JP6582060B2 - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - 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。サーマルヘッドは、例えば、基板と、第１電極と、発熱部と、第２電極と、保護層とを有している。前記第１電極は、前記基板上に位置している。前記発熱部は、前記基板上に位置している。前記第２電極は、前記基板状に位置し、前記発熱部および前記第１電極と電気的に繋がっている。前記保護層は、前記第１電極上に位置している。

特開平５−２４２３４号公報

本開示のサーマルヘッドは、基板と、第１電極と、発熱部と、第２電極と、樹脂層と、保護層と、を有している。前記第１電極は、前記基板上に位置している。前記発熱部は、前記基板上に位置している。前記第２電極は、前記基板上に位置し、前記発熱部および前記第１電極と電気的に繋がっている。前記樹脂層は、前記第１電極上に位置している。前記保護層は、前記樹脂層上に位置している。また、前記樹脂層は、前記第１電極に入り込んだ第１部位を有している。

本開示のサーマルプリンタは、上記サーマルヘッドと、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。

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分解斜視図である。 図２は、図１に示すサーマルヘッドの概略構成を示す平面図である。 図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４（ａ）は、図１に示すサーマルヘッドの絶縁層の近傍を概略的に示す平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶ（ｂ）−ＩＶ（ｂ）線断面図である。 図５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６は、第２の実施形態に係るサーマルヘッドを示しており、図４（ｂ）に対応する断面図である。 図７は、第３の実施形態に係るサーマルヘッドを示しており、図４（ｂ）に対応する断面図である。 図８は、第４の実施形態に係るサーマルヘッドの概略構成を示す平面図である。 図９（ａ）は、図８に示すサーマルヘッドの絶縁層の近傍を概略的に示す平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸ（ｂ）−ＩＸ（ｂ）線断面図である。

従来のサーマルヘッドは、第１電極の電気抵抗値を低下させるために、第１電極の厚みを厚くすることがある。第１電極の厚みを厚くすると、無機材料により形成された保護層と、第１電極との熱膨張率の違いが大きくなり、第１電極と保護層との界面に応力が集中して、保護層が剥離することがあった。

本開示のサーマルヘッドは、このような保護層の剥離を低減することができる。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、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の構成を概略的に示している。図２は、保護層２５、被覆層２７、および封止部材１２を一点鎖線にて示している。

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。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。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、外部から電圧が印加されることにより発熱部９を発熱させ記録媒体Ｐ（図５参照）に印画を行う。接着部材１４は、ヘッド基体３と放熱板１とを接着している。コネクタ３１は、外部とヘッド基体３とを電気的に接続している。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、直方体形状である。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。

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に印字を行う機能を有する。

図１〜３を用いて、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、放熱板１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、言い換えれば基板７から遠ざかる方向に突出している。蓄熱層１３は、主走査方向に沿って延びている。蓄熱層１３の断面形状は、略半楕円形状である。蓄熱層１３が略半楕円形状であることにより、発熱部９上に形成された保護層２５が、印画する記録媒体Ｐ（図５参照）に良好に接触するように機能する。蓄熱層１３は、基板７からの高さが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、蓄熱層１３は、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。

第１電極１６は、基板７上に設けられており、基板７の第１長辺７ａに沿って、主走査方向に長く形成されている。第１電極１６は、主走査方向の電気抵抗値を小さくするために設けられている。

電気抵抗層１５は、第１電極１６を覆うように、基板７上、および蓄熱層１３上に設けられている。電気抵抗層１５上には、第２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。なお、以下においては、第２電極１７を共通電極１７と記載して説明する。電気抵抗層１５は、共通電極１７と個別電極１９との間に位置する電気抵抗層１５が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、蓄熱層１３上に列状に配置されている。なお、電気抵抗層１５は、共通電極１７と個別電極１９との間のみに設けられてもよい。

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に沿って延びており、第１電極１６上に設けられている。主配線部１７ａと第１電極１６とは、電気抵抗層１５を介して電気的に接続されている。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。

サーマルヘッドＸ１は、駆動ＩＣ１１とコネクタ３１との間を電気的に接続している複数の第１電極２１を備えている。各駆動ＩＣ１１に接続された複数の第１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。

