JP2010052257A - 記録ヘッドおよびこれを備える記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 制御配線を保護材によって良好に被覆することが可能な記録ヘッドおよび記録装置を提供する。
【解決手段】 本発明に係るサーマルヘッドＸ１は、発熱素子Ｈと、制御ＩＣ６０と、発熱素子Ｈと制御ＩＣ６０の端子６０ａとを電気的に接続する第１導電層４１とを有しており、第１導電層４１が矢印Ｄ３方向に位置する第２形成領域ｆ_２と、第２形成領域ｆ_２より矢印Ｄ４方向に位置する第３形成領域ｆ_３とを有し、第２形成領域ｆ_２における第２配線部４１２間の離間距離ｄ_２が矢印Ｄ４方向に向かって短くなり、第３形成領域ｆ_３における第３配線部４１３間の離間距離ｄ_３が矢印Ｄ４方向に向かって長くなり、第２形成領域ｆ_２と第３形成領域ｆ_３との境界における第１導電層４１間の離間距離が発熱素子Ｈ間の離間距離ｄ_Ｈと制御ＩＣ６０の端子６０ａ間の離間距離とに比べて短く、第２配線部４１２と２配線部４１２と間の間隙が第２保護層５２により覆われている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、発熱素子、該発熱素子の制御素子、および該制御素子と前記発熱素子とを接続する制御配線を有する記録ヘッドおよびこれを備えた記録装置に関する。

ファクシミリやレジスターなどのプリンタとしては、サーマルヘッドおよびプラテンローラを備えるサーマルプリンタが用いられている。このようなサーマルプリンタに搭載されるサーマルヘッドとしては、基板上に配列された複数の発熱素子と、この基板上に位置するとともに発熱素子の駆動を制御する機能を有する制御素子とを有するものがある。プラテンローラは、例えば感熱紙などの記録媒体を発熱素子上に押し当てる機能を有するものである。このような構成のサーマルプリンタでは、所望の画像に応じて発熱素子を発熱させるともに、発熱素子上に記録媒体をプラテンローラで押圧することにより発熱素子の発する熱を記録媒体に対して良好に伝達させている。記録媒体に対する所望の印画は、この処理を繰り返すことにより行われている。

このようなサーマルヘッドには、発熱素子と、制御素子と、これらを電気的に接続する制御配線と、制御配線上に流動性を有する前駆体で被覆して、これを硬化して形成された保護材とを有するものがある。このような構成のサーマルヘッドは、例えば特許文献１に記載されている。
特開平７−１８６４２８号公報

しかしながら、特許文献１に記載のサーマルプリントヘッドでは、保護層の前駆体であるガラスペーストが流動性を有しており、個別電極パターン（上述の「制御配線」に相当）が当該ガラスペーストに覆われてしまい、駆動ＩＣ（上述の「制御素子）に相当）と電気的に接続することができなくなってしまう場合がある。一方、個別電極パターンが覆われる可能性を小さくすべく、ガラスペーストの量を減らすと、個別電極パターンが露出し、個別電極パターンを良好に保護できなくなってしまう場合がある。そこで、ガラスペーストの量を所定の範囲に調節する必要がある。

このような技術課題を有する中で、印画像の画素密度を高めるべくサーマルヘッドの発熱素子の離間距離を小さくすると、これに応じて制御配線間の離間距離も小さくなることとなり、制御配線間で生じる毛細管現象により保護材の前駆体が制御素子側に延びやすくなってしまう。そのため、保護材の前駆体の塗布量の調整範囲が狭くなってきており、制御配線を保護材で良好に被覆するのが難しくなってきている。このような調整範囲の狭まりは、発熱素子の高密度化に限るものではなく、発熱素子と制御素子との離間距離が短くなることによっても生じうる。

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、制御配線を保護材によって良好に被覆することが可能な記録ヘッドおよびこれを備える記録装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の形態に係る記録ヘッドは、基板と、該基板上に主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子と、副走査方向において前記複数の発熱素子と離間して前記基板上に配置されている制御素子と、前記複数の発熱素子と前記制御素子に設けられた複数の端子とを電気的に接続する複数の制御配線とを有しており、前記複数の制御配線が、前記複数の発熱素子側に位置する第１の配線領域と、該第１の配線領域より前記制御素子側に位置する第２の配線領域とを有し、前記第１の配線領域における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離が、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって短くなっており、前記第２の配線領域における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離が、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって長くなっており、前記第１の配線領域と前記第２の配線領域との境界における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離が、前記複数の発熱素子間の前記主走査方向に沿う離間距離および前記制御素子の前記複数の端子間の離間距離に比べて短く、少なくとも前記第１の配線領域における前記複数の制御配線および当該複数の制御配線間の間隙が、流動性を有する前駆体を固めて形成された保護材により覆われていることを特徴としている。

本発明の第２の形態に係る記録ヘッドは、基板と、該基板上に主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子と、副走査方向において前記複数の発熱素子と離間して前記基板上に配置されている制御素子と、前記複数の発熱素子と前記制御素子に設けられた複数の端子とを電気的に接続する複数の制御配線とを有しており、前記複数の制御配線が、前記複数の発熱素子側に位置する第１の配線領域と、該第１の配線領域より前記制御素子側に位置する第２の配線領域と、前記第１の配線領域および前記第２の配線領域の間に位置する第３の配線領域とを有し、前記第１の配線領域における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離が、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって短くなっており、前記第２の配線領域における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離が、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって長くなっており、前記第３の配線領域における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離が、前記複数の発熱素子間の前記主走査方向に沿う離間距離および前記制御素子の前記複数の端子間の離間距離に比べて短く、かつ前記第１の配線領域側から前記第２の配線領域側に渡って略同一であり、少なくとも前記第１の配線領域における前記複数の制御配線および当該複数の制御配線間の間隙が、流動性を有する前駆体を固めて形成された保護材により覆われていることを特徴としている。

