する面である。第２端面７ｂは、第１端面７ａの反対側に位置する面であり、放熱体１の突起部１ｂと対向するように位置している。第１主面７ｃは、第１端面７ａおよび第２端面７ｂに隣接する面である。第２主面７ｄは、第１主面７ｃの反対側に位置する面である。第１端面７ａは、第２端面７ｂと反対側に向けて突出した曲面形状をなしている。

第１端面７ａの主走査方向における両端部に傾斜面２が設けられている。傾斜面２は、主走査方向に対して交差するように設けられている。

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。

蓄熱層１３は、第１部位１３ａと、第２部位１３ｂとを有する。第１部位１３ａは、第１端面７ａの全体にわたって形成されている。基板７の第１端面７ａは断面視して凸状の曲面形状である。そのため、第１部位１３ａの表面も曲面形状となっている。

第２部位１３ｂは、第１部位１３ａから上方に向けて突出している。第２部位１３ｂは、第１端面７ａ側からみて、副走査方向における中央部に位置している。第２部位１３ｂは、主走査方向に延びるように形成されている。

蓄熱層１３は、第１部位１３ａと、第２部位１３ｂとを有することから、発熱部９上に形成された後述する保護層２５に、印画する記録媒体Ｐ（図５参照）を良好に押し当てるように機能する。

蓄熱層１３は、例えば、ガラスにより形成されており、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、印画時において、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ことができる。

基板７の第１主面７ｃ上、蓄熱層１３上、および基板７の第２主面７ｄ上には、電気抵抗層１５が設けられている。電気抵抗層１５は、基板７または蓄熱層１３と、後述する各種電極との間に介在している。

基板７の第１主面７ｃ上に位置する電気抵抗層１５の領域は、図１に示すように平面視して、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１と同形状に形成されている。また、第２主面７ｄ上に位置する電気抵抗層１５は、第２主面７ｄの略全体にわたって設けられている。

蓄熱層１３上に位置する電気抵抗層１５の領域は、図２に示すように、第１端面７ａから見て、共通電極１７および個別電極１９と同形状に形成された領域と、共通電極１７と個別電極１９との間から露出した複数の露出領域とを有している。電気抵抗層１５の各露出領域は、発熱部９を構成している。

複数の発熱部９は、図３に示すように、蓄熱層１３の第２部位１３ｂ上に列状に配置されている。そのため、発熱部９は、第１端面７ａの副走査方向における中央部に位置している。複数の発熱部９は、図２では簡略化して示しているが、例えば、１８０ｄｐｉ〜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が発熱することとなる。この発熱を利用して、サーマルヘッドＸ１は記録媒体Ｐに印画を行っている。

電気抵抗層１５上には、共通電極１７、複数の個別電極１９および複数の接続電極２１が設けられている。

共通電極１７は、主配線部１７ａ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、ＦＰＣ５と発熱部９とを電気的に接続している。主配線部１７ａは
、基板７の第２主面７ｄ上に設けられているため、共通電極１７の電気容量を大きくすることができる。副配線部１７ｂは、基板７の第１主面７ｃ、第１端面７ａ、および第２主面７ｄ上に設けられており、ＦＰＣ５を介して外部と電気的に接続されている。リード部１７ｃは、第１端面７ａに設けられており、主配線部１７ａから各発熱部９に向けてそれぞれ延びている。

そのため、外部から供給された電圧は、副配線部１７ｂから主配線部１７ａに供給される。主配線部１７ａに供給された電圧は、リード部１７ｃを介してそれぞれの発熱部９に供給される。このようにして、各発熱部９に電流が供給されている。

複数の個別電極１９は、各発熱部９と駆動ＩＣ１１とを接続する。図１〜３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、基板７の第１端面７ａ上から基板７の第１主面７ｃ上にまで個別に帯状に延びている。

