JP6075626B2 - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - 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発熱部と、基板上に設けられ、発熱部に接続された第１電極と、第１電極上に設けられた絶縁部材と、絶縁部材上に設けられた第２電極とを備えるサーマルヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６１−１８１６６２号公報

しかしながら、上述したサーマルヘッドでは、第２電極が絶縁部材を介して第１電極上に配置されており、絶縁部材に電荷が蓄積されることに伴って、第２電極を流れる信号の立ち上がりおよび立ち下がりが遅くなる問題がある。その結果、サーマルヘッドに誤作動が生じる場合がある。

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発熱部と、前記基板上に設けられ、前記発熱部に接続された第１電極と、該第１電極上に設けられた絶縁部材と、該絶縁部材上に設けられた第２電極と、該第２電極を覆う被覆部材とを備えている。また、前記第１電極が、前記第２電極の下方に位置する領域に、段差部を有する第１幅狭部を有する。前記被覆部材の縁が、前記段差部の上方に配置されている。

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、発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、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ている。

本発明によれば、サーマルヘッドに誤作動が生じる可能性を低減することができる。

本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの平面図である。 図１に示すサーマルヘッドの配線パターンを示す平面図である。 図２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配線パターンの概略平面図であり、（ｂ）は配線パターンの拡大平面図である。 （ａ）は図１に示すサーマルヘッドの配線パターンの変形例を示す概略平面図であり、（ｂ）は図１に示すサーマルヘッドの配線パターンの他の変形例を示す概略平面図である。 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。 他の実施形態に係るサーマルヘッドを示し（ａ）は配線パターンの概略平面図であり、（ｂ）は配線パターンの拡大平面図である。 さらに他の実施形態に係るサーマルヘッドの配線パターンの概略平面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、サーマルヘッドＸ１について図１〜４を参照して説明する。図１においては、保護層２５、被覆層２７、被覆部材２９、および保護部材１８を省略して示している。また、図２では、コネクタ３１、および保護部材１８を省略して示している。さらに、図１，２では、第１幅狭部１２の図示は省略している。

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に実装されたコネクタ３１とを備えている。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）に印画を行う機能を有する。

コネクタ３１は、図１，２に示すように、複数のコネクタピン３１ａと、複数のコネクタピン３１ａを収納するハウジング３１ｂとを有している。複数のコネクタピン３１ａは、一方がハウジング３１ｂの外部に露出しており、他方がハウジング３１ｂの内部に収容されている。複数のコネクタピン３１ａ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の電気的な導通を確保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。コネクタ３１として、表面実装コネクタを用いてもよい。

ハウジング３１ｂは、各コネクタピン３１ａ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３１ｂ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３１ａ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３１ｂは、例えば、熱硬化性の樹脂、紫外線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（主走査方向と同じ方向。以下、配列方向と称する）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、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、外部端子２、グランド電極４、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６が設けられている。電気抵抗層１５は、外部端子２、グランド電極４、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６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。この電気抵抗層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、１００ｄｐｉ〜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１〜３に示すように、電気抵抗層１５の上面には、外部端子２、グランド電極４、共通電極１７、複数の個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６が設けられている。これらの外部端子２、グランド電極４、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６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、パラジウム、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。

外部端子２は、基板７の他方の長辺７ｂ側に複数個配列されており、基板７の配列方向の両端部に配置されている。外部端子２は、平面視して、矩形形状をなしており、それぞれの外部端子２の一端部に、共通電極１７、ＩＣ−コネクタ電極２１、およびグランド電極４の一端部が接続されている。

図３に示すように、外部端子２上には、導電部材２３を介して、コネクタピン３１ａが配置されている。複数のコネクタピン３１ａは、それぞれ異なる外部端子２上に配置されており、そのため、各外部端子２が電気的に独立な状態を維持している。

なお、外部端子２の表面には、必要であれば、Ｎｉ、Ａｕ、あるいはＰｄによるめっき層（不図示）を設けてもよい。それにより、外部端子２と導電部材２３との電気抵抗が大きくなる可能性を低減することができる。

共通電極１７は、基板７の一方の長辺７ａに沿って延びる主配線部１７ａと、基板７の一方の短辺７ｃおよび他方の短辺７ｄ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、他端部が外部端子２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。共通電極１７の他端部は、複数の外部端子２のうち両端部に配置されている外部端子２に接続さ
れている。

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ＩＣ端子（不図示）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。

