JPWO2018181734A1 - 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は、基板７と、発熱部９と、電極と、被覆層２７と、被覆部材２９と、を備える。発熱部９は、基板７上に位置する。電極は、基板７上に位置し、発熱部９に繋がる。被覆層２７は、平面視して、電極の少なくとも一部を被覆する。被覆部材２９は、被覆層２７上に位置する。また、被覆層２７は、上面２７ａと、発熱部９側に位置する側面２７ｂとを有する。また、側面２７ｂの算術表面粗さＲａが、上面２７ａの算術表面粗さＲａよりも大きい。
【選択図】 図５

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。サーマルヘッドは、基板と、発熱部と、電極と、被覆層と、被覆部材と、を備えている。前記発熱部は、前記基板上に位置する。前記電極は、前記基板上に位置し、前記発熱部に繋がる。前記被覆層は、平面視して、前記電極の少なくとも一部を被覆する。そして、前記被覆部材は、前記被覆層上に位置している。

特開２００３−２２０７２５号

本開示のサーマルヘッドは、基板と、発熱部と、電極と、被覆層と、被覆部材と、を備える。前記発熱部は、前記基板上に位置する。前記電極は、前記基板上に位置し、前記発熱部に繋がる。前記被覆層は、平面視して、前記電極の少なくとも一部を被覆する。前記被覆部材は、前記被覆層上に位置する。また、前記被覆層は、上面と、前記発熱部側に位置する側面とを有する。また、前記側面の算術表面粗さＲａが、前記上面の算術表面粗さＲａよりも大きい。

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５は、図４に示すＶ−Ｖ線断面図である。 図６は、図４に示すＶＩ−ＶＩ線の被覆層の上面の粗さ曲線を示す図である。 図７は、図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線の被覆層の側面の粗さ曲線を示す図である。 図８は、図１に示すサーマルヘッドの記録媒体の搬送状態の概略を示す図である。 図９は、第２の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、被覆層の側面を拡大して示す平面図である。

従来のサーマルヘッドは、電極の一部を被覆するとともに、上面および側面を有する被覆層が設けられていた。また、被覆部材が、被覆層上に位置するように設けられていた。被覆層上に被覆部材用樹脂を塗布するにあたり、被覆層の上面の算術表面粗さＲａが小さいときには、被覆層の上面における被覆部材用樹脂の広がりを均一なものに近づけることができる。そして、この被覆部材用樹脂を硬化させれば、被覆部材の形状（広がり具合あるいは高さ）が安定するため、被覆部材と記録媒体との接触状態を均一化することができる。

しかしながら、被覆層の側面の表面粗さが上面の算術表面粗さＲａと同じく小さいときには、被覆層における側面と記録媒体との接触面積が増大し、記録媒体が被覆層の側面から剥離しにくかった。

本開示のサーマルヘッドは、被覆部材と記録媒体との接触状態を均一化することができるとともに、記録媒体が被覆層の側面から剥離しやすく、記録媒体を円滑に搬送できる。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１〜７を参照して説明する。図２では、保護層２５、被覆部材２９、被覆層２７、フレキシブル配線基板５（以下、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）５と称する）、およびコネクタ３１を省略して一点鎖線で示している。また、図４では、わかりやすいように、被覆部材２９の図示を省略している。図５では、駆動ＩＣ１１の図示を省略している。

サーマルヘッドＸ１は、放熱板１と、ヘッド基体３と、ＦＰＣ５と、接着部材１４と、コネクタ３１とを備えている。なお、放熱板１、ＦＰＣ５、接着部材１４、およびコネクタ３１は必ずしも備える必要はない。

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、外部から電圧が印加されることにより、記録媒体Ｐ（図５参照）に印画を行う機能を有する。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。ＦＰＣ５は、ヘッド基体３に電気的に接続されている。コネクタ３１は、ＦＰＣ５に電気的に接続されている。

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、主走査方向に長く形成されており、平面視して、長方形状である。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Ｐに印画を行う。

接着部材１４は、放熱板１上に位置しており、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、例えば、両面テープ、あるいは樹脂性の接着剤を用いることができる。なお、両面テープおよび樹脂性の接着剤の両方を用いて、ヘッド基体３と放熱板１とを接合してもよい。

