JP7411461B2 - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

Description

開示の実施形態は、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。

特開昭６２－１９６１５９号公報

従来のサーマルヘッドでは、グレーズが段差面を有することで発熱部の放熱性にばらつきが生じ、例えば印画画質の向上の観点で改善の余地があった。

本開示は、印画画質を向上することができるサーマルヘッドおよびサーマルプリンタを提供する。

実施形態の一態様に係るサーマルヘッドは、基板と、グレーズと、複数の抵抗体と、電極と、保護層とを備える。グレーズは、第１端部と第１端部よりも基板の厚み方向の寸法が小さい第２端部との間に位置する段差面を有し、基板の上に位置する。複数の抵抗体は、段差面を跨ぐ発熱部を有し、基板およびグレーズの上に位置する。電極は、グレーズの上にそれぞれ位置し、発熱部と繋がっている。保護層は、発熱部および電極の上に位置する。発熱部は、第１発熱部と第２発熱部とを有する。第１発熱部は、第１端部を挟んで段差面とは反対側に位置する。第２発熱部は、第２端部を挟んで段差面とは反対側に位置し、第１発熱部よりも主走査方向の寸法が大きい。

また、本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、搬送機構と、プラテンローラとを備える。搬送機構は、発熱部の上を通過するように記録媒体を搬送する。プラテンローラは、記録媒体を押圧する。

実施形態の一態様に係るサーマルヘッドおよびサーマルプリンタによれば、印画画質を向上することができる。

図１は、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を示す平面図である。 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 図４は、実施形態に係るサーマルヘッドの要部を模式的に示す拡大断面図である。 図５は、実施形態に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。 図６は、実施形態に係るサーマルプリンタの模式図である。 図７は、実施形態の第１変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す断面図である。 図８は、実施形態の第２変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す断面図である。 図９は、実施形態の第３変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。 図１０は、実施形態の第４変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。 図１１は、実施形態の第５変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示するサーマルヘッドおよびサーマルプリンタの実施形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

＜実施形態＞
図１は、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１に示すように、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。なお、コネクタ３１、封止部材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。

放熱板１は、ヘッド基体３の余剰の熱を放熱する。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、外部から電圧が印加されることにより、記録媒体Ｐ（図６参照）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、ヘッド基体３を外部に電気的に接続する。コネクタ３１は、コネクタピン８とハウジング１０とを有している。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、基板７上にサーマルヘッドＸ１を構成する各部材が配置されている。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。

次に、図２、図３を用いて、サーマルヘッドＸ１を構成する各部材についてさらに説明する。図２は、図１に示すサーマルヘッドの概略を示す平面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。なお、図２では、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おり、被覆部材２９を破線にて示している。

なお、図２において、説明をわかりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述する他の図においても図示している場合がある。

ヘッド基体３は、基板７と、蓄熱層１３と、抵抗体１５と、共通電極１７と、個別電極１９と、第１接続電極２１と、第２接続電極２６と、グランド電極４と、接続端子２と、導電部材２３と、駆動ＩＣ１１と、被覆部材２９と、保護層２５と、被覆層２７とを有している。なお、これらの部材は、必ずしもすべて備えていなくてもよい。また、ヘッド基体３は、これら以外の部材を備えていてもよい。

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。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上にヘッド基体３を構成する各部材が配置されている。第２面７ｇは、第１面７ｆと反対側に位置している。第２面７ｇは、放熱板１側に位置しており、接着部材１４を介して放熱板１に接合されている。側面７ｅは、第１面７ｆと第２面７ｇとを接続しており、第２長辺７ｂ側に位置している。

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。以下、説明の便宜上、第１面７ｆを「上面」、第２面７ｇを「下面」と称する場合がある。同様に、側面７ｅを基準として第１面７ｆ側を「上」または「上方」、第２面７ｇ側を「下」または「下方」と称する場合がある。

蓄熱層１３は、基板７の第１面７ｆ上に位置している。蓄熱層１３は、下地部１３ａと、隆起部１３ｂとを有している。下地部１３ａは、基板７の第１面７ｆの全面にわたって位置している。隆起部１３ｂは、下地部１３ａから基板７の厚み方向に隆起している。言い換えると、隆起部１３ｂは、基板７の第１面７ｆから遠ざかる方向に突出している。

