JP6313013B2 - 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

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発熱部と、基板上に設けられ、発熱部と電気的に接続された電極と、基板と隣り合うように配置され、基板側に位置する面から反対側の面に向けて貫通する貫通孔を有する放熱体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）。

また、上記に記載のサーマルヘッドは、基板と放熱体とが熱硬化性樹脂および両面テープにて接合されている。

特開２０１２−７１４６７号公報

サーマルヘッドの基板と放熱体との接合工程において、タクトタイムを短くするために、熱硬化性樹脂に代えて光硬化性樹脂を用いて接合することが検討されている。

しかしながら、貫通孔から基板と放熱体との間に光硬化性樹脂を流入させ、貫通孔へ光を照射して光硬化性樹脂を硬化する際に、光が光硬化性樹脂の奥まで到達せず、硬化が不十分になる可能性がある。

本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板と、基板上に設けられた発熱部と、基板上に設けられ、発熱部と電気的に接続された電極と、基板と隣り合うように配置され、基板側に位置する面から反対側の面に向けて貫通する貫通孔を有する放熱体と、基板と放熱体とを接合する光硬化性樹脂とを備えている。また、放熱体は、基板側に位置する面の貫通孔の近傍に、凹凸が設けられている。

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、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。

本発明によれば、貫通孔へ照射した光が、放熱体の基板側に位置する面に設けられた凹凸により反射され、光硬化性樹脂の奥まで到達することができる。それにより、光硬化性樹脂の硬化を十分なものとすることができる。

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に示すＩ−Ｉ線断面図である。 （ａ）はサーマルヘッドの構成を簡略化して示す分解斜視図、（ｂ）はサーマルヘッドの構成を簡略化して示す斜視図である。 （ａ）は図３に示すＩＩ−ＩＩ線断面図、（ｂ）は、光の進路を示す概念図である。 図１に示すサーマルヘッドの変形例を示し、図４（ａ）に対応する断面図、（ｂ）は、光の進路を示す概念図である。 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。 本発明の他の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）はヘッド基体の裏面図、（ｂ）は図４（ａ）に対応する断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）はサーマルヘッドの構成を簡略化して示す分解斜視図、（ｂ）は接合部材の平面図である。 （ａ）は図８に示すサーマルヘッドの構成を簡略化して示す斜視図、（ｂ）は図９（ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図９に示すサーマルヘッドの変形例を示す図４（ａ）に対応する断面図である。

＜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。なお、図１では、保護層２５、被覆層２７、ＦＰＣ５，およびコネクタ３１は省略して示しており、一点鎖線にて示している。図３（ａ）では、光硬化性樹脂を省略して示している。また、図４（ｂ），５（ｂ）では、ハッチングを省略して示している。

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、放熱体１とヘッド基体３とを接合する光硬化性樹脂２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している。

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なしている。放熱体１は、台部１ａと、貫通孔１ｂと、凹凸１ｃとを備えている。台部１ａは、平面視して矩形状をなしている。貫通孔１ｂは、基板７側に位置する面から反対側の面に貫通している。凹凸１ｃは、貫通孔１ｂを取り囲むように設けられている。

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、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。また、台部１ａ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、板状に形成されており、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（不図示）に印字を行う機能を有する。

ＦＰＣ５は、ヘッド基体３と電気的に接続されており、絶縁性の樹脂層の内部に、パターニングされたプリント配線が複数設けられている。ＦＰＣ５は、ヘッド基体３に電流および電気信号を供給する機能を有した配線基板である。プリント配線は、一端部が樹脂層から露出しており、他端部がコネクタ３１と電気的に接続されている。

ＦＰＣ５のプリント配線は、導電性接合材２３を介してヘッド基体３の接続電極２１と接続されている。それにより、ヘッド基体３とＦＰＣ５とが電気的に接続されている。導電性接合材２３は、半田材料あるい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）を例示することができる。

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（不図示）を設けてもよい。また、ＦＰＣ５の全域にわたり補強板を接続してもよい。補強板は、ＦＰＣ５の下面に両面テープあるいは接着剤等によって接着されることにより、ＦＰＣ５を補強することができる。

なお、配線基板としてＦＰＣ５を用いた例を示したが、可堯性のあるＦＰＣ５でなく、硬質な配線基板を用いてもよい。硬質なプリント配線基板としては、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。