ＦＰＣ５は、ヘッド基体３に電気的に接続されており、ヘッド基体３に副走査方向に隣り合うように設けられている。ＦＰＣ５にはコネクタ３１が電気的に接続されている。それにより、ＦＰＣ５を介して、ヘッド基体３は外部と電気的に接続される。

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３１は、ＦＰＣ５の下方に位置している。コネクタピン８は、ＦＰＣ５の端部と電気的に接続されている。ハウジング１０は、複数のコネクタピン８を収容している。

図１〜３を用いて、ヘッド基体３およびＦＰＣ５を構成する各部材について説明する。

ヘッド基体３は、基板７と、蓄熱層１３と、電気抵抗層１５と、共通電極１７と、個別電極１９と、接続電極２１と、端子２と、導電部材２３と、駆動ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１１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上に位置しており、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２面７ｇは、第１面７ｆと反対側に位置している。第１面７ｆ上にヘッド基体３を構成する各部材が設けられている。第２面７ｇは、放熱板１側に設けられており、接着部材１４を介して放熱板１に接合されている。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の第１面７ｆ上には蓄熱層１３が設けられている。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の全面にわたって設けられている。隆起部１３ｂは、下地部１３ａから基板７の上方へ向けて隆起している。言い換えれば、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、主走査方向に沿って延びている。隆起部１３ｂの断面が略半楕円形状である。それにより、後述する発熱部９上に形成された保護層２５が、印画する記録媒体Ｐに良好に接触する。下地部１３ａの基板７からの高さは５０〜１６０μｍとすることができ、隆起部１３ｂの下地部１３ａからの高さは３０〜６０μｍとすることができる。

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従来周知の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。なお、隆起部１３ｂは、エッチングにより形成することができる。また、下地部１３ａを形成した後に、隆起部１３ｂとなる部分を塗布して隆起部１３ｂを形成してもよい。

電気抵抗層１５は、蓄熱層１３の上面に設けられており、電気抵抗層１５上には、共通電極１７、個別電極１９、および接続電極２１が形成されている。共通電極１７と個別電極１９との間には、電気抵抗層１５が露出した露出領域が形成されている。

電気抵抗層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、各露出領域がそれぞれ発熱部９を構成している。なお、電気抵抗層１５は、各種電極と蓄熱層１３との間に必ずしも設ける必要はない。例えば、共通電極１７と個別電極１９との間のみに設けてもよい。

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）等の密度で位置している。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。

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ごと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。

複数の接続電極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。

これらの共通電極１７、個別電極１９、および接続電極２１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。

端子２は、共通電極１７および接続電極２１をＦＰＣ５に接続するために、第１面７ｆの第２長辺７ｂ側に設けられている。端子２は、後述するＦＰＣ５の外部端子に対応して設けられている。

図３に示すように、端子２上には、導電部材２３が設けられている。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。

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、Ａｇ、あるいはＮｉ等の金属の材料層を蓄熱層１３上に、スパッタリング法等の薄膜成形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、個別電極１９と接続電極２１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。

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、例えば、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、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は、例えば、スパッタリング法、スクリーン印刷法、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の一部および接続電極２１の一部を被覆する被覆層２７が設けられている。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。

駆動ＩＣ１１は、個別電極１９および接続電極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被覆部材２９によって封止されている。被覆部材２９は、主走査方向に延びるように設けられており、複数の駆動ＩＣ１１を一体的に封止している。

図３に示すように、ＦＰＣ５は、ベース基板５ａと、配線導体５ｂと、カバー基板５ｃとを有している。ベース基板５ａは、平面視して矩形状であり、ＦＰＣ５の外形と同形状である。配線導体５ｂは、ベース基板５ａ上に設けられており、エッチングによりパターニングされている。配線導体５ｂは、端部に外部端子を有しており、外部端子は、ヘッド基体３の端子２に電気的に接続されている。カバー基板５ｃは、配線導体５ｂを覆うようにベース基板５ａ上に設けられており、外部端子は、カバー基板５ｃから露出している。

コネクタ３１のコネクタピン８は、ＦＰＣ５を貫通するように設けられている。それにより、コネクタピン８と配線導体５ｂとが電気的に接続されている。なお、コネクタピン８は、半田などを介してＦＰＣ５と電気的に接続されていてもよい。