複数のＩＣ−コネクタ接続電極２１は、一端部がＩＣ端子に接続され、他端部が基板７の他方の長辺７ｂ側に引き出された外部端子２に接続されている。そのため、コネクタ３１を電気的に接続することにより、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。また、複数のＩＣ−コネクタ接続電極２１の他端部は、複数の外部端子２のうち、共通電極１７に接続された外部端子２に隣り合う外部端子２と接続されている。複数のＩＣ−コネクタ接続電極２１が送る信号としては、クロック信号、ラッチ信号、ｖｄｄ信号、あるいはストローブ信号をあげることができる。

複数のＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、隣り合う駆動ＩＣ１１同士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、上述した各種信号を隣り合う駆動ＩＣ１１に伝えている。なお、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６が本発明の第３電極の一実施形態となる。

グランド電極４は、配列方向に延在し、個別電極１９と、ＩＣ−コネクタ接続電極２１と、外部端子２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４は、０〜１Ｖのグランド電位に保持されており、各駆動ＩＣ１１と、複数の外部端子２のうち端部に配置された外部端子２とに接続されている。

なお、電気抵抗層１５上に形成されたグランド電極４、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６が、本発明の第１電極にあたる。

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。

上記の電気抵抗層１５、外部端子２、グランド電極４、共通電極１７、個別電極１９、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、外部端子２、グランド電極４、共通電極１７、個別電極１９、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。それにより、サーマルヘッドＸ１の製造コストを低減することができる。また、外部端子２、グランド電極４、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６を同時に形成し、外部端子２をコネクタ３１等を用いて接続すればよいため、サーマルヘッドＸ１を容易に設けることができる。

基板７の中央部には、配列方向に延在する絶縁部材６が設けられている。絶縁部材６上には、接続電極８が配列方向に延在している。接続電極８は、他方の短辺７ｄ側に設けられた外部端子２に接続された、ＩＣ−コネクタ接続電極２１と、一方の短辺７ｃ側に配置
された駆動ＩＣ１１のＩＣ端子とに接続されている。

図２，３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。

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、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６を部分的に被覆する被覆層２７が設けられている。また、被覆層２７は、絶縁部材６の一部および接続電極８も被覆している。

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。なお、被覆層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成形技術を用いて形成することができる。

被覆層２７は、ＩＣ端子および外部端子２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電極は駆動ＩＣ１１に接続されている。また、駆動ＩＣ１１は、個別電極１９、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６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被覆部材２９（図３参照）によって被覆されることで封止されている。

図２に示すように、コネクタ３１は、基板７上に設けられており、外部端子２と、コネクタピン３１ａとは、導電部材２３により電気的に接続されている。導電部材２３は、例えば、はんだ、あるい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等の、加熱することにより電気的に接続するものを例示することができる。本実施形態においては、リフローする際に熱を加えるはんだを用いて説明する。コネクタピン３１ａは、導電部材２３に覆われることにより電気的に接続されている。

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１８（図３参照）が設けられている。保護部材１８は、コネクタピン３１ａ、ハウジング３１ｂの上面の一部、および被覆層２７の一部を覆うように設けられている。

保護部材１８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、各外部端子２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１８は、コネクタ３１のコネクタピン３１ａを覆うことにより電気的な導通を保護しているが、ハウジング３１ｂの上面の一部にも設けられることが好ましい。これにより、コネクタピン３１ａの全領域を保護部材１８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、保護部材１８は、ハウジング３１ｂ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１８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３１ｂと基板７の他方の長辺７ｂとの間に設けられた保護部材１８により、コネクタピン３１ａ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３１ｂの上面の一部に保護部材１８を設けることにより、剥離が生じやすいハウジング３１ｂの上面の接合強度を向上させることができる。なお、基板７の他方の長辺７ｂとハウジング３１ｂとの間に隙間を設けずに、基板７の他方の長辺７ｂとハウジング３１ｂとが接触する構成としてもよい。

図１〜４を用いて、絶縁部材６および接続電極８について詳細に説明する。

図４（ａ）は、サーマルヘッドＸ１の配線パターンを示す概略平面図であり、絶縁部材６を一点鎖線にて示し、接続電極８を点鎖線にて示し、被覆部材２９を２点鎖線にて示している。図４（ｂ）は、サーマルヘッドＸ１の配線パターンの一部を拡大して示す拡大平面図であり、絶縁部材６を一点鎖線にて示し、接続電極８を点鎖線にて示し、被覆部材２９を２点鎖線にて示している。

