JP2016137692A - サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】熱効率の向上したサーマルヘッドを提供する。
【解決手段】サーマルヘッドＸ１は、基板７と、主走査方向Ｄ１に帯状に設けられ、第１縁１５ａおよび第２縁１５ｂを有する厚膜電気抵抗層１５と、厚膜電気抵抗層１５に交差するように設けられた第１共通電極１７ｃ１および第２共通電極１７ｃ２を有する共通電極１７と、厚膜電気抵抗層１５に交差するように設けられた個別電極１９と、第１共通電極１７ｃ１と個別電極１９との間に設けられた第１発熱部９ａと、第２共通電極１７ｃ２と個別電極１９との間に設けられた第２発熱部９ｂとを有する。第１発熱部９ａは、第１縁１５ａ上に位置する厚膜電気抵抗層１５の長さが、第２縁１５ｂ上に位置する厚膜電気抵抗層１５の長さよりも短く、第２発熱部９ｂは、第２縁１５ｂ上に位置する厚膜電気抵抗層１５の長さが、第１縁１５ａ上に位置する厚膜電気抵抗層１５の長さよりも短い。
【選択図】図４

Description

本発明は、サーマルヘッドおよびこれを備える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。このようなサーマルヘッドは、例えば、基板と、基板上に設けられ、主走査方向に帯状に設けられ、主走査方向に沿った第１縁および第２縁を有する厚膜電気抵抗層と、厚膜電気抵抗層に交差するように設けられた第１共通電極および第２共通電極を有する共通電極と、厚膜電気抵抗層に交差するように設けられ、第１共通電極と第２共通電極との間に配置された個別電極と、第１共通電極と個別電極との間に設けられ、厚膜電気抵抗層により形成された第１発熱部と、第２共通電極と個別電極との間に設けられ、厚膜電気抵抗層により形成された第２発熱部と、を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１−３１６５６号公報

しかしながら、上述のサーマルヘッドでは、熱効率が未だ低いという問題がある。

本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板と、前記基板上に設けられ、主走査方向に帯状に設けられ、主走査方向に沿った第１縁および第２縁を有する厚膜電気抵抗層と、前記厚膜電気抵抗層に交差するように設けられた第１共通電極および第２共通電極を有する共通電極と、前記厚膜電気抵抗層に交差するように設けられ、前記第１共通電極と前記第２共通電極との間に配置された個別電極と、前記第１共通電極と前記個別電極との間に設けられ、前記厚膜電気抵抗層により形成された第１発熱部と、前記第２共通電極と前記個別電極との間に設けられ、前記厚膜電気抵抗層により形成された第２発熱部と、を有している。また、前記第１発熱部は、前記第１縁上に位置する前記厚膜電気抵抗層の長さが、前記第２縁上に位置する前記厚膜電気抵抗層の長さよりも短い。また、前記第２発熱部は、前記第２縁上に位置する前記厚膜電気抵抗層の長さが、前記第１縁上に位置する前記厚膜電気抵抗層の長さよりも短い。

また、本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、前記共通電極と前記個別電極とで挟持された前記厚膜電気抵抗層上に記録媒体を搬送する搬送機構と、前記共通電極と前記個別電極とで挟持された前記厚膜電気抵抗層上に、記録媒体を押圧するプラテンローラとを備える。

本発明によれば、サーマルヘッドＸ１の熱効率を向上させることができる。

第１の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す斜視図である。 第１の実施形態に係るサーマルヘッドを示す平面図である。 （ａ）は図２に示すＩ−Ｉ線断面図、（ｂ）は図２に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。 （ａ）は図１に示すサーマルヘッドの一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は図４（ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ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の概略構成を示す図である。 第２の実施形態に係るサーマルヘッドを示す平面図である。 （ａ）は図６のＥ１に示す部位を拡大して示す平面図であり、（ｂ）は図６のＥ２に示す部位を拡大して示す平面図である。 第３の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）は図４に対応する平面図、（ｂ）は図８（ａ）に示すＩＶ−ＩＶ線断面図である。 第４の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）は図４に対応する平面図、（ｂ）は図９（ａ）に示すＶ−Ｖ線断面図である。 第５の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）は図４に対応する平面図、（ｂ）は図１０（ａ）に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。

＜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。なお、図２において、保護層２５、被覆層２７、フレキシブルプリント配線板５（以下、ＦＰＣ５という）、およびコネクタ３１については、一点鎖線にて示している。また、主走査方向をＤ１、副走査方向Ｄ２として示している。