サーマルヘッドＸ１は、個別電極１９と、第１接続電極２１と、共通電極１７の主配線部１７ｄとにより取り囲まれており、広い面積を有するグランド電極４を備えている。グランド電極４は、０〜１Ｖのグランド電位に接続される。

サーマルヘッドＸ１は、共通電極１７、第１接続電極２１およびグランド電極４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を備えている。接続端子２は、コネクタ３１のコネクタピン８に対応して設けられており、それぞれコネクタ３１の対応するコネクタピン８と接続されている。

サーマルヘッドＸ１は、隣り合う駆動ＩＣ１１を電気的に接続している複数の第２接続電極２６を備えている。複数の第２接続電極２６は、それぞれ第１接続電極２１に対応するように設けられており、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、例えばスパッタリング法等の薄膜を成形する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、基板７、蓄熱層１３等の上に、所定のパターンに加工することにより形成される。このように、各種電極は、発熱部９および第１電極１６に電気的に接続されており、その厚みは、０．１〜１μｍとすることができる。

サーマルヘッドＸ１は、共通電極１７の主配線部１７ａ上に設けられた樹脂層１８を備えている。樹脂層１８は、平面視して、第１電極１６を覆うように設けられている。

駆動ＩＣ１１は、図２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の他端部と第１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スイッチングＩＣを用いることができる。

駆動ＩＣ１１は、個別電極１９、第２接続電極２６および第１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ハードコート２９によって封止されている。

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、ＴｉＣＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＴａＮあるいはＴａＳｉＯにより形成することができる。保護層２５の厚みは、例えば、２〜１５μｍとすることができる。保護層２５を設けることにより、保護層２５と記録媒体Ｐ（図５参照）との接触により生じた静電気を除電することができる。保護層２５は、例えば、スパッタリング法、あるいはイオンプレーティング法により形成することができる。

基板７上には、共通電極１７、個別電極１９および第１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、第２接続電極２６および第１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。被覆層２７は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、あるいはシリコーン系樹脂等の樹脂材料により形成することができる。

コネクタ３１とヘッド基体３とは、コネクタピン８、導電部材２３、および封止部材１２により接合されている。導電部材２３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。導電部材２３としては、例えば、はんだ、あるいはＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）等を例示することができる。なお、導電部材２３と接続端子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。なお、導電部材２３は必ずしも設けなくてもよい。

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。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４を用いて、第１電極１６および樹脂層１８について詳細に説明する。なお、図４（ａ）では、樹脂層１８上に設けられる保護層２５（図３参照）の図示を省略している。

第１電極１６は、基板７の第１長辺７ａに沿って、主走査方向に長く形成されており、第１電極１６上には、電気抵抗層１５、共通電極１７、および樹脂層１８が設けられている。第１電極１６は、Ａｇペースト、Ａｕペーストを用いた厚膜印刷により形成することができる。第１電極１６の厚みは例えば、５〜３０μｍとすることができる。

第１電極１６は、上面１６ａに窪み部２２を有している。窪み部２２は、上面１６ａから内部に窪んだ部分である。断面視して、第１電極１６の上面１６ａの一部が離間している部分（窪み部２２が上面１６ａに接する部分）を離間部２０と称する。離間部２０は、平面視して、略円形状であり、円の直径は、例えば、０．５〜５μｍである。図４（ｂ）には、第１電極１６の離間部２０から厚み方向に延ばした仮想線を一点鎖線にて示しており、基体７の厚み方向において離間部２０に相当する領域Ｅを示している。なお、断面視とは、基板７の第１面７ｆに対して垂直な方向にサーマルヘッドＸ１を切断し、第１電極１６および樹脂層８の切断面をみることであり、その一例が図４（ｂ）である。なお、切断の方向は、特に限定されるものではなく、切断面が主走査方向に沿うように切断してもよく、切断面が副走査方向に沿うように切断してもよい。

窪み部２２は、第１電極１６の上面１６ａから、下方の成分および主走査方向の成分を有する方向に向けて延びている。すなわち、断面視したときに、窪み部２２は、厚み方向に対して基板７の第１長辺７ａ側に向けて傾斜する方向に伸びるように設けられている。なお、傾斜の向きは、基板７の第１長辺７ａ側に限定されるものではなく、他の方向でもよい。