次に、図４〜７を用いてサーマルヘッドＸ１の保護層２５、被覆層２７、および被覆部材２９について詳細に説明する。図５は、記録媒体Ｐの搬送状態を示しており、記録媒体Ｐの搬送方向をＳで示している。図６では、上面２７ａの粗さ曲線を実線で示しており、粗さ曲線の平均線Ａ１を破線で示している。図７では、側面２７ｂの粗さ曲線を実線で示しており、粗さ曲線の平均線Ａ２を破線で示しており、第１凸部３０ａの頂点の平均線Ａ３を一点鎖線で示している。

保護層２５は、発熱部９を覆うように設けられており、発熱部９および隆起部１３ｂを被覆するように設けられている。そのため、保護層２５の表面の断面形状は、上方に突出した円弧状となっている。保護層２５の頂点２５ａは、発熱部９上に位置しており、記録媒体Ｐと接触可能に設けられている。すなわち、記録媒体Ｐは、頂点２５ａに接触しながら搬送される。

被覆部材２９は、頂点２９ａと、側面２９ｂと、縁２９ｃとを有している。被覆部材２９の断面形状は、上方に突出した半楕円形状となっている。縁２９ｃは、被覆部材２９のうち最も隆起部１３ｂ側に位置している。被覆部材２９は、被覆層２７の開口２７ｃを封止するように設けられており、縁２９ｃが被覆層２７の上面２７ａ上に位置している。

側面２９ｂは、隆起部１３ｂ側に位置しており、頂点２９ａと縁２９ｃとの間に設けられている。頂点２９ａおよび側面２９ｂは、記録媒体Ｐと接触可能に設けられている。すなわち、記録媒体Ｐは、頂点２９ａおよび側面２９ｂに接触しながら搬送される。

被覆層２７は、保護層２５と被覆部材２９との間に位置しており、上面２７ａと側面２７ｂとを有している。上面２７ａには、開口２７ｃが設けられている。開口２７ｃは、駆動ＩＣ１１を搭載するために、個別電極１９（図２参照）および接続電極２１（図２参照）の一部が露出するように設けられている。

図４に示すように、開口２７ｃは、主走査方向に長く形成されている。開口２７ｃには、駆動ＩＣ１１が搭載されない領域に、副走査方向に延伸した延伸部２８が設けられている。言い換えると、開口２７ｃは、平面視して、駆動ＩＣ１１間に延びる延伸部２８を有している。

図５に示すように、側面２７ｂは、基板７の厚み方向に対して傾斜している。被覆層２７の下地部１３ａからの厚みは、隆起部１３ｂ側に位置する端部に向けて漸次低くなっている。上面２７ａおよび側面２７ｂは、記録媒体Ｐと接触可能に設けられている。すなわち、記録媒体Ｐは、上面２７ａおよび側面２７ｂと接触しながら搬送される。

図６に示すように、上面２７ａには、互いに離間した複数の第２凸部３０ｂが設けられている。また、隣り合う複数の第２凸部３０ｂの間には第２凹部３２ｂが設けられている。第２凸部３０ｂおよび第２凹部３２ｂは主走査方向に交互に設けられている。

上面２７ａの算術平均粗さＲａは、例えば、０．０４μｍ〜０．０９μｍに設定される。なお、算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に規定された値である。

上面２７ａの最大高さＲｚは、例えば、０．２０μｍ〜５．０μｍに設定される。最大高さＲｚは、粗さ曲線の最大山高さＲｐと粗さ曲線の最大谷深さＲｖとの和である。なお、最大高さＲｚは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に規定された値である。

図６に示す、隣り合う第２凸部３０ｂの間隔Ｐ１は、例えば、２．５μｍ〜５．０μｍに設定される。

上面２７ａの平均長さＲＳｍは、例えば、１４．０μｍ〜２２．０μｍに設定される。平均長さＲＳｍは、基準長さにおける輪郭曲線要素の長さの平均である。なお、平均長さＲＳｍは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に規定された値である。

上面２７ａのスキューネスＲｓｋは、０より大きく、例えば、０．１〜１．０に設定される。スキューネスＲｓｋは、粗さ曲線における平均高さを中心線として、山部と谷部との比率を示す指標である。スキューネスＲｓｋが０より大きいと、山部が谷部より多いことを示す。なお、スキューネスＲｓｋは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に規定された値である。