図１に示すように、サーマルヘッドＸ１は、放熱板１と、ヘッド基体３と、ＦＰＣ５と、導電部材２３とを有している。

ヘッド基体３は、放熱板１上に配置されており、ＦＰＣ５と電気的に接続されている。導電部材２３は、ヘッド基体３とＦＰＣ５とを電気的に接続している。ヘッド基体３は、基板７を有しており、基板７上に厚膜電気抵抗層１５が設けられている。厚膜電気抵抗層１５のうち、共通電極１７（図２参照）と個別電極１９（図２参照）とに狭持される領域が、発熱部９として構成されており、発熱部９は主走査方向Ｄ１に複数設けられている。

発熱部９は、個別電極１９により駆動ＩＣ１１と電気的に接続されており、駆動ＩＣ１１により各発熱部９に電圧が印加され、各発熱部９を発熱させることにより、サーマルヘッドＸ１は印画を行っている。駆動ＩＣ１１上に被覆部材２９が設けられており、駆動ＩＣ１１は封止されている。

放熱板１は、板状に形成されており、平面視して長方形状をなしている。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おり、ヘッド基体３の発熱部９で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱を放熱する機能を有している。放熱板１の上面には、両面テープあるいは接着剤等（不図示）によってヘッド基体３が接着されている。

ヘッド基体３は、平面視して、板状に形成されており、ヘッド基体３の基板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）に印字を行う機能を有する。

ＦＰＣ５は、導電部材２３を介してヘッド基体３と電気的に接続されており、ヘッド基体３に電流および電気信号を供給する機能を有した外部基板である。ＦＰＣ５は、内部に配線パターン（不図示）を有しており、配線パターンを介してヘッド基体３を外部と電気的に接続している。ＦＰＣ５と放熱板１との間には、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂またはガラスエポキシ樹脂等の樹脂からなる補強板（不図示）を設けてもよい。

なお、外部基板としてＦＰＣ５を用いた例を示したが、可撓性のあるＦＰＣ５でなく、硬質な配線基板を用いてもよい。硬質なプリント配線基板としては、ガラスエポキシ基板あるいはポリイミド基板等の樹脂により形成された基板を例示することができる。

導電部材２３は、ヘッド基体３の接続電極２１（図２参照）と、ＦＰＣ５の配線パターンとを電気的に接続している。導電部材２３としては、例えば、半田、異方性導電フィルム、あるいは異方性導電樹脂を例示することができる。

以下、図２〜４を用いて、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、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は、平面視して、矩形状をなしており、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の上面には、蓄熱層１３が全面にわたって形成されている。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ことで、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。

蓄熱層１３上には、共通電極１７、個別電極１９、および接続電極２１が設けられている。共通電極１７、個別電極１９、および接続電極２１は、発熱部９と外部とを電気的に接続するように、配線パターンを形成している。

厚膜電気抵抗層１５は、各種電極が設けられた蓄熱層１３上に設けられており、主走査方向Ｄ１に帯状に設けられている。厚膜電気抵抗１５は、基板７の一方の長辺７ａと離間して設けられており、主走査方向Ｄ１に沿った第１縁１５ａと、主走査方向Ｄ１に沿った第２縁１５ｂとを有している。第１縁１５ａは、基板７の一方の長辺７ａ側に設けられており、第２縁１５ｂは、基板７の他方の長辺７ｂ側に設けられている。

厚膜電気抵抗層１５の下方には、共通電極１７および個別電極１９が設けられており、共通電極１７および個別電極１９は、主走査方向Ｄ１に交互に隣り合うように配置されている。そして、厚膜電気抵抗層１５のうち、共通電極１７と個別電極１９とに狭持される領域が発熱部９として構成されている。発熱部９は、主走査方向Ｄ１に複数配列されており、複数の発熱部９は、説明の便宜上、図１で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ている。

厚膜電気抵抗層１５は、例えば、酸化ルテニウムを導電成分とする厚膜抵抗ペーストを印刷および焼成することにより形成される。厚膜電気抵抗層１５の幅は、例えば、５０〜２００μｍとすることができる。厚膜電気抵抗層１５の高さは、例えば、５〜５０μｍとすることができる。

共通電極１７は、主配線部１７ａと、副配線部１７ｂと、延伸部１７ｃと、厚電極部１７ｄとを有している。

主配線部１７ａは、基板７の一方の長辺７ａに沿って延びており、複数の延伸部１７ｃをそれぞれ連結している。副配線部１７ｂは、主配線部１７ａから基板７の一方の短辺７ｃおよび他方の短辺７ｄにそれぞれに沿って延びるように設けられており、主配線部１７
ａをＦＰＣ５に電気的に接続するために引き出されている。延伸部１７ｃは、主配線部１７ａから厚膜電気抵抗層１５に向かって個別に延びるように複数設けられており、発熱部９を構成している。

