JPWO2017170800A1 - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

本開示のサーマルヘッド（１）は、基板（７）と、発熱部（９）と、電極（１９）と、保護層（２５）と、樹脂材料からなる被覆層（２７）とを有する。発熱部（９）は、基板（７）上に位置する。電極（１９）は、基板（７）上に位置し、発熱部（９）と繋がっている。保護層（２５）は、発熱部（９）および電極（１９）の上に位置する。被覆層（２７）は、電極（１９）および保護層（２５）の上に位置する。保護層（２５）は、上面に開口しており、保護層（２５）の厚み方向に沿って延びる凹部を有する。凹部は、複数の凹凸を有する内壁を備え、樹脂材料が凹部の内部に配置されている。

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おり、例えば、基板上に設けられた発熱部や電極を保護する保護層の一部を樹脂層で被覆したサーマルヘッドが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開平４−２８５６７号公報 特開平５−８４１８号公報

実施形態の一態様に係るサーマルヘッドは、基板と、発熱部と、電極と、保護層と、樹脂材料からなる被覆層とを備える。発熱部は、前記基板上に位置する。電極は、前記基板上に位置し、前記発熱部と繋がっている。保護層は、前記発熱部および前記電極の上に位置する。被覆層は、前記電極および前記保護層の上に位置する。前記保護層は、上面に開口しており、前記保護層の厚み方向に沿って延びる凹部を有する。前記凹部は、複数の凹凸を有する内壁を備え、前記樹脂材料が前記凹部の内部に配置されている。

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、図３の部分拡大図である。 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６Ａは、第２の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す図である。 図６Ｂは、第２の実施形態の変形例に係るサーマルヘッドの概略を示す図である。 図７は、第３の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す図である。 図８Ａは、第４の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す図である。 図８Ｂは、第４の実施形態の変形例に係るサーマルヘッドの概略を示す図である。 図９は、第５の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す図である。

従来のサーマルヘッドは、例えば隣り合う電極と保護層との熱膨張率の違いや保護層と樹脂層との間の密着性の低下等により、保護対象である発熱部や電極などから保護層が剥離する懸念があった。

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によれば、内壁に複数の凹凸が形成された凹部を有する保護層を備え、凹部の内部に樹脂材料が配置されていることにより、保護層の剥離を抑制することができる。

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を詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係るサーマルヘッドの構成を概略的に示したものである。図１に示すサーマルヘッド１は、ヘッド基体３と、放熱板９０と、接着部材１４と、コネクタ３１と、封止部材１２とを備える。

ヘッド基体３は、略直方体形状に形成されており、接着部材１４を介して放熱板９０上に載置されている。ヘッド基体３の基板７上には、サーマルヘッド１を構成する各部材が設けられている。ヘッド基体３は、コネクタ３１を介して外部より供給された電気信号に従って電圧を印加させることで発熱部９を発熱させ、記録媒体に印画を行う。なお、サーマルヘッド１を構成する各部材については図２、図３を用いて、また、記録媒体については図５を用いて後述する。

コネクタ３１は、封止部材１２によってヘッド基体３と接合されており、外部とヘッド基体３とを電気的に接続している。接着部材１４は、ヘッド基体３と放熱板９０とを接着している。放熱板９０は、直方体形状をなしており、ヘッド基体３の熱を放熱するために設けられる。放熱板９０は、例えば、銅、鉄またはアルミニウム等の金属材料で構成されており、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する。

次に、図２、図３を用いて、サーマルヘッド１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１の概略構成を示す平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

サーマルヘッド１は、基板７、蓄熱層１３、厚膜電極１６、抵抗層１５、共通電極１７、個別電極１９、第１接続電極２１、グランド電極４、接続端子２、第２接続電極２６、駆動ＩＣ１１、樹脂層１８、ハードコート２９、絶縁層３０、保護層２５および被覆層２７をさらに備える。なお、図２では、封止部材１２、保護層２５および被覆層２７の図示を省略している。

基板７は、平面視で矩形状をなしており、第１長辺７ａ、第２長辺７ｂ、第１短辺７ｃ、第２短辺７ｄ、側面７ｅ、第１面７ｆ、および第２面７ｇ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構成されている。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。

