JP6341723B2

JP6341723B2 - サーマルプリントヘッド及びサーマルプリンタ

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Publication number: JP6341723B2
Application number: JP2014070929A
Authority: JP
Inventors: 好英阿部
Original assignee: Toshiba Hokuto Electronics Corp
Current assignee: Toshiba Hokuto Electronics Corp
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP2015189231A

Description

本発明は、画像記録デバイスであるサーマルプリントヘッド及びこれを有するサーマルプリンタに関する。

サーマルプリントヘッドは、ビデオプリンタ、イメージャ、シールプリンタなどの出力用デバイスとして注目されている。サーマルプリントヘッドは、基板上に配置された発熱抵抗体を発熱させることにより、感熱紙や製版フィルム、印画紙、メディアなどに記録を行うものであり、低騒音、低ランニングコストなどの利点を持つ為、様々な開発が行われている。

一般的なサーマルプリントヘッドは、放熱基板と、放熱基板に取り付けられた発熱体板と、発熱体板と同じ側で放熱基板に取り付けられた回路基板とを有している。この発熱体板の放熱基板が取り付けられた面とは反対側の面に設けられる帯状に延びる発熱領域には、複数の発熱抵抗体が所定の間隔で直線状に配列されている。また、回路基板には、発熱抵抗体を駆動する駆動回路の一部となる駆動ＩＣなどの電気部品が搭載されている。

このようなサーマルプリントヘッドを用いたプリンタは、一般的に、所定の弾性を持つ材料で円筒状に形成されたプラテンローラを備えている。このプラテンローラは、発熱抵抗体が配列された主走査方向を軸として、その側面が支持基板上の発熱領域に接するように配置され、その軸を中心に回転可能に設けられる。プラテンローラの回転によって、プラテンローラと発熱領域の間に挿入された媒体は、主走査方向に垂直な副走査方向に移動する。プラテンローラによって媒体を発熱領域に押し付けつつ、その媒体を副走査方向に移動させ、発熱抵抗の発熱パターンを媒体の移動とともに変化させることにより、所望の画像を媒体上に形成する。

また、サーマルプリントヘッドには、たとえば、発熱抵抗体の一端側に個別電極を接続すると共に他端側に共通電極を接続して発熱抵抗体が１つの画素を描くシングル型と、２つの発熱抵抗体を折り返し電極で直列に接続して、そのうちの一方の発熱抵抗体の一端側に個別電極を接続すると共に他方の発熱抵抗体の一端側に共通電極を接続して２つの発熱抵抗体で１つの画素を描く折り返し型とがある（たとえば特許文献１参照）。尚、ここでは、個別電極と共通電極とが、発熱抵抗体から見て同じ側に設けられているものを折り返し型とする。

特開２０１２−６１７７８号公報

シングル型のサーマルプリントヘッドは、発熱抵抗体の他端側（すなわちヘッド基板の端部側）に、主走査方向に延び、各発熱抵抗体の共通電極と繋がる１本の電極（この電極も共通電極の一部と言える）を設ける必要があり、この共通電極による電圧効果（所謂コモンドロップ）によって、画質劣化が生じてしまうという問題があった。これに対して、折り返し型のサーマルプリントヘッドは、シングル型のようにヘッド基板の端部側に主走査方向に延びる共通電極を設けなくてもよく、シングル型と比べて、コモンドロップによる画質劣化を抑えることができるので、画質を重視する用途などでの利用に適している。

