WO2018181734A1 - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

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WO2018181734A1
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the thermal head includes a substrate, a heat generating portion, an electrode, a coating layer, and a coating member.
  • the heat generating part is located on the substrate.
  • the electrode is located on the substrate and is connected to the heat generating part.
  • the coating layer covers at least a part of the electrode in plan view. And the said covering member is located on the said coating layer.
  • the thermal head of the present disclosure includes a substrate, a heat generating portion, an electrode, a coating layer, and a coating member.
  • the heat generating part is located on the substrate.
  • the electrode is located on the substrate and is connected to the heat generating part.
  • the coating layer covers at least a part of the electrode in plan view.
  • the covering member is located on the covering layer.
  • the said coating layer has an upper surface and the side surface located in the said heat generating part side. Further, the arithmetic surface roughness Ra of the side surface is larger than the arithmetic surface roughness Ra of the upper surface.
  • a thermal printer includes the thermal head, a transport mechanism that transports a recording medium so as to pass over the heating unit, and a platen roller that presses the previous recording medium.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing the thermal head according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the thermal head shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing the thermal head shown in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a roughness curve of the upper surface of the coating layer taken along the line VI-VI shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing a roughness curve of the side surface of the coating layer taken along the line VII-VII shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing an outline of the conveyance state of the recording medium of the thermal head shown in FIG.
  • FIG. 9 is a plan view showing the thermal head according to the second embodiment and enlarging the side surface of the coating layer.
  • Conventional thermal heads are provided with a coating layer having a top surface and side surfaces while covering a part of the electrode. Moreover, the coating
  • the coating member resin on the coating layer when the arithmetic surface roughness Ra of the upper surface of the coating layer is small, the spreading of the coating member resin on the upper surface of the coating layer can be made closer to a uniform one. If the resin for the covering member is cured, the shape (spreading state or height) of the covering member is stabilized, so that the contact state between the covering member and the recording medium can be made uniform.
  • the surface roughness of the side surface of the coating layer is as small as the arithmetic surface roughness Ra of the upper surface, the contact area between the side surface of the coating layer and the recording medium is increased, and the recording medium is difficult to peel from the side surface of the coating layer. .
  • the thermal head of the present disclosure can make the contact state between the covering member and the recording medium uniform, and the recording medium can be easily peeled from the side surface of the covering layer, so that the recording medium can be smoothly conveyed.
  • the thermal head of the present disclosure and a thermal printer using the thermal head will be described in detail.
  • the thermal head X1 will be described below with reference to FIGS.
  • the protective layer 25, the covering member 29, the covering layer 27, the flexible wiring substrate 5 (hereinafter referred to as FPC (Flexible printed Circuits) 5), and the connector 31 are omitted and shown by a one-dot chain line.
  • the covering member 29 is not shown for easy understanding.
  • the drive IC 11 is not shown.
  • the thermal head X1 includes a heat radiating plate 1, a head base 3, an FPC 5, an adhesive member 14, and a connector 31.
  • the heat sink 1, the FPC 5, the adhesive member 14, and the connector 31 are not necessarily provided.
  • the heat radiating plate 1 is provided to radiate the heat of the head base 3.
  • the head substrate 3 has a function of performing printing on the recording medium P (see FIG. 5) by applying a voltage from the outside.
  • the adhesive member 14 bonds the head base 3 and the heat sink 1.
  • the FPC 5 is electrically connected to the head base 3.
  • the connector 31 is electrically connected to the FPC 5.
  • the heat sink 1 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the heat radiating plate 1 is made of a metal material such as copper, iron, or aluminum, for example, and has a function of radiating heat that does not contribute to printing out of heat generated in the head base 3.
  • the head substrate 3 is formed long in the main scanning direction and has a rectangular shape in plan view.
  • the head base 3 is provided with each member constituting the thermal head X1 on the substrate 7.
  • the head base 3 performs printing on the recording medium P in accordance with an electric signal supplied from the outside.