本発明の記録ヘッドにおいて、前記第１の配線領域における前記複数の制御配線のうち最も外側に位置する制御配線間の前記主走査方向に沿う幅は、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって短くなっているのが好ましい。この記録ヘッドにおいて、前記第１の配線領域における前記複数の制御配線の各々の前記主走査方向に沿う幅は、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって短くなっているのがより好ましい。

本発明の記録ヘッドにおいて、前記第２の配線領域における前記複数の制御配線のうち最も外側に位置する制御配線間の前記主走査方向に沿う幅は、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって長くなっているのが好ましい。

本発明の記録ヘッドにおいて、前記制御素子の前記主走査方向に沿った長さは、当該制御素子が制御する前記複数の発熱素子の配置領域の前記主走査方向に沿った幅に比べて長いのが好ましい。

本発明の記録ヘッドにおいて、前記制御素子は、流動性を有する前駆体を固めて形成された第２の保護材により覆われており、該第２の保護材の周端部は、前記保護材上に位置しているのが好ましい。

本発明の記録装置は、本発明の記録ヘッドと、記録媒体を搬送する搬送機構とを備えることを特徴としている。

本発明の記録装置は、前記制御素子が流動性を有する前駆体を固めて形成された第２の保護材により覆われている本発明の記録ヘッドと、記録媒体を搬送する搬送機構とを備えており、前記搬送機構が、前記記録媒体を前記第２の保護材に摺動させて搬送するように構成されていることを特徴としている。

本発明の第１の形態に係る記録ヘッドは、基板と、該基板上に主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子と、副走査方向において複数の発熱素子と離間して基板上に配置されている制御素子と、複数の発熱素子と制御素子に設けられた複数の端子とを電気的に接続する複数の制御配線とを有しており、複数の制御配線が、複数の発熱素子側に位置する第１の配線領域を有し、第１の配線領域における複数の制御配線間の主走査方向に沿う離間距離が、発熱素子側から制御素子側に向かって短くなっている。そのため、本発明の第１の形態に係る記録ヘッドでは、流動性を有する保護材の前駆体を第１の配線領域に塗布した場合に、第１の配線領域において各制御配線間の主走査方向に沿った離間距離が発熱素子側から制御素子側に向かって短くなっているのに起因して、毛細管現象を生じさせて、保護材の前駆体を第１の配線領域に行き渡らせることができ、第１の配線領域を保護材によって良好に被覆することができる。これにより、本発明の第１の形態に係る記録ヘッドでは、例えば保護材の前駆体の塗布量が所望の量より少なくなった場合でも、第１の配線領域に保護材を良好に被覆することができる。

また、本発明の第１の形態に係る記録ヘッドでは、複数の制御配線が、第１の配線領域より制御素子側に位置する第２の配線領域を有しており、第２の配線領域における複数の制御配線間の主走査方向に沿う離間距離が、発熱素子側から制御素子側に向かって長くなっており、第１の配線領域と第２の配線領域との境界における複数の制御配線間の主走査方向に沿う離間距離が、複数の発熱素子間の主走査方向に沿う離間距離および制御素子の複数の端子間の離間距離に比べて短い。そのため、本発明の第１の形態に係る記録ヘッドでは、第２の配線領域における各制御配線間の主走査方向に沿った離間距離が発熱素子側から制御素子側に向かって長くなっているのに起因して、第１の配線領域から第２の配線領域に伸びようとする保護材の前駆体に表面張力が良好に作用し、当該前駆体が第２の配線領域における制御素子側の端部まで延びようとするのを低減することができる。これにより、本発明の第１の形態に係る記録ヘッドでは、例えば保護材の前駆体の塗布量が所望の量より多くなった場合でも、第２の配線領域における制御素子側の端部まで当該前駆体によって被覆されるのを良好に低減することができる。

したがって、本発明の第１の形態に係る記録ヘッドでは、制御配線を保護材によって良好に被覆することができる。

本発明の第２の形態に係る記録ヘッドは、基板と、該基板上に主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子と、副走査方向において複数の発熱素子と離間して基板上に配置されている制御素子と、複数の発熱素子と制御素子に設けられた複数の端子とを電気的に接続する複数の制御配線とを有しており、複数の制御配線が、複数の発熱素子側に位置する第１の配線領域を有し、第１の配線領域における複数の制御配線間の主走査方向に沿う離間距離が、発熱素子側から制御素子側に向かって短くなっている。そのため、本発明の第２の形態に係る記録ヘッドでは、流動性を有する保護材の前駆体を第１の配線領域に塗布した場合に、第１の配線領域において各制御配線間の主走査方向に沿った離間距離が発熱素子側から制御素子側に向かって短くなっているのに起因して、毛細管現象を生じさせて、保護材の前駆体を第１の配線領域に行き渡らせることができ、第１の配線領域を保護材によって良好に被覆することができる。これにより、本発明の第２の形態に係る記録ヘッドでは、例えば保護材の前駆体の塗布量が所望の量より少なくなった場合でも、第１の配線領域に保護材を良好に被覆することができる。

また、本発明の第２の形態に係る記録ヘッドでは、複数の制御配線が、第１の配線領域より制御素子側に位置する第２の配線領域を有しており、第２の配線領域における複数の制御配線間の主走査方向に沿う離間距離が、発熱素子側から制御素子側に向かって長くなっている。そのため、本発明の第２の形態に係る記録ヘッドでは、第２の配線領域における各制御配線間の主走査方向に沿った離間距離が発熱素子側から制御素子側に向かって長くなっているのに起因して、第１の配線領域から第２の配線領域に伸びようとする保護材の前駆体に表面張力が良好に作用し、当該前駆体が第２の配線領域における制御素子側の端部まで延びようとするのを低減することができる。これにより、本発明の第１の形態に係る記録ヘッドでは、例えば保護材の前駆体の塗布量が所望の量より多くなった場合でも、第２の配線領域における制御素子側の端部まで当該前駆体によって被覆されるのを良好に低減することができる。