各個別電極１９の他端部は、駆動ＩＣ１１に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。

複数の接続電極２１は、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５とを接続する。各接続電極２１は、基板７の第１主面７ｃ上に帯状に延びており、一端部が駆動ＩＣ１１に電気的に接続されるとともに、他端部がＦＰＣ５に電気的に接続されている。

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。そして、駆動ＩＣ１１は、個別電極１９の他端部と接続電極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、内部に有した複数のスイッチング素子（不図示）を切り替えることにより、各発熱部９の発熱駆動を制御している。

駆動ＩＣ１１は、個別電極１９および接続電極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によって被覆され、封止されている。これにより、駆動ＩＣ１１、および駆動ＩＣ１１とこれらの配線との接続部を保護することができる。

上記の電気抵抗層１５、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１の形成方法について例示する。各々を形成する材料層を、蓄熱層１３が設けられた基板７上に、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する。次に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することができる。

また、電気抵抗層１５の厚さは、例えば０．０１μｍ〜０．２μｍとし、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１の厚さは、例えば０．０５μｍ〜２．５μｍとすることができる。なお、共通電極１７の主配線部１７ａの厚みと、共通電極１７の副配線部ｂ１７ｂ、およびリード部１７ｃの厚みとが異なる構成としてもよく、電極の部位により厚みを異なるものとしてもよい。

保護層２５は、基板７の第１端面７ａ上、第１主面７ｃ上の一部、および第２主面７ｄ上の一部に設けられている。保護層２５は、発熱部９、共通電極１７の一部および個別電極１９の一部を被覆するように設けられている。

また、保護層２５は、基板７の第１主面７ｃの第１端面７ａ側の領域を覆うように設け
られている。保護層２５は、基板７の第２主面７ｄにおいては基板７の第１主面７ｃと同様に第１端面７ａ側の領域を覆うように設けられている。

保護層２５は、発熱部９、共通電極１７の一部および個別電極１９の一部の被覆した領域を、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Ｐとの接触による摩耗から保護する機能を有している。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。なお、ＡｌあるいはＴｉ等の他の元素を少量含有していてもよい。

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あるいは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。保護層２５の厚さは、例えば３〜１２μｍとすることができる。また、保護層２５は、複数の材料層を積層して形成してもよい。

基板７の第１主面７ｃ上には、個別電極１９および接続電極２１を部分的に被覆する被覆層２７が設けられている。被覆層２７は、図１に示すように基板７の第１主面７ｃ上の保護層２５に覆われていない領域に設けられている。また、共通電極１７の副配線部１７ｂを覆うように設けられている。被覆層２７は、第２主面７ｄの保護層２５に覆われていない領域にも設けられている。

被覆層２７は、個別電極１９および接続電極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機能を有する。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。被覆層２７の厚さは、例えば２０〜６０μｍとすることができる。

なお、接続電極２１の端部、および副配線部１７ｂの端部は、被覆層２７から露出して設けられており、これらの露出した部分にてＦＰＣ５とヘッド基体３とが接続されている。

被覆層２７は、駆動ＩＣ１１を接続する個別電極１９および接続電極２１の端部を露出させるための開口部が形成されている。個別電極１９と接続電極２１とは、開口部を介して駆動ＩＣ１１に接続されている。

なお、共通電極１７、個別電極１９、および接続電極２１のうち、駆動ＩＣ１１またはＦＰＣ５と接続される領域にめっき層（不図示）を設けてもよい。めっき層は、金属または合金により形成することができ、例えば、周知の無電解めっき、あるいは電解めっきによって形成することができる。

また、めっき層として、例えば、共通電極１７上にニッケルめっきからなる第１被覆層を形成し、第１被覆層上に金めっきからなる第２被覆層を形成してもよい。この場合、第１被覆層の厚さを例えば１．５μｍ〜４μｍとし、第２被覆層の厚さを例えば０．０２μｍ〜０．１μｍとすることができる。

図４，５に示すように、傾斜面２は、基板７の第１端面７ａに設けられている。傾斜面２は、第１端面７ａの主走査方向における両端部に設けられており、第１端面７ａに対して交差するように設けられている。