第１電極１６上には、電気抵抗層１５が設けられている。電気抵抗層１５は、第２貫通孔１５ａを有している。第２貫通孔１５ａは、第１電極１６の離間部２０上に位置している。電気抵抗層１５上には、共通電極１７が設けられている。共通電極１７は、第１貫通孔１７ｅを有している。第１貫通孔１７ｅは、第１電極１６の離間部２０上に位置しており、第２貫通孔１５ａ上に位置している。そのため、第１貫通孔１７ｅおよび第２貫通孔１５ａは、第１電極１６の窪み部２２に続いている。

樹脂層１８は、第１電極１６上に設けられている。樹脂層１８は、第１電極１６に入り込んだ第１部位１８ａを有しており、第１電極１６上に設けられた樹脂層１８と、第１部位１８ａとが一体的に形成されている。

第１部位１８ａは、樹脂層１８における第１電極１６の窪み部２２の内部に位置する部分であり、窪み部２２は第１部位１８ａにより満たされている。すなわち、図４（ｂ）に示すように、樹脂層１８は、第１電極１６上から窪み部２２の内部にわたって存在している。第１部位１８ａは、第２部位１８ｂと第３部位１８ｃとを有している。

第２部位１８ｂは、基体７の厚み方向において離間部２０に相当する領域Ｅに位置する部分であり、樹脂層１８の第１電極１６上に設けられた部分と繋がっている。第３部位１８ｃは、第１部位１８ａのうち第２部位１８ｂ以外の部分（領域Ｅ以外に位置する部分）であり、第２部位１８ｂに繋がっている。

樹脂層１８としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、あるいはシリコーン系樹脂等の樹脂材料を用いる。樹脂層１８の厚みは、例えば、５〜２０μｍである。樹脂層１８は、第１電極１６を形成後、各種電極をパターニングした後に、印刷法等の厚膜を形成する技術により形成することができる。

サーマルヘッドＸ１、共通電極１７の電気抵抗値を小さくするために、厚みの厚い第１電極１６を設けている。厚みの厚い第１電極１６を設けていることにより、共通電極１７の電気抵抗値を小さくすることができるが、第１電極１６の厚みが厚いときには、無機材料により形成された保護層２５と、第１電極１６との熱膨張率の違いにより、第１電極１６と保護層２５との界面に、応力の集中が生じることとなる。

これに対して、樹脂層１８が、第１電極１６と保護層２５との間に設けられていることから、樹脂層１８が、第１電極１６と保護層２５との界面に生じる応力の集中を緩和することができる。また、樹脂層１８は、第１電極１６に入り込んだ第１部位１８ａを有している。そのため、第１部位１８ａが、第１電極１６の内部で接触することとなり、第１部位１８ａと第１電極１６との接触面積を増加させることができる。それゆえ、第１電極１６と樹脂層１８との接合強度を向上させることができる。その結果、保護層２５が、第１電極１６から剥離しにくくなる。

このように、本実施形態のサーマルヘッドＸ１は、基板７と、第１電極１６と、発熱部９と、共通電極１７（第２電極）と樹脂層１８と、保護層２５と、を有している。第１電極１６は、基板７上に位置している。発熱部９は、基板７上に位置している。第２電極（共通電極１７）は、基板７上に位置し、発熱部９および第１電極１６と電気的に繋がっている。樹脂層１８は、第１電極１６上に位置している。保護層２５は、樹脂層１８上に位置しており、無機材料を含んで構成されている。そして、樹脂層１８は、第１電極１６に入り込んだ第１部位を有している。この構成が本実施形態のサーマルヘッドＸ１の基本構成である。この基本構成以外の構成は必須ではなく、適宜変更が可能である。本実施形態のサーマルヘッドＸ１は、この基本構成を有しているので、第１電極１６と保護層２５との界面に生じる応力の集中を緩和することができるとともに、保護層２５の第１電極１６からの剥離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、断面視において、第１部位１８ａは、第１電極１６の厚み方向に対して傾斜した方向に延びていてもよい。このような構成を有するときには、第１部位１８ａと第１電極１６との接触面積が増加することとなり、第１電極１６と樹脂層１８との接合強度をさらに向上させることができる。