さらに、本発明の第２の形態に係る記録ヘッドでは、第３の配線領域における複数の制御配線間の主走査方向に沿う離間距離が、複数の発熱素子間の主走査方向に沿う離間距離および制御素子の複数の端子の離間距離に比べて短く、かつ第１の配線領域側から第２の配線領域側に渡って略同一であるのに起因して、第１の配線領域から第２の配線領域に伸びようとする保護材の前駆体に表面張力が良好に作用し、当該前駆体が第２の配線領域に延びるのを低減することができる。

したがって、本発明の第２の形態に係る記録ヘッドでは、制御配線を保護材によって良好に被覆することができる。

本発明の記録ヘッドにおいて、第１の配線領域における複数の制御配線のうち最も外側に位置する制御配線間の主走査方向に沿う幅が、発熱素子側から制御素子側に向かって短くなっている場合、保護材の前駆体の量が少ない場合でも、当該前駆体が被覆する面積を小さくすることで、当該前駆体を第２の配線領域側に導き、第１の配線領域を良好に被覆することができる。この記録ヘッドにおいて、第１の配線領域における複数の制御配線の各々の主走査方向に沿う幅が、発熱素子側から制御素子側に向かって短くなっている場合、各制御配線間に位置する複数の保護材の前駆体間の離間距離を小さくすることができる。そのため、この記録ヘッドでは、複数の制御配線が長く延びる場合でも制御配線の上面を保護材によって良好に被覆することができる。

本発明の記録ヘッドにおいて、第２の配線領域における複数の制御配線のうち最も外側に位置する制御配線間の主走査方向に沿う幅が、発熱素子側から制御素子側に向かって長くなっている場合、保護材の前駆体の量が多い場合でも、当該前駆体が被覆する面積を大きくすることで、当該前駆体に対して表面張力を良好に作用させ、第２の配線領域に当該前駆体が被覆されるのを低減することができる。

本発明の記録ヘッドでは、制御素子の主走査方向に沿った長さが当該制御素子の制御する複数の発熱素子の配置領域の主走査方向に沿った幅に比べて長い場合でも、第１の配線領域における各制御配線間の主走査方向に沿った離間距離が制御素子側から発熱素子側に向かって長くなっているのに起因して、保護材の前駆体に対して表面張力を良好に作用させ、発熱素子に当該前駆体が被覆されるのをより低減することができる。

本発明の記録ヘッドにおいて、制御素子が、流動性を有する前駆体を固めて形成された第２の保護材により覆われており、該第２の保護材の周端部が、保護材上に位置している場合、流動性を有する第２の保護材の前駆体が第２の配線領域に塗布された場合に、第２の配線領域における各制御配線間の主走査方向に沿った離間距離が制御素子側から発熱素子側に向かって短くなっているのに起因して、毛細管現象を生じさせ、第２の保護材の前駆体を第１の配線領域に良好に伸ばすことができ、第２の配線領域に当該第２の保護材を良好に被覆することができる。

本発明の記録装置は、本発明の記録ヘッドと、記録媒体を搬送する搬送機構とを備える。そのため、本発明の記録装置では、上述した記録ヘッドの有する効果を享受することができる。したがって、本発明の記録装置では、記録ヘッドの制御配線が保護材によって良好に被覆されることにより、外雰囲気中による影響を低減し、長期に渡り安定的に駆動することができる。

本発明の記録装置は、制御素子が流動性を有する前駆体を固めて形成された保護材により覆われている上述した記録ヘッドと、記録媒体を搬送する搬送機構とを備えており、搬送機構が、記録媒体を第２の保護材に摺動させて搬送するように構成されている。そのため、本発明の記録装置では、第２の保護膜で被覆される領域を良好に調整し、記録媒体のガイドとして良好に機能させることができる。

＜記録ヘッドの第１の実施形態＞
図１は、本発明の記録ヘッドの第１の実施形態の一例であるサーマルヘッドＸ１の概略構成を示す平面図である。

図２は、図１に示したサーマルヘッドＸ１の要部を拡大するとともに一部構成を省略した平面図である。

図３は、図１に示したサーマルヘッドＸ１の要部を拡大した平面図である。

図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

サーマルヘッドＸ１は、基板１０と、蓄熱層２０と、電気抵抗層３０と、導電層４０と、保護層５０と、制御素子としての制御ＩＣ６０とを含んで構成されている。

基板１０は、蓄熱層２０と、電気抵抗層３０と、導電層４０と、保護層５０と、制御ＩＣ６０とを支持する機能を有するものである。この基板１０は、平面視において主走査方向（矢印方向Ｄ１，Ｄ２）に延びる矩形状に構成されている。この基板１０を形成する材料としては、例えばセラミック基板と、ガラス基板と、シリコン基板と、サファイア基板とが挙げられる。これらの材料の中でも、印画の高密度化の観点から、ガラス基板と、シリコン基板と、サファイア基板とが好ましい。さらに、印画の高速化の観点から、サファイア基板が好ましく、印画の低消費電力化の観点からガラス基板がより好ましい。

蓄熱層２０は、電気抵抗層３０の後述する発熱素子Ｈにおいて発生する熱の一部を一時的に蓄積する機能を有するものである。すなわち、蓄熱層２０は、発熱素子Ｈの温度を上昇させるのに要する時間を短くして、サーマルヘッドＸ１の熱応答特性を高める役割を担うものである。この蓄熱層２０は、基板１０上の全面に渡ってに位置している。また、この蓄熱層２０は、主走査方向（矢印方向Ｄ１，Ｄ２）に直交する副走査方向（矢印方向Ｄ３，Ｄ４）における断面形状が略半楕円状に構成されている突出部を有している。

