JP6767296B2 - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

Description

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、基板上に位置する発熱部と、発熱部に繋がり、基板上に位置する電極と、電極に繋がり、電極上に位置する駆動ＩＣと、電極の一部を被覆する被覆層と、駆動ＩＣと、被覆層の少なくとも一部とにわたって位置する封止部材と、を備えるものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００３−２２０７２５

しかしながら、上述したサーマルヘッドでは、駆動ＩＣの駆動によって発生した熱により、封止部材が熱膨張することで、封止部材から被覆層にかかる応力のうち、駆動ＩＣから遠ざかる方向にかかる圧縮応力によって被覆層が基板から剥がれて、被覆層と基板との間で空隙が発生し、サーマルヘッドの封止性が低下するおそれがあった。

本開示のサーマルヘッドは、基板と、基板上に位置する発熱部と、発熱部に繋がり、基板上に位置する電極と、電極に繋がり、電極上に位置する駆動ＩＣと、電極の一部を被覆する被覆層と、駆動ＩＣと、被覆層の少なくとも一部と、にわたって位置する封止部材と、を備える。被覆層は、第１被覆層と第２被覆層を有し、第２被覆層は、駆動ＩＣと第１被覆層の間に位置している。封止部材は、第２被覆層を覆うとともに、第１被覆層の少なくとも一部とにわたって位置している。第２被覆層の高さが、第１被覆層の高さよりも高い。

本開示のサーマルプリンタは、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る。

本開示によれば、第１被覆層が基板から剥がれることを抑えることができるため、サーマルヘッドの封止性が低下しにくくなる。

第１の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す平面図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。 第１の実施形態に係るサーマルヘッドの、第１被覆層の開口、駆動ＩＣおよび第２被覆層の概略を示す平面図である。 第１の実施形態に係るサーマルヘッドを構成する第２開口を拡大して示す平面図である。 図４に示すＶ−Ｖ線断面図である。 図４に示す、ＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図４に示す、ＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 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。 第２の実施形態に係るサーマルヘッドを構成する第２開口を拡大して示す平面図である。 図９に示す、Ｘ−Ｘ線断面図である。 第３の実施形態に係るサーマルヘッドを構成する第２開口を拡大して示す平面図である。 図１１に示す、ＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、サーマルヘッドＸ１について図１〜７を参照して説明する。図１および図２では、サーマルヘッドＸ１の構成を概略的に示しており、第１被覆層２７と第２被覆層２８を省略している。図３では、基板７、第１被覆層２７、第２被覆層２８、駆動ＩＣ１１および開口３０のみを示しており、封止部材２９および各種電極を省略している。図４では、封止部材２９と各種電極を省略している。

サーマルヘッドＸ１は、ヘッド基体３と、コネクタ３１と、保護部材１２と、放熱板１と、接着部材１４とを備えている。なお、コネクタ３１、保護部材１２、放熱板１、および接着部材１４は、必ずしも備えていなくてもよい。

発熱部９を有するヘッド基体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、外部からの電圧が印加されることにより発熱部９を発熱させて、記録媒体Ｐ（図８参照）に印画を行っている。コネクタ３１は、外部とヘッド基体３とを電気的に接続する。保護部材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、ヘッド基体３の熱を放熱するために設けられている。接着部材１４は、ヘッド基体３と放熱板１とを接合している。

放熱板１は、直方体形状であり、基板７が載置される台部１ａを有している。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。

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。

以下、ヘッド基体３を構成する各部材について、図１および図２を用いて説明する。ヘッド基体３は、基板７と、蓄熱層１３と、電気抵抗層１５（発熱部９）と、共通電極１７と、個別電極１９と、ＩＣ−コネクタ接続電極２１と、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６と、駆動ＩＣ１１と、接続バンプ２３と、保護層２５と、第１被覆層２７と、第２被覆層２８と、封止部材２９と、を有している。なお、ヘッド基体３は、これらの全ての部材を必ずしも備える必要はない。

