JP5952176B2 - 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

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。例えば、基板と、基板上に設けられた複数の発熱部と、基板上に設けられ、複数の発熱部と電気的に接続された複数の電極と、複数の電極の端部が露出する第１露出部に配置され、複数の電極と外部とを電気的に接続するための接続部材と、基板上に設けられ、接続部材の少なくとも一部を保護する保護部材とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

実開平０２−０９５６４２号公報

しかしながら、上述したサーマルヘッドでは、接続部材を保護する保護部材の基板に対する接合強度が弱く、保護部材が基板から剥離する可能性があった。すなわち、接続部材を基板に対して強固に接合できない問題がある。

本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板と、該基板上に設けられた複数の発熱部と、前記基板上に設けられ、複数の前記発熱部と電気的に接続された複数の電極と、前記基板上に設けられ、複数の前記電極の端部が露出する第１露出部を有し、複数の前記電極の前記端部以外の少なくとも一部を被覆する被覆部材と、前記第１露出部に配置され、複数の前記電極と外部とを電気的に接続するための接続部材と、前記基板上に設けられ、前記接続部材の少なくとも一部を保護する保護部材と、を備えている。また、前記被覆部材は、前記第１露出部と離間して設けられた第２露出部を有している。また、前記保護部材は、前記第２露出部に配置されている。

本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板と、該基板上に設けられた複数の発熱部と、前記基板上に設けられ、複数の前記発熱部と電気的に接続された複数の電極と、前記基板上に設けられ、複数の前記電極の端部が露出する第１露出部を有し、複数の前記電極の前記端部以外の少なくとも一部を被覆する被覆部材と、前記第１露出部に配置され、複数の前記電極と外部とを電気的に接続するための接続部材と、前記基板上に設けられ、前記接続部材の少なくとも一部を保護する保護部材と、を備えている。また、前記被覆部材は、前記第１露出部と離間して設けられており、前記基板が露出した第２露出部を有している。また、前記保護部材は、前記第２露出部に配置され、前記保護部材と前記基板とが接合されている。

本発明によれば、基板と保護部材との接合強度を向上させることができる。

本発明のサーマルヘッドの一実施形態を示す平面図である。 図１に示すＩ−Ｉ線断面図である。 （ａ）は図１に示すサーマルヘッドのコネクタ近傍の拡大平面図、（ｂ）は図３（ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線断面斜視図である。 （ａ）は図１に示すサーマルヘッドのコネクタ近傍の拡大平面図、（ｂ）は図４（ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４（ａ）に示すＩＶ−ＩＶ線断面図である。 本発明のサーマルプリンタの一実施形態の概略構成を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）は図１に対応するコネクタ近傍の拡大平面図、（ｂ）は図７（ａ）の変形例を示す拡大平面図である。 さらに他の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）はコネクタ近傍の拡大平面図、（ｂ）は図８（ａ）に示すＶ−Ｖ線断面図である。 さらに他の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）はコネクタ近傍の拡大平面図、（ｂ）は図９（ａ）に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）はコネクタ近傍の拡大平面図、（ｂ）は図１０（ａ）の変形例を示す拡大平面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、サーマルヘッドＸ１について図１〜３を参照して説明する。サーマルヘッドＸ１は、放熱体１と、放熱体１上に配置されたヘッド基体３と、ヘッド基体３に接続されたコネクタ３１とを備えている。なお、図１では、コネクタ３１の図示を省略し、コネクタ３１が配置される領域を一点鎖線で示している。

なお、以下、外部との電気的な接続をするための接続部材としてコネクタ３１を用いて説明するが、可堯性のあるフレキシブルプリント配線板、ガラスエポキシ基板あるいはポリイミド基板等、他の部材を用いてもよい。フレキシブルプリント配線板により外部と電気的な接続をする場合、フレキシブルプリント配線板と放熱体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。

放熱体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。放熱体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。また、放熱体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。