第１端面７ａと傾斜面２との交差角度は、５〜７０°であることが好ましく、１０〜４
５°であることがさらに好ましい。第１端面７ａ側との交差角度がこのような範囲にあることにより、記録媒体Ｐにキズが生じる可能性を低減することができる。

傾斜面２は、第１端面７ａからみて、副走査方向における中央部が、副走査方向における端部よりも主走査方向における長さが長くなっている。言い換えると、傾斜面２は、第１端面７ａ側からみて、副走査方向の中央部が発熱部９に向けて突出した形状をなしている。傾斜面２は、基板７の表面、蓄熱層１３の第１部位１３ａの表面、および保護層２５の表面により形成されている。

サーマルヘッドＸ１は、第１端面７ａに傾斜面２を有することから、記録媒体ＰがサーマルヘッドＸ１に強く押し当てられた場合においても、サーマルヘッドＸ１により記録媒体Ｐにキズが生じる可能性を低減することができる。

傾斜面２は、サーマルヘッドＸ１のヘッド基体３を作成した後に、やすり、ダイヤモンドカッター、あるいはダイヤモンド砥石等によりサーマルヘッドＸ１を研磨することにより形成することができる。

蓄熱層１３は、傾斜面２と、共通電極１７の副配線部１７ｂとの間に、凸部４を有している。凸部４は、第１部位１３ａから基板７から遠ざかる方向に突出しており、主走査方向に沿って延びている。

凸部４の高さは、例えば、０．５〜３μｍとすることができる。凸部４の幅は、例えば、５０〜２００μｍとすることができる。

蓄熱層１３は、例えば、以下の方法により作製する。まず、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の第１端面７ａ上に塗布し、焼成する。次に、第２部位１３ｂおよび凸部４を形成する領域にレジストを塗布し、エッチングを行う。そして、レジストを除去することにより、蓄熱層１３に第１部位１３ａ、第２部位１３ｂ、および凸部４を形成することができる。

保護層２５は、発熱部９を覆うように設けられており、蓄熱層１３上に位置している。より詳細には、発熱部９を覆うように、第２部位１３ｂ上に設けられているとともに、第１部位１３ａ上に設けられており、凸部４上にも設けられている。

ここで、保護層２５の膜応力が低い場合に、基板７に面取りを施して傾斜面２を形成した際に、保護層２５に剥離が生じる問題がある。保護層２５に剥離が生じると、封止した各種電極あるいは発熱部９に腐食が生じる可能性がある。

これに対して、サーマルヘッドＸ１においては、蓄熱層１３が、主走査方向において、傾斜面２と、共通電極１７の副配線部１７ｂとの間に、凸部４を有しているため、蓄熱層１３上に保護層２５を製膜すると、保護層２５のうち凸部４上に位置する部位の膜応力が高くなる。それにより、保護層２５は、傾斜面２上に位置する部位と、副配線部１７ｂ上に位置する部位との間に、膜応力の高い部位が形成されることとなる。

その結果、面取り時に生じた応力が、保護層２５のうち凸部４上に位置する部位によって進行を妨げられることとなり、保護層２５のうち副配線部１７ｂ上に位置する部位が剥離しにくくなる。それゆえ、保護層２５の封止性を向上させることができる。

さらに、凸部４が蓄熱層１３により形成されているため、発熱部９にて発熱した熱が、凸部４に蓄熱されることとなり、傾斜面２に放熱されにくくなる。そのため、サーマルヘ
ッドＸ１の熱応答性を向上させることができる。

また、本実施形態においては、傾斜面２は、副走査方向における中央部が、副走査方向における端部よりも主走査方向における長さが長くなっており、傾斜面２の副走査方向における中央部と凸部４との距離が、傾斜面２の副走査方向における端部と凸部４との距離よりも小さくてもよい。

