JPWO2017051919A1 - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

サーマルヘッドＸ１は、基板７と、基板７上に設けられた発熱部９と、基板７上に設けられ、発熱部９の駆動を制御するための複数の駆動ＩＣ１１と、複数の駆動ＩＣ１１を被覆する被覆部材２９と、を備える。被覆部材２９は、隣り合う駆動ＩＣ１１間に設けられたＩＣ間領域１８を上下に伸ばした第１部位２９ａと、駆動ＩＣ１１の下に設けられた第２部位２９ｂと、駆動ＩＣ１１の上に設けられた第３部位２９ｃと、を有している。第１部位２９ａは、第１空隙１６ａを有している。【選択図】 図４

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。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、発熱部の駆動を制御するための駆動ＩＣと、複数の駆動ＩＣを被覆する被覆部材とを備えるサーマルヘッドが知られている（特許文献１参照）。

特開２００７−１７５９８１号公報

本開示のサーマルヘッドは、基板と、前記基板上に設けられた発熱部と、前記基板上に設けられ、前記発熱部の駆動を制御するための複数の駆動ＩＣと、複数の前記駆動ＩＣを被覆する被覆部材を備えている。また、前記被覆部材は、隣り合う前記駆動ＩＣ間に設けられた駆動ＩＣ間領域を上下に伸ばした第１部位と、前記駆動ＩＣの下に設けられた第２部位と、前記駆動ＩＣの上に設けられた第３部位とを有している。また、前記第１部位は第１空隙を有している。

本開示のサーマルプリンタは、上記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。

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１に示すサーマルヘッドを示す平面図である。 図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図１に示すサーマルヘッドを示しており、（ａ）は概略を示す平面図、（ｂ）は図４（ａ）に示すＩＶｂ−ＩＶｂ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示しており、（ａ）は概略を示す平面図、（ｂ）は図６（ａ）に示すＶＩｂ−ＶＩｂ線断面図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。同一の部材を示す複数の図面同士においても、形状等を誇張するために、寸法比率等は互いに一致していないことがある。

＜第１の実施形態＞
以下、サーマルヘッドＸ１について図１〜４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。また、図４（ａ）では、基板７上に設けられた部材のうち、駆動ＩＣ１１と被覆部材２９のみを示している。

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、接着層１４とを備えている。サーマルヘッドＸ１は、放熱板１上に接着層１４を介してヘッド基体３が載置されている。ヘッド基体３は、基板７上に発熱部９を設けて構成されており、外部からの電圧が印加されることにより発熱部９を発熱させ記録媒体（不図示）に印画を行う。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、ヘッド基体３の熱を放熱するために設けられている。接着層１４は、ヘッド基体３と放熱板１とを接着している。

放熱板１は直方体形状をなしており、この放熱板１には基板７が載置されている。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している。

ヘッド基体３は、平面視して、長方形状に形成されている。ヘッド基体３は、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）に印画を行う。

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、放熱板１上に配置されており、平面視して、矩形状をなしている。そのため、基板７は、一方の長辺７ａと、他方の長辺７ｂと、一方の短辺７ｃと、他方の短辺７ｄとを有している。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。

基板７上には、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ている。蓄熱層１３は、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。蓄熱層１３は、例えば、基板７からの高さが１５〜９０μｍで設けられている。

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、サーマルヘッドＸ１は、発熱部９の温度を上昇させるのに要する時間が短くなり、熱応答性が向上する。蓄熱層１３は、例えば、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、基板７の上面および蓄熱層１３の上面に設けられている。電気抵抗層１５上には、ヘッド基体３を構成する各種電極が設けられている。電気抵抗層１５は、ヘッド基体３を構成する各種電極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が共通電極１７と個別電極１９から露出した露出領域を有する。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。

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、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。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。主配線部１７ａは、基板７の一方の長辺７ａに沿って延びている。副配線部１７ｂは、基板７の一方の短辺７ｃおよび他方の短辺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の他方の長辺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は複数の群に分けられており、各群の発熱部９と各群に対応して設けられた駆動ＩＣ１１とが電気的に接続されている。

