JP6208561B2 - 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、主走査方向に配列された複数の発熱部と、基板上に設けられ、発熱部の駆動を制御する駆動ＩＣと電気的に接続された複数のＩＣ端子と、基板上に設けられた複数の外部端子と、基板上に設けられ、発熱部とＩＣ端子とを個別に電気的に接続するための複数の個別電極と、基板上に設けられ、ＩＣ端子と外部端子とを電気的に接続するための複数の接続電極と、基板上に設けられ、主走査方向に延びるグランド電極とを備えており、グランド電極が、ＩＣ端子、接続電極、および外部端子に取り囲まれるように配置されてい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）。

特開平９−３９２８４号公報

しかしながら、上述したサーマルヘッドでは、ＩＣ端子と外部端子とを接続電極により電気的に接続する場合に、接続電極を主走査方向の外側に引き回す必要がある。それにより、サーマルヘッドの小型化が図れない問題がある。

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、主走査方向に配列された複数の発熱部と、前記基板上に設けられ、前記発熱部の駆動を制御する駆動ＩＣと電気的に接続された複数のＩＣ端子と、前記基板上に設けられた複数の外部端子と、前記基板上に設けられ、前記発熱部と前記ＩＣ端子とを個別に電気的に接続するための複数の個別電極と、前記基板上に設けられ、前記ＩＣ端子と前記外部端子とを電気的に接続するための複数の接続電極と、前記基板上に設けられ、主走査方向に延びるグランド電極と、を備え、該グランド電極は、前記ＩＣ端子、前記接続電極、および前記外部端子に取り囲まれるように配置されており、主走査方向において、両端に位置する前記ＩＣ端子同士の距離が、前記グランド電極の長さよりも長く、前記グランド電極は、前記駆動ＩＣと電極パッドを介して電気的に接続されており、前記グランド電極は、主走査方向に沿った配線部と、該配線部から、前記発熱部側へ突出した複数の突出部を備えており、前記電極パッドが、前記突出部上に設けられ、前記突出部から前記配線部上にわたって位置している。

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、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。

本発明によれば、接続電極を主走査方向の外側に引き回さずに、ＩＣ端子と外部端子とを接続電極により電気的に接続することができる。それにより、サーマルヘッドを小型化することができる。

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。 図１に示すＩ−Ｉ線断面図である。 第１の実施形態に係るサーマルヘッドの概略構成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の概略構成を示す拡大平面図である。 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の概略構成を示す平面図である。 第３の実施形態に係るサーマルヘッドを示す平面図である。 第３の実施形態に係るサーマルヘッドの概略構成を示す平面図である。 （ａ）は第４の実施形態に係るサーマルヘッドの拡大平面図、（ｂ）は第５の実施形態に係るサーマルヘッドの拡大平面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、サーマルヘッドＸ１について図１〜４を参照して説明する。図１においては、保護層２５および被覆層２７を一点鎖線にて示しており、ハードコート２９を長鎖線にて示している。また、図１においては、ＩＣ端子６の図示を省略している。また、図３は、各種電極と、外部端子４と、ＩＣ端子６と、発熱部９と、コネクタ３１との概略構成を示している。図４は、駆動ＩＣ１１を破線により示している。また、図１〜９に、主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙを示しており、図２，３，５に厚み方向Ｚを示している。

サーマルヘッドＸ１は、ヘッド基体３と、放熱体１と、コネクタ３１とを備えている。ヘッド基体３には、サーマルヘッドＸ１を駆動させるための部品が搭載されており、ヘッド基体３の下方に放熱体１が配置されている。ヘッド基体３と外部とはコネクタ３１を介して電気的に接続されている。

放熱体１は、基板７が載置される台部１ａと、保持部１ｂとを有している。台部１ａは、平面視してほぼ矩形状に形成されており、台部１ａから２つの保持部１ｂが副走査方向Ｙに突出している。保持部１ｂは、その中央部に螺子穴１ｃを備えており、螺子留めにより取り付け部材８０（図５参照）に固定されている。