一方で、折り返し型のサーマルプリントヘッドは、１つの画素を描く発熱抵抗体が２つに分割されていて、その間に隙間があることから、シングル型と比べて熱が拡散してしまい、発熱領域のピーク温度が低下する。この為、シングル型と比べて、効率及びレスポンスが劣ってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、折り返し型のサーマルプリントヘッドで効率及びレスポンスを向上させることことを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明の一実施の形態に係る折り返し型のサーマルプリントヘッドは、ヘッド基板に主走査方向に間隔を隔てて複数個設けられ、主走査方向に平行な中央部と当該中央部の両端から主走査方向と直交する副走査方向に延びる２本の側部とでなるコの字型の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の２本の側部のうちの一方の側部の先端部分に接続される個別電極と、前記発熱抵抗体の２本の側部のうちの他方の先端部分に接続される共通電極と、前記発熱抵抗体の個別電極及び共通電極が接続されている側とは反対側に、間隔を隔てて設けられた放熱部とを具備し、前記ヘッド基板は、支持基板と、当該支持基板上に形成される保温層と、当該保温層上に積層され、前記発熱抵抗体を形成する抵抗体層と、当該抵抗体層上に積層され、前記個別電極及び共通電極を形成する導電帯層と、前記保温層上に、前記発熱抵抗体、前記個別電極及び共通電極を覆うようにして形成される保護層とでなり、前記放熱部は、前記抵抗体層と同一の素材でなる層と前記導電帯層と同一の素材でなる層とを積層したものでなり、前記保温層と前記保護層との間に介在することを特徴とする。

本発明によれば、従来の折り返し型の一対の発熱抵抗体を繋げたようなコの字型の発熱抵抗体を設けたことで、従来の折り返し型と比べて発熱領域のピーク温度を高くすることができ、そのうえで、発熱抵抗体と間隔を隔てて放熱部を設けたことで、発熱抵抗体により発生した熱を逃がすことができる。かくして、折り返し型のサーマルプリントヘッドで効率及びレスポンスを向上させることができる。

本発明に係るサーマルプリントヘッドの斜視図である。本発明に係るサーマルプリンタの部分断面図である。本発明に係るサーマルプリントヘッドのヘッド基板の部分断面図である。本発明に係るサーマルプリントヘッドのヘッド基板の配線パターンを示す平面図である。本発明に係るサーマルプリントヘッドの発熱抵抗体の形状を示す平面図である。本発明に係るサーマルプリントヘッドのヘッド基板の部分断面図及び高熱伝導性膜上の温度分布を示す図である。従来のシングル型の配線パターン及び折り返し型の配線パターンと、それぞれの温度分布を示す図である。本発明に係るサーマルプリントヘッドの放熱部の大きさの変形例を示す平面図である。本発明に係るサーマルプリントヘッドの高熱伝導性膜の位置の変形例を示す部分断面図である。

本発明に係るサーマルプリンタ及びサーマルプリントヘッドの実施の形態を、図面を参照して説明する。尚、この実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれに限定されない。

まず、図１及び図２に、本実施の形態のサーマルプリンタ及びサーマルプリントヘッドの構成を示す。図１は、サーマルプリントヘッドの斜視図であり、図２は、サーマルプリンタの部分断面図である。尚、図１では、矢印Ａの方向が主走査方向、矢印Ｂの方向が副走査方向を表している。

図１に示すように、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０は、放熱基板２０、ヘッド基板３０、回路基板４０を有している。ヘッド基板３０及び回路基板４０は、放熱基板２０の同一面上に載置されている。ヘッド基板３０は、感熱記録媒体Ｐ（図２参照）の進行方向である副走査方向の下流側に設けられ、回路基板４０は、副走査方向の上流側に設けられている。

放熱基板２０は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）などの金属からなり、副走査方向と直交する主走査方向に延びている。この放熱基板２０は、ヘッド基板３０からの熱をサーマルプリントヘッド１０の外部に放つようになっている。

ヘッド基板３０は、放熱基板２０上に載置されていて、主走査方向に延びている。さらに、ヘッド基板３０の上面には、主走査方向に延びる略帯状の発熱領域３１が形成されている。この発熱領域３１は、熱伝導性膜としての高熱伝導性膜３２と、配線パターン３３（図２参照）によって形成されている。