複数のＩＣ−コネクタ接続電極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ＩＣ−コネクタ接続電極２１は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。

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。グランド電極４は、個別電極１９と、ＩＣ−コネクタ接続電極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。

ヘッド基体３の接続端子２は、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１およびグランド電極４をコネクタ３１に接続している。接続端子２は、基板７の他方の長辺７ｂ側において、主走査方向に複数設けられている。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いる。

複数のＩＣ−ＩＣ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ＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、それぞれＩＣ−コネクタ接続電極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。

上記のヘッド基体３を構成する各種電極は、例えば、以下のように作製できる。各々を構成する材料層を蓄熱層１３上および基板７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する。次に、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して、各種電極は形成される。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、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。また、駆動ＩＣ１１は、個別電極１９と、ＩＣ−コネクタ接続電極２またはグランド電極４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は、例えば、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、被覆部材２９によって封止されている。

図２，３に示すように、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。

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している。保護層２５は、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２、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く、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２，３に示すように、基板７上には、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−コネクタ接続電極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、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６およびＩＣ−コネクタ接続電極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している。

コネクタ３１とヘッド基体３とは、コネクタピン８、導電性接合材２３、および封止部材１２により固定されている。導電性接合材２３は、接続端子２とコネクタピン８との間に配置され、導電性接合材２３は、接続端子２とコネクタピン８とを接続している。導電性接合材２３は、例えば、はんだバンプ、あるいは異方性導電接着剤等を例示することができる。

なお、導電性接合材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。また、導電性接合材２３は必ずしも設けなくてもよい。この場合、クリップ式のコネクタピン８を用いて、接続端子２とコネクタピン８とを直接電気的に接続すればよい。

コネクタ３１は、複数のコネクタピン８と、ハウジング１０とを有している。コネクタピン８は、ヘッド基体３の接続端子２上に設けられており、コネクタ３１とヘッド基体３とを電気的に接続している。ハウジング１０は、複数のコネクタピン８を収納している。コネクタピン８上には、コネクタピン８が露出しないように封止部材１２が設けられている。

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の上面上に位置している。第１封止部材１２ａは、コネクタピン８と各種電極との接続部を封止するように設けられている。第２封止部材１２ｂは、基板７の下面上に位置している。第２封止部材１２ｂは、コネクタピン８を封止するように設けられている。

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。

接着層１４は、放熱体１の上面に配置されており、ヘッド基体３と放熱板１とを接合している。接着層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、被覆部材２９とこの被覆部材２９の内部に設けられた空隙１６について詳細に説明する。

図４（ａ）に示すように、駆動ＩＣ１１は、互いに間隔をあけて主走査方向に複数配列されている。複数の駆動ＩＣ１１上には被覆部材２９が設けられており、被覆部材２９は複数の駆動ＩＣ１１をまたがって被覆している。

被覆部材２９は、第１部位２９ａと、第２部位２９ｂと、第３部位２９ｃと、第４部位２９ｄとを有している。第１部位２９ａは、隣り合う駆動ＩＣ１１間に設けられた駆動ＩＣ間領域１８を上下に伸ばした部位である。第２部位２９ｂは、駆動ＩＣ１１の下に位置する部位である。第２部位２９ｂは、詳細には、駆動ＩＣ１１の下面と電極４との間に設けられている。第３部位２９ｃは、駆動ＩＣ１１の上に位置する部位である。第４部位２９ｄは、複数の駆動ＩＣ１１からなる駆動ＩＣ１１群の主走査方向の両側に位置する部位である。なお、図４（ａ）、（ｂ）では第１部位２９ａ、第２部位２９ｂ、第３部位２９ｃ、第４部位２９ｄの境界を二点鎖線で示している。実際には、第１部位２９ａ、第２部位２９ｂ、第３部位２９ｃおよび第４部位２９ｄは、連続して設けられている。例えば、被覆部材２９は硬化性樹脂を複数の駆動ＩＣ１１にまたがるようにディスペンサーで塗付することで連続して作製できる。