上面２７ａのクルトシスＲｋｕは、３より小さく、例えば、１．０〜２．８に設定される。クルトシスＲｋｕは、表面状態の鋭さの尺度である尖度を示す指標である。なお、クルトシスＲｋｕは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に規定された値である。

上面２７ａには窪み部３４が設けられている。窪み部３４は、上面２７ａの窪み部３４が設けられていない領域（窪み部３４の周囲の領域）に比べて窪んでいる。窪み部３４は、上面２７ａの粗さ曲線の平均線Ａ１よりも窪んでいる。窪み部３４は、内部に第２凸部３０ｂを有している。

図７に示すように、側面２７ｂには、互いに離間した複数の第１凸部３０ａが設けられている。また、隣り合う複数の第１凸部３０ａの間には第１凹部３２ａが設けられている。第１凸部３０ａおよび第１凹部３２ａは主走査方向に交互に設けられている。

側面２７ｂの算術平均粗さＲａは、例えば０．１μｍ〜７．０μｍに設定される。

側面２７ｂの最大高さＲｚは、例えば０．９μｍ〜１１０．０μｍに設定される。

図７に示す、隣り合う第１凸部３０ａの間隔Ｐ２は、例えば、５．９μｍ〜１０．９μｍに設定される。

側面２７ｂの平均長さＲＳｍは、例えば、９．０μｍ〜２０．０μｍに設定される。側面２７ｂのスキューネスＲｓｋは、０より大きく、例えば、３．０〜６．０に設定される。側面２７ｂのクルトシスＲｋｕは、３より大きく、例えば、１０．０〜３０．０に設定される。

また、基板７の厚み方向および主走査方向に沿った断面において、第１凸部３０ａの頂点分布の平均線Ａ３が、側面２７ｂの粗さ曲線の平均線Ａ２よりも上方に位置している。

算術平均粗さＲａ、最大高さＲｚ、平均長さＲＳｍ、スキューネスＲｓｋ、およびクルトシスＲｋｕは、例えば、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に準拠して測定できる。なお、測定には、接触式の表面粗さ計、あるいは、非接触式の表面粗さ計を用いることができ、例えば、オリンパス製のＬＥＸＴ ＯＬＳ４０００を用いることができる。測定条件として、例えば、測定長さを０．４ｍｍ、カットオフ値を０．０８ｍｍ、スポット径を０．４μｍ、走査速度を１ｍｍ／秒とすればよい。

また、第２凸部３０ｂの間隔Ｐ１および第１凸部３０ａの間隔Ｐ２は、例えば、接触式あるいは非接触式の表面粗さ計を用いて、上面２７ａまたは側面２７ｂの粗さ曲線を計測し、所定の長さ（例えば、５０μｍ）における第１凸部３０ａまたは第２凸部３０ｂの数を計測し、第１凸部３０ａまたは第２凸部３０ｂの総数を所定長さで除することにより、求めることができる。なお、サーマルヘッドＸ１を基板７の厚み方向および主走査方向に沿った断面で切断し、切断面から算出することもできる。

サーマルヘッドＸ１は、側面２７ｂの算術表面粗さＲａが、上面２７ａの算術表面粗さＲａよりも大きい構成を有している。言い換えれば、上面２７ａの算術表面粗さＲａが、側面２７ｂの算術表面粗さＲａよりも小さい構成を有している。それにより、被覆層２７の上面２７ａに、被覆部材２９用樹脂を塗布した際に、上面２７ａにおける被覆部材２９用樹脂の広がりを均一なものに近づけることができる。

そのため、被覆部材２９用樹脂が、位置によって広がり方が異ならず、被覆部材２９用樹脂の形状の安定性を向上できる。その結果、被覆部材２９用樹脂を硬化させた被覆部材２９は、被覆部材２９と記録媒体Ｐとの接触状態が均一なものに近付き、記録媒体Ｐを円滑に搬送できる。