コネクタ３１は、図２に示すように、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の各種電極と外部に設けられた、例えば電源とを電気的に接続する機能を有しており、それぞれが電気的に独立している。ハウジング１０は、各コネクタピン１０をそれぞれ電気的に独立された状態で収納する機能を有するため、絶縁性の部材により構成されている。そして、ハウジング１０は、外部に設けられたコネクタ（不図示）の着脱により、ヘッド基体３に電気を供給している。コネクタピン８は、導電性を有する必要があるため、金属あるいは合金により形成されており、ハウジング１０は、例えば、熱硬化性の樹脂、あるいは光硬化性の樹脂により形成されている。

以下、ヘッド基体３を構成する各部材について説明する。

基板７は、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の上面には、蓄熱層１３が形成されている。蓄熱層１３は、基板７の上面の左半
分にわたり形成された下地部１３ａと、複数の発熱部９の配列方向に沿って帯状に延び、断面が略半楕円形状をなしている***部１３ｂとを有している。下地部１３ａは、発熱部９の近傍に設けられており、後述する保護層２５の下方に配置されている。***部１３ｂは、印画する記録媒体を、発熱部９上に形成された保護層２５に良好に押し当てるように機能する。

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。

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、配線電極４、共通電極１７、個別電極１９、グランド電極２８およびＩＣ−コネクタ接続電極２１が設けられている。電気抵抗層１５は、配線電極４、共通電極１７、個別電極１９、グランド電極２８およびＩＣ−コネクタ接続電極２１と同形状にパターニングされており、共通電極１７と個別電極１９との間に電気抵抗層１５が露出した露出領域を有する。電気抵抗層１５の露出領域は、図１に示すように、蓄熱層１３の***部１３ｂ上に列状に配置されており、各露出領域が発熱部９を構成している。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、６００ｄｐｉ〜２４００ｄｐｉ（dot per inch）等の密度で配置される。電気抵抗層１５は、例えば、ＴａＮ系、ＴａＳｉＯ系、ＴａＳｉＮＯ系、ＴｉＳｉＯ系、ＴｉＳｉＣＯ系またはＮｂＳｉＯ系等の電気抵抗の比較的高い材料によって形成されている。そのため、発熱部９に電圧が印加されたときに、ジュール発熱によって発熱部９が発熱する。

図１，２に示すように、電気抵抗層１５の上面には、共通電極１７、複数の個別電極１９、配線電極４、グランド電極２８、および複数のＩＣ−コネクタ接続電極２１が設けられている。これらの共通電極１７、個別電極１９、配線電極４、グランド電極２８およびＩＣ−コネクタ接続電極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。

共通電極１７は、基板７の一方の長辺に沿って延びる主配線部１７ａと、基板７の一方および他方の短辺のそれぞれに沿って延びる２つの副配線部１７ｂと、主配線部１７ａから各発熱部９に向かって個別に延びる複数のリード部１７ｃとを有している。共通電極１７は、一端部が複数の発熱部９と接続され、他端部がコネクタ３１に接続されることにより、コネクタ３１と各発熱部９との間を電気的に接続している。

複数の個別電極１９は、一端部が発熱部９に接続され、他端部が駆動ＩＣ１１に接続されることにより、各発熱部９と駆動ＩＣ１１との間を電気的に接続している。また、個別電極１９は、複数の発熱部９を複数の群に分け、各群の発熱部９を、各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。

配線電極４は、ヘッド基体３の長手方向の中央部に設けられた端子電極２を、ヘッド基体３の長手方向の両端部に引き出している。配線電極４は、基板７の縁（不図示）に沿って形成されている。

端子電極２には、測温部材６が設けられており、サーマルヘッドＸ１の温度を測定している。測温部材１２としては、チップ型の電子部品を用いることができ、チップ型サーミスタ等を例示することができる。なお、サーマルヘッドＸ１に測温部材６を設けなくても
よい。その場合、サーマルヘッドＸ１に端子電極２、および配線電極４を設ける必要はない。

複数のＩＣ−コネクタ接続電極２１は、一端部が駆動ＩＣ１１に接続され、他端部がコネクタ３１に接続されることにより、駆動ＩＣ１１とコネクタ３１との間を電気的に接続している。各駆動ＩＣ１１に接続された複数のＩＣ−コネクタ接続電極２１は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。