被覆部材２９は、エポキシ樹脂、あるいはシリコーン樹脂等の樹脂により形成することができる。

空隙１６は、被覆部材２９の内部に設けられている。被覆部材２９は、第１空隙１６ａと、第３空隙１６ｃとを有している。第１空隙１６ａは、第１部位２９ａに設けられている。第３空隙１６ｃは、第４部位２９ｄに設けられている。また、第１空隙１６ａおよび第３空隙１６ｃは、外部と連通せず、被覆部材２９の内部に配置されている。

第１空隙１６ａは、第１部位２９ａに設けられており、ヘッド基体３と離間した状態で配置されている。すなわち、図４（ａ）（ｂ）に示すように、駆動ＩＣ１１は、主走査方向における両端の駆動ＩＣ１１ｅと、その間の駆動ＩＣ１１ｃとを有しており、第１空隙１６ａは、左端の駆動ＩＣ１１ｅと中央の駆動ＩＣ１１ｃとの間、および右端の駆動ＩＣ１１ｅの側面と接触して存在しており、第１空隙１６ａは、ヘッド基体３を構成するグランド電極４の上方に位置している。

第３空隙１６ｃは、第４部位２９ｄに設けられており、ヘッド基体３と離間した状態で配置されている。また、第３空隙１６ｃは、主走査方向における左端に位置する駆動ＩＣ１１ｅと接した状態で設けられている。すなわち、図４（ｂ）に示すように、第３空隙１６ｃは、ヘッド基体３と離間した状態で、端部に位置する駆動ＩＣ１１ｅの側面と接触している。言い換えると、第３空隙１６ｃは左端の駆動ＩＣ１１ｅに面している。

第１空隙１６ａおよび第３空隙１６ｃは、断面視して略円形状である場合、直径を１０〜５０００μｍとすることができる。なお、第１空隙１６ａおよび第３空隙１６ｃの直径は、例えば、上下方向に被覆部材２９を切断し、断面に現れた空隙の直径を測定することにより求めることができる。なお、第１空隙１６ａおよび第３空隙１６ｃは、円形状でなくてもよい。

ここで、サーマルヘッドＸ１は、コネクタ３１（図２参照）から駆動ＩＣ１１に電圧が供給され、駆動ＩＣ１１が発熱部９（図２参照）を駆動させて印画を行っている。駆動ＩＣ１１が電気信号を処理するために駆動することにより、駆動ＩＣ１１が発熱し、駆動ＩＣ１１の周囲に位置する第１部位２９ａ、第２部位２９ｂ、第３部位２９ｃおよび第４部位２９ｄに熱が伝わる。伝わった熱によって、それぞれの部位が熱膨張すると、第２部位２９ｂと第３部位２９ｃとに挟まれた第１部位２９ａが、両側から圧縮される。その結果、第１部位２９ａに圧縮応力が集中して、第１部位２９ａに破損が生じ、駆動ＩＣ１１の封止性が低下することで駆動ＩＣ１１に不良が発生するおそれがある。

特に、近年では、高精細な印画が求められるため、サーマルヘッドＸ１の高解像度が進むにつれて、駆動ＩＣ１１の電気信号の処理量が多くなっており、駆動ＩＣ１１が高温に発熱しやすくなっている。そのため、駆動ＩＣ１１の周囲に位置する被覆部材２９が熱膨張しやすくなっており、第１部位２９ａが破損しやすくなっている。

これに対して、第１部位２９ａが第１空隙１６ａを有していると、第２部位２９ｂと第３部位２９ｃが熱膨張して、第１部位２９ａに圧縮応力が生じたとしても、第１空隙１６ａが変形することにより、第１部位２９ａに作用する圧縮応力を緩和することができる。これにより、被覆部材２９が破損しにくくなり、駆動ＩＣ１１の封止性を保つことができるため、駆動ＩＣ１１に不良が生じにくくなる。