基板７は、放熱板１の台部１ａ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とを有している。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
向けて突出した隆起部１３ａを備えている。隆起部１３ａは、基板７の第１長辺７ａに隣り合うように配置されている。隆起部１３ａは、複数の発熱部９の配列方向に沿って帯状に延びている。隆起部１３ａの断面形状は、楕円を半分にしたような形状である。隆起部１３ａは、印画する記録媒体Ｐが、発熱部９上に形成された保護層２５に良好に接触するように機能している。隆起部１３ａの高さは、基板７から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、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スクリーン印刷等によって基板７の第１面７ｆ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、基板７上および蓄熱層１３上に設けられており、電気抵抗層１５上には、共通電極１７および個別電極１９を含む各種電極が設けられている。電気抵抗層１５は、共通電極１７および個別電極１９を含む各種電極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および個別電極１９の間に位置し、共通電極１７および個別電極１９から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、隆起部１３ａ上に列状に配置されている。

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。

ＩＣ−コネクタ接続電極２１は、複数の信号電極２１ａと、グランド電極２１ｂとを備えており、複数の駆動ＩＣ１１とコネクタ３１との間を電気的に接続している。

信号電極２１ａは、異なる機能を有する複数の配線で構成され、種々の信号を駆動ＩＣ１１に送っている。信号電極２１ａには、例えば、駆動ＩＣ１１に駆動電圧をかけるＶＤＤ配線、印字データを読み込むクロック配線および印字データを保持するＬＡＴＣＨ配線等がある。グランド電極２１ｂは、個別電極１９と、信号電極２１ａと、共通電極１７の主配線部１７ｄとに囲まれており、０〜１Ｖのグランド電位に接続される。

ＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、隣り合う駆動ＩＣ１１を電気的に接続しており、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、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形成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、各種電極は、同じ工程によって同時に形成することができる。

接続端子２は、共通電極１７、信号電極２１ａおよびグランド電極２１ｂ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は、上部にコネクタピン８が配置されており、共通電極１７、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６の一部により形成されている。

個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、ランド部４を有している。ランド部４には、接続バンプ２３が配置されており、接続バンプ２３を介して、上方に配置された駆動ＩＣ１１と、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６とを、電気的に接続している。

接続バンプ２３としては、例えば、Ｎｉはんだバンプ、Ａｕはんだバンプ、あるいはＡｇはんだバンプを例示することができる。なお、接続バンプ２３とランド部４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。

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。駆動ＩＣ１１に設けられた端子は、個別電極１９の端部に位置するランド部４と、ＩＣ−コネクタ接続電極２１の端部に位置するランド部４とに、接続バンプ２３を介して接続されている。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等を用いることができる。

駆動ＩＣ１１は、個別電極１９、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６およびＩＣ−コネクタ接続電極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封止部材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Ｐ（図８参照）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、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、ＴａＮ、ＴａＯＮ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は、単層で構成されてもよいし、これらの層を積層して構成されてもよい。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、また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。

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。

コネクタ３１とヘッド基体３とは、コネクタピン８、固定バンプ３３、および保護部材１２により接合されている。

固定バンプ３３は、接続端子２に接続されたコネクタピン８を覆うように設けられている。固定バンプ３３としては、例えば、Ｎｉはんだバンプ、Ａｕはんだバンプ、あるいは
Ａｇはんだバンプを例示することができる。なお、固定バンプ３３は必ずしも必要ではなく、クリップ式のコネクタピン８を用いて、コネクタピン８で基板７を挟持することにより、接続端子２とコネクタピン８とを直接接続してもよい。

保護部材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。また、保護部材１２は、コネクタ３１とヘッド基体３との接合強度を向上させている。

保護部材１２は、第１保護部材１２ａと第２保護部材１２ｂとを有している。第１保護部材１２ａは基板７の第１面７ｆ上に位置しており、第２保護部材１２ｂは基板７の第２面７ｇ上（図２における図示において下）に位置している。第１保護部材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保護部材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。なお、第１保護部材１２ａと第２保護部材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の台部１ａ上に配置されており、ヘッド基体３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３〜５を用いて、サーマルヘッドＸ１の第１被覆層２７、第２被覆層２８および封止部材２９について詳細に説明する。

第１被覆層２７は、図３に示すように、基板７の略全域にわたって設けられており、複数の開口３０が設けられている。開口３０は、第１開口３０ａと、第２開口３０ｂと、第３開口３０ｃとを有している。