放熱体１は、例えば、厚さ０．５〜２０ｍｍの銅、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、台部１ａ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。平面視して、台部１ａは、ヘッド基体３よりも大きい面積を有している。

ヘッド基体３は、平面視して、長方形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、一部がハウジング１０の外部に露出しており、残部がハウジング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の外部端子４に電気的に接続されることにより、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。

ハウジング１０は、各コネクタピン８をそれぞれ電気的に独立させた状態で収納する機能を有する。ハウジング１０は、ヘッド基体３に副走査方向Ｙにおいて隣り合うように配置され、放熱体１の台部１ａの上方に配置されている。

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する
ことができる。ハウジング１０は、絶縁性の部材により形成することができ、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することができる。

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、放熱体１の台部１ａ上に配置されており、平面視して、矩形状をなしている。基板７は、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、端面７ｅを有している。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の上面には、蓄熱層１３が形成されている。蓄熱層１３は、下地部１３ａと隆起部１３ｂとを備えている。下地部１３ａは、基板７の上面の左半分にわたり形成されており、発熱部９の近傍に設けられ、後述する保護層２５の下方に配置されている。隆起部１３ｂは、主走査方向Ｘに沿って帯状に延び、断面が略半楕円形状をなしている。隆起部１３ｂは、印画する記録媒体Ｐ（図５参照）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。そして、蓄熱層１３は、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ている。

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４、ＩＣ端子６、グランド電極２、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４、ＩＣ端子６、グランド電極２、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いる。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しており、電気抵抗層１５の露出領域は、蓄熱層１３の隆起部１３ｂ上に列状に配置されている。これらの各露出領域が、複数の発熱部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、外部端子４、ＩＣ端子６、グランド電極２、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４、ＩＣ端子６、グランド電極２、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、主配線部１７ａ，１７ｄと、副配線部１７ｂと、リード部１７ｃとを備えている。主配線部１７ａは、基板７の他方の長辺７ｂに沿って延びている。副配線部
１７ｂは、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おり、複数設けられている。主配線部１７ｄは、基板７の他方の長辺７ａに沿って延びている。

共通電極１７は、主配線部１７ａが複数の発熱部９に共通して接続され、主配線部１７ｄが外部端子４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する構成を有している。なお、主配線部１７ａの電気抵抗値を低下させるために、主配線部１７ａを他の共通電極１７の部位より厚い厚電極部（不図示）としてもよい。

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６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６に電気的に接続され、他端部が外部端子２に電気的に接続されている。それにより、コネクタ３１に電気的に接続され、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２は、個別電極１９と、ＩＣ−コネクタ接続電極２１と、共通電極１７の主配線部１７ｄとによって取り囲まれるように配置されており、主走査方向Ｘに沿って設けられている。グランド電極２は、０〜１Ｖのグランド電位に保持されている。

図３に示すように、グランド電極２は、主走査方向Ｘに沿って延びる配線部２ａと、配線部２ａから基板７の一方の長辺７ａ側へ突出した接続部２ｂとを備えている。配線部２ａはＩＣ端子６に電気的に接続されており、接続部２ｂは外部端子４に電気的に接続されている。

複数のＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、隣り合う駆動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、各種信号を隣り合う駆動ＩＣ１１に伝えている。

外部端子４は、平面視して矩形状をなしており、主走査方向Ｘの中央部において、基板７の一方の長辺７ａの近傍に複数設けられている。外部端子４には、共通電極１７の主配線部１７ｄ、グランド電極２の接続部２ｂ、およびＩＣ−コネクタ接続電極２１が電気的に接続されている。

図３，４に示すように、ＩＣ端子６は、平面視して矩形状をなしている。ＩＣ端子６は、基板７の副走査方向Ｙの中央部に複数設けられており、駆動ＩＣ１１の外部端子（不図示）と電気的に接続されている。

