JP6130618B1 - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

サーマルヘッドＸ１は、基板７と、基板７上に設けられた複数の発熱部９とを有するヘッド基体と、ヘッド基体と外部とを接続部６を介して接続する接続部材５と、接続部３を被覆するための第１被覆部材１２とを備え、第１被覆部材１２は、上面に主走査方向に所定間隔をおいて配置された複数の凸部１２ａを有している。【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、基板上に設けられた複数の発熱部とを有するヘッド基体と、ヘッド基体と外部とを接続部を介して接続する接続部材と、接続部を被覆するための第１被覆部材とを備える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２００４−１４８５７７号公報

本開示のサーマルヘッドは、ヘッド基体と、接続部材と、第１被覆部材とを備えている。ヘッド基体は、基板と、前記基板上に設けられた複数の発熱部とを有する。接続部材は、前記ヘッド基体と外部とを接続部を介して接続する。第１被覆部材は、前記接続部を被覆する。また、前記第１被覆部材は、上面に主走査方向に所定間隔をおいて配置された複数の凸部を有している。

本開示の他のサーマルヘッドは、ヘッド基体と、配線基板と、接続部材と、第１被覆部材とを備えている。ヘッド基体は、基板と、前記基板上に設けられた複数の発熱部とを有する。配線基板は、前記ヘッド基体に隣り合うように配置され、前記ヘッド基体と電気的に接続されている。接続部材は、前配線基板と外部とを接続部を介して接続する。前記第１被覆部材は、前記接続部を被覆している。また、前記第１被覆部材は、上面に主走査方向に所定間隔をおいて配置された複数の凸部を有している。

本開示のサーマルプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、発熱部上に記録媒体を押圧するプラテンローラとを備えている。

第１の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）は概略構成を示す平面図、（ｂ）は概略構成の断面を示す説明図である。 第１の実施形態に係るサーマルヘッドの平面図である。 図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図２に示すＩＶ−ＩＶ線断面図である。 （ａ）は第１の実施形態に係るサーマルプリンタの概略構成を示す図、（ｂ）は記録媒体の搬送状態を示す図である。 第２の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）は概略構成を示す平面図、（ｂ）は概略構成の断面を示す説明図である。 第２の実施形態に係るサーマルヘッドの一部の断面図である。 第２の実施形態に係るサーマルヘッドの図４に対応する断面図である。 第３の実施形態に係るサーマルヘッドの図４に対応する断面図である。 第４の実施形態に係るサーマルヘッドの図４に対応する断面図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。同一の部材を示す複数の図面同士においても、形状等を誇張するために、寸法比率等は互いに一致していないことがある。

＜第１の実施形態＞
以下、サーマルヘッドＸ１について図１〜４を参照して説明する。図１は、サーマルヘッドＸ１の概略構成を示しており、発熱部９および接続部６を太線で示しているとともに、蓄熱層１３の図示を省略している。図２では、保護層２５、第２被覆部材２９、被覆層２７、フレキシブル配線基板５（以下、ＦＰＣ５と称する）、およびコネクタ３１を省略して一点鎖線で示している。また、図２では、第１被覆部材１２を複数の点で示している。また、図２においては、ＦＰＣ５の配線導体５ｂの一部を抜粋して示している。

サーマルヘッドＸ１は、放熱板１と、ヘッド基体３と、接続部材であるＦＰＣ５と、第１被覆部材１２とを備えている。ヘッド基体３は、放熱板１上に載置されており、ＦＰＣ５が電気的に接続されている。ヘッド基体３とＦＰＣ５とは、接続部６を介して電気的に接続されている。第１被覆部材１２は、接続部６を被覆するように、ヘッド基体３上およびＦＰＣ５上に設けられており、主走査方向に長く設けられている。ＦＰＣ５には、コネクタ３１が電気的に接続されており、これにより、サーマルヘッドＸ１が外部と電気的に接続されている。

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いる。放熱板１は、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。放熱板１は、平面視して矩形状をなしている。放熱板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、平面視して、長方形状に形成されている。ヘッド基体３は、図１に示すように、基板７と、発熱部９と、保護層２５と、被覆層２７と、駆動ＩＣ１１と、第１被覆部材１２と、第２被覆部材２９とを備えている。基板７上にはサーマルヘッド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（不図示）に印字を行う機能を有する。