基板７の側面７ｅにはコネクタ３１が設けられている。コネクタ３１は、コネクタピン８、接合材２３、および封止部材１２により側面７ｅに固定されている。接合材２３は、導電性を有しており、接続端子２とコネクタピン８との間に配置されており、接合材２３としては、はんだ、または異方性導電接着剤（Anisotropic conductive paste）等を例示することができる。なお、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。なお、接合材２３は必ずしも設けなくてもよい。

また、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側に、第２封止部材１２ｂは基板７の第２面７ｇ側にそれぞれ位置している。第１封止部材１２ａは、コネクタピン８と各種電極とを封止するように設けられており、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樹脂、紫外線硬化性樹脂、あるいは可視光硬化性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く、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９０上に配置されており、基板７の第２面７ｇと放熱板９０とを接合している。接着部材１４としては、両面テープまたは樹脂製の接着剤を例示することができる。

蓄熱層１３は、基板７の第１面７ｆ上に設けられている。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り、基板７の上方へ向けて突出している。蓄熱層１３は、例えば基板７からの高さが１５〜９０μｍで設けられることが実用上好ましい。

蓄熱層１３は、熱伝導性の低いガラスなどの材料で構成されており、発熱部９で発生する熱の一部を一時的に蓄積する機能を有する。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る。その結果、サーマルヘッド１の熱応答特性を高めるように機能する。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の上面に塗布し、これを焼成することで形成される。

厚膜電極１６は、基板７の上面側に設けられている。厚膜電極１６は、基板７の第１長辺７ａに沿って、主走査方向に延びるように配置されている。厚膜電極１６は、上方に設けられた共通電極１７の電気容量を大きくする。

抵抗層１５は、厚膜電極１６を覆うように、基板７および蓄熱層１３の上に設けられている。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。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いる。共通電極１７と個別電極１９との間には、抵抗層１５が露出した露出領域を有している。かかる露出領域が発熱部９の各素子を構成する。発熱部９を構成する複数の素子は、基板７の長手方向に沿って蓄熱層１３上に配列されている。また、発熱部９は、基板７の第１面７ｆの辺のうち、短手方向に沿っている第１短辺７ｃおよび第２短辺７ｄとは所定の間隔を設けて配置されている。

発熱部９は、外部より供給された電気信号に従って発熱し、記録媒体（不図示）にインクシート（不図示）のインクを熱転写させる機能を有する。発熱部９を構成する複数の素子は、例えば、１００ｄｐｉ〜２４００ｄｐｉ（dot per inch）等の密度で配置される。なお、発熱部９を構成する抵抗層１５の配置は図示したものに限らず、例えば共通電極１７と個別電極１９との間のみに設けられてもよい。

発熱部９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抵抗層１５と、ＡｌやＣｕ等の金属である共通電極１７および個別電極１９とで構成される。そして、共通電極１７と個別電極１９との間に配置された抵抗層１５に電圧が印加されると、ジュール加熱によって抵抗層１５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に沿って延びており、厚膜電極１６上に設けられている。主配線部１７ａと厚膜電極１６とは、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から発熱部９を構成する複数の素子のそれぞれに向かって個別に延びている。また、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。具体的には、発熱部９を構成する素子は複数の群に分けられており、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。なお、駆動ＩＣ１１については後述する。

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。駆動ＩＣ１１のそれぞれには複数の第１接続電極２１が接続されており、これらの第１接続電極２１はそれぞれ、異なる機能を有する１または複数の配線で構成されている。

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側に設けられており、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に対応するように設けられており、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。

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。第２接続電極２６は、第１接続電極２１に対応するようにそれぞれ設けられており、各種信号を隣り合う駆動ＩＣ１１に伝えている。

抵抗層１５および各種電極は、例えば、下記のように形成することができる。各々を構成する材料を蓄熱層１３上に、例えばスパッタリング法等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することにより設けられる。このように、各種電極は、発熱部９および厚膜電極１６に電気的に接続されており、その厚みは、例えば０．１〜１μｍとすることができる。