電気抵抗層３０は、発熱素子Ｈとして機能する部位を有するものである。この電気抵抗層３０は、単位長さ当たりの電気抵抗値が導電層４０の単位長さ当たりの電気抵抗値に比べて大きくなるように構成されている。この電気抵抗層３０は、一部が蓄熱層２０上に位置している。本実施形態では、導電層４０から電圧が印加される電気抵抗層３０のうち導体層４０が上に形成されていない部位が発熱素子Ｈとして機能している。この電気抵抗層３０を主として形成する材料としては、例えばＴａＮ系材料と、ＴａＳｉＯ系材料と、ＴａＳｉＮＯ系材料と、ＴｉＳｉＯ系材料と、ＴｉＳｉＣＯ系材料と、ＮｂＳｉＯ系材料とが挙げられる。

発熱素子Ｈは、電圧印加により発熱するものである。この発熱素子Ｈは、導電層４０からの電圧印加による発熱温度が例えば２００［℃］以上５５０［℃］以下の範囲となるように構成されている。この発熱素子Ｈは、蓄熱層２０の上方に位置しており、主走査方向（矢印方向Ｄ１，Ｄ２）に沿って略同一の離間距離ｄ_Ｈで配列されている。また、この発熱素子Ｈは、各々が平面視矩形状に構成されている。加えて、発熱素子Ｈは、各々の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う平面視幅Ｗ_Ｈ（矢印方向Ｄ１，Ｄ２における長さ）の寸法が略同一となるように構成されている。また、発熱素子Ｈは、各々の矢印方向Ｄ３，Ｄ４に沿う平面視長Ｌ_Ｈ（矢印方向Ｄ３，Ｄ４における長さ）の寸法が略同一となるように構成されている。ここで、「略同一」とは、一般的な製造誤差範囲内のものが含まれ、例えば各部位の寸法の平均値に対する誤差が１０［％］以内の範囲が挙げられる。ここで、「平面視」とは、矢印Ｄ６方向視のことをいう。ここで、一つの発熱素子Ｈの中心と該発熱素子Ｈに隣接する他の発熱素子Ｈの中心との離間距離の値としては、例えば５．２［μｍ］以上８４．７［μｍ］以下の範囲が挙げられる。

導電層４０は、発熱素子Ｈに対して電圧を印加する機能を有するものである。この導電層４０は、電気抵抗層３０上に位置している。また、この導電層４０は、第１導電層４１と、第２導電層４２とを含んで構成されている。導電層４０を主として形成する材料としては、例えばアルミニウム、金、銀、および銅のいずれか一種の金属、またはこれらの合金が挙げられる。

第１導電層４１は、第１配線部４１１と、第２配線部４１２と、第３配線部４１３と、第４配線部４１４とを含んで構成されている。この第１導電層４１は、矢印Ｄ６方向に位置する抵抗体層３０と併せて制御配線として機能している。

第１配線部４１１は、その一端部が発熱素子Ｈの矢印Ｄ４方向側の一端部に対して接続されている。第１配線部４１１は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った平面視幅Ｗ_１の寸法が互いに略同一である。また、第１配線部４１１は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った互いの離間距離ｄ_１が発熱素子Ｈの離間距離ｄ_Ｈと略同一に構成されている。

第２配線部４１２は、その一端が第１配線部４１１の他端に接続されている。この第２配線部４１２は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った平面視幅Ｗ_２の寸法が発熱素子Ｈ側から制御ＩＣ６０側に（矢印Ｄ４方向に）向かうにつれて短くなるように構成されており、第１配線部４１１の平面視幅Ｗ_１の寸法より短い。また、第２配線部４１２は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った互いの離間距離ｄ_２が矢印Ｄ４方向に向かうにつれて短くなるように構成されている。さらに、この複数の第２配線部４１２うち、一つの制御ＩＣ６０に電気的に接続される第２配線部４１２の第２形成領域ｆ_２は、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った長さＷ_ｆ２が矢印Ｄ４方向に向かうにつれて短くなるように構成されており、当該第２配線部４１２に接続される第１配線部４１１の第１形成領域ｆ_１の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った長さＷ_ｆ１に比べて短い。

第３配線部４１３は、その一端が第２配線部４１２の他端に接続されている。この第３配線部４１３は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った平面視幅Ｗ_３の寸法が矢印Ｄ４方向に向かうにつれて長くなるように構成されている。また、第３配線部４１３は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った互いの離間距離ｄ_３が矢印Ｄ４方向に向かうにつれて長くなるように構成されている。さらに、この複数の第３配線部４１３うち、一つの制御ＩＣ６０に電気的に接続される第３配線部４１３の形成領域ｆ_３は、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った長さＷ_ｆ３が矢印Ｄ４方向に向かうにつれて長くなるように構成されており、一部の長さＷ_ｆ３が第１形成領域ｆ_１の長さＷ_ｆ１に比べて短くなるように構成されている。

第４配線部４１４は、その一端が第３配線部４１３の他端に対して接続されており、発熱素子Ｈに電気的に接続されている。また、第４配線部４１４は、その他端部が制御ＩＣ６０に対して接続されている。本実施形態の第４配線部４１４は、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った平面視幅Ｗ_４の寸法が第１配線部４１１の平面視幅Ｗ_１の寸法に比べて短い。また、第４配線部４１４は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った互いの離間距離ｄ_４が制御ＩＣ６０の後述する接続端子６０ａの離間距離と略同一である。さらに、この複数の第４配線部４１４うち、一つの制御ＩＣ６０に電気的に接続される第４配線部４１４の第４形成領域ｆ_４は、矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った長さＷ_ｆ４が第３配線部４１３の第３形成領域ｆ_３の長さＷ_ｆ３に比べて長くなるように構成されており、一部の長さＷ_ｆ４が第２形成領域ｆ_２の長さＷ_ｆ２に比べて長くなるように構成されている。