図２に示すように、絶縁部材６は、平面視して、矩形状をなしており、駆動ＩＣ１１と発熱部９との間に配置されている。絶縁部材６は、一定の厚みを有し、配列方向に延在するように設けられており、個別電極１９の一部、ＩＣ−コネクタ接続電極２１の一部、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６の一部の上に設けられている。

絶縁部材６としては、被覆層２７と同様の材料により形成することができ、これらの材料を印刷塗布した後に硬化することにより、形成されている。絶縁部材６は、厚みが１０〜２０μｍであり、絶縁部材６の厚みが１０〜２０μｍであることにより、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６と、接続電極８との絶縁性を確保することができる。

接続電極８は、絶縁部材６上に設けられており、配列方向に延在している。接続電極８は、平面視して、矩形状をなしており、一定の厚みで設けられている。接続電極８の厚みは、０．５〜２．０μｍであることが好ましい。接続電極８の厚みが０．５~２．０μｍ
であることにより、接続電極８の配線抵抗を小さくすることができる。

図２に示すように、接続電極８の一端部は、基板７の他方の短辺７ｄ側に位置する外部端子２に接続されたＩＣ−コネクタ接続電極２６に接続されており、他端部は、基板７の一方の短辺７ｃ側に位置する駆動ＩＣ１１のＩＣ端子（不図示）に接続されている。それにより、基板７の他方の短辺７ｄ側と、基板７の一方の短辺７ｃ側とを電気的に接続することができる。

これらのＩＣ−コネクタ接続電極２６、およびＩＣ端子との接続は、絶縁部材６の一部にビアホール（不図示）を設けて、露出したＩＣ−コネクタ接続電極２６、またはＩＣ端子と、接続電極６とをビアホールにて電気的に接続する。

接続電極８は、信号を送る機能を有しており、例えば、クロック信号、ラッチ信号、ｖｄｄ信号、あるいはストローブ信号を送ることができる。

接続電極８は、アルミニウム、金、銀、パラジウム、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り形成することができる。絶縁部材６を硬化させた後、スパッタ等の薄膜形成技術により形成してもよく、スクリーン印刷等の厚膜形成技術により形成してもよい。なお、絶縁部材６上に形成された接続電極８が、本発明の第２電極の一実施形態となる。

図４に示すように、個別電極１９は、一部が絶縁部材６の下方に配置されており、接続電極８の下方の領域に第１幅狭部１２を有している。なお、接続電極８の下方に位置する領域とは、平面視して、接続電極８の下方に位置する領域である。

第１幅狭部１２は、配列方向に沿った段差部１４を有しており、個別電極１９の他の部位に比べて幅が狭くなっている。第１幅狭部１２の幅は、例えば発熱部９が２００ｄｐｉの密度で配置された場合、１０〜２０μｍとすることができる。なお、個別電極１９の他の部位における幅は３０〜５０μｍとすることができる。

サーマルヘッドＸ１は、個別電極１９が、接続電極８の下方に位置する領域に第１幅狭部１２を有している。そのため、接続電極８と個別電極１９とが絶縁部材６を挟持する面積を小さくすることができる。その結果、絶縁部材６に蓄積される電荷の量を低減することができ、接続電極８が絶縁部材６を介して個別電極１９と対向することで発生する、個別電極１９と接続電極８との間の静電容量（以下、静電容量と称する）を小さくすることができる。それにより、接続電極８を流れる各種信号の立ち上がりが遅くなる可能性を低減することができ、サーマルヘッドＸ１に誤作動が生じる可能性を低減することができる。

また、サーマルヘッドＸ１は、高精細化の要求に従って、個別電極１９が、高密度に形成されている。そのため、個別電極１９に第１幅狭部１２を設けないと、接続電極８の下方に位置する領域に存在する個別電極１９の面積が大きくなることとなる。

しかしながら、サーマルヘッドＸ１は、個別電極１９が第１幅狭部１２を有していることにより、接続電極８の下方に位置する領域に存在する個別電極１９の面積が大きくなることを低減することができる。

