(57)【要約】【課題】  除電層の除電機能を高めることができるサーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタを提供する。【解決手段】  サーマルヘッドＸ１は、基板７と、複数の発熱部９と、基板７上に設けられ、複数の発熱部９に電気的に接続された共通電極１７と、基板７上に設けられ、複数の発熱部９ごとに電気的に接続された複数の個別電極１９と、発熱部９、共通電極１７の一部、および個別電極１９の一部の上に設けられた第１絶縁層２５と、第１絶縁層２５に隣り合うように配置され、個別電極１９の一部の上に設けられた第２絶縁層４と、第１絶縁層２５上に設けられ、接地された除電層３とを備え、除電層３が、第１絶縁層２５の上面に設けられた第１部位２ａと、第１部位２ａに電気的に接続され、第２絶縁層２５の上面に設けられた第２部位２ｂとを有することにより、除電層２の除電機能を高めることができる。【選択図】  図３
2016068313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記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、複数の前記発熱部に電気的に接続された共通電極と、
前記基板上に設けられ、複数の前記発熱部ごとに電気的に接続された複数の個別電極と、
前記発熱部、前記共通電極、および前記個別電極の上に設けられた第１絶縁層と、
前記第１絶縁層に隣り合うように配置され、前記個別電極の上に設けられた第２絶縁層と、
接地された除電層と、を備え、
前記除電層が、前記第１絶縁層上に設けられた第１部位と、前記第１部位に電気的に接続され、前記第２絶縁層上に設けられた第２部位とを有することを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記第１絶縁層が、前記第２絶縁層上に設けられた第１重畳部を有する、請求項１に記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
前記第１部位が、前記第１重畳部上に設けられており、
前記第２絶縁層、前記第１絶縁層、および前記除電層がこの順に積層された第１積層部を有しており、
前記第１積層部が、上方に向けて突出している、請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
前記第１絶縁層の縁が、前記第２絶縁層と前記除電層とにより挟持されている、請求項３に記載のサーマルヘッド。
【請求項５】
前記第１積層部を被覆する被覆層をさらに備え、
断面視して、前記被覆層における前記発熱部側の側面と前記基板との傾斜角が、前記被覆層における前記発熱部の反対側の側面と前記基板との傾斜角よりも大きい、請求項３または４に記載のサーマルヘッド。
【請求項６】
前記第２絶縁層が、前記第１絶縁層上に設けられた第２重畳部を有する、請求項１に記載のサーマルヘッド。
【請求項７】
前記第２部位が、前記第２重畳部上に設けられており、
前記第１絶縁層、前記第２絶縁層、および前記除電層がこの順に積層された第２積層部を有しており、
前記第２積層部が、上方に向けて突出している、請求項５または６に記載のサーマルヘッド。
【請求項８】
前記第２絶縁層の縁が、前記第１絶縁層と前記除電層とにより挟持されている、請求項７に記載のサーマルヘッド。
【請求項９】
前記第２積層部を被覆する被覆層をさらに備え、
断面視して、前記被覆層における前記発熱部側の側面と前記基板との傾斜角が、前記被覆層における前記発熱部の反対側の側面と前記基板との傾斜角よりも大きい、請求項７または８に記載のサーマルヘッド。
【請求項１０】
前記共通電極が、主走査方向に延びる主配線部と、
主走査方向における両端部に位置し、副走査方向に延びる副配線部とを有し、
前記第２絶縁層が、前記副配線部の間に設けられている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
【請求項１１】
平面視して、前記個別電極が、副走査方向に対して傾斜した傾斜部を有しており、
前記傾斜部上に第２絶縁層が設けられている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
【請求項１２】
請求項１〜１１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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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、支持基板と、支持基板上に設けられた複数の発熱部と、支持基板上に設けられ、複数の発熱部に電気的に接続された共通電極部と、支持基板上に設けられ、複数の発熱部ごとに電気的に接続された個別電極リード部と、発熱部、共通電極部および個別電極リード部上に設けられた第１絶縁層と、第１絶縁層に隣り合うように配置され、個別電極リード部上に設けられた第２絶縁層と、第１絶縁層上に設けられた除電層とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。除電層は、記録媒体に帯電した静電気を除去する機能を有している。