以下、ヘッド基体３を構成する各部材について説明する。

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の上面の全域にわたり形成された下地部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をなしている隆起部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。

電気抵抗層１５は蓄熱層１３の上面に設けられており、電気抵抗層１５上には、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。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おり、共通電極１７と個別電極１９との間に電気抵抗層１５が露出した露出領域を有する。電気抵抗層１５の露出領域は、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おり、各露出領域が発熱部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、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。

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の一方の長辺に沿って延びている。副配線部１７ｂは、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。共通電極１７は、一端部が複数の発熱部９と接続され、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、一端部が発熱部９に接続され、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、一端部が駆動ＩＣ１１に接続され、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。

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とともに、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切替部材を用いればよい。

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、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。

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の下地部１３ａ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。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ている。被覆層２７は、共通電極１７、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を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は、駆動ＩＣ１１と接続される個別電極１９、および接続電極２１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および接続電極２１に接続された状態で、駆動ＩＣ１１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。

図３，４を用いて、サーマルヘッドＸ１を詳細に説明する。サーマルヘッドＸ１は、放熱体１とヘッド基体３とが光硬化性樹脂２により接合されている。

放熱体１は、平面視して、円形状の貫通孔１ｂを有しており、貫通孔１ｂの近傍に凹凸１ｃが設けられている。凹凸１ｃは、平面視して円形状をなしており、貫通孔１ｂの径よりも大きい径を有している。それにより、接合強度を向上させることができる。また、放熱体１は、貫通孔１ｂの内壁に凹凸１ｄが設けられている。

凹凸１ｃは、放熱体１の基板７に対向する面に設けられている。放熱体１の基板７に対向する面に凹凸１ｃが設けられているため、表面が基板７に対して傾斜した領域を有することとなる。凹凸１ｃは、例えば、放熱体１を形成する際に、放熱体１の基板７に対向する面に凹凸１ｃが形成されるようにプレス加工することにより作製される。また、放熱体１の基板７に対向する面の表面を荒らしてもよく、放熱体１の基板７に対向する面にフライス加工を施してもよい。

凹凸１ｄは、貫通孔１ｂの内壁に設けられている。そのため、貫通孔１ｂの内壁は、放熱体１の厚み方向に沿っていない領域を有することとなる。凹凸１ｄは、例えば、貫通孔１ｂを形成する際に、ドリルを用いて作製すればよく、螺子切りをすることにより作製することができる。

光硬化性樹脂２は、放熱体１と基板７との間に配置されており、放熱体１とヘッド基体３とを接合する機能を有する。光硬化性樹脂２は、放熱体１の貫通孔１ｂから流入され、放熱体１と基板７との間に配置されている。図３（ｂ）に示すように、光硬化性樹脂２は、平面視して円形状をなしており、光硬化性樹脂２の直径と、放熱体１の凹凸１ｃの直径とがほぼ等しくなっている。

光硬化性樹脂２は、貫通孔１ｂから流入された後、貫通孔１ｂから光を照射することにより硬化することができる。光硬化性樹脂２としては、可視光硬化性樹脂、あるいは紫外線硬化性樹脂を例示することができる。光硬化性樹脂２のハンドリング性から、紫外線硬化性樹脂を用いることが好ましい。

ここで、光硬化性樹脂を流入した後に、貫通孔から光を照射して光硬化性樹脂を硬化させる場合、基板と放熱体との間に位置する光硬化性樹脂の奥まで光が到達しない場合がある。これは、光が回折して広がる領域よりも外側まで光硬化性樹脂が配置されることにより生じる。

これに対して、サーマルヘッドＸ１は、放熱体１の基板７に対向する面に凹凸１ｃが設けられている。そのため、図４（ｂ）に示すように、貫通孔１ｂから入射された光Ａが、基板７の裏面により反射された後、凹凸部１ｃにより反射され、基板７と放熱体１との間に配置された光硬化性樹脂２の奥まで照射されることとなる。それにより、基板７と放熱体１との間に配置された光硬化性樹脂２を硬化することができ、基板７と放熱体１との接合強度を向上させることができる。特に、凹凸１ｃが鏡面加工されていることが好ましい。それにより、凹凸１ｃにより入射光Ａを効率よく反射することができる。