また、駆動ＩＣ１１の駆動が停止した場合、あるいは駆動ＩＣ１１の電気信号の処理量が少なくなった場合に、駆動ＩＣ１１の発熱量が低減していく。その際、被覆部材２９に伝わった熱は外部に放出され、次第に被覆部材２９の温度が下がっていく。それにより、熱膨張していた被覆部材２９は温度が下がるにつれて収縮していく。その結果、第２部位２９ｂおよび第３部位２９ｃに挟まれた第１部位２９ａは、両側から引っ張られることになり、第１部位２９ａに引張応力が集中し、第１部位２９ａに破損が生じるおそれがある。その結果、駆動ＩＣ１１の封止性が低下し、駆動ＩＣ１１に不良が生じるおそれがある。

これに対して、第１部位２９ａが第１空隙１６ａを有していると、第２部位２９ｂと第３部位２９ｃが収縮して、第１部位２９ａに引張応力が生じたとしても、第１空隙１６ａが変形することにより、第１部位２９ａに作用する引張応力を緩和することができる。これにより、被覆部材２９が破損しにくくなり、駆動ＩＣ１１の封止性を保つことができるため、駆動ＩＣ１１に不良が生じにくくなる。

また、駆動ＩＣ間領域１８に位置する被覆部材２９は、両端が駆動ＩＣ１１で固定されているため、熱膨張した際には駆動ＩＣ１１から駆動ＩＣ間領域１８に圧縮応力が集中し、冷えて収縮した際には引張応力が集中しやすい。その結果、駆動ＩＣ間領域１８の被覆部材２９が破損し、駆動ＩＣ１１の封止性が低下し、駆動ＩＣ１１の不良が発生するおそれがある。

これに対して、第１空隙１６ａが、駆動ＩＣ間領域１８に位置していることで、駆動ＩＣ間領域１８の被覆部材１８が、熱膨張したとき、あるいは冷えて収縮したときにも第１空隙１６ａが変形することで、それぞれ圧縮応力または引張応力を緩和することができ、被覆部材２９が破損しにくくなる。これにより、駆動ＩＣ１１の封止性を保つことができるため、駆動ＩＣ１１に不良が発生しにくくなる。

また、第１空隙１６ａが駆動ＩＣ１１と接触している。言い換えると、第１空隙１６ａが駆動ＩＣ１１に面している。それにより、第１部位２９ａへの熱伝導が抑制される。その結果、駆動ＩＣ１１で発生した熱が、第１部位２９ａに伝わりにくくなり、第１部位２９ａが熱で膨張しにくくなる。そのため、第１部位２９ａに圧縮応力が集中することを抑えることができ、被覆部材が破損しにくくなる。それゆえ、駆動ＩＣ１１の封止性を保つことができ、駆動ＩＣ１１の不良が発生しにくくなる。

また、被覆部材２９は、駆動ＩＣ１１群における主走査方向端に設けられた第４部位２９ｄに、第３空隙１６ｃを有している。それにより、主走査方向端に設けられた駆動ＩＣ１１ｅの熱が、第４部位２９ｄから外部へ伝わることを抑えることができる。その結果、熱が第４部位２９ｄから外部に放熱されることを抑えることができ、サーマルヘッドＸ１の主走査方向端の温度が低下しにくくなる。それゆえ、サーマルヘッドＸ１の主走査方向における温度のばらつきを低減することができる。

また、第３空隙１６ｃは、駆動ＩＣ１１と接触している。言い換えると、第３空隙１６ｃが駆動ＩＣ１１に面している。その結果、第４部位２９ｄへの熱伝導が抑制される。それにより、駆動ＩＣ１１により発生した熱は、第４部位２９ｄに伝わりにくくなり、第４部位２９ｄの熱膨張を抑えることができる。そのため、第４部位２９ｄに圧縮応力が集中することを防ぎ、被覆部材２９が破損しにくくなる。それゆえ、駆動ＩＣ１１の封止性が保たれ、駆動ＩＣ１１の不良が発生しにくくなる。

また、第１空隙１６ａおよび第３空隙１６ｃは、ヘッド基体３のグランド電極４と離間した状態で設けられているとともに、外部に連通しない構成を有している。それにより、第１空隙１６ａおよび第３空隙１６ｃを介して、外部から液体等の侵入する可能性を低減することができ、サーマルヘッドＸ１の信頼性を向上させることができる。