回路基板４０は、放熱基板２０上に載置されていて、ヘッド基板３０と並行して主走査方向に延びている。回路基板４０には、接続回路（図示せず）が形成されている。また、回路基板４０の上面には、駆動用ＩＣ４１（図２参照）が実装されている。駆動用ＩＣ４１は、発熱領域３１の発熱を制御する。発熱領域３１に所定の発熱パターンを形成する為の制御信号や駆動電力は、回路基板４０の端部に実装されたコネクタ４２を介して回路基板４０に入力される。

図２に示すように、ヘッド基板３０の発熱領域３１を形成する配線パターン３３と、回路基板４０の駆動用ＩＣ４１とは、例えば、ボンディングワイヤ５０によって電気的に接続されている。また、回路基板４０の駆動用ＩＣ４１と回路基板４０の接続回路（図示せず）は、例えば、ボンディングワイヤ５１によって電気的に接続されている。さらに、これら駆動用ＩＣ４１とボンディングワイヤ５０及び５１は、ヘッド基板３０の上面と回路基板４０の上面とをまたぐように塗布形成されるエポキシ系樹脂からなる封止体５２によって封止されている。

サーマルプリンタは、このようなサーマルプリントヘッド１０とともに、プラテンローラ６０を有している。プラテンローラ６０は、所定の弾性を持つ材料からなり、円筒状に形成されている。プラテンローラ６０は、主走査方向に延びた軸６１を中心に回転可能に支持されていて、外周面６２がサーマルプリントヘッド１０の発熱領域３１に接するように設置されている。

サーマルプリンタは、使用時に、プラテンローラ６０と発熱領域３１との間に、感熱紙などの感熱記録媒体Ｐが挿入される。サーマルプリンタは、プラテンローラ６０を回転させることによって、感熱記録媒体Ｐを発熱領域３１に押し付けながら副走査方向に移動させる。くわえて、サーマルプリンタは、感熱記録媒体Ｐの移動にともなって、発熱領域３１の発熱パターンを変化させることによって、所望の画像を感熱記録媒体Ｐ上に形成する。

ここで、サーマルプリントヘッド１０のヘッド基板３０について、図３及び図４を用いてさらに詳しく説明する。図３は、ヘッド基板３０の部分断面図であり、図４は、ヘッド基板３０の配線パターン３３を示す平面図である。尚、図４では、矢印Ａの方向が主走査方向を表し、矢印Ｂの方向が副走査方向を表している。

ヘッド基板３０は、図３に示すように、例えば、厚さ１ｍｍ程度の耐熱ガラスやアルミナ、シリカ、マグネシアなどのセラミックスの電気絶縁性材料からなる支持基板３４と、支持基板３４の上面に形成される厚さ４０μｍ程度の耐熱ガラスなどからなるグレーズ層（保温層）３５とを有している。グレーズ層３５の上面には、Ｔａ（タンタル）などがドーピングされたＳｉＯ_２の薄膜からなる抵抗体層３６が積層され、さらにこの抵抗体層３６上には、導電帯層３７が積層され、これら抵抗体層３６と導電帯層３７が、ＳｉＯ_２やＳｉＯＮなどからなる保護層３８で覆われている。

さらに、この保護層３８の上面の所定箇所には、熱伝導性及び耐磨耗性に優れた炭素、ニッケル、クロム、チタン、タングステンまたはこれらを主成分とした合金、あるいはこれらの金属や合金の積層体である高熱伝導性膜３２が被着されている。高熱伝導性膜３２は、厚さが例えば０．０１μｍ〜０．５μｍ程度の薄膜となっている。

また、ヘッド基板３０上には、抵抗体層３６と導電帯層３７とによって、複数の配線パターン３３が形成されている。

各配線パターン３３は、図４及び図５に示すように、主走査方向に平行な中央部７０Ａと当該中央部７０Ａの両端部から主走査方向と直交する副走査方向の上流側に延びる２本の側部７０Ｂ、７０Ｃとでなるコの字型の発熱抵抗体７０と、発熱抵抗体７０の一方の側部７０Ｂの先端部に接続される個別電極７１と、他方の側部７０Ｃの先端部に接続される共通電極７２とを有している。尚、この配線パターン３３も、発熱抵抗体７０から見て個別電極７１と共通電極７２とが同じ側にある為、折り返し型と言える。