厚電極部１７ｄは、基板７の一方の長辺７ａに沿って配置されており、共通電極１７の他の部位に比べて厚みが厚い構成を有している。そのため、厚電極部１７ｄは、電気抵抗が低い構成となり、共通電極１７の電極機能を強化することができる。厚電極部１７ｄの厚さは、例えば０．７〜２０μｍとすることができ、共通電極１７の他の部位の厚さは０．０５〜２．０μｍとすることができる。

個別電極１９は、蓄熱層１３上に複数設けられている。個別電極１９は、延伸部１９ａと、接続部１９ｂと、端子部１９ｃとを有している。個別電極１９は、複数の発熱部９を複数の発熱部群（不図示）に分け、各発熱部群の発熱部９を、各発熱部群に対応して設けられた駆動ＩＣ１１に電気的に接続している。

延伸部１９ａは、厚膜電気抵抗層１５ａの下方に設けられており、共通電極１７の延伸部１７ｃとにより、発熱部９を構成している。接続部１９ｂは、延伸部１９ａと端子部１９ｃとを接続している。端子部１９ｃは、駆動ＩＣ１１の端子（不図示）の下方に設けられており、駆動ＩＣ１１と電気的に接続されている。なお、延伸部１９ａとは、主配線部１７ａよりも基板７の他方の長辺７ｂ側に配置されており、厚膜電気抵抗層１５の下方、および厚膜電気抵抗層１５ａよりも基板７の一方の長辺７ａ側に配置された部位を示している。

接続電極２１は、蓄熱層１３上に複数設けられており、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５とを電気的に接続している。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。

駆動ＩＣ１１は、図１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とともに、個別電極１９の端子部１９ｂと接続電極２１とに電気的に接続されている。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切替部材を用いればよい。

上記の共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１は、例えば、厚電極部１７ｄを印刷および焼成して設けた後に、各々を構成する材料層を、蓄熱層１３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し、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される。なお、厚電極部１７ｄは必ずしも設けなくともよい。また、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１は、同じ工程によって同時に形成することができる。

厚膜電気抵抗層１５上および蓄熱層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、基板７の一方の長辺７ａ側に設けられている。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するためのものである。

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いし、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、蓄熱層１３上には、共通電極１７、個別電極１９および接続電極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、基板７の他方の長辺７ｂ側に設けられている。

被覆層２７は、共通電極１７、個別電極１９および接続電極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するためのものである。被覆層２７は、例えば、エポキシ樹脂、あるいはポリイミド樹脂等の樹脂材料をスクリーン印刷法等の厚膜形成技術を用いて形成することができる。

被覆層２７は、個別電極１９の端子部１９ｂ、および接続電極２１を露出させるための開口部（不図示）が形成されており、開口部を介してこれらの配線が駆動ＩＣ１１に接続されている。また、駆動ＩＣ１１は、個別電極１９および接続電極２１に接続された状態で、駆動ＩＣ１１の保護するため、エポキシ樹脂や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。

図４を用いて、共通電極１７、個別電極１９、および発熱部９について詳細に説明する。なお、図４（ａ）においては、保護層２５（図３参照）の図示を省略しており、図４（ｂ）においては、分かりやすくするため、基板７、蓄熱層１３、および厚膜電気抵抗層１５のみを示しており、図７〜１０においても同様である。

共通電極１７は、複数の延伸部１７ｃを有しており、複数の延伸部１７ｃが、それぞれ第１発熱部９ａを構成する第１共通電極と、第２発熱部９ｂを構成する第２共通電極として機能している。そのため、延伸部１７ｃ１を第１共通電極１７ｃ１、延伸部１７ｃ２を第２共通電極１７ｃ２と称して、以下説明する。

共通電極１７は、第１共通電極１７ｃ１と第２共通電極１７ｃ２とを有している。第１共通電極１７ｃ１は、主配線部１７ａから副走査方向Ｄ２に沿って延びるように設けられており、先端が厚膜電気抵抗層１５をこえて、厚膜電気抵抗層１５よりも基板７の他方の長辺７ｂ側の蓄熱層１３上に配置されている。

第２共通電極１７ｃ２は、個別電極１９を間に挟むように、第１共通電極１７ｃ１と隣り合って配置されている。第２共通電極１７ｃ２は、主配線部１７ａから副走査方向Ｄ２に沿って延びるように設けられており、先端が厚膜電気抵抗層１５をこえて、厚膜電気抵抗層１５よりも基板７の他方の長辺７ｂ側の蓄熱層１３上に配置されている。