保護層２５は、発熱部９を被覆するように、主走査方向に長く設けられている。被覆層２７は、基板７上に、主走査方向に長く設けられている。駆動ＩＣ１１は、被覆層２７から露出した基板７上に設けられている。駆動ＩＣ１１は主走査方向に複数設けられている。第２被覆部材２９は、複数の駆動ＩＣ１１を一括して被覆している。そのため、主走査方向に長く設けられている。

以下、図２，３を用いて、ヘッド基体３およびＦＰＣ５を構成する各部材について詳細に説明する。なお、第１の実施形態においては、接続部材としてＦＰＣ５を用いて説明する。

基板７は、放熱板１に配置されており、平面視して、矩形状をなしている。そのため、基板７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。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の上面には、蓄熱層１３が形成されている。蓄熱層１３は、下地部１３ａと、隆起部１３ｂとを備えている。下地部１３ａは、基板７の上面の左半分にわたり形成されている。隆起部１３ｂは、主走査方向に沿って帯状に延び、断面が略半楕円形状をなしている。隆起部１３ｂは、印画する記録媒体Ｐ（図５参照）を、発熱部９上に設けられた保護層２５に良好に押し当てるように機能する。

蓄熱層１３は、熱伝導性の低いガラスで形成されている。蓄熱層１３は、発熱部９で発生する熱の一部を一時的に蓄積している。それにより、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る。それゆえ、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により形成できる。

電気抵抗層１５は、蓄熱層１３の上面に設けられている。電気抵抗層１５上には、端子２、共通電極１７、個別電極１９、および接続電極２１が設けられている。電気抵抗層１５は、端子２、共通電極１７、個別電極１９、および接続電極２１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と個別電極１９との間に電気抵抗層１５が各種電極から露出した露出領域を有する。図２に示すように、電気抵抗層１５の露出領域は、蓄熱層１３の隆起部１３ｂ上に列状に配置されている。電気抵抗層１５の各露出領域が、それぞれ発熱部９を構成している。

なお、電気抵抗層１５は、共通電極１７、個別電極１９、および接続電極２１と同形状にパターニングされていなくてもよい。例えば、共通電極１７と個別電極１９との間にのみ電気抵抗層１５を設けて発熱部９を構成してもよい。

発熱部９は、説明の便宜上、図１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に電圧が印加されると、ジュール発熱によって発熱部９が発熱する。

電気抵抗層１５の上面には、共通電極１７、個別電極１９、および接続電極２１が設けられている。共通電極１７、個別電極１９、および接続電極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、主配線部１７ａと、副配線部１７ｂと、リード部１７ｃとを備えている。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るように２つ設けられている。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るように複数設けられている。共通電極１７は、基板７の第２長辺７ｂ側に、外部端子４に接続される端子２を有している。

複数の個別電極１９は、各発熱部９と駆動ＩＣ１１とを電気的に接続している。また、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とコネクタ３１とを電気的に接続している。各駆動ＩＣ１１に接続された複数の接続電極２１は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。接続電極２１は、基板７の第２長辺７ｂ側に、接続部６に接続される端子２を有している。

端子２は、ヘッド基体３とＦＰＣ５とを接続するために、共通電極１７および接続電極２１に設けられており、基板７の第２長辺７ｂ側に配置されている。端子２は、共通電極１７の一部および接続電極２１の一部により形成されている。

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は、例えば、下記の方法により形成できる。まず、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して形成される。なお、電気抵抗層１５、共通電極１７、個別電極１９、および接続電極２１は、同じ工程によって同時に形成することができる。

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。

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している。保護層２５は、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２、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る。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。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、基板７上には、共通電極１７、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、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６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から保護している。また、被覆層２７は、大気中に含まれている水分等の付着による腐食から各種電極を保護するためのものである。

駆動ＩＣ１１は、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は、個別電極１９と接続電極２１とを接続している。また、駆動ＩＣ１１は、所定間隔をおいて主走査方向に複数設けられている。所定間隔としては、例えば、１ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。

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は、例えば、内部に複数のスイッチング素子を有する切替部材を用いることができる。駆動ＩＣ１１は、第２被覆部材２９にて封止されている。

第２被覆部材２９は、複数の駆動ＩＣ１１にまたがって、主走査方向に延びるように設けられている。第２被覆部材２９は、駆動ＩＣ１１が露出しないように駆動ＩＣ１１を被覆している。また、第２被覆部材２９は、駆動ＩＣ１１とこれらの配線との接続領域も被覆している。