ヘッド基板３０上には、このような配線パターン３３が、主走査方向に所定の間隔を隔てて複数個設けられている。尚、グレーズ層３５に突条（図示せず）を設け、この突条部分に発熱抵抗体７０を形成するようにしてもよい。

発熱抵抗体７０は、図３にも示すように、抵抗体層３６の導電帯層３７が形成されてない部分である。この発熱抵抗体７０は、解像度を３００ｄｐｉとすると、主走査方向の長さ（これを幅とする）が、例えば７６．５μｍでなり、副走査方向の長さ（これを単に長さとする）が、例えば１００μｍとなっている。

また、発熱抵抗体７０は、２本の側部７０Ｂ、７０Ｃとの間に形成される隙間の長さが、例えば１０μｍとなっている。つまり、発熱抵抗体７０は、隙間の長さが、全体の長さの半分以下でなり、隙間の最奥部が、ちょうど発熱抵抗体７０の中心部に向けて位置し発熱抵抗体の発熱を最適に設定できるようになっている。

個別電極７１及び共通電極７２は、それぞれ導電帯層３７により形成されている。個別電極７１及び共通電極７２は、それぞれ副走査方向に直線状に延びていて、副走査方向の上流側の端部（すなわち発熱抵抗体７０と接続されている端部とは逆側の端部）に設けられた電極パッドにボンディングワイヤ５０（図２参照）が接続されている。

さらに、各配線パターン３３の発熱抵抗体７０の副走査方向の下流側、すなわち個別電極７１及び共通電極７２が接続されている側の反体側には、所定の間隔Ｗを隔てて、四角形状の放熱部７３が形成されている。この放熱部７３は、図３に示すように、抵抗体層３６とアルミニウムなどの金属でなる導電帯層３７とでなり、ヘッド基板３０の副走査方向の下流側の端面近傍まで延びている。

この放熱部７３も、配線パターン３３と同様、主走査方向に所定の間隔を隔てて複数個設けられている。この放熱部７３は、従来の配線パターンに設けられていた折り返し電極の代わりに、発熱抵抗体７０から発生する熱を、副走査方向の下流側に逃がす役割を果たす。

さらに、図３及び図６に示すように、ヘッド基板３０の最上層には、発熱抵抗体７０と対向する位置（すなわち発熱抵抗体７０の上層）に高熱伝導性膜３２が形成されている。この高熱伝導性膜３２は、幅も長さも、例えば７６．５μｍの正方形となっている。つまり、高熱伝導性膜３２は、その幅が発熱抵抗体７０の幅と等しく、その長さが発熱抵抗体７０の長さよりもわずかに短くなっている。

この高熱伝導性膜３２は、その中心が、発熱抵抗体７０の中心と重なるようにして保護層３８上に形成されている。また、発熱抵抗体７０から高熱伝導性膜３２までの間隔Ｈは、例えば、４〜１０μｍとなっている。尚、発熱抵抗体７０から放熱部７３までの間隔Ｗは、少なくともこの間隔Ｈより大きな値となっている。これは、発熱抵抗体７０から発生した熱が、放熱部７３に多く逃げてしまい、高熱伝導性膜３２に伝わり難くすることを防ぐ為である。

高熱伝導性膜３２は、感熱記録媒体Ｐの記録面に接触する部分であり、発熱抵抗体７０からの熱が保護層３８を介して伝わることによって発熱する。そして、その発熱量が印刷可能値に達することで、感熱記録媒体Ｐの記録面にドットを形成するようになっている。

つまり、この高熱伝導性膜３２の形状及び大きさによって、感熱記録媒体Ｐに描かれるドットの形状及び大きさが変わる。ゆえに、高熱伝導性膜３２の形状及び大きさは、感熱記録媒体Ｐに描かれるドットが所望の形状及び大きさとなるように決められている。