グランド電極２８は、ＩＣ−コネクタ接続電極２１と、配線電極４との間に配置されており、広い面積を有している。グランド電極２８は、０〜１Ｖのグランド電極に保持されている。

複数のＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、隣接する駆動ＩＣ１１を電気的に接続している。複数のＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、それぞれＩＣ−コネクタ接続電極２１に対応するように設けられており、各種信号を隣接する駆動ＩＣ１１に伝えている。

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の他端部とＩＣ−コネクタ接続電極２１の一端部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ＩＣ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。

上記の電気抵抗層１５、配線電極１０、共通電極１７、個別電極１９、グランド電極２８、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、例えば、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される。なお、配線電極１０、共通電極１７、個別電極１９、グランド電極２８、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、同じ工程によって同時に形成することができる。

図１，２に示すように、基板７の上面に形成された蓄熱層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。なお、図１では、説明の便宜上、保護層２５の形成領域を一点鎖線で示し、これらの図示を省略している。

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、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、図１，２に示すように、基板７上には、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−コネクタ接続電極２１を部分的に被覆する被覆部材２７が設けられている。なお、図１では、説明の便宜上、被覆部材２７の形成領域を一点鎖線で示している。被覆部材２７は、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−コネクタ接続電極２１の被覆した領域を、大気との接触による酸化、あるいは大気中に含まれている水分等の付着による腐食から保護するためのものである。なお、被覆部材２７は、共通電極１７および個別電極１９の保護をより確実にするため、図２に示すように保護層２５の端部に重なるようにして形成されている。被覆部材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成形技術を用いて形成することができる。

被覆部材２７は、駆動ＩＣ１１と接続される個別電極１９、およびＩＣ−コネクタ接続電極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ＩＣ−コネクタ接続電極２１に接続された状態で、駆動ＩＣ１１の保護、および駆動ＩＣ１１とこれらの配線との接続部の保護のため、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ハードコート２９によって被覆されることで封止されている。被覆部材２７の高さは、サーマルヘッドＸ１の態様にあわせて適宜設定することができるが、１０〜３０μｍとすることが好ましい。

図３〜５を用いて、コネクタ３１とヘッド基体３との電気的な接続について説明する。なお、図３においては、コネクタ３１を覆う保護部材１２、およびコネクタ３１について省略して示している。

被覆部材２７は、図３（ａ）に示すように、ヘッド基体３の端部において、第１露出部１４および第２露出部１６が設けられている。第１露出部１４および第２露出部１６からＩＣ−コネクタ接続電極２１が露出しており、第１露出部１４において、ＩＣ−コネクタ接続電極２１がコネクタ３１と電気的に接続されている。そのため、第１露出部１４がヘッド基体３とコネクタ３１とを電気的に接続する接続領域となる。なお、グランド電極２８（図１参照）の端部および配線電極１０（図１参照）の端部も露出しているが、便宜的にＩＣ−コネクタ接続電極２１が露出している例を用いて説明する。

被覆部材２７は、第１露出部１４に向けて延びる複数の延伸部１８を有しており、それぞれの延伸部１８は、隣接するＩＣ−コネクタ接続電極２１間にまで延びている。また、被覆部材２７は、平面視して、第１露出部１４において、ＩＣ−コネクタ接続電極２１の配列方向（以下、配列方向と称する場合がある）の両端部に位置する延伸部１８同士の間隔が、配列方向の中央部に位置する延伸部１８同士の間隔よりも広くなっている。ここで、配列方向における両端部とは、第１露出部１４の両端から第１露出部１４の配列方向における長さのそれぞれ２０％までの領域を示し、配列方向における中央部とは、両端部以外の領域を示す。

また、第１露出部１４は、被覆部材２７の延伸部１８によって仕切られている。つまり、平面視して、第１露出部１４は、被覆部材２７によって取り囲まれるように設けられている。さらに、平面視して、第２露出部１６が、第１露出部１４および第１露出部１４を取り囲む被覆部材２７を、取り囲むように設けられている。そして、平面視して、第２露出部１６は、被覆部材２７により取り囲まれている。