第１開口３０ａは、主走査方向に長く形成されており、基板７の第１長辺７ａに隣り合うように配置されている。第１開口３０ａ内に複数の発熱部９が位置している。

第２開口３０ｂは、主走査方向に長く形成されており、駆動ＩＣ１１に対応して位置している。そのため、第２開口３０ｂは、主走査方向に複数配列して設けられ、第２開口３０ｂ内に複数のランド部４が位置するように開口している。

第３開口３０ｃは、主走査方向に長く形成されており、基板７の第２長辺７ｂ側に設けられている。第３開口３０ｃ内に複数の接続端子２が位置するように開口している。

図４，５に示すように、第１被覆層２７は第１部位２７ａと第２部位２７ｂとを有している。第２部位２７ｂの高さは、第１部位２７ａの高さより低くなっている。

第１部位２７ａは、基板７上に設けられており、各種電極を部分的に被覆している。第１部位２７ａは、各種電極の被覆した領域を、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。そのため、第１部位２７ａの高さは、５〜２０μｍとすることができる。

第１部位２７ａ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形成技術を用いて形成することができる。なお、第１部位２７ａ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形成されていてもよい。

第２部位２７ｂは、図４に示すように、平面視して、第２開口３０ｂ内に位置しており、第１部位２７ａから、第２被覆層２８に向けて延びるように形成されている。そのため、第２部位２７ｂは、第２開口２８ｂ内に位置する各部材を保護することができる。第２部位２７ｂの高さは、０．０１〜１μｍとすることができる。第２部位２７ｂは、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等により形成することができる。

図７に示すように、第２部位２７ｂは、個別電極１９を封止している。そのため、隣り合う個別電極１９の間に、複数の凹部が形成されている。凹部は、主走査方向に複数配列されており、個別電極１９の延びる方向（副走査方向）に沿って延びている。

第２被覆層２８は、平面視して、第２開口３０ｂ内に位置している。第２被覆層２８は、駆動ＩＣ１１を取り囲むように形成されており、平面視して環状に形成されている。第２被覆層２８は、第２開口３０ｂと離間した状態で配置されており、第２部位２７ｂとも離間した状態で配置されている。

図４，５に示すように、第２被覆層２８は、駆動ＩＣ１１と第１被覆層２７との間に位置しており、第２被覆層２８の高さは、第１被覆層２７（第１部位２７ａ）の高さよりも高くなっている。第２被覆層２８の高さは、１０〜８０μｍとすることができる。

封止部材２９は、主走査方向に延びるように形成されており、第２開口３０ｂに対応して位置している。封止部材２９は、駆動ＩＣ１１と、第２被覆層２８と、第１被覆層２７の少なくとも一部にわたって位置している。そのため、封止部材２９は、第１被覆層２７と駆動ＩＣ１１との間にも存在しており、第２被覆層２８は、第１被覆層２７と駆動ＩＣ１１との間の封止部材２９を分断するように設けられている。

ここで、本実施形態のサーマルヘッドＸ１は、第２被覆層２８が、駆動ＩＣ１１と第１被覆層２７との間に位置しており、封止部材２９が、第２被覆層２８を覆うとともに、第１被覆層２７の少なくとも一部とにわたって位置しており、第２被覆層２８の高さが、第１被覆層２７の高さよりも高い構成を有している。

第２被覆層２８の高さが、第１被覆層２７の高さよりも高い構成を有していることにより、封止部材２９の熱膨張による、駆動ＩＣ１１から遠ざかる方向にかかる圧縮応力を小さくすることができる。それにより、第１被覆層２７が基板から剥がれてしまう可能性を低減することができる。その結果、第１被覆層２７が被覆する個別電極１９等のヘッド基体３を構成する各部材が空気中の水分やほこりに曝されにくくなり、サーマルヘッドＸ１が破損する可能性を低減することができる。

さらに、第２被覆層２８が、封止部材２９に封止されているため、封止領域が同じであって、第２被覆層２８を有していないときよりも、封止領域における封止部材２９の接触面積が大きくなるため、封止領域において封止部材２９は強固に接合される。