駆動ＩＣ１１は、例えば、基板７の第１面７ｆ側に配置されている。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配置されている。駆動ＩＣ１１は、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おり、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切替部材を用いることができる。

樹脂層１８は、共通電極１７の主配線部１７ａ上に設けられている。樹脂層１８は、平面視で厚膜電極１６を覆うように設けられており、厚膜電極１６により生じた段差をなだらかにしている。

ハードコート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り、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。

絶縁層３０は、後述する保護層２５と隣り合うように設けられており、個別電極１９の一部を被覆している。より詳細には、絶縁層３０は、保護層２５よりも基板７の第２長辺７ｂ側に設けられている。

絶縁層３０は、主走査方向に沿って延びるように設けられており、第１短辺７ｃに近い副配線部１７ｂと、第２短辺７ｄに近い副配線部１７ｂとの間に設けられている。絶縁層３０は、例えばポリイミドまたはシリコーン樹脂等の樹脂であり、印刷、あるいはディスペンサーによる樹脂材料の塗布によって作製することができる。絶縁層３０の厚みは、例えば、１０〜３０μｍとすることができる。なお、絶縁層３０は、樹脂に限らず、例えばガラスを印刷、焼成したものであってもよい。

保護層２５は、基板７の上面に形成された蓄熱層１３上に配置され、発熱部９、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の一部を覆うように設けられている。保護層２５の側面７ｅ側の端部は、絶縁層３０の上に配置されている。

保護層２５は、第１保護層２５ａと、第２保護層２５ｂとを含む積層構造を有する。第１保護層２５ａは、主配線部１７ａと、副配線部１７ｂの一部と、リード部１７ｃと、発熱部９と、絶縁層３０と、個別電極１９の一部を被覆する。第１保護層２５ａ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する。第２保護層２５ｂは、第１保護層２５ａ上に設けられている。第２保護層２５ｂは、第１保護層２５ａよりも耐摩耗性の高い材料により構成されており、例えば印画する記録媒体との接触による摩耗から発熱部９を保護する。

被覆層２７は、基板７上において、共通電極１７、個別電極１９、第１接続電極２１および保護層２５を部分的に被覆するように設けられている。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。また、被覆層２７は、保護層２５と密着するように接触して保護層２５の端部を被覆することで、保護層２５が例えば発熱部９や各種電極等の保護対象から剥離する不具合の発生を抑制する。被覆層２７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により構成される。かかる樹脂材料はいずれも、硬化して被覆層２７が形成される前には流動性を有する。

被覆層２７には、駆動ＩＣ１１と接続される個別電極１９、および第１接続電極２１を露出させるための開口部（不図示）が形成されている。これらの配線は、開口部を介して駆動ＩＣ１１に接続されている。また、駆動ＩＣ１１は、個別電極１９および第１接続電極２１に接続された状態で、ハードコート２９によって封止されている。それにより、駆動ＩＣ１１、あるいは駆動ＩＣ１１とこれらの電極との接続部を保護する。ハードコート２９は、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂により形成される。

以下、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１について、図３、図４を用いてさらに説明する。図４は、図３に示すサーマルヘッド１において、絶縁層３０上に配置された保護層２５の形状に着目した部分拡大図である。なお、図４は、図３において一点鎖線で囲んだ部分について拡大視したものに相当するが、図４では、絶縁層３０の下方に配置された個別電極１９の図示を省略した。

実施形態に係るサーマルヘッド１は、絶縁層３０の上に設けられた保護層２５と、保護層２５上に設けられた被覆層２７とを含む。保護層２５は、絶縁層３０上に設けられた第１保護層２５ａと、第１保護層２５ａ上に設けられた第２保護層２５ｂとを含む。