第２被覆部材２９は、例えば、エポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂等の熱硬化性の樹脂により形成することができる。また、第２被覆部材２９は、紫外線硬化樹脂、あるいは可視光硬化樹脂等を用いて形成することができる。

ＦＰＣ５は、ベース部材５ａと、複数の配線導体５ｂと、カバー部材５ｃとを有している。ベース部材５ａは、平面視して矩形状をなしており、ＦＰＣ５の外形と同形状をなしている。複数の配線導体５ｂは、ベース部材５ａ上に設けられており、主走査方向に互いに所定間隔をおいて配置されている。複数の配線導体５ｂの端部には、端子２に電気的に接続される外部端子４がそれぞれ設けられている。そのため、外部端子４は、主走査方向に互いに所定間隔をおいて複数配列されている。カバー部材５ｃは、配線導体５ｂを覆うようにベース部材５ａ上に設けられている。カバー部材５ｃは、外部端子４が露出するように一部が切り欠かれている。なお、配線導体５ｂと外部端子４とは同じ材料で一体的に形成してもよい。この場合、カバー部材５ｃから露出した配線導体５ｂの部分が外部端子４となる。

コネクタ３１は、配線導体５ｂと電気的に接続されており、コネクタ３１のハウジングに、外部からソケットが挿通されて、サーマルヘッドＸ１が外部と電気的に接続されている。

図３に示すように、端子２と外部端子４との間には、導電部材２３が設けられている。導電部材２３は、端子２と外部端子４とを電気的に接続している。導電部材２３としては、例えば、半田、あるいは異方性導電接着剤等を例示できる。本実施形態においては、半田を用いて説明する。なお、導電部材２３と端子２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。

接続部６は、ヘッド基体３と、ＦＰＣ５（接続部材）とを電気的に接続する部位である。そのため、第１の実施形態においては導電部材２３を意味する。

外部端子４は、主走査方向に所定間隔をおいて複数配列されている。そのため、接続部６も主走査方向に所定間隔をおいて複数配列されている。なお、ＦＰＣ５において、接続部６が配列された領域を接続領域（不図示）と以下称する。言い換えると、接続領域は、平面視して、最も基板７の第１短辺７ｃ側に位置する外部端子４と、最も基板７の第２短辺７ｄ側に位置する外部端子４との間に位置する領域である。

第１被覆部材１２は、接続領域を保護するために設けられている。そのため、第１被覆部材１２は、主走査方向に延びるように、ヘッド基体３およびＦＰＣ５上に設けられている。すなわち、第１被覆部材１２は、ＦＰＣ５の接続領域上から、接続領域に副走査方向に隣り合うヘッド基体３にわたって設けられている。

第１被覆部材１２は、第２被覆部材２９と同じく、エポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂等の熱硬化性の樹脂により形成することができる。また、紫外線硬化樹脂、あるいは可視光硬化樹脂等を用いて形成することができる。

図４を用いて、第１被覆部材１２およびＦＰＣ５について詳細に説明する。なお、図４には、搬送中の記録媒体Ｐを模式的に黒線で示している。

第１被覆部材１２は、主走査方向に所定間隔をおいて配置された複数の凸部１２ａを有している。また、第１被覆部材１２は、主走査方向に所定間隔をおいて配置された複数の凹部１２ｂを有している。複数の凸部１２ａおよび複数の凹部１２ｂは、第１被覆部材１２の上面に設けられている。また、複数の凸部１２ａおよび複数の凹部１２ｂは、互いに交互に配置されている。また、複数の凸部１２ａおよび複数の凹部１２ｂは、接続領域上に設けられている。

隣り合う凸部１２ａ同士の間の間隔は、例えば、５０〜２００μｍである。隣り合う凹部１２ｂ同士の間の間隔は、例えば、５０〜２００μｍである。なお、隣り合う凸部１２ａ同士の間の間隔は、凸部１２ａのうち最も高くに位置する部位同士の主走査方向の距離を示している。隣り合う凹部１２ｂ同士の間の間隔についても同様である。

凸部１２ａおよび凹部１２ｂの高低差は、例えば、２０〜４０μｍとすることができる。凸部１２ａおよび凹部１２ｂの高低差は、例えば、非接触式のレーザー顕微鏡により、第１被覆部材１２の表面状態を観察することにより測定することができる。