隆起部１３ｂは、基板７の第１長辺７ａに隣り合うように位置しており、主走査方向に沿って延びている。隆起部１３ｂは、断面が略半楕円形状である。このため、発熱部９上に位置する保護層２５が、印画する記録媒体Ｐに良好に接触する。下地部１３ａおよび隆起部１３ｂを含めた蓄熱層１３の基板７の第１面７ｆからの高さは３０～６０μｍとすることができる。隆起部１３ｂは、グレーズの一例である。

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、必要に応じてエッチング処理した後、これを焼成することで形成される。なお、隆起部１３ｂの詳細な形状については後述する。

抵抗体１５は、蓄熱層１３の上面に位置している。抵抗体１５の上には、共通電極１７、個別電極１９、第１接続電極２１および第２接続電極２６が位置している。共通電極１７と個別電極１９との間には、抵抗体１５が露出した露出領域１５０（図５参照）が位置している。抵抗体１５の露出領域は、図２に示すように、蓄熱層１３の隆起部１３ｂ上に列状に位置しており、各露出領域が発熱部９の各素子を構成している。

なお、抵抗体１５は、各種電極と蓄熱層１３との間に必ずしも位置する必要はなく、共通電極１７と個別電極１９とを電気的に接続するように、例えば、共通電極１７と個別電極１９との間のみに位置していてもよい。

複数の抵抗体１５で構成される発熱部９の各素子は、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）等の密度で位置している。抵抗体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、発熱部９を構成する複数の素子と、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。

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、発熱部９を構成する複数の素子は複数の群に分かれており、個別電極１９は、各群を構成する発熱部９の各素子と、各群に対応した駆動ＩＣ１１とをそれぞれ電気的に接続している。

第１接続電極２１は、駆動ＩＣ１１とコネクタ３１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。

第２接続電極２６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は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。

これらの共通電極１７、個別電極１９、第１接続電極２１、および第２接続電極２６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。

グランド電極４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いる。グランド電極４は、０～１Ｖのグランド電位に保持されている。

接続端子２は、基板７の第２長辺７ｂ側に位置しており、共通電極１７、個別電極１９、第１接続電極２１およびグランド電極４とコネクタ３１とを接続する。接続端子２はコネクタピン８に対応するように位置しており、コネクタ３１を接続させる際には、それぞれ電気的に独立するように、コネクタピン８と接続端子２とが接続される。

各接続端子２上には、図３に示すように、導電部材２３が位置している。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、例えば、Ｎｉ、Ａｕ、あるいはＰｄによるめっき層が位置してもよい。

上記のヘッド基体３を構成する各種電極は、各々を構成するＡｌ、Ａｕ、あるいはＮｉ等の金属の材料層を、スパッタリング法等の薄膜成形技術によって順次蓄熱層１３上に積層した後、フォトエッチング等を用いて積層体を所定のパターンに加工することにより形成することができる。なお、ヘッド基体３を構成する各種電極は、同じ工程によって同時に形成することができる。

駆動ＩＣ１１は、例えば、基板７の第１面７ｆ側に位置している。また、複数の駆動ＩＣ１１は、駆動ＩＣ１１ごとに割り当てられた、発熱部９の各素子と対応するように発熱部９の配列方向に沿って位置している。駆動ＩＣ１１は、個別電極１９と第１接続電極２１とに接続されている。駆動ＩＣ１１は、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、外部より供給された電気信号に従い、発熱部９のそれぞれの素子を個別に発熱させるための電力を発熱部９に供給する。駆動ＩＣ１１としては、例えば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。

保護層２５は、基板７の第１面７ｆ側に位置する蓄熱層１３上に位置している。保護層２５は、発熱部９を含む抵抗体１５、絶縁層３０、共通電極１７および個別電極１９を被覆する部材である。より詳細には、保護層２５は、基板７の縁、すなわち基板７の第１長辺７ａ、第１短辺７ｃおよび第２短辺７ｄから個別電極１９の一部を被覆している。保護層２５は、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６参照）との接触による摩耗から保護する。保護層２５としては、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＡｌＯＮ、ＴｉＮ、ＴｉＯＮ、ＴｉＣｒＮ、ＴｉＡｌＯＮ等を用いることができる。