また、第１部位１８ａが、第１電極１６の厚み方向に対して傾斜した方向に延びることから、第１部位１８ａが、第１電極１６の離間部２０の周囲に位置する部分１６ｂの背後に回り込むこととなる。その結果、第１部位１８ａが、第１電極１６の離間部２０の周囲に位置する部分１６ｂに引っ掛かることとなり、樹脂層１８が、第１電極１６から剥離しにくくなる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、第１部位１８ａは、第１電極１６の厚み方向において離間部２０に相当する領域Ｅに位置する第２部位１８ｂと、第２部位１８ｂ以外の第３部位１８ｃと、を有していてもよい。このような構成を満たすときには、樹脂層１８が、第２部位１８ｂおよび第３部位１８ｃにより、第１電極１６に強固に接続されるとともに、第３部位１８ｃが、第１電極１６の離間部２０の周囲に位置する部分１６ｂにおける第３部位１８ｃ上に位置する部分に引っ掛かることとなり、樹脂層１８が第１電極１６から剥離することを抑制できる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、断面視において、第３部位１８ｃの面積が、第２部位１８ｂの面積よりも大きくてもよい。このような構成を満たすときには、第３部位１８ｃを大きく確保することができ、樹脂層１８が、第１電極１６から更に剥離しにくくなる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、樹脂層１８における第１部位１８ａと第１部位１８ａ以外の部分とが、第１貫通孔１７ｅを介して繋がっていてもよい。このような構成を満たすときには、共通電極１７上に位置する樹脂層１８と第１部位１８ａとが、第１貫通孔１７ｅの周囲に位置する共通電極１７の縁を挟みこむ構成となる。それにより、共通電極１７が、第１電極１６から剥離しにくくなる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、樹脂層１８における第１部位１８ａと第１部位１８ａ以外の部分とが、第２貫通孔１５ａを介して繋がっていてもよい。このような構成を満たすときには、電気抵抗層１５上に位置する樹脂層１８と第１部位１８ａとが、第２貫通孔１５ａの周囲に位置する電気抵抗層１５の縁を挟みこむ構成となる。それにより、電気抵抗層１５が、第１電極１６から剥離しにくくなる。

また、平面視して、樹脂層１８の副走査方向の長さが、第１電極１６の副走査方向の長さよりも長くなっており、樹脂層１８の主走査方向の長さも、第１電極１６の主走査方向の長さよりも長くなっているようにしてもよい。これにより、第１電極１６が、樹脂層１８により覆われることとなるので、樹脂層１８により第１電極１６が絶縁され、保護層２５と第１電極１６とが導通することを抑制できる。

第１電極１６の窪み部２２は、第１電極１６の材料となるペーストに造孔材を混合することにより作製することができる。すなわち、Ａｇ等の金属粒子および造孔材をエポキシ樹脂中に混合して第１電極１６用ペーストを作製し、第１電極１６用ペーストを印刷等の厚膜形成技術により塗布、硬化することにより、窪み部２２を有する第１電極１６を形成することができる。

そして、第１電極１６上に、離間部２０を塞がないように、電気抵抗層１５および各種電極を成膜し、パターニングする。次に、樹脂層１８の前駆体を、第１電極１６上に塗布し、熱処理を加えて樹脂層１８を硬化する。それにより、樹脂層１８の第１部位１８ａを形成することができる。

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５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５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上に位置する保護層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、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、発熱部９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＞
図６を用いてサーマルヘッドＸ２について説明する。サーマルヘッドＸ２は、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、第１電極１１６および樹脂層１１８の構成がサーマルヘッドＸ１と異なっている。

第１電極１１６は、上面１１６ａに離間部１２０を有している。また、第１電極１１６は、離間部１２０から内部に窪んだ窪み部１２２を備えている。窪み部１２２は、厚み方向に傾斜した方向に向かって伸びている。窪み部１２２は、断面視において、離間部１２０よりも幅の広い部分を有している。

樹脂層１１８は、第１電極１１６上に設けられており、第１電極１１６の内部に位置する第１部位１１８ａを有している。第１部位１１８ａは、窪み部１２２内に配置されており、窪み部１２２を満たしている。第１部位１１８ａは、領域Ｅに位置する第２部位１１８ｂと、領域Ｅ以外に位置する第３部位１１８ｃとを有している。そして、第１部位１１８ａは、窪み部１２２の幅の広い部分に対応した幅広部１２４を有している。