そのため、上述したサーマルヘッドは、記録媒体に帯電した静電気を除電する除電機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７８００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のサーマルヘッドは、いまだ除電層の除電機能が低かった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、複数の前記発熱部に電気的に接続された共通電極と、前記基板上に設けられ、複数の前記発熱部ごとに電気的に接続された複数の個別電極と、前記発熱部、前記共通電極、および前記個別電極の上に設けられた第１絶縁層と、前記第１絶縁層に隣り合うように配置され、前記個別電極の上に設けられた第２絶縁層と、接地された除電層とを備えている。また、前記除電層が、前記第１絶縁層の上面に設けられた第１部位と、前記第１部位に電気的に接続され、前記第２絶縁層の上面に設けられた第２部位とを有する。【０００６】
本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記のいずれか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。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、除電層の除電機能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】（ａ）は図１のサーマルヘッドを概略的に示す平面図、（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線断面図、（ｃ）は図３（ａ）のＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ線断面図である。
【図４】（ａ）は除電層を形成する際に用いる治具の斜視図であり、（ｂ）は治具にヘッド基体を搭載した平面図である。
【図５】（ａ）はサーマルヘッドの製造工程を示す平面図、（ｂ）は図５（ａ）の次工程を示す平面図である。
【図６】（ａ）は図５（ｂ）の次工程を示す平面図、（ｂ）は図６（ａ）の次工程を示す平面図、（ｃ）は図６（ｂ）の次工程を示す平面図である。
【図７】本発明の第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。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、（ａ）は図３（ａ）に対応するサーマルヘッドを概略的に示す平面図、（ｂ）は図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線断面図、（ｃ）は図８（ａ）のＶＩＩＩｃ−ＶＩＩＩｃ線断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、図３（ｃ）に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１の実施形態＞
以下、サーマルヘッドＸ１について図１〜６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に接続されたフレキシブルプリント配線板５（以下、ＦＰＣ５という）と、ＦＰＣ５に電気的に接続されたコネクタ３１を備えている。なお、図１では、ＦＰＣ５およびコネクタ３１の図示を省略し、ＦＰＣ５およびコネクタ３１が配置される領域を破線で示している。また、図１では除電層２の図示を省略しており、長鎖線で示している。また、第１絶縁層、第２絶縁層、および被覆層の図示を省略している。また、図３において、接続部２ｃを斜線のハッチングで示している。
【００１０】
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。
【００１１】
ヘッド基体３は、平面視して、板状に形成されており、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。
【００１２】
ＦＰＣ５は、ヘッド基体３と電気的に接続されており、絶縁性の樹脂層の内部に、パターニングされたプリント配線が複数設けられており、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配線基板である。プリント配線は、一端部が樹脂層から露出しており、他端部がコネクタ３１と電気的に接続されている。
【００１３】
ＦＰＣ５のプリント配線は、接合材２３を介してヘッド基体３の接続電極２１と接続されている。それにより、ヘッド基体３とＦＰＣ５とが電気的に接続されている。接合材２３は、半田材料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フィルム（ＡＣＦ）を例示することができる。なお、接合材２３を設けずに、ヘッド基体３とＦＰＣ５とを直接接続してもよい。
【００１４】
なお、配線基板として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。また、ＦＰＣ５を設けずに、ヘッド基体３に直接コネクタ３１を接続してもよい。
【００１５】
以下、ヘッド基体３を構成する各部材について説明する。
【００１６】
基板７は、平面視して矩形状をなしており、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とを備えている。
【００１７】