このように、ヘッド基板３０の最上層には、発熱抵抗体７０と同程度の大きさでなる複数の高熱伝導性膜３２が、その下に位置する複数の発熱抵抗体７０と対向する位置に設けられていて、これら複数の高熱伝導性膜３２と、複数の発熱抵抗体７０とで発熱領域３１が形成されている。

ヘッド基板３０は、このような構成でなり、駆動用ＩＣ４１によって、配線パターン３３の個別電極７１と共通電極７２との間に電圧が印加されると、コの字型の発熱抵抗体７０が発熱する。そして、この熱が高熱伝導性膜３２に伝わって高熱伝導性膜３２が発熱することで、感熱記録媒体Ｐに１画素を出力する。

ここで、本実施の形態のサーマルプリントヘッドの製造方法の一例について説明する。まず、セラミック又はシリコンなどの絶縁性材料からなる支持基板３４を用意して、その上面に、保温層として蓄熱性を有するグレーズ層３５をスクリーン印刷などによって塗布して焼成する。その後、グレーズ層３５上の全面に、スパッタリング法などによって抵抗体層３６を成膜して、さらにこの抵抗体層３６上に、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル、クロム、チタン、タングステン又はこれらを主成分とした合金、あるいはこれらの金属や合金の積層体である導電帯層３７をスパッタリングなどによって被着する。

次に、この導電帯層３７の全面に、フォトレジスト膜を塗布した後、このフォトレジスト膜上に、第１のマスクパターンをセットする。その後、この第１のマスクパターンをマスクとして、フォトレジスト膜を露光手段によって露光して、これを現像することで、第１のマスクパターンをフォトレジスト膜に転写して第１のレジストパターンを形成する。その後、この第１のレジストパターンをエッチングマスクとして、導電帯層３７をリン酸などによってウエットエッチングする。これにより、導電帯層３７が所定の形状にパターニングされる。

つづいて、残存した導電帯層３７上の全面に、第２のマスクパターンをセットする。この第２のマスクパターンは、発熱抵抗体７０の形状を決める為のパターンである。その後、この第２のマスクパターンをマスクとして、第１のレジストパターンを露光手段によって露光して、これを現像することで、第２のマスクパターンをフォトレジスト膜に転写して第２のレジストパターンを形成する。その後、この第２のレジストパターンをエッチングマスクとして、抵抗体層３６をケミカルドライエッチング（ＣＤＥ）や反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などによりドライエッチングする。これにより、抵抗体層３６が所定の形状にパターニングされる。

このようにして、導電帯層３７及び抵抗体層３６が所定の形状にパターニングされることで、発熱抵抗体７０、個別電極７１、共通電極７２及び放熱部７３が形成される。その後、導電帯層３７及び抵抗体層３６と、露出したグレーズ層３５とを覆うように、ＳｉＯ_２やＳｉＯＮなどの耐酸化性と耐磨耗性とを有する保護層３８を積層する。

次に、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などによる例えばシャドーマスクを用いた選択的な成膜、あるいはフォトエングレービングプロセスを通して、保護層３８上の所定位置に、所定サイズの高熱伝導性膜３２を形成する。

そして、高熱伝導性膜３２までが形成された板を、ダイシングなどによって板厚方向に切断して、複数のヘッド基板３０に分割する。

このようにして形成されたヘッド基板３０を、回路基板４０と共に放熱基板２０に載置する。またヘッド基板３０と回路基板４０とをボンディングワイヤ５０、５１で結線して、さらにボンディングワイヤ５０、５１による結線部分を樹脂で封止することにより、サーマルプリントヘッド１０が製造される。

ここで、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０の構成によって得られる効果について説明する。まず、その効果を明確にする為に、比較対象となる従来のシングル型の配線パターンと、従来の折り返し型の配線パターンについて、図７を用いて説明する。

図７（Ａ）に示すように、シングル型の配線パターン１００は、発熱抵抗体１０１と、発熱抵抗体１０１の副走査方向の上流側の端部に接続される個別電極１０２と、発熱抵抗体１０１の副走査方向の下流側の端部に接続される共通電極１０３とでなる。