図４（ｂ），５に示すように、コネクタ３１は、基板７上に設けられており、ＩＣ−コネクタ接続電極２１と、コネクタピン８とは、導電部材２０により電気的に接続されている。導電部材２０は、例えば、はんだまたは電気絶縁性の樹脂中に導電性粒子が混入された異方性導電接着剤を例示することができるが、本実施形態においては、はんだを用いて説明する。コネクタピン８は、導電部材２０に覆われることにより電気的に接続されている。なお、導電部材２０とＩＣ−コネクタ接続電極２１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。

図４，５に示すように、サーマルヘッドＸ１は、コネクタ３１の少なくとも一部を保護するための保護部材１２が設けられている。保護部材１２は、コネクタピン８、ハウジング１０の上面の一部、および被覆部材２７の一部を覆うように設けられている。保護部材１２に覆われる被覆部材２７の一部は、第１露出部１４上と、第２露出部１６上と、第１露出部１４および第２露出部１６の間に設けられた被覆部材２７上と、第２露出部１６の周囲に設けられた被覆部材２７上である。つまり、保護部材１２は、平面視して、第２露
出部１６を完全に覆うように設けられている。

そのため、保護部材１２は、第１露出部１４において、コネクタピン８、導電部材２０、ＩＣ−コネクタ接続電極２１および電気抵抗層１５を除く部分に設けられている。さらに、保護部材１２は、第２露出部１６に配置されている。すなわち、保護部材１２は、被覆部材２７に設けられた第１露出部１４および第２露出部１６に入り込むように設けられている。

それにより、保護部材１２が第１露出部１４および第２露出部１６に入り込むことによるアンカー効果が生じて、基板７と保護部材２７との接合強度を向上させることができる。特に、被覆部材１２が、第２露出部１６に設けられることにより、第２露出部１６を形成する側面と保護部材１２とが接触する接触面を構成することとなり、この接触面に摩擦力が生じて接合強度を向上させることができる。また、第１露出部１４においては、ＩＣ−コネクタ接続電極２１とコネクタピン８との電気的導通を得ることができるとともに、保護部材１２により電気的導通を保護することができる。

さらに、第１露出部１４および第２露出部１６から露出した基板７の表面は、被覆部材２７の表面に比べて表面粗さが粗く、基板７の表面の凹凸に保護部材１２を構成する樹脂の粒子が入り込み、さらに接合強度を向上させることができる。

また、平面視して、第２露出部１６が、第１露出部１４を取り囲むように設けられている。そのため、保護部材１２が、コネクタ３１と電気的に接続される第１露出部１４の周囲に設けられた第２露出部１６に入り込んだ構成となる。それにより、第１露出部１４の周囲を強固に固定することができ、第１露出部１４に設けられたコネクタピン８とＩＣ−コネクタ電極２１とを接続する導電部材２０に、外力が働いた際に生じる応力が加わる可能性を低減することができる。その結果、ヘッド基体３と外部との電気的な導通を確保することができる。

保護部材１２は、例えば、熱硬化性樹脂、熱軟化性樹脂、あるいは光硬化性樹脂により形成することができる。また、各ＩＣ−コネクタ接続電極２１が、電気的に独立する必要がある場合は、絶縁性であることが好ましい。

また、保護部材１２は、コネクタ３１のコネクタピン８を覆うことにより電気的な導通を保護しているが、図５に示すように、ハウジング１０の上面の一部に設けられることが好ましい。これにより、コネクタピン８の全領域を保護部材１２により覆うことができ、さらに電気的な導通を保護することができる。

また、図５に示すように、ハウジング１０と基板７の端面７ａとの間に設けられることが好ましい。これにより、コネクタ３１の上面に設けられた保護部材１２により、基板７の厚み方向の接合強度を高めるとともに、ハウジング１０と基板７の端面７ａとの間に設けられた保護部材１２により、コネクタピン８の延びる方向の接合強度を高めることができる。そのため、基板７とコネクタ３１との接合強度をさらに高めることができる。特に、ハウジング１０の上部の一部に保護部材１２を設けることにより、剥離が生じやすいハウジング１０の上部の接合強度を向上させることができる。なお、基板７の端面７ａとハウジング１０との間に隙間を設けずに、基板７の端面７ａとハウジング１０とが接触する構成としてもよい。