また、第３部位２９ｃは、空隙１６を有していないことから、第３部位２９ｃの強度が低下しにくくなる。そのため、記録媒体Ｐと第３部位２９ｃとが接触しても、第３部位２９ｃに破損が生じにくくなり、被覆部材２９に破損が生じる可能性を低減することができる。

なお、第１空隙１６ａおよび第３空隙１６ｃが、駆動ＩＣ１１と接触した例を示したが、駆動ＩＣ１１と接していなくてもよい。その場合においても、第１空隙１６ａは第１部位２９ａの応力を緩和することができるとともに、第３空隙１６は第４部位２９ｄに伝熱する可能性を低減することができる。また、第１空隙１６ａおよび第３空隙１６ｃは、複数設けられていてもよい。

また、空隙１６の内部には、空気が配置されていてもよい。すなわち、空隙１６は、気泡により構成されていてもよい。この場合、空隙１６の内部に配置された空気により、断熱性を高めることができる。

サーマルヘッドＸ１は、例えば、以下の方法により作製することができる。被覆部材２９を２液性の熱硬化樹脂により形成する場合、主剤および硬化剤のそれぞれの粘度を高い状態とし、粘度が高い状態で主剤および硬化剤を撹拌したものを用いることにより、内部に空隙１６を含有する被覆部材２９とすることができる。

また、駆動ＩＣ１１の表面に発泡剤を塗布し、空隙１６が駆動ＩＣ１１に接触しつつ、被覆部材２９の内部に含有するように設けてもよい。例えば、駆動ＩＣ１１の表面に低沸点の有機溶剤を塗布した状態で、被覆部材２９により駆動ＩＣ１１を被覆し、加熱することで被覆部材２９の内部に空隙１６を生じさせてもよい。また、駆動ＩＣ１１の表面に加工を施して、駆動ＩＣ１１に接触した空隙１６が発生するようにしてもよい。

次に、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。

図５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、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５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５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６を用いてサーマルヘッドＸ２について説明する。なお、サーマルヘッドＸ１と同一の部材については同一の符号を付しており、以下同様とする。サーマルヘッドＸ２は、被覆部材２２９が、サーマルヘッドＸ１の被覆部材２９と異なっている。また、図６（ｂ）には、第１空隙２１６ａと第２空隙２１６ｂが駆動ＩＣ１１ｃに接触している場合と、第２空隙２１６ｂと第３空隙２１６ｃが連通している場合を例示している。

被覆部材２２９は、第１部位２２９ａと、第２部位２２９ｂと、第３部位２２９ｃと、第４部位２２９ｄとを有している。第１部位２２９ａは、隣り合う駆動ＩＣ間に設けられた駆動ＩＣ間領域１８を上下に伸ばした部位であり、第１空隙２１６ａを有している。第２部位２２９ｂは、駆動ＩＣ１１の下に位置する部位であり、第２空隙２１６ｂを有している。第３部位２２９ｃは、駆動ＩＣ１１の上に位置する部位である。第４部位２２９ｄは、複数の駆動ＩＣ１１からなる駆動ＩＣ群の主走査方向の両側に位置する部位であり、第３空隙２１６ｃを有している。なお、図６（ａ）、（ｂ）では第１部位２２９ａ、第２部位２２９ｂ、第３部位２２９ｃ、第４部位２２９ｄの境界を二点鎖線で区切ってある。実際には、第１部位２２９ａ、第２部位２２９ｂ、第３部位２２９ｃおよび第４部位２２９ｄは、連続して設けられている。例えば、被覆部材２２９は硬化性樹脂を複数の駆動ＩＣ１１にまたがるようにディスペンサーで塗付することで連続して作製できる。

第１空隙２１６ａは、第１部位２２９ａに設けられており、ヘッド基体３と離間した状態で配置されている。また、第１空隙２１６ａは、駆動ＩＣ１１ｃと接した状態で設けられている。言い換えると、第１空隙２１６ａが駆動ＩＣ１１ｃに面している。

第２空隙２１６ｂは、第２部位２２９ｂに設けられており、ヘッド基体３と離間した状態で配置されている。また、第２空隙２１６ｂは、駆動ＩＣ１１ｃと接した状態で設けられている。言い換えると、第２空隙２１６ｂが駆動ＩＣ１１ｃに面している。