一方、図７（Ｂ）に示すように、折り返し型の配線パターン１１０は、主走査方向に所定の間隔を隔てて設けられる一対の発熱抵抗体１１１と、一対の発熱抵抗体１１１の各々の副走査方向の下流側の端部を接続する折り返し電極１１２と、一対の発熱抵抗体１１１のうちの一方の副走査方向の上流側の端部に接続される個別電極１１３と、一対の発熱抵抗体１１１のうちの他方の副走査方向の上流側の端部に接続される共通電極１１４とでなる。

これに対して、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０の配線パターン３３は、図５及び図６に示したように、折り返し型の配線パターン１１０の一対の発熱抵抗体１１１を主走査方向に繋げたような、コの字型の発熱抵抗体７０と、発熱抵抗体７０の２本の側部７０Ｂ、７０Ｃのうちの一方の副走査方向の上流側の端部に接続される個別電極７１と、２本の側部７０Ｂ、７０Ｃのうちの他方の副走査方向の上流側の端部に接続される共通電極７２とでなる。

さらに、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０では、配線パターン３３の発熱抵抗体７０の副走査方向の下流側に、所定の間隔Ｗを隔てて、放熱部７３を形成するようにした。

このように、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０では、従来の折り返し型の配線パターン１１０の一対の発熱抵抗体１１１を繋げたようなコの字型の発熱抵抗体７０を設けたことで、従来の折り返し型の配線パターン１１０のように画素を描く発熱抵抗体が２つに分割されていて、その間に隙間があるような場合と比較して、熱の拡散を抑制することができ、発熱抵抗体７０のピーク温度を高くすることができる。

つまり、発熱抵抗体７０のピーク温度を、従来の折り返し型よりも高くして、シングル型並とすることができる。

そのうえで、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０では、配線パターン３３の発熱抵抗体７０の副走査方向の下流側に、所定の間隔Ｗを隔てて、放熱部７３を設けたことで、発熱抵抗体７０から発生した熱を、発熱領域３１にとどまらせずに、この放熱部７３に逃がすことができる。

さらに、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０は、所謂折り返し型である為、シングル型のようにヘッド基板の端部側に主走査方向に延びる共通電極を設けなくてもよく、シングル型と比べて、コモンドロップによる画質劣化を抑えることができる。

このように、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０では、折り返し型である為、コモンドロップによる画質劣化を抑えることができ、さらに、従来の折り返し型と比べて、発熱抵抗体７０の温度ピークを高くすることができると共に、発熱抵抗体７０の熱を放熱部７３に逃がすことができるので、効率及びレスポンスを向上させることができる。

また、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０は、発熱抵抗体７０をコの字型としたことで、図６に示すように、発熱抵抗体７０の２本の側部７０Ｂ、７０Ｃの隙間の最奥部付近（すなわち中心部）の領域が発熱の基点となるようになっている。

こうすることで、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０は、例えば、図７（Ａ）に示すシングル型のように発熱抵抗体１０１の中心の１点のみが発熱の基点となる場合と比べて、発熱抵抗体７０の中心部と周辺部との温度差を小さくすることができ、１ドットを発熱させるのに必要な電力を少なくすることができる。

くわえて、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０は、保護層３８上の、発熱抵抗体７０と対向する位置に、四角形の高熱伝導性膜３２を設けて、この高熱伝導性膜３２に、発熱抵抗体７０からの熱を伝えて発熱させるようにした。

これにより、従来の高熱伝導性膜３２を有していないサーマルプリントヘッドでは、図７に示すように、ドットごとの熱分布が、発熱抵抗体の中心温度と周辺温度との温度差が大きい丸みを帯びたものとなってしまうのに対して、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０では、図６に示すように、ドットごとの熱分布を、より四角形に近く中心温度と周辺温度との温度差が小さい平らなものとすることができ、この結果として、従来のサーマルプリントヘッドと比べて１ドット当たりの発熱エリアを広くすることができる。