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の上面の全域にわたり形成されている。隆起部１３ｂは、主走査方向に帯状に延びており、断面が略半楕円形状をなしている。隆起部１３ｂは、印画する記録媒体を、発熱部９上に形成された第１絶縁層２５に良好に押し当てるように機能する。
【００１８】
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。
【００１９】
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が設けられている。電気抵抗層１５は、共通電極１７、個別電極１９および接続電極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の隆起部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。
【００２０】
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。
【００２１】
なお、電気抵抗層１５は、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１と同形状にパターニングされていなくてもよく、共通電極１７と個別電極１９とを電気的に接続するように、共通電極１７と個別電極１９との間にのみ設けてもよい。
【００２２】
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および複数の接続電極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。
【００２３】
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。主配線部１７ａは、基板７の一方の長辺７ａ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。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ＦＰＣ５に接続されることにより、ＦＰＣ５と各発熱部９との間を電気的に接続している。
【００２４】
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。
【００２５】
また、個別電極１９は、直線部１９ａと傾斜部１９ｂとを有している。直線部１９ａは、副走査方向に沿って延びている。傾斜部１９ｂは、副走査方向に対して傾斜するように設けられている。直線部１９ａは、傾斜部１９ｂと発熱部９とを電気的に接続している。傾斜部１９ｂは、直線部１９aと駆動ＩＣ１１とを電気的に接続している。
【００２６】
複数の接続電極２１は、一端部が駆動ＩＣ１１に接続され、他端部がＦＰＣ５に接続されることにより、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５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。
【００２７】
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集積回路等の切替部材を用いればよい。
【００２８】
上記の電気抵抗層１５、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１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、この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。
【００２９】
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および個別電極１９を被覆する第１絶縁層２５が形成されている。より詳細には、第１絶縁層２５は、主配線部１７ａと、副配線部１７ｂの一部と、リード部１７ｃと、発熱部９と、直線部１９ａと、傾斜部１９ｂの一部を被覆している。第１絶縁層２５は、基板７の縁から個別電極１９の一部を覆うように設けられている。
【００３０】
第１絶縁層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。第１絶縁層２５は、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、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、第１絶縁層２５の厚みは３〜２０μｍとすることができる。なお、第１絶縁層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。このような第１絶縁層２５はスパッタリング法等の薄膜形成技術を用いて作製することができる。また、スクリーン印刷法等の厚膜形成技術を用いて作製することができる。
【００３１】
第１絶縁層２５は、第２絶縁層４上に設けられた第１重畳部２５ａを有している。また、第１絶縁層２５上には除電層２が設けられており、除電層２が、第１絶縁層２５の縁２５ｅを被覆している。それにより、第１絶縁層２５の縁２５ｅは、第２絶縁層４および除電層４により挟持されている。
【００３２】
第２絶縁層４は、第１絶縁層２５と隣り合うように設けられており、個別電極１９を被覆している。より詳細には、第２絶縁層４は、個別電極１９の傾斜部１９ｂの一部を被覆するように設けられており、第１絶縁層２５よりも基板７の他方の長辺７ｂ側に設けられている。