また、側面２７ｂの算術表面粗さＲａが、上面２７ａの算術表面粗さＲａよりも大きいことから、記録媒体Ｐと側面２７ｂとの接触面積を小さくすることができ、記録媒体Ｐが側面２７ｂから剥離しやすいため、記録媒体Ｐを円滑に搬送できる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、側面２７ｂの最大高さＲｚが、上面２７ａの最大高さＲｚよりも大きくてもよい。このような構成を有するときには、記録媒体Ｐの搬送に伴って、紙カスあるいはほこり（以下、紙カス等と称する。）が側面２７ｂ上に搬送された場合においても、第１凹部３２ｂに紙カス等を収容することができ、紙カス等が、発熱部９上まで搬送されにくくなる。それにより、サーマルヘッドＸ１が破損しにくくなる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、上面２７ａに、窪み部３４が設けられていてもよい。このような構成を有するときには、記録媒体Ｐと上面２７ａとの間に隙間が生じることとなり、記録媒体Ｐと上面２７ａとの接触面積を小さくすることができる。その結果、記録媒体Ｐが上面２７ａに貼りつきにくくなり、記録媒体Ｐを円滑に搬送できる。

さらに、上面２７ａに、窪み部３４が設けられていることにより、記録媒体Ｐから生じた紙カス等が、記録媒体Ｐと一緒に上面２７ａ上に搬送された場合においても、窪み部３４が紙カス等を収容することができ、紙カス等が、発熱部９上まで搬送されにくくなる。

また、窪み部３４は、被覆部材２９とは離間して位置していてもよい。このような構成を有するときには、被覆部材２９用樹脂が窪み部３４に浸入しにくくなり、被覆部材２９の形状の安定性を確保することができる。

さらに、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、窪み部３４内に、第２凸部３０ｂを有していてもよい。このような構成を有するときには、記録媒体Ｐが静電気により窪み部３４の内部にまで変形して入り込んだ場合においても、記録媒体Ｐと窪み部３４との間に隙間を生じさせることができ、記録媒体Ｐと上面２７ａとの接触面積を小さくすることができる。それにより、記録媒体Ｐを円滑に搬送できる。

さらに、窪み部３４に紙カス等が収容された場合に、紙カス等は、第２凸部３０ｂにより引っ掛かることとなり、窪み部３４から紙カス等が排出され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Ｘ１では、隣り合う第１凸部３０ａの間隔Ｐ２が、隣り合う第２凸部３０ｂの間隔Ｐ１よりも小さくてもよい。このような構成を有するときには、記録媒体Ｐと側面２７ｂとの間の隙間を確保しつつ、第１凸部３０ａにより記録媒体Ｐを支持することができる。

すなわち、側面２７ｂは、プラテンローラ５０（図８）の近傍に配置されており、側面２７ｂにプラテンローラ５０による押圧力が記録媒体Ｐを介して押圧されることとなるが、多数の第１凸部３０ａにより記録媒体Ｐを支えることができる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、基板７の厚み方向および主走査方向に沿った断面において、第１凸部３０ａの頂点分布の平均線Ａ３が、側面２７ｂの粗さ曲線の平均線Ａ２よりも上方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、側面２７ｂが、第１凸部３０ａにより記録媒体Ｐを安定して支持することができ、保護層２５の頂点２５ａに向けて円滑に搬送することができる。

また、側面２７ｂは、基板７の厚み方向に対して傾斜し、隆起部１３ｂ側に向けて下地部１３ａからの高さが低くなっていてもよい。このような構成により、記録媒体Ｐは、気側面２７ｂと面接触ではなく、副走査方向に沿った線接触となる。その結果、記録媒体Ｐと側面２７ｂとの接触面積を小さくすることができる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、上面２７ａの平均長さＲＳｍが、側面２７ｂの平均長さＲＳｍよりも小さくてもよい。このような構成を有することにより、上面２７ａの第２凸部３０ｂの間隔Ｐ１が、側面２７ｂの第１凸部３０ａの間隔Ｐ２よりも小さくできる。その結果、面接触する上面２７ａと記録媒体Ｐとの接触面積を小さくすることができ、効率よく記録媒体Ｐを剥離することができる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、側面２７ｂのスキューネスＲｓｋが、０より大きくてもよい。このような構成を有することにより、側面２７ｂは、谷部に対して山部が多い構成となる。その結果、記録媒体Ｐから紙カス等が生じても、谷部に入りにくくなり、紙カス等が詰まりにくくなる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、上面２７ａのスキューネスＲｓｋが、０より大きくてもよい。このような構成を有することにより、上面２７ａは、谷部に対して山部が多い構成となる。その結果、記録媒体Ｐから紙カス等が生じても、谷部に入りにくくなり、紙カス等が詰まりにくくなる。また、面接触する記録媒体Ｐを、多くの山部（第２凸部３０ｂ）により支持することができる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、側面２７ｂのスキューネスＲｓｋが、上面２７ａのスキューネスＲｓｋよりも大きくてもよい。このような構成を有することにより、谷部に対して山部の比率において、側面２７ｂは、上面２７ａよりも多い構成となる。すなわち、側面２７ｂにおいて、多くの山部（第１凸部３０ａ）が記録媒体Ｐを支持する構成となる。その結果、強い押圧力が生じる側面２７ｂ付近において、多くの第１凸部３０ａが記録媒体Ｐを支持するため、側面２７ｂに破損が生じにくくなる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、側面２７ｂのクルトシスＲｋｕが、３より大きくてもよい。このような構成を有することにより、側面２７ｂの山部の尖度が高い構成となる。その結果、第１凸部３０ａと記録媒体Ｐとが点接触することとなる。その結果、記録媒体Ｐが側面２７ｂに貼りつきにくくなる。それゆえ、記録媒体Ｐを側面２７ｂから効率よく剥離できる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、前記上面のクルトシスＲｋｕが、３より小さくてもよい。このような構成を有することにより、上面２７ａの山部（第２凸部３０ｂ）の尖度が小さい構成となる。その結果、第２凸部３０ｂとの接触にしても、記録媒体Ｐに搬送キズが生じにくくなる。すなわち、記録媒体Ｐは、上面２７ａに接触した状態で、発熱部９に向けて搬送されるが、上面２７ａの山部の尖度が小さいため、記録媒体Ｐに搬送キズが生じにくくなる。