第２導電層４２は、その端部が複数の発熱素子Ｈの他端、および図示しない電源に対して接続されている。この第２導電層４２は、発熱素子Ｈの矢印Ｄ３方向側に位置している。

保護層５０は、第１保護層５１と、第２保護層５２と、第３保護層５３とを含んで構成されている。なお、図２において、保護層５０は省略されている。

第１保護層５１は、発熱素子Ｈと、導電層４０の一部とを保護する機能を有するものである。第１保護層５１は、発熱素子Ｈと、導電層４０の一部とを覆うように構成されている。第１保護層５１を主として形成する材料としては、例えばダイヤモンドライクカーボン材料と、ＳｉＣ系材料と、ＳｉＮ系材料と、ＳｉＣＮ系材料と、ＳｉＯＮ系材料と、ＳｉＯＮＣ系材料と、ＳｉＡｌＯＮ系材料と、ＳｉＯ_２系材料と、Ｔａ_２Ｏ_５系材料と、ＴａＳｉＯ系材料と、ＴｉＣ系材料と、ＴｉＮ系材料と、ＴｉＯ_２系材料と、ＴｉＢ_２系材料と、ＡｌＣ系材料と、ＡｌＮ系材料と、Ａｌ_２Ｏ_３系材料と、ＺｎＯ系材料と、Ｂ_４Ｃ系材料と、ＢＮ系材料とが挙げられる。ここで「ダイヤモンドライクカーボン材料」とは、ｓｐ^３混成軌道をとる炭素原子（Ｃ原子）の割合が１［原子％］以上１００［原子％］未満の範囲である膜をいう。また、ここで「〜系材料を主とする材料」とは、主とする材料が全体に対して５０［ｗｔ％］以上であるものをいい、例えば添加物を含んでいてもよい。

第２保護層５２は、第２配線部４１２の一部を保護する機能を有するものである。第２保護層５２は、第１配線部４１１の一部と、第２配線部４１２とを覆うように構成されている。第２保護層５２を形成する材料としては、例えばエポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、およびフッ素系樹脂などの熱硬化型または紫外線硬化型などの樹脂が挙げられる。本実施形態における第２保護層５２は、第１保護層５１の形成後に、第１配線部４１１上に流動性を有する第２保護層５２の前駆体を塗布し、当該前駆体を硬化することによって形成される。この第２保護層５２は、第３配線部４１３の矢印Ｄ４方向側の端部を含む領域を覆っておらず、第３配線部４１３の一部が露出している。この第２保護層５２を形成する際に、発熱素子の中央間の離間距離ｄ_Ｈの値が２１．２［μｍ］以下になると、複数の第１導電層４１の間隙上に延びている当該第２保護層５２の前駆体に作用する毛細管現象による力が、離間距離ｄ_Ｈに反して大きくなるのに起因して、当該前駆体を良好に伸ばすことができる。反面、毛細管現象による作用力が大きくなることで、第２保護層５２の前駆体の塗布量の調整範囲が小さくなる。本発明は、このように毛細管現象による作用力が大きくなる場合において、より顕著な効果が生じる。

第３保護層５３は、第１導電層４１の第３配線部４１３および第４配線部４１４と、制御ＩＣ６０とを保護する機能を有するものである。第３保護層５３は、第３配線部４１３と、第４配線部４１４と、制御ＩＣ６０とを覆うように構成されている。第３保護層５３を形成する材料としては、例えばエポキシ系樹脂やシリコーン系樹脂などの熱硬化型または紫外線硬化型などの樹脂が挙げられる。本実施形態における第３保護層５３は、第２保護層５２の形成後に、制御ＩＣ６０上に流動性を有する第３保護層５３の前駆体を塗布し、当該前駆体を硬化することによって形成される。

制御ＩＣ６０は、複数の発熱素子Ｈの発熱を制御する機能を有するものである。この制御ＩＣ６０は、副走査方向（矢印方向Ｄ３，Ｄ４）において、発熱素子Ｈと離間している。この制御ＩＣ６０は、接続端子６０ａを有しており、この接続端子６０ａを介して、複数の第１導電層４１の第４配線部４１４の他端部と、第３導電層６１の一端部とに接続されている。このような構成とすることにより、発熱素子Ｈを選択的に発熱させることができる。また、この制御ＩＣ６０には、第３導電層６１と外部接続用部材６２とが電気的に接続されている。なお、図２および図３において、制御ＩＣは省略されている。

第３導電層６１は、その一端において制御ＩＣ６０に接続されている。この第３導電層６１は、第１導電層４１と離間して配置されている。第３導電層６１を主として形成する材料としては、例えばアルミニウム、金、銀、および銅のいずれか一種の金属、またはこれらの合金が挙げられる。

外部接続用部材６２は、発熱素子Ｈを駆動するための電気信号を供給する機能を有するものである。この外部接続用部材６２としては、例えばフレキシブルケーブルおよびコネクタの組み合わせが挙げられる。この外部接続用部材６２は、第３導電層６１を介して制御ＩＣ６０に対して電気的に接続されている。