【００３３】
第２絶縁層４は、主走査方向に沿って延びるように設けられており、一方の端部に設けられた副配線部１７ｂと、他方の端部に設けられた副配線部１７ｂとの間に設けられている。すなわち、第２絶縁層４は、副配線部１７ｂを完全に被覆しないように設けられている。第２絶縁層４は、副配線部１７ｂの一部を被覆してもよい。第２絶縁層４は、第１絶縁層２５を形成するためにヘッド基体３を重ねる際に、ヘッド基体３の各種部材が他のヘッド基体３に接触しないように、離間させる機能を有している。
【００３４】
第２絶縁層４は、ポリイミド、エポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂等の樹脂材料により形成することができ、印刷、あるいはディスペンサーによる塗布によって作製することができる。なお、第２絶縁層４は、ガラスを印刷、焼成して作製してもよい。
【００３５】
第２絶縁層４上には、第１絶縁層２５が一部設けられており、第２絶縁層４の縁４ｅは、第１絶縁層２５により被覆されている。そのため、第２絶縁層４の縁４ｅは、蓄熱層１３および第１絶縁層２５により挟持されている。また、第２絶縁層４上には、除電層２も設けられている。さらに、第２絶縁層４上には、被覆層２７も設けられている。そのため、第２絶縁層４の上面は、第１絶縁層２５、除電層２、および被覆層２７が接触している。
【００３６】
除電層２は、第１部位２ａと、第２部位２ｂと、接続部２ｃとを備えている。第１部位２ａは、第１絶縁層２５上に設けられており、主走査方向に沿って延びるように設けられている。第２部位２ｂは、第２絶縁層４上に設けられており、主走査方向に沿って延びるように設けられている。接続部２ｃは、第１絶縁層２５から露出した共通電極１７の副配線部１７ｂ上に設けられている。そのため、除電層２は、接続部２ｃにて共通電極１７と電気的に接続されている。
【００３７】
なお、第１部位２ａとは、除電層２のうち、第１絶縁層２５上に位置する部位を示しており、第２部位２ｂとは、除電層２のうち、第２絶縁層４上に位置する部位を示している。すなわち、第２絶縁層４上に設けられた第１重畳部２５ａ上に位置する除電層２は、第１部位２ａである。接続部２ｃは、除電層２のうち、共通電極１７上に位置する部位である。
【００３８】
除電層２は、電気伝導性を有しており、記録媒体Ｐ（図７参照）の搬送により生じた静電気を共通電極１７に逃がす機能を有している。除電層２は、例えば、ＴａＳｉＯ、ＴａＮにより形成することができ、除電層２の厚みは２０〜１００ｎｍとすることができる。除電層２は、スパッタリング等の薄膜形成技術により形成することができる。
【００３９】
図３（ｃ）に示すように、サーマルヘッドＸ１は、第２絶縁層４、第１絶縁層２５、および除電層４がこの順に積層された第１積層部８を有している。第１積層部８は、上方に向けて突出している。なお、第１積層部８とは、第２絶縁層４、第１絶縁層２５、および除電層４がこの順に積層された部位を示している。
【００４０】
除電層２上には被覆層２７が設けられている。また、被覆層２７は、基板７の上面に形成された蓄熱層１３の下地部１３ａ上にも設けられている。被覆層２７は、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１を部分的に被覆している。さらに、被覆層２７は、第１積層部８も被覆しており、被覆層２７のうち、第１積層部８を被覆している部位が、最も高くに配置されている。
【００４１】
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。なお、被覆層２７は、第１絶縁層２５の一部と除電層２の一部に重なるようにして形成されており、共通電極１７および個別電極１９を封止している。
【００４２】
被覆層２７は、第１積層部８上にも設けられており、第１積層部８を被覆している。被覆層２７の側面２７ａは、第１積層部８側に傾いた状態で設けられており、被覆層２７の側面２７ｂも第１積層部８側に傾いた状態で設けられている。そして、断面視して、被覆層２７における発熱部９側（図３（ｃ）においては右側）の側面２７ａと基板７との傾斜角θａが、被覆層２７における発熱部９の反対側（図３（ｃ）においては左側）の側面２７ｂと基板７との傾斜角θｂよりも大きくなっている。
【００４３】
なお、被覆層２７の発熱部９側の側面２７ａとは、第１積層部８上に設けられた被覆層２７の上面から連続して基板７の表面と略水平面になるまでの面を示しており、被覆層２７の発熱部の反対９側の側面２７ｂとは、第１積層部８上に設けられた被覆層２７の上面から連続して基板７の表面と略水平面になるまでの面を示している。
【００４４】
また、被覆層２７の側面２７ａと基板７との傾斜角θａは、側面２７ａが、第１積層部８側に向けて傾いている時の、基板７の表面と被覆層２７の側面２７ａとのなす角のうち小さい角度である。被覆層２７の側面２７ｂと基板７との傾斜角θｂについても同様である。
【００４５】
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。
【００４６】
被覆層２７は、駆動ＩＣ１１と接続される個別電極１９、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、および駆動ＩＣ１１とこれらの電極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によって被覆されることで封止されている。