被覆層２７は、基板７の第１面７ｆ側に位置している。被覆層２７は、共通電極１７、個別電極１９、第１接続電極２１および第２接続電極２６を部分的に被覆する。被覆層２７は、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。被覆層２７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ことができる。

被覆部材２９は、駆動ＩＣ１１と、個別電極１９、第２接続電極２６および第１接続電極２１とを接続させた状態で封止させるものである。被覆部材２９は、主走査方向に延びるように配置されており、複数の駆動ＩＣ１１を一体的に封止している。被覆部材２９としては、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂材料を用いることができる。

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。コネクタピン８は、第１端と第２端とを有しており、ヘッド基体３の各種電極と電気的に接続されている。第１端は、ハウジング１０の外部に露出しており、ヘッド基体３の接続端子２に電気的に接続されている。第２端は、ハウジング１０の内部に収容され、外部に引き出されている。

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上に位置している。第１封止部材１２ａは、コネクタピン８と各種電極とを封止している。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との接触部を封止するように位置している。

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位置している。封止部材１２は、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構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構成されていてもよい。また、第１封止部材１２ａと第２封止部材１２ｂとが別の材料により構成されていてもよい。

接着部材１４は、放熱板１上に位置している。接着部材１４は、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。

次に、図４、図５を用いて、実施形態に係るサーマルヘッドＸ１の要部について詳細に説明する。図４は、実施形態に係るサーマルヘッドの要部を模式的に示す拡大断面図である。図５は、実施形態に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。なお、説明を容易にするために、図４では、蓄熱層１３を構成する隆起部１３ｂの表面を平面状に単純化して図示している。また、図５では、保護層２５の図示を省略している。

グレーズとしての隆起部１３ｂは、段差面としての面１３３を有している。面１３３は、第１端部１３３ａおよび第２端部１３３ｂを有している。面１３３の第１端部１３３ａおよび第２端部１３３ｂは、Ｙ軸方向の両端に位置しており、基板７（図３参照）の厚み方向に相当するＺ軸方向の寸法が互いに異なる。具体的には、第１端部１３３ａは、第２端部１３３ｂよりもＺ軸正方向側に位置している。

また、隆起部１３ｂは、面１３１，１３２を有している。面１３１は、第１端部１３３ａからＹ軸正方向側に位置している。面１３２は、第２端部１３３ｂからＹ軸負方向側に位置している。なお、図４では、面１３１，１３２は平面として図示しているが、面１３１，１３２は、第１端部１３３ａおよび第２端部１３３ｂから離れるにつれてＺ軸負方向側にそれぞれ位置する曲面である。

隆起部１３ｂの上には、複数の抵抗体１５が位置している。抵抗体１５は、Ｘ軸方向に沿って位置する隆起部１３ｂの面１３３を跨ぐように平面視でＹ軸方向に沿ってそれぞれ位置している。抵抗体１５は、隆起部１３ｂの面１３１～１３３に接するように位置しており、Ｙ軸方向に交差するＸ軸方向に沿って所定の間隔で並んで位置している。

また、抵抗体１５の上には、電極としての共通電極１７および個別電極１９がそれぞれ位置している。共通電極１７は、隆起部１３ｂの面１３２の上に位置する抵抗体１５の上に位置している。個別電極１９は、隆起部１３ｂの面１３１の上に位置する抵抗体１５の上に位置している。

共通電極１７および個別電極１９は、図５に示すように、平面視で抵抗体１５と重なるようにそれぞれ位置している。抵抗体１５は、重畳領域１５４，１５５と露出領域１５０とを有している。

重畳領域１５４は、隆起部１３ｂの上に位置する抵抗体１５のうち、平面視で個別電極１９と重なる部分である。具体的には、重畳領域１５４は、端面１９１から平面視でＹ軸正方向側に位置する個別電極１９と面１３１との間に位置している。重畳領域１５５は、平面視で共通電極１７と重なる部分である。具体的には、重畳領域１５５は、端面１７１からＹ軸負方向側に位置する共通電極１７と面１３２との間に位置している。

露出領域１５０は、隆起部１３ｂの上に位置する抵抗体１５のうち、保護層２５との間に共通電極１７および個別電極１９が位置していない部分である。抵抗体１５の露出領域１５０が、発熱部９として機能する。