サーマルヘッドＸ１は、基板１０と、基板１０上に主走査方向（矢印方向Ｄ１，Ｄ２）に沿って配列される複数の発熱素子Ｈと、副走査方向（矢印方向Ｄ３，Ｄ４）において複数の発熱素子Ｈと離間して基板１０上に配置される制御ＩＣ６０と、複数の発熱素子Ｈと制御ＩＣ６０に設けられた複数の端子６０ａとを電気的に接続する複数の第１導電層４１とを有しており、複数の第１導電層４１が、複数の発熱素子Ｈ側に位置する第２形成領域ｆ_２を有し、第２形成領域ｆ_２における複数の第２配線部４１２間の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う離間距離ｄ_２が、発熱素子Ｈ側から制御ＩＣ６０側（矢印Ｄ４方向）に向かって短くなっている。そのため、サーマルヘッドＸ１では、流動性を有する第２保護層５２の前駆体を第２形成領域ｆ_２に塗布した場合に、第２形成領域ｆ_２において各第２配線部４１２間の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った離間距離ｄ_２が矢印Ｄ４方向に向かって短くなっているのに起因して、毛細管現象が生じさせて、第２保護層５２の前駆体を第２形成領域ｆ_２に行き渡らせることができ、第２形成領域ｆ_２を第２保護層５２によって良好に被覆することができる。これにより、サーマルヘッドＸ１では、例えば第２保護層５２の前駆体の塗布量が所望の量より少なくなった場合でも、第２形成領域ｆ_２に第２保護層５を良好に被覆することができる。

また、サーマルヘッドＸ１では、複数の第１導電層４１が、第２形成領域ｆ_２より制御ＩＣ６０側（矢印Ｄ４方向）に位置する第３形成領域ｆ_３を有しており、第３形成領域ｆ_３における複数の第３配線部４１３間の主走査方向（矢印方向Ｄ１，Ｄ２）に沿う離間距離ｄ_４が、発熱素子Ｈ側から制御ＩＣ６０側（矢印Ｄ４方向）に向かって長くなっており、第２形成領域ｆ_２と第３形成領域ｆ_３との境界における複数の第１導電層４１間の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う離間距離が、複数の発熱素子Ｈ間の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う離間距離ｄ_Ｈおよび制御ＩＣ６０の複数の端子６０ａ間の離間距離に比べて短い。そのため、サーマルヘッドＸ１では、第３形成領域ｆ_３における各第３配線部４１３間の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った離間距離ｄ_３が矢印Ｄ４方向に向かって長くなっているのに起因して、第２形成領域ｆ_２から第３形成領域ｆ_３に伸びようとする第２保護層５２の前駆体に表面張力が良好に作用し、当該前駆体が第３形成領域ｆ_３における制御素子側の端部まで延びようとするのを低減することができる。これにより、サーマルヘッドＸ１では、例えば第２保護層５２の前駆体の塗布量が所望の量より多くなった場合でも、第３形成領域ｆ_３における制御ＩＣ６０側の端部まで当該前駆体によって被覆されるのを良好に低減することができる。

したがって、サーマルヘッドＸ１では、第１導電層４１の第２配線部４１２を第２保護層５２によって良好に被覆することができる。

サーマルヘッドＸ１において、第２形成領域ｆ_２における複数の第２配線部４１２のうち最も外側に位置する第２配線部４１２間の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う平面視幅Ｗ_ｆ２が、矢印Ｄ４方向に向かって短くなっているので、第２保護層５２の前駆体の量が少ない場合でも、第２保護層５２の前駆体が被覆する面積を小さくすることで、第２保護層５２の前駆体を第３形成領域ｆ_３側に導き、第２形成領域ｆ_２を良好に被覆することができる。

サーマルヘッドＸ１において、第２形成領域ｆ_２における複数の第２配線部４１２の各々の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う平面視幅Ｗ_２が、矢印Ｄ４方向に向かって短くなっているので、各第２配線部４１２間に位置する複数の第２保護層５２の前駆体間の離間距離を小さくすることができる。そのため、サーマルヘッドＸ１では、複数の第２配線部４１２が長く延びる場合でも第２配線部４１２の上面を第２保護層５２によって良好に被覆することができる。

サーマルヘッドＸ１において、第３配置領域ｆ_３における複数の第３配線部４１３のうち最も外側に位置する第３配線部４１３間の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う平面視幅Ｗ_ｆ３が、矢印Ｄ４方向に向かって長くなっているので、第２保護層５２の前駆体の量が多い場合でも、第２保護層５２の前駆体が被覆する面積を大きくすることで、第２保護層５２の前駆体に対して表面張力を良好に作用させ、第３配置領域ｆ_３に第２保護層５２の前駆体が被覆されるのを低減することができる。

サーマルヘッドＸ１において、制御ＩＣ６０が、流動性を有する前駆体を固めて形成された第３保護層５３により覆われており、該第３保護層５３の周端部が、第２保護層５２上に位置しているので、流動性を有する第３保護層５３の前駆体が第４形成領域ｆ_４に塗布された場合に、複数の第４配線部４１４間の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った離間距離ｄ_４が矢印Ｄ３方向に向かって短くなっていくのに起因して、毛細管現象を生じさせ、第３形成領域ｆ_３に当該第３保護層５３を良好に被覆することができる。
＜記録ヘッドの第２の実施形態＞
図５は、本発明の記録ヘッドの第２の実施形態の一例であるサーマルヘッドＸ２の概略構成を示す平面図である。

図６は、図１に示したサーマルヘッドＸ２の保護層５０を省略した要部を拡大した平面図である。

サーマルヘッドＸ２は、第１導電層４１に代えて第１導電層４１Ａとした点において、サーマルヘッドＸ１と異なる。サーマルヘッドＸ２の他の構成については、サーマルヘッドＸ１に関して上述したのと同様である。

第１導電層４１Ａは、第５配線部４１５を有する点において、第１導電層４１と異なる。第１導電層４１Ａの他の構成については、第１導電層４１に関して上述したのと同様である。