このような構成を有する場合には、傾斜面２上に位置する保護層２５と、保護層２５のうち凸部４上に位置する部位との距離を小さくすることができ、面取り時に生じた応力が、保護層２５のうち凸部４上に位置する部位によりすぐに進行を妨げられることとなり、応力が進行しにくくなる。その結果、保護層２５のうち副配線部１７ｂ上に位置する部位が剥離しにくくなり、保護層２５の封止性さらに向上させることができる。

図５を用いて、記録媒体ＰとサーマルヘッドＸ１との関係について、記録媒体Ｐとして、インクリボンＲおよびカードＣを用いて説明する。なお、記録媒体Ｐは、例示するようにインクリボンＲおよびカードＣを含む概念であり、インクリボンＲが不要な感熱紙をも含む概念である。

サーマルヘッドＸ１は、インクリボンＲを用いてカードＣに印画を行う。カードＣは、サーマルヘッドＸ１との間にインクリボンＲを介した状態で、後述するプラテンローラ５０によりサーマルヘッドＸ１に押圧されている。

プラテンローラ５０は、図５では下方に向けてカードＣを押圧するため、上方に向けて凸形状に変形することとなる。プラテンローラ５０は、カードＣと接触するとともに、凸部４上に位置する保護層２５に支持されながら、カードＣおよびインクリボンＲを搬送している。サーマルヘッドＸ１とプラテンローラ５０との間には隙間１０が生じている。

また、本実施形態においては、蓄熱層１３が、基板７上に位置する第１部位１３ａと、第１部位１３ａから基板から遠ざかる方向に向けて突出する第２部位１３ｂとを有しており、発熱部９は、第２部位１３ｂ上に設けられており、凸部４は、第２部位１３ｂと離間した状態で、第１部位１３ａから突出しており、第２部位１３ｂと凸部４との間に副配線部１７ｂが配置されていてもよい。

このような構成を有する場合には、保護層２５のうち副配線部１７ｂ上に位置する部位と、カードＣが接触しにくくなる。そのため、カードＣからの押圧力が、保護層２５のうち副配線部１７ｂ上に位置する部位に生じにくくなり、保護層２５のうち副配線部１７ｂ上に位置する部位に剥離が生じにくくなる。その結果、保護層２５の封止性を向上させることができる。

また、本実施形態においては、プラテンローラ５０とサーマルヘッドＸ１との間に隙間１０が生じており、隙間１０にインクリボンＲが収容されていてもよい。

このような構成を有する場合には、発熱部９の熱によりインクリボンＲが熱膨張した場合においても、インクリボンＲの熱膨張により膨張した部分を隙間１０に収納することができる。その結果、インクリボンＲにシワが生じる可能性を低減することができる。

また、本実施形態においては、インクリボンＲが、保護層２５のうち凸部４上に位置する部位に接触しつつ搬送されていてもよい。言い換えると、プラテンローラ５０が、インクリボンＲを介して凸部４上に位置する保護層２５に接触していてもよい。

このような構成を有する場合には、カードＣの印画にかすれが生じにくくなる。すなわち、プラテンローラ５０は、後述する軸体５０ａの両端をサーマルヘッドＸ１側に押圧することにより、発熱部９上の保護層２５にカードＣを押圧している。そのため、プラテンローラ５０は、中央部が上方に突出した凸形状に変形し、発熱部９上のカードＣの押圧力が小さくなり、印画にかすれが生じる可能性がある。

しかしながら、サーマルヘッドＸ１においては、プラテンローラ５０が、保護層２５のうち凸部４上に位置する部位によっても支持されることとなり、プラテンローラ５０が凸形状に変形しにくくなる。その結果、印画にかすれが生じにくくなる。

なお、サーマルヘッドＸ１においては、凸部４を１つのみ設けた例を示したが、これに限定されるものではない。傾斜面２と副配線部１７ｂとの間に複数設けてもよい。この場合においては、傾斜面２と副配線部１７ｂとの間に、保護層２５の膜応力の高い部位を複数設けることができ、さらに応力の進行を妨げることができる。