保護層２５は、隆起部１３ｂ、抵抗体１５（露出領域１５０）、共通電極１７および個別電極１９の上に位置している。保護層２５は、面２５１～２５７を有する。面２５１は、保護層２５のうち、記録媒体Ｐ（図６参照）との接触面積が最大となる部分である。面２５１は、隆起部１３ｂの面１３１に対応するように位置している。

面２５２は、記録媒体Ｐと向かい合う保護層２５の表面のうち、記録媒体Ｐからの距離が最大となる部分である。面２５２は、隆起部１３ｂの面１３２に対応するように面２５１よりもＺ軸負方向側に位置している。

面２５３は、面２５１と面２５２とを接続する。面２５３は、隆起部１３ｂの面１３３に対応するように面２５１，２５２に対して傾斜する傾斜面である。面２５３は、例えば、平面であってもよく、曲面であってもよい。

面２５４は、面１３１の上方に位置する個別電極１９に対応するように位置している。面２５４は、面２５１よりも平面視でＹ軸正方向側に位置している。面２５５は、面１３２の上方に位置する共通電極１７に対応するように位置している。面２５５は、面２５２よりも平面視でＹ軸負方向側に位置している。

面２５６は、面２５１と面２５４とを接続する。面２５６は、個別電極１９の端面１９１に対応するように位置している。面２５７は、面２５２と面２５５とを接続する。面２５７は、共通電極１７の端面１７１に対応するように位置している。

ここで、「対応する」とは、保護層２５が、保護層２５と基板７（図３参照）との間に位置する蓄熱層１３（隆起部１３ｂ）、抵抗体１５、共通電極１７および個別電極１９の表面形状に応じて生じる凹凸を反映した表面形状を有することをいう。保護層２５の厚さは、例えば３．５～１２．０μｍ程度とすることができる。このように面２５１～２５７において保護層２５の厚さを制御することにより、例えば、発熱部９から記録媒体Ｐに伝わる熱の制御が容易になる。

なお、保護層２５の面２５１～２５７は、必ずしも隆起部１３ｂ、抵抗体１５、共通電極１７および個別電極１９の表面形状と一致することを要しない。例えば、個別電極１９の厚さが０．７μｍの場合、面１３１から面２５１，２５４までの寸法の差は、例えば０．７μｍ以上であってもよく、０．７μｍ未満であってもよい。同様に、共通電極１７の厚さが０．７μｍの場合、面１３２から面２５２，２５５までの寸法の差は、例えば０．７μｍ以上であってもよく、０．７μｍ未満であってもよい。さらに、面２５１，２５２が面２５３に接触する部分における保護層２５の厚さの差が２．２μｍ以上３．４μｍ以下の場合、第１端部１３３ａおよび第２端部１３３ｂにおける隆起部１３ｂの厚さの差が例えば２．２μｍ未満であってもよく、２．２μｍ以上３．４μｍ以下であってもよく、さらに３．４μｍを超えてもよい。

ところで、発熱部９で発生した熱の一部は、保護層２５に接触した記録媒体Ｐ（図６参照）を介して放熱する。しかしながら、例えば記録媒体Ｐとの接触面積が大きい面２５１よりも記録媒体Ｐから離れて位置する面２５２では、面２５１と比較して記録媒体Ｐを介した放熱性が低下する。このため、面２５２に対応する面１３２の上に位置する発熱部９で発生した熱は、面２５１に対応する面１３１の上に位置する発熱部９で発生した熱と比較して放熱しにくく、例えば印画速度や印画精度が低減する懸念があった。

そこで、実施形態に係るサーマルヘッドＸ１では、面１３２の上に位置する発熱部９における放熱性を高めることとした。実施形態では、図５に示すように、抵抗体１５の露出領域１５０のうち、面１３２の上に位置する第２発熱部としての第２領域１５２の幅方向の寸法ｗ２は、面１３１の上に位置する第１発熱部としての第１領域１５１の幅方向の寸法ｗ１よりも大きい。