幅広部１２４は、領域Ｅと領域Ｅ以外とにわたって設けられており、第２部位１１８ｂおよび第３部位１１８ｃにより構成されている。幅広部１２４の幅Ｗｂは、離間部１２０の幅Ｗａよりも広くなっている。

本実施形態のサーマルヘッドＸ２では、断面視において、第１部位１１８ａが、離間部１２０よりも幅の広い幅広部１２４を有している。そのため、幅広部１２４に入り込んだ第１部位１１８ａは、図６に示す上方向に外力が働いた場合に、離間部１２０の幅Ｗａが幅広部１２５の幅Ｗａよりも小さいことにより、第１電極１１６の離間部１２０の周囲に位置する部分１６ｂに引っ掛かることとなる。その結果、樹脂層１１８が、第１電極１１６から剥離しにくくなる。そのため、保護層２５が、第１電極１２６から剥離する可能性を低減できる。

なお、離間部１２０の幅Ｗａおよび幅広部１２４の幅Ｗｂとは、基板７の第１面７ｆの面方向の窪み部１２２の長さを示しており、基板７の第１面７ｆに対して垂直な方向にサーマルヘッドＸ２を切断し、第１電極１１６および樹脂層１１８の切断面を測定することにより求めることができる。

＜第３の実施形態＞
図７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電極２１６および樹脂層２１８の構成がサーマルヘッドＸ１と異なっている。

第１電極２１６は、上面２１６ａに離間部２２０を有している。また、第１電極２１６は、離間部２２０から内部に窪んだ窪み部２２２を備えている。窪み部２２２は、厚み方向に傾斜した方向に向かって伸びている。窪み部２２２は、断面視において、離間部２２０よりも幅の広い部分を有している。また、窪み部２２２は、断面視において、離間部２２０よりも幅の狭い部分を有している。

樹脂層２１８は、第１電極２１６上に設けられており、第１電極２１６の内部に位置する第１部位２１８ａを有している。第１部位２１８ａは、窪み部２２２内に配置されており、窪み部２２２を満たしている。第１部位２１８ａは、領域Ｅに位置する第２部位２１８ｂと、領域Ｅ以外に位置する第３部位２１８ｃとを有している。

第１部位２１８ａは、窪み部２２２の幅の広い部分に対応した幅広部２２４を有している。幅広部２２４は、領域Ｅと領域Ｅ以外とにわたって設けられており、第２部位２１８ｂおよび第３部位２１８ｃにより構成されている。幅広部２２４の幅Ｗｂは、離間部２２０の幅Ｗａよりも広くなっている。

また、第１部位２１８ａは、窪み部２２２の幅の狭い部分に対応した幅狭部２２６を有している。幅狭部２２６は、領域Ｅに設けられており、第２部位２１８ｂの一部により構成されている。幅狭部２２６の幅Ｗｂは、離間部２２０の幅Ｗａよりも狭くなっている。

本実施形態のサーマルヘッドＸ３では、断面視において、第１部位２１８ａが、離間部２２０よりも幅の広い幅狭部２２６を有している。そのため、図７に示す上方向に外力が働いた場合に、幅狭部２２６よりも下方に位置する第１部位２１８ａが、幅狭部２２６の周囲に位置する第１電極２１６が引っ掛かることになり、樹脂層２１８が、第１電極２１６から剥離しにくくなる。そのため、保護層２５が、第１電極２１６から剥離する可能性を低減できる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ３では、断面視において、第１部位２１８ａが、離間部２２０よりも幅の広い幅狭部２２６を有しており、幅狭部２２６が、離間部２２０と幅広部２２４との間に位置していてもよい。このような構成を有するときには、幅広部２２４が、幅狭部２２６により引っ掛かることとなり、樹脂層２１８が、第１電極２１６から更に剥離しにくくなる。

なお、幅狭部２２６が、第２部位２１８ｂのみにより形成される例を示したがこれに限定されるものではない。幅狭部２２６は、第２部位２１８ｂおよび第３部位２１８ｃにより形成されていてもよい。また、幅広部２２４は、第２部位２１８ｂまたは第３部位２１８ｃのみにより形成されていてもよい。