個別電極１９は、延伸部１９ａを有しており、延伸部１９ａは、第１共通電極１７ｃ１と第２共通電極１７ｃ２との間に配置されている。延伸部１９ａは、平面視して、副走査方向Ｄ２に対して傾斜するように設けられている。すなわち、延伸部１９ａは、平面視して、第１共通電極１７ｃ１および第２共通電極１７ｃ２に対して傾斜するように設けられている。また、延伸部１９ａは、先端が接続部１９ｂから厚膜電気抵抗層１５をこえて、厚膜電気抵抗層１５よりも基板７の一方の長辺７ａ側の蓄熱層１３上に配置されている。

第１発熱部９ａは、第１共通電極１７ｃ１と延伸部１９ａとにより形成されており、平面視して、台形形状をなしている。第１発熱部９ａは、第１共通電極１７ｃ１から延伸部１９ａに電圧が印加されることにより、発熱を行なっている。

第１発熱部９ａは、厚膜電気抵抗層１５の第１縁１５ａ上に設けられた第１部位９ａ１と、厚膜電気抵抗層１５の第２縁１５ｂ上に設けられた第２部位９ａ２とを有している。なお、第１部位９ａ１とは、第１発熱部９ａのうち、第１縁１５ａの近傍に設けられた領域である。また、第２部位９ａ１とは、第１発熱部９ａのうち、第１縁１５ａの近傍に設けられた領域である。

第１発熱部９ａは、第１部位９ａ１の主走査方向Ｄ１における長さが、第２部位９ａ２の主走査方向Ｄ１における長さよりも短い構成を有している。そのため、第１部位９ａ１の電気抵抗値が、第２部位９ａ２の電気抵抗値よりも低くなっている。

第２発熱部９ｂは、第２共通電極１７ｃ２と延伸部１９ａとにより形成されており、平面視して、台形形状をなしている。また、第２発熱部９ｂは、主走査方向Ｄ１に第１発熱部９ａに隣り合うように配置されている。第１発熱部９ａは、第２共通電極１７ｃ２から延伸部１９ａに電圧が印加されることにより、発熱を行なっている。

第２発熱部９ｂは、厚膜電気抵抗層１５の第１縁１５ａ上に設けられた第１部位９ｂ１と、厚膜電気抵抗層１５の第２縁１５ｂ上に設けられた第２部位９ｂ２とを有している。なお、第１部位９ｂ１とは、第２発熱部９ｂのうち、第１縁１５ａの近傍に設けられた領域である。また、第２部位９ｂ２とは、第２発熱部９ｂのうち、第２縁１５ｂの近傍に設けられた領域である。

第２発熱部９ｂは、第２部位９ｂ２の主走査方向Ｄ１における長さが、第１部位９ｂ１の主走査方向Ｄ１における長さよりも短い構成を有している。そのため、第１部位９ｂ１の電気抵抗値が、第２部位９ｂ２の電気抵抗値よりも高くなっている。

ここで、厚膜電気抵抗層により第１発熱部を形成すると、断面視して、厚膜電気抵抗層は副走査方向における中央部が最も突出した形状となり、副走査方向における中央部が第１部位および第２部位よりも高く形成される。そのため、記録媒体（図５参照）は、副走査方向における中央部に接触し、第１部位および第２部位とは接触しない、または接触した場合においても、プラテンローラ５０（図５参照）からの荷重がかかりにくい構成となる。それゆえ、第１部位および第２部位は発熱しても直接印画には寄与しない構成となっている。これにより、第１部位および第２部位が発熱することにより、サーマルヘッドの熱効率が悪くなる可能性がある。特に、高速印字を行うサーマルヘッドの場合、発熱部９を薄膜により形成する薄膜ヘッドに対して、熱構成が劣る可能性がある。

これに対して、第１発熱部９ａは、第１部位９ａ１の主走査方向Ｄ１における長さが、第２部位９ａ２の主走査方向Ｄ１における長さよりも短い構成を有しており、第１部位９ａ１の電気抵抗値が、第２部位９ａ２の電気抵抗値よりも高くなっている。

そのため、厚膜電気抵抗層１５を形成した後に、抵抗値を調整するためにトリミングを行い、第１発熱部９ａに電圧を印加すると、電気抵抗値の低い第１部位９ａ１が先に酸化されることになる。そのため、電圧を印加するトリミングを行うことで、第１部位９ａ１の電気抵抗値をさらに高くすることができる。