  • the adhesive member 14 is positioned on the heat sink 1 and joins the head base 3 and the heat sink 1.
  • a double-sided tape or a resinous adhesive can be used.
  • the FPC 5 is electrically connected to the head base 3 and is provided adjacent to the head base 3 in the sub-scanning direction.
  • a connector 31 is electrically connected to the FPC 5.
  • the head base 3 is electrically connected to the outside via the FPC 5.
  • the connector 31 has a plurality of connector pins 8 and a housing 10.
  • the connector 31 is located below the FPC 5.
  • the connector pin 8 is electrically connected to the end portion of the FPC 5.
  • the housing 10 accommodates a plurality of connector pins 8.
  • FIG. 1 to 3 will be used to explain each member constituting the head base 3 and the FPC 5.
  • FIG. 1 to 3 will be used to explain each member constituting the head base 3 and the FPC 5.
  • the head substrate 3 includes a substrate 7, a heat storage layer 13, an electric resistance layer 15, a common electrode 17, an individual electrode 19, a connection electrode 21, a terminal 2, a conductive member 23, and a driving IC (Integrated Circuit). 11, a covering member 29, a protective layer 25, and a covering layer 27. Note that all of these members are not necessarily provided. Further, the head base 3 may include other members.
  • the substrate 7 is positioned on the heat sink 1 and has a rectangular shape in plan view.
  • the substrate 7 has a first surface 7f and a second surface 7g.
  • the first surface 7f has a first long side 7a, a second long side 7b, a first short side 7c, and a second short side 7d.
  • the second surface 7g is located on the opposite side to the first surface 7f.
  • Each member constituting the head base 3 is provided on the first surface 7f.
  • the second surface 7 g is provided on the heat radiating plate 1 side, and is joined to the heat radiating plate 1 through the adhesive member 14.
  • the substrate 7 is formed of, for example, an electrically insulating material such as alumina ceramic or a semiconductor material such as single crystal silicon.
  • a heat storage layer 13 is provided on the first surface 7 f of the substrate 7.
  • the heat storage layer 13 includes a base portion 13a and a raised portion 13b.
  • the base portion 13 a is provided over the entire first surface 7 f of the substrate 7.
  • the raised portion 13 b is raised from the base portion 13 a toward the upper side of the substrate 7. In other words, the raised portion 13 b protrudes in a direction away from the first surface 7 f of the substrate 7.
  • the raised portion 13b is located adjacent to the first long side 7a of the substrate 7 and extends along the main scanning direction.
  • the cross section of the raised portion 13b is substantially semi-elliptical.
  • the protective layer 25 formed on the heat generating portion 9 described later makes good contact with the recording medium P to be printed.
  • the height of the base portion 13a from the substrate 7 can be 50 to 160 ⁇ m, and the height of the raised portion 13b from the base portion 13a can be 30 to 60 ⁇ m.
  • the heat storage layer 13 is made of glass having low thermal conductivity, and temporarily stores part of the heat generated in the heat generating portion 9. Therefore, the time required to raise the temperature of the heat generating part 9 can be shortened, and the thermal response characteristics of the thermal head X1 can be improved.
  • the heat storage layer 13 is formed by, for example, applying a predetermined glass paste obtained by mixing a glass powder with an appropriate organic solvent to the first surface 7f of the substrate 7 by screen printing or the like, and firing the same. Is done.
  • the raised portion 13b can be formed by etching.
  • the part used as the protruding part 13b may be apply
  • the electrical resistance layer 15 is provided on the upper surface of the heat storage layer 13, and the common electrode 17, the individual electrode 19, and the connection electrode 21 are formed on the electrical resistance layer 15. An exposed region where the electric resistance layer 15 is exposed is formed between the common electrode 17 and the individual electrode 19.
  • the exposed regions of the electric resistance layer 15 are arranged in a line on the raised portion 13 b of the heat storage layer 13, and each exposed region constitutes the heat generating portion 9.