また、図４（ａ）に示すように、コネクタ３１のハウジング１０の側面と、基板７の端
面７ａとに挟まれた領域３０に保護部材１２が設けられていることが好ましい。保護部材１２が、この領域３０に設けられることで、ハウジング１０を基板７に強固に固定することができる。つまり、ハウジング１０に、配列方向における外力が働いた場合に、領域３０に設けられた保護部材１２が、この外力を緩和することができる。また、領域３０に設けられた保護部材１２は、図４（ａ）に示すように、平面視して、側面が基板７の端面７ａおよびハウジング１０の側面に向けて凸形状を有することが好ましい。これにより、配列方向における外力に対して、コネクタ３１を強固に固定することができる。

被覆部材２７は、複数の延伸部１８を備えている。そのため、保護部材１２を硬化させると、延伸部１８が、保護部材１２の内部に食い込む構成となる。さらに、保護部材１２と被覆部材２７との接触面積を増大させることができ、基板７と保護部材１２との接合強度を高めることができる。

また、延伸部１８は、各コネクタピン８を仕切ることから、コネクタ３１を基板７に接合する際に、コネクタピン８を配置するためのマーカとして機能し、視認性を向上させることができる。また、各コネクタピンの電気的な独立性を保持することができる。

さらにまた、第１露出部１４において、配列方向の両端部に位置する延伸部１８の間隔が、配列方向の中央部に位置する延伸部１８の間隔よりも広い構成となっている。そのため、配列方向の両端部における保護部材１２の量を十分なものとすることができ、配列方向の両端部における接合強度を向上させることができる。

なお、導電部材２０としてはんだを用いる例を例示したが、異方性導電接着剤を用いてもよい。その場合、第１露出部１４の全域にわたって異方性導電接着剤を設け、保護部材１２が、異方性導電接着剤、被覆部材２７、および第２露出部１６を覆うように設けることで、基板７と保護部材１２との接合強度を確保しつつ、電気的な導通が必要な異方性導電接着剤およびコネクタピン８を保護することができる。

なお、第１露出部１４にも保護部材１２が配置された例を示したが、第２露出部１６にのみ保護部材１２が配置されていてもよい。その場合においても、第２露出部１６に保護部材１２が入り込むことにより、基板７と保護部材１２との接合強度を向上させることができる。

次に、サーマルプリンタＺ１について、図６を参照しつつ説明する。

図６に示すように、本実施形態のサーマルプリンタＺ１は、上述のサーマルヘッドＸ１と、搬送機構４０と、プラテンローラ５０と、電源装置６０と、制御装置７０とを備えている。サーマルヘッドＸ１は、サーマルプリンタＺ１の筐体（不図示）に設けられた取付部材８０の取付面８０ａに取り付けられている。なお、サーマルヘッドＸ１は、発熱部９の配列方向が、後述する記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向である主走査方向に沿うようにして、取付部材８０に取り付けられている。

搬送機構４０は、駆動部（不図示）と、搬送ローラ４３，４５，４７，４９とを有している。搬送機構４０は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Ｐを図の矢印Ｓ方向に搬送して、サーマルヘッドＸ１の複数の発熱部９上に位置する保護層２５上に搬送するためのものである。駆動部は、搬送ローラ４３，４５，４７，４９を駆動させる機能を有しており、例えば、モータを用いることができる。搬送ローラ４３，４５，４７，４９は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体４３ａ，４５ａ，４７ａ，４９ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材４３ｂ，４５ｂ，４７ｂ，４９ｂにより被覆して構成することができる。なお、図示しないが、記録媒体Ｐがインクが転写される受像紙
等の場合は、記録媒体ＰとサーマルヘッドＸ１の発熱部９との間に、記録媒体Ｐとともにインクフィルムを搬送する。

プラテンローラ５０は、記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に位置する保護膜２５上に押圧する機能を有する。プラテンローラ５０は、記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向に沿って延びるように配置され、記録媒体Ｐを発熱部９上に押圧した状態で回転可能となるように両端部が支持固定されている。プラテンローラ５０は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体５０ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材５０ｂにより被覆して構成することができる。