また、放熱体１の基板７側の面に凹凸１ｃが設けられ、光硬化性樹脂２が凹凸１ｃの内部に充填されていることにより、基板７と放熱体１との接合強度を向上させることができる。

また、サーマルヘッドＸ１は、貫通孔１ｂの内壁に凹凸１ｄが設けられている。そのため、貫通孔１ｂから入射された光Ｂが、基板７の裏面により反射された後、凹凸部１ｄにより反射され、基板７の裏面に反射されながら、基板７と放熱体１との間に配置された光硬化性樹脂２の奥まで照射されることとなる。それにより、基板７と放熱体１との間に配置された光硬化性樹脂２を硬化することができ、基板７と放熱体１との接合強度を向上させることができる。特に、凹凸１ｄが鏡面加工されていることが好ましい。それにより、凹凸１ｄにより入射光Ｂを効率よく反射することができる。

また、貫通孔１ｂの内壁に凹凸１ｄが設けられていることから、図４（ｂ）に示すように、光硬化性樹脂２がメニスカスを形成しやすくなる。そのため、光硬化性樹脂２のメニスカスにより、放熱体１の厚み方向に対する接合強度をさらに向上させることができる。

図５を用いて、サーマルヘッドＸ１の変形例であるサーマルヘッドＸ２について説明する。サーマルヘッドＸ２は、基板１０７の裏面、言い換えると、基板１０７の放熱体１と対向する面に凹凸１０７ａが形成されている。なお、サーマルヘッドＸ１と同一の部材について同じ符号を付し、説明を省略する。

凹凸１０７ａは、基板７の裏面に凹凸１０７ａを有している。凹凸１０７ａは、平面視して円形状をなしており、光硬化性樹脂２の平面視面積とほぼ同程度の平面視面積を有している。そのため、基板７の裏面は、放熱体１の基板７側の面に対して傾斜した領域を有することとなる。凹凸１０７ａは、例えば、基板７の裏面の一部をブラスト加工により表面を荒らすことにより作製することができる。

サーマルヘッドＸ２は、基板１０７の裏面の貫通孔１ｂに対向する位置に凹凸１０７ａを有している。そのため、貫通孔１ｂから入射された光Ｃが、凹凸１０７ａにより反射され、基板７と放熱体１との間に配置された光硬化性樹脂２の奥にまで到達することとなる。それにより、基板７と放熱体１との接合強度を向上させることができる。

また、凹凸１０７ａによる基板１０７の表面粗さは、凹凸１ｃによる放熱体１の表面粗さよりも粗いことが好ましい。それにより、貫通孔１ｂから入射された光が表面粗さの粗い凹凸１０７ａにより反射されることとなり、光硬化性樹脂２の奥にまで反射項を到達させることができる。

また、図５（ａ）に示すように、凹凸１０７ａが、光硬化性樹脂２と略同じ平面視面積であるため、光硬化性樹脂２が、凹凸１０７ａによりメニスカスを形成しやすくなる。そのため、基板７と放熱体１との接合強度をさらに向上させることができる。

なお、凹凸１０７ａが、光硬化性樹脂２と略同じ平面視面積である例を示したが、少なくとも、貫通孔１ｂに対向する位置に設けられていればよい。それにより、貫通孔１ｂから入射された光Ｃを効率よく反射することができる。また、貫通孔１ｂの内壁に凹凸１ｄを必ずしも設けなくともよい。

次に、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。

図６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上に位置する保護膜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６に示すように、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７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Ｘ３は、共通電極１７ｄが、基板２０７の放熱体１と対向する面に設けられており、被覆層２７が、基板２０７の放熱体１と対向する面に設けられている。そして、被覆層２７により、基板２０７の放熱体１と対向する面に設けられた共通電極が被覆されている。

図７（ａ）に示すように、被覆層２７は、基板２０７の放熱体１と対向する面の略全域にわたって設けられている。被覆層２７は、貫通孔１ｂと対向する領域に露出部２７ａが設けられており、露出部２７ａから共通電極１７ｄが露出している。