さらにまた、第２被覆層２８は、第１被覆層２７の駆動ＩＣ１１側の端部に位置する第２部位２７ｂの端部と、駆動ＩＣ１１との間に位置している。すなわち、基板７の厚み方向および副走査方向に沿った断面において、第２被覆層２８が、第２部位２７ｂと駆動ＩＣ１１の中心とを結ぶ線分を遮るように位置している。そのため、封止部材２９の熱膨張による圧縮応力が、第２部位２７ｂの端部に加わり難くなり、第２部位２７ｂの端部が剥がれにくくなる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、第１被覆層２７が、第１部位２７ａと第２部位２７ｂを有し、第２部位２７ｂは、第１部位２７ａと第２被覆層２８との間に位置
し、封止部材２９は、第２部位２７ｂを封止しており、第２部位２７ｂの高さが、第１部位２７ａの高さよりも低くてもよい。

このような構成を有するときには、第２部位２７ｂが、封止部材２９から受ける圧縮応力を小さくすることができる。そのため、第２部位２７ｂが基板７から剥がれる可能性を低減することができる。

さらに、第２部位２７ｂ上に封止部材２９が位置することで、封止部材２９と第１被覆層２７との接触面積を大きくすることができ、封止部材２９と第１被覆層２７との接合強度を向上できる。そのため、封止部材２９が、第１被覆層２７から剥がれにくくすることができ、封止部材２９の封止性を向上させることができる。その結果、サーマルヘッドＸ１の封止性を向上させることができる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、第２部位２７ｂが、複数の凹部を有しており、凹部に封止部材２９が位置していてもよい。このような構成を有するときには、第２部位２７ｂの凹部に封止部材２９が位置することで、封止部材２９と第１被覆層２７との接触面積を大きくすることができ、封止部材２９と第１被覆層２７との接合強度が向上する。そのため、封止部材２９が、第１被覆層２７から剥がれにくくすることができる。

第１部位２７ａ、第２部位２７ｂおよび第２被覆層２８の高さは、サーマルヘッドＸ１を副走査方向に切断し、切断面において基板７から第１部位２７ａ、第２部位２７ｂおよび第２被覆層２８の上面までの高さを測定することによりそれぞれ求めることができる。

次に、サーマルヘッドＸ１の製造方法について説明する。

まず、基板７上に、電気抵抗層１５および各種電極層をスパッタリング法により順次成膜する。続いて、発熱部９を被覆するように保護層２５をスパッタリング法により成膜する。次に、印刷法により第２被覆層２８用樹脂を基板７に塗布する。

続いて、印刷法により第１部位２７ａ用樹脂を基板７に塗布し、開口３０を形成する。次に、第２開口３０ｂを形成する第１部位２７ａと、第２被覆層２８との間の領域に、第２部位２７ｂ用樹脂をスクリーン印刷、あるいはディスペンサ等によって塗布する。

なお、第１部位２７ａ用樹脂と第２部位２７ｂ用樹脂とを混合させた状態で、第２開口３０ｂが形成されるように印刷法により塗布し、第１被覆層２７を形成してもよい。この場合、第１部位２７ａ用樹脂と第２部位２７ｂ用樹脂との混合樹脂を、塗布し、塗布後に所定時間放置した後に乾燥させることにより、第１部位２７ａおよび第２部位２７ｂを形成することができる。

続いて、駆動ＩＣ１１、第２被覆層２８、第２部位２７ｂがそれぞれ覆われるように、封止部材２９を、第２開口３０ｂにディスペンサにより塗布し、硬化することで、駆動ＩＣ１１を封止する。この際、封止部材２９の縁が、第１部位２７ａ上に設けられていてもよい。なお、駆動ＩＣ１１ごとに封止部材２９を個別に設けてもよく、主走査方向に延びるように封止部材２９を設けることにより、複数の駆動ＩＣ１１を同時に封止してもよい。

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８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８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上に位置する保護膜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へ向けて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上に位置する保護層２５上に押圧しつつ、発熱部９上に位置する保護層２５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＞
サーマルヘッドＸ２について、図９および図１０を参照して説明する。図９では、封止部材２９は省略している。

サーマルヘッドＸ２を示す図９および図１０において、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、重複する説明を省略しており、以下、同様とする。

サーマルヘッドＸ２は、第２部位１２７ｂの構成がサーマルヘッドＸ１と異なっている。第１被覆層１２７は、第１部位１２７ａ、第２部位１２７ｂを有しており、第２部位１２７ｂが第２被覆層２８に接触している。