電源装置６０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１の発熱部９を発熱させるための電流および駆動ＩＣ１１を動作させるための電流を供給する機能を有している。制御装置７０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１の発熱部９を選択的に発熱させるために、駆動ＩＣ１１の動作を制御する制御信号を駆動ＩＣ１１に供給する機能を有している。

サーマルプリンタＺ１は、図６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７（ａ）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、被覆層２７が２つの第２露出部１６，１６´を有している。つまり、サーマルヘッドＸ１の第２露出部１６の外側に、第２露出部１６´をさらに有している。平面視して、第２露出部１６，１６´の形状は互いに相似形状となっている。ここで、互いに相似形状とは、同じ大きさにしたときに、８５％以上の領域が重なることを意味しており、製造誤差プラスマイナス１５％を含む概念である。

このように、サーマルヘッドＸ２は、複数の第２露出部１６，１６´を有していることから、より多くの保護部材１２が、被覆層２７に入り込むこととなり、基板７と保護部材１２との接合強度をさらに向上させることができる。また、第２露出部１６，１６´が互いに相似形状であるため、第２露出部１６，１６´に取り囲まれた第１露出部１４に加わる応力の分布を均一に近づけることができる。そのため、各コネクタピン８に生じる応力を均一に近づけることができ、電気的導通を確保することができる。

なお、平面視して、第２露出部１６，１６´の形状が、矩形状のものを例示したがこれに限定されるものではない。例えば、平面視して、第２露出部１６，１６´の形状を円形状、楕円形状、あるいは波形状としてもよい。

また、サーマルヘッドＸ２においては、平面視して、互いに相似形状な第２突出部１６を２つ有する例を例示したがこれに限定されるものではない。第２突出部１６を３つ以上設けてもよいし、複数の第２突出部１６が互いに相似形状でなくてもよい。

図７（ｂ）を用いてサーマルヘッドＸ２の変形例であるサーマルヘッドＸ２´について説明する。サーマルヘッドＸ２´は、第２露出部１６´が、それぞれ分離して設けられている。つまり、第１露出部１４の配列方向の両端部の外側に、第２露出部１６´が設けられており、第１露出部１４の配列方向に直交する方向の外側に、２つの第２露出部１６´が設けられている。

このように、第２露出部１６´をそれぞれ分離して設けた場合においても、保護部材１２が、第２露出部１６´に入り込む構成となり、基板７と保護部材１２との接合強度を向上させることができる。

＜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、被覆部材２７が、複数の延伸部１８と、基板７の縁７ｂに沿った幅広部２２とを有している。また、ＩＣ−コネクタ接続電極２１は、基板７の縁７ｂから離間して設けられている。

図８（ｂ）に示すように、コネクタピン８は、一方の端部が被覆部材２７により支えられ、他方の端部が被覆部材２７の幅広部２２により支えられることとなる。そのため、コネクタピン８は、被覆部材２７と幅広部２２との２点で支えられる構成となる。

ここで、コネクタピン８が基板７に押しつけられることにより、導電部材２０がつぶれてしまい、コネクタピン８とＩＣ−コネクタ接続電極２１との間の電気的導通が遮断する可能性があるが、サーマルヘッドＸ３においては、コネクタピン８を２点で支持させることにより、電気的導通を確保することができる。また、コネクタピン８とＩＣ−コネクタ電極２１との間に空間を確保することができ、十分な量のはんだを確保することができ、電気的な導通を確保することができる。

また、幅広部２２によりコネクタピン８が支持されることにより、コネクタピン８の他方の端部が基板７に向けて押し込まれる可能性を低減することができる。そのため、コネクタピン８の一方の端部から剥離する可能性を低減することができる。

なお、サーマルヘッドＸ３では、幅広部２２が、第１露出部１４および第２露出部１６を形成する被覆部材２７の一端から他端にわたって連続的に設けられた例を示したがこれに限定されるものではない。幅広部２２は、基板７の縁７ｂとＩＣ−コネクタ接続電極２１との間にあればよく、例えば、基板７の縁７ｂとＩＣ−コネクタ接続電極２１との間にのみ幅広部２２を設け、配列方向に断続的な幅広部２２としてもよい。