第１被覆部材１２は、記録媒体Ｐと接触可能に構成されている。言い換えると、第１被覆部材１２は、記録媒体Ｐの搬送状況によって、記録媒体Ｐと接触することがある。

ＦＰＣ５のベース部材５ａは、基板側に位置する第１面５ｃと、第１面５ｃとは反対側に位置する第２面５ｄとを有している。第１面５ｃ上には、配線導体５ｂが形成されており、外部端子４が設けられている。ベース部材５ａは、外部端子４が設けられていない領域に、窪み部１４を有している。

窪み部１４は、外部端子４が設けられた領域の第１面５ｃから第２面５ｄに向けて窪んでいる。窪み部１４は、第１面５ｃの外部端子４が設けられていない領域に形成されている。言い換えると、窪み部１４は、外部端子４同士の間に形成されている。そのため、窪み部１４は、主走査方向に所定間隔をおいて複数配置されている。

また、窪み部１４に対応する第２面５ｄは、上方に突出している。窪み部１４は、主走査方向に所定間隔をおいて複数配置されていることから、第２面５ｄは、主走査方向に所定間隔をおいて配置された突出部を有している。

窪み部１４の外部端子４が設けられた領域の第１面５ｃからの深さ（基板７の厚み方向の長さ）としては、例えば、２０〜４０μｍとすることができる。窪み部１４の外部端子４が設けられた領域の第１面５ｃからの深さは、例えば、図４のように垂直方向にサーマルヘッドＸ１を切断し、ＦＰＣ５の断面を観察することにより求めることができる。

ここで、記録媒体が、凸部を有さない第１被覆部材と接触した場合、第１被覆部材の上面は平坦となっていることから、記録媒体は、第１被覆部材と面接触することとなる。それにより、記録媒体と第１被覆部材との摩擦力が大きくなってしまい、記録媒体に引っ掛かりが生じてしまい、記録媒体にしわが生じる恐れがある。

これに対して、第１被覆部材１２は、上面に主走査方向に所定間隔をおいて配置された複数の凸部１２ａを有している。そのため、第１被覆部材１２と記録媒体Ｐとが接触したとしても、記録媒体Ｐは、凸部１２ａに接触するものの、凸部１２ａの間の凹部１２ｂには接触しにくい構成となる。それにより、記録媒体Ｐは、第１被覆部材１２と点接触することとなる。それゆえ、記録媒体Ｐと第１被覆部材１２との摩擦力が大きくならず、記録媒体Ｐに引っかかりが生じにくい。その結果、記録媒体にしわが生じにくくなる。

特に、光沢紙を記録媒体Ｐとして用いるサーマルヘッドＸ１の場合には以下の理由から有用である。光沢紙は、記録媒体Ｐのコシが強く、記録媒体Ｐと凹部１２ｂとがさらに接触しにくくなる。その結果、記録媒体Ｐは、第１被覆部材１２と点接触することとなり、記録媒体Ｐにしわ、あるいは紙詰まりが生じる可能性を低減することができる。

第１被覆部材１２は、エポキシ系樹脂により形成することができる。それにより、記録媒体Ｐに帯電した静電気が、第１被覆部材１２を通じて、例えば、放熱板１に放電されることとなる。それにより、発熱部９に静電気が落ちにくくなる。その結果、サーマルヘッドＸ１が破損しにくくなる。

また、接続領域上に配置された第１被覆部材１２の上面に、凸部１２ａが設けられている。それにより、接続部６を流れる電気信号によるノイズを低減することができる。

つまり、第１被覆部材１２は、上面に凸部１２ａが設けられていることにより、上面が平坦な場合に比べて上面の表面積を大きくすることができる。それにより、ノイズが第１被覆部材１２の上面から放射されやすくなり、接続部６のノイズによる影響を低減することができる。

また、平面視して、第２被覆部材２９が、発熱部９と第１被覆部材１２との間に設けられている。言い換えると、記録媒体Ｐの搬送方向から見て、第１被覆部材１２、第２被覆部材２９、発熱部９の順に配置されている。

そのため、記録媒体Ｐは、第１被覆部材１２の凸部１２ａに接触して除電された後、第２被覆部材２９に接触することとなる。その結果、第２被覆部材２９に静電気が落ちて駆動ＩＣ１１が破損しにくくなる。