【００４７】
ここで、サーマルヘッドを駆動させると、第１絶縁層と記録媒体との接触により、記録媒体に静電気が帯電する場合がある。静電気が帯電した記録媒体を搬送させると、静電気がヘッド基体上に形成された突起等に落ちて、サーマルヘッドが破損するおそれがある。
【００４８】
サーマルヘッドの除電効果を高めるために、第１絶縁層上の第１部位の平面視面積を大きくすることが考えられる。しかしながら、第１絶縁層にピンホールが生じていると、第１絶縁層のピンホールを介して、除電層と個別電極との間で短絡が生じるおそれがある。
【００４９】
これに対して、除電層２は、第１絶縁層２５上面設けられた第１部位２ａと、第１部位２ａと電気的に接続され、第２絶縁層４上に設けられた第２部位２ｂとを有している。そのため、除電層２の平面視面積を大きくすることができる。その結果、除電層４と記録媒体Ｐとが接触する可能性を高めることができ、記録媒体Ｐに帯電した静電気を共通電極１７に効率よく逃がすことができる。それゆえ、サーマルヘッドのＸ１の除電効果を高めることができる。
【００５０】
すなわち、サーマルヘッドＸ１は、第１絶縁層２５に隣り合うように第２絶縁層４が設けられており、第２絶縁層４上に第２部位２ｂが設けられている。そのため、第２部位２ｂを設けた分だけ除電層２の平面視面積を大きくすることができる。その結果、第１部位２ａの平面視面積を大きくすることなく、除電層２の平面視面積を大きくすることができ、除電層２と個別電極１９との絶縁性を保ちつつ、除電効果を高めることができる。
【００５１】
第１絶縁層２５が第２絶縁層４に重畳した第１重畳部２５ａを有している。そのため、第２絶縁層４の縁４ｅは、第１絶縁層２５により被覆され、第２絶縁層４の縁４ｅは、蓄熱層１３および第１絶縁層２５により挟持されている。その結果、第２絶縁層４の縁４ｅが、蓄熱層１３から剥離する可能性を低減することができる。
【００５２】
さらに、第１重畳部２５ａと第２絶縁層４とが接触する構成となり、第１重畳部２５ａの密着性を高めることができる。つまり、第２絶縁層４は蓄熱層１３よりも表面粗さが大きいため、第２絶縁層４上に設けられた第１重畳部２５ａの密着力を高めることができる。その結果、第１重畳部２５ａの密着性を高めることができ、第１重畳部２５ａから剥離が生じる可能性を低減することができる。
【００５３】
また、第２絶縁層４の表面粗さが０．２〜１μｍであることが好ましい。これにより、第１重畳部２５ａが、第２絶縁層４の表面における微小な凹凸に入り込むこととなり、第１重畳部２５ａと第２絶縁層４との接触面積を向上させることができる。その結果、第１重畳部２５ａと第２絶縁層４との密着性をさらに向上させることができる。
【００５４】
また、第２絶縁層４の表面粗さが、上記範囲にあると、第２絶縁層４上に設けられた除電層２と、第２絶縁層４との接触面積も向上させることができ、第２絶縁層４と除電層２との密着性も向上させることができる。
【００５５】
なお、表面粗さとは、接触型あるいは非接触型の表面粗さ計を用いて測定することができる。
【００５６】
第１部位２ａが第１重畳部２５ａ上に設けられており、第２絶縁層４、第１絶縁層２５、および除電層４がこの順に積層された第１積層部８を有しており、第１積層部８が、上方に向けて突出している。その結果、第１積層部８が記録媒体Ｐと接触することにより、第１積層部８が下方に向けて押圧されることとなる。それゆえ、第１積層部８が基板７から剥離する可能性を低減することができる。
【００５７】
また、第１積層部８と、接続部２ｃとが主走査方向に隣り合うように配置されている。第１積層部８が上方に向けて突出していることから、接続部２ｃが記録媒体Ｐと接触しにくい構成となる。
【００５８】
つまり、第１積層部８と、接続部２ｃとが主走査方向に隣り合うように配置されていることから、第１積層部８と、接続部２ｃとは記録媒体Ｐと同時に接触することとなるが、第１積層部８が上方に向けて突出していることにより、記録媒体Ｐは第１積層部８と接触することとなり、高さの低い接続部２ｃとは接触しにくい構成となる。その結果、接触部２ｃが、共通電極１７から剥離する可能性を低減することができ、除電機能の低下を抑えることができる。
【００５９】
第１絶縁層２５の縁２５ｅが、第２絶縁層４と除電層２とにより挟持されている。そのため、第１絶縁層２５ａの縁２５ｅが第２絶縁層４から剥離する可能性を低減することができる。その結果、第１絶縁層２５による封止性が低下しにくくなり、信頼性の向上したサーマルヘッドＸ１とすることができる。
【００６０】
除電層２の縁２ｅが第２絶縁層４上に設けられており、除電層２の縁２ｅが被覆層２７に被覆されている。それゆえ、除電層２の縁２ｅが、第２絶縁層４と被覆層２７とにより挟持されることとなる。その結果、除電層２の縁２ｅが剥離しにくくなり、除電機能が低下する可能性を低減することができる。
【００６１】
第１積層部８上に被覆層２７が設けられている。そのため、記録媒体と第１積層部８とが接触した場合においても、被覆層２７が第１積層部８を保護することにより、第１積層部８が破損する可能性を低減することができる。
【００６２】
断面視して、被覆層２７における発熱部９側の側面２７ａと基板７との傾斜角θａが、被覆層２７における発熱部９の反対側の側面２７ｂと基板７との傾斜角θｂよりも大きくなっている。そのため、被覆層２７から露出する除電層２の面積を大きくすることができる。すなわち、図３（ｃ）に示すように、被覆層２７の側面が除電層２を被覆する長さを短くすることができる。それゆえ、除電層２が露出する面積を大きくすることができる。