第２部位１２７ｂは、第１部位１２７ａから副走査方向に沿って延びており、先端が第２被覆層２８に接触している。そのため、図９に示すように、第２部位１２７ｂは、第２開口３０ｂから露出した部分を被覆している。

本実施形態のサーマルヘッドＸ２では、第２部位１２７ｂが、第２被覆層２８に接していてもよい。

このような構成を有するときには、駆動ＩＣ１１が駆動することで発生した熱により、封止部材２９が熱膨張することで、第２被覆層２８に駆動ＩＣ１１から離れる方向に圧縮応力が作用することとなるが、第１被覆層１２７の第２部位１２７ｂが接することにより、第２被覆層２８を支えることができる。

そのため、第２被覆層２８が基板７から剥がれてしまう可能性を低減することができる。その結果、第２被覆層２８と基板７との間でボイドの発生を抑えることができ、サーマルヘッドＸ２の封止性を向上させることができる。

＜第３の実施形態＞
サーマルヘッドＸ３について、図１１および図１２を参照して説明する。図１１では、封止部材２９は省略している。サーマルヘッドＸ３は、第２部位２２７ｂ、第３部位２２７ｃの構成がサーマルヘッドＸ１と異なっている。

第１被覆層２２７は第１部位２２７ａ、第２部位２２７ｂおよび第３部位２２７ｃを有している。第３部位２２７ｃは、第２部位２２７ｂと繋がっており、第２部位２２７ｂから上方に向けて突出している。そして、第３部位２２７ｃは、第２被覆層２８の上面に乗り上げており、第２被覆層２８に重畳している。そのため、平面視して、第３部位２２７ｃは、第２被覆層２８と重なっている。

第２被覆層２８は、第２部位２２７ｂおよび第３部位２２７ｃと接している。そして、第３部位２２７ｃは、第２部位２２７ｂよりも高い位置で第２被覆層２８と接している。

第３部位２２７ｃの一部は、第２被覆層２８に沿って設けられており、第３部位２２７ｃの第２被覆層２８からの厚みは、第３部位２２７ｃの端部に向けて漸次薄くなっている。

第３部位２２７ｃは、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等により形成することができる。第３部位２２７ｃは、第２部位２２７ｂ用の樹脂を、第２被覆層２８の縁に重なるように、スクリーン印刷あるいはディスペンサによって塗布し、乾燥させることで作成することができる。

なお、第１部位２２７ａ用樹脂と、第２部位２２７ｂ用樹脂と、第３部位２２７ｃ用樹脂と、を混合させた状態で、開口２８ｂが形成されるように印刷法により塗布し、第１被覆層２２７を形成してもよい。この場合、第１部位２２７ａ用樹脂と、第２部位２２７ｂ用樹脂と、第３部位２２７ｃ用樹脂と、の混合樹脂を、塗布し、塗布後に所定時間放置した後に乾燥させることにより、第１部位２２７ａ、第２部位２２７ｂおよび第３部位２２７ｃ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、第３部位２２７ｃが、第２部位２２７ｂの高さよりも高い位置で、第２被覆層２８と接していてもよい。

このような構成を有するときには、第１被覆層２２７と第２被覆層２８との接触面積を大きくすることができ、第１被覆層２２７と第２被覆層２８との接合強度を向上することができる。そのため、駆動ＩＣ１１の駆動が停止することにより、駆動ＩＣ１１の温度が低下した場合において、熱収縮した封止部材２９の引張応力が第２被覆層２８に作用する
ときに、第３部位２２７ｃが第２被覆層２８に作用した引張応力を緩和することができる。

その結果、第２被覆層２８が基板７から剥がれてしまう可能性を低減することができる。それにより、第２被覆層２８と基板７の間におけるボイドの発生を抑えることができ、サーマルヘッドＸ３の封止性が低下する可能性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Ｘ３では、第３部位２２７ｃは、第２被覆層２８からの厚みが、第２被覆層２８の頂部に向けて薄くなっていてもよい。

このような構成を有するときには、第３部位２２７ｃに作用する、封止部材２９の熱膨張により発生する圧縮応力を小さくすることができる。そのため、第３部位２２７ｃが第２被覆層２８から剥がれてしまう可能性を低減することができる。それにより、第３部位２２７ｃと第２被覆層２８の間におけるボイドの発生を抑えることができ、サーマルヘッドＸ３の封止性が低下する可能性を低減することができる。