また、凸部１２ａが、第２面５ｄの窪み部１４に対応する位置に配置されている。そのため、記録媒体Ｐが、プラテンローラ５０（図５参照）に過剰に押圧された場合においても、窪み部１４が変形して、凸部１２ａが下方に変位することができる。それゆえ、窪み部１４が、凸部１２ａに集中した応力を緩和することができる。その結果、第１被覆部材１２にひび割れ等の破損が生じにくくなる。

ここで、記録媒体Ｐは、図５に示すように、各種ローラによって搬送されている。そのため、記録媒体Ｐと各種ローラとの摩擦熱により、記録媒体Ｐが高温になるおそれがある。

これに対して、サーマルヘッドＸ１は、窪み部１４の基板側７には空間が存在していることから、凸部１２ａおよび窪み部１４と、基板７との間に断熱層が形成されることとなり、記録媒体Ｐの熱が、基板７に伝熱しにくくなる。

また、第１被覆部材１２は、凸部１２ａ間に凹部１２ｂを有しており、凹部１２ｂが端子２上に配置されている。言い換えると、記録媒体Ｐと接触する凸部１２ａが、端子２上に配置されない構成となっている。そのため、記録媒体Ｐに帯電した静電気が第１被覆部材１２に放電した場合においても、静電気は距離の近い凸部１２ａに落ちることとなる。そのため、静電気が端子２上に落ちる可能性を低減することができる。その結果、端子２が静電気により破壊されにくくなる。

サーマルヘッドＸ１は、例えば、以下の方法により作製することができる。

まず、ヘッド基体３の端子２上に導電部材２３を介して、ＦＰＣ５の外部端子４を電気的に接続する。次に、導電部材２３をリフローさせて、ヘッド基体３の端子２と、ＦＰＣ５の外部端子４とを電気的に接続させる。

次に、ディスペンサー等を用いて、接続部６を封止するように一定の厚みで第１被覆部材１２を塗布、硬化する。続いて、凸部１２ａを形成する部位に、再度ディスペンサーで第１被覆部材１２を塗布、乾燥する。これにより、第１被覆部材１２の上面に凸部１２ａを形成することができる。

また、ディスペンサー等を用いて、接続部６を封止するように一定の厚みで第１被覆部材１２を塗布した後に、凹凸面を有する押圧板を塗布面に押し付けて凸部１２ａを形成してもよい。

なお、凸部１２ａおよび凹部１２ｂを接続領域上に設けた例を示したがこれに限定されるものではない。第１被覆部材１２の接続領域以外の上面に、凸部１２ａおよび凹部１２ｂを形成してもよい。

また、ベース部材５ａが窪み部１４を有する構成を示したが、窪み部１４は必ずしも設けなくてもよい。

次に、サーマルプリンタＺ１について、図５を参照しつつ説明する。

図５（ａ）に示すように、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、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、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、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。

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上に位置する保護層２５上に押圧する機能を有する。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、図５（ｂ）に示すように、第２被覆部材２９が、第１被覆部材１２よりも搬送方向Ｓの上流側に配置されている。記録媒体Ｐは、第１被覆部材１２、第２被覆部材２９をこの順に接触するように、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＞
図６〜８を用いてサーマルヘッドＸ２について説明する。なお、第１の実施形態と同一の部材については同一の符号を付している。図６では、発熱部９、コネクタピン８、ワイヤ１６は太線で示している。

サーマルヘッドＸ２は、放熱板１と、ヘッド基体２０３と、配線基板１８と、接続部材であるコネクタ２３１と、第１被覆部材２１２とを備えている。ヘッド基体２０３および配線基板１８は、放熱板１上に載置されている。配線基板１８にはコネクタ２３１が電気的に接続されている。第２の実施形態においては、接続部材として、コネクタ２３１を用いて説明する。

配線基板１８上には、複数の駆動ＩＣ１１が設けられており、駆動ＩＣ１１の上面に設けられたワイヤ１６が、ヘッド基体２０３と配線基板１８とを電気的に接続している。複数の駆動ＩＣ１１を被覆するように第２被覆部材２２９が設けられている。第２被覆部材２２９は、主走査方向に長く設けられている。

コネクタ２３１は、コネクタピン８とハウジング１０とを有している。コネクタピン８は、配線基板１８に電気的に接続されている。ハウジング１０は、コネクタピン８を収容している。ハウジング１０には外部からソケットが挿通され、それにより、ヘッド基体２０３と外部とが電気的に接続される。