ＩＣ端子６は、個別電極１９と電気的に接続されたＩＣ端子６ａと、ＩＣ−コネクタ接続電極２１に電気的に接続されたＩＣ端子６ｂ１と、グランド電極２に電気的に接続されたＩＣ端子６ｂ２とを備えている。なお、個別電極１９以外と電気的に接続されたＩＣ端子をＩＣ端子６ｂと称する場合がある。

上記の電気抵抗層１５、共通電極１７、個別電極１９、グランド電極２、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６、外部端子４、およびＩＣ端子６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、共通電極１７、個別電極１９、グランド電極２、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６、外部端子４、およびＩＣ端子６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、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、駆動ＩＣ１１の外部端子は、ＩＣ端子６ａ，６ｂに電気的に接続されている。それにより、個別電極１９とＩＣ−コネクタ接続電極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。

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。

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たり、これらの材料を混合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層２７が設けられている。

被覆層２７は、共通電極１７、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機能を有する。

被覆層２７は、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ることが好ましい。それにより、共通電極１７および個別電極１９の保護をより確実にすることができる。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６を露出させるための開口部（不図示）が形成されている。また、駆動ＩＣ１１は、外部電極とＩＣ端子６とが接続された状態で、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ハードコート２９によって被覆されている。それにより、駆動ＩＣ１１の保護、および駆動ＩＣ１１の外部電極とＩＣ端子６との接続部を保護することができる。

外部端子４上には、コネクタピン８が配置されている。図２に示すように、外部端子４と、コネクタピン８とは、導電性接合剤２３により電気的に接続されている。

導電性接合剤２３は、例えば、はんだ、あるいは異方性導電接着剤等を例示することができる。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、導電性接合剤２３に覆われている。

次に図３，４を用いてグランド電極２およびＩＣ端子６について詳細に説明する。

ＩＣ端子６は、個別電極１９に接続されるＩＣ端子６ａと、ＩＣ−コネクタ接続電極２
１に接続されるＩＣ端子６ｂ１と、グランド電極２に接続されるＩＣ端子６ｂ２とを備えている。ＩＣ端子６ａは、主走査方向Ｘに列状に配列されており、ＩＣ端子６ａの列は、副走査方向Ｙに２列並列されている。そして、隣り合うＩＣ端子６ａの列は、主走査方向Ｘにずれて配列されており、ＩＣ端子６ａは互い違いに配置されている。

ＩＣ端子６ｂは、主走査方向Ｘに列状に配列されており、主走査方向Ｘにおける両端部にＩＣ端子６ｂ１が配置され、主走査方向Ｘにおける中央部にＩＣ端子６ｂ２が配置されている。ＩＣ端子６ｂ２は、グランド電極２の長さＷ_２よりも短い領域に配置されている。ＩＣ端子６ｂ１は、グランド電極２の長さＷ_２よりも主走査方向Ｘにおける外側に配置されている。

そのため、主走査方向Ｘにおいて、両端に位置するＩＣ端子６ｂ１同士の距離Ｗ_６（以下、ＩＣ端子距離Ｗ_６と称する）が、グランド電極２の長さＷ_２よりも長くなっている。言い換えると、主走査方向ＸにおけるＩＣ端子６の配置領域の長さＷ_６が、グランド電極２の長さＷ_２よりも長くなっている。また、ＩＣ端子６ｂの列は、副走査方向Ｙにおいて、ＩＣ端子６ａの列に隣り合うように配置されている。

グランド電極２の配線部２ａはＩＣ端子６ｂ２に接続されており、グランド電極２の接続部２ｂは外部端子４に接続されている。ＩＣ−コネクタ接続電極２１は、ＩＣ端子６ｂ１と外部端子４とに接続されている。ＩＣ−コネクタ接続電極２１に接続された外部端子４は、グランド電極２に接続された外部端子よりも、主走査方向Ｘの外側に配置されている。そのため、グランド電極２は、ＩＣ端子６、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、および外部端子４により取り囲まれるように配置されている。また、ＩＣ−コネクタ接続電極２１は、共通電極１７および外部端子４により取り囲まれるように配置されている。