第１保護層２５ａは、厚み方向に沿って貫通する第１凹部２５ａ１を有する。第１保護層２５ａの厚みは、例えば、３〜１２μｍとすることができる。第１凹部２５ａ１は、複数の凹凸を有する内壁２５ａ２を備える。ここで、「複数の凹凸」とは、例えば平面視した第１凹部２５ａ１の形状が断続的に異なるように、第１凹部２５ａ１の内壁２５ａ２の一部が第１保護層２５ａの面方向に沿って隆起または陥没した２以上の部分を有することをいう。内壁２５ａ２の端部、すなわち第２保護層２５ｂ側の第１凹部２５ａ１の開口に対し、内壁２５ａ２が第１保護層２５ａの面方向に隆起または陥没する程度は、例えば１〜１００ｎｍ程度であり、この値を「凹凸の大きさ」と規定する。

また、第１保護層２５ａの表面に開口する第１凹部２５ａ１の形状および寸法は、第２保護層２５ｂと向かい合う面側と、絶縁層３０と向かい合う面側との間で互いに同じであってもよく、また、図４に示すように異なっていてもよい。また、第１凹部２５ａ１の平均開口径に制限はないが、例えば０．５〜１．７５μｍとすることができる。ここで、「平均開口径」とは、水銀圧入法を用いて測定し、第１凹部２５ａ１を円柱近似した際の気孔分布に基づいて得られたメジアン径（ｄ５０）を指す。

第２保護層２５ｂは、第１凹部２５ａ１と連通し、かつ第２保護層２５ｂの厚み方向に沿って貫通する第２凹部２５ｂ１を有する。第２保護層２５ｂの厚みは、例えば、２〜１５μｍとすることができる。また、第２凹部２５ｂ１は、複数の凹凸を有する内壁２５ｂ２を備える。第２凹部２５ｂ１における開口寸法や内壁２５ｂ２が有する凹凸の大きさは、例えば第１凹部２５ａ１における開口寸法や内壁２５ａ２が有する凹凸の大きさと同程度とすることができるが、必ずしも第１凹部２５ａ１と同じでなくても構わない。

第１保護層２５ａは、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ等を材料とすることができる。また、第２保護層２５ｂは、例えば、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＴａＮあるいはＴａＳｉＯ等を材料とすることができる。耐摩耗性の高い保護層２５の一例としては、第１保護層２５ａをＳｉＮで、第２保護層２５ｂをＴｉＮで、それぞれ構成した保護層２５を挙げることができる。

また、第１保護層２５ａおよび第２保護層２５ｂはそれぞれ、例えば電子銃を用いたイオンプレーティング法、またはスパッタリング法により作製することができる。また、第１凹部２５ａ１および第２凹部２５ｂ１は、エッチングにより作製することができる。また、内壁２５ａ２，２５ｂ２の複数の凹凸は、エッチングにより作製することができる。

被覆層２７は、第１保護層２５ａおよび第２保護層２５ｂの端部を回り込むように配置されており、被覆層２７と絶縁層３０との間で挟むように第１保護層２５ａおよび第２保護層２５ｂを支持している。

また、被覆層２７は、第２凹部２５ｂ１を塞ぐように第２保護層２５ｂの上を被覆している。上記したように、被覆層２７を構成する樹脂材料は、硬化前には流動性を有する。このため、第２凹部２５ｂ１および第１凹部２５ａ１には被覆層２７と同じ組成を有する樹脂材料が充填された充填層２８が構成される。充填層２８は、被覆層２７から絶縁層３０の表面まで到達しており、被覆層２７と絶縁層３０との間で挟まれるようにして配置された第１保護層２５ａおよび第２保護層２５ｂをさらに密着させることができる。

さらに、第１凹部２５ａ１および第２凹部２５ｂ１の内壁２５ａ２，２５ｂ２が有する複数の凹凸と、充填層２８とが協働し、第１凹部２５ａ１および第２凹部２５ｂ１からの充填層２８の脱離を抑制させることができる。そのため、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１によれば、保護層２５の剥離を抑制することができる。