第１被覆部材２１２は、接続部２０６を被覆するように、配線基板１８およびハウジング１０上に設けられている。

図７，８を用いて配線基板１８、コネクタ２３１および第１被覆部材２１２について詳細に説明する。

配線基板１８は、ヘッド基体２０３に隣り合うように放熱板１の上面に載置されている。配線基板１８は、ベース部材１８ａと、配線導体１８ｂとを有している。配線基板１８上には、駆動ＩＣ１１およびワイヤ１６が設けられている。

ベース部材１８ａは、平面視して矩形状をなしており、配線基板１８と略同形状を成している。配線導体１８ｂは、ベース部材１８ａ上に設けられており、図示していないが平面方向にパターニングされている。配線導体１８ｂは、コネクタ２３１側に、接続部２０６と電気的に接続される端子２を有している。端子２は、主走査方向に所定間隔をおいて配置されている。

駆動ＩＣ１１は、ベース部材１８ａ上のうち、配線導体１８ｂが設けられていない領域に載置されている。一対のワイヤ１６は、駆動ＩＣ１１の上面から引き出されており、第１ワイヤ１６と第２ワイヤ１６とを有している。第１ワイヤ１６は、ヘッド基体３の接続電極２１に電気的に接続されている。第２ワイヤ１６は、配線基板１８の配線導体１８ｂに電気的に接続されている。

コネクタ２３１は、配線基板１８の側面と所定の間隔をあけてハウジング１０が配置されている。複数のコネクタピン８は、第１端部８ａと第２端部８ｂを有している。第１端部８ａは、ハウジング１０の外部に露出しており、端子２と電気的に接続されている。すなわち、第１端部８ａはコネクタ（接続部材）２３１の外部端子４として機能する。第２端部８ｂはハウジング１０の内部に収容されている。コネクタピン８は、導電性を有しており、金属あるいは合金により形成することができる。ハウジング１０は、絶縁性の部材により形成することができる。

第１端部８ａは、配線基板１８の端子２に導電部材２３を介して電気的に接続されている。そのため、第２の実施形態において、接続部２０６は、導電部材２３により構成されている。

第１被覆部材２１２は、接続領域を保護するために設けられており、端子２、導電部材２３、および第１端部８ａを被覆するように設けられている。本実施形態では、第１被覆部材２１２は、端子２、導電部材２３および第１端部８ａの全域にわたって設けられている。そのため、第１被覆部材２１２は、端子２、導電部材２３および第１端部８ａを封止している。そして、第１被覆部材２１２の一部は、第２被覆部材２９のハウジング１０上に配置されている。

図８に示すように、第１被覆部材２１２は、主走査方向に所定間隔をおいて配置された複数の凸部２１２ａを有している。第１被覆部材２１２は、主走査方向に所定間隔をおいて配置された複数の凹部２１２ｂを有している。複数の凸部２１２ａおよび複数の凹部２１２ｂは、第１被覆部材２１２の上面に設けられている。複数の凸部２１２ａおよび複数の凹部２１２ｂは、主走査方向に交互に配置されている。複数の凸部２１２ａおよび複数の凹部２１２ｂは、接続領域上に形成されている。

隣り合う凸部２１２ａ同士の間の間隔は、例えば、１〜５ｍｍである。隣り合う凹部１２ｂ同士の間の間隔は、例えば、１〜５ｍｍである。

凸部２１２ａおよび凹部２１２ｂの高低差は、例えば、５０〜２００μｍとすることができる。凸部２１２ａおよび凹部２１２ｂの高低差は、例えば、非接触式のレーザー顕微鏡により、第１被覆部材２１２の表面状態を観察することにより測定することができる。

第１被覆部材２１２は、記録媒体Ｐと接触可能に構成されている。すなわち、記録媒体Ｐは、第１被覆部材２１２に接触した後に、発熱部９上の保護膜２５（図３参照）に接触することにより、印画が行われている。

第１被覆部材２１２は、上面に主走査方向に所定間隔をおいて配置された凸部２１２ａを有している。それにより、記録媒体Ｐは、凸部２１２ａに接触するとともに、凸部２１２ａの間に位置する凹部２１２ｂに接触しにくい構成となる。そのため、記録媒体Ｐは、第１被覆部材２１２と点接触することとなる。それゆえ、記録媒体Ｐと第１被覆部材２１２との摩擦力が大きくならず、記録媒体Ｐに引っかかりが生じにくい。その結果、記録媒体にしわが生じにくくなる。