【００６３】
ここで、第２絶縁層４を形成せずに第１絶縁層２５を形成すると、各種電極の段差によって十分な封止性が得られない部分が生じる場合がある。特に、配線の密度が高くなった個別電極１９の傾斜部１９ｂは封止性が悪くなりやすく、そのため、第１絶縁層２５の封止性が低下する可能性がある。
【００６４】
これに対して、第２絶縁層４は傾斜部１９ｂ上に設けられている。そのため、傾斜部１９ｂの封止性を第２絶縁層４により確保することができる。それにより、サーマルヘッドＸ１の信頼性を向上させることができる。
【００６５】
なお、第１絶縁層２５が、必ずしも第１重畳部２５ａを有さなくてもよい。また、必ずしも第１積層部８を有さなくてもよい。また、第１絶縁層２５の縁２５ｂが必ずしも挟持されなくてもよい。また、第２絶縁層４が直線部１９ａ上のみに設けられていてもよい。
【００６６】
図４を用いて、第１絶縁層２５と除電層４とを形成するための治具９０について説明する。図４（ａ）に示すように、治具９０は、台部９１と、第１固定部９３ａと、第２固定部９３ｂとを備えている。
【００６７】
台部９１は、主走査方向に長く設けられており、主走査方向の一端部に第１固定部９３ａが設けられ、主走査方向の他端部に第２固定部９３ｂが設けられている。第１固定部９３ａは、基板７が載置される第１載置面９５ａと、基板７が突き当てられる第１突当面９７ａとを有している。第２固定部９３ｂは、基板７が載置される第２載置面９５ｂと、基板７が突き当てられる第２突当面９７ｂとを有している。なお、第２固定部９３ｂは主走査方向に可変な状態で台部９１に取り付けられている。
【００６８】
第１載置面９５ａおよび第２載置面９５ｂは、主走査方向に直交する方向に隣り合う基板が積み重なるように、段差が互いに対応した階段形状をなしている。図４（ｂ）に示すように、第１載置面９５ａおよび第２載置面９５ｂに載置された基板７は、一方の長辺７ａが、第１載置面９５ａおよび第２載置面９５ｂから突出した状態で積み重ねられる。
【００６９】
第１突当面９７ａおよび第２突当面９７ｂは、基板７の一方の短辺７ｃまたは基板７の他方の短辺７ｄが突き当てられることにより、基板７の位置決めを行っている。そのため、第１突当面９７ａおよび第２突当面９７ｂは、主走査方向に直交する平面上に形成されている。
【００７０】
次に、図４〜６を用いて、サーマルヘッドＸ１の製造方法について説明する。なお、図５，６においては、共通電極１７および個別電極１９の構成を簡略化して示しており、接続電極等は省略して示している。また、各工程において形成された部材を点線のハッチングで示している。
【００７１】
まず、図５（ａ）に示すように、基板７上に共通電極１７、発熱部９および個別電極１９をパターニングする。
【００７２】
次に、図５（ｂ）に示すように、各種電極が形成された基板７に、副配線部１７ｂの間に配置されるように第２絶縁層４を形成する。第２絶縁層４は、印刷法により形成することができる。第２絶縁層４の幅は１〜２０ｍｍとすることができ、厚みは４〜４０μｍとすることができる。
【００７３】
次に、図６（ａ）に示すように、第１絶縁層２５を形成する。第１絶縁層２５は、一部が第２絶縁層４と重畳するように形成されており、重畳した部位が第１重畳部２５ａとなっている。第１絶縁層２５の縁２５ｅは、主走査方向に沿って延びるように形成する。
【００７４】
図４を用いて治具９０を用いた第１絶縁層２５の形成について説明する。
【００７５】
まず、一枚目の基板７を、第１載置面９５ａ及び第２載置面９５ｂの一段目に載置する。この際、一枚目の基板７の一方の短辺７ｃが、第１突当面９７ａに突き当たるように載置する。また、一枚目の基板７の他方の長辺（不図示）は段差に突き当てられている。なお、一段目とは、図４（ｂ）の上側の段を意味する。
【００７６】
次に、二枚目の基板７を、第１載置面９５ａ及び第２載置面９５ｂの二段目に載置する。この際、二枚目の基板７の一方の短辺７ｃが第１突当面９７ａに突き当たるように載置する。二枚目の基板７の他方の長辺（不図示）は段差に突き当てられており、二枚目の基板７の裏面が、一枚目の基板７の第２絶縁層４に接触するように二枚目の基板７が載置される。
【００７７】
そのため、二枚目の基板７は、一枚目の基板７と離間した状態で一枚目の基板７の上方に設けられるとともに、平面視して、第２の基板７の一方の長辺７ａは、第１載置面９５ａ及び第２載置面９５ｂから突出するように載置されている。そして、治具９０は、段差の間隔が、基板７をセットした状態で露出する領域が、第２絶縁層（不図示）が設けられる領域となるように構成されている。
【００７８】
次に、基板７を順次治具９０に積層する。そして、第１載置面９５ａ及び第２載置面９５ｂの最上段に、矩形状のマスク板９９を載置する。次に第２固定部９３ｂを第１固定部９３ａ側に移動させ、基板７の他方の短辺７ｄに、第２突当面９７ｂを突き当てる。最後に、押圧部材部材（不図示）により、積層された基板７を固定することにより、基板７が治具９０に搭載される。なお、最上段とは、図４（ｂ）の下側の段を意味する。
【００７９】
そして、治具９０をスパッタリング装置に投入し、図４（ｂ）の紙面に対して垂直な方向からスパッタリングすることにより、図６（ａ）に示すように第１絶縁層２５を形成する。
【００８０】