また、図４に示すように、被覆層２７は、平面視して、駆動ＩＣ１１間に延びる延伸部２８を有していてもよい。このような構成により、被覆部材２９の形状を安定化させることができる。すなわち、駆動ＩＣ１１が設けられていない領域は、駆動ＩＣ１１が設けられた領域に比べて被覆部材２９の量が少なくなる場合があるが、被覆層２７が延伸部２８を有することにより、被覆部材２９の量が少ない場合においても、被覆部材２９の下地部１３ａからの高さを確保することができ、記録媒体Ｐと被覆部材２９との接触状態を均一なものに近付けることができる。

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。

基板７に各種電極をパターニングし、図４に示すように、開口２７ｃが形成されるように被覆層２７用樹脂をスクリーン印刷し、硬化する。次に、駆動ＩＣ１１を搭載し、被覆部材２９用樹脂をディスペンサーにより塗布、硬化する。この際に、被覆部材２９用の樹脂は、硬化後の縁が被覆層２７の上面２７ａに位置するように塗布する。

次に、被覆層２７の隆起部１３ｂ側の端部を研摩し、側面２７ｂを形成する。研磨は例えば、ラッピングフィルムを用いて研磨することができる。このようにして、側面２７ｂの算術表面粗さＲａが、上面２７ａの算術表面粗さＲａよりも大きいサーマルヘッドＸ１を作製することができる。なお、側面２７ｂはブラストエッチング等により形成してもよい。

なお、本実施形態では、側面２７ｂは、基板７の厚み法億および主走査方向に垂直な方向にサーマルヘッドＸ１を切断し、切断面において、上面２７ａに平行な仮想線よりも基板７の近くに位置し、上面２７ａから連続的に形成されている部分である。なお、側面２７ｂは、必ずしも、上面２７ａに対して傾斜していなくてもよい。

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、取付部材８０と、給紙ユニット９０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４７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４７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４７は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体４５ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材４５ｂ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、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。

給紙ユニット９０は、複数の記録媒体Ｐを収容している。給紙ユニット９０に収容された記録媒体Ｐは、一枚ずつ搬送ローラ４７により搬送され、サーマルヘッドＸ１によって印画される。

そして、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。

＜第２の実施形態＞
図９を用いて、第２の実施形態に係るサーマルヘッド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、説明を省略する。サーマルヘッドＸ２では、被覆層２２７がサーマルヘッドＸ１の被覆層２７と構成が異なっている。

被覆層２２７は、平面視して、副走査方向において、上面２２７ａが保護層２５側に向けて伸びる延伸部２２８を有している。延伸部２２８は、平面視して、主走査方向において、互いに離間した状態で配置されている。