また、第１幅狭部１２は、発熱部９側に、配列方向に沿った段差部１４を備えている。そのため、粘性を有する被覆部材２９をサーマルヘッドＸ１に塗布すると、被覆部材２９が、段差部１４により堰き止められることとなる。その結果、被覆部材２９の縁２９ａが、段差部１４上に配置されることとなり、被覆部材２９が、発熱部９に向けて流れ込む可能性を低減することができる。それにより、発熱部９に被覆部材２９が付着して不良品となる可能性を低減することができる。なお、被覆部材２９の縁２９ａとは、平面視した際の被覆部材２９の端部を意味する。また、段差部１４が配列方向に沿った例を示したがこれに限定されるものではなく、配列方向に対して傾斜していてもよい。

また、サーマルヘッドＸ１は、各種電極の高密度化に伴って、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６の一部が、絶縁部材６の下方に配置されており、接続電極８がＩＣ−ＩＣ接続電極２６の上方に設けられていない構成となっている。そのため、接続電極８の下方に位置する電極の面積が大きくなることを低減することができる。なお、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、全ての部位が絶縁部材６の下方に設けられていなくともよい。

図５を用いてサーマルヘッドＸ１の変形例であるサーマルヘッドＸ２，Ｘ３について説明する。

図５（ａ）に示す、サーマルヘッドＸ２は、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６の一部が絶縁部材
６の下方に設けられており、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６の一部が、接続電極８の下方に位置する領域に、第２幅狭部１６を有している。その他の構成は、サーマルヘッドＸ１と同様であり説明を省略する。

第２幅狭部１６は、第１幅狭部１２と同様に、配列方向に沿った段差部（不図示）を有しており、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６の他の部位に比べて幅が狭くなっている。第２幅狭部１６の幅は、例えば発熱部９が２００ｄｐｉの密度で配置された場合、１０〜２０μｍと
することができる。なお、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６の他の部位における幅は３０〜５０μｍとすることができる。

サーマルヘッドＸ２は、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６が、接続電極８の下方に位置する領域に第２幅狭部１６を有している。そのため、接続電極８とＩＣ−ＩＣ接続電極２６とが絶縁部材６を挟持する面積を小さくすることができる。その結果、絶縁部材６に蓄積される電荷の量を低減することができ、静電容量を小さくすることができる。それにより、接続電極８を流れる各種信号の立ち上がりが遅くなる可能性を低減することができ、サーマルヘッドＸ２に誤作動が生じる可能性を低減することができる。

また、図５（ｂ）に示すサーマルヘッドＸ３のように、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６の主走査方向に沿う部位１６´を第２幅狭部１６´としてもよい。この場合においても、接続電極８とＩＣ−ＩＣ接続電極２６とが絶縁部材６を挟持する面積を小さくすることができる。

なお、接続電極８が各種信号を送る信号電極の例を用いて説明したがこれに限定されるものではない。例えば、サーマルヘッドＸ１にサーミスタあるいはコンデンサ等の電子部品を実装して、この電子部品を接続する電子部品用の接続電極としてもよい。

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３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（副走査方向）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６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を用いて他の実施形態に係るサーマルヘッドＸ４について説明する。なお、同一の部材については同一の符号を付しており、以下同様とする。

サーマルヘッドＸ４は、サーマルヘッドＸ１と同様に、個別電極１９上に絶縁部材６ａが設けられており、絶縁部材６ａ上に接続電極８ａが設けられている。個別電極１９は、接続電極８ａの下方に位置する領域に第１幅狭部１２が設けられている。また、グランド電極４上に絶縁部材６ｂが設けられており、絶縁部材６ｂ上に接続電極８ｂが設けられている。グランド電極４は、接続電極８ｂの下方に位置する領域に切欠部２０が設けられている。

切欠部２０は、平面視して、矩形状をなしており、配列方向に所定の間隔をあけて複数設けられている。切欠部２０は、駆動ＩＣ１１とは反対側に段差部２０ａを有しており、段差部２０ａは、配列方向に沿って設けられている。

サーマルヘッドＸ４は、接続電極８ｂの下方に位置する領域に切欠部２０が設けられている。そのため、接続電極８とグランド電極４とが絶縁部材６を挟持する面積を小さくすることができる。その結果、絶縁部材６に蓄積される電荷の量を低減することができ、静電容量を小さくすることができる。それにより、接続電極８を流れる各種信号の立ち上がりおよび立ち下がりが遅くなる可能性を低減することができ、サーマルヘッドＸ４に誤作動が生じる可能性を低減することができる。

切欠部２０が、配列方向に所定の間隔を空けて複数設けられていることから、切欠部２０によるグランド電極４への電気抵抗の増加が、配列方向において均一なものとなる。そのため、配列方向において、サーマルヘッドＸ４の印画にムラが生じる可能性を低減することができる。