次に、第１の実施形態に係るサーマルプリンタについて、図５を参照しつつ説明する。図５は、第１の実施形態に係るサーマルプリンタ１００を示す概略図である。

図５に示すサーマルプリンタ１００は、上述のサーマルヘッド１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１は、サーマルプリンタ１００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１は、搬送方向Ｓに直交す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１の発熱部９上に配置された保護層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で構成された円柱状の軸体４３ａ，４５ａ，４７ａ，４９ａを、ブタジエンゴム等で構成された弾性部材４３ｂ，４５ｂ，４７ｂ，４９ｂによって被覆したものとすることができる。なお、記録媒体Ｐが例えばインクを転写させる受像紙等の場合には、記録媒体Ｐとサーマルヘッド１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）を搬送するとよい。

プラテンローラ５０は、記録媒体Ｐをサーマルヘッド１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、主走査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で構成された円柱状の軸体５０ａを、ブタジエンゴム等で構成された弾性部材５０ｂによって被覆したものとすることができる。

電源装置６０は、上記のようにサーマルヘッド１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１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１００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１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＞
次に、第２の実施形態に係るサーマルヘッド１について、図６Ａを用いて説明する。図６Ａは、第２の実施形態に係るサーマルヘッド１の概略を示す図である。図６Ａに示すサーマルヘッド１は、図４に示す第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ箇所を拡大視したものに対応する。なお、特に断りのない限り、他の実施形態に係るサーマルヘッド１においても同様とする。

図６Ａに示すサーマルヘッド１は、第１凹部２５ａ１および第２凹部２５ｂ１のうち、第２凹部２５ｂ１のみに複数の凹凸を有する内壁２５ｂ２を有することを除き、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ構成を有している。

第２凹部２５ｂ１のみに複数の凹凸を有する内壁２５ｂ２を有するため、充填層２８を構成する樹脂材料は、例えばその流動性が比較的低い場合であっても絶縁層３０の表面まで行きわたり易い。被覆層２７から絶縁層３０の表面まで容易に到達した樹脂材料により形成された充填層２８は、被覆層２７と絶縁層３０との間で挟まれるように配置された第１保護層２５ａおよび第２保護層２５ｂをさらに密着させることができる。また、第２凹部２５ｂ１の内壁２５ｂ２が有する複数の凹凸と充填層２８とが協働し、第１凹部２５ａ１および第２凹部２５ｂ１からの充填層２８の脱離を抑制させることができる。そのため、第２の実施形態に係るサーマルヘッド１によれば、保護層２５の剥離を抑制することができる。

＜変形例＞
次に、第２の実施形態の変形例に係るサーマルヘッド１について、図６Ｂを用いて説明する。図６Ｂは、第２の実施形態の変形例に係るサーマルヘッド１の概略を示す図である。

図６Ｂに示すサーマルヘッド１は、第１凹部２５ａ１および第２凹部２５ｂ１のうち、第１凹部２５ａ１のみに複数の凹凸を有する内壁２５ａ２を有することを除き、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ構成を有している。

第２凹部２５ｂ１と比較して被覆層２７から離れた箇所に配置された第１凹部２５ａ１に複数の凹凸を有する内壁２５ａ２を有している。このため、被覆層２７から絶縁層３０の表面まで充填された樹脂材料により形成された充填層２８は、被覆層２７と絶縁層３０との間で挟まれるように配置された第１保護層２５ａおよび第２保護層２５ｂをさらに密着させることができる。また、第１凹部２５ａ１の内壁２５ａ２が有する複数の凹凸と充填層２８とが協働し、第１凹部２５ａ１および第２凹部２５ｂ１からの充填層２８の脱離を抑制させることができる。そのため、第２の実施形態の変形例に係るサーマルヘッド１によれば、保護層２５の剥離を抑制することができる。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係るサーマルヘッド１について、図７を用いて説明する。図７は、第３の実施形態に係るサーマルヘッド１の概略を示す図である。

図７に示すサーマルヘッド１は、第１凹部２５ａ１が第１保護層２５ａを貫通していないことを除き、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ構成を有している。第１凹部２５ａ１は、第１保護層２５ａの厚み方向に沿って延び、上面に開口している。このため、第２凹部２５ｂ１と第１凹部２５ａ１とは連通しており、被覆層２７から第１凹部２５ａ１の底面まで充填された樹脂材料により形成された充填層２８は、第１保護層２５ａおよび第２保護層２５ｂの外側を回り込むように配置された被覆層２７とともに第１保護層２５ａおよび第２保護層２５ｂを強固に密着させることができる。