第３空隙２１６ｃは、第４部位２２９ｄに設けられており、主走査方向において、駆動ＩＣ１１群の外側に設けられている。また、第３空隙２１６ｃは、ヘッド基体３と離間した状態で配置されている。また、第３空隙２１６ｃは、主走査方向の端部に位置する駆動ＩＣ１１ｅと接した状態で配置されている。言い換えると、第３空隙２１６ｃが駆動ＩＣ１１ｅに面している。

第３空隙２１６ｃは、第１空隙２１６ａと同様に、円形状である場合、直径を１０〜５０００μｍとすることができる。なお、第１空隙２１６ａ、第２空隙２１６ｂおよび第３空隙２１６ｃは、円形状でなくてもよい。

ここで、被覆部材２２９を熱硬化後の冷却時に、被覆部材２２９が収縮することで、サーマルヘッドＸ２を構成する基板７に反りが生じる場合がある。この基板７の反りを直して平坦にしようと外部から力を加えると、被覆部材２２９を破損してしまうおそれがある。

これに対して、被覆部材２２９は第２部位２２９ｂに第２空隙２１６ｂを有している。そのため、被覆部材２２９を硬化する際の第２部位２２９ｂにおける収縮を、第２空隙２１６ｂが変形することで緩和することができ、基板７の反りを低減することができる。

さらに、反った基板７を平坦にしようと外部から力を加えた際にも、第２空隙２１６ｂが変形することで圧縮応力の集中を緩和し、被覆部材２２９が破損しにくくなる。それゆえ、駆動ＩＣ１１の封止性が保たれ、駆動ＩＣ１１に不良が発生しにくくなる。

また、駆動ＩＣ１１が、半田バンプにより電極と接続されている場合に、被覆部材２２９に外部から圧縮応力が加わると半田バンプがつぶれてしまい、つぶれた半田バンプが他の配線と短絡するおそれがある。

これに対して、被覆部材２２９は第２部位２２９ｂに第２空隙２１６ｂを有している。そのため、外部からの圧縮応力がかかった際に、第２空隙２１６ｂが変形することで、半田バンプに加わる圧縮応力を低減し、半田バンプがつぶれにくくなる。その結果、つぶれた半田バンプによる短絡が発生しにくくなる。

また、第２空隙２１６ｂは、駆動ＩＣ１１ｃと接触している。言い換えると、第２空隙２１６ｂが駆動ＩＣ１１ｃに面している。それにより、第２部位２２９ｂへの熱伝導が抑制される。その結果、駆動ＩＣ１１により発生した熱は、第２部位２２９ｂに伝わりにくくなり、第２部位２２９ｂの熱膨張を抑えることができる。そのため、第２部位２２９ｂに圧縮応力が集中することを防ぎ、被覆部材２２９が破損しにくくなる。それゆえ、駆動ＩＣ１１の封止性が保たれ、駆動ＩＣ１１に不良が発生しにくくなる。

また、第２空隙２１６ｂと第３空隙２１６ｃとが連通している。そのため、第２部位２２９ｂおよび第４部位２２９ｄの変形をさらに可能にすることができる。その結果、第４部位２２９ｄに圧縮応力や引張応力が集中することを抑えることができ、被覆部材２９が破損しにくくなる。

また、第２空隙２１６ｂと第３空隙２１６ｃとが連通しているため、主走査方向端に位置する発熱部の熱が、さらに第４部位２２９ｄから外部へと伝わりにくくなる。その結果、第４部位２２９ｄから熱が外部に放熱されることを抑えることができ、サーマルヘッドＸ２の主走査方向端の温度が低下しにくくなる。それゆえ、サーマルヘッドＸ２の主走査方向における温度のばらつきを低減することができる。

なお、第１空隙２１６ａと第２空隙２１６ｂとが連通していると、第１部位２２９ａおよび第２部位２２９ｂの変形をさらに可能にすることができる。その結果、第１部位２２９ａに圧縮応力や引張応力が集中することを抑えることができ、被覆部材２２９が破損しにくくなる。その結果、駆動ＩＣ１１の封止性を保つことができ、駆動ＩＣ１１の不良が発生しにくくなる。