共通電極１７ｄは、基板２０７の放熱体１と対向する面の全域にわたって設けられている。共通電極１７ｄは、基板２０７の発熱部（不図示）が設けられた面に設けられた、主配線部１７ａ（図１参照）、または副配線部１７ｂ（図１参照）と電気的に接続されている。それにより、共通電極１７の配線抵抗を小さくすることができ、コモン能力を強化することができる。

サーマルヘッドＸ３は、被覆層２７が、貫通孔１ｂと対向する領域に露出部２７ａが設けられており、露出部２７ａから共通電極１７ｄが露出する構成を有している。そのため
、貫通孔１ｂから入射された光が、共通電極１７ｄにより反射されやすい構成となる。つまり、サーマルヘッドＸ３は、貫通孔１ｂからの入射光が照射される領域に、金属膜である共通電極１７ｄを配置しているため、ヘッド基体３の放熱体１と対向する面が、光を反射しやすい構成となっている。その結果、入射光が、基板７と放熱体１との間に配置された光硬化性樹脂２の奥まで到達することなり、未硬化の光硬化性樹脂２が存在する可能性を低減することができる。

共通電極１７ｄの露出部２７ａから露出した領域にはめっき層４が設けられている。めっき層４は、平面視して円形状をなしており、めっき層４の平面視面積が、貫通孔１ｂの平面視面積よりも大きく、被覆層２７の露出部２７ａの平面視面積よりも大きい。

めっき層４は、Ａｕ，Ｎｉ，Ｐｄ等の金属により形成されており、共通電極１７ｄ表面に、無電解めっき法、あるいは電界めっき法により形成されている。

サーマルヘッドＸ３は、露出部２７ａから露出した共通電極１７ｄの表面にめっき層４が設けられている構成を有している。そのため、めっき層４が、露出部２７ａから露出した共通電極１７ｄを保護することができ、共通電極１７ｄが腐食する可能性を低減することができる。そして、めっき層４が金属材料により形成されていることから、光の反射率が高く、貫通孔１ｂから入射された光を効率よく反射することができる。

また、めっき層４は、めっき層４の平面視面積が、貫通孔１ｂの平面視面積よりも大きいことから、貫通孔１ｂから入射された光を反射する可能性を向上させることができる。さらに、めっき層４の平面視面積が、露出部２７ａの平面視面積よりも大きいことから、共通電極１７ｄを被覆層２７およびめっき層４により、露出させることなく保護することができる。

なお、露出部２７ａから露出した共通電極１７ｄに、めっき層４を設けた例を示したが、必ずしも設ける必要はない。また、共通電極１７ｄを貫通孔１ｂと対向する領域のみに設けてもよい。また、サーマルヘッドＸ３を構成する各種電極から電気的に独立した電極パッド（不図示）を、貫通孔１ｂと対向する領域に設けてもよい。

＜第３の実施形態＞
図８，９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、ヘッド基体３と放熱体１とを接合するために接合部材６をさらに備えている。

接合部材６は、ヘッド基体３と放熱体１との間に配置されており、放熱体１の厚み方向に貫通する開口６ａを備えている。開口６ａは、貫通孔１ｂ上に配置されており、平面視して円形状をなしている。図８（ｂ）に示すように、開口６ａの平面視面積は、光硬化性樹脂２の平面視面積よりも大きくなっている。そのため、接合部材６は、光硬化性樹脂２を取り囲むように配置されることとなる。接合部材６は、例えば、両面テープにより形成することができる。

サーマルヘッドＸ４は、開口６ａが、ヘッド基体３と放熱体１との間に配置された光硬化性樹脂２を取り囲むように配置されている。そのため、ヘッド基体３と放熱体１との間に配置された光硬化性樹脂２が、ヘッド基体３と、放熱体１と、接合部材６とにより周囲を覆われることとなる。それにより、貫通孔１ｂから入射された光が、ヘッド基体３と、放熱体１と、接合部材６とに反射されることとなり、ヘッド基体３と放熱体１との間に配置された光硬化性樹脂２の奥にまで到達されることとなる。

その結果、光硬化性樹脂２に未硬化な部分が残存する可能性を低減することができ、ヘ
ッド基体３と放熱体１との接合強度を向上させることができる。特に、ヘッド基体３と放熱体１との間に配置された光硬化性樹脂２の奥に隣り合うように、接合部材６を配置するため、光硬化性樹脂２を確実に効果することができる。

図１０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、接合部材３０６の内部に光拡散粒子８を有している。