また、側面２２７ｂは、複数の溝３６が設けられている。溝３６は、副走査方向に長い形状である。溝３６は、副走査方向において、互いに離間した状態で配置されている。なお、図示していないが、溝３６は、隣り合う第１凸部３０ａ（図７参照）により形成されており、第１凹部３２ｂにより構成されている。

本実施形態のサーマルヘッドＸ２では、側面２２７ｂに溝３６が設けられており、平面視して、溝３６が副走査方向に長い形状であってもよい。このような構成を有するときには、記録媒体Ｐが側面２２７ｂに接触しながら搬送されている際に、記録媒体Ｐと側面２２７ｂとの間に隙間を形成することができるとともに、記録媒体Ｐの搬送を妨げにくくなる。その結果、記録媒体Ｐは、側面２２７ｂと接触しながらスムーズに搬送され、側面２２７ｂから円滑に剥離される。

また、平面視して、副走査方向において、上面２２７ａが保護層２５側に向けて伸びる延伸部２２８を有していてもよい。このような構成を有するときには、延伸部２２８が設けられた領域では、記録媒体Ｐが延伸部２２８と接触しつつ、延伸部２２８が設けられていない領域では、記録媒体Ｐが上面２２７ａから剥離した状態で搬送されることとなる。その結果、記録媒体Ｐが、延伸部２２８が設けられていない領域において、上面２２７ａと隙間を空けた状態で搬送されることとなり、記録媒体Ｐと上面２２７ａとの貼りつきを低減できる。

以上、複数の実施形態を用いて説明したが、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。

蓄熱層１３が、下地部１３ａと隆起部１３ｂとを有する例を示したがこれに限定されるものではない。下地部１３ａを設けなくてもよく、隆起部１３ｂを設けなくてもよい。

また、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。例えば、各種電極をパターニングした後に、電気抵抗層１５を厚膜形成した厚膜ヘッドに適用してもよい。

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
５ フレキシブルプリント配線板
７ 基板
９ 発熱部
１９ 個別電極（電極）
２５ 保護層
２７ 被覆層
２７ａ 上面
２７ｂ 側面
２７ｃ 開口
２８ 延伸部
２９ 被覆部材
２９ａ 頂点
２９ｂ 側面
２９ｃ 縁
３０ａ 第１凸部
３０ｂ 第２凸部
３２ａ 第１凹部
３２ｂ 第２凹部
３４ 窪み部
３６ 溝
Ｐ 記録媒体

Claims (14)

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、前記発熱部に繋がる電極と、
   平面視して、前記電極の少なくとも一部を被覆する被覆層と、
   前記被覆層上に位置する被覆部材と、を備え、
   前記被覆層は、上面と、前記発熱部側に位置する側面とを有しており、
   前記側面の算術表面粗さＲａが、前記上面の算術表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記側面の最大高さＲｚが、前記上面の最大高さＲｚよりも大きい、請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記上面の平均長さＲＳｍが、前記側面の平均長さＲＳｍよりも小さい、請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
4. 互いに離間した複数の第１凸部が、前記側面に設けられており、
   互いに離間した複数の第２凸部が、前記上面に設けられており、
   隣り合う前記第１凸部の間隔が、隣り合う前記第２凸部の間隔よりも小さい、請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
5. 前記側面が、前記基板の厚み方向に対して傾斜しており、
   前記側面に溝が設けられており、平面視して、前記溝が副走査方向に長い形状である、請求項４に記載のサーマルヘッド。
6. 前記基板の厚み方向および主走査方向に沿った断面において、
   前記第１凸部の頂点分布の平均線が、前記側面の粗さ曲線の平均線よりも上方に位置している、請求項４または５に記載のサーマルヘッド。
7. 前記上面に、窪み部が設けられており、
   前記窪み部内に、前記第２凸部を有している、請求項４から６のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
8. （旧請求項３）
   前記上面に、窪み部が設けられている、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。
9. 前記側面のスキューネスＲｓｋが、０より大きい、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. 前記上面のスキューネスＲｓｋが、０より大きい、請求項９に記載のサーマルヘッド。
11. 前記側面のスキューネスＲｓｋが、前記上面のスキューネスＲｓｋよりも大きい、請求項１０に記載のサーマルヘッド。
12. 前記側面のクルトシスＲｋｕが、３より大きい、請求項１から１１のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
13. 前記上面のクルトシスＲｋｕが、３より小さい、請求項１２に記載のサーマルヘッド。
14. 請求項１から１３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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