  • the electrical resistance layer 15 is not necessarily provided between the various electrodes and the heat storage layer 13. For example, it may be provided only between the common electrode 17 and the individual electrode 19.
  • the plurality of heat generating portions 9 are illustrated in a simplified manner in FIG. 2, but are positioned at a density of 100 dpi to 2400 dpi (dot per inch), for example.
  • the electric resistance layer 15 is made of a material having a relatively high electric resistance, such as TaN, TaSiO, TaSiNO, TiSiO, TiSiCO, or NbSiO. Therefore, when a voltage is applied to the heat generating portion 9, the heat generating portion 9 generates heat due to Joule heat generation.
  • the common electrode 17 includes a main wiring portion 17a, a sub wiring portion 17b, and a lead portion 17c.
  • the common electrode 17 electrically connects the plurality of heat generating portions 9 and the connector 31.
  • the main wiring portion 17 a extends along the first long side 7 a of the substrate 7.
  • the sub wiring part 17b extends along each of the first short side 7c and the second short side 7d of the substrate 7.
  • the lead portion 17c extends individually from the main wiring portion 17a toward each heat generating portion 9.
  • the plurality of individual electrodes 19 are electrically connected between the heat generating portion 9 and the drive IC 11.
  • the plurality of heat generating portions 9 are divided into a plurality of groups, and the drive ICs 11 provided corresponding to the heat generating portions 9 of each group are electrically connected by individual electrodes 19.
  • the plurality of connection electrodes 21 are electrically connected between the drive IC 11 and the connector 31.
  • the plurality of connection electrodes 21 connected to each driving IC 11 are composed of a plurality of wirings having different functions.
  • the common electrode 17, the individual electrode 19, and the connection electrode 21 are formed of a conductive material, for example, any one of aluminum, gold, silver, and copper, or an alloy thereof. Has been.
  • the terminal 2 is provided on the second long side 7b side of the first surface 7f in order to connect the common electrode 17 and the connection electrode 21 to the FPC 5.
  • the terminal 2 is provided corresponding to an external terminal of the FPC 5 described later.
  • a conductive member 23 is provided on the terminal 2.
  • the conductive member 23 include solder, ACP (Anisotropic Conductive Paste), and the like.
  • a plating layer (not shown) made of Ni, Au, or Pd may be provided between the conductive member 23 and the terminal 2.
  • the various electrodes constituting the head substrate 3 are formed by sequentially laminating a metal material layer such as Al, Au, Ag, or Ni constituting each on the heat storage layer 13 by a thin film forming technique such as a sputtering method,
  • the laminate can be formed by processing the laminate into a predetermined pattern using a conventionally known photoetching or the like.
  • the various electrodes constituting the head base 3 can be formed simultaneously by the same process.
  • the drive IC 11 is connected to the individual electrode 19 and the connection electrode 21.
  • the drive IC 11 has a function of controlling the energization state of each heat generating unit 9.
  • the protective layer 25 covers a part of the heat generating portion 9, the common electrode 17, and the individual electrode 19, and the recording region P that corrodes or prints the covered region due to adhesion of moisture or the like contained in the atmosphere. It is for protecting from wear due to contact with.
  • the protective layer 25 can be formed of, for example, TiN, TiCN, SiC, SiO 2 , SiON, SiN, TaN, or TaSiO.
  • the thickness of the protective layer 25 can be set to 2 to 15 ⁇ m, for example.
  • the protective layer 25 can be formed by, for example, a sputtering method, a screen printing method, or an ion plating method.
  • a coating layer 27 covering the common electrode 17, a part of the individual electrode 19 and a part of the connection electrode 21 is provided on the substrate 7.
  • the coating layer 27 is for protecting the coated region from oxidation due to contact with the atmosphere or corrosion due to adhesion of moisture or the like contained in the atmosphere.
  • the coating layer 27 can be formed of a resin material such as an epoxy resin, a polyimide resin, or a silicone resin.