第５配線部４１５は、その一端が第２配線部４１２の他端に対して接続され、その他端が第３配線部４１３の他端に対して接続されている。この第５配線部４１５は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った平面視幅Ｗ_５の寸法が矢印方向Ｄ３，Ｄ４に渡って略同一である。また、第５配線部４１５は、その矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った互いの離間距離ｄ_５が矢印方向Ｄ３，Ｄ４に渡って略同一になるように構成されている。さらに、この複数の第５配線部４１５うち、一つの制御ＩＣ６０に電気的に接続される第５配線部４１５の形成領域ｆ_５は、矢印方向Ｄ３，Ｄ４に渡って略同一になるように構成されている。

サーマルヘッドＸ２は、第１導電層４１Ａが第２形成領域ｆ_２と第３形成領域ｆ_３との間に位置する第５形成領域ｆ_５を有しており、第５形成領域ｆ_５における複数の第５配線部４１５間の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う離間距離ｄ_ｆ５が、複数の発熱素子Ｈ間の離間距離ｄ_Ｈおよび制御ＩＣの複数の端子６０ａの離間距離に比べて短く、かつ各々の主矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿う離間距離Ｗ_５が第２形成領域ｆ_２から第３形成領域ｆ_３に渡って略同一である。そのため、サーマルヘッドＸ２では、第２形成領域ｆ_２から第３形成領域ｆ_３に伸びようとする第２保護層５２の前駆体に表面張力を良好に作用させ、当該前駆体が第３形成領域ｆ_３に延びるのを低減することができる。これにより、サーマルヘッドＸ２では、第２保護層５２の前駆体の塗布量の調整範囲を大きくすることができる。

したがって、サーマルヘッドＸ２では、第１導電層４１Ａを第２保護層５２によってより良好に被覆することができる。
＜記録装置＞
図７は、本発明の記録媒体の実施形態の一例であるサーマルプリンタＹの概略構成を示す図である。

サーマルプリンタＹは、サーマルヘッドＸと、搬送機構７０と、制御機構８０とを有している。

搬送機構７０は、記録媒体Ｐを矢印Ｄ３方向に搬送しつつ、該記録媒体ＰをサーマルヘッドＸの発熱素子Ｈに接触させる機能を有するものである。この搬送機構７０は、プラテンローラ７１と、搬送ローラ７２，７３，７４，７５とを含んで構成されている。この搬送機構７０は、記録媒体Ｐを第３保護層５３に摺動して搬送するように構成されている。

プラテンローラ７１は、記録媒体Ｐを発熱素子Ｈに押し付ける機能を有するものである。このプラテンローラ７１は、発熱素子Ｈ上に位置する保護層５０に接触した状態で回転可能に支持されている。このプラテンローラ７１は、円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成を有している。この基体は、例えばステンレスなどの金属により形成されており、この弾性部材は、例えば厚みの寸法が３［ｍｍ］以上１５［ｍｍ］以下の範囲ブタジエンゴムにより形成されている。

搬送ローラ７２，７３，７４，７５は、記録媒体Ｐを搬送する機能を有するものである。すなわち、搬送ローラ７２，７３，７４，７５は、サーマルヘッドＸの発熱素子Ｈとプラテンローラ７１との間に記録媒体Ｐを供給するとともに、サーマルヘッドＸの発熱素子Ｈとプラテンローラ７１との間から記録媒体Ｐを引き抜く役割を担うものである。これらの搬送ローラ７２，７３，７４，７５は、例えば金属製の円柱状部材により形成してもよいし、例えばプラテンローラ７１と同様に円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成であってもよい。

制御機構８０は、制御ＩＣ６０に画像情報を供給する機能を有するものである。つまり、制御機構８０は、外部接続用部材６２を介して発熱素子Ｈを選択的に駆動する画像情報を制御ＩＣ６０に供給する役割を担うものである。

サーマルプリンタＹは、サーマルヘッドＸを備えることを特徴としている。そのため、サーマルプリンタＹは、サーマルヘッドＸの有する効果を享受することができる。したがって、サーマルプリンタＹは、サーマルヘッドＸの第１導電層４１が第２保護層５２によって良好に被覆されることにより、外雰囲気中による影響を低減し、長期に渡り安定的に駆動することができる。

サーマルプリンタＹは、制御ＩＣ６０が流動性を有する前駆体を固めて形成された第３保護層５３により覆われているサーマルヘッドＸと、記録媒体Ｐを搬送する搬送機構７０とを備えており、搬送機構７０が、記録媒体Ｐを第３保護層５３に摺動させて搬送するように構成されている。そのため、サーマルプリンタＹでは、第３保護層５３で被覆される領域を良好に調整し、記録媒体Ｐのガイドとして良好に機能させることができる。

以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本実施形態では、記録ヘッドの一例としてサーマルヘッドＸを記載したが、本発明はサーマルヘッドに限るものでない。本発明の構成を例えばインクジェットヘッドまたはＬＥＤヘッドに採用した場合でも、同様の効果を奏することができる。

本実施形態の第１導電層４１は、図２に示した構成に限られるものではなく、例えば図６に示す構成であってもよい。図８に示したように１つの駆動ＩＣ６０に接続される複数の発熱素子Ｈの形成領域ｆ_Ｈの矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った長さＷ_ｆＨが、駆動ＩＣ６０の接地領域ｆ_６０の矢印方向Ｄ１，Ｄ２に沿った長さＷ_６０に比べて小さくなるようなサーマルヘッドＸ３では、第２保護層５２の前駆体に毛細管現象が生じやすなり、第２保護層５２の前駆体の塗布量の調整範囲が狭くなる。このサーマルヘッドＸ３は、このような場合でも第１導電層４１を第２保護層５２の前駆体で良好に被覆することができる。

本実施形態の第１導電層４１は、第１配線部４１１および第４配線部４１４を含んで構成されているが、このような構成に限るものでなく、例えば第１導電層４１が第２配線部４１２および第３配線部４１３のみからなる構成とされていてもよい。