次に、図６（ｂ）に示すように、除電層２を形成する。除電層２は、第１絶縁層２５と同じように、図４に示す除電層２形成用の治具９０を用いて形成する。除電層２は、副走査方向の長さが第１絶縁層２５よりも長くなるように形成する。
【００８１】
除電層２形成用の治具９０は、図６に示すように、第１絶縁層２５形成用の治具９０と段差の間隔が異なるものを用いる。すなわち、除電層２形成用の治具９０の段差の間隔が、第１絶縁層２５形成用の治具９０の段差の間隔よりも大きいものを用いる。そして、基板７の裏面は第２絶縁層４に接触するように載置する。それにより、除電層２の平面視面積を第１絶縁層２５の平面視面積よりも大きくすることができる。
【００８２】
このように、第２絶縁層４を共通のスペーサとして用いて複数の基板７を積層して、第１絶縁層２５と除電層２とを形成することができることから、効率よくサーマルヘッドＸ１を作製することができる。
【００８３】
すなわち、第１絶縁層２５よりも平面視面積の大きな除電層２を、第２絶縁層４をスペーサとして基板７を積層して形成することにより、第１部位２ａと、第２部位２ｂと、接続部２ｃとを容易に作製することができる。その結果、複雑なマスクを使用することなく、重ねられた基板７をマスクとして利用することができ、効率よくサーマルヘッドＸ１を作製することができる。
【００８４】
また、サーマルヘッドＸ１は、第２絶縁層４が副配線部１７ｂ同士の間に設けられている。そのため、治具９０で除電層２を形成することにより、第１部位２ａと、第２部位２ｂと、接続部２ｃとを同時に形成することができる。すなわち、第２絶縁層４がスペーサおよびマスクとして機能することとなる。その結果、効率よくサーマルヘッドＸ１を作製することができる。
【００８５】
続いて、図６（ｃ）に示すように、印刷により被覆部材２７を塗布、硬化して、サーマルヘッドＸ１を作製することができる。
【００８６】
なお、治具９０を用いて第１絶縁層２５および除電層２を形成する例を示したがこれに限定されるものではない。マスキングテープ、あるいはマスク部材を用いて第１絶縁層２５および除電層２を形成してもよい。
【００８７】
次に、サーマルプリンタＺ１について、図７を参照しつつ説明する。
【００８８】
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の主走査方向が、後述する記録媒体Ｐの搬送方向である副走査方向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。
【００８９】
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７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上に位置する第１絶縁層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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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、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。
【００９３】
＜第２の実施形態＞
図８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１２７の構成がサーマルヘッドＸ１の被覆層２７と異なっており、その他の点は共通であり説明を省略する。なお、同一の部材については同一の符号を付し、以下同様とする。
【００９４】
被覆層１２７は、基部１２７ａと、突出部１２７ｃとを有している。基部１２７ａは、一定の幅を保ちながら主走査方向に延びるように設けられている。突出部１２７ｃは、基部１２７ａから、基板７の一方の長辺７ａ側に向けて突出するように設けられている。そして、突出部１２７ｃは、発熱部９が列状に配置された発熱領域の主走査方向における外側にまで突出している。
【００９５】
ここで、サーマルヘッドを作成した後に、除電層の表面を研磨処理するラッピング処理を行う場合、主走査方向の両端部にて、ラッピングフィルムの押圧力が高くなることがある。それにより、主走査方向の両端部に位置する除電層が除去されるおそれがあり、除電層の接続部における電気的な導通が阻害されて、除電効果が低くなるおそれがある。
【００９６】
これに対して、記録媒体Ｐの搬送領域における除電層２の露出面積を大きくしつつ、被覆層１２７が突出部１２７ｃを備えることから、主走査方向の両端部に位置する除電層２を被覆層１２７の突出部１２７ｃが保護することとなり、除電層２の接続部２ｃを保護することができる。その結果、除電層２の除電効果が低下する可能性を低減することができる。
【００９７】
＜第３の実施形態＞
図９を用いて、第３の実施形態に係るサーマルヘッドＸ３について説明する。図９は、図３（ｃ）に対応する断面図である。なお、サーマルヘッドＸ３の図３（ｂ）に対応する断面図は図示を省略する。サーマルヘッドＸ３は、第１絶縁層２２５、第２絶縁層２０４、および除電層２０２の構成がサーマルヘッドＸ１と異なっている。
【００９８】
第１絶縁層２２５は、蓄熱層１３上に設けられている。第２絶縁層２０４は、第１絶縁層２２５に隣り合うように配置されており、一部が第１絶縁層２２５上に設けられている。そのため、第２絶縁層２０４は、第１絶縁層２２５上に位置する第２重畳部２０４ａを有している。
【００９９】