また、複数の凸部２１２ａが、それぞれ複数のコネクタピン８に対応する位置に設けられている。それにより、第１被覆部材２１２の凸部２１２ａをコネクタピン８が支持することができ、第１被覆部材２１２が、記録媒体Ｐを安定して搬送することができる。

また、第１被覆部材２１２が、接続部２０６の周囲を取り囲むように配置されている。それにより、接続部２０６の機械的な接続を安定させることができる。その結果、接続部２０６の電気的な接続信頼性を向上させることができる。

＜第３の実施形態＞
図９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、第１被覆部材３１２の構成がサーマルヘッドＸ１と異なっている。その他の構成は、サーマルヘッドＸ１と同じであり、説明を省略する。

第１被覆部材３１２は、複数の凸部３１２ａと、複数の凹部３１２ｂと、浸入部３１２ｃとを有している。複数の凸部３１２ａおよび複数の凹部３１２ｂは、第１被覆部材３１２の上面に設けられている。浸入部３１２ｃは、第１被覆部材３１２のうち、ＦＰＣ５と基板７との間に位置する部位に配置されている。浸入部３１２ｃは、ＦＰＣ５と基板７との間を充填している。

浸入部３１２ｃが、ＦＰＣ５と基板７との間に入り込んでいることから、ＦＰＣ５の基板７上に位置する端部が、第１被覆部材３１２により挟持されることとなる。言い換えると、第１被覆部材３１２が、ＦＰＣ５の基板７上に位置する端部の周囲の全域にわたって配置されることとなる。その結果、ＦＰＣ５の基板７上に位置する端部が剥離しにくくなる。そのため、ＦＰＣ５がヘッド基体３から剥離しにくくすることができる。

さらに、浸入部３１２ｃが、ＦＰＣ５と基板７との間を充填していることから、導電部材２３の周囲に第１被覆部材３１２が配置されることとなる。それゆえ、浸入部３１２ｃが導電部材２３を保護することができる。その結果、ヘッド基体３とＦＰＣ５との電気的な接続を安定化することができる。

＜第４の実施形態＞
図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、第１被覆部材３１２の構成がサーマルヘッドＸ３と異なっている。その他の構成は、サーマルヘッドＸ３と同じであり、説明を省略する。

第１被覆部材４１２は、凸部４１２ａと、凹部４１２ｂと、浸入部４１２ｃとを有している。浸入部４１２ｃは、ＦＰＣ５と基板７との間を充填しておらず、ＦＰＣ５側に設けられている。言い換えると、浸入部４１２ｃと基板７との間には空間が設けられている。そのため、浸入部４１２ｃから導電部材２３の一部が露出して設けられている。そして、導電部材２３は半田により形成されている。

ここで、多量の浸入部４１２ｃが、ＦＰＣ５と基板７との間に入り込むと、導電部材２３は、浸入部４１２ｃに押圧されて隣に位置する導電部材２３と接触するおそれがある。すなわち、短絡するおそれがある。

これに対して、サーマルヘッドＸ４は、浸入部４１２ｃの流入量を少なくして、浸入部４１２ｃから押圧される押圧力を小さくすることができる。その結果、導電部材２３が、隣り合う導電部材２３に接触しにくくなり、サーマルヘッドＸ４に短絡が生じにくくなる。

また、浸入部４１２ｃは接続部６間に位置する部分を有している。そして、浸入部４１２ｃのうち、接続部６間に位置する部分の基板７側の面が、上方に向けて突出している。より詳細には、断面視して、導電部材２３間に位置する浸入部４１２ｃの基板７側の面が上方に向けて突出した凸形状をなしている。そのため、浸入部４１２ｃは、上方からの押圧力に対して、変形しやすく構成されている。それゆえ、浸入部４１２ｃが、上方からの押圧力を分散することができる。

特に、浸入部４１２ｃが、凸部４１２ａの下方に位置すると、より一層上方からの押圧力を分散することできる。すなわち、凸部４１２ａは、記録媒体Ｐと接触するように構成されており、凸部４１２ａに下方に向けて押圧力が加わることとなる。これに対して、浸入部４１２ｃが押圧力を分散するように作用し、第１被覆部材４１２が、押圧力により破損しにくくなる。

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〜Ｘ４をサーマルプリンタＺ１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〜Ｘ４を適宜組み合わせてもよい。