  • the drive IC 11 is sealed by a covering member 29 made of a resin such as an epoxy resin or a silicone resin while being connected to the individual electrode 19 and the connection electrode 21.
  • the covering member 29 is provided so as to extend in the main scanning direction, and integrally seals the plurality of driving ICs 11.
  • the FPC 5 includes a base substrate 5a, a wiring conductor 5b, and a cover substrate 5c.
  • the base substrate 5a has a rectangular shape in plan view, and has the same shape as the outer shape of the FPC 5.
  • the wiring conductor 5b is provided on the base substrate 5a and is patterned by etching.
  • the wiring conductor 5 b has an external terminal at the end, and the external terminal is electrically connected to the terminal 2 of the head base 3.
  • the cover substrate 5c is provided on the base substrate 5a so as to cover the wiring conductor 5b, and the external terminals are exposed from the cover substrate 5c.
  • the connector pin 8 of the connector 31 is provided so as to penetrate the FPC 5. Thereby, the connector pin 8 and the wiring conductor 5b are electrically connected.
  • the connector pin 8 may be electrically connected to the FPC 5 via solder or the like.
  • FIG. 5 shows the conveyance state of the recording medium P, and the conveyance direction of the recording medium P is indicated by S.
  • the roughness curve of the upper surface 27a is indicated by a solid line
  • the average line A1 of the roughness curve is indicated by a broken line.
  • the roughness curve of the side surface 27b is indicated by a solid line
  • the average line A2 of the roughness curve is indicated by a broken line
  • the average line A3 at the apex of the first convex portion 30a is indicated by a one-dot chain line.
  • the protective layer 25 is provided so as to cover the heat generating portion 9, and is provided so as to cover the heat generating portion 9 and the raised portion 13b. Therefore, the cross-sectional shape of the surface of the protective layer 25 is an arc shape protruding upward.
  • An apex 25 a of the protective layer 25 is located on the heat generating portion 9 and is provided so as to be in contact with the recording medium P. That is, the recording medium P is conveyed while being in contact with the vertex 25a.
  • the covering member 29 has an apex 29a, a side surface 29b, and an edge 29c.
  • the cross-sectional shape of the covering member 29 is a semi-elliptical shape protruding upward.
  • the edge 29c is located on the most protruding portion 13b side of the covering member 29.
  • the covering member 29 is provided so as to seal the opening 27 c of the covering layer 27, and the edge 29 c is located on the upper surface 27 a of the covering layer 27.
  • the side surface 29b is located on the raised portion 13b side, and is provided between the vertex 29a and the edge 29c.
  • the apex 29a and the side surface 29b are provided so as to be in contact with the recording medium P. That is, the recording medium P is conveyed while being in contact with the apex 29a and the side surface 29b.
  • the covering layer 27 is located between the protective layer 25 and the covering member 29, and has an upper surface 27a and a side surface 27b.
  • An opening 27c is provided in the upper surface 27a. The opening 27c is provided so that a part of the individual electrode 19 (see FIG. 2) and the connection electrode 21 (see FIG. 2) is exposed in order to mount the drive IC 11.
  • the opening 27c is formed long in the main scanning direction.
  • the opening 27c is provided with an extending portion 28 extending in the sub-scanning direction in a region where the drive IC 11 is not mounted.
  • the opening 27c has the extending portion 28 extending between the drive ICs 11 in plan view.
  • the side surface 27 b is inclined with respect to the thickness direction of the substrate 7.
  • the thickness of the covering layer 27 from the base portion 13a is gradually decreased toward the end portion located on the raised portion 13b side.
  • the upper surface 27a and the side surface 27b are provided so as to be in contact with the recording medium P. That is, the recording medium P is conveyed while being in contact with the upper surface 27a and the side surface 27b.
  • the upper surface 27a is provided with a plurality of second convex portions 30b spaced from each other. Moreover, the 2nd recessed part 32b is provided between several adjacent 2nd convex parts 30b. The second convex portions 30b and the second concave portions 32b are alternately provided in the main scanning direction.