サーマルヘッドＸ１は、主走査方向Ｘにおいて、ＩＣ端子距離Ｗ_６が、グランド電極２の長さＷ_２よりも長い構成を有している。そのため、ＩＣ−コネクタ接続電極２１によりＩＣ端子６ｂ１と外部端子４とを電気的に接続する場合に、ＩＣ端子６ｂ１から副走査方向ＹにＩＣ−コネクタ接続電極２１を引き出すことができる。その結果、ＩＣ−コネクタ接続電極２１が、主走査方向Ｘの外側に向けて引き回されない構成となり、サーマルヘッドＸ１を小型化することができる。より詳細には、サーマルヘッドＸ１の主走査方向Ｘの長さを短くすることができ、サーマルヘッドＸ１を小型化することができる。

なお、ＩＣ端子距離Ｗ_６は、主走査方向Ｘにおいて、一端に位置するＩＣ端子６ｂ１と、他端に位置するＩＣ端子６ｂ１との距離であり、一端に位置するＩＣ端子６ｂ１の一端から、他端に位置するＩＣ端子６ｂ１の他端までの距離である。

駆動ＩＣ１１は、図１に示すように主走査方向Ｘに複数個設けられており、図４においては、その両端に位置する駆動ＩＣ１１を図示している。そして、両端に位置する駆動ＩＣＩＣ１１同士の距離Ｗ_１１（以下、駆動ＩＣ距離Ｗ_１１と称する）が、グランド電極の長さＷ_２よりも長くなっている。

サーマルヘッドＸ１は、主走査方向Ｘにおいて、駆動ＩＣ距離Ｗ_１１が、グランド電極２の長さＷ_２よりも長い構成を有している。それにより、グランド電極２による放熱を抑えることができ、サーマルヘッドＸ１の主走査方向Ｘの両端部における温度が低下する可能性を低減することができる。

ここで、グランド電極２は、金属あるいは合金の材料により形成されているため、熱伝導率が高い。そのため、主走査方向Ｘにおいて、グランド電極２の長さＷ_２が、駆動ＩＣ１１の長さＷ_１１よりも長い場合、駆動ＩＣ１１よりも突出したグランド電極２から過剰
な放熱が生じる場合がある。

しかしながら、サーマルヘッドＸ１は、駆動ＩＣ距離Ｗ_１１が、グランド電極２の長さＷ_２よりも長いことから、駆動ＩＣ１１よりもグランド電極２が突出した構成とならず、グランド電極２から過剰な放熱が生じる可能性を抑えることができる。それにより、主走査方向Ｘの両端部における温度が低下する可能性を低減することができる。

なお、主走査方向Ｘにおける駆動ＩＣ距離Ｗ_１１とは、主走査方向Ｘにおいて、一端に位置する駆動ＩＣ端子１１と、他端に位置する駆動ＩＣ１１との距離であり、一端に位置する駆動ＩＣ１１の一端から、他端に位置する駆動ＩＣ１１の他端までの距離である。

また、ＩＣ端子６ｂ１から副走査方向ＹにＩＣ−コネクタ接続電極２１が引き出された例を示したがこれに限定されるものではない。たとえば、ＩＣ−コネクタ接続電極２１は、副走査方向Ｙに傾斜するように引き出されてもよい。

さらに、サーマルヘッドＸ１では、すべてのＩＣ−コネクタ接続電極２１が、ＩＣ端子６ｂ１から副走査方向Ｙに引き出された例を示したが、少なくとも１つのＩＣ−コネクタ接続電極２１が、ＩＣ端子６ｂ１から副走査方向Ｙに引き出されていればよい。その場合においても、一部のＩＣ−コネクタ接続電極２１の距離が最短となるように配線されるため、サーマルヘッドＸ１を小型化することができる。