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６を参照しつつ説明する。図６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６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、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、取付部材８０に取り付けられている。そのため、サーマルヘッドＸ１においては、基板７の第１主面７ｃ側が記録媒体Ｐの搬送方向の上流側となり、基板７の第２主面７ｄ側が記録媒体Ｐの搬送方向の下流側となる。

搬送機構４０は、感熱紙、受像紙、カードＣ、インクリボンＲ等の記録媒体Ｐを図６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が受像紙あるいはカード等の場合は、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上に押圧する機能を有している。そして、プラテンローラ５０は、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圧および駆動ＩＣ１１を動作させるための電圧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。

本実施形態のサーマルプリンタＺは、搬送機構４０によって記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に搬送しつつ、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。それにより、記録媒体Ｐに所定の印画を行うことができる。

＜第２の実施形態＞
図７を用いてサーマルヘッドＸ２について説明する。なお、サーマルヘッドＸ１と同一の部材については同一の番号を付し、以下同様とする。

サーマルヘッドＸ２は、複数の凸部２０４を有する。凸部２０４は、傾斜面２と副配線部１７ｂとの間に設けられている。凸部２０４は、第１端面７ａからみて、傾斜面２に沿っている。より詳細には、凸部２０４は、第１端面７ａからみて、傾斜面２と保護層２５の上面とが交わる稜線２５ａに沿っている。

凸部２０４は、端部２０４ａと中央部２０４ｂとを有している。端部２０４ａは、凸部２０４のうち、副走査方向における端部に位置する。中央部２０４ｂは、凸部２０４のうち、副走査方向における中央部に位置する。凸部２０４は、第１端面７ａからみて、中央部２０４ｂが、端部２０４ａよりも発熱部９側に位置している。

本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、凸部２０４が、第１端面７ａからみて、傾斜面２に沿って位置する。

このような構成の場合においては、凸部２０４と、傾斜面２との距離を一定に近づけることができる。そのため、基板７に面取りを施して傾斜面２を形成した際に生じた応力が、保護層２５に対して均一に伝達しやすくなり、保護層２５に応力が集中する部分を形成しにくくなる。その結果、保護層２５に剥離が生じにくくなり、保護層２５の封止性を向上させることができる。

＜第３の実施形態＞
図８を用いてサーマルヘッドＸ３について説明する。サーマルヘッドＸ３は、サーマルヘッドＸ１の凸部４の代わりに凹部３０６を有している。

蓄熱層３１３は、第１部位３１３ａと、第２部位３１３ｂと、凸部３０４と、凹部３０６とを有している。第１部位３１３ａおよび第２部位３１３ｂは、サーマルヘッドＸ１の第１部位１３ａおよび第２部位１３ｂと同一のため説明を省略する。

凸部３０４は、傾斜面２と副配線部１７ｂとの間に位置する。また、第２部位３０４ｂと離間して位置する。凸部３０４は、第２部位３１３ｂと同等の高さを有している。

凹部３０６は、凸部３０４に形成されている。凹部３０６の深さは、凸部３０４の高さと略同等である。

蓄熱層１３は、例えば、以下の方法により作製する。まず、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の第１端面７ａ上に塗布し、焼成する。次に、第２部位３１３ｂおよび凸部３０４を形成する領域にレジストを塗布し、エッチングを行う。この時、凹部３０６となる領域にはレジストは設けない。そして、レジストを除去することにより、蓄熱層１３に第１部位３１３ａ、第２部位３１３ｂ、凸部３０４および凹部３０６を形成することができる。

本実施形態のサーマルヘッドＸ３では、蓄熱層３１３が、傾斜面２と、主走査方向において、副配線部１７ｂとの間に、凹部３０６を有しているため、蓄熱層１３上に保護層２５を製膜すると、保護層２５のうち凹部３０６上に位置する部位の膜応力が高くなる。それにより、保護層２５は、傾斜面２上に位置する部位と、副配線部１７ｂ上に位置する部
位との間に、膜応力の高い部位が形成されることとなる。