  • the arithmetic average roughness Ra of the upper surface 27a is set to 0.04 ⁇ m to 0.09 ⁇ m, for example.
  • the arithmetic average roughness Ra is a value defined in JIS B 0601 (2013).
  • the maximum height Rz of the upper surface 27a is set to 0.20 ⁇ m to 5.0 ⁇ m, for example.
  • the maximum height Rz is the sum of the maximum peak height Rp of the roughness curve and the maximum valley depth Rv of the roughness curve.
  • the maximum height Rz is a value specified in JIS B 0601 (2013).
  • the interval P1 between the adjacent second protrusions 30b shown in FIG. 6 is set to 2.5 ⁇ m to 5.0 ⁇ m, for example.
  • the average length RSm of the upper surface 27a is set to 14.0 ⁇ m to 22.0 ⁇ m, for example.
  • the average length RSm is an average of the lengths of the contour curve elements in the reference length.
  • the average length RSm is a value defined in JIS B 0601 (2013).
  • the skewness Rsk of the upper surface 27a is larger than 0, for example, set to 0.1 to 1.0.
  • the skewness Rsk is an index indicating the ratio between the peak and the valley with the average height in the roughness curve as the center line. When the skewness Rsk is greater than 0, it indicates that there are more peaks than valleys.
  • the skewness Rsk is a value defined in JIS B 0601 (2013).
  • the kurtosis Rku of the upper surface 27a is smaller than 3, for example, 1.0 to 2.8.
  • Kurtosis Rku is an index indicating kurtosis, which is a measure of the sharpness of the surface state.
  • Kurtosis Rku is a value defined in JIS B 0601 (2013).
  • a depression 34 is provided on the upper surface 27a.
  • the depression 34 is depressed compared to a region where the depression 34 on the upper surface 27a is not provided (region around the depression 34).
  • the recess 34 is recessed from the average line A1 of the roughness curve of the upper surface 27a.
  • the hollow part 34 has the 2nd convex part 30b inside.
  • the side surface 27b is provided with a plurality of first protrusions 30a spaced from each other. Moreover, the 1st recessed part 32a is provided between the some adjacent 1st convex parts 30a. The first convex portions 30a and the first concave portions 32a are alternately provided in the main scanning direction.
  • the arithmetic average roughness Ra of the side surface 27b is set to 0.1 ⁇ m to 7.0 ⁇ m, for example.
  • the maximum height Rz of the side surface 27b is set to 0.9 ⁇ m to 110.0 ⁇ m, for example.
  • the interval P2 between the adjacent first convex portions 30a is set to, for example, 5.9 ⁇ m to 10.9 ⁇ m.
  • the average length RSm of the side surface 27b is set to 9.0 ⁇ m to 20.0 ⁇ m, for example.
  • the skewness Rsk of the side surface 27b is larger than 0, for example, set to 3.0 to 6.0.
  • the kurtosis Rku of the side surface 27b is larger than 3, for example, 10.0 to 30.0.
  • the vertex distribution average line A3 of the first convex portion 30a is located above the average line A2 of the roughness curve of the side surface 27b.
  • Arithmetic average roughness Ra, maximum height Rz, average length RSm, skewness Rsk, and kurtosis Rku can be measured in accordance with, for example, JIS B 0601 (2013).
  • a contact-type surface roughness meter or a non-contact-type surface roughness meter can be used, and for example, Olympus LEXT OLS4000 can be used.
  • the measurement length is 0.4 mm
  • the cutoff value is 0.08 mm
  • the spot diameter is 0.4 ⁇ m
  • the scanning speed is 1 mm / second.
  • the interval P1 between the second protrusions 30b and the interval P2 between the first protrusions 30a are obtained by measuring the roughness curve of the upper surface 27a or the side surface 27b using, for example, a contact or non-contact surface roughness meter.
  • a predetermined length for example, 50 ⁇ m
  • the thermal head X1 can also be calculated from the cut surface by cutting the thermal head X1 in a cross section along the thickness direction of the substrate 7 and the main scanning direction.