＜第４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、第１電極３１６および樹脂層３１８の構成が、サーマルヘッドＸ１と異なっている。なお、図８においては、保護層２５（図２参照）、被覆層２７（図２参照）、封止部材１２（図２参照）の図示を省略している。

第１電極３１６は、基板７の第１長辺７ａに沿った第１部位３１６ｃと、基板の第１短辺７ｃおよび第２短辺７ｄに沿った第２部位３１６ｄとを有している。第１部位３１６ｃは、共通電極１７の主配線部１７ａの下方に設けられており、第２部位３１６ｄは、共通電極１７の副配線部１７ｂの下方に設けられている。

樹脂層３１８は、基板７の第１長辺７ａに沿って設けられており、第１電極３１６の第１部位３１６ｃを覆うように設けられている。樹脂層３１８は、主走査方向の長さおよび副走査方向の長さが、第１電極３１６の第１部位３１６ｃよりも大きく設けられている。そのため、第１電極３１６の第１部位３１６ｃは、樹脂層３１８により覆われた構造となっている。

また、第１電極３１６ｂの第２部位３１６ｄは、樹脂層３１８から露出している。発熱部９から第１電極３１６に熱伝導した熱が、第１電極３１６の第１部位３１６ａから第２部位３１６ｂに伝わることとなる。そして、第２部位３１６ｂに熱伝導した熱は、第２部位３１６ｂが樹脂層３１８から露出していることにより、第２部位３１６ｂから放熱されることになる。その結果、第１電極３１６に蓄熱されることを低減できる。

第１電極３１６は、上面３１６ａに、離間部３２０ａ，３２０ｂを有している。また、第１電極３１６は、離間部３２０ａ，３２０ｂから内部に窪んだ窪み部３２２を備えている。窪み部３２２は、離間部３２０ａから厚み方向に向かって延びるとともに、離間部３２０ｂから厚み方向に向かって延びている。そして、離間部３２０ａから延びた部分と、離間部３２０ｂから延びた部分とが、第１電極３１６の内部で互いに連通している。そのため、断面視して、窪み部３２２はＵ字形状であり、第１電極３１６は、連通した窪み部３２２上の部分３１６ｅを有している。

樹脂層３１８は、第１電極３１６上に設けられているとともに窪み部３２２の内部にも存在している。すなわち、樹脂層３１８は、第１電極３１６の内部に位置する複数の第４部位３１８ｄを有している。そして、複数の第４部位３１８ｄは、第１電極３１６の内部で互いに繋がっている。また、第４部位３１８ｄは、領域Ｅに位置する第２部位３１８ｂと、領域Ｅ以外に位置する第３部位３１８ｃとを有している。

本実施形態のサーマルヘッドＸ４では、樹脂層３１８は、第１電極３１６に入り込んだ複数の第４部位３１８ｄを有しており、複数の第４部位３１８ｄは、第１電極３１６の内部で互いに繋がっている。そのため、樹脂層３１８は、離間部３２０ａの下方に位置する第２部位３１８ｂと、離間部３２０ｂの下方に位置する第２部位３１８ｂとが、第３部位３１８ｃを介して繋がった構造を有している。

それゆえ、第３部位３１８ｃ上に、第１電極３１６における連通した窪み部３２２上の部分３１６ｅが配置されることとなる。その結果、樹脂層３１８に対して、図９（ｂ）に示す上方向に外力が働いた場合に、第１電極３１６における連通した窪み部３２２上の部分３１６ｅにより、樹脂層３１８が引っ掛かることとなり、第１電極３１６から樹脂層３１８の剥離を低減できる。

なお、このような構造は、窪み部３２２を形成するために、第１電極３１６の材料となるペーストに造孔材を混合することにより作製することができる。この際に、造孔材として、球形状のものに加えてアスペクト比が２以上の柱状の造孔材を用いることが好ましい。また、リング形状の造孔材を用いてもよい。

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を組み合わせてもよい。

また、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て示したが、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を印刷により形成した、発熱部９の厚い厚膜ヘッドに本発明を用いてもよい。