また、第１凹部２５ａ１、第２凹部２５ｂ１の内壁２５ａ２，２５ｂ２が有する複数の凹凸と充填層２８とが協働し、第１凹部２５ａ１および第２凹部２５ｂ１からの充填層２８の脱離を抑制させることができる。そのため、第３の実施形態に係るサーマルヘッド１によれば、保護層２５の剥離を抑制することができる。

また、第３の実施形態に係るサーマルヘッド１によれば、第１凹部２５ａ１は絶縁層３０の表面まで連通していないため、絶縁層３０は配置されなくてもよい。

＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態に係るサーマルヘッド１について、図８Ａを用いて説明する。図８Ａは、第４の実施形態に係るサーマルヘッド１の概略を示す図である。図８Ａに示すサーマルヘッド１は、図４に示す第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ箇所を拡大視したものに対応する。

図８Ａに示すサーマルヘッド１は、保護層２５が一層からなることを除き、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ構成を有している。具体的には、保護層２５は、複数の凹凸を有する内壁２５２を備え、厚み方向に沿って貫通する凹部２５１を有する。

第４の実施形態に係るサーマルヘッド１によれば、内壁２５２に設けられた複数の凹凸を有する凹部２５１を備えることにより、被覆層２７と、充填層２８と、内壁２５２に設けられた複数の凹凸とが協働して保護層２５の剥離を抑制することができる。

＜変形例＞
次に、第４の実施形態の変形例に係るサーマルヘッド１について、図８Ｂを用いて説明する。図８Ｂは、第４の実施形態の変形例に係るサーマルヘッド１の概略を示す図である。

図８Ｂに示すサーマルヘッド１は、凹部２５１が保護層２５を貫通していないことを除き、第４の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ構成を有している。

第４の実施形態の変形例に係るサーマルヘッド１によれば、内壁２５２に設けられた複数の凹凸を有する凹部２５１を備えることにより、被覆層２７と、充填層２８と、内壁２５２に設けられた複数の凹凸とが協働して保護層２５の剥離を抑制することができる。

＜第５の実施形態＞
次に、第５の実施形態に係るサーマルヘッド１について、図９を用いて説明する。図９は、第５の実施形態に係るサーマルヘッド１の概略を示す図である。

図９に示すサーマルヘッド１は、第２保護層２５ｂの形状および被覆層２７の配置が異なることを除き、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ構成を有している。具体的には、第２保護層２５ｂは、被覆層２７で覆われた領域である第１領域Ｒ１と、被覆層２７で覆われていない領域である第２領域Ｒ２を有する。基板７の側面７ｅ側の端部に配置された第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２よりも第２保護層２５ｂの厚みが小さく、第２凹部２５ｂ１は、第１領域Ｒ１に設けられている。

被覆層２７は第２凹部２５ｂ１を覆うように配置されており、上記した他の実施形態に係るサーマルヘッド１と同様に保護層２５の剥離を抑制することができる。また、被覆層２７は、第１領域Ｒ１にのみ配置されているため、基板７から被覆層２７の上面までの高さが低く抑えられる。そのため、第５の実施形態に係るサーマルヘッド１を備えるサーマルプリンタ１００によれば、例えば記録媒体Ｐとの接触による被覆層２７の剥離やそれに伴う保護層２５の剥離を抑制することができる。

ここで、第２保護層２５ｂの「端部」とは、例えば、基板７の短手方向に延びる第２保護層２５ｂの全長に対し、１０％程度の長さだけ第２保護層２５ｂの端面Ｙから中央寄りに位置する境界Ｘまでの領域をいう。また、第１領域Ｒ１における第２保護層２５ｂの厚みｔは、例えば１μｍ以下とすることができる。

なお、図９では、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との境界Ｘにおいて第２保護層２５ｂの厚みが変化するとして説明したが、例えば境界Ｘから端面Ｙに向かって傾斜するように第２保護層２５ｂの厚みが段階的に変化するように構成してもよい。