  • the thermal head X1 has a configuration in which the arithmetic surface roughness Ra of the side surface 27b is larger than the arithmetic surface roughness Ra of the upper surface 27a.
  • the arithmetic surface roughness Ra of the upper surface 27a is smaller than the arithmetic surface roughness Ra of the side surface 27b. Accordingly, when the resin for the covering member 29 is applied to the upper surface 27a of the covering layer 27, the spread of the resin for the covering member 29 on the upper surface 27a can be made closer to a uniform one.
  • the resin for the covering member 29 does not spread differently depending on the position, and the stability of the shape of the resin for the covering member 29 can be improved.
  • the covering member 29 obtained by curing the resin for the covering member 29 approaches a uniform contact state between the covering member 29 and the recording medium P, and can smoothly transport the recording medium P.
  • the arithmetic surface roughness Ra of the side surface 27b is larger than the arithmetic surface roughness Ra of the upper surface 27a, the contact area between the recording medium P and the side surface 27b can be reduced, and the recording medium P can be removed from the side surface 27b. Since it is easy to peel, the recording medium P can be smoothly conveyed.
  • the maximum height Rz of the side surface 27b may be larger than the maximum height Rz of the upper surface 27a.
  • a recess 34 may be provided on the upper surface 27a.
  • a gap is generated between the recording medium P and the upper surface 27a, and the contact area between the recording medium P and the upper surface 27a can be reduced.
  • the recording medium P becomes difficult to stick to the upper surface 27a, and the recording medium P can be smoothly conveyed.
  • the recess portion 34 is provided on the upper surface 27a, the recess portion 34 is also formed on the paper 27 even when the paper waste or the like generated from the recording medium P is conveyed onto the upper surface 27a together with the recording medium P. Waste can be accommodated, and paper waste is less likely to be conveyed onto the heat generating portion 9.
  • the recess 34 may be located away from the covering member 29.
  • the resin for the covering member 29 is less likely to enter the recess 34, and the stability of the shape of the covering member 29 can be ensured.
  • the thermal head X1 of the present embodiment may have a second protrusion 30b in the recess 34.
  • a gap can be generated between the recording medium P and the hollow portion 34, and recording can be performed.
  • the contact area between the medium P and the upper surface 27a can be reduced. Thereby, the recording medium P can be smoothly conveyed.
  • the interval P2 between the adjacent first convex portions 30a may be smaller than the interval P1 between the adjacent second convex portions 30b.
  • the recording medium P can be supported by the first convex portion 30a while ensuring a gap between the recording medium P and the side surface 27b.
  • the side surface 27b is disposed in the vicinity of the platen roller 50 (FIG. 8), and the pressing force by the platen roller 50 is pressed to the side surface 27b via the recording medium P.
  • the recording medium P can be supported by the unit 30a.
  • the average line A3 of the vertex distribution of the first convex portion 30a is the average line A2 of the roughness curve of the side surface 27b in the cross section along the thickness direction and the main scanning direction of the substrate 7. It may be located above.
  • the side surface 27b can stably support the recording medium P by the first convex portion 30a, and can be smoothly conveyed toward the apex 25a of the protective layer 25.
  • the side surface 27b may be inclined with respect to the thickness direction of the substrate 7, and the height from the base portion 13a may be reduced toward the raised portion 13b.
  • the recording medium P is not in surface contact with the air side surface 27b but in line contact along the sub-scanning direction. As a result, the contact area between the recording medium P and the side surface 27b can be reduced.
  • the average length RSm of the upper surface 27a may be smaller than the average length RSm of the side surface 27b.
  • the interval P1 between the second convex portions 30b on the upper surface 27a can be made smaller than the interval P2 between the first convex portions 30a on the side surface 27b.
  • the contact area between the upper surface 27a in surface contact and the recording medium P can be reduced, and the recording medium P can be peeled efficiently.
  • the skewness Rsk of the side surface 27b may be larger than zero.