それにより、第１部位９ａ１は、サーマルヘッドＸ１の駆動時にも電流が流れにくい構成となり、第１部位９ａ１にて無駄な発熱が生じる可能性を低減することができる。それゆえ、サーマルヘッドＸ１の熱効率を向上させることができる。

さらに、第２発熱部９ｂは、第２部位９ｂ２の主走査方向Ｄ１における長さが、第１部位９ｂ１の主走査方向Ｄ１における長さよりも短い構成を有しており、第２部位９ｂ２の
電気抵抗値が、第１部位９ｂ１の電気抵抗値よりも低くなっている。

そのため、第１発熱部９ａと同様に、電圧を印加してトリミングの際に第２発熱部９ｂに電圧を印加すると、電気抵抗値の高い第２部位９ｂ２が先に酸化されることになる。そのため、トリミングを行うことで、第２部位９ｂ２の電気抵抗値をさらに高くすることができる。

それにより、第２部位９ｂ２は、サーマルヘッドＸ１の駆動時にも電流が流れにくい構成となり、第２部位９ｂ２にて無駄な発熱が生じる可能性を低減することができる。それゆえ、サーマルヘッドＸ１の熱効率を向上させることができる。

そして、第１発熱部９ａの第１部位９ａ１は電流が流れにくい構成となっていることから、第１発熱部９ａのヒートスポットが、第１発熱部９ａの副走査方向Ｄ２における中央部よりも第２部位９ａ２側にずれて配置されることとなる。同様に、第２発熱部９ｂの第２部位９ｂ２は電流が流れにくい構成となっていることから、第２発熱部９ｂのヒートスポットが、第２発熱部９ｂの副走査方向Ｄ２における中央部よりも第１部位９ｂ１側にずれて配置されることとなる。

そのため、隣り合う第１発熱部９ａ１と第２発熱部９ｂ１とにおいて、ヒートスポットが交互にずれて配置される構成となる。その結果、サーマルヘッドＸ１は、隣り合う発熱部９のヒートスポットが、副走査方向Ｄ２に交互にずれて配置されることとなり、スティッキングが生じる可能性を低減することができる。

また、第１共通電極１７ｃ１および第２共通電極１７ｃ２が副走査方向Ｄ２に沿って設けられており、第１発熱部９ａおよび第２発熱部９ｂを構成する延伸部１９ａが、平面視して、第１共通電極１７ｃ１および第２共通電極１７ｃ２に対して傾斜している。

それにより、延伸部１９ａを第１共通電極１７ｃ１および第２共通電極１７ｃ２に対して傾斜させるという簡単な構成により、第１発熱部９ａにおいて、第１部位９ａ１の電気抵抗値を第２部位９ａ２の電気抵抗値よりも低くするとともに、第２発熱部９ｂにおいて、第２部位９ｂ２の電気抵抗値を第１部位９ｂ１の電気抵抗値よりも低くすることができる。

延伸部１９ａの傾斜角θは、３〜２０°であることが好ましい。それにより、第１発熱部９ａの第１部位９ａ１および第２発熱部９ｂの第２部位９ｂ２に、電流が流れる可能性を低減することができる。

次に、サーマルヘッドＸ１のトリミング方法について説明する。サーマルヘッドｘ１は、厚膜電気抵抗層１５の自己発生ジュール熱により電気抵抗値を調整する通電過負荷トリミングを行っている。通電過負荷トリミングは、発熱部９ごとに個別に、例えば、３０〜８０Ｖのパルス電圧を１００μｓ〜１０ｍｓ印加することにより、各発熱部９の電気抵抗値を個別に調整することができる。サーマルヘッドＸ１は、トリミングを行うことにより発熱部９ごとの電気抵抗値のばらつきを低減することができる。

なお、厚膜電気抵抗層１５が、電圧を印加してトリミングを行うと、酸化され電気抵抗値が高くなる例を示したがこれに限定されるものではない。すなわち、電圧を印加してトリミングを行うと、アニールされ電気抵抗値が低くなる厚膜電気抵抗層１５に本発明を用いてもよい。

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、図５に示すＳは、記録媒体Ｐの搬送方向を示している。

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がインクに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の主走査方向Ｄ１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６，７を用いてサーマルヘッドＸ２について説明する。サーマルヘッドＸ２は、発熱部１０９、共通電極１１７および個別電極１１９の構成がサーマルヘッドＸ１と異なっており、その他の点は同様である。なお、サーマルヘッドＸ１と同一の部材については同一の番号を付している。