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、サーマルヘッドＸ１は、発熱部９の配列方向が、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ＩＣ
１１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を用いてサーマルヘッド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は、ＩＣ端子６上に電極パッド１２が設けられている。図６においては、黒色で示した箇所が電極パッド１２である。

電極パッド１２は、平面視して矩形状をなしている。電極パッド１２は、ＩＣ端子６の全面にわたって設けられている。そのため、平面視して、ＩＣ端子６は電極パッド１２により被覆されている。

また、電極パッド１２は、グランド電極２の配線部２ａ上に設けられている。グランド電極２上に設けられた電極パッド１２は、互いに離間して配置されているが電気的に同電位である。このように、グランド電極２上に電極パッド１２を設けて、駆動ＩＣ１１（図１参照）の外部端子（不図示）と接続してもよい。この場合は、グランド電極２のうち、電極パッド１２の下方に位置する部位がＩＣ端子６ｂ２として機能している。

電極パッド１２は、Ｎｉ、Ａｕ、あるいはＰｄを用いることができる。ＩＣ端子６およびグランド電極２にＮｉ、Ａｕ、あるいはＰｄを、無電解メッキ法により形成することにより作製することができる。

サーマルヘッドＸ２は、グランド電極２が、駆動ＩＣ１１と電極パッド１２を介して電気的に接続されている構成を有している。そのため、グランド電極２と駆動ＩＣ１１の外部電極（不図示）との接触抵抗を低減することができる。

また、グランド電極２上に設けられた電極パッド上に、駆動ＩＣを配置することにより、サーマルヘッドＸ２の副走査方向Ｙの長さを小さくすることができ、さらにサーマルヘッドＸ２を小型化することができる。このような場合、駆動ＩＣは電極パッド１２にフリップチップ実装をすればよい。

なお、外部端子４上に電極パッド１２を設けてもよい。その場合においても、外部端子４とコネクタピン８との接触抵抗を小さくすることができる。また、サーマルヘッドＸ２は、外部電極４に電極パッド１２を形成し、はんだを用いてコネクタピン８を接続するため、はんだの濡れ性が向上し、外部電極４とコネクタピン８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７，８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、測温配線１６と測温端子１８とが基板７上に設けられており、測温端子１８上に測温素子１４が配置されている。そして、ＩＣ−コネクタ接続電極２１
が、ＩＣ端子６ｂ１から副走査方向Ｙに引き出したことにより生じたスペースに、測温端子１８が配置されている。このため、基板７上の限られたスペースを有効に活用することができる。

測温配線１６は、測温端子１８と外部端子４とに接続されている。測温配線１６に接続された外部端子４は、主走査方向Ｘにおいて、共通電極１７に接続された外部端子４と、ＩＣ−コネクタ接続電極２１に接続された外部端子４との間に配置されている。それにより、測温配線１６を基板７の表面上に設けることができる。

測温素子１４は、サーマルヘッドＸ３の温度を測定する機能を有しており、測温素子１４により測定された温度に基づいて、駆動ＩＣ１１に発熱部９を駆動させる信号が供給される。測温素子１４として、チップサーミスタを例示することができる。

図７，８に示すように、グランド電極２は、配線部２ａと、接続部２ｂと、複数の突出部２ｃとを備えている。複数の突出部２ｃは、配線部２ａから発熱部９側へ突出しており、隣り合う突出部２ｃ同士は、互いに離間して設けられている。グランド電極２は、突出部２ｃを有しているため、グランド電極２の面積を増加させることができ、グランド電極２全体の電気容量を増大させることができる。

突出部２ｃ上には、電極パッド１２が設けられている。電極パッド１２は、突出部２ｃから配線部２ａにわたって設けられている。そのため、電極パッド１２は、一部が配線部２ａ上に位置する構成となる。電極パッド１２は、ＩＣ端子６ｂ１と主走査方向Ｘに列状に配列されている。