  • the side surface 27b has a configuration in which there are more peaks than valleys. As a result, even if paper debris or the like is generated from the recording medium P, it is difficult to enter the valleys, and the paper debris is not easily jammed.
  • the skewness Rsk of the upper surface 27a may be larger than zero.
  • the upper surface 27a has a configuration in which there are more peaks than valleys. As a result, even if paper debris or the like is generated from the recording medium P, it is difficult to enter the valleys, and the paper debris is not easily jammed. Further, the recording medium P that is in surface contact can be supported by a large number of peak portions (second convex portions 30b).
  • the skewness Rsk of the side surface 27b may be larger than the skewness Rsk of the upper surface 27a.
  • the side surface 27b is configured to be larger than the upper surface 27a in the ratio of the peak portion to the valley portion. That is, on the side surface 27b, a large number of peak portions (first convex portions 30a) support the recording medium P. As a result, many first convex portions 30a support the recording medium P in the vicinity of the side surface 27b where a strong pressing force is generated, so that the side surface 27b is not easily damaged.
  • the kurtosis Rku of the side surface 27b may be larger than 3.
  • it becomes a structure with high kurtosis of the peak part of the side surface 27b.
  • the first protrusion 30a and the recording medium P are in point contact.
  • the recording medium P becomes difficult to stick to the side surface 27b. Therefore, the recording medium P can be efficiently peeled from the side surface 27b.
  • the kurtosis Rku on the upper surface may be smaller than 3.
  • the kurtosis of the peak portion (second convex portion 30b) of the upper surface 27a is small.
  • a conveyance crack becomes difficult to produce to the recording medium P. That is, the recording medium P is conveyed toward the heat generating portion 9 in contact with the upper surface 27a.
  • the kurtosis of the peak portion of the upper surface 27a is small, the recording medium P is less likely to be damaged.
  • the covering layer 27 may have an extending portion 28 that extends between the driving ICs 11 in a plan view.
  • the shape of the covering member 29 can be stabilized. That is, in the region where the drive IC 11 is not provided, the amount of the covering member 29 may be smaller than the region where the drive IC 11 is provided. Even in the case where the amount is small, the height of the covering member 29 from the base portion 13a can be ensured, and the contact state between the recording medium P and the covering member 29 can be brought close to a uniform one.
  • the thermal head X1 can be manufactured, for example, by the following method.
  • the resin for the coating layer 27 is screen-printed and cured so that the openings 27c are formed.
  • the driving IC 11 is mounted, and the resin for the covering member 29 is applied and cured by a dispenser. At this time, the resin for the covering member 29 is applied so that the edge after curing is located on the upper surface 27 a of the covering layer 27.
  • polishing can be performed using, for example, a wrapping film. In this way, it is possible to manufacture the thermal head X1 in which the arithmetic surface roughness Ra of the side surface 27b is larger than the arithmetic surface roughness Ra of the upper surface 27a.
  • the side surface 27b may be formed by blast etching or the like.
  • the side surface 27b cuts the thermal head X1 in a direction perpendicular to the thickness method billion of the substrate 7 and the main scanning direction, and is closer to the substrate 7 than the virtual line parallel to the upper surface 27a on the cut surface. It is a part which is located in and is continuously formed from the upper surface 27a. Note that the side surface 27b is not necessarily inclined with respect to the upper surface 27a.
  • the thermal printer Z1 of the present embodiment includes the thermal head X1, the transport mechanism 40, the platen roller 50, the power supply device 60, the control device 70, the attachment member 80, and the paper feed unit 90. .
  • the thermal head X1 is attached to an attachment surface 80a of an attachment member 80 provided in a housing (not shown) of the thermal printer Z1.
  • the thermal head X1 is attached to the attachment member 80 so as to be along the main scanning direction which is a direction orthogonal to the transport direction S.
  • the transport mechanism 40 includes a drive unit (not shown) and a transport roller 47.