また、切欠部２０は、駆動ＩＣ１１とは反対側に段差部２０ａを有しており、段差部２０ａは、配列方向に沿って設けられていることから、粘性を有する被覆部材２９をサーマルヘッドＸ４に塗布した場合おいても、被覆部材２９が、段差部２０ａにより堰き止められることとなる。その結果、被覆部材２９の縁２９ａが、段差部２０ａ上に設けられることとなり、被覆部材２９が、駆動ＩＣ１１の反対側に流れていく可能性を低減することができる。それにより、駆動ＩＣ１１を被覆する被覆部材２９の量が不足して、駆動ＩＣ１１が露出する可能性を低減することができる。また、被覆部材２９の量が不足して、被覆部材２９の強度が低下する可能性を低減することができる。

特に、サーマルヘッドＸ４では、第１幅狭部１２が段差部１４を有しており、切欠部２０が段差部２０ａを有していることから、被覆部材２９を所望の位置に設けやすく容易に駆動ＩＣ１１に被覆部材２９を被覆することができる。

なお、切欠部２０の形状は図７に示したものに限定されるものではない。例えば、切欠部２０は、平面視して、円形状、楕円形状、あるいは多角形状でもよい。また、配列方向に沿って複数設けた例を示したが、切欠部２０を配列方向に沿って延在した形状としてもよい。

＜第３の実施形態＞
図８を用いて第３の実施形態に係るサーマルヘッドＸ５について説明する。

サーマルヘッドＸ５は、個別電極１９が、主走査方向に対して直交する副走査方向に対して傾斜する傾斜部Ａと、副走査方向に沿った非傾斜部Ｂとを有している。個別電極１９は、中央部に非傾斜部Ｂを有し、両端部に傾斜部Ａを有している。なお、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６も、非傾斜部Ｂを有している。

接続電極８は、個別電極１９の傾斜部Ａに略直交する傾斜領域８Ａと、個別電極１９の非傾斜部Ｂに略直交する非傾斜領域Ｂとを有している。そのため、接続電極８は、平面視して、波形状に設けられている。なお、傾斜部Ａに略直交するとは、個別電極１９の傾斜部Ａと接続電極８の傾斜領域８Ａとのなす角が、９０±１０°であることを示し、製造誤差を含む概念である。非傾斜部Ｂに略直交するも同義である。

このように、接続電極８が、個別電極１９の傾斜部Ａに略直交する傾斜領域８Ａと、個別電極１９の非傾斜部Ｂに略直交する非傾斜領域Ｂとを有していることから個別電極１９と接続電極８とは、直交した状態で、絶縁部材６を挟持することとなる。そのため、接続電極８と個別電極１９とが絶縁部材６を挟持する面積を小さくすることができる。また、個別電極１９は、非傾斜部Ｂを備えることにより、駆動ＩＣ１１同士の間の領域を大きくすることができる。その結果、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６を配置するスペースを確保することができ、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６が絶縁部材６の下方に配置されることを低減することができる。

また、第１幅狭部１２および第２幅狭部１６は、配列方向に沿った段差部（不図示）を備えていることから、被覆部材２９の縁２９ａは段差部の上方に配置されることとなる。それにより、被覆部材２９の縁２９ａは、平面視して、波形状をなすこととなる。そのため、記録媒体（不図示）が被覆部材２９に接触した場合においても、点接触とすることができ、記録媒体が被覆部材２９に密着する可能性を低減することができる。

なお、接続電極８が、個別電極１９の傾斜部Ａに略直交する傾斜領域８Ａと、個別電極１９の非傾斜部Ｂに略直交する非傾斜領域Ｂとを有する場合を示したが、個別電極１９の傾斜部Ａに略直交する傾斜領域８Ａのみを有してもよく、個別電極１９の非傾斜部Ｂに略直交する非傾斜領域Ｂのみを有する構成としてもよい。

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。

上記では、コネクタ３１が配列方向における両端部に設けた例を示したが、コネクタ３１を配列方向における中央部に設けてもよい。また、保護部材１８と、駆動ＩＣ１１を被覆する被覆部材２９とを同じ材料により形成してもよい。また、駆動ＩＣ１１を基板７の他方の長辺７ｂに近接して設けてもよい。その場合、被覆部材２９を印刷する際に、保護部材１８が形成される領域にも印刷することで、被覆部材２９と保護部材１８とを同時に形成することができ、サーマルヘッドを容易に作製することができる。