共通電極１１７は、主配線部１１７ａと、複数の副配線部１１７ｂと、延伸部１１７ｃとを有している。副配線部１１７ｂは、主配線部１１７ａから副走査方向Ｄ２に延びるように設けられており、主走査方向Ｄ１における両端部と、駆動ＩＣ１１同士の間に配置されている。そのため、駆動ＩＣ１１ごとに、同一の配線パターン１１６が構成されており、サーマルヘッドＸ２は、主走査方向Ｄ１に３つの配線パターン１１６が配列されている。

サーマルヘッドＸ２は、同一の駆動ＩＣ１１に接続された複数の個別電極１１９と、共通電極１１７とにより配線パターン１１６を構成している。そして、配線パターン１１６を構成する個別電極１１９の延伸部１１９ａは、平面視して、第１共通電極１１７ｃ１および第２共通電極１１７ｃ２に対する傾斜角が異なっている。

以下、図７を用いて１つの配線パターン１１６を用いて説明する。

図７（ａ）に示すように、複数の配線パターン１１６のうち、主走査方向Ｄ１の一端部に位置する配線パターン１１６の延伸部１１９ａは、第１共通電極１１７ｃ１および第２共通電極１１７ｃ２に対して傾斜角θ１（以下、傾斜角θ１と称する）で傾斜した状態で設けられている。

また、図７（ｂ）に示すように、複数の配線パターン１１６のうち、主走査方向Ｄ１の中央部に位置する配線パターン１１６の延伸部１１９ａは、第１共通電極１１７ｃ１および第２共通電極１１７ｃ２に対して傾斜角θ２（以下、傾斜角θ２と称する）で傾斜した状態で設けられている。

そして、傾斜角θ１は、傾斜角θ２よりも大きくなるように設けられており、主走査方向Ｄ１の一端部に位置する延伸部配線パターン１１６の１１９ａは、主走査方向Ｄ１の中央部に位置する配線パターン１１６の延伸部１１９ａよりも傾斜した状態で設けられている。

また、図示していないが、主走査方向Ｄ１の他端部に位置する配線パターン１１６の延伸部１１９ａは、第１共通電極１１７ｃ１および第２共通電極１１７ｃ２に対して、傾斜角−θ１（以下、傾斜角θ１と称する）で傾斜した状態で設けられている。すなわち、延伸部１１９ａは、配線パターン１１６の主走査方向Ｄ１における中央を境界として、線対称な状態で、第１共通電極１１７ｃ１および第２共通電極１１７ｃ２に対して傾斜して設けられている。

サーマルヘッドＸ２は、図６に示すように、配線パターン１１６により形成された発熱部９が配置された領域の主走査方向Ｄ１における長さは、配線パターン１１６を構成する端子１１９ｂが配置された領域の主走査方向Ｄ１における長さよりも長くなっている。そのため、接続部１１９ｂは、配線パターン１１６の両端部に向うにつれて、副走査方向Ｄ２に対する傾斜角が大きくなっている。

サーマルヘッドＸ２は、傾斜角θ１が傾斜角θ２よりも大きくなるように構成されている。それにより、接続部１１９ｂの副走査方向Ｄ２に対する傾斜が大きくなることに合わせて、延伸部１１９ａの傾斜を大きくすることができる。その結果、傾斜角θ１，θ２を、個別電極１１９の接続部１１９ｂの傾斜角に近づけることができ、個別電極１１９に大きく屈曲する部分が形成される可能性を低減することができる。そのため、個別電極１１９に断線が生じる可能性を低減することができる。

また、延伸部１１９ａの第１共通電極１１７ｃ１および第２共通電極１１７ｃ２に対する傾斜角は、発熱部群９の両端部に向けて徐々に大きくなるように設けられることが好ましい。それにより、さらに、傾斜角θ１，θ２を、個別電極１１９の接続部１１９ｂの傾斜に近づけることができ、個別電極１１９に断線が生じる可能性をさらに低減することができる。

＜第３の実施形態＞
図８を用いてサーマルヘッドＸ３について説明する。サーマルヘッドＸ３は、発熱部２
０９、共通電極２１７および個別電極２１９の構成がサーマルヘッドＸ１と異なっており、その他の点は同様である。なお、サーマルヘッドＸ１と同一の部材については同一の番号を付している。

延伸部２１９ａは、副走査方向Ｄ２に延びるように設けられている。また、厚膜電気抵抗層１５の下方で主走査方向Ｄ１に屈曲しており、先端が厚膜電気抵抗層１５よりも基板７の一方の長辺７ａ側に配置されている。そのため、延伸部２１９ａは、接続部２１９ｂから副走査方向Ｄ２に延びるように設けられており、厚膜電気抵抗層１５の下方で主走査方向Ｄ１に屈曲しており、屈曲した後に、副走査方向Ｄ２に延びるように設けられている。