このように、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０では、高熱伝導性膜３２を設けたことにより、１ドットを発熱させるのに必要な電力を少なくすることができるとともに、１ドット当たりの発熱エリアを広くすることができるので、従来と比して、より少ない電力で印画することができる。

また、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０では、コの字型の発熱抵抗体７０の熱を四角形の高熱電導性膜３２に伝えて、これを発熱させることで、感熱記録媒体Ｐにドットを形成するようにしたことにより、熱電導性膜３２の熱分布を容易に平坦化することができると共に、コンパクトな正方形ドットを容易に形成することができる。

さらに、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０では、配線パターン３３の発熱抵抗体７０の副走査方向の下流側に、所定の間隔Ｗを隔てて、抵抗体層３６と導電帯層３７とを積層してなる放熱部７３を設けるようにしたが、この放熱部７３は、発熱抵抗体７０から発生した熱を逃がす役割の他に、グレーズ層３５と保護層３８との接着力を高める役割も果たしている。

実際、図３に示したように、グレーズ層３５の上には、直接、保護層３８が積層される部分と、抵抗体層３６を介して保護層３８が積層される部分と、抵抗体層３６と導電帯層３７とを介して保護層３８が積層される部分が存在する。このうち、グレーズ層３５の上に直接、保護層３８がスパッタなどで積層される部分は、他の部分と比べて、グレーズ層３５の材質と保護層３８の材質との関係から接着力が弱い。

ゆえに、例えば、発熱抵抗体７０よりも副走査方向の下流側に抵抗体層３６及び導電帯層３７が全く存在しなければ、ヘッド基板３０の副走査方向の下流側の端部で、グレーズ層３５と保護層３８とが剥離し易くなってしまう。

これに対して、本実施の形態のサーマルプリントヘッド１０では、ヘッド基板３０の端部近傍のグレーズ層３５と保護層３８との間に、抵抗体層３６と導電帯層３７とを積層してなる放熱部７３が設けられていて、この放熱部７３がグレーズ層３５と保護層３８との接着剤のように機能することにより、ヘッド基板３０の端部でグレーズ層３５と保護層３８とが剥離してしまうことを防ぐようにもなっている。

尚、本実施の形態では、各発熱抵抗体７０の副走査方向の下流側に、それぞれ放熱部７３を設けるようにした。つまり、発熱抵抗体７０ごとに１個ずつ放熱部７３を設けるようにしたが、これに限らず、例えば、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、放熱部７３の全てを主走査方向に繋げて、全ての発熱抵抗体に対して１個の放熱部７３を設けるようにしてもよいし、放熱部を２個ずつ、もしくは３個ずつ繋げて、２個の発熱抵抗体７０に対して１個の放熱部７３を設けたり、３個の発熱抵抗体７０に対して１個の放熱部７３を設けたりしてもよい。放熱部７３の面積を大きくすれば、その分、放熱効果が高まるので、全ての発熱抵抗体７０に対して１個の放熱部７３を設けるようにすれば、放熱効果が最も高くなる。

また、上述した実施の形態では、保護層３８の上に高熱伝導性膜３２を設けるようにしたが、これに限らず、例えば、図９に示すように、保護層３８の上面と、高熱伝導性膜３２の上面とが同一面となるように、もしくはほぼ同一面となるように、高熱伝導性膜３２を保護層３８に埋設するようにしてもよい。

この場合、例えば、所定の厚さでなる保護層３８を形成して、その上に、高熱伝導性膜３２を形成した後、高熱伝導性膜３２の周りに、高熱伝導性膜３２と同じ厚さ、もしくはほぼ同じ厚さの保護層３８をさらに形成するようにすればよい。

また、上述した実施の形態では、高熱伝導性膜３２の幅を発熱抵抗体７０の幅と等しくするとともに、高熱伝導性膜３２の長さを発熱抵抗体７０の長さよりも短くして、さらに発熱抵抗体７０の中心に高熱伝導性膜３２の中心が重なるようにして、高熱伝導性膜３２を保護層３８の上に設けるようにした。