以上、本開示の各実施形態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、第１の実施形態であるサーマルヘッド１を用いたサーマルプリンタ１００を示したが、これに限定されるものではなく、各実施形態および変形例に係るサーマルヘッド１をサーマルプリンタ１００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１を組み合わせてもよい。

また、例えば、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、抵抗層１５を厚膜形成することにより、発熱部９の厚い厚膜ヘッドを適用してもよい。

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を用いてもよい。

なお、封止部材１２を、駆動ＩＣ１１を被覆するハードコート２９と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。

また、上記した実施形態では、保護層２５ａ，２５ｂに形成された凹部２５ａ１，２５ｂ１には充填された樹脂材料からなる充填層２８を有するとして説明したが、これに限らない。例えば、被覆層２７を構成する樹脂材料が凹部２５ａ１，２５ｂ１の内部に配置されていればよく、凹部２５ａ１，２５ｂ１の一部に隙間があっても構わない。例えば、樹脂材料が充填層２８から連なるようにして凹部２５ａ１，２５ｂ１の内部に配置されていると、凹部２５ａ１，２５ｂ１の内部の樹脂材料と充填層２８とが協働して保護層２５の剥離を抑制することができる。

また、上記した実施形態では、保護層２５ａ，２５ｂに形成された凹部２５ａ１，２５ｂ１はそれぞれ１つであるとして図示したが、これに限らず、複数であってもよい。かかる場合、上記した各実施形態のうち２つ以上を組み合わせるように異なる構成を有する凹部２５ａ１，２５ｂ１を備えてもよい。また、上記した実施形態では、凹部２５ａ１，２５ｂ１は保護層２５ａ，２５ｂの端部に形成されるとして説明したが、これに限らず、例えば中央部に配置されてもよい。

また、上記した実施形態では、保護層２５は単層または二層構造として説明したが、これに限らず、三層以上が積層された構成であってもよい。

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。

１ サーマルヘッド
７ 基板
９ 発熱部
１９ 個別電極
２５ 保護層
２５ａ 第１保護層
２５ｂ 第２保護層
２７ 被覆層
２８ 充填層
３０ 絶縁層
１００ サーマルプリンタ

Claims (9)

1. 基板と、
   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、
   前記電極および前記保護層の上に位置し、樹脂材料からなる被覆層と
   を備え、
   前記保護層は、上面に開口しており、前記保護層の厚み方向に沿って延びる凹部を有し、
   前記凹部は、複数の凹凸を有する内壁を備え、前記樹脂材料が前記凹部の内部に配置されていること
   を特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記電極と前記保護層との間に設けられた絶縁層をさらに備え、
   前記凹部は、前記保護層の厚み方向に沿って前記保護層を貫通すること
   を特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記保護層は、
   上面に開口する第１凹部を有する第１保護層と、
   厚み方向に沿って貫通する第２凹部を有し、前記第２凹部が前記第１凹部と連通するように前記第１保護層と前記被覆層との間に設けられた第２保護層と、
   を含むこと
   を特徴とする請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記内壁は、前記第１凹部および前記第２凹部のうち、前記第２凹部のみに前記複数の凹凸を有すること
   を特徴とする請求項３に記載のサーマルヘッド。
5. 前記第２保護層は、前記被覆層に被覆された第１領域と、前記被覆層に被覆されていない第２領域とを有しており、
   前記第１領域における前記第２保護層の厚みは、前記第２領域における前記第２保護層の厚みよりも小さいこと
   を特徴とする請求項３または４に記載のサーマルヘッド。
6. 前記第２凹部は、前記第２保護層の厚みが１μｍ以下の部分に形成されること
   を特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載のサーマルヘッド。
7. 前記第２保護層の導電率は、前記第１保護層の導電率よりも大きいこと
   を特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載のサーマルヘッド。
8. 前記第２保護層は、前記被覆層に被覆された第１領域と、前記被覆層に被覆されていない第２領域とを有しており、
   前記第１領域は前記第２保護層の端部に形成されること
   を特徴とする請求項３〜７のいずれか１つに記載のサーマルヘッド。
9. 請求項１〜８のいずれか１つ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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