さらに、第２空隙２１６ｂおよび第３空隙２１６ｃが連通した空隙２１６は、断面視して、主走査方向における長さ（以下、幅と称する）が、下方の幅が、上方の幅よりも長くなっている。言い換えると、空隙２１６は、下方に向かうにつれて幅が大きくなっている。それにより、半田バンプに加わる圧縮応力をさらに低減することができる。なお、必ずしも第２空隙２１６ｂおよび第３空隙２１６ｃは連通していなくてもよい。

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、Ｘ２を組み合わせてもよい。

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。

また、発熱部９が基板７の主面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。

また、蓄熱層１３は基板７の上面の全域に設けてもよい。

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、本明細書では、被覆部材２９が、全ての駆動ＩＣ１１をまたがって被覆している例を示したがこれに限定されるものではない。被覆部材２９は、少なくとも２つの駆動ＩＣを被覆するように設ければよく、他の駆動ＩＣ１１を一体的に被覆しなくてもよい。この場合においても、被覆部材２９が第１部位２９ａに第１空隙１６ａを有することにより、被覆部材２９が破損する可能性を低減することができる。

なお、本明細書では、被覆部材２９が、第１部位１６ａに第１空隙１６ａを有している例を示したが、これに限定されるものではない。被覆部材２９は、少なくとも１つの空隙１６を有していればよく、必ずしも第１部位２９ａに第１空隙１６ａを設けなくともよい。この場合においても、被覆部材２９が第２部位２９ｂに第２空隙１６ｂまたは第４部位２９ｄに第３空隙１６ｃを有することにより、被覆部材２９が破損する可能性を低減することができる。

なお、図４、図６では駆動ＩＣ１１が３つの場合を例示したが、駆動ＩＣ１１は２つもしくは４つ以上でもよい。

また、図４、図６では第３部位２９ｃに空隙１６が存在する例を示さなかったが、第３部位２９ｃに空隙１６が存在していてもよい。

Ｘ１、Ｘ２ 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
１３ 蓄熱層
１４ 接着層
１６，２１６ 空隙
１６ａ，２１６ａ 第１空隙
１６ｂ，２１６ｂ 第２空隙
１６ｃ，２１６ｃ 第３空隙
２９，２２９ 被覆部材
２９ａ，２２９ａ 第１部位
２９ｂ，２２９ｂ 第２部位
２９ｃ，２２９ｃ 第３部位
２９ｄ，２２９ｄ 第４部位
３１ コネクタ

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板上に設けられた発熱部と、
   前記基板上に設けられ、前記発熱部の駆動を制御するための複数の駆動ＩＣと、
   複数の前記駆動ＩＣを被覆する被覆部材と、を備え、
   前記被覆部材は、隣り合う前記駆動ＩＣ間に設けられた駆動ＩＣ間領域を上下に伸ばした第１部位と、前記駆動ＩＣの下に設けられた第２部位と、前記駆動ＩＣの上に設けられた第３部位と、を有しており、
   前記第１部位は、第１空隙を有していることを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記第１空隙が、前記駆動ＩＣ間領域に位置している、請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記第１空隙は、前記駆動ＩＣと接触している、請求項２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記被覆部材は、前記第２部位に第２空隙を有している、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. 前記第２空隙は、前記駆動ＩＣと接触している、請求項４に記載のサーマルヘッド。
6. 前記第１空隙と前記第２空隙とが連通している、請求項４または５に記載のサーマルヘッド。
7. 複数の前記駆動ＩＣが主走査方向に所定の間隔をおいて配列されて駆動ＩＣ群を構成しており、
   前記被覆部材は、前記駆動ＩＣ群の主走査方向端に設けられた第４部位を有し、
   前記第４部位は、第３空隙を有している、請求項１から６のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
8. 前記第３空隙は、前記駆動ＩＣと接触している、請求項７に記載のサーマルヘッド。
9. 前記第２空隙と前記第３空隙とが連通している、請求項７または８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。

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