接合部材３０６は、均一に光拡散粒子８を含有している。そのため、接合部材３０６の表面近くに配置された光拡散粒子８は、図１０に示すように開口３０６ａから突出するように配置されている。つまり、光拡散粒子８の一部が、開口３０６ａから突出している。

光拡散粒子８は、例えば、Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｕ等の金属粒子、あるいは、セラミックスボールに金属膜のコーティングを施したものを用いることができる。

サーマルヘッドＸ５は、光拡散粒子８が開口３０６ａから突出した状態で配置されている。そのため、貫通孔１ｂから入射された光は、基板７ａの裏面、および放熱体１の凹凸部１ｃにて反射されながら、開口３０６ａにまで到達する。そして、開口３０６ａにまで到達した光は、開口３０６ａの表面から突出した光拡散粒子８により乱反射され、開口３０６ａの近傍に配置された光硬化性樹脂２を漏れなく硬化することができる。それにより、ヘッド基体３と放熱体１との接合強度をさらに向上させることができる。

また、接合部材３０６は、内部にも光拡散粒子８を備えることから、開口３０６ａから接合部材３０６の内部に侵入した光を、光拡散粒子８により乱反射させることができる。それにより、光拡散粒子８により反射された光の一部が、開口３０６ａから光硬化性樹脂２に照射されることとなり、さらに光硬化性樹脂２を硬化させることができる。

以上、本発明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〜Ｘ５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〜Ｘ５を組み合わせてもよい。

例えば、サーマルヘッドＸ２，Ｘ３を組み合わせてもよい。その場合、凹凸１０７ａに共通電極１７あるいはめっき層４が施されることとなり、凹凸１０７ａの反射率を向上させることができる。なお、共通電極１７あるいはめっき層４の表面を粗くして、凹凸１０７ａを形成してもよい。

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。

さらに、ヘッド基体３と外部とをＦＰＣ５を介して電気的に接続する例を示したが、ヘ
ッド基体３に直接コネクタ３１を接合して、ヘッド基体３と外部とを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。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〜Ｘ５ サーマルヘッド
Ｚ１ サーマルプリンタ
１ 放熱体
２ 光硬化性樹脂
３ ヘッド基体
４ めっき層
５ フレキシブルプリント配線板
６ 接合部材
７ 基板
８ 光拡散粒子
９ 発熱部（電気抵抗体）
１１ 駆動ＩＣ
１３ 蓄熱層
１５ 電気抵抗層
１７ 共通電極
１９ 個別電極
２１ 接続電極
２３ 導電性接合材
２５ 保護層
２７ 被覆層
２９ 被覆部材

Claims (8)

1. 基板と、
   該基板上に設けられた発熱部と、
   前記基板上に設けられ、前記発熱部と電気的に接続された電極と、
   前記基板と隣り合うように配置され、該基板側に位置する面から反対側の面に向けて貫通する貫通孔を有する放熱体と、
   前記基板と前記放熱体とを接合する光硬化性樹脂と、を備え、
   前記放熱体は、前記基板側に位置する面の前記貫通孔の近傍に、凹凸が設けられており、
   前記光硬化性樹脂が、前記凹凸上に設けられていることを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記貫通孔の内壁に凹凸が設けられている、請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記基板の前記放熱体と対向する面の、前記貫通孔に対向する位置に凹凸が設けられている、請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記電極が、前記放熱体と対向する面に設けられており、
   前記電極を被覆する被覆層をさらに備え、
   前記被覆層は、前記貫通孔と対向する領域に、前記電極が露出した露出部が設けられている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
5. 前記露出部から露出した前記電極の表面に、めっき層が設けられている、請求項４に記載のサーマルヘッド。
6. 前記基板と前記放熱体との間に配置され、前記基板と前記放熱体とを接合するための接合部材をさらに備え、
   前記接合部材は開口を有しており、
   該開口は、前記基板と前記放熱体との間に配置された前記光硬化性樹脂を取り囲むように配置されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
7. 断面視したときに、
   前記基板の前記凹凸の隣り合う凸同士の間隔が、前記放熱体の前記凹凸の隣り合う凸同士の間隔よりも大きい、請求項３に記載のサーマルヘッド。
8. 請求項１乃至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。

Images