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。

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。

Ｘ１〜Ｘ５ サーマルヘッド
Ｚ１ サーマルプリンタ
１ 放熱体
２ 外部端子
３ ヘッド基体
４ グランド電極
６ 絶縁部材
７ 基板
８ 接続電極
８Ａ 傾斜領域
８ｂ 非傾斜領域
９ 発熱部
１１ 駆動ＩＣ
１２ 第１幅狭部
１３ 蓄熱層
１４ 段差部
１５ 電気抵抗層
１６ 第２幅狭部
１７ 共通電極
１７ａ 主配線部
１７ｂ 副配線部
１７ｃ リード部
１８ 保護部材
１９ 個別電極
２０ 切欠部
２０ａ 段差部
２１ ＩＣ−コネクタ接続電極
２３ 導電部材
２５ 保護層
２６ ＩＣ−ＩＣ接続電極
２７ 被覆層
２９ 被覆部材
２９ａ 縁
３１ コネクタ
３１ａ コネクタピン
３１ｂ ハウジング
３１ｃ 保持部
Ａ 傾斜部
Ｂ 非傾斜部

Claims (8)

1. 基板と、
   該基板上に設けられた発熱部と、
   前記基板上に設けられ、前記発熱部に接続された第１電極と、
   該第１電極上に設けられた絶縁部材と、
   該絶縁部材上に設けられた第２電極と、
   該第２電極を覆う被覆部材と、を備え、
   前記第１電極が、前記第２電極の下方に位置する領域に、段差部を有する第１幅狭部を有し、
   前記被覆部材の縁が、前記段差部の上方に配置されていることを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記第１電極が、前記発熱部と、該発熱部を駆動させる駆動ＩＣとを電気的に接続している、請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記基板上に設けられ、前記駆動ＩＣ同士を電気的に接続する第３電極をさらに備え、
   前記第３電極の一部が前記絶縁部材の下方に配置されており、
   前記第２電極が、前記第３電極の上方に設けられていない、請求項２に記載のサーマルヘッド。
4. 基板と、
   該基板上に設けられた発熱部と、
   前記基板上に設けられ、前記発熱部に接続された第１電極と、
   該第１電極上に設けられた絶縁部材と、
   該絶縁部材上に設けられた第２電極と、
   前記基板上に設けられ、前記駆動ＩＣ同士を電気的に接続する第３電極と、を備え、
   前記第１電極が、前記発熱部と、該発熱部を駆動させる駆動ＩＣとを電気的に接続しているとともに、前記第２電極の下方に位置する領域に第１幅狭部を有しており、
   前記第３電極の一部が前記絶縁部材の下方に配置されており、
   前記第３電極の一部が、前記第２電極の下方に位置する領域に、第２幅狭部を有することを特徴とするサーマルヘッド。
5. 基板と、
   該基板上に設けられた発熱部と、
   前記基板上に設けられ、前記発熱部に接続された第１電極と、
   該第１電極上に設けられた絶縁部材と、
   該絶縁部材上に設けられた第２電極と、
   前記基板上に設けられ、主走査方向に延在し、駆動ＩＣと外部とを電気的に接続する第４電極と、を備え、
   前記第１電極が、前記第２電極の下方に位置する領域に、第１幅狭部を有しており、
   前記第４電極の一部が、前記絶縁部材の下方に配置されており、
   前記第４電極の一部が、前記第２電極の下方に位置する領域に複数の切欠部を有することを特徴とするサーマルヘッド。
6. 基板と、
   該基板上に設けられた発熱部と、
   前記基板上に設けられ、前記発熱部に接続された第１電極と、
   該第１電極上に設けられた絶縁部材と、
   該絶縁部材上に設けられた第２電極と、を備え、
   前記第１電極が、前記第２電極の下方に位置する領域に、第１幅狭部を有するとともに、副走査方向に対して傾斜する傾斜部と、前記副走査方向に沿った非傾斜部とを備えており、
   前記第２電極が、前記第１電極の前記傾斜部に略直交する傾斜領域を有することを特徴とするサーマルヘッド。
7. 前記第２電極が、前記第１電極の前記非傾斜部に略直交する非傾斜領域を有する、請求項６に記載のサーマルヘッド。
8. 請求項１乃至７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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