さらにまた、サーマルヘッドＸ３では、コネクタピン８が、被覆部材２７と幅広部２２とにより支持され、基板７の表面に対して平行な状態で、基板７に接続されている例を示したがこれに限定されるものではない。

例えば、コネクタピン８の先端を被覆部材２７に突き当てるようにコネクタ３１を配置して、コネクタピン８が幅広部２２のみにより支えられる構成としてもよい。その場合、コネクタピン８は、基板７の主面に対して、コネクタピン８が伸びるにつれて下方に傾斜する構成となるが、コネクタピン８が幅広部２２により支持されるため、はんだの量を確保することができる。また、被覆部材２７にコネクタピン８の先端を突き当てることにより、コネクタ３１の位置決めを容易にすることができる。

＜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、ＩＣ−コネクタ接続電極２１が、基板７の縁７ｂから離間して設けられている。そして、ＩＣ−コネクタ接続電極２１と基板７の縁７ｂとの間の領域２４に、保護部材１２が設けられている。また、基板７の端面７ａは、図９（ｂ）に示すようにＣ面面取り加工が施されて面取り２８が形成されている。

このように、領域２４に保護部材１２が配置されており、領域２４の近傍においては、
コネクタピン８が保護部材１２により封止される構成となる。さらに、保護部材１２は、基板７の面取り２８にも配置されている。そのため、保護部材１２は、第１露出部１４、第２露出部１６、被覆部材２７、ハウジング１０の一部、ハウジング１０と基板７の端面との間、および領域２４に配置されることとなる。そのため、基板７と保護部材１２との接合強度を向上させることができる。

特に、ハウジング１０から突出したコネクタピン８のすべての部位を保護部材１２により封止することができ、コネクタピン８に腐食が生じる可能性を低減することができる。

また、基板７の面取り２８に保護部材１２が配置されることにより、基板７が、基板７の厚み方向に変形した場合においても、保護部材１２が、基板７の面取り２８に噛みこんでいることから、コネクタ３１も基板７の変形に追従することができ、基板７からコネクタ３１が剥離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、被覆部材２７が、複数の延伸部１８を有しており、配列方向の両端部に位置する延伸部１８の長さが、配列方向の中央部に位置する延伸部１８の長さよりも短い構成となっている。

それにより、配列方向の両端部に、十分な量の保護部材１２を供給することができ、基板７と保護部材１２との接合強度を向上させることができる。つまり、剥離の生じやすい配列方向の両端部におけるコネクタ３１と基板７との接合強度を向上させることにより、コネクタ３１が基板７から剥離する可能性を低減することができる。

また、図１０（ｂ）に示すように、配列方向の両端部に位置する延伸部１８は、基板７の縁から延びる構成としてもよい。この場合においても、同等の効果を奏することができる。

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。また、複数の実施形態であるサーマルヘッドＸ１〜Ｘ５を組み合わせてもよい。

例えば、サーマルヘッドＸ１とＸ５を組み合わせて、配列方向の両端部に位置する延伸部１８の長さを配列方向の中央部に位置する延伸部１８の長さよりも短くするとともに、配列方向の両端部に位置する延伸部１８同士の間隔を配列方向の中央部に位置する延伸部１８同士の間隔よりも長くしてもよい。その場合においても、コネクタ３１との接続領域である配列方向の両端部に、十分な量の保護部材１２を供給することができ、接合強度を向上させることができる。

また、サーマルヘッドＸ１では、蓄熱層１３に***部１３ｂが形成され、***部１３ｂ上に電気抵抗層１５が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱層１３に***部１３ｂを形成せず、電気抵抗層１５の発熱部９を、蓄熱層１３の下地部１３ａ上に配置してもよい。または、蓄熱層１３を基板７の上面の全域にわたって設けてもよい。その場合においても、第２露出部１６により蓄熱層１３の表面に、保護部材１２を入り込ませることができ、基板７と保護部材１２との接合強度を向上させることができる。

また、サーマルヘッドＸ１では、電気抵抗層１５上に共通電極１７および個別電極１９
が形成されているが、共通電極１７および個別電極１９の双方が発熱部９（電気抵抗体）に接続されている限り、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱層１３上に共通電極１７および個別電極１９を形成し、共通電極１７と個別電極１９との間の領域のみに電気抵抗層１５を形成することにより、発熱部９を構成してもよい。