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１３ａ上に配置してもよい。また、蓄熱層１３を基板７の上面の全域にわたって設けてもよい。

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。

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。さらに、発熱部９を基板の端面に形成する端面ヘッドに本技術を用いてもよい。

Ｘ１〜Ｘ４ サーマルヘッド
Ｚ１ サーマルプリンタ
１ 放熱板
２ 端子
３ ヘッド基体
４ 外部端子
５ フレキシブルプリント配線板（接続部材）
５ａ ベース部材
５ｂ 配線導体
５ｃ カバー部材
６，２０６ 接続部
７ 基板
８ コネクタピン
８ａ 第１端部
８ｂ 第２端部
９ 発熱部
１０ ハウジング
１１ 駆動ＩＣ
１２，２１２，３１２，４１２ 第１被覆部材
１２ａ，２１２ａ，３１２ａ，４１２ａ 凸部
１２ｂ，２１２ｂ，３１２ｂ，４１２ｂ 凹部
３１２ｃ，４１２ｃ 浸入部
１４ 窪み部
１６ ワイヤ
１８ 配線基板
１８ａ ベース部材
１８ｂ 配線導体
２３ 導電部材
２９，２２９ 第２被覆部材
３１，２３１ コネクタ（接続部材）

Claims (12)

1. 基板と前記基板上に設けられた複数の発熱部とを有するヘッド基体と、
   前記ヘッド基体と外部とを接続部を介して接続する接続部材と、
   前記接続部を被覆するための第１被覆部材と、を備え、
   前記第１被覆部材は、上面に主走査方向に所定間隔をおいて配置された複数の凸部を有していることを特徴とするサーマルヘッド。
2. 基板と前記基板上に設けられた複数の発熱部とを有するヘッド基体と、
   前記ヘッド基体に隣り合うように配置され、前記ヘッド基体と電気的に接続された配線基板と、
   前記配線基板と外部とを接続部を介して接続する接続部材と、
   前記接続部を被覆するための第１被覆部材と、を備え、
   前記第１被覆部材は、上面に主走査方向に所定間隔をおいて配置された複数の凸部を有していることを特徴とするサーマルヘッド。
3. 前記接続部材が、前記ヘッド基体または前記配線基板と電気的に接続された接続領域を有しており、
   前記接続領域上に配置された前記第１被覆部材の上面に、前記凸部が設けられている、請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記発熱部の駆動を制御する駆動ＩＣと、
   前記駆動ＩＣを被覆する第２被覆部材とをさらに備え、
   平面視して、前記第２被覆部材が、前記発熱部と前記第１被覆部材との間に設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
5. 前記ヘッド基体または前記配線基板は、前記接続部材に電気的に接続される複数の端子を備えており、
   前記接続部材は、
   前記基板側に位置する第１面と、前記第１面とは反対側に位置する第２面とを有するベース部材と、
   前記第１面上に設けられた配線導体と、
   複数の前記端子にそれぞれ電気的に接続された複数の外部端子とを備えており、
   前記ベース部材が、前記外部端子が形成されていない領域に、前記第１面から窪んだ窪み部を有しており、
   前記第１被覆部材の前記凸部が、前記第２面の前記窪み部に対応する位置に配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
6. 前記窪み部の前記基板側には空間が存在する、請求項５に記載のサーマルヘッド。
7. 前記第１被覆部材は、前記凸部間に凹部を有しており、
   前記凹部が、前記端子上に配置されている、請求項５または６に記載のサーマルヘッド。
8. 前記第１被覆部材は、前記接続部材と、前記ヘッド基体または前記配線基板との間に入り込んでいる、請求項１から７のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
9. 前記接続部が半田により形成されており、
   前記半田が、前記第１被覆部材から露出している、請求項８に記載のサーマルヘッド。
10. 断面視して、
    前記接続部材と、前記ヘッド基体または前記配線基板との間に入り込んだ前記第１被覆部材は、前記接続部間に位置する部分を有しており、
    前記接続部間に位置する部分の前記基板側の面が、上方に向けて突出している、請求項８または９に記載のサーマルヘッド。
11. 前記接続部材は、複数のコネクタピンと、複数の前記コネクタピンを収容するハウジングとを備え、
    前記第１被覆部材の複数の前記凸部が、それぞれ複数の前記コネクタピンに対応する位置に配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
12. 請求項１から１１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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