  • the transport mechanism 40 passes the recording medium P such as thermal paper or image receiving paper onto which ink is transferred over the protective layer 25 positioned on the plurality of heat generating portions 9 of the thermal head X1 in the direction of arrow S in FIG. It is intended for transport to.
  • the drive unit has a function of driving the transport roller 47, and for example, a motor can be used.
  • the transport roller 47 can be configured, for example, by covering a cylindrical shaft body 45a made of metal such as stainless steel with an elastic member 45b made of butadiene rubber or the like.
  • the platen roller 50 has a function of pressing the recording medium P onto the protective layer 25 located on the heat generating portion 9 of the thermal head X1.
  • the platen roller 50 is disposed so as to extend along the main scanning direction, and both ends thereof are supported and fixed so as to be rotatable in a state where the recording medium P is pressed onto the heat generating portion 9.
  • the platen roller 50 can be configured by, for example, covering a cylindrical shaft body 50a made of metal such as stainless steel with an elastic member 50b made of butadiene rubber or the like.
  • the power supply device 60 has a function of supplying a current for causing the heat generating portion 9 of the thermal head X1 to generate heat and a current for operating the driving IC 11 as described above.
  • the control device 70 has a function of supplying a control signal for controlling the operation of the drive IC 11 to the drive IC 11 in order to selectively heat the heat generating portion 9 of the thermal head X1 as described above.
  • the paper feeding unit 90 accommodates a plurality of recording media P.
  • the recording medium P accommodated in the paper supply unit 90 is conveyed one by one by the conveyance roller 47 and printed by the thermal head X1.
  • the thermal printer Z1 transports the recording medium P by the transport mechanism 40 so as to pass over the heat generating portion 9 while pressing the recording medium P onto the heat generating portion 9 of the thermal head X1 by the platen roller 50.
  • the thermal printer Z1 performs predetermined printing on the recording medium P by selectively causing the heat generating unit 9 to generate heat by the power supply device 60 and the control device 70.
  • a thermal head X2 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the same members as those of the thermal head X1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the configuration of the coating layer 227 is different from that of the coating layer 27 of the thermal head X1.
  • the covering layer 227 has an extending portion 228 in which the upper surface 227a extends toward the protective layer 25 in the sub-scanning direction in plan view.
  • the extending portions 228 are arranged in a state of being separated from each other in the main scanning direction in plan view.
  • the side surface 227b is provided with a plurality of grooves 36.
  • the groove 36 has a shape that is long in the sub-scanning direction.
  • the grooves 36 are arranged in a state of being separated from each other in the sub-scanning direction.
  • channel 36 is formed of the adjacent 1st convex part 30a (refer FIG. 7), and is comprised by the 1st recessed part 32b.
  • the groove 36 is provided on the side surface 227b, and the groove 36 may have a shape that is long in the sub-scanning direction when seen in a plan view.
  • the upper surface 227a may have an extending portion 228 extending toward the protective layer 25 in the sub-scanning direction.
  • the recording medium P in the region where the extending portion 228 is provided, the recording medium P is in contact with the extending portion 228, but in the region where the extending portion 228 is not provided, the recording medium P peels from the upper surface 227a. It will be conveyed in a state. As a result, the recording medium P is conveyed in a state where there is a gap from the upper surface 227a in an area where the extending portion 228 is not provided, and sticking between the recording medium P and the upper surface 227a can be reduced.
  • thermal printer Z1 using the thermal head X1 according to the first embodiment is shown, the present invention is not limited to this, and the thermal head X2 may be used for the thermal printer Z1.
  • a plurality of thermal heads X1 and X2 may be combined.
  • the heat storage layer 13 showed the example which has the base part 13a and the protruding part 13b, it is not limited to this.
  • the base portion 13a may not be provided, and the raised portion 13b may not be provided.
  • the thin film head of the heat generating portion 9 is illustrated by forming the electric resistance layer 15 as a thin film, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention may be applied to a thick film head in which the electric resistance layer 15 is formed after patterning various electrodes.

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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。

Description

サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ
　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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