その結果、面取り時に生じた応力が、保護層２５のうち凹部３０６上に位置する部位によって進行を妨げられることとなり、保護層２５のうち副配線部１７ｂ上に位置する部位が剥離しにくくなる。それゆえ、保護層２５の封止性を向上させることができる。

また、本実施形態においては、傾斜面２が、副走査方向における中央部が、副走査方向における端部よりも主走査方向における長さが長くなっており、傾斜面２の副走査方向における中央部と凹部３０６との距離が、傾斜面２の副走査方向における端部と凹部３０６との距離よりも小さくてもよい。

このような構成を有する場合には、傾斜面２上に位置する保護層２５と、副走査方向における凹部３０６上に位置する保護層２５との距離を小さくすることができ、面取り時に生じた応力が、凹部３０６上に位置する保護層２５によりすぐに進行を妨げられることとなり、応力が進行しにくくなる。その結果、保護層２５のうち副配線部１７ｂ上に位置する部位が剥離しにくくなり、保護層２５の封止性さらに向上させることができる。

また、本実施形態においては、蓄熱層３１３が、基板７上に位置する第１部位３１３ａと、第１部位３１３ａから基板から遠ざかる方向に向けて突出する第２部位１３ｂとを有しており、発熱部９は、第２部位１３ｂ上に設けられており、凸部３０４は、第２部位３１３ｂと離間した状態で、第１部位３１３ａから突出しており、第２部位３１３ｂと凸部３０４との間に副配線部１７ｂが配置されており、凸部３０４に凹部３０６が設けられていてもよい。

このような構成を有する場合には、保護層２５のうち副配線部１７ｂ上に位置する部位と、カードＣが接触しにくくなる。そのため、カードＣからの押圧力が、保護層２５のうち副配線部１７ｂ上に位置する部位に生じにくくなり、保護層２５のうち副配線部１７ｂ上に位置する部位に剥離が生じにくくなる。その結果、保護層２５の封止性を向上させることができる。

また、本実施形態においては、インクリボンＲが、凹部３０６の周囲に位置する凸部３０４上に位置する保護層２５に接触しつつ搬送されていてもよい。言い換えると、プラテンローラ５０が、インクリボンＲを介して凸部３０４上に位置する保護層２５に接触していてもよい。

このような構成を有する場合には、カードＣの印画にかすれが生じにくくなる。すなわち、プラテンローラ５０は、後述する軸体５０ａの両端をサーマルヘッドＸ１側に押圧することにより、発熱部９上の保護層２５にカードＣを押圧している。そのため、プラテンローラ５０は、中央部が上方に突出した凸形状に変形し、発熱部９上のカードＣの押圧力が小さくなり、印画にかすれが生じる可能性がある。

しかしながら、サーマルヘッドＸ３においては、プラテンローラ５０が、３１３ｃ上に位置する保護層２５によっても支持されることとなり、プラテンローラ５０が凸形状に変形しにくくなる。その結果、印画にかすれが生じにくくなる。

なお、凸部３０４に凹部３０６を設けた例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、第１部位３１３ａに凹部３０６を形成してもよい。その場合においても、保護層２５のうち凹部３０６上に位置する部位の膜応力が高くなり、保護層２５の封止性を向上させることができる。

以上、複数の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〜Ｘ３をサーマルプリンタＺに用いてもよい。また、サーマルヘッドＸ１〜Ｘ３を適宜に組み合わせてもよい。

例えば、サーマルヘッドＸ１にサーマルヘッドＸ３を組み合わせて、蓄熱層１３が、凸部４および凹部３０６を有する構成としてもよい。このような場合においても、凸部４上に位置する保護層２５および凹部３０６上に位置する保護層２５の膜応力が大きくなるため、傾斜面２から応力が進行する可能性を低減することができる。

また、サーマルヘッドＸ１では、図３に示すように、基板７の第１端面７ａが凸状の曲面形状を有した例を示したが、基板７の第１端面７ａの表面形状および傾斜角度は特に限定されるものではなく、任意の形態をとることができる。