そして、突出部２ｃは、主走査方向Ｘに配列されたＩＣ端子６ａの列のうち隣り合うＩＣ端子６ａの列と、主走査方向Ｘに互い違いに配置されている。つまり、副走査方向Ｙから見て、突出部２ｃがＩＣ端子６ａの間に配置されており、平面視して、ＩＣ端子６ａと突出部２ｃとが入れ子式に配置されている。

サーマルヘッドＸ３は、突出部２ｃが主走査方向Ｘに間隔をあけて配置されており、副走査方向Ｙから見て、突出部２ｃがＩＣ端子６ａの間に配置されている。そのため、突出部２ｃとＩＣ端子６ａとが接触して短絡する可能性を低減しつつ、グランド電極２の電気容量を増加させることができる。

また、突出部２ｃ上に電極パッド１２が設けられており、電極パッドは、一部が配線部２ａ上に位置している。そのため、駆動ＩＣ１１の駆動により生じた熱を効率よく放熱することができる。

すなわち、駆動ＩＣ１１の駆動により生じた熱は、駆動ＩＣ１１の外部電極（不図示）を通じて電極パッド１２に熱伝導することとなる。電極パッド１２に熱伝導した熱は、面積の広いグランド電極２によって放熱されることとなる。サーマルヘッドＸ３は、電極パッド１２の一部が配線部２ａ上に設けられている構成を有するため、電極パッド１２に熱伝導した熱が直接突出部２ｃに放熱されるとともに、電極パッド１２の熱が電極パッド１２の内部を熱伝導して、配線部２ａに放熱されることとなる。その結果、効率のよい放熱を行うことができる。

なお、配線部２ａ上に位置する電極パッド１２同士を接続してもよい。つまり、グランド電極２上に設けられた電極パッド１２を一体的に形成することにより、さらに電極パッド１２に熱伝導した熱を配線部２ａに放熱することができる。

＜第４の実施形態＞
図９（ａ）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、個別電極１９の形状がサーマルヘッドＸ１と異なっておりその他の点は同一である。

個別電極１９は、第１部位１９ａと、第２部位１９ｂと、第１部位１９ａと第２部位１９ｂとを接続する接続部位１９ｃとを備えている。第１部位１９ａは副走査方向Ｙに沿っている。第２部位１９ｂは副走査方向Ｙに対して傾斜している。

そして、副走査方向Ｙにおける接続部位１９ｃが、主走査方向Ｘの両端部に向かうにつれて発熱部９側に位置している。そのため、主走査方向Ｘの両端部に位置する個別電極１９の配線スペースを確保することができる。その結果、配線が細くなりやすい主走査方向Ｘの両端部に位置する個別電極１９に、断線が生じる可能性を低減することができる。

なお、主走査方向Ｘにおける両端部とは、ヘッド基体３の縁から３０％の領域例示することができ、主走査方向Ｘにおける中央部とは、残りの４０％の領域を例示することができる。

＜第５の実施形態＞
図９（ｂ）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、一部の個別電極１９の幅の大きさがサーマルヘッドＸ４と異なっておりその他の点は同一である。

サーマルヘッドＸ５は、主走査方向Ｘにおける中央部に位置する第２部位１９ｂの幅が、主走査方向Ｘにおける両端部に位置する第２部位１９ｂの幅よりも狭い構成を有している。それにより、主走査方向Ｘにおける中央部に位置する個別電極１９の配線抵抗を大きくすることができる。

その結果、主走査方向Ｘにおける中央部に位置する個別電極１９の配線抵抗を、主走査方向Ｘにおける両端部に位置する個別電極１９の配線抵抗に近づけることができる。それにより、主走査方向Ｘにおける個別電極の配線抵抗を均一に近づけることができ、印画ムラが生じにくくなる。