これに限らず、例えば、高熱伝導性膜３２の幅を発熱抵抗体７０の幅よりも大きくしたり小さくしたりしてもよく、また、高熱伝導性膜３２の長さを発熱抵抗体７０の長さよりと等しくしたり長くしたりしてもよく、さらに、高熱伝導性膜３２の中心を、発熱抵抗体７０の中心から副走査方向の上流側にずらしたり、下流側にずらしたりしてもよい。

実際、例えば、サーマルプリントヘッド１０の用途を、フォト用（写真画像の印刷）とする場合には、副走査方向に隣接するドットの隙間が狭くなるように、高熱伝導性膜３２の幅を、発熱抵抗体７０の幅よりも大きくする。このとき、ドットが正方形となるよう、高熱伝導性膜３２の長さを幅と等しくすることが望ましい。

また、例えば、サーマルプリントヘッド１０の用途を、製版フィルムへの出力とする場合には、副走査方向に隣接するドットの隙間が広くなるように、高熱伝導性膜３２の幅を、発熱抵抗体７０の幅と等しくする。このとき、ドットが正方形となるよう、高熱伝導性膜３２の長さを幅と等しくすることが望ましい。

さらに、上述した実施の形態のサーマルプリントヘッド１０の構成は、一例であり、同様の機能を有する構成であれば、上述した実施の形態の構成とは異なる構成にしてもよい。

１０……サーマルプリントヘッド、２０……放熱基板、３０……ヘッド基板、３１……発熱領域、３２……高熱伝導性膜、３３、１００、１１０……配線パターン、３４……支持基板、３５…グレーズ層、３６……抵抗体層、３７……導電帯層、３８……保護層、７０、１０１、１１１……発熱抵抗体、７１、１０２、１１３……個別電極、７２、１０３、１１４……共通電極、７３……放熱部、Ｐ……記録媒体。

Claims

ヘッド基板に主走査方向に間隔を隔てて複数個設けられ、主走査方向に平行な中央部と当該中央部の両端から主走査方向と直交する副走査方向に延びる２本の側部とでなるコの字型の発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の２本の側部のうちの一方の側部の先端部分に接続される個別電極と、
前記発熱抵抗体の２本の側部のうちの他方の先端部分に接続される共通電極と、
前記発熱抵抗体の個別電極及び共通電極が接続されている側とは反対側に、間隔を隔てて設けられた放熱部と
を具備し、
前記ヘッド基板は、
支持基板と、当該支持基板上に形成される保温層と、当該保温層上に積層され、前記発熱抵抗体を形成する抵抗体層と、当該抵抗体層上に積層され、前記個別電極及び共通電極を形成する導電帯層と、前記保温層上に、前記発熱抵抗体、前記個別電極及び共通電極を覆うようにして形成される保護層とでなり、
前記放熱部は、
前記抵抗体層と同一の素材でなる層と前記導電帯層と同一の素材でなる層とを積層したものでなり、前記保温層と前記保護層との間に介在する
ことを特徴とする折り返し型のサーマルプリントヘッド。
前記発熱抵抗体の上方に、前記保護層を間に挟んで、前記発熱抵抗体からの熱が伝わるドット単位の大きさでなる熱伝導性膜を設けた
ことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
前記発熱抵抗体から前記熱伝導性膜までの間隔が、前記発熱抵抗体から前記放熱部までの間隔よりも短い
ことを特徴とする請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
前記熱伝導性膜は、前記保護層に埋設されている
ことを特徴とする請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
前記放熱部は、主走査方向の一端に位置する発熱抵抗体の個別電極及び共通電極が接続されている側とは反対側から、他端に位置する発熱抵抗体の個別電極及び共通電極が接続されている側とは反対側まで延びている
ことを特徴とする請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
請求項１〜５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッドを有する
サーマルプリンタ。