さらにまた、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を厚膜形成することにより、発熱部９の厚い厚膜ヘッドに本発明を用いてもよい。

なお、保護部材１２と、駆動ＩＣ１１を被覆するハードコート２９とを同じ材料により形成してもよい。その場合、ハードコート２０を印刷する際に、保護部材１２が形成される領域にも印刷することで、ハードコート２９と保護部材１２とを同時に形成することができる。

また、サーマルヘッドＸ１〜Ｘ５においては、基板７の配列方向における両端部にて、コネクタ３１を接続し、ヘッド基体３と外部に設けられた電源とを接続した例を示したがこれに限定されるものではない。例えば、各種電極の引き出し方法を変更して、基板７の配列方向における中央部のみでコネクタ３１と接続する構成としてもよい。この場合においても、同等の効果を奏することができる。

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
７ 基板
８ コネクタピン
９ 発熱部（電気抵抗体）
１０ ハウジング
１１ 駆動ＩＣ
１２ 保護部材
１３ 蓄熱層
１４ 第１露出部
１５ 電気抵抗層
１６ 第２露出部
１７ 共通電極
１８ 延伸部
１９ 個別電極
２０ 導電部材
２１ ＩＣ−コネクタ接続電極
２２ 幅広部
２３ 接合材
２４ 電極と縁との間の領域
２５ 保護層
２６ ＩＣ−ＩＣ接続電極
２７ 被覆部材
２８ 面取り
２９ ハードコート

Claims (10)

1. 基板と、
   該基板上に設けられた複数の発熱部と、
   前記基板上に設けられ、複数の前記発熱部と電気的に接続された複数の電極と、
   前記基板上に設けられ、複数の前記電極の端部が露出する第１露出部を有し、複数の前記電極の前記端部以外の少なくとも一部を被覆する被覆部材と、
   前記第１露出部に配置され、複数の前記電極と外部とを電気的に接続するための接続部材と、
   前記基板上に設けられ、前記接続部材の少なくとも一部を保護する保護部材と、を備え、
   前記被覆部材は、前記第１露出部と離間して設けられており、前記基板が露出した第２露出部を有し、
   前記保護部材は、前記第２露出部に配置され、前記保護部材と前記基板とが接合されていることを特徴とするサーマルヘッド。
2. 平面視して、前記第２露出部が前記第１露出部を取り囲むように設けられている、請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記第２露出部は、複数設けられており、
   平面視して、複数の前記第２露出部の形状は互いに相似形状である、請求項２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記電極が前記基板の縁と離間しており、
   前記電極と前記縁との間に前記被覆部材が設けられている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
5. 前記電極が前記基板の縁と離間しており、
   前記電極と前記縁との間に前記保護部材が配置されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
6. 前記接続部材は、前記第１露出部において、複数の前記電極の前記端部と導電部材を介して接続されており、
   前記保護部材は、前記第１露出部にも配置されている、請求項１乃至５のいずれか１項
   に記載のサーマルヘッド。
7. 前記接続部材は、前記第１露出部において、複数の前記電極の前記端部と導電部材を介して接続されており、
   平面視して、前記第１露出部において、前記被覆部材は、隣り合う前記電極の間に延びる延伸部を少なくとも１つ有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
8. 前記被覆部材は、前記延伸部を複数有してなり、
   平面視して、前記第１露出部において、前記電極の配列方向の両端部に位置する前記延伸部の長さが、前記電極の配列方向の中央部に位置する前記延伸部の長さよりも短い、請求項７に記載のサーマルヘッド。
9. 前記被覆部材は、前記延伸部を複数有してなり、
   平面視して、前記第１露出部において、前記電極の配列方向の両端部における前記延伸部同士の間隔が、前記電極の配列方向の中央部における前記延伸部同士の間隔よりも大きい、請求項７または８に記載のサーマルヘッド。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載のサーマルヘッドと、前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、前記発熱部上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラとを備えることを特徴とするサーマルプリンタ。

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