なお、第３部位２２７ｃの高さは、サーマルヘッドＸ３を基板７の厚み方向および副走査方向に沿って切断し、切断面において、基板７から第３部位２２７ｃの頂部までの高さを測定することにより求めることができる。また、第３部位２２７ｃの第２被覆層２８からの厚みは、上記の切断面において、第２被覆層２８の表面に対して垂直方向における長さである。

第２部位２２７ｂは、上記の切断面において、高さが略一定の部位を示しており、第３部位２２７ｃは、第２部位２２７ｂから上方に向けて突出した部位を示している。

＜変形例＞
以上、本開示のサーマルヘッドの実施形態の複数の例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またはＸ３をサーマルプリンタＺ１に用いてもよい。

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を厚膜形成した、いわゆる厚膜ヘッドに適用してもよい。

また、発熱部９が基板７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、いわゆる端面ヘッドに適用してもよい。

また、上記実施形態では、蓄熱層１３が隆起部１３ａのみからなる例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱層１３が隆起部１３ａ以外の領域広がっていてもよく、また、隆起部１３ａを設けなくてもよい。

また、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を形成してもよい。

なお、封止部材１２を、駆動ＩＣ１１を被覆する封止部材２９と同じ材料により形成してもよい。その場合、封止部材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、封止部材２９と封止部材１２とを同時に形成してもよい。

また、平面視して、副走査方向に第２部位２７ｂ、１２７ｂおよび２２７ｂが第２被覆層２８に向かって延びる例を示したが、主走査方向に第２部位２７ｂ、１２７ｂおよび２２７ｂが延びるようにしてもよい。

Ｘ１〜Ｘ３ サーマルヘッド
Ｚ１ サーマルプリンタ
１ 放熱板
３ ヘッド基体
４ ランド部
７ 基板
９ 発熱部
１１ 駆動ＩＣ
１３ 蓄熱層
１９ 個別電極
２１ ＩＣ−コネクタ接続電極
２１ａ 信号電極
２１ｂ グランド電極
２３ 接続バンプ
２５ 保護層
２７，１２７，２２７ 第１被覆層
２７ａ，１２７ａ，２２７ａ 第１部位
２７ｂ，１２７ｂ，２２７ｂ 第２部位
２２７ｃ 第３部位
２８ 第２被覆層
２９ 封止部材
３０ 開口
３０ａ 第１開口
３０ｂ 第２開口
３０ｃ 第３開口
３３ 固定バンプ

Claims (7)

1. 基板と、
   前記基板上に位置する発熱部と、
   前記発熱部に繋がり、前記基板上に位置する電極と、
   前記電極に繋がり、前記電極上に位置する駆動ＩＣと、
   前記電極の一部を被覆する被覆層と、
   前記駆動ＩＣと、前記被覆層の少なくとも一部とにわたって位置する封止部材と、を備え、
   前記被覆層は、第１被覆層と第２被覆層とを有し、
   第２被覆層は、前記駆動ＩＣと前記第１被覆層との間に位置しており、
   前記封止部材は、前記第２被覆層を覆うとともに、前記第１被覆層の少なくとも一部とにわたって位置しており、
   前記第２被覆層の高さが、前記第１被覆層の高さよりも高いことを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記第１被覆層は、第１部位と第２部位とを有し、
   前記第２部位は、前記第１部位と前記第２被覆層との間に位置し、
   前記封止部材は、前記第２部位を封止しており、
   前記第２部位の高さが、前記第１部位の高さよりも低い請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記第２部位が、複数の凹部を有しており、前記凹部に前記封止部材が位置している請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記第２部位が、前記第２被覆層に接している請求項１から３のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
5. 前記第１被覆層は、第３部位をさらに有し、
   前記第３部位は、前記第２部位に繋がっており、
   前記第３部位が、前記第２部位の高さより高い位置で前記第２被覆層に接している請求項４に記載のサーマルヘッド。
6. 前記第３部位の前記第２被覆層からの厚みが、前記第２被覆層の頂部に向けて薄くなっている請求項５に記載のサーマルヘッド。
7. 請求項１から６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、を備えることを特徴とするサーマルプリンタ。

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