除電層２０４は、第１部位２０２ａ、第２部位２０２ｂ、および接続部２ｃ（図３（ａ）参照）を有している。第１部位２０２ａは、第１絶縁層２２５上に設けられており、第２部位２０２ｂは、第２絶縁層２０４上に設けられている。また、第２部位２０２ｂは、第２重畳部２０４ａ上に設けられており、第２積層部２１０を形成している。第２積層部２１０は、第１絶縁層２２５、第２絶縁層２０４の第２重畳部２０４ａ、および除電層２０２の第２部位２０２ｂがこの順に積層されて形成されている。
【０１００】
被覆層２２７は、第２積層部２１０を覆うように設けられている。被覆層２２７は、第２積層部２１０の周囲に位置する除電層２０２、第２絶縁層２０４、および蓄熱層１３（図２参照）上に設けられている。
【０１０１】
第２絶縁層２０４が第１絶縁層２２５に重畳した第２重畳部２０４ａを有している。そのため、第１絶縁層２２５の縁２２５ｅは、第２絶縁層２０４により被覆され、第１絶縁層２２５の縁２２５ｅは、蓄熱層１３および第２絶縁層２０４により挟持されている。その結果、第１絶縁層２２５の縁２２５ｅが、蓄熱層１３から剥離する可能性を低減することができる。
【０１０２】
第２部位２０２ｂが第２重畳部２０４ａ上に設けられており、第１絶縁層２２５、第２絶縁層２０４、および除電層２０４がこの順に積層された第２積層部２１０を有しており、第２積層部２１０が、上方に向けて突出している。その結果、第２積層部２１０が記録媒体と接触することにより、第２積層部２１０が下方に向けて押圧されることとなる。それゆえ、第２積層部２１０が基板７から剥離する可能性を低減することができる。
【０１０３】
また、第２積層部２１０と、接続部２ｃとが主走査方向に隣り合うように配置されている。そのため、第２積層部２１０が上方に向けて突出していることから、接続部２ｃが記録媒体と接触しにくい構成となる。その結果、接触部２ｃが、共通電極１７（図３（ａ）参照）から剥離する可能性を低減することができ、除電機能の低下を抑えることができる。
【０１０４】
第２絶縁層２０４の縁２０４ｅが、第２絶縁層２０４と除電層２０２とにより挟持されている。そのため、第２絶縁層２０４の縁２０４ｅが第１絶縁層２２５から剥離する可能性を低減することができる。その結果、第２絶縁層２０４による封止性が低下しにくくなり、信頼性の向上したサーマルヘッドＸ１とすることができる。
【０１０５】
断面視して、被覆層２２７における発熱部９（図３（ａ）参照）側の側面２２７ａと基板７との傾斜角θａが、被覆層２２７における発熱部９の反対側の側面２２７ｂと基板７との傾斜角θｂよりも大きくなっている。そのため、被覆層２２７から露出する除電層２０２の面積を大きくすることができる。すなわち、図９に示すように、被覆層２２７の側面２２７ａが除電層２を被覆する長さを短くすることができる。それゆえ、除電層２０２が露出する面積を大きくすることができ、除電機能を高めることができる。
【０１０６】
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，Ｘ３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〜Ｘ３を組み合わせてもよい。
【０１０７】
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。または、蓄熱層１３を形成せず、基板７上に電気抵抗層１５を配置してもよい。
【０１０８】
また、発熱部９を薄膜形成した薄膜ヘッドを用いて本発明を説明したが、発熱部９を印刷などの厚膜形成した厚膜ヘッドに本発明を適用してもよい。また、発熱部９を基板７の端面に形成した端面ヘッドに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
Ｘ１〜Ｘ３  サーマルヘッド
Ｚ１  サーマルプリンタ
１  放熱体
２，２０２  除電層
２ａ，２０２ａ  第１部位
２ｂ，２０２ｂ  第２部位
２ｅ，２０２ｅ  縁
３  ヘッド基体
４，２０４  第２絶縁層
２０４ａ  第２重畳部
４ｅ，２０４ｅ  縁
５  フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）
７  基板
８  第１積層部
９  発熱部
１１  駆動ＩＣ
１３  蓄熱層
１５  電気抵抗層
１７  共通電極
１７ａ  主配線部
１７ｂ  副配線部
１７ｃ  リード部
１９  個別電極
１９ａ  直線部
１９ｂ  傾斜部
２１  接続電極
２３  接合材
２５，１２５  第１絶縁層
２５ａ，１２５ａ  第１重畳部
２５ｅ，１２５ｅ  縁
２７，１２７，２２７  被覆層
１２７ｃ  突出部
２９  被覆部材
９０  治具
２１０  第２積層部
【図１】
2016068313.tif 000003
【図２】
2016068313.tif 000004
【図３】
2016068313.tif 000005
【図４】
2016068313.tif 000006
【図５】
2016068313.tif 000007
【図６】
2016068313.tif 000008
【図７】
2016068313.tif 000009
【図８】
2016068313.tif 000010
【図９】
2016068313.tif 000011
【国際調査報告】
2016068313.tif 000012
2016068313.tif 000013
2016068313.tif 000014
2016068313.tif 000015