そのため、第１発熱部２０９ａは、第１部位２０９ａ１の主走査方向Ｄ１における長さが、第２部位２０９ａ２の主走査方向Ｄ１における長さよりも短い構成を有している。そのため、第１部位２０９ａ１の電気抵抗値が、第２部位２０９ａ２の電気抵抗値よりも低くなっている。

また、第２発熱部２０９ｂは、第２部位２０９ｂ２の主走査方向Ｄ１における長さが、第１部位２０９ｂ１の主走査方向Ｄ１における長さよりも短い構成を有している。そのため、第２部位２０９ｂ２の電気抵抗値が、第１部位２０９ｂ１の電気抵抗値よりも低くなっている。

そのため、トリミングを行った際に、第１発熱部２０９ａの第１部位２０９ａ１、および第２発熱部２０９ｂの第２部位２０９ｂ２を酸化することができ、第１発熱部２０９ａの第１部位２０９ａ１、および第２発熱部２０９ｂの第２部位２０９ｂ２の電気抵抗値を高くすることができる。

それにより、第１発熱部２０９ａの第１部位２０９ａ１、および第２発熱部２０９ｂの第２部位２０９ｂ２は、サーマルヘッドＸ３の駆動時にも電流が流れにくい構成となり、第１発熱部２０９ａの第１部位２０９ａ１、および第２発熱部２０９ｂの第２部位２０９ｂ２にて印字に使用されない箇所の発熱が生じる可能性を低減することができる。それゆえ、サーマルヘッドＸ３の熱効率を向上させることができる。

なお、延伸部２１９ａが厚膜電気抵抗層１５の下方で屈曲している例を示したが、延伸部２１９ａは厚膜電気抵抗層１５の下方で湾曲していてもよい。その場合においても、同様の効果を奏することができる。

＜第４の実施形態＞
図９を用いてサーマルヘッドＸ４について説明する。サーマルヘッドＸ４は、発熱部３０９、共通電極３１７および個別電極３１９の構成がサーマルヘッドＸ１と異なっており、その他の点は同様である。なお、サーマルヘッドＸ１と同一の部材については同一の番号を付している。

第１共通電極３１７ｃ１の先端は、厚膜電気抵抗層１５の下方に配置されており、厚膜電気抵抗層１５よりも基板７の他方の長辺７ｂ側に配置されていない。第２共通電極３１７ｃ２の先端は、厚膜電気抵抗層１５の下方に配置されており、厚膜電気抵抗層１５よりも基板７の他方の長辺７ｂ側に配置されていない。延伸部３１９ａの先端は、厚膜電気抵抗層１５の下方に配置されており、厚膜電気抵抗層１５よりも基板７の一方の長辺７ａ側に配置されていない。

すなわち、サーマルヘッドＸ４は、第１共通電極３１７ｃ１、第２共通電極３１７ｃ２
、および延伸部３１９ａの先端が、厚膜電気抵抗層１５の下方に配置される構成を有している。

それにより、第１共通電極３１７ｃ１と延伸部３１９ａの先端、および第２共通電極３１７ｃ１と延伸部３１９ａの後端の距離が近づきすぎることを抑制することができる。それにより、第１共通電極３１７ｃ１と延伸部３１９ａの先端、および第２共通電極３１７ｃ１と延伸部３１９ａの後端にて、静電気による放電が生じる可能性を低減することができ、サーマルヘッドＸ４が破損する可能性を低減することができる。

＜第５の実施形態＞
図１０を用いてサーマルヘッドＸ５について説明する。サーマルヘッドＸ５は、発熱部４０９、共通電極４１７および個別電極４１９の構成がサーマルヘッドＸ１と異なっており、その他の点は同様である。なお、サーマルヘッドＸ１と同一の部材については同一の番号を付している。

延伸部４１９ａは、駆動ＩＣ１１（図３参照）側に位置する延伸部４１９ａの幅が、駆動ＩＣ１１と反対側に位置する延伸部４１９ａの幅よりも大きい構成を有している。

それにより、第１発熱部４１９ａと第２発熱部９ｂとの間の距離を大きくすることなく、第１発熱部４０９ａの第１部位４０９ａ１と、第２発熱部４０９ｂの第２部位４０９ｂ２との電気抵抗値をトリミングにより高くすることができ、第１発熱部４０９ａの第１部位４０９ａ１と、第２発熱部４０９ｂの第２部位４０９ｂ２とに電流を流れにくくすることができる。それにより、サーマルヘッドＸ５の熱効率を向上させることができる。