これにより、第２領域１５２における電流集中および電流集中に伴う第２領域１５２およびその近傍の過熱が生じにくくなる。また、第２領域１５２の表面積を大きくすることで第２領域１５２における放熱性を高めることができる。したがって、実施形態に係るサーマルヘッドＸ１によれば、放熱性のばらつきが低減し、印画画質を向上することができる。

また、実施形態に係るサーマルヘッドＸ１は、記録媒体Ｐが受像紙等の場合は、記録媒体Ｐとともにインクフィルムを搬送し、インクフィルム上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。かかる場合、保護層２５にインクの残渣が付着した状態で記録媒体Ｐへの印画を継続すると、印画画質が低減する懸念があった。

実施形態に係るサーマルヘッドＸ１では、上述したように、保護層２５が、段差面としての面１３３に対応する傾斜面としての面２５３を有する。これにより、面２５２が延びるＸ軸に沿う方向、あるいは面２５２から面２５７を介して面２５５側に向けた方向へのインクの残渣の排出を容易に行うことができる。したがって、実施形態に係るサーマルヘッドＸ１によれば、印画画質を向上することができる。

また、面２５１よりも受像紙等の記録媒体Ｐの搬送方向の下流側に、面２５２に向かって下り傾斜の面２５３を位置させてもよい。受像紙等の記録媒体Ｐおよびインクフィルムは、例えば、Ｙ軸正方向側からＹ軸負方向側に向かって搬送される。保護層２５の表面に位置するインクの残渣は、記録媒体Ｐの搬送に伴って上流側から下流側に移動しやすい。このため、面２５１よりも搬送方向の下流側に面２５３を位置させることにより、インクの残渣の排出を容易に行うことができる。したがって、実施形態に係るサーマルヘッドＸ１によれば、印画画質を向上することができる。

また、隣り合う抵抗体１５は、第２発熱部としての第２領域１５２の間隔ｄ２は、第１発熱部としての第１領域１５１の間隔ｄ１よりも小さくてもよい。これにより、第２領域１５２に位置する発熱部９における印画画質を向上することができる。

また、露出領域１５０は、第１領域１５１と第２領域１５２とを接続する第３領域１５３を有してもよい。第３領域１５３は、一端１５３ａと他端１５３ｂとを有している。一端１５３ａは、第１領域１５１に接続される部分である。他端１５３ｂは、第２領域１５２に接続される部分である。第３領域１５３では、一端１５３ａ側から他端１５３ｂ側に向けて幅方向の寸法が徐々に大きくなる。

また、一端１５３ａは、平面視で第１端部１３３ａと重なるように位置しており、他端は、平面視で第２端部１３３ｂと重なるように位置している。このため、段差面としての面１３３の上に位置する発熱部９が平面視で台形状となる。これにより、面１３３の上に位置する保護層２５の面２５３は、第３領域１５３に対応するように略台形状に隆起することとなり、例えば、面２５３に到達したインクの残渣は、記録媒体Ｐ（図６参照）が接触しにくい面２５２に容易に到達する。したがって、実施形態によれば、記録媒体Ｐとともに搬送されるインクフィルムに由来するインクの残渣の除去がさらに容易になる。

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６を参照しつつ説明する。図１２は、実施形態に係るサーマルプリンタの模式図である。

実施形態に係るサーマルプリンタ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）に配置された取付部材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を矢印で示した搬送方向Ｓに沿うように、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。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を材料とする円柱状の軸体４３ａ，４５ａ，４７ａ，４９ａを、ブタジエンゴム等を材料とする弾性部材４３ｂ，４５ｂ，４７ｂ，４９ｂにより被覆したものであってもよい。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、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。

＜変形例＞
次に、図７～図１１を参照して、実施形態の第１変形例～第５変形例に係るサーマルヘッドＸ１について説明する。

図７は、実施形態の第１変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す断面図である。上記した実施形態では、グレーズの段差面としての面１３３は、隆起部１３ｂの頂部１３ｃよりも記録媒体Ｐの搬送方向Ｓ（図６参照）の下流側に位置していた。これに対し、面１３３は、図７に示すように、隆起部１３ｂの頂部１３ｃに位置してもよい。面１３３が隆起部１３ｂの頂部１３ｃに位置することにより、インクの残渣が発生しやすい箇所と面１３３に対応する保護層２５の面２５３（図４参照）との距離が近くなる。このため、記録媒体Ｐ（図６参照）とともに搬送されるインクフィルムに由来するインクの残渣の除去がさらに容易になる。