本実施形態の第２導電層４２では、３つ以上の発熱素子Ｈに接続されているが、このような構造に限るものでなく、例えば図９に示したように第２導電層４２Ｂが２つの発熱素子に接続されるように構成されていてもよい。

本実施形態の第１保護層５１は、第２保護層５２と別体として構成されているが、このような構成に限るものでなく、第１保護層５１と第２保護層５２とが一体的に構成されていてもよい。

本発明の記録ヘッドの第１の実施形態の一例であるサーマルヘッドの概略構成を示す平面図である。 図１に示したサーマルヘッドの保護層を省略した要部を拡大した平面図である。 図１に示したサーマルヘッドの要部を拡大した平面図である。 図３に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 本発明の記録ヘッドの第２の実施形態の一例であるサーマルヘッドの概略構成を示す平面図である。 図５に示したサーマルヘッドの保護層を省略した要部を拡大した平面図である。 本発明の記録装置の実施形態の一例であるサーマルプリンタの概略構成を示す図である。 図２に示したサーマルヘッドの変形例の概略構成を示す図である。 図２に示したサーマルヘッドの他の変形例の概略構成を示す図である。

符号の説明

Ｘ１，Ｘ２ サーマルヘッド
Ｙ サーマルプリンタ
１０ 基板
２０ 蓄熱層
３０ 電気抵抗層
４０ 導電層
４１，４１Ａ 第１導電層（制御配線）
４１１ 第１配線部
４１２ 第２配線部
４１３ 第３配線部
４１４ 第４配線部
４１５ 第５配線部
４２ 第２導電層
５０ 保護層
５１ 第１保護層
５２ 第２保護層（保護材）
５３ 第３保護層（第２の保護材）
６０ 制御ＩＣ（制御素子）
６１ 第３導電層
６２ 外部接続用部材
７０ 搬送機構
７１ プラテンローラ
７２，７３，７４，７５ 搬送ローラ
８０ 駆動機構
Ｈ 発熱素子
ｆ_１ 第１形成領域
ｆ_２ 第２形成領域（第１の配線領域）
ｆ_３ 第３形成領域（第２の配線領域）
ｆ_４ 第４形成領域
ｆ_５ 第５形成領域（第３の配線領域）
Ｐ 記録媒体

Claims (9)

1. 基板と、該基板上に主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子と、副走査方向において前記複数の発熱素子と離間して前記基板上に配置されている制御素子と、前記複数の発熱素子と前記制御素子に設けられた複数の端子とを電気的に接続する複数の制御配線とを有しており、
   前記複数の制御配線は、前記複数の発熱素子側に位置する第１の配線領域と、該第１の配線領域より前記制御素子側に位置する第２の配線領域とを有し、
   前記第１の配線領域における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離は、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって短くなっており、
   前記第２の配線領域における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離は、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって長くなっており、
   前記第１の配線領域と前記第２の配線領域との境界における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離は、前記複数の発熱素子間の前記主走査方向に沿う離間距離および前記制御素子の前記複数の端子間の離間距離に比べて短く、
   少なくとも前記第１の配線領域における前記複数の制御配線および当該複数の制御配線間の間隙が、流動性を有する前駆体を固めて形成された保護材により覆われていることを特徴とする記録ヘッド。
2. 基板と、該基板上に主走査方向に沿って配列されている複数の発熱素子と、副走査方向において前記複数の発熱素子と離間して前記基板上に配置されている制御素子と、前記複数の発熱素子と前記制御素子に設けられた複数の端子とを電気的に接続する複数の制御配線とを有しており、
   前記複数の制御配線は、前記複数の発熱素子側に位置する第１の配線領域と、該第１の配線領域より前記制御素子側に位置する第２の配線領域と、前記第１の配線領域および前記第２の配線領域の間に位置する第３の配線領域とを有し、
   前記第１の配線領域における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離は、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって短くなっており、
   前記第２の配線領域における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離は、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって長くなっており、
   前記第３の配線領域における前記複数の制御配線間の前記主走査方向に沿う離間距離は、前記複数の発熱素子間の前記主走査方向に沿う離間距離および前記制御素子の前記複数の端子間の離間距離に比べて短く、かつ前記第１の配線領域側から前記第２の配線領域側に渡って略同一であり、
   少なくとも前記第１の配線領域における前記複数の制御配線および当該複数の制御配線間の間隙が、流動性を有する前駆体を固めて形成された保護材により覆われていることを特徴とする記録ヘッド。
3. 前記第１の配線領域における前記複数の制御配線のうち最も外側に位置する制御配線間の前記主走査方向に沿う幅は、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって短くなっていることを特徴とする請求項１または２に記載の記録ヘッド。
4. 前記第１の配線領域における前記複数の制御配線の各々の前記主走査方向に沿う幅は、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって短くなっていることを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッド。
5. 前記第２の配線領域における前記複数の制御配線のうち最も外側に位置する制御配線間の前記主走査方向に沿う幅は、前記発熱素子側から前記制御素子側に向かって長くなっていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の記録ヘッド。
6. 前記制御素子の前記主走査方向に沿った長さは、当該制御素子が制御する前記複数の発熱素子の配置領域の前記主走査方向に沿った幅に比べて長いことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の記録ヘッド。
7. 前記制御素子は、流動性を有する前駆体を固めて形成された第２の保護材により覆われており、
   該第２の保護材の周端部が、前記保護材上に位置していることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の記録ヘッド。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の記録ヘッドと、記録媒体を搬送する搬送機構とを備えることを特徴とする記録装置。
9. 請求項７に記載の記録ヘッドと、記録媒体を搬送する搬送機構とを備えており、
   該搬送機構は、前記記録媒体を前記第２の保護材に摺動させて搬送するように構成されていることを特徴とする記録装置。

Images