なお、サーマルヘッドＸ５では、主走査方向Ｘの位置により、個別電極１９の第２部位１９ｂの幅を変えた例を示したが、これに限定されるものではない。例えば。主走査方向Ｘの位置により、個別電極１９の第１部位１９ａの幅を変えてもよい。その場合においても同様の効果を奏することができる。

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。

また、サーマルヘッドＸ１では、蓄熱層１３に隆起部１３ｂが形成され、隆起部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に隆起部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、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、ヘッド基体３と外部との電気的な接続について、コネクタ３１を用いた例を示し
たが、ＦＰＣ（フレキシブル配線基板）を用いてもよい。また、硬質なリジット基板を用いてもよい。

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。さらに、発熱部９を基板の端面に形成する端面ヘッドに本技術を用いてもよい。

なお、封止樹脂４を、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２９を印刷する際に、封止樹脂４が形成される領域にも印刷することで、ハードコート２９と封止樹脂４とを同時に形成することができる。

Ｘ１〜Ｘ５ サーマルヘッド
Ｚ１ サーマルプリンタ
１ 放熱体
１ａ 台部
１ｂ 保持部
１ｃ 螺子穴
２ グランド電極
３ ヘッド基体
４ 外部端子
６ ＩＣ端子
６ａ （個別電極と接続される）ＩＣ端子
６ｂ （個別電極以外と接続される）ＩＣ端子
６ｂ１ （ＩＣ−コネクタ接続電極と接続される）ＩＣ端子
６ｂ２ （グランド電極と接続される）ＩＣ端子
７ 基板
８ コネクタピン
９ 発熱部
１０ ハウジング
１１ 駆動ＩＣ
１２ 電極パッド
１３ 蓄熱層
１５ 電気抵抗層
１７ 共通電極
１９ 個別電極
２１ ＩＣ−コネクタ接続電極
２３ 導電性接合剤
２５ 保護層
２６ ＩＣ−ＩＣ接続電極
２７ 被覆層
２９ ハードコート
Ｘ 主走査方向
Ｙ 副走査方向
Ｚ 厚み方向

Claims (5)

1. 基板と、
   該基板上に設けられ、主走査方向に配列された複数の発熱部と、
   前記基板上に設けられ、前記発熱部の駆動を制御する駆動ＩＣと電気的に接続された複数のＩＣ端子と、
   前記基板上に設けられた複数の外部端子と、
   前記基板上に設けられ、前記発熱部と前記ＩＣ端子とを個別に電気的に接続するための複数の個別電極と、
   前記基板上に設けられ、前記ＩＣ端子と前記外部端子とを電気的に接続するための複数の接続電極と、
   前記基板上に設けられ、主走査方向に延びるグランド電極と、を備え、
   該グランド電極は、前記ＩＣ端子、前記接続電極、および前記外部端子に取り囲まれるように配置されており、
   主走査方向において、両端に位置する前記ＩＣ端子同士の距離が、前記グランド電極の長さよりも長く、
   前記グランド電極は、前記駆動ＩＣと電極パッドを介して電気的に接続されており、
   前記グランド電極は、主走査方向に沿った配線部と、該配線部から、前記発熱部側へ突出した複数の突出部を備えており、
   前記電極パッドが、前記突出部上に設けられ、前記突出部上から前記配線部上にわたって位置していることを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記ＩＣ端子上に複数の前記駆動ＩＣを備え、
   主走査方向において、両端に位置する前記駆動ＩＣ同士の距離が、前記グランド電極の長さよりも長い、請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記個別電極は、副走査方向に沿った第１部位と、副走査方向に対して傾斜した第２部位と、前記第１部位と前記第２部位とを接続する接続部位と、を備えており、
   副走査方向における前記接続部位が、主走査方向の両端部に向かうにつれて発熱部側に位置する、請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
4. 主走査方向における中央部に位置する前記第２部位の幅は、主走査方向における両端部に位置する前記第２部位の幅よりも狭い、請求項３に記載のサーマルヘッド。
5. 請求項１乃至４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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