また、面１３３が隆起部１３ｂの頂部１３ｃに位置することにより、発熱部９上に位置する保護層２５の面２５１～２５７（図４参照）のうち、面２５１に相当する部分の面積が増大することとなる。このため、発熱部９上に位置する保護層２５とプラテンローラ５０（図６参照）との接触性がさらに高まる。したがって、本変形例に係るサーマルヘッドＸ１によれば、印画画質を向上することができる。

図８は、実施形態の第２変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す断面図である。図８に示すように、主走査方向に交差する副走査方向に位置する隆起部１３ｂの幅Ｌは、隆起部１３ｂの高さＨよりも大きくてもよい。具体的には、例えば、Ｈ＜Ｌ≦５Ｈとしてもよく、さらに２Ｈ≦Ｌ≦３Ｈとしてもよい。このように隆起部１３ｂの幅Ｌおよび高さＨを規定することにより、例えば、発熱部９上に位置する保護層２５とプラテンローラ５０（図６参照）との接触性が高まる。したがって、本変形例に係るサーマルヘッドＸ１によれば、印画画質を向上することができる。

また、隆起部１３ｂの幅Ｌは、高さＨよりも小さくてもよい。このように隆起部１３ｂの幅Ｌおよび高さＨを規定することにより、例えば、サーマルヘッドＸ１のＹ軸方向の寸法を小型化することができる。

図９は、実施形態の第３変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。上記した実施形態では、露出領域１５０の第１領域１５１と第２領域１５２とを接続する第３領域１５３は、平面視で第１端部１３３ａと重なるように位置していた。これに対し、第３発熱部としての第３領域１５３は、図９に示すように、第１発熱部としての第１領域１５１に面する一端１５３ａが、平面視で面１３３の第１端部１３３ａよりも面１３３から離れて、すなわち個別電極１９側に位置してもよい。

このように第３領域１５３を位置させることにより、発熱部９の幅方向の寸法を、記録媒体Ｐ（図６参照）との接触性が低下し始める搬送方向の上流側から大きくすることができる。このため、例えば、発熱部９における耐パルス性が向上する。したがって、本変形例に係るサーマルヘッドＸ１を長寿命化することができる。

図１０は、実施形態の第４変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。図９に示した実施形態では、第２発熱部としての第２領域１５２に面する第３領域１５３の他端１５３ｂが、平面視で面１３３の第２端部１３３ｂと重なるように位置していた。これに対し、第３領域１５３は、図１０に示すように、第２領域１５２に面する他端１５３ｂが、平面視で面１３３の第２端部１３３ｂよりも面１３３から離れて、すなわち共通電極１７側に位置してもよい。

このように第３領域１５３を位置させることにより、第３領域１５３の一端１５３ａから他端１５３ｂまでの長さを大きくすることができる。これにより、第３領域１５３では、一端１５３ａ側から他端１５３ｂ側に向けて抵抗体１５の幅方向の寸法を緩やかに変化させることができる。したがって、本変形例によれば、１ドット内の画質変化を低減し、出力イメージを均一化できる。

図１１は、実施形態の第５変形例に係るサーマルヘッドの要部を示す平面図である。段差面としての面１３３は、発熱部９の中央部分に位置する中心線ＣＬよりも発熱部９の上に搬送される記録媒体Ｐの搬送方向Ｓ（図６参照）の下流側に位置してもよい。このように面１３３が位置することにより、例えば記録媒体Ｐとともに搬送されるインクフィルムに由来するインクの残渣が面１３３に対応する保護層２５の面２５３（図４参照）に到達しやすくなる。このため、インクの残渣の除去がさらに容易になる。

また、面１３３が中心線ＣＬよりも記録媒体Ｐの搬送方向Ｓの下流側に位置することにより、保護層２５の面２５１（図４参照）に相当する部分の面積が増大することとなる。このため、発熱部９上に位置する保護層２５とプラテンローラ５０（図６参照）との接触性がさらに高まる。したがって、本変形例に係るサーマルヘッドＸ１によれば、印画画質を向上することができる。