さらにまた、発熱部９が基板７の第１端面７ａに設けられた例を示したがこれに限定されるものではない。発熱部９が、第１主面７ｃに設けられた平面ヘッドにおいても、本発明を適用することができる。また、電気抵抗層１５を印刷により形成した厚膜方式のサーマルヘッドにも適用することができる。

Ｘ１〜Ｘ３ サーマルヘッド
Ｚ１ サーマルプリンタ
１ 放熱体
２ 傾斜面
３ ヘッド基体
４，２０４，３０４ 凸部
２０４ａ 端部
２０４ｂ 中央部
５ フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）
３０６ 凹部
７ 基板
９ 発熱部
１１ 駆動ＩＣ
１３， 蓄熱層
１３ａ，３１３ａ 第１部位
１３ｂ，３１３ｂ 第２部位
１７ 共通電極
１７ａ 主配線部
１７ｂ 副配線部
１７ｃ リード部
２５ 保護層
２７ 被覆層
２９ 被覆部材
３１ コネクタ
５０ プラテンローラ
７０ 制御装置

Claims (11)

1. 基板と、
   前記基板上に位置する蓄熱層と、
   前記蓄熱層上に位置する発熱部と、
   少なくとも一部が前記蓄熱層上に位置し、前記発熱部と繋がっている電極と、
   前記発熱部および前記蓄熱層上に位置し、少なくとも一部が前記基板上に位置する保護層と、を備え、
   前記基板は、主走査方向における少なくとも一方の端部に、傾斜面を有しており、
   前記蓄熱層は、主走査方向において、前記傾斜面と前記電極との間に、前記基板から遠ざかる方向に突出した凸部を有する、サーマルヘッド。
2. 平面視において、
   前記傾斜面は、副走査方向における中央部が、副走査方向における端部よりも主走査方向における長さが長くなっており、
   前記中央部と前記凸部との距離が、前記端部と前記凸部との距離よりも小さい、請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 平面視において、
   前記凸部は、前記傾斜面に沿って位置する、請求項１に記載のサーマルヘッド。
4. 前記蓄熱層は、前記基板上に位置する第１部位と、前記第１部位から前記基板から遠ざかる方向に向けて突出する第２部位とを有しており、
   前記発熱部は、前記第２部位上に位置しており、
   前記凸部は、前記第２部位と離間した状態で、前記第１部位から突出しており、
   前記第２部位と前記凸部との間に前記電極が配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
5. 前記凸部に、前記基板に近づく方向に凹んだ凹部が設けられている、請求項４に記載のサーマルヘッド。
6. 基板と、
   前記基板上に位置する蓄熱層と、
   前記蓄熱層上に位置する発熱部と、
   少なくとも一部が前記蓄熱層上に位置し、前記発熱部と繋がっている電極と、
   前記発熱部および前記蓄熱層上に位置し、少なくとも一部が前記基板上に位置する保護層と、を備え、
   前記基板は、主走査方向における少なくとも一方の端部に、傾斜面を有しており、
   前記蓄熱層は、主走査方向において、前記傾斜面と前記電極との間に、前記基板に近づく方向に凹んだ凹部を有する、サーマルヘッド。
7. 平面視において、
   前記傾斜面は、副走査方向における中央部が、副走査方向における端部よりも主走査方向における長さが長くなっており、
   前記中央部と前記凹部との距離が、前記端部と前記凹部との距離よりも小さい、請求項６に記載のサーマルヘッド。
8. 平面視において、
   前記凹部は、前記傾斜面に沿って位置する、請求項６に記載のサーマルヘッド。
9. 請求項の１〜５の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。
10. 前記記録媒体が、前記凸部上に位置する保護層に接触しつつ搬送される、請求項９に記載のサーマルプリンタ。
11. 請求項の６〜８の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、
    前記記録媒体が、前記凹部の周囲に位置する前記蓄熱層上に位置する保護層に接触しつつ搬送される、サーマルプリンタ。

Images