さらに、発熱部４０９の熱は、駆動ＩＣ１１側に位置する延伸部４１９ａに伝熱しやすくなり、記録媒体Ｐ（図５参照）の上流側である駆動ＩＣ１１側に、発熱部４０９の熱を伝熱させることができる。その結果、記録媒体Ｐを予熱することができ、サーマルヘッドＸ５の熱効率をさらに向上させることができる。

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〜Ｘ５をサーマルプリンタＺ１に用いてもよい。

なお、厚膜電気抵抗層１５上に共通電極１７および個別電極１９を設けた例を示したがこれに限定されるものではない。共通電極１７および個別電極１９を形成した後に、厚膜電気抵抗層１５を設けてもよい。その場合においても、同様の効果を奏することができる。

また、発熱部９を基板７の主面上に形成した例を示したが、発熱部９を基板７の端面に形成する端面型サーマルヘッドにおいても、本発明を実施することができる。

また、ＦＰＣ５を設けずにコネクタ３１をヘッド基体３に直接電気的に接続してもよい。その場合、コネクタ３１のコネクタピン（不図示）と、ヘッド基体３の接続電極２１とを導電性接合材２３を介して電気的に接続すればよい。

Ｘ１〜Ｘ５ サーマルヘッド
Ｚ１ サーマルプリンタ
１ 放熱体
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
９ａ 第１発熱部
９ａ１ 第１部位
９ａ２ 第２部位
９ｂ 第２発熱部
９ｂ１ 第１部位
９ｂ２ 第２部位
１１ 駆動ＩＣ
１３ 蓄熱層
１５ 厚膜電気抵抗層
１５ａ 第１縁
１５ｂ 第２縁
１７ 共通電極
１７ｃ１ 第１共通電極
１７ｃ２ 第２共通電極
１９ 個別電極
１９ａ 延伸部
１９ｂ 接続部
１９ｃ 端子
２１ 接続電極
２３ 接合材
２５ 保護層
２７ 被覆層
２９ 被覆部材

Claims (7)

1. 基板と、
   前記基板上に設けられ、主走査方向に帯状に設けられ、主走査方向に沿った第１縁および第２縁を有する厚膜電気抵抗層と、
   前記厚膜電気抵抗層に交差するように設けられた第１共通電極および第２共通電極を有する共通電極と、
   前記厚膜電気抵抗層に交差するように設けられ、前記第１共通電極と前記第２共通電極との間に配置された個別電極と、
   前記第１共通電極と前記個別電極との間に設けられ、前記厚膜電気抵抗層により形成された第１発熱部と、
   前記第２共通電極と前記個別電極との間に設けられ、前記厚膜電気抵抗層により形成された第２発熱部と、を有し、
   前記第１発熱部は、前記第１縁上に位置する前記厚膜電気抵抗層の長さが、前記第２縁上に位置する前記厚膜電気抵抗層の長さよりも短く、
   前記第２発熱部は、前記第２縁上に位置する前記厚膜電気抵抗層の長さが、前記第１縁上に位置する前記厚膜電気抵抗層の長さよりも短いことを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記共通電極は、副走査方向に沿って延びており、
   平面視して、前記個別電極は、前記第１共通電極および前記第２共通電極に対して、傾斜している、請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記共通電極が、主走査方向に沿った主配線部と、前記主配線部の両端部から副走査方向に延びる副配線部と、前記主配線部から前記厚膜電気抵抗層に向けて延びる複数の延伸部と、を備え、
   前記個別電極が、隣り合う前記延伸部同士の間に複数設けられ、主走査方向に配列されており、
   両端部に位置する前記個別電極の前記共通電極に対する傾斜角が、中央部に位置する前記個別電極の前記共通電極に対する傾斜角よりも大きい、請求項２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記共通電極は、副走査方向に沿って延びており、
   前記個別電極は、前記厚膜電気抵抗層上で屈曲または湾曲している、請求項１に記載のサーマルヘッド。
5. 前記共通電極の先端および前記個別電極の先端は、前記厚膜電気抵抗層上に配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
6. 前記個別電極は、駆動ＩＣに接続されており、
   前記駆動ＩＣ側に位置する前記個別電極の幅が、前記駆動ＩＣと反対側に位置する前記個別電極の幅よりも大きい、請求項１〜５のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
7. 請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のサーマルヘッドと、
   前記共通電極の前記延伸部と前記個別電極の前記一端部との間に位置する前記厚膜電気抵抗層により形成された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、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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