以上、本開示の実施形態および各変形例について説明したが、本開示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、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の端面に位置する端面ヘッドでもよい。

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抵抗体１５を形成することにより、発熱部９を形成してもよい。

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

また、基板７に直接コネクタ３１を接続した例を示したが、基板７にフレキシブル配線基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）を接続してもよい。

また、隆起部１３ｂの段差面としての面１３３は、Ｙ軸正方向側に位置する第１端部１３３ａが、Ｙ軸負方向側に位置する第２端部１３３ｂよりもＺ軸負方向側に位置してもよい。かかる場合、抵抗体１５の露出領域１５０のうち、第２発熱部としての第２領域１５２の幅方向の寸法ｗ２（図５参照）を、第１発熱部としての第１領域１５１の幅方向の寸法ｗ１よりも小さくするとよい。また、隆起部１３ｂの段差面に対応するように、第１端部１３３ａに対応する保護層２５の面２５１（図４参照）が、第２端部１３３ｂに対応する保護層２５の面２５２（図４参照）よりもＺ軸負方向側に位置するように傾斜する面２５３を有してもよい。このようにサーマルヘッドＸ１を構成した場合であっても、印画画質を向上することができる。なお、発熱部９の上に搬送される記録媒体Ｐ（図６参照）は、例えば、図６に示した例とは反対の方向に搬送させてもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本開示のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

Ｘ１ 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
７ 基板
９ 発熱部
１１ 駆動ＩＣ
１２ 封止部材
１３ 蓄熱層
１４ 接着部材
１５ 抵抗体
１７ 共通電極
１９ 個別電極
２１ 第１接続電極
２５ 保護層
２６ 第２接続電極
２７ 被覆層
３１ コネクタ

Claims (10)

1. 基板と、
   第１端部と前記第１端部よりも前記基板の厚み方向の寸法が小さい第２端部との間に位置する段差面を有し、前記基板の上に位置するグレーズと、
   前記段差面を跨ぐ発熱部を有し、前記基板および前記グレーズの上に位置する複数の抵抗体と、
   前記グレーズの上に位置し、前記発熱部と繋がっている電極と、
   前記発熱部および前記電極の上に位置する保護層と
   を備え、
   前記発熱部は、
   前記第１端部を挟んで前記段差面とは反対側に位置する第１発熱部と、前記第２端部を挟んで前記段差面とは反対側に位置し、前記第１発熱部よりも主走査方向の寸法が大きい第２発熱部とを有する
   サーマルヘッド。
2. 前記保護層は、前記段差面に対応する傾斜面を有する
   請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記段差面は、前記基板の厚み方向の寸法が最大となる前記グレーズの頂部よりも前記発熱部の上に搬送される記録媒体の搬送方向の下流側に位置する
   請求項２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記段差面は、前記基板の厚み方向の寸法が最大となる前記グレーズの頂部に位置する
   請求項２に記載のサーマルヘッド。
5. 前記段差面の上に位置する前記発熱部が平面視で台形状である
   請求項２～４のいずれか１つに記載のサーマルヘッド。
6. 前記段差面は、前記発熱部の中央部分よりも前記発熱部の上に搬送される記録媒体の搬送方向の下流側に位置する
   請求項１～５のいずれか１つに記載のサーマルヘッド。
7. 隣り合う前記第２発熱部の間隔は、隣り合う前記第１発熱部の間隔よりも小さい
   請求項１～６のいずれか１つに記載のサーマルヘッド。
8. 前記発熱部は、前記第１発熱部と前記第２発熱部との間に位置し、前記第１発熱部から前記第２発熱部に向けて幅方向の寸法が大きくなる第３発熱部を有し、
   前記第１発熱部に面する前記第３発熱部の一端は、平面視で前記第１端部よりも前記段差面から離れて位置する
   請求項１～７のいずれか１つに記載のサーマルヘッド。
9. 前記第２発熱部に面する前記第３発熱部の他端は、平面視で前記第２端部よりも前記段差面から離れて位置する
   請求項８に記載のサーマルヘッド。
10. 請求項１～９のいずれか１つに記載のサーマルヘッドと、
    前記発熱部の上に記録媒体を搬送する搬送機構と、
    前記発熱部の上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラと
    を備えるサーマルプリンタ。

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