また、発熱部９が基板７の第１面７ｆ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端面ヘッドに本発明を用いてもよい。

なお、封止部材１２と、駆動ＩＣ１１を被覆するハードコート２９と、を同じ材料により形成してもよい。その場合、ハードコート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、ハードコート２９と封止部材１２とを同時に形成してもよい。

Ｘ１〜Ｘ４ サーマルヘッド
Ｚ１ サーマルプリンタ
Ｅ 領域
１ 放熱板
３ ヘッド基体
７ 基板
９ 発熱部
１１ 駆動ＩＣ
１３ 蓄熱層
１６，１１６，２１６，３１６ 第１電極
１６ａ，１１６ａ，２１６ａ，３１６ａ 上面
１７ 第２電極（共通電極）
１８，１１８，２１８，３１８ 樹脂層
１８ａ，１１８ａ，２１８ａ，３１８ａ 第１部位
１８ｂ，１１８ｂ，２１８ｂ，３１８ｂ 第２部位
１８ｃ，１１８ｃ，２１８ｃ，３１８ｃ 第３部位
３１８ｄ 第４部位
２０，１２０，２２０，３２０ 離間部
２２，１２２，２２２，３２２ 窪み部
２５ 保護層
２７ 被覆層
３１ コネクタ
１２４ ２２４ 幅広部
２２６ 幅狭部

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板上に位置する第１電極と、
   前記基板上に位置する発熱部と、
   前記基板上に位置し、前記発熱部および前記第１電極と電気的に繋がっている第２電極と、
   前記第１電極上に位置する樹脂層と、
   前記樹脂層上に位置し、無機材料を含んで構成された保護層と、
   を有しており、
   前記樹脂層は、前記第１電極に入り込んだ第１部位を有しており、
   断面視において、前記第１部位は、前記第１電極および前記保護層の積層方向に対して傾斜した方向へ伸びている、
   サーマルヘッド。
2. 基板と、
   前記基板上に位置する第１電極と、
   前記基板上に位置する発熱部と、
   前記基板上に位置し、前記発熱部および前記第１電極と電気的に繋がっている第２電極と、
   前記第１電極上に位置する樹脂層と、
   前記樹脂層上に位置し、無機材料を含んで構成された保護層と、
   を有しており、
   前記樹脂層は、前記第１電極に入り込んだ第１部位を有しており、
   前記第２電極は、前記第１電極および前記保護層の積層方向において前記第１電極と前記樹脂層との間に位置するとともに、前記第１部位上に位置する第１貫通孔を有しており、
   前記樹脂層における前記第１部位と前記第１部位以外の部分とが、前記第１貫通孔を介して繋がっている、
   サーマルヘッド。
3. 前記積層方向における前記第１電極と前記第２電極との間に電気抵抗層を有しており、
   前記電気抵抗層は、前記第１部位上に位置する第２貫通孔を有しており、
   前記樹脂層における前記第１部位と前記第１部位以外の部分とが、前記第２貫通孔を介して繋がっている、
   請求項２に記載のサーマルヘッド。
4. 断面視において、
   前記第１電極は、上面の一部が離間した離間部を有しており、
   前記第１部位は、前記第１電極および前記保護層の積層方向において、前記離間部に相当する領域に位置する第２部位と、前記第２部位以外の第３部位と、を有している、
   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. 断面視において、前記第３部位の面積が、前記第２部位の面積よりも大きい、
   請求項４に記載のサーマルヘッド。
6. 断面視において、前記第１部位は、前記離間部よりも幅の広い幅広部を有する、
   請求項４または５に記載のサーマルヘッド。
7. 断面視において、前記第１部位は、前記離間部の幅よりも幅の狭い幅狭部を有する、
   請求項４または５に記載のサーマルヘッド。
8. 断面視において、
   前記第１部位は、前記離間部の幅よりも幅の狭い幅狭部を有しており、
   前記幅狭部が、前記離間部と前記幅広部との間に位置する、
   請求項６に記載のサーマルヘッド。
9. 前記樹脂層は、前記第１電極に入り込んだ複数の第４部位を有しており、前記複数の第４部位は、前記第１電極の内部で互いに繋がっている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
10. 請求項１から９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、を備えるサーマルプリンタ。

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